JP2013169225A - Self-propelled cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自走式掃除機に関する。 The present invention relates to a self-propelled cleaner.
自走式掃除機は、所謂ロボット掃除機として知られている。ロボット掃除機でない一般の掃除機は、一方の先端に吸込口を有するホースをユーザが手に持って床面等の上を移動させ、吸込口から塵埃を吸引して清掃するものが主流である。ホースの他方の先端はいわゆるフィルターバッグ方式やサイクロン方式の集塵部に連通しており、吸込口から吸引された空気中の塵埃を捕集して集塵し、空気を排出する。このような一般の掃除機に対してロボット掃除機は、掃除機本体に自律走行機能を設け、例えば夜間に掃除機を無人で自律走行させながら掃除を行うものである（例えば、特許文献１および２参照）。
また、周囲の人に対して騒音が気になる夜間等の時間帯を予め設定できるようにしておき、掃除を開始する際に、予め設定されている時間帯であれば吸込用モータやブラシ用モータの回転数を低速にして、静音モードで掃除を行う掃除機が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
Self-propelled cleaners are known as so-called robot cleaners. General vacuum cleaners that are not robotic vacuum cleaners are mainly used by a user holding a hose with a suction port at one end to move it over the floor and sucking dust from the suction port. . The other end of the hose communicates with a so-called filter bag type or cyclone type dust collecting part, which collects and collects dust in the air sucked from the suction port and discharges the air. In contrast to such a general vacuum cleaner, the robot cleaner is provided with an autonomous running function in the vacuum cleaner body, and performs cleaning while running the vacuum cleaner unattended at night (for example, Patent Document 1 and 2).
Also, it is possible to set in advance a time zone such as nighttime when noise is anxious for the surrounding people, and when starting cleaning, if it is a preset time zone, the suction motor and brush There has been proposed a vacuum cleaner that performs cleaning in a silent mode with the motor rotating at a low speed (see, for example, Patent Document 3).
自走式でない一般の掃除機は、清掃作業時にユーザがホースを手に持って操作を行うので、騒音が気になる状況か否かをユーザが判断することで騒音の問題に対処できる。ユーザが掃除機を静音モードに切換えることができるように操作ボタン等を設けておけばよい。これに対してロボット掃除機は人手を必要とせず自律して掃除を行う。よって、静音モードへの切換えは自律的に行うことが望まれる。特許文献３はその一手法を示している。しかし、掃除機の動作音が気になる状況が一律に時間帯に依存している訳ではない。例えば、夜間であっても人がいない部屋や留守中の清掃作業であれば動作音が気にならない場合がある。一方、昼間であっても幼児が寝ている部屋など、動作音を抑えるべき場合もある。動作音をうるさいと感じる主体である人にあわせて静音モードへの切換を自律的に制御することが望まれる。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、自走式掃除機の周囲に人がいるとき、その掃除機の清掃作業中の動作音をその人にうるさく感じさせないように自律的な制御を行う自走式掃除機を提供するものである。
In general vacuum cleaners that are not self-propelled, the user operates with the hose in his / her hand during cleaning work, so the user can cope with the noise problem by determining whether or not the noise is a concern. An operation button or the like may be provided so that the user can switch the cleaner to the silent mode. On the other hand, robot cleaners perform cleaning autonomously without the need for human hands. Therefore, it is desirable to switch to the silent mode autonomously. Patent Document 3 shows one method. However, the situation in which the operation sound of the vacuum cleaner is anxious does not depend on the time zone. For example, there may be a case where the operation noise is not noticed in a room where there are no people even at night or in a cleaning operation while the user is away. On the other hand, there are cases where the operation sound should be suppressed even in the daytime, such as in a room where an infant is sleeping. It is desired to autonomously control the switching to the silent mode according to the person who is the subject who feels that the operation sound is noisy.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and when there is a person around the self-propelled cleaner, the operation sound during the cleaning operation of the cleaner is not felt to the person. Thus, a self-propelled cleaner that performs autonomous control is provided.
この発明は、吸塵機構を有する筐体と、前記筐体を駆動する動力部と、周囲に存在する人を感知する人感知部と、障害物を回避しながら前記筐体が走行するよう前記動力部の駆動を制御し、かつ前記吸塵機構および前記人感知部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記動力部および／または前記吸塵機構の駆動を、通常の駆動よりも抑えて制御することを特徴とする自走式掃除機を提供する。 The present invention includes a housing having a dust suction mechanism, a power unit that drives the housing, a human sensing unit that senses a person existing in the surroundings, and the power so that the housing travels while avoiding an obstacle. And a control unit for controlling the dust suction mechanism and the human sensing unit, the control unit responding to the human sensing unit sensing a person in the surroundings and the power unit and A self-propelled cleaner is provided that controls the dust suction mechanism so that the drive of the dust suction mechanism is suppressed as compared with a normal drive.
この発明において、制御部は前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記動力部および／または前記吸塵機構の駆動を、通常の駆動よりも抑えるように制御するので、自走式掃除機の周囲に人がいるとき、その掃除機の清掃作業中の動作音をその人にうるさく感じさせないように自律的な制御を行う自走式掃除機が実現される。即ち、前記制御部は人を感知して清掃作業中の動力部および／または吸塵機構の動作音が通常よりも小さい静音モードに切換える。 In this invention, the control unit controls the driving of the power unit and / or the dust suction mechanism in response to the detection of the person in the surroundings by the human detection unit, so that the self-running When there is a person around the vacuum cleaner, a self-propelled vacuum cleaner that performs autonomous control so that the operation sound during the cleaning operation of the vacuum cleaner is not felt to the person is realized. That is, the control unit senses a person and switches to the silent mode in which the operation sound of the power unit and / or the dust suction mechanism during the cleaning operation is smaller than normal.
以下、この発明の実施形態を説明する前にこの発明の好ましい態様について説明する。
以下に記述するこの発明の実施形態の説明における人感知部は、人との距離を感知し、以下に記述するこの発明の実施形態の説明における制御部は、前記人との距離に応じて駆動を抑えるように制御してもよい。動作音を抑えるように前記制御部が吸塵機構の電動送風機やブラシモータの回転速度を通常よりも低くすると、吸塵性能が通常よりも低くなる。また前記制御部が動力部の駆動速度を通常よりも低くすると清掃時間が通常よりも長くかかるようになる。この態様によれば、前記制御部は、その距離に応じて動作音を段階的に切換えるので、通常モードと静音モードの２段階に切換える態様に比べると動作音の抑制と吸塵性能および／または駆動速度の抑制とをきめ細かく制御して両立させることができる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described before describing embodiments of the present invention.
The human sensing unit in the description of the embodiment of the present invention described below senses the distance to the person, and the control unit in the description of the embodiment of the present invention described below is driven according to the distance to the person. You may control to suppress. When the control unit lowers the rotational speed of the electric blower or brush motor of the dust suction mechanism than usual so as to suppress the operation noise, the dust suction performance becomes lower than usual. If the control unit lowers the driving speed of the power unit than usual, the cleaning time takes longer than usual. According to this aspect, since the control unit switches the operation sound step by step according to the distance, the operation sound is suppressed and the dust absorption performance and / or driving is compared to the mode in which the operation mode is switched to the normal mode and the silent mode. It is possible to achieve both control and fine control of speed.
また、前記吸塵機構は、吸気口から塵埃を含む空気を吸引して塵埃が除去された空気を排出させる電動送風機を含み、前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して電動送風機の回転速度を低くするように制御してもよい。このようにすれば、電動送風機の回転速度を通常よりも抑えることによって電動送風機が回転する動作音およびその回転に伴う吸気音が低減できる。 In addition, the dust suction mechanism includes an electric blower that sucks air containing dust from the air inlet and discharges the air from which dust is removed, and the control unit detects that the person sensing unit senses a person around. In response, the electric fan may be controlled so as to reduce the rotation speed. If it does in this way, the operation sound which an electric blower rotates and the intake sound accompanying the rotation can be reduced by suppressing the rotational speed of an electric blower rather than usual.
さらにまた、前記吸塵機構は、吸込口近傍に配置された回転ブラシおよびその回転ブラシを回転させるブラシ駆動部を含み、前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記ブラシ駆動部の駆動速度を低くするように制御してもよい。このようにすれば、回転ブラシの回転速度を通常よりも抑えることによってブラシ駆動部の動作音およびブラシが吸気口下の床面を擦る音が低減できる。 Furthermore, the dust suction mechanism includes a rotating brush disposed in the vicinity of the suction port and a brush driving unit that rotates the rotating brush, and the control unit responds to the person sensing unit sensing a person around. Thus, the brush drive unit may be controlled to reduce the drive speed. In this way, by suppressing the rotational speed of the rotating brush more than usual, it is possible to reduce the operation sound of the brush drive unit and the sound of the brush rubbing the floor surface under the intake port.
前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記動力部の駆動速度を低くするように制御してもよい。このようにすれば、前記動力部の駆動速度を通常よりも低くすることによって前記筐体の走行音が低減できる。 The control unit may perform control so that the driving speed of the power unit is lowered in response to the person detecting unit detecting a person around. If it does in this way, the running sound of the case can be reduced by making the drive speed of the power section lower than usual.
また、前記人感知部は、（１）周囲の音を収集する１以上のマイクロフォンおよびその音の中から音声を認識する音声認識部、（２）周囲の様子を画像として撮影するカメラおよび撮影された画像に写った人を認識する画像解析部、（３）人から放射される赤外線を検出する赤外線センサのうち少なくとも一つからなるものでもよい。このようにすれば、前記人感知部はマイクロフォンで収集した音に含まれる音声を認識するか、撮影された画像を用いて前方に存在する人を認識するか、あるいは人から放射される赤外線を検出することによって人の存否を感知することができる。
この発明の好ましい態様は、ここで示した複数の態様のうち何れかを組み合わせたものも含む。
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
The human sensing unit includes (1) one or more microphones that collect ambient sounds and a voice recognition unit that recognizes speech from the sounds, and (2) a camera that captures the surroundings as an image and a photograph. It may be composed of at least one of an image analysis unit for recognizing a person shown in the image and (3) an infrared sensor for detecting infrared rays emitted from the person. In this way, the human sensing unit recognizes the sound included in the sound collected by the microphone, recognizes the person existing in front using the photographed image, or emits infrared rays emitted from the person. By detecting it, the presence or absence of a person can be sensed.
Preferred embodiments of the present invention include combinations of any of the plurality of embodiments shown here.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, the following description is an illustration in all the points, Comprising: It should not be interpreted as limiting this invention.
≪自走式掃除機の構成≫
図１は、この発明に係る自走式掃除機の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、この発明に係る自走式掃除機１は、主として、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、制御部１１、充電池１２、障害物検出部１４、集塵部１５を備える。さらに、動力部２１、右駆動輪２２Ｒ、左駆動輪２２Ｌ、吸気口３１、排気口３２、入力部５１、記憶部６１、人感知部１１３、電動送風機１１５およびイオン発生部１１７を備える。
≪Configuration of self-propelled vacuum cleaner≫
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a self-propelled cleaner according to the present invention. As shown in FIG. 1, the self-propelled cleaner 1 according to the present invention mainly includes a rotating brush 9, a side brush 10, a control unit 11, a rechargeable battery 12, an obstacle detection unit 14, and a dust collection unit 15. Furthermore, a power unit 21, a right drive wheel 22R, a left drive wheel 22L, an intake port 31, an exhaust port 32, an input unit 51, a storage unit 61, a human sensing unit 113, an electric blower 115, and an ion generation unit 117 are provided.
この発明に係る自走式掃除機は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する掃除ロボットである。この発明に係る自走式掃除機は、掃除が終了すると、自律的に図示しない充電ステーションに帰還する機能を有する。
図２は、この発明に係る自走式掃除機の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
図３は、図２に示す自走式掃除機の底面を概略的に示す底面図である。
The self-propelled cleaner according to the present invention cleans the floor surface by sucking air containing dust on the floor surface and exhausting the air from which the dust is removed while self-propelled on the floor surface at the place where it is installed. It is a cleaning robot. The self-propelled cleaner according to the present invention has a function of autonomously returning to a charging station (not shown) when cleaning is completed.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing one embodiment of the self-propelled cleaner according to the present invention.
FIG. 3 is a bottom view schematically showing the bottom surface of the self-propelled cleaner shown in FIG. 2.
図２に示すように、本発明の自走式掃除機である掃除ロボット１は、円盤形の筐体２を備えている。
筐体２は、底板２ａと、筐体２内に収容された集塵容器を出し入れするために開閉可能な蓋部３が中央部分に取付けられた天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口３２が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能すると共に、側板前部の衝突を検出する衝突センサ１４Ｃが内部に設けられている。さらに、図２に示すように、前方に前方超音波センサ１４Ｆが配置され、左側方に左方超音波センサ１４Ｌが配置されている。図２では隠れているが、右方超音波センサ１４Ｒが右側方に配置されている。
As shown in FIG. 2, a cleaning robot 1 that is a self-propelled cleaner of the present invention includes a disc-shaped housing 2.
The housing 2 includes a bottom plate 2a, a top plate 2b having a lid 3 that can be opened and closed to put in and out a dust collecting container accommodated in the housing 2, and a bottom plate 2a and a top plate 2b. And a side plate 2c having a ring shape in plan view provided along the outer periphery. An exhaust port 32 is formed near the boundary between the front portion and the middle portion of the top plate 2b. The side plate 2c is divided into two parts, front and rear, and the front side of the side plate functions as a bumper, and a collision sensor 14C for detecting a collision of the front side of the side plate is provided inside. Further, as shown in FIG. 2, a front ultrasonic sensor 14F is disposed on the front side, and a left ultrasonic sensor 14L is disposed on the left side. Although hidden in FIG. 2, the right ultrasonic sensor 14R is disposed on the right side.
また、図３に示すように、底板２ａには前輪２７、右駆動輪２２Ｒ、左駆動輪２２Ｌおよび後輪２６を筐体２内から露出させて外部へ突出させる複数の孔部が形成されている。さらに、吸気口３１の奥に回転ブラシ９、吸気口３１の左右にサイドブラシ１０、前輪２７の前方に前輪床面検出センサ１８、左駆動輪２２Ｌの前方に左輪床面検出センサ１９Ｌ、右駆動輪２２Ｒの前方に右輪床面検出センサ１９Ｒがそれぞれ配置されている。 As shown in FIG. 3, the bottom plate 2a is formed with a plurality of holes that expose the front wheel 27, the right driving wheel 22R, the left driving wheel 22L, and the rear wheel 26 from the inside of the housing 2 and project outside. Yes. Further, the rotary brush 9 is located behind the intake port 31, the side brush 10 is located on the left and right sides of the intake port 31, the front wheel floor surface detection sensor 18 is located in front of the front wheel 27, the left wheel floor surface detection sensor 19L is located forward of the left drive wheel 22L, and the right drive is driven. A right wheel floor surface detection sensor 19R is disposed in front of the wheel 22R.
掃除ロボット１は、右駆動輪２２Ｒおよび左駆動輪２２Ｌが同一方向に正回転して前進し、前方超音波センサ１４Ｆが配置されている方向へ走行する。また、左右の駆動輪が同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより旋回する。例えば、掃除ロボット１は、障害物検出部１４の各センサにより掃除領域の周縁に到達した場合および進路上に障害物を検出した場合、左右の駆動輪を減速させた後に停止させる。その後、左右の駆動輪を互いに逆方向に回転させて旋回し向きを変える。このようにして、掃除ロボット１は、設置場所の全体あるいは所望範囲全体に渡って障害物を避けながら自走する。
ここで、前方とは、掃除ロボット１の前進方向（図３において、紙面に沿う上方）をいうものとし、後方とは、掃除機ロボット１の後退方向（図３において、紙面に沿う下方）いうものとする。
The cleaning robot 1 travels in a direction in which the right driving wheel 22R and the left driving wheel 22L rotate forward in the same direction and moves forward, and the front ultrasonic sensor 14F is disposed. Further, the left and right drive wheels rotate backward in the same direction and move backward, and turn by rotating in opposite directions. For example, the cleaning robot 1 stops the left and right drive wheels after decelerating when the sensors of the obstacle detection unit 14 reach the periphery of the cleaning area and when an obstacle is detected on the path. Thereafter, the left and right drive wheels are rotated in opposite directions to turn and change directions. In this way, the cleaning robot 1 runs by itself while avoiding obstacles over the entire installation place or the entire desired range.
Here, the front means the forward direction of the cleaning robot 1 (upward along the paper surface in FIG. 3), and the rear means the backward direction of the cleaner robot 1 (downward along the paper surface in FIG. 3). Shall.
以下、図１に示す各構成要素を説明する。
図１の制御部１１は、掃除ロボット１の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、後述する記憶部６１に予め格納され、ＲＡＭに展開された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能などを実行する。
Hereinafter, each component shown in FIG. 1 will be described.
The control unit 11 in FIG. 1 is a part that controls the operation of each component of the cleaning robot 1 and is mainly realized by a microcomputer including a CPU, a RAM, an I / O controller, a timer, and the like.
The CPU organically operates each hardware based on a control program stored in advance in the storage unit 61, which will be described later, and expanded in the RAM, and executes the cleaning function, the traveling function, and the like of the present invention.
充電池１２は、掃除ロボット１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、掃除機能および走行制御を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、などの充電池が用いられる。
充電池１２の充電は、掃除ロボット１を図示しない充電ステーションに近接させた状態で、両者の露出した充電端子どうしを接触させることにより行う。
The rechargeable battery 12 is a part that supplies power to each functional element of the cleaning robot 1, and is a part that mainly supplies power for performing a cleaning function and travel control. For example, a rechargeable battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a Ni—Cd battery is used.
The rechargeable battery 12 is charged by bringing the exposed charging terminals into contact with each other in a state where the cleaning robot 1 is brought close to a charging station (not shown).
障害物検出部１４、特に左方、前方、右方の各センサ１４Ｌ、１４Ｆ、１４Ｒは、掃除機１が走行中に、室内の壁や机、いすなどの障害物に接触又は近づいたことを検出し、また下り階段等落下に至る段差を検出する部分である。障害物検出部１４は、超音波センサを用いて障害物への近接を検出する。超音波センサに代えて、あるいは超音波センサと共に、赤外線測距センサなど他の方式の非接触センサを用いてもよい。
衝突センサ１４Ｃは、掃除ロボット１が走行時に障害物と接触したことを検出するために、例えば、筐体２の側板２ｃの内部に配置される。ＣＰＵは、衝突センサ１４Ｃからの出力信号に基づいて側板２ｃが障害物に衝突したことを知る。
The obstacle detection unit 14, particularly the left, front, and right sensors 14L, 14F, and 14R, are in contact with or approaching obstacles such as indoor walls, desks, and chairs while the cleaner 1 is running. It is a part that detects and detects a step such as a descending staircase leading to a fall. The obstacle detection unit 14 detects proximity to the obstacle using an ultrasonic sensor. Instead of the ultrasonic sensor or together with the ultrasonic sensor, other types of non-contact sensors such as an infrared distance measuring sensor may be used.
The collision sensor 14 </ b> C is disposed, for example, inside the side plate 2 c of the housing 2 in order to detect that the cleaning robot 1 has come into contact with an obstacle during traveling. The CPU knows that the side plate 2c has collided with an obstacle based on the output signal from the collision sensor 14C.
前輪床面検出センサ１８、左輪床面検出センサ１９Ｌおよび右輪床面検出センサ１９Ｒは下り階段等の大きな段差を検出する。
ＣＰＵは、障害物検出部１４から出力された信号に基づいて、障害物や段差の存在する位置を認識する。認識された障害物や段差の位置情報に基づいて、その障害物や段差を避けて次に走行すべき方向を決定する。なお、左輪床面検出センサ１９Ｌおよび右輪床面検出センサ１９Ｒは、前輪床面検出センサ１８が段差の検出に失敗した場合や故障した場合に下り階段を検出し、掃除ロボット１の下り階段への落下を防止する。
The front wheel floor surface detection sensor 18, the left wheel floor surface detection sensor 19L, and the right wheel floor surface detection sensor 19R detect large steps such as descending stairs.
Based on the signal output from the obstacle detection unit 14, the CPU recognizes the position where an obstacle or a step exists. Based on the recognized obstacle and step position information, the next direction to travel is determined while avoiding the obstacle and step. Note that the left wheel floor surface detection sensor 19L and the right wheel floor surface detection sensor 19R detect the down staircase when the front wheel floor surface detection sensor 18 fails to detect a step or fails, and then go to the down staircase of the cleaning robot 1. Prevent falling.
人感知部１１３は、周囲にいる人を検出する。この実施形態で、人感知部は、１以上のマイクロフォン１１３Ｍ、音声認識部１１３Ｓ、カメラ１１３Ｃ、画像解析部１１３Ａおよび人感センサ５４の３種類のセンサを有する。ただし、これらのうち何れか１種類あるいは２種類のセンサであっても人を感知できるので、３種類のセンサは必須の構成ではない。
マイクロフォン１１３Ｍは周囲の音を収集して音声信号として音声認識部１１３Ｓへ出力する。音声認識部１１３Ｓは、周知の音声認識技術を用いてその音に音声（人の声）が含まれているときにそれを認識する。さらに、音声の大きさを段階的に感知し、音源の方向および音源までの距離を算出（即ち人との距離を判定）するための情報を提供する。単一指向性の１つのマイクロフォンを用いてもよいが、左右２つのマイクロフォンを用いて各マイクロフォンが収集した音声の音量の差、時間差および／または位相差から音源の方向を算出するようにしてもよい。音源までの距離の算出は、例えば、直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差の情報に基づいて行うことができる。あるいは、３つ以上のマイクロフォンを用いれば、そのうち２つのマイクロフォンを用いて検出した定位を組み合わせて音源の距離がさらに算出できる。
The person sensing unit 113 detects a person around. In this embodiment, the human sensing unit has three or more types of sensors: one or more microphones 113M, a voice recognition unit 113S, a camera 113C, an image analysis unit 113A, and a human sensor 54. However, since any one or two of these sensors can sense a person, the three types of sensors are not essential.
The microphone 113M collects ambient sounds and outputs them to the voice recognition unit 113S as voice signals. The voice recognition unit 113 </ b> S recognizes a sound (human voice) when the sound includes the sound using a well-known voice recognition technique. Furthermore, information for detecting the volume of the sound step by step and calculating the direction of the sound source and the distance to the sound source (that is, determining the distance to the person) is provided. One unidirectional microphone may be used, but the direction of the sound source may be calculated from the volume difference, time difference, and / or phase difference of the sound collected by the two microphones using the left and right microphones. Good. The calculation of the distance to the sound source can be performed based on, for example, information on the ratio between the direct sound and the reflected sound and the arrival time difference between the direct sound and the initial reflected sound. Alternatively, if three or more microphones are used, the distance of the sound source can be further calculated by combining the localization detected using two of them.
カメラ１１３Ｃは、周囲の様子を画像信号として画像解析部１１３Ａに出力する。画像解析部１１３Ａは、周知のパターン認識技術を用いてその画像信号に人が写っているときにそれを認識する。さらに、人の方向と距離を算出（即ち判定）するための情報を提供する。人の方向は、カメラ１１３Ｃの画像のどの位置に人が写っているかの情報に基づいて算出できる。人との距離は、例えば、画像に写った人の大きさから算出できる。あるいは、左右の２台のカメラを用いて異なる視点から周囲を撮影することで所謂３Ｄ画像の撮影を行い、３Ｄ画像の奥行きを解析して奥行き距離の情報を提供してもよい。
人感センサ５４は、例えば、人の発する赤外線を検出する人感センサが照明のスイッチや防犯システム用に実用化されている。その他、超音波や可視光等によって人の存在を検出するものを用いてもよい。このような市販の人感センサあるいはそれに適用されている技術を用いればよい。
なお、音声や画像による人の方向と距離の判定は、高い精度が必ずしも要求されるものでない。おおよその距離や方向を判定する程度の精度であっても周囲の人が騒音を気にしないように離れて走行できればよい。例えば、判定の精度が低くても、その精度に見合った距離の閾値を設計者が設定し、制御部１１はその閾値を用いて走行制御を行えばよい。
The camera 113C outputs the surrounding state as an image signal to the image analysis unit 113A. The image analysis unit 113A recognizes a human being in the image signal using a known pattern recognition technique. Furthermore, information for calculating (that is, determining) the direction and distance of the person is provided. The direction of the person can be calculated on the basis of information on the position of the person in the image of the camera 113C. The distance to the person can be calculated from the size of the person shown in the image, for example. Alternatively, a so-called 3D image may be taken by photographing the surroundings from different viewpoints using the left and right cameras, and the depth distance information may be provided by analyzing the depth of the 3D image.
As the human sensor 54, for example, a human sensor that detects infrared rays emitted by a person has been put into practical use for a lighting switch or a security system. In addition, a device that detects the presence of a person using ultrasonic waves, visible light, or the like may be used. Such a commercially available human sensor or a technology applied thereto may be used.
It should be noted that the determination of the direction and distance of a person by voice or image does not necessarily require high accuracy. Even if it is accurate enough to determine the approximate distance and direction, it is only necessary to be able to travel away so that surrounding people do not mind noise. For example, even if the accuracy of the determination is low, the designer may set a threshold value for the distance corresponding to the accuracy, and the control unit 11 may perform traveling control using the threshold value.
制御部１１内のＣＰＵは、音声認識部１１３Ｓによる音声認識、画像解析部１１３Ａによる画像解析および／または人感センサ５４からの出力信号に基づいて周辺に人の存否および人が存在するときはその方向と距離の算出に用いる情報を得る。
動力部２１は、掃除ロボット１の左右の駆動輪を回転および停止させる駆動モータによって走行を実現する部分である。左右の駆動輪を独立して正逆両方向に回転させ得るように駆動モータを構成することにより、掃除ロボット１の前進、後退、旋回、加減速などの走行状態を実現している。
The CPU in the control unit 11 determines whether or not a person exists in the vicinity based on voice recognition by the voice recognition unit 113S, image analysis by the image analysis unit 113A, and / or an output signal from the human sensor 54. Get information used to calculate direction and distance.
The power unit 21 is a part that realizes traveling by a drive motor that rotates and stops the left and right drive wheels of the cleaning robot 1. By configuring the drive motor so that the left and right drive wheels can be independently rotated in both forward and reverse directions, the cleaning robot 1 is in a traveling state such as forward, backward, turning, and acceleration / deceleration.
吸気口３１および排気口３２は、それぞれ掃除のための空気の吸気および排気を行う部分である。
集塵部１５は、室内のゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない集塵容器と、フィルタ部と、集塵容器およびフィルタ部を覆うカバー部とを備える。また、集塵容器には、吸気口３１と連通する流入路に通じる流入口と、排気口３２と連通する排出路に通じる排気口とを有する。排出路には電動送風機１１５が配置されている。電動送風機１１５は、吸気口３１から空気を吸い込み、その空気を、流入路を介して集塵容器内に導き、集塵後の空気を排出路を介して排気口３２から外部へ放出する気流を発生させる。
The intake port 31 and the exhaust port 32 are portions that perform intake and exhaust of air for cleaning, respectively.
The dust collection part 15 is a part which performs the cleaning function which collects indoor garbage and dust, and is mainly provided with the dust collection container which is not shown in figure, the filter part, and the cover part which covers a dust collection container and a filter part. Further, the dust collecting container has an inflow port that leads to an inflow path that communicates with the intake port 31, and an exhaust port that communicates with an exhaust path that communicates with the exhaust port 32. An electric blower 115 is disposed in the discharge path. The electric blower 115 sucks air from the intake port 31, guides the air into the dust collecting container through the inflow passage, and generates an air flow that releases the collected air from the exhaust port 32 to the outside through the discharge passage. generate.
吸気口３１の奥には、底面と平行な軸心廻りに回転する回転ブラシ９が設けられており、吸気口３１の左右両側には垂直な回転軸心廻りに回転するサイドブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。サイドブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシモータ１１９とプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。これは、単なる一例であり、サイドブラシ１０を回転させる専用の駆動モータを設けてもよい。
以上説明した集塵部１５、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、ブラシモータ１１９、電動送風機１１５等を含め、回転ブラシ９の回転による床等の掃除面上の塵埃を集塵容器に取り込み、それに合わせて吸気口３１から吸気した空気を集塵部１５の集塵容器を経て排気口３２から排気することで吸塵する吸塵機構が構成される。
A rotary brush 9 that rotates about an axis parallel to the bottom surface is provided behind the intake port 31, and a side brush 10 that rotates about a vertical rotation axis is provided on both the left and right sides of the intake port 31. ing. The rotating brush 9 is formed by implanting a brush spirally on the outer peripheral surface of a roller that is a rotating shaft. The side brush 10 is formed by providing a brush bundle radially at the lower end of the rotating shaft. The rotating shaft of the rotating brush 9 and the rotating shaft of the pair of side brushes 10 are pivotally attached to a part of the bottom plate 2a of the housing 2, and a brush motor 119 provided in the vicinity thereof, a pulley, a belt, etc. It is connected via a power transmission mechanism that includes it. This is merely an example, and a dedicated drive motor that rotates the side brush 10 may be provided.
Including the dust collector 15, rotary brush 9, side brush 10, brush motor 119, electric blower 115, etc. described above, the dust on the cleaning surface such as the floor due to the rotation of the rotary brush 9 is taken into the dust collection container and adjusted accordingly. Thus, a dust suction mechanism is constructed that sucks air by exhausting the air sucked from the suction port 31 from the exhaust port 32 through the dust collecting container of the dust collecting unit 15.
また、この実施形態に係る掃除ロボット１は、付加機能としてイオン発生機能を備えている。排出路には、イオン発生部１１７が設けられている。このイオン発生部１１７が動作すると排気口より放出される気流はイオン発生部１１７で生成されたイオン（例えばプラズマクラスターイオン（登録商標）、または負イオン等でもよい）を含む。そのイオンを含んだ空気は、筐体２の上面に設けた排気口３２から排出される。このイオンを含んだ空気により室内の除菌および脱臭が行われる。また負イオンの場合には、人にリラックス効果を与えることも知られている。このとき、排気口３２から後方の斜め上方に向けて空気が排気されるので、床面の塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。また塵埃を徐電することもでき、集塵された塵埃の廃棄を確実に行える。
なお、イオン発生部１１７で発生したイオンの一部が流入路へ導かれるようにしてもよい。このようにすれば、吸気口３１から流入路に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵部１５が有する図示しない集塵容器およびフィルタの除菌および脱臭を行うことができる。
Moreover, the cleaning robot 1 according to this embodiment has an ion generation function as an additional function. An ion generation unit 117 is provided in the discharge path. When the ion generator 117 is operated, the airflow discharged from the exhaust port includes ions generated by the ion generator 117 (for example, plasma cluster ions (registered trademark), negative ions, or the like). The air containing the ions is exhausted from an exhaust port 32 provided on the upper surface of the housing 2. Indoor air sterilization and deodorization are performed by the air containing the ions. In the case of negative ions, it is also known to give a relaxing effect to humans. At this time, air is exhausted from the exhaust port 32 obliquely upward to the rear, so that the dust on the floor surface is prevented from being rolled up, and the cleanliness of the room can be improved. In addition, the dust can be gradually discharged, and the collected dust can be reliably discarded.
A part of the ions generated by the ion generator 117 may be guided to the inflow path. In this way, since ions are included in the airflow guided from the intake port 31 to the inflow path, it is possible to sterilize and deodorize a dust collection container and a filter (not shown) of the dust collection unit 15.
入力部５１は、ユーザが、掃除ロボット１の動作を指示入力する部分であり、掃除ロボット１の筐体の表面に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。
さらに、前述の掃除機本体に設けられた操作パネルや操作ボタンとは別にリモコンユニットが設けられており、このリモコンユニットも入力部５１に相当する。このリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すと、リモコンユニットから赤外線や無線電波信号が送出され、無線通信により動作の指示入力を行う。
The input unit 51 is a part where the user inputs an instruction for the operation of the cleaning robot 1, and is provided on the surface of the housing of the cleaning robot 1 as an operation panel or an operation button.
Further, a remote control unit is provided separately from the operation panel and operation buttons provided in the above-described cleaner body, and this remote control unit also corresponds to the input unit 51. When an operation button provided on the remote control unit is pressed, an infrared ray or a radio wave signal is transmitted from the remote control unit, and an operation instruction is input by wireless communication.
入力部５１は、主電源スイッチ５２Ｍ、電源スイッチ５２Ｓおよび起動スイッチ５３を含む。主電源スイッチ５２Ｍは、充電池１２から制御部１１等への給電を回路的にオン／オフするスイッチである。電源スイッチ５２Ｓは、掃除ロボット１の電源をオン／オフするスイッチである。起動スイッチ５３は、清掃作業をスタートさせるスイッチである。入力部５１としては、その他のスイッチ（例えば、充電要求スイッチ、運転モードスイッチ、タイマスイッチ）がさらに設けられる。入力部５１としてのリモコンがユーザからの指示を受けると、制御部１１はこの指示に応答し、例えば動力部２１を制御してユーザが指示する方向へ走行させあるいは走行を停止させる。また、例えばイオン発生部１１７のイオン発生を制御する。 The input unit 51 includes a main power switch 52M, a power switch 52S, and a start switch 53. The main power switch 52M is a switch that turns on / off the power supply from the rechargeable battery 12 to the control unit 11 and the like. The power switch 52S is a switch for turning on / off the power of the cleaning robot 1. The start switch 53 is a switch for starting the cleaning work. As the input unit 51, other switches (for example, a charge request switch, an operation mode switch, a timer switch) are further provided. When the remote controller serving as the input unit 51 receives an instruction from the user, the control unit 11 responds to the instruction, for example, controls the power unit 21 to travel in the direction instructed by the user or stop traveling. Further, for example, the ion generation of the ion generation unit 117 is controlled.
記憶部６１は、掃除ロボット１の各種機能を実現するために必要な情報や、制御プログラムを記憶する部分であり、フラッシュメモリ等不揮発性の半導体記憶素子やハードディスク等の記憶媒体が用いられる。
記憶部６１には、例えば、充電池１２の残容量等の状態を示す電池情報６２、掃除ロボット１の走行経路の履歴、現在位置および方向を示す位置情報６３、掃除ロボット１の動作モードを示す動作モード情報７１を格納する。動作モード情報７１は、運転モード７２、スタンバイモード７３およびスリープモード７４を格納する。運転モード７２は、清掃作業中であることを示すデータである。スタンバイモード７３は、掃除ロボットの状態が起動スイッチ５３に応答して掃除を開始できるスタンバイモードであることを示すデータである。スリープモード７４は、節電状態のスリープモードであることを示すデータである。さらに、運転モード７２は、通常モード７２ａと静音モード７２ｂのいずれかを示すデータを含む。必須の構成ではないが、静音モードが多段階の静音レベルのうちいずれかを選択する態様においては、選択された静音レベルを示すデータ静音レベル７２ｃをさらに含む。
The storage unit 61 stores information necessary for realizing various functions of the cleaning robot 1 and a control program, and uses a non-volatile semiconductor storage element such as a flash memory or a storage medium such as a hard disk.
In the storage unit 61, for example, battery information 62 indicating the state of the remaining capacity of the rechargeable battery 12, a history of the travel route of the cleaning robot 1, position information 63 indicating the current position and direction, and an operation mode of the cleaning robot 1 are shown. The operation mode information 71 is stored. The operation mode information 71 stores an operation mode 72, a standby mode 73, and a sleep mode 74. The operation mode 72 is data indicating that a cleaning operation is being performed. The standby mode 73 is data indicating that the cleaning robot is in a standby mode in which cleaning can be started in response to the activation switch 53. The sleep mode 74 is data indicating that the sleep mode is in the power saving state. Furthermore, the operation mode 72 includes data indicating either the normal mode 72a or the silent mode 72b. Although it is not an essential configuration, the mode in which the silent mode selects any one of the multi-stage silent levels further includes a data silent level 72c indicating the selected silent level.
≪静音制御１−音声認識に基づく通常モードと静音モードの切換え≫
続いて、音声認識に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御について説明する。
図４および図５は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の一態様を示すフローチャートである。この実施形態は、人感知部１１３として前後左右に４つのマイクロフォン１１３Ｍと音声認識部１１３Ｓを備える構成を前提とした処理である。４つのマイクロフォン１１３Ｍは、いずれも単一指向性のマイクロフォンであって、掃除ロボット１の前進方向、後退方向、左方向および右方向のそれぞれに最大感度を有するように、互いに異なる方向に向けて装着されている。
≪Silent control 1-Switching between normal mode and silent mode based on voice recognition≫
Next, switching control between the normal mode and the silent mode based on voice recognition will be described.
FIG. 4 and FIG. 5 are flowcharts showing an aspect of a process in which the control unit 11 senses the presence or absence of a surrounding person and switches the operation mode to the normal mode or the silent mode accordingly. This embodiment is a process based on the premise that the human sensing unit 113 includes four microphones 113M and voice recognition units 113S on the front, rear, left, and right. The four microphones 113M are all unidirectional microphones and are mounted in different directions so that the cleaning robot 1 has maximum sensitivity in each of the forward direction, the backward direction, the left direction, and the right direction. Has been.
図４に示すように、制御部１１は、清掃作業を開始する際に、初期の運転モードとして通常モードを選択し（ステップＳ１０）、制御部１１が有するタイマーＴｏをリセットする（ステップＳ１１）。このタイマーは静音モードに運転を切換えた後、予め定められた一定の期間は静音モードを維持するために用いる。
そして、制御部１１が掃除ロボット１の清掃作業を開始させた後は、前後左右のマイクロフォン１１３Ｍが収集した音を音声認識部１１３Ｓが分析し、制御部１１は分析結果の情報を得る（ステップＳ１１）。その情報は、収集された音に予め定められた閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれているか否かの情報を含む（ステップＳ１３）。
As shown in FIG. 4, when starting the cleaning operation, the control unit 11 selects the normal mode as the initial operation mode (step S10), and resets the timer To included in the control unit 11 (step S11). This timer is used to maintain the silent mode for a predetermined period after switching the operation to the silent mode.
And after the control part 11 starts the cleaning operation | work of the cleaning robot 1, the voice recognition part 113S analyzes the sound which the microphone 113M of front and back, right and left collected, and the control part 11 obtains the information of an analysis result (step S11) ). The information includes information as to whether or not the collected sound includes a sound having a loudness equal to or greater than a predetermined threshold value S (step S13).
収集された音に閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれていると判断した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部１１は、音声を発した音源である人が掃除ロボット１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ１７）。
ここで、前記ステップＳ１３およびＳ１５の変形例について述べる。人感知部１１３が、近接限界内に人が存在するときにその人を感知する人感センサ５４をさらに備える場合、前記ステップＳ１３およびＳ１５に代えて、あるいは前記ステップＳ１３およびＳ１５に加えて、人感センサ５４が周囲に存在する人を感知したか否かを判定するようにしてもよい。
When it is determined that the collected sound includes a sound having a loudness equal to or greater than the threshold value S (Yes in step S15), the control unit 11 determines how far the person who is the sound source from the cleaning robot 1 is from the cleaning robot 1. Is calculated (step S17).
Here, a modified example of steps S13 and S15 will be described. When the human sensing unit 113 further includes a human sensor 54 that senses a person when the person is within the proximity limit, in place of the steps S13 and S15 or in addition to the steps S13 and S15, You may make it determine whether the sensor 54 sensed the person who exists in the circumference | surroundings.
図４の説明に戻る。ステップＳ１７で、音源までの距離の算出には、各マイクロフォンが収集した音声の音量差、時間差および／または位相差の情報を用いる。なお、３つのマイクロフォンを備えていれば、そのうち２つのマイクロフォンが収集した音声の音量差、時間差および／または位相差に基づいて音源の方向（定位）が検出できる。３つのマイクロフォンから２つを選ぶ３通りの組み合わせについてそれぞれ定位を検出し、それらを組み合わせることで音源までの距離が算出できる。この実施形態では前後左右の４つのマイクロフォンを用いてより正確に音源までの距離を算出している。 Returning to the description of FIG. In step S17, the sound volume difference, time difference, and / or phase difference information collected by each microphone is used to calculate the distance to the sound source. If three microphones are provided, the direction (localization) of the sound source can be detected based on the volume difference, time difference and / or phase difference of the sound collected by the two microphones. The distance to the sound source can be calculated by detecting the localization for each of the three combinations of selecting two from the three microphones and combining them. In this embodiment, the distance to the sound source is more accurately calculated using four microphones, front, rear, left and right.
変形例として、１つあるいは２つのマイクロフォンを用いる態様も考えられる。この場合、音源までの距離の算出は、例えば、直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差の情報に基づいて行うことができる。この場合、掃除ロボット１が清掃作業を行う部屋の直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差を予め登録しておく。掃除ロボット１が図示しない音源回路とスピーカーを有しており、専用の初期設定メニューをユーザが実行すると、制御部は前記音源回路を動作させてテスト用の音を発し、その掃除ロボット１が設置された部屋の音響特性を記憶部６１に格納する。このようにして登録された音響特性と清掃作業中に認識した音声とを比較して掃除ロボット１から人までの距離を算出する。 As a modification, an embodiment using one or two microphones is also conceivable. In this case, the calculation of the distance to the sound source can be performed based on, for example, the ratio between the direct sound and the reflected sound and the arrival time difference between the direct sound and the initial reflected sound. In this case, the ratio of the direct sound and the reflected sound of the room where the cleaning robot 1 performs the cleaning work and the arrival time difference between the direct sound and the initial reflected sound are registered in advance. When the cleaning robot 1 has a sound source circuit and a speaker (not shown), and a user executes a dedicated initial setting menu, the control unit operates the sound source circuit to emit a test sound, and the cleaning robot 1 is installed. The storage unit 61 stores the acoustic characteristics of the generated room. The distance from the cleaning robot 1 to the person is calculated by comparing the acoustic characteristics thus registered with the voice recognized during the cleaning operation.
そして、制御部１１は音源までの距離が予め定められた閾値Ｄ以下か否かを判断する（ステップＳ１９）。人との距離が閾値Ｄ以下の場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、制御部１１は、運転モードとして静音モードを選択し（ステップＳ２１）、動作音を抑えて清掃作業を行わせる。より具体的に述べると制御部１１は、電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を通常モードの回転速度から予め定められた分だけ落とすように制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を通常モードの速度から予め定められた分だけ落とすように制御する。
そして、制御部１１は、タイマーＴｏに予め定められた期間を設定し、タイマーのカウントを開始する（ステップＳ２３）。その期間は、図４の例では５分のカウントダウンタイマーである。その後、ルーチンはステップＳ２９へ進む。
And the control part 11 judges whether the distance to a sound source is below the predetermined threshold value D (step S19). When the distance to the person is equal to or less than the threshold value D (Yes in Step S19), the control unit 11 selects the silent mode as the operation mode (Step S21), and performs the cleaning work while suppressing the operation sound. More specifically, the control unit 11 controls the electric fan 115 and the brush motor 119 so as to reduce the rotation speed of the electric blower 115 and the brush motor 119 by a predetermined amount from the rotation speed of the normal mode. In addition to or instead of this, the control unit 11 controls the driving speed of the power unit 21 to drop from the speed of the normal mode by a predetermined amount.
And the control part 11 sets the predetermined period to the timer To, and starts the count of a timer (step S23). The period is a 5-minute countdown timer in the example of FIG. Thereafter, the routine proceeds to step S29.
一方、前記ステップＳ１５で閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれていなければ（ステップＳ１５のＮｏ）、制御部１１は周囲に人が存在しないと判断する。そして、ルーチンはステップＳ２５へ進む。
また、前記ステップＳ１９で音源までの距離が閾値Ｄより離れている場合（ステップＳ１９のＮｏ）、制御部１１は人との距離が十分離れていると判断する。この場合もルーチンはステップＳ２５へ進む。
On the other hand, if the voice of the magnitude | size beyond the threshold value S is not contained by the said step S15 (No of step S15), the control part 11 will judge that there is no person around. Then, the routine proceeds to step S25.
If the distance to the sound source is farther than the threshold D in step S19 (No in step S19), the control unit 11 determines that the distance from the person is sufficiently far away. In this case also, the routine proceeds to step S25.
ステップＳ２５で、制御部１１は、タイマーＴｏがカウント中か否かを判断する。タイマーＴｏがカウント中でなければ（ステップＳ２５のＮｏ）、ルーチンは前記ステップＳ１３へ戻って人の存否を感知しながら清掃作業を続ける。
一方、前記ステップＳ２５でタイマーＴｏがリセット状態かまたはカウントが終了している場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部１１は、運転モードとして通常モードを選択する（ステップＳ２７）。即ち、電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を予め定められた通常モードの回転速度に制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を予め定められた通常モードの速度に制御する。そしてルーチンはステップＳ２９へ進む。
In step S25, the control unit 11 determines whether the timer To is counting. If the timer To is not counting (No in step S25), the routine returns to step S13 and continues the cleaning operation while sensing the presence or absence of a person.
On the other hand, when the timer To is in the reset state or the count is ended in Step S25 (Yes in Step S25), the control unit 11 selects the normal mode as the operation mode (Step S27). That is, the rotational speeds of the electric blower 115 and the brush motor 119 are controlled to a predetermined normal mode rotational speed. In addition, or instead of this, the control unit 11 controls the driving speed of the power unit 21 to a predetermined normal mode speed. Then, the routine proceeds to step S29.
ステップＳ２９で制御部１１は、全ての箇所の清掃を終えたか否かを判断する。未清掃の箇所が残っていれば（ステップＳ２９のＮｏ）、ルーチンはステップＳ１３へ戻って人の存否を感知しながら清掃作業を続ける。一方、全ての箇所の清掃が完了したと判断したら（ステップＳ２９のＹｅｓ）、掃除ロボット１を充電ステーションへ帰還させる。そのために制御部１１は、記憶部６１の位置情報６３を参照し、充電ステーションへ向けて障害物を回避しつつ掃除ロボット１を走行させる（図５のステップＳ３１）。目標の充電ステーションに到達したら（ステップＳ３３）、充電ステーションに近接させた状態で走行を終了させ（ステップＳ３５）、両者の露出した充電端子どうしを接触させて充電池１２の充電を行う。
以上が、音声認識に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御である。
In step S <b> 29, the control unit 11 determines whether or not all the parts have been cleaned. If an uncleaned part remains (No in step S29), the routine returns to step S13 and continues the cleaning operation while sensing the presence or absence of a person. On the other hand, if it is determined that the cleaning of all the parts has been completed (Yes in step S29), the cleaning robot 1 is returned to the charging station. For this purpose, the control unit 11 refers to the position information 63 in the storage unit 61 and causes the cleaning robot 1 to travel toward the charging station while avoiding obstacles (step S31 in FIG. 5). When the target charging station is reached (step S33), traveling is terminated in the state of being close to the charging station (step S35), and the rechargeable battery 12 is charged by bringing both exposed charging terminals into contact with each other.
The above is the control for switching between the normal mode and the silent mode based on voice recognition.
≪走行制御≫
ここでは、掃除ロボット１が自走する際に制御部１１が行う走行制御の一例について説明する。図６および７は、掃除ロボット１が自走する際、制御部１１が障害物を回避しながら筐体を走行させる処理の例を示すフローチャートである。図６に示すように、制御部１１は、前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒの何れかが、予め定められた距離の閾値ｔｒ内に障害物を検出したか否かを走行中に監視する（ステップＳ５１）。閾値ｔｒ内に障害物が存在しなければ（ステップＳ５３のＮｏ）、直進を続ける。
何れかの超音波センサが閾値ｔｒ内に障害物の存在を検出したとき、制御部１１は、それに応答して左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に減速させて（ステップＳ５５）、駆動輪を停止させる（ステップＳ５７）。駆動輪が停止したら（ステップＳ５７のＹｅｓ）、いずれの超音波センサが障害物を検出しているかに応じて掃除ロボット１を右または左に旋回させる。
≪Driving control≫
Here, an example of travel control performed by the control unit 11 when the cleaning robot 1 travels on its own will be described. 6 and 7 are flowcharts illustrating an example of processing in which the control unit 11 causes the casing to travel while avoiding obstacles when the cleaning robot 1 travels by itself. As illustrated in FIG. 6, the control unit 11 detects any obstacle within a predetermined distance threshold tr by any one of the front ultrasonic sensor 14F, the left ultrasonic sensor 14L, and the right ultrasonic sensor 14R. Whether or not the vehicle has been operated is monitored during traveling (step S51). If there is no obstacle within the threshold value tr (No in step S53), the vehicle continues straight.
When any ultrasonic sensor detects the presence of an obstacle within the threshold tr, the control unit 11 decelerates both the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R in response to the detection (step S55), and the driving wheel. Is stopped (step S57). When the driving wheel stops (Yes in step S57), the cleaning robot 1 is turned right or left depending on which ultrasonic sensor detects the obstacle.
まず、制御部１１は、前方超音波センサ１４Ｆが障害物を検出しているか否かを調べる（ステップＳ５９）。障害物を検出している場合（ステップＳ５９のＹｅｓ）、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを後進方向に回転させ右駆動輪を前進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で左側に旋回させる（ステップＳ６１）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで左旋回を続ける（ステップＳ６３のＮｏのループ）。 First, the control unit 11 checks whether or not the front ultrasonic sensor 14F has detected an obstacle (step S59). When an obstacle is detected (Yes in step S59), the control unit 11 rotates the left driving wheel 22L in the backward direction and the right driving wheel in the forward direction, and moves the cleaning robot 1 to the left at the stop position. Turn (step S61). The left turn is continued until none of the front ultrasonic sensor 14F, the left ultrasonic sensor 14L, and the right ultrasonic sensor 14R detects an obstacle within the threshold value tr (No loop in step S63).
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ６３のＹｅｓ）、制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を予め定められた通常走行モード用走行速度Ｖｒで直進させる（ステップＳ６５）。即ち、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に走行速度Ｖｒに達するまで加速した後、前記速度Ｖｒで走行させる。 When the obstacle is no longer detected (Yes in step S63), the control unit 11 stops the rotation of the cleaning robot 1, and then rotates the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R in the forward direction to move the cleaning robot 1. The vehicle travels straight at a predetermined traveling speed Vr for normal traveling mode (step S65). That is, both the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R are accelerated until they reach the traveling speed Vr, and then travel at the speed Vr.
一方、前記ステップＳ５９の判定で、前方超音波センサ１４Ｆが障害物を検出していない場合（ステップＳ５９のＮｏ）、制御部１１は、右方超音波センサ１４Ｒが障害物を検出しているか否かを調べる（ステップＳ６７）。障害物を検出している場合（ステップＳ６７のＹｅｓ）、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを後進方向に回転させ右駆動輪を前進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で左側に旋回させる（図７のステップＳ６９）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで左旋回を続ける（ステップＳ７１のＮｏのループ）。 On the other hand, if it is determined in step S59 that the front ultrasonic sensor 14F has not detected an obstacle (No in step S59), the control unit 11 determines whether the right ultrasonic sensor 14R has detected an obstacle. (Step S67). When the obstacle is detected (Yes in step S67), the control unit 11 rotates the left driving wheel 22L in the backward direction and the right driving wheel in the forward direction, and moves the cleaning robot 1 to the left at the stop position. Turn (step S69 in FIG. 7). The left turn is continued until none of the front ultrasonic sensor 14F, the left ultrasonic sensor 14L, and the right ultrasonic sensor 14R detects an obstacle within the threshold value tr (No loop in step S71).
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ７１のＹｅｓ）、制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を予め定められた走行速度Ｖｒで直進させる（ステップＳ７３）。即ち、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に走行速度Ｖｒに達するまで加速した後、前記速度Ｖｒで走行させる。 When the obstacle is no longer detected (Yes in step S71), the control unit 11 stops the rotation of the cleaning robot 1, and then rotates the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R in the forward direction to move the cleaning robot 1. The vehicle travels straight at a predetermined traveling speed Vr (step S73). That is, both the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R are accelerated until they reach the traveling speed Vr, and then travel at the speed Vr.
一方、図６のステップＳ６７の判定で、右方超音波センサ１４Ｒが障害物を検出していない場合（ステップＳ６７のＮｏ）、残る左方超音波センサ１４Ｌが障害物を検出していることになる。そこで、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを前進方向に回転させ右駆動輪を後進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で右側に旋回させる（図７のステップＳ７５）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで右旋回を続ける（ステップＳ７７のＮｏのループ）。 On the other hand, when the right ultrasonic sensor 14R has not detected an obstacle in the determination of step S67 in FIG. 6 (No in step S67), the remaining left ultrasonic sensor 14L has detected the obstacle. Become. Therefore, the control unit 11 rotates the left drive wheel 22L in the forward direction and the right drive wheel in the reverse direction, and turns the cleaning robot 1 to the right at the stop position (step S75 in FIG. 7). The front ultrasonic sensor 14F, the left ultrasonic sensor 14L, and the right ultrasonic sensor 14R continue to turn right until no obstacle is detected within the threshold value tr (No loop in step S77).
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ７７のＹｅｓ）、ルーチンは前記ステップＳ７３へ進む。制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を前述の走行速度Ｖｒで直進させる。 If no obstacle is detected (Yes in step S77), the routine proceeds to step S73. The control unit 11 stops the turning of the cleaning robot 1 and then rotates both the left driving wheel 22L and the right driving wheel 22R in the forward direction to cause the cleaning robot 1 to go straight at the traveling speed Vr.
≪静音制御２−画像解析に基づく通常モードと静音モードの切換え≫
続いて、画像解析に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御について説明する。
図８および図９は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の異なる態様を示すフローチャートである。この実施形態は、人感知部１１３としてカメラ１１３Ｃと画像解析部１１３Ａを備える構成を前提とした処理である。カメラ１１３Ｃは１台以上のカメラからなり、前方を中心として左右にそれぞれ９０度以上の視野角を撮影する。
以下の図８および図９の処理は、図４および図５に対応する処理を含んでいる。そこで、重複する処理は説明を省略し、異なる処理について説明する。
≪Silent control 2-Switching between normal mode and silent mode based on image analysis≫
Next, switching control between the normal mode and the silent mode based on image analysis will be described.
FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing different modes of processing in which the control unit 11 senses the presence or absence of a surrounding person and switches the operation mode to the normal mode or the silent mode accordingly. This embodiment is processing based on the premise that the human sensing unit 113 includes a camera 113C and an image analysis unit 113A. The camera 113C is composed of one or more cameras and shoots a viewing angle of 90 degrees or more on the left and right with the front as the center.
The following processing in FIGS. 8 and 9 includes processing corresponding to FIGS. 4 and 5. Therefore, the description of the overlapping processes is omitted, and different processes are described.
図８で、ステップＳ８０およびＳ８１は、図４のステップＳ１０およびＳ１１に対応している。
ステップＳ８３で、カメラ１１３Ｃが撮影した画像を画像解析部１１３Ａが解析し、制御部１１は解析結果の情報を得る。その情報は、撮影された画像に人が写っているか否かの情報を含む（ステップＳ８３）。人が写っていない場合（ステップＳ８５のＮｏ）のステップＳ９５、Ｓ９７、その後のＳ９９および図９のＳ１０１〜Ｓ１０５の処理は、図４のステップＳ２５〜Ｓ２９および図５のステップＳ３１〜Ｓ３５の処理に対応している。
In FIG. 8, steps S80 and S81 correspond to steps S10 and S11 of FIG.
In step S83, the image analysis unit 113A analyzes the image captured by the camera 113C, and the control unit 11 obtains information on the analysis result. The information includes information on whether or not a person is shown in the photographed image (step S83). Steps S95 and S97 when no person is photographed (No in step S85), the subsequent steps S99 and steps S101 to S105 in FIG. 9 are the same as steps S25 to S29 in FIG. 4 and steps S31 to S35 in FIG. It corresponds.
ここで、ステップＳ８３およびＳ８５の処理の変形例について述べる。人感知部１１３がマイクロフォン１１３Ｍと音声認識部１１３Ｓとをさらに備える場合、前記ステップＳ８３およびＳ８５に代えて、あるいは前記ステップＳ８３およびＳ８５に加えて、収集された音に予め定められた第１閾値以上の大きさの音声が含まれているか否かを判定するようにしてもよい。この判定は、図４のステップＳ１１と同様である。異なる変形例として、人感知部１１３が、近接限界内に人が存在するときにその人を感知する人感センサ５４をさらに備える場合、前記ステップＳ８３およびＳ８５に代えて、あるいは前記ステップＳ８３およびＳ８５に加えて、人感センサ５４が周囲に存在する人を感知したか否かを判定するようにしてもよい。さらなる変形例として、画像に基づく判定、人感センサ５４に基づく判定、音声に基づく判定の全部または一部を組み合わせてもよい。 Here, a modified example of the processing of steps S83 and S85 will be described. When the human sensing unit 113 further includes a microphone 113M and a voice recognition unit 113S, the collected sound is equal to or more than a first threshold value that is set in advance in place of or in addition to the steps S83 and S85. It may be determined whether or not a voice of the size of is included. This determination is the same as step S11 in FIG. As a different modification, when the human sensing unit 113 further includes a human sensor 54 that senses a person when the person is within the proximity limit, instead of the steps S83 and S85 or the steps S83 and S85. In addition, it may be determined whether or not the human sensor 54 has detected a person present in the vicinity. As a further modification, all or part of the determination based on the image, the determination based on the human sensor 54, and the determination based on the sound may be combined.
図８の説明を続ける。前記ステップＳ８５で、画像に人が写っていると判断した場合（ステップＳ８５のＹｅｓ）、制御部１１は、画像に写った人が掃除ロボット１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ８７）。例えば、左右の２台のカメラを用いて異なる視点から周囲を撮影することで所謂３Ｄ画像の撮影を行い、３Ｄ画像の奥行きを解析して奥行き距離を算出してもよい。あるいは、画像に写った人の大きさから算出してもよい。 The description of FIG. 8 is continued. When it is determined in step S85 that a person is shown in the image (Yes in step S85), the control unit 11 calculates how far the person shown in the image is from the cleaning robot 1 (step S87). For example, a so-called 3D image may be shot by shooting the surroundings from different viewpoints using the left and right cameras, and the depth distance may be calculated by analyzing the depth of the 3D image. Or you may calculate from the magnitude | size of the person reflected in the image.
そして、制御部１１は人までの距離が予め定められた閾値Ｄ度以下か否かを判断する（ステップＳ８９）。人との距離が近接限度より離れている場合（ステップＳ８９のＮｏ）、ルーチンは前記ステップＳ９５へ進み、タイマーＴｏがカウント中でなければ通常モードを選択する。
一方、人との距離が閾値Ｄ以下の場合（ステップＳ８９のＹｅｓ）、続くステップＳ９１およびＳ９３は、図４のステップＳ２１およびＳ２３に対応している。それに続くステップＳ９９からの処理は、前述のように図４のステップＳ２９および図５のステップＳ３１〜Ｓ３５に対応している。
And the control part 11 judges whether the distance to a person is below the predetermined threshold value D degree (step S89). If the distance to the person is greater than the proximity limit (No in step S89), the routine proceeds to step S95, and if the timer To is not counting, the normal mode is selected.
On the other hand, when the distance from the person is equal to or less than the threshold value D (Yes in step S89), the subsequent steps S91 and S93 correspond to steps S21 and S23 in FIG. Subsequent processing from step S99 corresponds to step S29 in FIG. 4 and steps S31 to S35 in FIG. 5 as described above.
≪静音制御３−距離に応じた静音レベルの選択≫
続いて、制御部１１が距離に応じた静音レベルを選択して切換える制御について説明する。この実施形態で、静音モードはさらに３段階の静音レベルを有しており、制御部１１は静音モードの場合に何れの静音レベルかを決定する。より具体的には、制御部１１は電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を各静音レベルに応じて予め定められた分だけ通常モードの回転速度から落とすように制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を各静音レベルに応じて予め定められた分だけ通常モードの速度から落とすように制御する。なお、いうまでもないが３段階は一例にすぎず、複数段階の静音レベルの代表例と理解すべきである。
≪Silent control 3-Selection of silent level according to distance≫
Next, control in which the control unit 11 selects and switches the silence level corresponding to the distance will be described. In this embodiment, the silent mode further has three levels of silence, and the control unit 11 determines which silence level is in the silent mode. More specifically, the control unit 11 controls the rotational speed of the electric blower 115 and the brush motor 119 so as to drop from the rotational speed of the normal mode by a predetermined amount corresponding to each silent level. In addition, or instead of this, the control unit 11 controls the driving speed of the power unit 21 to drop from the speed of the normal mode by a predetermined amount according to each noise level. Needless to say, the three stages are merely examples, and should be understood as representative examples of a plurality of stages of silence levels.
図１０〜図１２は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換えかつ静音モードでは段階的な複数の静音レベルのうちいずれかを選択する処理の一態様を示すフローチャートである。この実施形態は、人感知部１１３が音声に基づいて人を感知する構成を例に説明を述べているが、画像に基づいて人を感知する構成にも適用できる。
図１０〜図１２の処理は、図４および図５に対応する処理を含んでいる。そこで、重複する処理は説明を省略し、異なる処理について説明する。
10 to 12, the control unit 11 senses the presence or absence of a surrounding person, switches the operation mode to the normal mode or the silent mode accordingly, and selects one of a plurality of stepwise silent levels in the silent mode. It is a flowchart which shows one aspect | mode of the process to perform. In this embodiment, the description is given by taking as an example a configuration in which the human sensing unit 113 senses a person based on sound, but it can also be applied to a configuration in which a person is sensed based on an image.
The process of FIGS. 10-12 includes the process corresponding to FIG. 4 and FIG. Therefore, the description of the overlapping processes is omitted, and different processes are described.
図１０で、ステップＳ１１０〜Ｓ１１７は、図４のステップＳ１０〜Ｓ１７に対応している。ステップＳ１１９で、制御部１１は、算出した音源までの距離に応じた運転モードを決定し、その運転モードを返す。ステップＳ１１９については図１２の説明で詳述する。制御部１１は、静音モードと通常モードのいずれの運転モードかを決定し、静音モードの場合はさらに３段階の静音レベルのうち何れかを決定する。 In FIG. 10, steps S110 to S117 correspond to steps S10 to S17 of FIG. In step S119, the control unit 11 determines an operation mode corresponding to the calculated distance to the sound source, and returns the operation mode. Step S119 will be described in detail with reference to FIG. The control unit 11 determines which operation mode is the silent mode or the normal mode. In the silent mode, the control unit 11 further determines any one of three levels of silent levels.
前記ステップＳ１１９の判断で、制御部１１が何れかの静音レベルの静音モードを運転モードとして決定した場合、ルーチンはステップＳ１２１へ進む。そして、制御部１１は決定した静音レベルの静音モードで掃除ロボット１が清掃作業を行うように電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を制御する。
それに続くステップＳ１２３および図１１のステップＳ１２９〜Ｓ１３５は、図４のステップＳ２３、Ｓ２９および図５のステップＳ３１〜Ｓ３５に対応している。
If it is determined in step S119 that the control unit 11 determines a silent mode of any silent level as the operation mode, the routine proceeds to step S121. And the control part 11 controls the rotational speed of the electric blower 115 or the brush motor 119 so that the cleaning robot 1 may perform the cleaning operation in the silent mode of the determined silent level. In addition to or in place of it, the control unit 11 controls the driving speed of the power unit 21.
Subsequent step S123 and steps S129 to S135 in FIG. 11 correspond to steps S23 and S29 in FIG. 4 and steps S31 to S35 in FIG.
一方、前記ステップＳ１１９の判断で、制御部１１が通常モードを運転モードとして決定した場合、ルーチンはステップＳ１２５へ進む。制御部１１はタイマーＴｏがカウント中でなければ（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、通常の運転モードで清掃作業を行うように制御し（ステップＳ１２７）、清掃作業終了か否かを判断する（ステップＳ１２９）。前記ステップＳ１２５およびＳ１２７は、図４のステップＳ２５およびＳ２７に対応している。 On the other hand, if it is determined in step S119 that the control unit 11 determines that the normal mode is the operation mode, the routine proceeds to step S125. If the timer To is not counting (Yes in Step S125), the control unit 11 controls the cleaning operation to be performed in the normal operation mode (Step S127), and determines whether or not the cleaning operation is finished (Step S129). . Steps S125 and S127 correspond to steps S25 and S27 in FIG.
ここで、前記ステップＳ１１９、即ち、音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細を説明する。
図１２は、制御部１１が音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１２で、制御部１１は、音源までの距離を３つの閾値Ｄ１、Ｄ２およびＤ３と比較して静音レベルを決定する。各閾値は、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１の関係にある。各閾値のうちで閾値Ｄ３は音源までの距離が最も遠く、音源がＤ３よりも遠くにあると判断される場合は運転モードを通常モードとする。音源がＤ３以下の距離にある場合は静音モードで運転を行うが、例えば最小の閾値Ｄ１よりも近くに音源があると判断したときは最小の動作音である静音レベル１とする。以下、フローチャートに沿って説明する。
Here, the details of the step S119, that is, the process of determining the operation mode according to the distance to the sound source will be described.
FIG. 12 is a flowchart showing details of the process in which the control unit 11 determines the operation mode according to the distance to the sound source. In FIG. 12, the control unit 11 determines the silence level by comparing the distance to the sound source with three threshold values D1, D2, and D3. Each threshold value has a relationship of D3>D2> D1. Of the threshold values, the threshold value D3 is set to the normal mode when the distance to the sound source is the longest and the sound source is determined to be farther than D3. When the sound source is at a distance of D3 or less, the operation is performed in the silent mode. For example, when it is determined that there is a sound source near the minimum threshold D1, the silent level 1 is set as the minimum operation sound. Hereinafter, it demonstrates along a flowchart.
制御部１１はまず、音源までの距離が閾値Ｄ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４１）。閾値Ｄ１以下の場合（ステップＳ１４１のＹｅｓ）、運転モードを静音レベル１の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１４３）処理を終了する。前述のように閾値Ｄ１はＤ１〜Ｄ３のうちで最小の値であり、静音レベル１はレベル１〜３のうちで最も動作音の小さいレベルである。 First, the control unit 11 determines whether or not the distance to the sound source is equal to or less than the threshold value D1 (step S141). If it is equal to or less than the threshold value D1 (Yes in step S141), the operation mode is determined to be the silent mode of the silent level 1, the result is returned (step S143), and the process is terminated. As described above, the threshold value D1 is the minimum value among D1 to D3, and the silent level 1 is the level with the lowest operating sound among the levels 1 to 3.
一方、前記ステップＳ１４１で音源までの距離が閾値Ｄ１より大きいと判断した場合（ステップＳ１４１のＮｏ）、制御部１１は次に音源までの距離が閾値Ｄ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４５）。閾値Ｄ２以下の場合（ステップＳ１４５のＹｅｓ）、運転モードを静音レベル２の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１４７）処理を終了する。 On the other hand, if it is determined in step S141 that the distance to the sound source is greater than the threshold D1 (No in step S141), the control unit 11 next determines whether or not the distance to the sound source is equal to or less than the threshold D2 (step S141). S145). If it is equal to or less than the threshold value D2 (Yes in step S145), the operation mode is determined to be the silent mode of the silent level 2, the result is returned (step S147), and the process ends.
また一方、前記ステップＳ１４５で音源までの距離が閾値Ｄ２より大きいと判断した場合（ステップＳ１４５のＮｏ）、制御部１１は次に音源までの距離が閾値Ｄ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４９）。閾値Ｄ３以下の場合（ステップＳ１４９のＹｅｓ）、運転モードを静音レベル３の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１５１）処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in step S145 that the distance to the sound source is greater than the threshold value D2 (No in step S145), the control unit 11 determines whether or not the distance to the sound source is next equal to or less than the threshold value D3 ( Step S149). If it is equal to or less than the threshold value D3 (Yes in step S149), the operation mode is determined to be the silent mode of the silent level 3, the result is returned (step S151), and the process is terminated.
前記ステップＳ１４９で音源までの距離が閾値Ｄ３より大きいと判断した場合（ステップＳ１４９のＮｏ）、制御部１１は運転モードを通常モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１５３）処理を終了する。
以上が、音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細の詳細である。
When it is determined in step S149 that the distance to the sound source is greater than the threshold value D3 (No in step S149), the control unit 11 determines the operation mode as the normal mode, returns the result (step S153), and ends the process. .
The details of the processing for determining the operation mode according to the distance to the sound source have been described above.
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。 In addition to the embodiments described above, there can be various modifications of the present invention. These modifications should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The present invention should include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
なお、この発明において、吸塵機構は、ゴミやちりを集める掃除機能を実現するものである。その具体的な構成の一例は、吸気口、回転ブラシ、その回転ブラシを回転させる機構、集塵容器、集塵フィルタ、流入路、排出路、電動送風機を含んでなる。吸気口は、筐体底面に設けられて床面の塵埃を吸込むための開口である。回転ブラシは吸気口から露出して床面を掃くように設けられる。集塵フィルタは、筐体内に収容されて吸込まれた塵埃を集塵容器内に留め、空気を排出路へと通過させる。流入路は吸気口から集塵容器へと連通する経路である。排出路は集塵容器および集塵フィルタから掃除機本体へと排出する排気口へと連通する経路である。電動送風機は、例えば排出路に配置され、吸気口から空気を吸い込んで流入路を介して集塵容器に導く。さらにその空気を集塵フィルタ、排出路を経て排気口へと導き排出させる。前述した実施形態において、吸塵機構は、吸気口、回転ブラシ、ブラシモータ、集塵容器およびフィルタ、流入路、排出路および電動送風機に相当する。 In the present invention, the dust suction mechanism realizes a cleaning function for collecting dust and dust. An example of the specific configuration includes an air inlet, a rotating brush, a mechanism for rotating the rotating brush, a dust collecting container, a dust collecting filter, an inflow path, a discharge path, and an electric blower. The air inlet is an opening provided on the bottom surface of the housing for sucking dust on the floor. The rotating brush is provided so as to be exposed from the air inlet and sweep the floor surface. The dust collection filter keeps the dust housed in the housing and sucked in the dust collection container, and allows air to pass through the discharge path. The inflow path is a path communicating from the intake port to the dust collecting container. The discharge path is a path that communicates from the dust collection container and the dust collection filter to the exhaust port that discharges to the cleaner body. The electric blower is disposed, for example, in the discharge path, sucks air from the intake port, and guides it to the dust collecting container via the inflow path. Further, the air is led to the exhaust port through the dust collection filter and the discharge path and discharged. In the embodiment described above, the dust suction mechanism corresponds to an air inlet, a rotating brush, a brush motor, a dust collecting container and a filter, an inflow path, a discharge path, and an electric blower.
また、筐体は、自動車に例えると車体に相当するものであり、掃除機の吸塵機構や回路を収容している。さらに、ロボット掃除機を走行させるための機構として左右の駆動輪とそれらの駆動輪を独立して駆動する動力部としてのモータを備えている。
また、障害物検出部は、例えば、障害物への近接を検出する超音波センサを用いて実現される。さらに、障害物への衝突を検出するスイッチまたはセンサを有していてもよい。
人感知部は、ロボット掃除機の周囲に存在する人を感知するものである。人だけではなく動物を感知してよいが感知しなくてもよい。その具体的な態様は、例えば、音声を感知するマイクロフォンおよび音声認識回路、画像を捉えるカメラおよび画像解析部および／または人感センサである。
周囲とはロボット掃除機の近傍を意味するが、例えば予め定められた距離の範囲内であり、またはロボット掃除機が置かれた室内である。また、例えば音声で人を感知する場合は、ある大きさの音声が収集される範囲である。画像で人を感知する場合は画像に写る範囲であってもよく、あるいはその画像から近傍の領域を判断してその範囲内としてもよい。前述した実施形態において、人感知部は、マイクロフォンおよび音声認識部、カメラおよび画像解析部並びに人感センサに相当する。
Further, the housing corresponds to a vehicle body when compared to an automobile, and houses a dust suction mechanism and a circuit of a vacuum cleaner. In addition, as a mechanism for running the robot cleaner, left and right drive wheels and a motor as a power unit for independently driving the drive wheels are provided.
The obstacle detection unit is realized by using, for example, an ultrasonic sensor that detects proximity to the obstacle. Furthermore, you may have a switch or a sensor which detects the collision to an obstruction.
The human sensing unit senses a person present around the robot cleaner. Not only humans but also animals may be sensed but not. Specific examples thereof include, for example, a microphone and a voice recognition circuit that sense sound, a camera and image analysis unit that captures an image, and / or a human sensor.
The surroundings mean the vicinity of the robot cleaner, for example, within a predetermined distance range, or the room where the robot cleaner is placed. Further, for example, when a person is detected by voice, it is a range in which a certain volume of voice is collected. When a person is detected by an image, it may be a range that appears in the image, or a nearby region may be determined from the image and be within that range. In the above-described embodiment, the human sensing unit corresponds to a microphone and a voice recognition unit, a camera and an image analysis unit, and a human sensor.
制御部のハードウェアは、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等を有するマイクロコンピュータであり、前記ＣＰＵがＲＯＭあるいは外部の記憶部に予め格納された制御プログラムに従ってそれらハードウェア資源を用いて処理を実行し制御部としての機能を実現する。前述した実施形態において、制御部は、清掃作業を実行するために電動送風機、ブラシモータのハードウェア資源を制御する。また、動力部、障害物検出部、人感知部等のハードウェア資源を用いて走行制御を具体的に実現する。前記制御部は、吸塵機構の電動送風機やブラシモータを通常の回転速度から予め定められた分だけ落とすことによって静音モードに切換える。それに加えて、あるいはそれに代えて、前記制御部は、動力部の駆動速度を通常の速度から予め定められた分だけ落とすことによって静音モードに切換える。 The hardware of the control unit is mainly a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, an I / O controller, a timer, and the like, and the hardware resources according to a control program stored in advance in the ROM or an external storage unit. The function as a control unit is realized by executing the process using. In the embodiment described above, the control unit controls the hardware resources of the electric blower and the brush motor in order to perform the cleaning operation. Further, the traveling control is specifically realized using hardware resources such as a power unit, an obstacle detection unit, and a human sensing unit. The control unit switches to the silent mode by dropping the electric blower or brush motor of the dust suction mechanism by a predetermined amount from the normal rotation speed. In addition, or instead of this, the control unit switches to the silent mode by dropping the driving speed of the power unit by a predetermined amount from the normal speed.
１：掃除ロボット
２：筐体
２ａ：底板
２ｂ：天板
２ｃ：側板
３：蓋部
９：回転ブラシ
１０：サイドブラシ
１１：制御部
１２：充電池
１４：障害物検出部
１４Ｃ：衝突センサ
１４Ｆ：前方超音波センサ
１４Ｌ：左方超音波センサ
１４Ｒ：右方超音波センサ
１５：集塵部
１８：前輪床面検出センサ
１９Ｌ：左輪床面検出センサ
１９Ｒ：右輪床面検出センサ
２１：動力部
２２Ｌ：左駆動輪
２２Ｒ：右駆動輪
２６：後輪
２７：前輪
３１：吸気口
３２：排気口
５１：入力部
５２Ｍ：主電源スイッチ
５２Ｓ：電源スイッチ
５３：起動スイッチ
５４：人感センサ
６１：記憶部
６２：電池情報
６３：位置情報
７１：動作モード情報
７２：運転モード
７２ａ：通常モード
７２ｂ：静音モード
７３：スタンバイモード
７４：スリープモード
１１３：人感知部
１１３Ａ：画像解析部
１１３Ｃ：カメラ
１１３Ｍ：マイクロフォン
１１３Ｓ：音声認識部
１１５：電動送風機
１１７：イオン発生部
１１９：ブラシモータ
1: Cleaning robot 2: Housing 2a: Bottom plate 2b: Top plate 2c: Side plate 3: Lid 9: Rotating brush 10: Side brush 11: Control unit 12: Rechargeable battery 14: Obstacle detection unit 14C: Collision sensor 14F: Front ultrasonic sensor 14L: Left ultrasonic sensor 14R: Right ultrasonic sensor 15: Dust collection unit 18: Front wheel floor surface detection sensor 19L: Left wheel floor surface detection sensor 19R: Right wheel floor surface detection sensor 21: Power unit 22L : Left drive wheel 22R: Right drive wheel 26: Rear wheel 27: Front wheel 31: Inlet port 32: Exhaust port 51: Input unit 52M: Main power switch 52S: Power switch 53: Start switch 54: Human sensor 61: Storage unit 62: Battery information 63: Position information 71: Operation mode information 72: Operation mode 72a: Normal mode 72b: Silent mode 73: Standby mode 74: Sleep mode 113: Human sensing unit 113 : Image analysis unit 113C: Camera 113M: Microphone 113S: speech recognition unit 115: an electric blower 117: ion generating unit 119: brush motor
Claims (5)
前記筐体を駆動する動力部と、
周囲に存在する人を感知する人感知部と、
障害物を回避しながら前記筐体が走行するよう前記動力部の駆動を制御し、かつ前記吸塵機構および前記人感知部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記動力部および／または前記吸塵機構の駆動を、通常の駆動よりも抑えて制御することを特徴とする自走式掃除機。 A housing having a dust absorption mechanism;
A power unit for driving the housing;
A human sensing unit that senses people around,
A control unit for controlling the driving of the power unit so that the casing travels while avoiding an obstacle, and for controlling the dust suction mechanism and the human sensing unit,
The control unit is configured to control the driving of the power unit and / or the dust suction mechanism in response to the human sensing unit sensing a person in the surroundings while controlling the self-propelled driving. Type vacuum cleaner.
前記制御部は、前記人との距離に応じて駆動を抑えるように制御する請求項１に記載の自走式掃除機。 The person sensing unit senses a distance from a person,
The self-propelled cleaner according to claim 1, wherein the control unit performs control so as to suppress driving according to a distance from the person.
前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記電動送風機の回転速度を低くするように制御する請求項１または２に記載の自走式掃除機。 The dust suction mechanism includes an electric blower that sucks air containing dust from an air inlet and discharges air from which dust has been removed,
The self-propelled cleaner according to claim 1 or 2, wherein the control unit controls the rotation speed of the electric blower to be lowered in response to the person sensing unit sensing a person around.
前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記ブラシ駆動部の駆動速度を低くするように制御する請求項１〜３の何れか一つに記載の自走式掃除機。 The dust suction mechanism includes a rotating brush disposed near the suction port and a brush driving unit that rotates the rotating brush,
The self-propelled according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the brush driving unit to reduce a driving speed in response to the human sensing unit sensing a person around. Type vacuum cleaner.
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