JP2014038419A - 電気掃除機、電気掃除機システムおよび電気掃除機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、自機の位置情報を常に確認しながら自律的に移動して、掃除の対象である部屋内の床面上を掃除すること。
【解決手段】受光部１２０は、部屋３００内の所定位置に設置され可視光信号を出力する複数のＬＥＤ照明装置２００から、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号を取得する。ＭＡＰ管理部１３０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、部屋３００の間取り情報とともに保持する。位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得される識別番号と、部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１で取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気掃除機等に関し、例えば自走式電気掃除機のように、掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、部屋内を移動する電気掃除機等に関する。

近年、ロボットを特定の物理的空間内に閉じ込めて、閉鎖された空間内でロボットに仕事を行わす多数の技術が提案されている。これに関連して、例えば、予め閉鎖された所定の部屋内を自律的に走行して、床面上の塵や埃を掃除する自走式の電気掃除機が、広く知られている。

特許文献１には、赤外線センサを有する電気掃除機（ロボット）と、電気掃除機の移動範囲の境界線に赤外線を放射する赤外線発信装置とを用いて、電気掃除機が前記境界線を越えて移動しないように制御する技術が開示されている。

すなわち、特許文献１に記載の技術では、赤外線装置により放射される赤外線を仮想壁として電気掃除機に認識させている。これにより、電気掃除機は、仮想壁を越えないで、閉鎖された所定の範囲内を掃除する。

ここで、赤外線は、テレビ装置やオーディオ機器など、日常的に用いられる電子機器のリモコン信号などの用途に、幅広く用いられている。このため、特許文献１に記載の技術では、電気掃除機が、電子機器のリモコン信号を仮想壁と誤って認識することが問題となっていた。

これを解決するために、特許文献２には、超音波センサを有する電気掃除機（ロボット）と、電気掃除機の移動範囲の境界線に所定の超音波を発信する超音波発信装置とを用いて、電気掃除機が前記境界線を越えて移動しないように制御する技術が開示されている。

この特許文献２に記載の技術では、超音波発信装置により発信される超音波を仮想壁として電気掃除機に認識させている。このように、特許文献２に記載の技術では、赤外線を用いず超音波を用いて仮想壁を形成するので、電気掃除機が電子機器のリモコン信号を仮想壁と誤って認識することを防止することができる。

特開２００３−２２８４２１号公報 特開２００７−１７５２８６号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の技術では、まず第１の問題点として、電気掃除機の進入を禁止したい特定領域を設定したい場合や、電気掃除機が進入できる特定の範囲を複雑な形状にしたい場合には、赤外線発信装置または超音波発信装置を配置する準備が非常に煩雑となる問題があった。これを実現するには、例えば、複数の仮想壁の各々を形成する複数の装置で所定の範囲を包囲するか、物理的な壁を用意する必要があった。

また、第２の問題点として、電気掃除機とは別に、電気掃除機の移動範囲を指定するための境界線を形成するための装置（赤外線発信装置または超音波発信装置）を設ける必要があった。

さらに、第３の問題点として、赤外線発信装置または超音波発信装置は、部屋内の床面上に設置する必要があるため、電気掃除機の掃除作業の障害となるという問題があった。すなわち、これら赤外線発信装置または超音波発信装置を設置した範囲は、電気掃除機により掃除することはできない。また、電気掃除機が移動する際に、当該電気掃除機が赤外線発信装置または超音波発信装置に衝突し、電気掃除機の移動範囲を指定するための境界線が正確な場所からずれてしまうこともある。これにより、電気掃除機が進入禁止範囲内に進入することを防止できないという問題も生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、自機の位置情報を常に正確に確認しながら、掃除の対象である部屋内の床面上を掃除することができる電気掃除機、電気掃除機システムおよび電気掃除機の制御方法を提供することにある。

本発明の電気掃除機は、掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機であって、前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する受光部と、前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理部と、前記受光部により取得される前記識別情報と、前記マップ管理部に保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御部と、前記動作制御部により決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動部を備えている。

本発明の電気掃除機システムは、掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機と、前記部屋内の所定の位置に予め設置された複数の発光装置とを備えた電気掃除機システムであって、前記電気掃除機は、前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する受光部と、前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理部と、前記受光部により取得される前記識別情報と、前記マップ管理部に保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御部と、前記動作制御部により決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動部とを備えている。

本発明の電気掃除機の制御方法は、掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機の制御方法であって、前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する識別情報取得ステップと、前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理ステップと、前記識別情報取得ステップにより取得される前記識別情報と、前記マップ管理ステップにより保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得ステップにより取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御ステップと、前記動作制御ステップにより決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動ステップとを含んでいる。

本発明にかかる電気掃除機、電気掃除機システムおよび電気掃除機の制御方法によれば、簡単な構成で、自己の位置情報を常に正確に確認しながら、掃除の対象である部屋内の床面上を掃除することができる。

本発明の実施の形態における電気掃除機システムの構成を示す図である。 ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における電気掃除機システムの設置例を示す図である。 ＬＥＤ照明装置の識別番号と設置位置情報の関係を説明するための図である。 進入可否設定管理部における設定例を示す図である。 本発明の実施の形態における電気掃除機システムの動作フローを示す図である。 本発明の実施の形態における電気掃除機システムの動作フローを示す図である。

本発明の実施の形態における電気掃除機システム１０００について、図に基づいて説明する。

図１は、電気掃除機システム１０００の構成を示す。図２は、当該電気掃除機システム１０００に含まれるＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置２００の構成を示す図である。図３は、電気掃除機システム１０００の設置例を示す。

まず、図３を用いて、電気掃除機システム１０００の設置例を説明し、その後に、図１等を用いて、電気掃除機システム１０００の構成を詳しく説明する。

図３に示されるように、電気掃除機システム１０００は、掃除の対象である部屋３００内に設置される。電気掃除機システム１０００は、電気掃除機１００と、ＬＥＤ照明装置２００を有している。ＬＥＤ照明装置２００は、後述するように、ＬＥＤを有している。ＬＥＤ照明装置２００は、本発明の発光装置に相当する。

ここでは、例えば商業施設やオフィスのように、ある程度の床面積があり、多数のＬＥＤ照明装置２００を設置できる施設内で電気掃除機システム１０００を利用することを想定する。

電気掃除機１００は、掃除の対象である部屋３００内の床面３１０上に配置され、当該部屋３００内を移動しながら、床面３１０上を掃除する。

図３に示されるように、ＬＥＤ照明装置２００は、例えば、掃除の対象の部屋３００の天井３２０に設置されている。図３に示されるように、ＬＥＤ照明装置２００は、一定の間隔で格子状に配置されている。また、各ＬＥＤ照明装置２００は、部屋３００内の所定の範囲に、可視光信号２９０を出力する。このとき、後述するように、ＬＥＤ照明装置２００のＬＥＤは、当該ＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別情報を、可視光信号２９０を用いて、送信する。

次に、電気掃除機システム１０００の構成について、具体的に説明する。

図１に示されるように、電気掃除機システム１０００は、電気掃除機１００と、ＬＥＤ照明装置２００を有している。

電気掃除機１００は、以下で詳細に説明する通り、掃除機本体１１０と有し、掃除の対象である部屋３００内を移動しながら、当該部屋３００の床面３１０上を掃除する電子機器やロボットである。

図１に示されるように、電気掃除機１００は、掃除機本体１１０と、受光部１２０と、ＭＡＰ（マップ）管理部１３０と、進入可否設定管理部１４０と、駆動部１５０と、制御部１６０とを含んで構成されている。

掃除機本体１１０は、塵や埃を吸引する装置（不図示）を含んでおり、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上を掃除する。

受光部１２０は、ＬＥＤ照明装置２００から、当該ＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別番号を取得する。なお、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号は、本発明の発光装置の識別情報に対応する。このとき、ＬＥＤ照明装置２００は、可視光信号を用いて、当該ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を出力する。また、受光部１２０は、ＬＥＤ照明装置２００から出射される可視光信号を受光し、これを復号することにより識別番号を取得する。受光部１２０では、受光素子として、例えば、フォトダイオードやイメージセンサが用いられている。

識別番号は、掃除の対象である部屋３００内に設置されたＬＥＤ照明装置２００の各々に割り振られている。この識別番号を個別ＩＤ情報とも呼ぶことがある。

ＭＡＰ管理部１３０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、当該複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、掃除の対象である部屋３００の間取り情報とともに、保持する。

図４は、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号と設置位置情報の関係を説明するための図である。

図４に示されるように、複数のＬＥＤ照明装置２００は、Ａ〜Ｉ列の９列と９０１〜９０７の７行の交差部に、設置されている。

便宜上、図４では、各ＬＥＤ照明装置２００の横に、各ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を記している。すなわち、図４に示されるように、左上から順に、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号０１、０２、０３、・・・４２、４３、４４と付している。

図４に示される破線は、列および行を説明するために便宜的に設けたものである。図３の例では、奇数列（Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｉ）では、ＬＥＤ照明装置２００は１つ置きの行に設置されている。一方、偶数列（Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ）では、ＬＥＤ照明装置２００は全ての行に設置されている。このように、ＬＥＤ照明装置２００は、掃除の対象である部屋３００の天井３２０に取り付けられる。

また、以下の説明では、各ＬＥＤ照明装置２００の設置位置を、図４に示した列および行を用いて指定する。すなわち、各ＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報を、図４に示した列および行を用いて指定することとする。

すなわち、例えば、識別番号０１のＬＥＤ照明装置２００の設置位置は、Ｂ９０２と示される。同様に、識別番号１１のＬＥＤ照明装置２００の設置位置は、Ｇ９０２と示される。

図４で斜線のハッチングが施された領域は、電気掃除機１００が進入できない進入禁止領域４００ａ、４００ｂである。電気掃除機１００が進入できる位置であるか否かは、進入可否設定管理部１４０により設定される。

図１に戻って、進入可否設定管理部１４０は、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００が進入できる位置であるか否かを示す進入可否情報を、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に対応して、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別情報に設定する。

図５は、進入可否設定管理部１４０における設定例を示す。

図５では、図４に示した図に対応させて、進入可否設定管理部１４０における設定例を示す。すなわち、図５では、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号（例えば、０１、０２、・・・、４３、４４）と設置位置情報（例えば、Ｂ９０１、Ｄ９０１、・・・・、Ｈ９０７、Ｉ９０７）に加えて、進入可否情報（許可、不許可）を付加して表示している。このとき、図４で示した進入禁止領域４００ａ、４００ｂ内およびこれの周囲に近接する領域に対応する場合、進入可否情報は「不許可」としている。

図４および図５に基づいて、進入可否情報の設定について、より具体的に説明する。

図４に示されるように、例えば、識別番号０８のＬＥＤ照明装置２００は、進入禁止領域４００ａ、４００ｂおよびこれの周囲に近接する領域の外である設置位置Ｄ９０２に設置されている。したがって、図５に示されるように、識別番号０８のＬＥＤ照明装置２００については、電気掃除機１００が進入できる位置であることを示す進入可否情報「許可」が識別番号０８に付される。

同様に、図４に示されるように、例えば、識別番号２４のＬＥＤ照明装置２００は、進入禁止領域４００ａ、４００ｂおよびこれの周囲に近接する領域に対応する設置位置Ｇ９０５に設置されている。したがって、図５に示されるように、識別番号２４のＬＥＤ照明装置２００については、電気掃除機１００が進入できない位置であることを示す進入可否情報「不許可」が識別番号２４に付される。

このように、進入可否設定管理部１４０は、進入禁止領域４００ａ、４００ｂおよびこれの周囲に近接する領域に対応する位置に配置されたＬＥＤ照明装置２００の識別番号に対して、進入可否情報「不許可」を付加する。

なお、図５に示される「−」は、ＬＥＤ照明装置２００が設置されていないことを意味する。

以上のように、進入可否設定管理部１４０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々に、進入可否情報を付加して管理する。

駆動部１５０は、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上で、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００を移動させる。駆動部１５０は、制御部１６０の制御の下、動作する。駆動部１５０は、各種モータ１５１を有する。駆動部１５０は、各種モータ１５１を作動させることにより、掃除機本体１１０を移動させる。

制御部１６０は、掃除機本体１１０、受光部１２０、ＭＡＰ管理部１３０、進入可否設定管理部１４０および駆動部１５０を含む電気掃除機１００内の全ての電子機器を制御する。

制御部１６０は、位置情報取得部１６１および動作制御部１６２を有している。

位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得されるＬＥＤ照明装置２００の識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。例えば、受光部１２０が識別番号１７を取得したとする。この場合、位置情報取得部１６１は、この識別番号１７と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報とを照合する。そして、位置情報取得部１６１は、識別番号１７に対応するＬＥＤ照明装置２００の設置位置Ｈ９０４を取得する。この結果、位置情報取得部１６１は、掃除機本体１１０の現在位置がＬＥＤ照明装置２００の設置位置Ｈ９０４に対応する位置であることを認識できる。

動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。より具体的には、例えば、位置情報取得部１６１により取得された位置情報が、ＬＥＤ照明装置２００の設置位置Ｈ９０４に対応する位置であるとする。この場合、動作制御部１６２は、この位置を基点に、次にどのような経路を移動すれば、効率的に掃除できるかを算出して、より効率の良い掃除機本体１１０の移動経路を決定する。また、動作制御部１６２は、掃除機本体１１０の移動経路の内容によって、各種モータ１５１の駆動量や回転方向を決定する。

この際、動作制御部１６２は、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報を参照して、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。これにより、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００が進入禁止領域４００ａ、４００ｂに進入することを防止できる。

以上、電気掃除機１００の構成について、具体的に説明した。

次に、図２に戻って、ＬＥＤ照明装置２００の構成について説明する。

図２に示されるように、ＬＥＤ照明装置２００は、受信部２１０と、点灯制御部２２０と、ＬＥＤ２３０とを備えている。

受信部２１０は、ＬＥＤ２３０の点灯を制御するための制御情報を、外部（例えば、リモコン装置）から取得する。

点灯制御部２２０は、受信部２１０により取得された制御情報に基づいて、ＬＥＤ２３０の点灯を制御する。

ＬＥＤ２３０は、点灯制御部２２０の制御に従って、点灯する。このとき、ＬＥＤ２３０は、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を、可視光信号に載せて、出力する。

以上、ＬＥＤ照明装置２００の構成について、具体的に説明した。

次に、本発明の電気掃除機システム１０００の動作について、図に基づいて、説明する。

図６および図７は、電気掃除機システム１０００の動作フローを示すである。

図６に示されるように、まず、複数のＬＥＤ照明装置２００の初期設定および情報送信開始を行う（ステップ（以下、単にＳを称する。）１）。具体的には、初期設定では、各ＬＥＤ照明装置２００から電気掃除機１００へ送信する識別番号（個別ＩＤ情報）などを設定する。すなわち、例えば、図４を用いて説明したように、各ＬＥＤ照明装置２００に対して、識別番号０１、０２、・・・、４３、４４などを設定する。このとき、ＬＥＤ照明装置２００の点灯時間と消灯時間の比や、輝度なども、さらに設定してもよい。なお、これらの初期設定は、図２を用いて説明したように、例えばリモコン装置（不図示）を用いて、ＬＥＤ照明装置２００に対して制御信号を送信することにより、行われる。

そして、ＬＥＤ照明装置２００の初期設定を完了した後、ＬＥＤ照明装置２００は、可視光信号を用いて、電気掃除機１００に対して、識別番号等の各種情報を出力する。

次に、掃除の対象である部屋３００内の任意の場所で、電気掃除機１００を起動する（Ｓ２）。これにより、電気掃除機１００は、ＬＥＤ照明装置２００が出力する可視光信号を受光できる状態になる。

電気掃除機２００は、予め設定された所定のアルゴリズムに従って、近傍のＬＥＤ照明装置２００との通信を行える通信可能範囲内まで移動し、ＬＥＤ照明装置２００を探索する（Ｓ３）。すなわち、電気掃除機２００は、複数のＬＥＤ照明装置２００のうちの少なくとも１つから出力される可視光信号を受光できる範囲内まで移動する。そして、電気掃除機１００は、ＬＥＤ照明装置２００から照射される可視光信号を受信できるまで、ＬＥＤ照明装置２００を探索する。

そして、電気掃除機１００の受光部１２０は、ＬＥＤ照明装置２００の通信可能範囲内に入ると、ＬＥＤ照明装置２００から可視光信号を受光し、当該ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を取得する（Ｓ４）。

電気掃除機１００では、制御部１６０が、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を取得したことを検知すると、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報とＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報とを、取得する（Ｓ５）。

位置情報取得部１６１は、制御部１６０により取得された情報と、受光部により取得された識別番号に基づいて、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００の現在の位置情報を取得する。そして、動作制御部１６２は電気掃除機１００の現在の位置情報を確認する（Ｓ６）。

すなわち、位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得された識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報とに基づいて、電気掃除機１００の現在の位置を取得する。

例えば、受光部１２０が識別番号１７を取得した場合、位置情報取得部１６１は、この識別番号１７と、部屋３００の間取り情報と、ＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報とを用いて、識別番号１７に対応する位置情報Ｈ９０４を特定し、これを電気掃除機１００の現在の位置情報として取得する。そして、動作制御部１６２は電気掃除機１００の現在の位置情報をＨ９０４と確認する。

次に、動作制御部１６２は、Ｓ６の処理後に、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報を取得する（Ｓ７）。

動作制御部１６２は、Ｓ７の処理後に、部屋３００の間取り情報と、ＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報と、進入可否情報とに基づいて、進入可能領域（進入禁止領域４００ａ、４００ｂ以外）を確認する（Ｓ８）。

動作制御部１６２は、Ｓ８の処理で、進入可能領域を確認した後、所定のアルゴリズムに従って、最適な掃除経路（電気掃除機１００の移動経路）を決定する（Ｓ９）。

以上のように、動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された電気掃除機１００の現在の位置情報と、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報に基づいて、電気掃除機１００の移動経路を決定する。

すなわち、動作制御部１６２は、Ｓ６の処理で取得された電気掃除機１００の現在の位置情報（例えばＨ９０４）と、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報を用いてＳ７〜Ｓ８の処理で得られた進入可能領域（進入禁止領域４００ａ、４００ｂ以外）とに基づいて、電気掃除機１００の移動経路を決定する。

電気掃除機１００は、電気掃除機１００の移動経路を決定した後、掃除を開始する（Ｓ１０）。すなわち、電気掃除機１００では、駆動部１５０が、動作制御部により決定された移動経路に従って、各種モータ１５１を用いて、掃除機本体１１０を移動させる。掃除機本体１１０は、駆動部１６０の動力により掃除の対象である部屋３００内の床面３１０上を移動しながら掃除する。

次に、図７に示されるように、電気掃除機１００は、受光部１２０により取得されるＬＥＤ照明装置の識別番号が更新していないかを確認しながら、掃除を続ける（Ｓ１１）。すなわち、電気掃除機１００では、制御部１６０は、駆動部１５０や掃除機本体１１０に対して、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上を移動しながら掃除をするように、制御しつつ、受光部１２０により取得されるＬＥＤ照明装置２００の識別番号が更新していないかを確認する。

受光部１２０により取得されるＬＥＤ照明装置２００の識別番号が更新された場合（Ｓ１１、ＹＥＳ）、電気掃除機１００は、Ｓ６の処理と同様に、当該電気掃除機１００の位置情報を確認する（Ｓ１２）。すなわち、位置情報取得部１６１は、制御部１６０により取得された情報と、受光部１２０により取得された識別番号に基づいて、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００の現在の位置情報を取得する。そして、動作制御部１６２は電気掃除機１００の現在の位置情報を確認する。

一方、受光部１２０により取得されるＬＥＤ照明装置１００の識別番号が更新されてない場合（Ｓ１１、ＮＯ）、再度、Ｓ１１の処理を繰り返す。

そして、動作制御部１６２は、Ｓ１２の処理で確認した位置情報（電気掃除機１００の現在の位置情報）に基づいて、電気掃除機１００がＳ９で決定された掃除経路（正常経路）から逸脱していないか否かを確認する。すなわち、動作制御部１６２は、Ｓ１２の処理で確認した位置情報に基づいて、正常経路上を移動しているか否かを確認する。（Ｓ１３）。

電気掃除機１００が正常経路外で移動している場合（Ｓ１３、ＮＯ）、動作制御部１６２は、所定のアルゴリズムに従って、Ｓ９で決定された掃除経路上へ電気掃除機１００を戻す復帰処理（正常経路復帰処理）を行う（Ｓ１４）。そして、電気掃除機１００は、正常経路への復帰が完了すると、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上の掃除を継続する（Ｓ１５）。

電気掃除機１００が正常経路上で移動している場合も（Ｓ１３、ＹＥＳ）、電気掃除機１００は、このまま、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上の掃除を継続する（Ｓ１５）。

そして、制御部１６０は、掃除の対象である部屋３００のうち、指定された掃除対象領域の掃除が完了したか否かを確認する（Ｓ１６）。すなわち、制御部１６０が掃除対象領域の掃除が完了したか否かを確認する。

掃除対象領域の掃除が完了していない場合（Ｓ１６、ＮＯ）、Ｓ１１へ戻り、Ｓ１１以降の処理を行う。すなわち、制御部１６０が掃除対象領域の掃除が完了していないと確認すると、制御部１６０はＳ１１の処理を行わせる指示を各部（動作制御部１６２等）に出力する。

一方、掃除対象領域の掃除が完了している場合（Ｓ１６、ＹＥＳ）、電気掃除機１００は、当該電気掃除機１００の使用者により予め指定された指定位置へ帰還する（Ｓ１７）。すなわち、制御部１６０が掃除対象領域の掃除が完了していると確認すると、制御部１６０は動作制御部１６２に対して、前記指定位置へ電気掃除機１００を帰還させる指示をする。この制御部１６０の指示に従って、動作制御部１６２は、電気掃除機１００が前記指定位置へ帰還するように、駆動部１５０を駆動させる。

なお、上記実施形態の説明では、進入可否設定管理部１４０を設けると説明したが、これを設けなくてもよい。この場合、動作制御部１６２は、図６のＳ７およびＳ８の処理をせず、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報を参照することなく、Ｓ９で掃除機本体１１０の移動経路を決定する。すなわち、図６のＳ９では、動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００の移動経路を決定する。

以上の通り、本発明の実施の形態における電気掃除機１０００は、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上を掃除する掃除機本体１１０を有し、部屋３００内を移動する電気掃除機である。また、電気掃除機１００は、受光部１２０と、ＭＡＰ管理部１３０（マップ管理部）と、位置情報取得部１４０と、動作制御部１６２と、駆動部１５０とを備えている。受光部１２０は、部屋３００内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数のＬＥＤ照明装置２００（発光装置）から、複数のＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別番号（識別情報）を、可視光信号を介して取得する。ＭＡＰ管理部１３０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、部屋３００の間取り情報とともに保持する。位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得される識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。駆動部１５０は、動作制御部１６２により決定された移動経路に従って、掃除機本体１１０を移動させる。

このように、本発明の電気掃除機１００では、部屋３００内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数のＬＥＤ照明装置２００から、複数のＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別番号を、可視光信号を介して取得する。可視光は一般的に指向性が高いので、図３で示す可視光信号２９０のように、限られた範囲内での通信が可能である。したがって、複数のＬＥＤ照明装置２００が設けられていたとしても、受光部１２０は特定のＬＥＤ照明装置２００から当該ＬＥＤ照明装置２００の識別番号を取得できる。また、ＭＡＰ管理部１３０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、部屋３００の間取り情報とともに保持している。したがって、本発明の電気掃除機１００は、ＬＥＤの照明装置２００の識別場号を特定できれば、当該ＬＥＤ照明装置２００の位置情報を確認することができる。位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得される識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。これにより、本発明の電気掃除機１００は、ＬＥＤ照明装置２００の識別番号から、掃除機本体１１０を含む当該電気掃除機１００の位置情報を正確に取得することができる。そして、動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定し、駆動部１５０は、動作制御部１６２により決定された移動経路に従って、掃除機本体１１０を移動させる。これにより、本発明の電気掃除機１００によれば、自機の位置情報を常に正確に確認しながら、掃除の対象である部屋内の床面上を掃除することができる。

また、本発明の実施の形態における電気掃除機１００は、進入可否設定管理部１４０を有する。この進入可否設定管理部１４０は、掃除機本体１１０が進入できる位置であるか否かを示す進入可否情報を、ＭＡＰ管理部１３０により保持された複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々に設定する。そして、動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報と、進入可否設定管理部１４０により設定された進入可否情報とに基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。

これにより、本発明の電気掃除機１００は、現在の位置情報に加えて、掃除機本体１１０が進入できる位置であるか否かを示す進入可否情報を得ることができる。そして、本発明の電気掃除機１００は、進入可否情報から得られる情報（進入禁止領域４００ａ、４００ｂ）を認識したうえで、掃除機本体１１０の移動経路を決定することができる。これにより、電気掃除機１００が進入禁止領域４００ａ、４００ｂを避けて好適な移動経路に沿って移動することができる。

なお、進入可否設定管理部１４０は、進入可否情報を、ＭＡＰ管理部１３０により保持された複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々に設定する。そして、電気掃除機１００は、ＬＥＤ照明装置２００から送信される固有のＩＤ（識別番号）を受信することにより、当該電気掃除機１００の正確な位置を検出することができる。このとき、ＬＥＤ照明装置２００ごとに設定した進入可否情報を対応付けられているので、複雑な進入禁止領域であっても簡単に設定できる。

本発明の実施の形態における電気掃除機１００において、複数のＬＥＤ照明装置２００は、部屋３００の天井面３１０に、一定の間隔で格子状に設置されている。

特許文献１および特許文献２に記載の技術では、前述の通り、赤外線発信装置または超音波発信装置は、部屋内の床面上に設置する必要があるため、電気掃除機の掃除作業の障害となるという問題があった。これに対して、本発明の電気掃除機１００では、複数のＬＥＤ照明装置２００は、部屋３００の天井面３１０に配置されているので、電気掃除機１００の掃除作業の障害になることを回避することができる。また、複数のＬＥＤ照明装置２００を一定の間隔で格子状に配置することにより、図４に示した可視光信号２９０を格子状に配列することができるので、位置情報取得部１６１はより正確に掃除機本体１１０を含む電気掃除機１００自体の位置情報を取得できる。

本発明の実施の形態における電気掃除機１００において、ＬＥＤ照明装置２００は、部屋３００内の照明装置として併用できる。これにより、ＬＥＤ照明装置２００を用いて、掃除の対象である部屋３００内を明るくすることができる。なお、ＬＥＤ照明装置２００は、人の目に感じられない程度の速さで点滅するので、識別番号を送信する際においても、照明としての機能を失うことはない。このように、本発明の電気掃除機１００では、所定の範囲内で識別番号を含む可視光信号を照射する機能と、掃除の対象である部屋３００内を明るく照らす照明機能とを、ＬＥＤ照明装置２００に発揮させることができる。新たな情報通信手段として、可視光信号を用いた通信が広く知られるようになった。近年では、蛍光灯や電球に変わる照明光源として、ＬＥＤが急速に普及してきている。このＬＥＤを人の目に感じられない程度の速さで高速に点滅させることにより、超高速で且つ大容量のデータ送信を実現できる。

なお、本発明の実施の形態における電気掃除機１００において、ＭＡＰ管理部１３０は、電気掃除機１００の外部に設けられてもよい。この場合、ＭＡＰ管理部１３０は、当該ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報を、電気掃除機１００に送信することができるように、設定される。そして、位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得される識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０から送信される部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。これによっても、前述した電気掃除機１００と同様の効果を奏することができ、ＭＡＰ管理部１３０を電気掃除機１００の外部に設けることで電気掃除機１００の構成を簡素にすることができる。

また、進入可否設定管理部１４０は、電気掃除機１００の外部に設けられてもよい。この場合、進入可否設定管理部１４０は、進入可否情報をＬＥＤ照明装置２００の可視光信号を介して電気掃除機１００に送信することができるように、設定される。そして、動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報と、進入可否設定管理部１４０から送信された進入可否情報とに基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。これによっても、前述した電気掃除機１００と同様の効果を奏することができ、進入可否設定管理部１４０を電気掃除機１００の外部に設けることで電気掃除機１００の構成を簡素にすることができる。

また、本発明の実施の形態における電気掃除機システム１０００は、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上を掃除する掃除機本体１１０を有し、部屋３００内を移動する電気掃除機１００と、部屋３００内の所定の位置に予め設置された複数のＬＥＤ照明装置２００とを備えたものである。また、電気掃除機１００は、受光部１２０と、ＭＡＰ管理部１３０（マップ管理部）と、位置情報取得部１４０と、動作制御部１６２と、駆動部１５０とを備えている。受光部１２０は、部屋３００内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数のＬＥＤ照明装置２００（発光装置）から、複数のＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別番号（識別情報）を、可視光信号を介して取得する。ＭＡＰ管理部１３０は、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、部屋３００の間取り情報とともに保持する。位置情報取得部１６１は、受光部１２０により取得される識別番号と、ＭＡＰ管理部１３０に保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。動作制御部１６２は、位置情報取得部１６１により取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。駆動部１５０は、動作制御部１６２により決定された移動経路に従って、掃除機本体１１０を移動させる。

このような電気掃除機システム１０００であっても、前述した電気掃除機１００と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の実施の形態における電気掃除機１００の制御方法は、掃除の対象である部屋３００の床面３１０上を掃除する掃除機本体１１０を有し、部屋３００内を移動を制御する方法である。また、電気掃除機１００の制御方法は、識別情報取得ステップと、マップ管理ステップと、位置情報取得ステップと、動作制御ステップと、駆動ステップとを含んでいる。識別情報取得ステップでは、部屋３００内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数のＬＥＤ照明装置２００から、複数のＬＥＤ照明装置２００を識別するための識別番号を、可視光信号を介して取得する。マップ管理ステップでは、複数のＬＥＤ照明装置２００の識別番号の各々と、複数のＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、部屋３００の間取り情報とともに保持する。位置情報取得ステップでは、識別情報取得ステップにより取得される識別番号と、マップ管理ステップにより保持された部屋３００の間取り情報およびＬＥＤ照明装置２００の設置位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の位置情報を取得する。動作制御ステップでは、位置情報取得ステップにより取得された位置情報に基づいて、掃除機本体１１０の移動経路を決定する。駆動ステップでは、動作制御ステップにより決定された移動経路に従って、掃除機本体１１０を移動させる。

このような電気掃除機１００の制御方法であっても、前述した電気掃除機１００と同様の効果を奏することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００ 電気掃除機
１１０ 掃除機本体
１２０ 受光部
１３０ ＭＡＰ管理部
１４０ 進入可否設定管理部
１５０ 駆動部
１５１ 各種モータ
１６０ 制御部
１６１ 位置情報取得部
１６２ 動作制御部
２００ ＬＥＤ照明装置
２１０ 受信部
２２０ 点灯制御部
２３０ ＬＥＤ
２９０ 可視光信号
３００ 掃除の対象である部屋
３１０ 床面
３２０ 天井
１０００ 電気掃除機システム

Claims (8)

1. 掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機であって、
   前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する受光部と、
   前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理部と、
   前記受光部により取得される前記識別情報と、前記マップ管理部に保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御部と、
   前記動作制御部により決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動部を備えた電気掃除機。
2. 前記掃除機本体が進入できる位置であるか否かを示す進入可否情報を、前記マップ管理部により保持された前記複数の発光装置の識別情報の各々に設定する進入可否設定管理部を備え、
   前記動作制御部は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報と、前記進入可否設定管理部により設定された前記進入可否情報とに基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記複数の発光装置は、前記部屋の天井面に、一定の間隔で格子状に設置された請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 前記発光装置は、前記部屋内の照明装置として併用できる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 前記マップ管理部は、前記電気掃除機の外部に設けられており、前記マップ管理部に保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報を、前記電気掃除機に送信することができ、
   前記位置情報取得部は、前記受光部により取得される前記識別情報と、前記マップ管理部から送信される前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 前記進入可否設定管理部は、前記電気掃除機の外部に設けられており、前記進入可否情報を前記発光装置の前記可視光信号を介して前記電気掃除機に送信することができ、
   前記動作制御部は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報と、前記進入可否設定管理部から送信された前記進入可否情報とに基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機と、前記部屋内の所定の位置に予め設置された複数の発光装置とを備えた電気掃除機システムであって、
   前記電気掃除機は、
   前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する受光部と、
   前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理部と、
   前記受光部により取得される前記識別情報と、前記マップ管理部に保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御部と、
   前記動作制御部により決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動部とを備えた電気掃除機システム。
8. 掃除の対象である部屋の床面上を掃除する掃除機本体を有し、前記部屋内を移動する電気掃除機の制御方法であって、
   前記部屋内の所定の位置に予め設置され、可視光信号を出力する複数の発光装置から、前記複数の発光装置を識別するための識別情報を、前記可視光信号を介して取得する識別情報取得ステップと、
   前記複数の発光装置の識別情報の各々と、前記複数の発光装置の設置位置情報の各々とを互いに対応付けて、前記部屋の間取り情報とともに保持するマップ管理ステップと、
   前記識別情報取得ステップにより取得される前記識別情報と、前記マップ管理ステップにより保持された前記部屋の間取り情報および前記発光装置の設置位置情報に基づいて、前記掃除機本体の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記位置情報取得ステップにより取得された前記位置情報に基づいて、前記掃除機本体の移動経路を決定する動作制御ステップと、
   前記動作制御ステップにより決定された前記移動経路に従って、前記掃除機本体を移動させる駆動ステップとを含む電気掃除機の制御方法。

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