JP2015125470A - 走行体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラを容易かつ確実に被写体に向けてこの被写体を撮像可能とするようにビーコン装置を容易に配置できる電気掃除装置を提供する。【解決手段】ビーコン装置13は、被写体Ｐに向けるべき方向を可変設定可能な指示手段72を有する。ビーコン装置13は、指示手段72により指示する方向に対応する電気掃除機本体11の誘導用の誘導信号を送信するビーコン装置発光部を有する。ビーコン装置13は、所定方向を示す表示手段73を有する。制御手段は、受光部により受信した誘導信号に沿ってビーコン装置13に接近するように本体ケース20を走行させるとともに、本体ケース20がビーコン装置13に対して所定距離の位置となったときに誘導信号に基づき指示手段72により指示される方向をカメラ35により撮像する撮像モードを有している。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、自律走行可能な自律走行体と、この自律走行体を誘導するビーコン装置とを備えた走行体装置に関する。

従来、例えばセンサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面としての床面上を自律走行しながら床面を掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。近年、このような電気掃除機を用いて、外出中の自宅の様子(例えば窓が開けたままになっていないか、電気が点いたままになっていないかなど)やペットの様子などを監視および確認できるように、この電気掃除機を携帯端末によって遠隔操作して室内を走行させ、室内の様子をカメラによって撮像できるようにしたシステムがある。

特開２００２−９２７６２号公報

上記のようなシステムの場合、所望の位置を撮影するために予め室内の間取りやレイアウトなどをシステムに入力しておく必要があり、必ずしも使い勝手が良好であるとはいえない。また、カメラを確実に被写体に向けられるようにすることが好ましい。

本発明が解決しようとする課題は、撮像手段を容易かつ確実に被写体に向けてこの被写体を撮像可能とするようにビーコン装置を容易に配置できる走行体装置を提供することである。

実施形態の走行体装置は、自律走行可能な自律走行体と、この自律走行体を誘導するビーコン装置とを備え、被写体を撮像可能な走行体装置である。ビーコン装置は、被写体に向けるべき方向を可変設定可能な指示手段を有する。また、このビーコン装置は、指示手段により指示する方向に対応する自立走行体の誘導用の誘導信号を送信する送信手段を有する。さらに、このビーコン装置は、所定方向を示す表示手段を有する。自律走行体は、本体ケースと、駆動輪と、制御手段と、受信手段とを有する。本体ケースは、被写体を撮像する撮像手段を有する。駆動輪は、本体ケースを走行可能とする。制御手段は、駆動輪の駆動を制御することで本体ケースを自律走行させる。受信手段は、送信手段により送信された誘導信号を受信する。そして、制御手段は、受信手段により受信した誘導信号に沿ってビーコン装置に接近するように本体ケースを走行させる。また、制御手段は、本体ケースがビーコン装置に対して所定距離の位置となったときに誘導信号に基づき指示手段により指示される方向を撮像手段により撮像する撮像モードを有している。

一実施形態の走行体装置の自律走行体の動作を模式的に示す平面図であり、(a)は指示手段が一方向を指示している場合を示し、(b)は指示手段が他方向を指示している場合を示す。 (a)は同上走行体装置の自律走行体の内部構造を示すブロック図、(b)は同上走行体装置のビーコン装置の内部構造を示すブロック図である。 同上走行体装置を示す斜視図である。 同上自律走行体を下方から示す平面図である。 同上ビーコン装置による自律走行体の誘導原理を模式的に示す平面図である。 同上走行体装置の制御の一部を示すフローチャートである。

以下、一実施形態の構成を図面を参照して説明する。

図１ないし図５において、10は走行体装置としての電気掃除装置を示し、この電気掃除装置10は、自律走行体としての電気掃除機本体11と、この電気掃除機本体11の充電用の基地部となる充電装置(充電台)12と、電気掃除機本体11を誘導するビーコン装置13とを備えている。そして、電気掃除機本体11は、例えば部屋Ｒ内などに配置された中継手段としてのアクセスポイント14との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)などの無線通信を用いて通信(送受信)することにより、インターネットなどの(外部)ネットワーク15を介して図示しない外部装置と無線通信可能となっている。

この電気掃除機本体11は、本実施形態において、被掃除面としての床面上を自律走行(自走)しつつ床面を掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナである。そして、この電気掃除機本体11は、走行・掃除部として、中空状の本体ケース20、この本体ケース20内に収容された動作部(掃除部)としての電動送風機21、この電動送風機21の吸込側に連通する集塵部22、例えば走行用の複数(一対)の駆動部としての駆動輪23，23、これら駆動輪23，23を駆動させる動作部としての駆動手段であるモータ24，24、旋回用の旋回輪25、本体ケース20の下部に床面に沿って旋回可能に配置された例えば複数(一対)の旋回清掃部(掃除部)としての補助掃除手段であるサイドブラシ26，26、これらサイドブラシ26，26を旋回させる動作部(掃除部)としての旋回駆動手段であるサイドブラシモータ27，27、本体ケース20の下部に回転可能に配置された回転清掃体(掃除部)としての掃除手段である回転ブラシ28、および、この回転ブラシ28を回転駆動させる動作部(掃除部)としての回転駆動手段であるブラシモータ29などを備えている。また、この電気掃除機本体11は、入出力・制御部として、各種センサを有する動作部としてのセンサ部31、受信手段としての走行体側受信手段である受光部32、走行体側送信手段である発光部33、入力操作手段および表示手段の機能を有するタッチパネル34、撮像手段としてのカメラ35、無線通信手段である無線ＬＡＮデバイス36、および、回路基板などにより構成された制御手段37などを備えている。そして、この電気掃除機本体11には、上記の各部に対して給電する二次電池39を本体ケース20内に備えている。なお、以下、電気掃除機本体11(本体ケース20)の走行方向に沿った方向を前後方向(図３などに示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向として説明する。

本体ケース20は、例えば合成樹脂などにより平坦な円柱状(円盤状)などに形成されており、円形状の下面の幅方向の中央部の後部寄りの位置に、幅方向に長手状、すなわち横長の吸込口41が開口されている。また、この本体ケース20には、カメラ35が配置されている。

吸込口41は、集塵部22を介して電動送風機21の吸込側と連通している。また、この吸込口41には、回転ブラシ28が回転可能に配置されている。

電動送風機21は、駆動により負圧を発生させて吸込口41から集塵部22へと塵埃を吸い込むもので、例えば吸込側を後方に向けて、かつ、軸方向を前後方向(水平方向)に沿わせて本体ケース20の内部に収容されている。なお、この電動送風機21は、例えば回転ブラシ28などによって集塵部22へと塵埃を掻き上げる構成などの場合には不要となることもあり、必須の構成ではない。

集塵部22は、電動送風機21の駆動により吸込口41から吸い込まれた塵埃を捕集するものである。

各駆動輪23は、電気掃除機本体11(本体ケース20)を床面上で前進方向および後退方向に走行(自律走行)させる、すなわち走行用のものであり、左右幅方向に沿って図示しない回転軸を有し、幅方向に対称に配置されている。

各モータ24は、例えば駆動輪23のそれぞれに対応して配置されており、各駆動輪23を独立して駆動させることが可能となっている。

旋回輪25は、本体ケース20の幅方向の略中央部で、かつ、前部に位置しており、床面に沿って旋回可能な従動輪である。

各サイドブラシ26は、放射状に突出して床面と接触する複数(例えば３つ)の清掃体としてのブラシ毛43をそれぞれ有している。そして、サイドブラシ26，26は、本体ケース20にて駆動輪23，23の前方でかつ旋回輪25の後方の両側方の位置に配置されている。

各サイドブラシモータ27は、各サイドブラシ26を、本体ケース20の幅方向中心側へと、換言すれば右側のサイドブラシ26を左側へと、左側のサイドブラシ26を右側へと、すなわち各サイドブラシ26により塵埃を吸込口41側へと掻き集めるようにそれぞれ回転可能である。

なお、これらサイドブラシ26およびサイドブラシモータ27は、電動送風機21あるいは回転ブラシ28により充分に掃除できれば必須の構成ではない。

回転ブラシ28は、長尺状に形成され、吸込口41の幅方向両側部に両端部が回動可能に軸支されている。そして、この回転ブラシ28は、吸込口41から本体ケース20の下面の下方へと突出しており、電気掃除機本体11を床面上に載置した状態で下部が床面に接触して塵埃を掻き取るように構成されている。

ブラシモータ29は、本体ケース20の内部に収容されており、機構部としての図示しないギヤ機構を介して回転ブラシ28と接続されている。

なお、これら回転ブラシ28およびブラシモータ29は、電動送風機21あるいはサイドブラシ26，26により充分に掃除できれば必須の構成ではない。

また、センサ部31は、例えばモータ24の回転数を測定する光エンコーダなどの回転数センサ、壁や家具などの障害物を検出する赤外線センサなどの障害物検出手段(障害物センサ(測距センサ))、床面の段差などを検出する赤外線センサなどの段差検出手段(段差センサ)、および、充電装置12やビーコン装置13などへの衝突防止用の赤外線センサなどの衝突防止検出手段(衝突防止センサ)などの機能を備え、本体ケース20の上部、外周部(前部および後部)および下部などの各部に配置されている。

受光部32は、充電装置12やビーコン装置13から発光された赤外線などを検出することで充電装置12やビーコン装置13の位置を推定するためのものであり、例えば本体ケース20の外周部前部の左右方向の中央部に対して左右に離間された位置に、左側受光部32Lおよび右側受光部32Rが配置されている。これら受光部32L，32Rは、例えば左右対称に配置されている。

発光部33は、充電装置12やビーコン装置13へと赤外線などの信号を送信(出力)するものであり、例えば本体ケース20の前側上部に配置されている。

タッチパネル34は、使用者が各種設定を直接入力可能であるとともに、電気掃除機本体11に関する各種情報を表示するものであり、例えば本体ケース20の上部に配置されている。

カメラ35は、本体ケース20の所定方向、本実施形態では前方から前方上部に亘る領域の画像を撮像するデジタルスチルカメラで、例えば本体ケース20の前部の左右方向の中央部にて本体ケース20の外周部あるいは上部など、すなわち本体ケース20の正面部に配置されている。そして、このカメラ35は、撮像した画像をデータ化して制御手段37に出力することが可能である。

無線ＬＡＮデバイス36は、アクセスポイント14およびネットワーク15を介して外部装置と無線通信をするためのものである。したがって、この無線ＬＡＮデバイス36を介して、ネットワーク15から各種情報を受信したり、例えばスマートフォンなどの外部装置(外部端末)から各種情報を入力したりすることが可能となっている。すなわち、この無線ＬＡＮデバイス36は、外部装置からネットワーク15を介してアクセスポイント14から送信された外部信号を受信する外部信号受信手段および信号受信手段の機能を有している。

制御手段37は、制御手段本体であるＣＰＵ、このＣＰＵによって読み出されるプログラムなどの固定的なデータを格納した格納部であるＲＯＭ、プログラムによるデータ処理の作業領域となるワークエリアなどの各種メモリエリアを動的に形成するエリア格納部であるＲＡＭ、例えばカメラ35で撮像した画像データを記憶する記憶手段であるメモリ、現在の日時などのカレンダ情報を計時するタイマなどを備えている。この制御手段37は、電動送風機21、各モータ24、各サイドブラシモータ27、ブラシモータ29、センサ部31、受光部32、発光部33、タッチパネル34、カメラ35、および、無線ＬＡＮデバイス36などと電気的に接続され、センサ部31による検出結果に基づいて、電動送風機21、各モータ24、各サイドブラシモータ27、ブラシモータ29などの駆動を制御する掃除モードと、充電装置12を介して二次電池39の充電を行う充電モードと、ビーコン装置13の誘導に応じてカメラ35による撮像を行う撮像モードと、動作待機中の待機モードとを有している。

二次電池39は、電動送風機21、各モータ24、各サイドブラシモータ27、ブラシモータ29、センサ部31、受光部32、発光部33、カメラ35、無線ＬＡＮデバイス36および制御手段37などに給電するものである。そして、この二次電池39は、例えば本体ケース20の下面の旋回輪25の両側すなわち前部に露出する充電端子45と電気的に接続されている。

また、充電装置12は、充電装置ケース51、この充電装置ケース51に収容された充電回路52、この充電回路52と電気的に接続された充電用端子53、商用電源と接続される電源コード54、例えば赤外線などにより充電装置12の位置情報などの各種信号を出力する充電装置送信手段としての充電装置発光部55、電気掃除機本体11の発光部33からの発光を受信する充電装置受信手段である充電装置受光部56、例えば赤外線などにより充電装置12の周囲に衝突防止信号を出力する充電装置送出手段である充電装置発信部57、および、これら充電装置発光部55、充電装置受光部56および充電装置発信部57などの動作をそれぞれ制御する充電装置制御手段58などを備えている。

充電装置ケース51は、部屋Ｒを区画する壁部Ｗの近傍など、掃除の妨げにならない位置に配置されている。

充電回路52は、充電用端子53に充電端子45が接続された電気掃除機本体11の二次電池39を充電する定電流回路などである。

充電用端子53は、充電装置ケース51の下部に露出しており、充電装置12へと移動(帰還)した電気掃除機本体11の充電端子45が機械的および電気的に接続されるものである。

電源コード54は、充電回路52、充電装置発光部55、充電装置受光部56、充電装置発信部57および充電装置制御手段58と電気的に接続されており、壁部Ｗなどに設置されたコンセントと接続されることで、商用電源から給電可能とするものである。

充電装置発光部55は、電気掃除機本体11へと赤外線などを発光するものである。なお、この充電装置発光部55は、常時発光していてもよいし、例えば電気掃除機本体11の発光部33からの信号(発光)を充電装置受光部56により受光したときに発光してもよい。

充電装置受光部56は、電気掃除機本体11の発光部33から発光された赤外線などを検出することで電気掃除機本体11と充電装置12との位置関係を把握するためのものであり、例えば充電装置ケース51の上部に配置されている。

充電装置発信部57は、例えば充電装置12を中心とする所定半径(例えば３０ｃｍ程度)の位置に、電気掃除機本体11がそれ以上接近しないようにするための衝突防止信号を出力するものであり、例えば充電装置ケース51の上部の中央部などに配置されている。

充電装置制御手段58は、例えば充電装置発光部55から発光する赤外線信号を生成したり、充電装置受光部56により受信した電気掃除機本体11の発光部33からの赤外線信号を処理したりするものである。そして、この充電装置制御手段58は、充電回路52を介して二次電池39を充電するための充電モードと、動作待機中の待機モードとを有している。

そして、ビーコン装置13は、ビーコン装置ケース61、電源用の電池(図示せず)、例えば赤外線などによりビーコン装置13の位置情報などの各種信号を出力する送信手段としてのビーコン装置送信手段であるビーコン装置発光部63、電気掃除機本体11の発光部33からの発光を受信するビーコン装置受信手段であるビーコン装置受光部64、例えば赤外線などにより充電装置12の周囲に衝突防止信号を出力するビーコン装置送出手段であるビーコン装置発信部65、および、これらビーコン装置発光部63、ビーコン装置受光部64およびビーコン装置発信部65などの動作をそれぞれ制御するビーコン装置制御手段66などを備えている。

ビーコン装置ケース61は、例えば中空な直方体状に形成されており、部屋Ｒを区画する壁部Ｗの近傍など、掃除の妨げにならない位置に配置されている。このビーコン装置ケース61の上部には、略中央部にビーコン装置受光部64およびビーコン装置発信部65が配置されており、このビーコン装置発信部65の近傍に、起動用および停止用の電源スイッチ71および指示手段72がそれぞれ配置されている。そして、このビーコン装置ケース61の側面部には、ビーコン装置発光部63および表示手段73が配置されている。

指示手段72は、ビーコン装置13を部屋Ｒに配置する際の被写体Ｐに向ける方向を指示するもので、例えば回動可能に設けられたダイヤル式の方向指示スイッチであり、ビーコン装置13の正面方向、換言すれば被写体Ｐに向かう方向を表示する矢印などの方向指示部72aを上部に備えている。そして、この指示手段72は、操作によって方向指示部72aの方向(向き)を可変設定可能であり、本実施形態では、例えば１８０°回転可能で、ビーコン装置発光部63からの誘導信号の送信方向に対して交差(直交)する一方向およびその反対方向である他方向の互いに異なる２方向の位置で固定されて、これらの位置の一方と他方とでスイッチのオンオフが切り換わるようになっている。

表示手段73は、ビーコン装置発光部63と同側のビーコン装置ケース61の側面部の一部に設けられたアイコン(マーク)であり、ビーコン装置発光部63から発光される信号の方向すなわち所定方向を表示する表示手段の機能を有している。すなわち、ビーコン装置13において、表示手段73が位置する側からビーコン装置発光部63により信号が送信されることを使用者が認識できるようになっている。

そして、使用者は、表示手段73が配置されている側を部屋Ｒの内方に向けるようにビーコン装置13を配置しつつ、このビーコン装置13から見て被写体Ｐの方向に指示手段72(方向指示部72a)の指示される方向が向くように指示手段72を回動操作することで、ビーコン装置13を部屋Ｒに設置する。

電池は、ビーコン装置発光部63、ビーコン装置受光部64、ビーコン装置発信部65およびビーコン装置制御手段66と電気的に接続されてこれらに給電可能なものである。なお、この電池は、充電可能な二次電池でもよいし、一次電池でもよい。

ビーコン装置発光部63は、指示手段72により指示される方向に対して所定の関係を有する方向(所定角度をなす方向)、本実施形態では、指示手段72により指示される方向に対して９０°交差する方向に向けて電気掃除機本体11へと赤外線などを発光するものであり、例えばビーコン装置ケース61の側部の中央部に互いに離間された位置に、ビーコン装置左側発光部63Lおよびビーコン装置右側発光部63Rが配置されている。なお、このビーコン装置発光部63は、電気掃除機本体11の発光部33からの信号(発光)をビーコン装置受光部64により受光したときに発光する。

ビーコン装置受光部64は、電気掃除機本体11の発光部33から発光された赤外線などを検出することで電気掃除機本体11とビーコン装置13との位置関係を把握するためのものであり、例えばビーコン装置ケース61の上部に配置されている。

ビーコン装置発信部65は、例えばビーコン装置13を中心とする所定半径(例えば３０ｃｍ程度)の位置に、電気掃除機本体11がそれ以上接近しないようにするための衝突防止信号を出力するものであり、例えばビーコン装置ケース61の上部の中央部などに配置されている。

ビーコン装置制御手段66は、例えばビーコン装置発光部63から発光する赤外線信号を指示手段72により指示された方向に応じて生成したり、ビーコン装置受光部64により受信した電気掃除機本体11の発光部33からの赤外線信号を処理したりするものである。特に、このビーコン装置制御手段66は、ビーコン装置発光部63から送信する誘導信号SL，SRについて、指示手段72により指示された方向に対応して誘導信号SL1，SR1、または、誘導信号SL2，SR2を選択的に生成可能となっており、誘導信号SL1と誘導信号SL2とは互いにコードが異なり、誘導信号SR1と誘導信号SR2とは互いにコードが異なっている。本実施形態では、指示手段72(方向指示部72a)がビーコン装置発光部63からの誘導信号の送信方向に対して右側(誘導信号を受信した電気掃除機本体11から見て左側)に向けられている場合には、誘導信号SL1，SR1を生成し、指示手段72(方向指示部72a)がビーコン装置発光部63からの誘導信号の送信方向に対して左側(誘導信号を受信した電気掃除機本体11から見て右側)に向けられている場合には、誘導信号SL2，SR2を生成する。そして、このビーコン装置制御手段66は、電気掃除機本体11をカメラ35による撮像が可能な位置へと誘導する撮像モードと、例えば衝突防止信号のみをビーコン装置発信部65から発信する待機モードとを有している。

次に、上記一実施形態の動作を、図６に示すフローチャートも参照しながら説明する。

一般に、自律走行型の電気掃除機本体11は、電気掃除機本体11が掃除をする掃除作業と、充電装置12によって二次電池39を充電する充電作業とに大別されるが、本実施形態では、これら作業に加えて、ビーコン装置13の誘導に従って被写体Ｐ(例えば檻Ｃに入れられた犬などのペット)を撮像する撮像作業を行う。

(掃除作業)
電気掃除機本体11は、予め設定された掃除開始時刻となると、待機モードから掃除モードとなった制御手段37が電動送風機21、駆動輪23，23(モータ24，24)、サイドブラシ26，26(サイドブラシモータ27，27)および回転ブラシ28(ブラシモータ29)などを駆動させ、例えば充電装置12から離脱して、駆動輪23，23により床面上を自律走行しながら掃除を開始する。なお、掃除の開始位置は、電気掃除機本体11の走行開始位置、あるいは部屋Ｒの出入り口など、任意の場所に設定可能である。

走行中、制御手段37は、センサ部31を介して例えば掃除領域の周囲を囲む壁部や掃除領域内の障害物などとの距離、および、床面の段差などを検出することで電気掃除機本体11(本体ケース20)の走行状態を監視し、このセンサ部31からの検出に対応して駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動させることで、障害物や段差などを回避しながら電気掃除機本体11を床面上で走行させる。

そして、この電気掃除機本体11は、旋回駆動されたサイドブラシ26，26により塵埃を吸込口41へと掻き集め、電動送風機21の駆動によって発生した負圧が集塵部22を介して作用した吸込口41により、床面上の塵埃を空気とともに吸い込む。また、回転駆動された回転ブラシ28が床面の塵埃を集塵部22へと掻き取る。

吸込口41から空気とともに吸い込まれた塵埃は、集塵部22に分離捕集され、塵埃が分離された空気は電動送風機21に吸い込まれ、この電動送風機21を冷却した後、排気風となって本体ケース20に設けられた図示しない排気口から外部へと排気される。

掃除領域の掃除が完了した、または、二次電池39の容量が所定量まで低下して掃除を完了させるのに不足している(二次電池39の電圧が放電終止電圧近傍まで低下している)などの所定条件時には、制御手段37は、発光部33から掃除モードを終了して充電モードに移行したい旨の要求信号(リクエスト信号)を送信する。この要求信号を充電装置受光部56で受光した充電装置12は、充電装置制御手段58が充電装置発光部55から電気掃除機本体11を充電装置12へと帰還(移動)させるように誘導する帰還信号を送信する。そして、この帰還信号を受光部32により受信した電気掃除機本体11は、制御手段37により駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動させて充電装置12へと所定距離接近するように走行する。このように、電気掃除機本体11の受光部32および発光部33と充電装置12の充電装置発光部55および充電装置受光部56との間での送受信の繰り返しにより電気掃除機本体11を漸次接近させ、この充電装置12まで移動(帰還)した状態で充電用端子53に充電端子45を(機械的および電気的に)接続させ、各部を停止させて掃除作業を終了する。

(充電作業)
充電装置12に電気掃除機本体11が接続された後、所定のタイミング、例えば予め設定された充電開始時刻となったとき、あるいは電気掃除機本体11が充電装置12に接続されてから所定時間が経過したときなどに、制御手段37および充電装置制御手段58はそれぞれ充電モードに移行して充電回路52を駆動させ、二次電池39の充電を開始する。そして、二次電池39の電圧が所定の使用可能電圧まで上昇したと判断すると、制御手段37および充電装置制御手段58が充電回路52による充電を停止させて充電作業を終了し、制御手段37および充電装置制御手段58がそれぞれ待機モードとなる。

(撮像作業)
制御手段37は、外部装置からネットワーク15を介して送信されたカメラ35での撮像を指示する外部信号である撮像指示信号を、アクセスポイント14を介して無線ＬＡＮデバイス36により受信したかどうかを例えばリアルタイム、あるいは所定時間毎に判断する(ステップ１)。なお、外部装置と電気掃除機本体11との無線通信については、例えば外部装置毎、および、電気掃除機本体11毎にＩＤおよびパスワードなどを設定して接続時に認証を要求することで、不正な信号に関しては受信できないようにすることが好ましい。

このステップ１において、外部装置からネットワーク15を介して送信されたカメラ35での撮像を指示する外部信号である撮像指示信号を無線ＬＡＮデバイス36により受信したと判断したときには、まず、制御手段37が、そのモードに拘らず二次電池39の残容量を検出して、二次電池39の残容量が、カメラ35による撮像が可能な撮像可能容量であるかどうかを判断する(ステップ２)。なお、以下、撮像可能容量とは、例えば被写体Ｐを撮像する所定の撮像位置までの往復が可能で、かつ、カメラ35による撮像および撮像した画像データを無線ＬＡＮデバイス36を介してネットワーク15から外部装置へと送信可能な容量とする。

そして、ステップ２において、二次電池39の残容量が撮像可能容量でないと判断した場合には、制御手段37が無線ＬＡＮデバイス36を用いて例えば外部装置に撮像不可能であることを報知し(ステップ３)、撮像指示信号を無視してステップ１に戻る。

一方、ステップ２において、二次電池39の残容量が撮像可能容量以上であると判断した場合には、制御手段37(および充電装置制御手段58)は、モードを判断する(ステップ４)。

このステップ４において、充電モードまたは待機モードであると判断した場合には、制御手段37は駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動させ、電気掃除機本体11を充電装置12から離間させて(ステップ５)、撮像モードに移行する(ステップ６)。

一方、ステップ４において、掃除モードであると判断した場合には、制御手段37は、例えば電動送風機21、サイドブラシ26，26(サイドブラシモータ27，27)および回転ブラシ28(ブラシモータ29)の駆動を停止させて掃除を中断し(ステップ７)、ステップ６に進んで撮像モードに移行する。

そして、ステップ６の撮像モードにおいては、まず、電気掃除機本体11の発光部33からビーコン装置13に向けて撮像モードでの位置の誘導を要求する要求信号を送信する(ステップ８)。ビーコン装置13では、電気掃除機本体11から要求信号を受信したときに、ビーコン装置制御手段66が撮像モードに移行し、ビーコン装置発光部63のビーコン装置左側発光部63Lおよびビーコン装置右側発光部63Rからそれぞれ誘導信号を出力するとともに、ビーコン装置発信部65から所定の衝突防止信号を出力する。このとき、ビーコン装置制御手段66では、誘導信号を、この方向に対して交差する方向、本実施形態では、例えば被写体Ｐの正面方向(図１の上下方向)に対して交差(直交)する方向、すなわち表示手段73側に向けて、ビーコン装置発光部63のビーコン装置左側発光部63Lおよびビーコン装置右側発光部63Rからそれぞれ出力する。換言すれば、誘導信号によるビーコン装置13への電気掃除機本体11の誘導方向が、被写体Ｐに向かう方向に対して交差(直交)する方向となっている。なお、ビーコン装置左側発光部63Lから送信される誘導信号SLとビーコン装置右側発光部63Rから送信される誘導信号SRとは、例えば互いにコードを異ならせたり、あるいは同コードの信号を時分割で出力したりすることにより、電気掃除機本体11側で識別可能となっている。したがって、ステップ８の後、制御手段37は、ビーコン装置13側からの応答があるかどうかを判断し(ステップ９)、所定時間応答がない場合には、制御手段37が駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動させて電気掃除機本体11(本体ケース20)を走行させ(ステップ10)、ステップ８に戻る。このステップ10の制御は、ステップ９においてビーコン装置13側からの応答がないということが、電気掃除機本体11からの信号がビーコン装置13に受信されていない、または、ビーコン装置13からの応答を電気掃除機本体11が受信できない位置にあるものと想定し、電気掃除機本体11(本体ケース20)を部屋Ｒ内でさまよわせて、ビーコン装置13が信号を受信できる位置、あるいはビーコン装置13からの信号を受信できる位置を探すものである。したがって、このステップ10において、電気掃除機本体11(本体ケース20)は、例えばその位置で旋回させたり、ランダムに走行させたり、所定半径の円に沿って走行させたりすることで、ビーコン装置13とのやり取りが可能な位置を見つけ出すことができる。

一方、ステップ９において、ビーコン装置13側からの応答があったと判断した場合には、制御手段37は駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動させ、誘導信号にしたがってビーコン装置13へと所定距離接近するように電気掃除機本体11(本体ケース20)を走行させる(ステップ11)。

このとき、誘導信号は、図５に示すように、例えばビーコン装置左側発光部63Lからビーコン装置13の正面に向かって左側の領域に放射状(長楕円状)に出力されるとともに、ビーコン装置右側発光部63Rからビーコン装置13の正面に向かって右側の領域に放射状(長楕円状)に出力される。ただし、この誘導信号は、指示手段72により指示された指示方向に応じてコード(符号)が異なっている。すなわち、指示手段72により指示された指示方向が所定の一方向であった場合には、発光部63L，63Rから誘導信号SL1，SR1が出力され、指示手段72により指示された指示方向が所定の他方向であった場合には、発光部63L，63Rから誘導信号SL1，SR1とはそれぞれコードが異なる誘導信号SL2，SR2が出力される。換言すれば、指示手段72により指示する方向の切り換えにより、ビーコン装置発光部63から送信される誘導信号が異なっている。そして、電気掃除機本体11(本体ケース20)は、例えば最初に誘導信号SL1または誘導信号SL2のみを受光部32の左側受光部32Lで受信した場合には、相対的に左方向に向かって走行し、最初に誘導信号SR1または誘導信号SR2のみを受光部32の右側受光部32Rで受信した場合には、相対的に右方向に向かって走行するように駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動制御する。そして、電気掃除機本体11(本体ケース20)は、誘導信号SL1または誘導信号SL2を左側受光部32Lによって受信し、かつ、誘導信号SL1，SR1または誘導信号SL2，SR2を右側受光部32Rによって受信する位置を走行するように駆動輪23，23(モータ24，24)を駆動制御することで、誘導信号SL，SRが互いに重なる領域(例えば１０〜２０ｃｍ程度の幅)に沿って直線状に充電装置12に向かって走行できる。

次いで、制御手段37は、衝突防止信号SSをセンサ部31によって受信したかどうかにより、電気掃除機本体11がビーコン装置13に対して所定距離の位置になったかどうかを判断する(ステップ12)。ここで、衝突防止信号SSは、例えばビーコン装置13を中心とする所定半径(例えば３０ｃｍ)の円内に出力され、この半径の内側に電気掃除機本体11が入らないように設定されている。そして、このステップ12において、電気掃除機本体11が充電装置12に対して所定距離の位置になっていないと判断したときには、ステップ９に戻る。また、このステップ12において、電気掃除機本体11がビーコン装置13に対して所定距離の位置になったと判断したときには、その位置で走行を停止し(ステップ13)、駆動輪23，23(モータ24，24)の駆動を制御して、受光部32で受信していたビーコン装置13からの誘導信号のコードに応じて(誘導信号SL1と誘導信号SL2との違い、または誘導信号SR1と誘導信号SR2との違いに応じて)指示手段72により指示される方向、すなわち被写体Ｐに向けて本体ケース20をカメラ35とともに所定角度(例えば９０°)旋回させ(図１(a)あるいは図１(b))、本体ケース20の前部に配置されビーコン装置13を向いていたカメラ35を被写体Ｐの方向に向けて静止画像を撮像し、この画像データをメモリに記憶するとともに、この画像データを無線ＬＡＮデバイス36によってネットワーク15を介して外部装置へと送信する(ステップ14)。すなわち、例えば指示手段72(方向指示部72a)が電気掃除機本体11(本体ケース20)から見て左側を指示している場合には、ビーコン装置13のビーコン装置発光部63から誘導信号SL1，SR1が送信されているので、この誘導信号SL1，SR1を受光部32で受信していた場合には、制御手段37が本体ケース20とともにカメラ35を進行方向に対して左側に所定角度旋回させる(所定角度左旋回させる)ように駆動輪23，23(モータ24，24)を制御する。同様に、例えば指示手段72(方向指示部72a)が電気掃除機本体11(本体ケース20)から見て右側に向けられている場合には、ビーコン装置13のビーコン装置発光部63から誘導信号SL2，SR2が送信されているので、この誘導信号SL2，SR2を受光部32で受信していた場合には、制御手段37が本体ケース20とともにカメラ35を進行方向に対して右側に所定角度旋回させる(所定角度右旋回させる)ように駆動輪23，23(モータ24，24)を制御する。したがって、指示手段72により指示された方向にカメラ35を向けるように制御手段37が駆動輪23，23(モータ24，24)を制御する。なお、本体ケース20の旋回角度は、センサ部31により検出した左右のモータ24，24の回転数差により制御手段37が判断する。

そして、撮像が終了したら、制御手段37は発光部33から撮像モードを終了したい旨の要求信号を送信する(ステップ15)。そして、この要求信号をビーコン装置13がビーコン装置受光部64により受信すると、ビーコン装置制御手段66がビーコン装置発光部63からの誘導信号の送信を停止して待機モードに移行し(ステップ16)、この要求信号を充電装置12が充電装置受光部56により受信すると、充電装置制御手段58が充電装置発光部55から誘導信号を送信する(ステップ17)。また、制御手段37は撮像モードに移行する直前のモードを判断する(ステップ18)。

このステップ18において、充電モードまたは待機モードであったと判断したときには、制御手段37が掃除作業時と同様に電気掃除機本体11を充電装置12に帰還させ、充電装置制御手段58とともに充電モードに移行する(ステップ19)。

一方、ステップ18において、掃除モードであった(掃除モードを中断して撮像モードに移行した)と判断したときには、制御手段37が二次電池39の容量が残りの掃除に要する容量と比較して充分であるかどうかを判断し(ステップ20)、容量が充分と判断したときには制御手段37が電動送風機21、サイドブラシ26，26(サイドブラシモータ27，27)および回転ブラシ28(ブラシモータ29)を駆動させて掃除に復帰し(ステップ21)、容量が不充分と判断したときには、ステップ19に進み、掃除作業時と同様に電気掃除機本体11を充電装置12に帰還させて充電モードに移行する。なお、撮像モードに移行する直前のモードに拘らず、撮像モードが終了した場合には必ず充電モードに移行するように制御してもよい。この場合、二次電池39の充電が終了した後には、例えばそのまま待機モードに移行してもよいし、この充電の後、撮像モードに移行する直前のモードが掃除モードであった場合にのみ、掃除に復帰してもよい。

このように、電気掃除機本体11を被写体Ｐの近傍の所定位置までビーコン装置13からの誘導信号SL，SRにより誘導してカメラ35により被写体Ｐを撮像する場合、ビーコン装置13の配置が適切でないと電気掃除機本体11の位置をカメラ35の撮像に適した位置に誘導することができない。そこで、以上説明した一実施形態では、ビーコン装置13に、被写体Ｐに向けるべき方向を可変設定可能な指示手段72を設け、かつ、電気掃除機本体11をビーコン装置13へと誘導する誘導信号(誘導信号SL，SR)をビーコン装置発光部63から送信する方向を表示手段73により示すようにした。そして、電気掃除機本体11では、制御手段37が、受光部32により受信した誘導信号に沿ってビーコン装置13に所定距離の位置まで本体ケース20を接近させた後、誘導信号SL，SRに基づき、指示手段72により指示される方向をカメラ35により撮像するため、電気掃除機本体11をビーコン装置13へと所定位置(撮像位置)まで確実に誘導でしつつ、指示手段72により指示される方向に位置する被写体Ｐを確実に捉えた画像を得ることができるように容易にビーコン装置13を配置できる。

また、ビーコン装置発光部63から、指示手段72により指示する方向に応じてコードが異なる誘導信号(誘導信号SL1，SR1または誘導信号SL2，SR2)を送信し、制御手段37は、本体ケース20がビーコン装置13に対して所定距離の位置となったときにカメラ35を誘導信号のコードに応じた所定角度回動させることでカメラ35を被写体Ｐに向けるように駆動輪23，23(モータ24，24)の駆動を制御するので、例えば部屋Ｒのレイアウト上、あるいは被写体Ｐ(檻Ｃ)の位置などによってビーコン装置13の設置位置に制限が生じる場合でも、指示手段72により指示する方向を変えることで、カメラ35によって、より適切に被写体Ｐを撮像できる。

また、ビーコン装置13から送信される誘導信号は、電気掃除機本体11からの要求信号を受信した場合にのみ出力されるので、電池をより長持ちさせることができる。

そして、ビーコン装置13は、ビーコン装置発光部63からの信号の送信方向が固定の所定方向のみであり、指示手段72に応じて使用者にビーコン装置13の配置の向きを設定させるため、ビーコン装置発光部から複数の方向に向けて信号を送信するように構成する場合などと比較して、ビーコン装置13の構成を簡略化でき、より小型化できる。

さらに、撮像モードで本体ケース20(電気掃除機本体11)がビーコン装置13に対して所定距離の位置となったときにカメラ35を本体ケース20とともに被写体Ｐに向けて所定角度旋回させることにより、誘導したビーコン装置13を撮像することなく、指示手段72により指示される方向に位置する被写体Ｐのみを確実にカメラ35で撮像できる。

具体的に、受光部32(受光部32L，32R)により受信した誘導信号SL1，SR1または誘導信号SL2，SR2に沿ってビーコン装置13に接近するように本体ケース20(電気掃除機本体11)を走行させるとともに、本体ケース20(電気掃除機本体11)がビーコン装置13に対して所定距離の位置となったときにカメラ35により指示手段72によって指示される方向を撮像することで、電気掃除機本体11を所定位置(撮像位置)まで確実に誘導しつつ、誘導したビーコン装置13を撮像することなく、指示手段72により指示される方向に位置する被写体Ｐのみを確実にカメラ35で撮像できる。そして、その画像データを外部装置に送信することで、その画像データを外部装置によって確認できる。したがって、外部装置を用いて外部から室内の被写体Ｐの様子を容易かつ確実に監視できる、使い勝手が良好な電気掃除装置10を提供できる。

そして、制御手段37は、撮像モード時に、電気掃除機本体11(本体ケース20)を旋回させることによりカメラ35を設定方向(指示手段72により指示された方向)に向けるので、本体ケース20を走行させるための走行輪23，23(モータ24，24)をカメラ35の向きを変えるためにそのまま用いることができ、カメラ35の向きを変えるための別途の構成や制御が不要で、構成および制御をより簡略化できる。

なお、上記一実施形態において、充電装置12とビーコン装置13とは別個に設けたが、これらの機能を併せ持つ装置としてもよい。

また、撮像作業(撮像モード)においては、二次電池39の電力を有効利用するために電動送風機21、サイドブラシ26，26(サイドブラシモータ27，27)および回転ブラシ28(ブラシモータ29)などの掃除部の駆動を停止させたが、二次電池39の残容量に余裕がある場合にはこれらを動作させて同時に掃除をしてもよい。

さらに、撮像手段としては、静止画像を撮像するカメラ35以外でも、例えば動画を撮像するデジタルビデオカメラなどでもよい。

そして、二次電池39の充電作業中に撮像指示信号を受信した場合には、二次電池39が所定容量(例えば被写体Ｐまでの往復が可能な容量、あるいは満充電など)まで充電されるまでの間待機し、充電した後に撮像モードに移行してもよい。

また、電気掃除機本体11に自律走行体の機能を持たせたが、自律走行体としては、掃除をするものに限られず、単にカメラ35を用いて撮像するためのものなどとしてもよい。

さらに、撮像モード中に例えば電気掃除機本体11がネットワーク15(アクセスポイント14)との通信の死角に入ってしまった場合など、このネットワーク15と無線ＬＡＮデバイス36との通信が途切れた場合には、その位置で電気掃除機本体11を停止させたり、所定位置まで自律走行させた後に電気掃除機本体11を停止させたりしてもよい。

そして、無線ＬＡＮデバイス36を用いた無線通信は電力を消費するため、二次電池39の電力を用いている状態、すなわち掃除中などには、無線ＬＡＮデバイス36による通信を抑制することが好ましい。したがって、掃除モード中に撮像指示信号を受信した場合には、無線ＬＡＮデバイス36を用いてネットワーク15を介して現在掃除中である旨を使用者に報知し、撮像指示信号を無視するように制御し、電気掃除機本体11が充電装置12に接続されている充電モードまたは待機モード時にのみ、撮像モードへの移行を可能としてもよい。

また、撮像モードにおいてカメラ35で撮像した画像データは、外部装置に送信せず、メモリに記憶しておき、使用者が所望のときに確認できるようにしておいてもよい。

そして、外部装置を介して撮像指示信号を受信したときに撮像モードに移行したが、例えば予め記憶した所定時刻になると自動的に撮像モードに移行するようにしてもよい。

さらに、指示手段72は、方向指示スイッチに限らず、例えば操作用のスイッチおよび複数のＬＥＤなどの発光手段を用いて、スイッチの操作によって発光手段の発光方向(発光位置)や発光色を変化させることで、指示する方向を示すようにしてもよい。

また、指示手段72により指示する方向は２つに限らず、３つ以上の複数の方向に切り換えられるようにしてもよいし、無段階に方向を切り換えられるようにしてもよい。

さらに、表示手段73としては、例えばビーコン装置ケース61に設けたビーコン装置発光部63の出力窓や、ビーコン装置ケース61に設けた矢印あるいはアイコンなどの目印などを代用することが可能であり、また、ビーコン装置ケース61のビーコン装置発光部63が位置する側面部の色を他の側面部と異なる色としたり、ビーコン装置ケース61そのものの形状によってビーコン装置発光部63からの誘導信号の送信方向を表示したりすることなども可能である。

そして、本体ケース20ごとカメラ35を回動させたが、例えばカメラ35を本体ケース20に対して別個に回動可能に設け、カメラ35のみを回動させてもよい。この場合には、カメラ35の向きを検出する向き検出手段などを設けて、カメラ35の向きを制御手段37により監視できるようにすることが好ましい。

また、カメラ35を回動させる際の所定角度は、撮像モードで使用者による外部装置からの入力操作に応じた外部信号を制御手段37が無線ＬＡＮデバイス36により受信したときに、その外部信号に応じて変化させてもよい。この場合には、使用者が必要と考える位置をより確実にカメラ35によって撮像でき、使い勝手がより向上する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 走行体装置としての電気掃除装置
11 自律走行体としての電気掃除機本体
13 ビーコン装置
20 本体ケース
23 駆動輪
32 受信手段としての受光部
35 撮像手段としてのカメラ
37 制御手段
63 送信手段としてのビーコン装置発光部
72 指示手段
73 表示手段
Ｐ 被写体

Claims (2)

1. 自律走行可能な自律走行体と、この自律走行体を誘導するビーコン装置とを備え、被写体を撮像可能な走行体装置であって、
   前記ビーコン装置は、
   被写体に向けるべき方向を可変設定可能な指示手段と、
   この指示手段により指示する方向に対応する前記自律走行体の誘導用の誘導信号を送信する送信手段と、
   前記所定方向を示す表示手段とを備え、
   前記自律走行体は、
   被写体を撮像する撮像手段を有する本体ケースと、
   この本体ケースを走行可能とする駆動輪と、
   この駆動輪の駆動を制御することで前記本体ケースを自律走行させる制御手段と、
   前記送信手段により送信された前記誘導信号を受信する受信手段とを備え、
   前記制御手段は、前記受信手段により受信した前記誘導信号に沿って前記ビーコン装置に接近するように前記本体ケースを走行させるとともに、前記本体ケースが前記ビーコン装置に対して所定距離の位置となったときに前記誘導信号に基づき前記指示手段により指示される方向を前記撮像手段により撮像する撮像モードを有している
   ことを特徴とした走行体装置。
2. 送信手段は、指示手段により指示する方向に応じてコードが異なる誘導信号を送信し、
   制御手段は、本体ケースがビーコン装置に対して所定距離の位置となったときに撮像手段を誘導信号のコードに応じた所定角度回動させることで撮像手段を被写体に向ける
   ことを特徴とした請求項１記載の走行体装置。

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