JP6967468B2 - Docking control method for self-propelled electronic devices and charging stand used for it - Google Patents
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Description
この発明は、自走式電子機器の充電台へのドッキング制御方法およびそれに用いる充電台に関する。 The present invention relates to a method for controlling docking of a self-propelled electronic device to a charging stand and a charging stand used therein.
自走式掃除機等の自走式電子機器は、走行用の駆動モータ等の電源となる充電式のバッテリーを本体に内蔵し、自律的に走行して充電台とドッキングし、バッテリーの充電を行うものが一般的である。
その充電台は、壁際に置かれることを前提にしたものが通常である(例えば、特許文献1〜3参照)。
Self-propelled electronic devices such as self-propelled vacuum cleaners have a built-in rechargeable battery that can be used as a power source for driving motors, etc., and run autonomously to dock with the charging stand to charge the battery. What you do is common.
The charging stand is usually assumed to be placed near a wall (see, for example,
例えば、特許文献1のものは、カメラを備えたロボット掃除機を外部充電装置に結合するために、前記カメラにより撮像できる外部充電装置の側面に充電位置ガイドマークが形成されており、保存された結合位置イメージと比較しながら結合位置へ導くようにしている。
また、特許文献2のものは、側面に所定の間隔で第1および第2の基準マーカーを側面に有するドッキングステーションへ、カメラベースの検知システムが設けられた自立走行車両を誘導する。そして、前記検知システムによって提供される前記第1および第2の基準マーカーを含む画像を受信する。画像フレームの底辺から第1の基準マーカーの基準点までの間隔と、前記底辺から第2の基準マーカーの基準点までの間隔とを比較して誘導を行うようにしている。
For example, in
Further, in
特許文献3のものは、所定の空間的関係にある少なくとも2個の姿勢定義用の基準マーカーを側面に有するドッキングステーションへ姿勢センサーとコントローラを有する移動ロボットをドッキングさせる。コントローラは姿勢センサーからの出力信号を解析してドッキングステーションに対する姿勢を決定し、移動ロボットが移動する床面の地図上のドッキングステーションの位置を探し当て、ドッキング軌跡の経路を計画するようにしている。
また、特許文献4のものは、前方に距離センサーと充電端子とを具備する自走式掃除機を、側面に前記距離センサーにて検出可能なマーカー形状と給電端子とを具備する充電台へ自動帰還させる。そのために、前記マーカー形状を検出している状態において前記自走式掃除機と前記充電体が接触したとき、前記充電端子と前記給電端子が接触するようにしている。
In Patent Document 3, a mobile robot having a posture sensor and a controller is docked to a docking station having at least two posture-defining reference markers having a predetermined spatial relationship on the side surface. The controller analyzes the output signal from the attitude sensor to determine the attitude with respect to the docking station, finds the position of the docking station on the map of the floor on which the mobile robot moves, and plans the path of the docking trajectory.
Further, in
近年の自走式電子機器は、例えば掃除専門の単機能機のみならず、無線ネットワークを介して遠隔のユーザーにカメラ画像を送信するものや、ユーザーからの指示に応答して家庭内の電子機器に指示を送るなど、ネットワーク化、多機能化が進んでいる。
例えば自走式掃除機を例に挙げると、充電中は多くの電力を消費する清掃作業は実行できないとしても、掃除機に内蔵されたカメラで室内の様子を撮影し、ネットワークを介してユーザーが持つ携帯型の通信端末(スマートフォン等)に送信することは可能である。また、ユーザーが前記通信端末上でアプリを起動し、ネットワークを介して自走式掃除機に指示を送り、その指示に基づいて自走式掃除機が屋内の電子機器を遠隔操作することも可能である。画像の提供や遠隔操作は、清掃作業に比べると少ない電力消費で処理が行えるからである。
In recent years, self-propelled electronic devices are not limited to single-function devices specializing in cleaning, for example, those that send camera images to remote users via wireless networks, and electronic devices in the home that respond to user instructions. Networking and multi-functionality are progressing, such as sending instructions to.
Taking a self-propelled vacuum cleaner as an example, even if cleaning work that consumes a lot of power cannot be performed while charging, the camera built into the vacuum cleaner captures the inside of the room and the user can use it via the network. It is possible to send to a portable communication terminal (smartphone, etc.) that you have. It is also possible for the user to start the application on the communication terminal, send an instruction to the self-propelled vacuum cleaner via the network, and the self-propelled vacuum cleaner remotely control the indoor electronic device based on the instruction. Is. This is because image provision and remote control can be processed with less power consumption than cleaning work.
このような多機能化によって、充電中でも自走式電子機器を活用することができる。
ところが、充電台が壁際や部屋の隅に置かれ状況では、充電中に室内の様子を撮影するのに適した場所とは必ずしもいえない。
さらに、自走式電子機器は所定の方向で充電台とドッキングした状態に限って充電が行われる。充電中に自走式電子機器の向きを変えることはできない。
よって、充電中に室内全体を監視するといったような機能に適した充電台とはいえない。
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、何れの方向からでも充電位置へ到達できる充電台へのドッキング制御方法、および充電しながら自走式電子機器が旋回可能な充電台を提供するものである。
With such multi-functionality, self-propelled electronic devices can be utilized even during charging.
However, when the charging stand is placed near a wall or in the corner of a room, it is not always a suitable place to take a picture of the inside of the room while charging.
Further, the self-propelled electronic device is charged only when it is docked with the charging stand in a predetermined direction. It is not possible to turn the self-propelled electronic device while charging.
Therefore, it cannot be said that the charging stand is suitable for a function such as monitoring the entire room during charging.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is a docking control method to a charging stand capable of reaching the charging position from any direction, and a self-propelled electronic device can be swiveled while charging. It provides a convenient charging stand.
この発明は、
(1)自走式電子機器を充電台にドッキングさせる方法であって、前記充電台は、その上で前記自走式電子機器が停止して充電を行う上面と、前記自走式電子機器を充電位置へ導くために、前記上面に配される環状または円状のマーカーとを有し、前記自走式電子機器は、充電可能な電池と、前記上面を走行するとき前記マーカーを検出する、左右一対のマーカーセンサーと、前記マーカーの検出に基づいて前記自走式電子機器を、前記充電位置へ走行させて停止させる本体制御回路とを有し、前記本体制御回路は、左右両方のマーカーセンサーが同時に前記マーカーを検出するように走行方向を調整した後、前記マーカー内へ直進させ、停止させて、充電を行うドッキング制御方法を提供する。
This invention
(1) A method of docking a self-propelled electronic device to a charging stand, wherein the charging stand has a top surface on which the self-propelled electronic device stops and charges, and the self-propelled electronic device. The self-propelled electronic device has an annular or circular marker arranged on the top surface to guide to a charging position, and the self-propelled electronic device detects the rechargeable battery and the marker when traveling on the top surface. It has a pair of left and right marker sensors and a main body control circuit that causes the self-propelled electronic device to travel to the charging position and stop based on the detection of the markers, and the main body control circuit has both left and right marker sensors. Provides a docking control method for charging the marker by adjusting the traveling direction so as to detect the marker at the same time, and then moving the marker straight into the marker and stopping the marker.
さらに、
(2)前述のドッキング制御方法に用いられる充電台であって、上面に露出し、環状で前記マーカーと同心であって前記充電位置において定置旋回可能な前記自走式電子機器へ給電を行う給電側電極を備える充電台を提供する。
Moreover,
(2) A charging stand used in the above-mentioned docking control method, which supplies power to the self-propelled electronic device which is exposed on the upper surface, is annular and concentric with the marker, and can be stationary and swiveled at the charging position. A charging stand with side electrodes is provided.
この発明によるドッキング制御方法において、本体制御回路は、充電位置へ走行中に左右何れか一方のマーカーセンサーがマーカーを検出した場合、左右両方のマーカーセンサーが同時に前記マーカーを検出するように走行方向を調整した後、マーカー内へ直進させ、停止させて、充電を行うので、自走式電子機器は、何れの方向からでも充電位置へ到達できる。
また、この発明による充電台は、上面に露出し、環状で前記マーカーと同心であって前記充電位置において定置旋回可能な前記自走式電子機器へ給電を行う給電側電極を備えるので、前記自走式電子機器は充電しながら旋回が可能である。
In the docking control method according to the present invention, when the main body control circuit detects a marker by either the left or right marker sensor while traveling to the charging position, the traveling direction is set so that both the left and right marker sensors simultaneously detect the marker. After the adjustment, the self-propelled electronic device can reach the charging position from any direction because the marker is moved straight into the marker, stopped, and charged.
Further, the charging stand according to the present invention is provided with a power feeding side electrode that is exposed on the upper surface and is concentric with the marker and is concentric with the marker and can feed the self-propelled electronic device that can be stationary and swiveled at the charging position. Running electronic devices can turn while charging.
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。
(実施の形態1)
≪自走式電子機器および充電台の構成≫
図1Aおよび図1Bは、この発明のドッキング制御方法に係る自走式電子機器および充電台の一態様を示す説明図である。図2は、図1A、図1Bに示す自走式電子機器および充電台の電気的な構成を示すブロック図である。
図1Aおよび図1Bをはじめとするこの実施形態では、自走式電子機器の具体例として自走式掃除機11を示している。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description is exemplary in all respects and should not be construed as limiting the invention.
(Embodiment 1)
<< Configuration of self-propelled electronic devices and charging stand >>
1A and 1B are explanatory views showing an aspect of a self-propelled electronic device and a charging stand according to the docking control method of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the self-propelled electronic device and the charging stand shown in FIGS. 1A and 1B.
In this embodiment including FIGS. 1A and 1B, the self-propelled
図1A、図1Bおよび図2に示すように、自走式掃除機11は、左右の駆動輪15(左駆動輪15Lおよび右駆動輪15R)を用いて自律的に走行する。左駆動輪15Lと右駆動輪15Rを逆方向に回転駆動して定置旋回ができる。図1Aに定置旋回する場合の旋回中心RCを示している。左右の駆動輪15の回転軸の中点が旋回中心RCである。
また、自走式掃除機11は、左右の駆動輪15を同じ方向に回転駆動して、図1Aおよび図1Bに矢印Aで示す方向へ前進する。あるいは、矢印Aと逆方向へ後退する。
As shown in FIGS. 1A, 1B and 2, the self-propelled
Further, the self-propelled
自走式掃除機11の底面の前部に、マーカーセンサー17が配置されている。マーカーセンサー17は、左マーカーセンサー17Lおよび右マーカーセンサー17Rからなり、この実施形態では反射型のフォトセンサが適用されている。
ただし、マーカーセンサー17およびマーカー43の態様はこれに限らない。例えば、マーカー43にLED等の発光体(可視光に限らず例えば赤外領域の光を発するものでもよい)を用い、その場合、マーカーセンサー17としてマーカー43からの光を検出する受光素子を用いてもよい。
マーカー43は、単に光を発するだけでなく、光信号を創出し、マーカーセンサー17は、その光信号を検出してもよい。このようにすれば、マーカー43を他からの光(ノイズ)とより確実に識別できるだけでなく、給電通信回路45と本体通信回路27との間の通信をこの光を用いて実現できる。
A
However, the aspects of the
The
自走式掃除機11の底面の後部に、本体側正電極19および本体側負電極21が配置されている。それらは、図示しない昇降機構を備えている。充電制御回路29は、自走式掃除機11が後述する充電位置CP付近に達すると、前記昇降機構を制御して本体側正電極19および本体側負電極21を降下させる。本体側正電極19および本体側負電極21が、充電台13の給電側正電極51および給電側負電極53とそれぞれ接触し、電池23に充電が行われるようにするためである。ただし、通常、充電制御回路29は、本体側正電極19および本体側負電極21を上昇させて走行中に床面を傷つけたり障害物と衝突して破損したりしないようにする(図1B参照)。
A
さらに、自走式掃除機11は、左右の駆動輪をそれぞれ駆動する駆動モータ(左輪駆動モータ33Lおよび右輪駆動モータ33R)、前記駆動モータの動作を制御する本体制御回路25を備える。本体制御回路25は、給電通信回路45と通信するものであればよく、有線/無線の種別は通信方式等は特に限定されない。さらに、塵埃を吸引する電動送風機、掃除機として塵埃を吸引する吸引口、塵埃を含む気流を通過させて塵埃を分離するフィルター、分離された塵埃を貯めるダストカップ、気流を機外へ排出する排出口など、図1A、図1Bおよび図2に記載を省略した回路や機構を含む。
一方、この実施形態に係る充電台13は、図1Aおよび図1Bに示すように円板形状をしており、扁平な上面41を自走式掃除機11が走行できる。
Further, the self-propelled
On the other hand, the charging
充電台の上面41には、上方から見て環状の給電側正電極51、給電側負電極53、およびマーカー43が同心に配置されている。それらの中心をCPで示している。
なお、図1Aおよび図1Bでは、内側から順に給電側正電極51、マーカー43および給電側負電極53が配置されているが、配置の順序は単なる一例に過ぎず、これに限らない。ただし、自走式掃除機11の旋回中心RCが充電位置CPと重なる位置で充電を行う。よって、旋回中心RCが充電位置CPと重なる位置で給電側正電極51と本体側正電極19とが接触し、かつ、給電側負電極53と本体側負電極21とが接触するように配置される。
また、給電側正電極51または給電側負電極53の少なくとも何れかがマーカー43としての機能を兼ねてもよい。
On the
In FIGS. 1A and 1B, the feeding side
Further, at least one of the feeding side
給電側正電極51および給電側負電極53には、商用電源からACアダプタ57および給電制御回路47を経て充電用の電圧が供給される。ただし、給電側正電極51および給電側負電極53は上面41に露出しているので、電圧が常時現れると導電性の落下物で短絡が生じる危険性がある。
そこで、充電台13は、給電制御回路47(図2参照)を備える。給電制御回路47は、自走式掃除機11が接近した場合に前記電圧を給電側正電極51および給電側負電極53へ出力し、それ以外の場合は前記電圧が出力されないように制御する。
A charging voltage is supplied from the commercial power supply to the power feeding side
Therefore, the charging
給電制御回路47が出力電圧のオンおよびオフのタイミングを認識するために、充電台13は、給電通信回路45を備えている(図2参照)。給電通信回路45は、充電台13に自走式掃除機11が近づくと、自走式掃除機11側の本体通信回路27(図2参照)と通信を行って給電制御回路47に自走式掃除機11の近接を認識させる。給電通信回路45は、本体制御回路25と通信するものであればよく、有線/無線の種別や通信方式等は特に限定されない。
自走式掃除機11の側では、本体通信回路27が給電通信回路45と通信を行うと、本体制御回路25が充電位置CPへ接近したことを認識する。充電制御回路29は、本体側正電極19および本体側負電極21を降下させる。本体側正電極19が給電側正電極51と接触し、本体側負電極21が給電側負電極53と接触したら電池23の充電が開始されるようにするためである。
ここで、本体制御回路25は、CPUを中心に、メモリー、入出力インターフェイス回路等のハードウェアで構成される回路である。前記CPUは、前記メモリーに格納された制御プログラムを実行して処理を行う。
In order for the power supply control circuit 47 to recognize the on / off timing of the output voltage, the charging
On the side of the self-propelled
Here, the main body control circuit 25 is a circuit composed of hardware such as a memory and an input / output interface circuit centering on a CPU. The CPU executes a control program stored in the memory to perform processing.
図3は、図1Bに示す充電台の電極部分の鉛直方向に沿った平面内における配置を拡大した説明図である。
図3に示すように、給電側正電極51および給電側負電極53の上端は、上面41から若干低い位置にある。従って、例えばクリップ等の平らな金属片が給電側正電極51と給電側負電極53との上を跨ぐ位置に落下しても、マーカー43の部分の凸状の部分に金属片が載り、両方の電極に接触して短絡が生じる事態が避けられる。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the arrangement of the electrode portion of the charging stand shown in FIG. 1B in a plane along the vertical direction.
As shown in FIG. 3, the upper ends of the feeding side
≪充電位置へのドッキング方法≫
続いて、自走式掃除機11が充電位置CPへ走行する際の制御について述べる。
この実施形態において、充電台13の上面41は、充電位置CPを中心とする環状のマーカーを有し、自走式掃除機11は、底面の前部に配置された左右のマーカーセンサー17でそのマーカーを検出し、充電位置CPへの走路を決定する。
図4は、図1Aに示す自走式掃除機11が、検出したマーカー43を基準に進行方向を調整し、充電位置CPへ走行する様子を示す説明図である。
図5は、自走式掃除機11が充電位置CPで停止した状態を示す説明図である。
≪How to dock to the charging position≫
Subsequently, the control when the self-propelled
In this embodiment, the
FIG. 4 is an explanatory diagram showing how the self-propelled
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the self-propelled
図4に示すように、充電位置CPを中心とするマーカー43を自走式掃除機11の左マーカーセンサー17Lと右マーカーセンサー17Rが同時に検出するように自走式掃除機11の方向を調整する。調整後、その方向に直進すると、直進路上で自走式掃除機11の旋回中心RC(即ち、左駆動輪15Lと右駆動輪15Rの回転軸を結ぶ直線の中点)が充電位置CPと重なる点が存在する。
自走式掃除機11が何れの方向から充電台13へ接近しても同様である。図4では、一例として2つの方向から自走式掃除機11が充電台13に接近する場合を示している。図4の紙面に向かって右側下方から自走式掃除機11が充電台13に接近した場合、左右のマーカーセンサー17が同時にマーカー43の外周を検出するように方向を調整すると、自走式掃除機11は矢印A1方向を向く。その方向へ直進すると、旋回中心RCが充電位置CPと重なる点を通る。
As shown in FIG. 4, the direction of the self-propelled
The same applies regardless of which direction the self-propelled vacuum cleaner 11 approaches the charging
図4の左側下方から接近した場合についても、左右のマーカーセンサー17が同時にマーカー43の外周を検出するように方向を調整すると、自走式掃除機11は矢印A2方向を向く。その方向へ直進すると、旋回中心RCが充電位置CPと重なる点を通る。
なお、図4では、左右のマーカーセンサー17がマーカー43の外周を同時に検出するように方向を調整する態様を示しているが、これに限らず、環状マーカー43の内周を同時に検出するように方向を調整する態様であってもよい。即ち、マーカーの境界部を検出するものであればよい。
旋回中心RCが充電位置CPと重なる点で自走式掃除機11を停止させる手法は、幾つか考えられる。
一つの手法は、図5に示すように、前述した方向調整の基準としたマーカー43と充電位置CPを介して反対側のマーカー43を左マーカーセンサー17Lと右マーカーセンサー17Rの両方が検出したことを契機に自走式掃除機11を停止させるやり方である。旋回中心RCが充電位置CPと重なる点に達すると、左右のマーカーセンサー17が反対側のマーカー43を検出するようにマーカーセンサー17およびマーカー43の配置を定める。
Even when approaching from the lower left side of FIG. 4, if the directions are adjusted so that the left and
Note that FIG. 4 shows a mode in which the left and
There are several conceivable methods for stopping the self-propelled
In one method, as shown in FIG. 5, both the
図5では、左マーカーセンサー17Lおよび右マーカーセンサー17Rの両方がマーカー43の内周を検出した点が旋回中心RCと充電位置CPとが重なる位置としているが、これは一例に過ぎない。自走式掃除機11の底面における左右のマーカーセンサー17の配置や、充電台13のマーカー43の径の大きさ等を適宜選択することで、他の態様でも実現できる。例えば、マーカー43の内周ではなく外周を検出する点が、旋回中心RCと充電位置CPとが重なる位置となるようにしてもよい。さらに、その場合、マーカーは必ずしも環状である必要はなく円状であってもよい。
また、別の態様として、前述した方向調整に用いるマーカー43と別のマーカーを用いて旋回中心RCと充電位置CPとが重なる位置を決定するようにしてもよい。
また、左右のマーカーセンサーが同時にマーカー43を検出してから、一定の距離だけ
直進させてから停止させてもよい。
In FIG. 5, the point where both the
Further, as another embodiment, the
Further, the left and right marker sensors may detect the
さらに、マーカー43を用いるのではなく、本体側正電極19および本体側負電極21が、充電台13の給電側正電極51および給電側負電極53とそれぞれ接触して電池23に充電が行われたことを充電制御回路29によって検出し、それを契機に自走式掃除機11を停止させてもよい。
図5に示すように、旋回中心RCと充電位置CPとが重なる位置で、本体側正電極19および本体側負電極21が、充電台13の給電側正電極51および給電側負電極53とそれぞれ接触するように配置されているからである。
Further, instead of using the
As shown in FIG. 5, at the position where the turning center RC and the charging position CP overlap, the main body side
≪フローチャート≫
さらに、マーカー43の検出と、充電開始の検出の両方を組み合わせてもよい。
図6〜図8は、この実施形態において自走式掃除機11を充電位置CPへ導く制御の流れを示すフローチャートである。フローチャートの各処理の横に、自走式掃除機11が走行する様子を上方から見たイラストで示している。フローチャートを参照してこの実施形態に係るドッキング制御方法を述べる。
図6に示すように、自走式掃除機11の本体制御回路25は、床面上を走行して(ステップS11)清掃作業を行い、清掃作業が終了しあるいは電池の残量がなくなると充電位置CPへの帰還を開始する。
≪Flowchart≫
Further, both the detection of the
6 to 8 are flowcharts showing a flow of control for guiding the self-propelled
As shown in FIG. 6, the main body control circuit 25 of the self-propelled
充電位置CPへの帰還は、本体制御回路25がメモリーに記憶する走行路マップに基づいて、充電台13の大体の方向を決定する。そして、自走式掃除機11を走行させて充電台13へ接近させる。なお、本体制御回路25は、前記走行路マップ上の現在位置を、左右の駆動輪15あるいは左右の駆動モータ33がそれぞれ備える図示しないエンコーダに基づいて検出する。あるいは、他の手段、例えばジャイロセンサーやGPSを用いて現在位置を検出してもよい。
やがて、自走式掃除機11が充電台13へ近づくと、左右何れかのマーカーセンサー17が充電台13に付されたマーカー43を検出する。
The return to the charging position CP determines the approximate direction of the charging
Eventually, when the self-propelled vacuum cleaner 11 approaches the charging
本体制御回路25は、マーカーセンサー17によるマーカー43の検出を逐次監視する。図6では、まず右マーカーセンサー17Rがマーカー43に差しかかってマーカー43を検出したか否かを判定する(ステップS13)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出した場合(ステップS13のYes)、ルーチンはステップS15へ進む。
右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しない場合(ステップS13のNo)、続いて本体制御回路25は左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出したか否かを判定する(ステップS25)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出した場合(ステップS25のYes)、ルーチンはステップS27へ進む。
左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しない場合(ステップS25のNo)、ルーチンはステップS11へ戻り、床面を走行しながら左右何れかのマーカーセンサー17によるマーカー43の検出を逐次監視する。
The main body control circuit 25 sequentially monitors the detection of the
When the
If the
前記ステップS13で、右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出した場合(ステップS13のYes)、本体制御回路25は、上方から見て自走式掃除機11を時計回りに回転させながら後退させる(ステップS15)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しなくなるまで後退を続ける(ステップS17のNoのループ)。
右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しなくなったら(ステップS17のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11の後退を停止させた後、少しずつ前進させる(ステップS19)。
When the
When the
本体制御回路25は、右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出するようになるまで前進を続ける(ステップS21のNoのループ)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出したら(ステップS21のYes)、本体制御回路25は、さらに左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しているか否かを判定する(ステップS23)。
左マーカーセンサー17Lが未だマーカー43を検出しない場合(ステップS23のNo)、ルーチンはステップS15へ戻り、上方から見て時計回りの方向へ自走式掃除機11をさらに回転させながら後退させる。
The main body control circuit 25 continues to move forward until the
If the
以上のようにしてステップS15〜ステップS23のNoを経由するループ処理を実行することで、本体制御回路25は右マーカーセンサー17Rがマーカー43の外周を検出する位置の近くで小刻みに自走式掃除機11の後退および方向転換と前進を繰り返す。そして、少しずつ自走式掃除機11の方向を時計回りに変えてゆく。
左右のマーカーセンサー17がいずれもマーカー43を検出するまで方向が変わると、前記ステップS23の判定で左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出する。
これは、マーカー43と自走式掃除機11との位置関係が図4に示す状態に対応する。
本体制御回路25は、左右両方のマーカーセンサー17がマーカー43を検出する方向になったら(ステップS23のYes)、自走式掃除機11をマーカー43の内部へ直進させる(図7のステップS41)。
By executing the loop process via No in steps S15 to S23 as described above, the main body control circuit 25 is self-propelled cleaning in small steps near the position where the
When the direction of each of the left and
This corresponds to the state in which the positional relationship between the
When both the left and
一方、前記ステップS25で、左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出した場合(ステップS25のYes)、本体制御回路25は、上方から見て自走式掃除機11を反時計回りに回転させながら後退させる(ステップS27)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しなくなるまで後退を続ける(ステップS29のNoのループ)。
左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しなくなったら(ステップS29のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11の後退を停止させた後、少しずつ前進させる(ステップS31)。
On the other hand, when the
When the
本体制御回路25は、左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出するようになるまで前進を続ける(ステップS33のNoのループ)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出したら(ステップS33のYes)、本体制御回路25は、さらに右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しているか否かを判定する(ステップS35)。
右マーカーセンサー17Rが未だマーカー43を検出しない場合(ステップS35のNo)、ルーチンはステップS27へ戻り、上方から見て反時計回りの方向へ自走式掃除機11をさらに回転させながら後退させる。
The main body control circuit 25 continues to move forward until the
If the
以上のようにしてステップS27〜ステップS35のNoを経由するループ処理を実行することで、本体制御回路25は左マーカーセンサー17Lがマーカー43の外周を検出する位置の近くで小刻みに自走式掃除機11の後退および方向転換と前進を繰り返す。そして、少しずつ自走式掃除機11の方向を反時計回りに変えてゆく。
左右のマーカーセンサー17がいずれもマーカー43を検出するまで方向が変わると、前記ステップS23の判定で左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出する。
これは、マーカー43と自走式掃除機11との位置関係が図4に示す状態に対応する。
本体制御回路25は、左右両方のマーカーセンサー17がマーカー43を検出する方向になったら(ステップS23のYes)、自走式掃除機11をマーカー43の内部へ直進させる(図7のステップS41)。
By executing the loop process via No in steps S27 to S35 as described above, the main body control circuit 25 is self-propelled cleaning in small steps near the position where the
When the direction of each of the left and
This corresponds to the state in which the positional relationship between the
When both the left and
マーカー43の内部を直進中、本体制御回路25は、まず右マーカーセンサー17Rが、充電位置CPを介して反対側のマーカー43の内周に差しかかってマーカー43を検出したか否かを判定する(ステップS43)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出した場合(ステップS43のYes)、ルーチンはステップS45へ進む。
右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しない場合(ステップS43のNo)、続いて本体制御回路25は左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出したか否かを判定する(ステップS61)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出した場合(ステップS61のYes)、ルーチンはステップS63へ進む。
While traveling straight inside the
When the
左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しない場合(ステップS61のNo)、ルーチンはステップS41へ戻り、床面を走行しながら左右何れかのマーカーセンサー17によるマーカー43の検出を逐次監視する。
以上のように、この実施形態において本体制御回路25は、左右のマーカーセンサー17が、充電位置CPを介して反対側のマーカー43の内周を検出するようになるまで前進してから停止する。その停止位置で、充電位置CPと旋回中心RCとが重なる(図5参照)。
この実施形態においては、より停止位置の精度を高めるために、本体制御回路25は、以下の処理を実行する。
If the
As described above, in this embodiment, the main body control circuit 25 advances until the left and
In this embodiment, the main body control circuit 25 executes the following processing in order to further improve the accuracy of the stop position.
前記ステップS43で、右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出した場合(ステップS43のYes)、本体制御回路25は、上方から見て自走式掃除機11を反時計回りに回転させながら後退させる(ステップS45)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しなくなるまで後退を続ける(ステップS47のNoのループ)。
右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しなくなったら(ステップS47のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11の後退を停止させた後、少しずつ前進させる(ステップS49)。
When the
When the
本体制御回路25は、右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出するようになるまで前進を続ける(ステップS51のNoのループ)。右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出したら(ステップS51のYes)、本体制御回路25は、さらに左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しているか否かを判定する(ステップS53)。
左マーカーセンサー17Lが未だマーカー43を検出しない場合(ステップS53のNo)、ルーチンはステップS45へ戻り、上方から見て反時計回りの方向へ自走式掃除機11をさらに回転させながら後退させる。
The main body control circuit 25 continues to move forward until the
If the
以上のようにしてステップS45〜ステップS53のNoを経由するループ処理を実行することで、本体制御回路25は右マーカーセンサー17Rがマーカー43の内周を検出する位置の近くで小刻みに自走式掃除機11の後退および方向転換と前進を繰り返す。そして、左右のマーカーセンサー17が同時にマーカー43を検出するように自走式掃除機11の方向を微調整する。
左右のマーカーセンサー17がいずれもマーカー43を検出するまで方向が変わると、前記ステップS53の判定で左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出する。
これは、マーカー43と自走式掃除機11との位置関係が図5に示す状態に対応する。
本体制御回路25は、左右両方のマーカーセンサー17がマーカー43を検出するように方向が微調整されたら(ステップS53のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11をその場で停止させる(図8のステップS55)。そして、充電制御回路29に指示を送り本体側正電極19および本体側負電極21を降下させる。
その後、ルーチンはステップS57へ進む。
By executing the loop process via No in steps S45 to S53 as described above, the main body control circuit 25 is self-propelled in small steps near the position where the
When the direction of each of the left and
This corresponds to the state in which the positional relationship between the
When the direction of the main body control circuit 25 is finely adjusted so that both the left and
After that, the routine proceeds to step S57.
また、前記ステップS61で、左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出した場合(ステップS43のYes)、本体制御回路25は、上方から見て自走式掃除機11を時計回りに回転させながら後退させる(ステップS63)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しなくなるまで後退を続ける(ステップS65のNoのループ)。
左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出しなくなったら(ステップS65のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11の後退を停止させた後、少しずつ前進させる(ステップS67)。
When the
When the
本体制御回路25は、左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出するようになるまで前進を続ける(ステップS69のNoのループ)。左マーカーセンサー17Lがマーカー43を検出したら(ステップS69のYes)、本体制御回路25は、さらに右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出しているか否かを判定する(ステップS71)。
右マーカーセンサー17Rが未だマーカー43を検出しない場合(ステップS71のNo)、ルーチンはステップS63へ戻り、上方から見て時計回りの方向へ自走式掃除機11をさらに回転させながら後退させる。
The main body control circuit 25 continues to move forward until the
If the
以上のようにしてステップS63〜ステップS71のNoを経由するループ処理を実行することで、本体制御回路25は左マーカーセンサー17Lがマーカー43の内周を検出する位置の近くで小刻みに自走式掃除機11の後退および方向転換と前進を繰り返す。そして、左右のマーカーセンサー17が同時にマーカー43を検出するように自走式掃除機11の方向を微調整する。
左右のマーカーセンサー17がいずれもマーカー43を検出するまで方向が変わると、前記ステップS71の判定で右マーカーセンサー17Rがマーカー43を検出する。
これは、マーカー43と自走式掃除機11との位置関係が図5に示す状態に対応する。
By executing the loop process via No in steps S63 to S71 as described above, the main body control circuit 25 is self-propelled in small steps near the position where the
When the direction of each of the left and
This corresponds to the state in which the positional relationship between the
本体制御回路25は、左右両方のマーカーセンサー17がマーカー43を検出するように方向が微調整されたら(ステップS71のYes)、本体制御回路25は、自走式掃除機11をその場で停止させる(図8のステップS55)。そして、充電制御回路29に指示を送り本体側正電極19および本体側負電極21を降下させる。
ステップS57で、本体制御回路25は、本体側正電極19および本体側負電極21が給電側正電極51および給電側負電極53とそれぞれ接触して、電池23の充電開始を充電制御回路29が検出したか否かを判定する。
When the direction of the main body control circuit 25 is finely adjusted so that both the left and
In step S57, in the main body control circuit 25, the main body side
ステップS57の判定で、充電が開始されていれば(ステップS57のYes)、本体制御回路25は、ドッキング制御を終了する。
一方、充電が開始されない場合(ステップS57のNo)、本体制御回路25は、自走式掃除機11をわずかに定置旋回させ、あるいはわずかに前後に移動させてみて(ステップS59)、充電開始を充電制御回路29が検出したか否かを判定する(ステップS60)。これは、本体側の電極と給電側の電極との接触がうまくいかない場合に接触不良を改善する方法として有効である。
充電が開始されていれば(ステップS60のYes)、ドッキング制御を終了する。
一方、充電が開始されない場合(ステップS60のNo)、ルーチンはステップS59へ戻り、停止位置の微調整を再度実行する。
If charging is started in the determination of step S57 (Yes in step S57), the main body control circuit 25 ends the docking control.
On the other hand, when charging is not started (No in step S57), the main body control circuit 25 slightly shifts the self-propelled
If charging has started (Yes in step S60), the docking control is terminated.
On the other hand, if charging is not started (No in step S60), the routine returns to step S59 and fine-tunes the stop position again.
なお、図8には図示していないが、予め定められた回数停止位置の微調整(即ち、ステップS59の処理)を繰り返しても電池23の充電が開始されない場合、本体制御回路25は、エラーをユーザーに知らせるようにしてもよい。
以上が、ドッキング制御の流れの一例である。
なお、マーカー43の検出精度が充分に高ければ、図7のステップS45〜S53における微調整の処理、さらに、それに対応する図7のS63〜S71における微調整の処理を省略してもよい。
それに加えて、あるいはそれに代えて、図8のステップS57〜S61の微調整の処理を省略してもよい。
Although not shown in FIG. 8, if the charging of the battery 23 is not started even after repeating the fine adjustment of the stop position a predetermined number of times (that is, the process of step S59), the main body control circuit 25 causes an error. May be informed to the user.
The above is an example of the flow of docking control.
If the detection accuracy of the
In addition to or instead, the fine adjustment process of steps S57 to S61 of FIG. 8 may be omitted.
(実施の形態2)
この実施形態では、図1A、図1Bおよび図3〜図5に示す充電台13の変形例について述べる。
図9は、この実施形態に係る充電台13の外観を示す説明図である。図9に示す充電台13は、図4に示す充電台13と比べてマーカー43は同じであるが、充電台13の径が大きい。自走式掃除機11がマーカー43の外周で方向を変える際に、左右の駆動輪15が充電台13の上面を走行するだけの広さを有している。
(Embodiment 2)
In this embodiment, modifications of the charging
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the appearance of the charging
この態様によれば、自走式掃除機11が充電台13に載ったまま後退と前進を繰り返して方向転換するので、方向転換の際に充電台13が床面上でズレてしまうことがない。従って、より正確に自走式掃除機11を充電位置CPへ導くことができる。
さらに、充電台13の厚さは、マーカー43からより外側へ行くにつれてより薄くなる形状を有している。即ち、充電台13の外周部分における床面との段差が、図1Aに示す充電台13に比べて小さい。
従って、自走式掃除機11の駆動輪15が充電台13に乗り上がる際の衝撃がより少なく、その衝撃によって充電台13が床面上でズレてしまう可能性がより少ない。
According to this aspect, since the self-propelled
Further, the thickness of the charging
Therefore, the impact when the
(実施の形態3)
実施の形態1では、給電側電極と本体側電極とが接触することによって電池23への充電が行われる態様を述べた。それに対してこの実施形態では、非接触で充電台13から自走式掃除機11へ充電用の電力が供給される。
図10は、図2に対応するこの実施形態のブロック図である。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, an embodiment in which the battery 23 is charged by contacting the power feeding side electrode and the main body side electrode has been described. On the other hand, in this embodiment, electric power for charging is supplied from the charging
FIG. 10 is a block diagram of this embodiment corresponding to FIG.
図2に示す本体側正電極19および本体側負電極21に代えて、図10に示す自走式掃除機11は、本体側受電回路31を備える。また、図2に示す給電側正電極51および給電側負電極53に代えて、図10に示す充電台13は非接触給電回路55を備える。
本体側受電回路31および非接触給電回路55は、例えば電磁誘導を用いて非接触で電力を供給する回路である。具体的には、例えばQi(チー)規格に従ったワイヤレス給電の方式が挙げられる。
Instead of the main body side
The main body side power receiving circuit 31 and the non-contact power feeding circuit 55 are circuits that supply power in a non-contact manner using, for example, electromagnetic induction. Specifically, for example, a wireless power supply method according to the Qi standard can be mentioned.
Qi規格をはじめとする、電磁誘導を用いたワイヤレス給電は、給電側の機器(充電台13に対応)と受電側の機器(自走式掃除機11に対応)とがそれぞれ誘導コイルを備えており、誘導コイルが互いに対抗する位置で給電(電池23の充電に対応)を行う。
この実施形態において、充電台13側の図示しない環状の誘導コイルは、好ましくは充電位置CPと中心が一致するように配置される。
また、自走式掃除機11側の図示しない環状の誘導コイルは、好ましくは底面近傍にあって旋回中心RCと中心が一致するように配置される。
あるいは、給電台13側の誘導コイルを充電位置CPから所定の距離だけ離して配置し、自走式掃除機11側の誘導コイルを旋回中心RCから同一距離だけ離して配置してもよい。その場合、自走式掃除機11の旋回中心RCと充電台13の充電位置CPとが一致するようにドッキングさせた後、自走式掃除機11を定置旋回させる。そうすると、一周旋回する間に給電側の誘導コイルと受電側の誘導コイルが対向して電池23の充電が行われる位置が存在する。本体制御回路25は、前記位置における電池23への充電を検出して旋回を停止させ、充電を継続させる。
For wireless power supply using electromagnetic induction, including the Qi standard, the device on the power supply side (corresponding to the charging stand 13) and the device on the power receiving side (corresponding to the self-propelled vacuum cleaner 11) are each equipped with an induction coil. Power is supplied (corresponding to charging of the battery 23) at positions where the induction coils oppose each other.
In this embodiment, the annular induction coil (not shown) on the charging
Further, the annular induction coil (not shown) on the self-propelled
Alternatively, the induction coil on the
以上に述べたように、
(i)この発明によるドッキング制御方法は、自走式電子機器を充電台にドッキングさせる方法であって、前記充電台は、その上で前記自走式電子機器が停止して充電を行う上面と、前記自走式電子機器を充電位置へ導くために、前記上面に配される環状または円状のマーカーとを有し、前記自走式電子機器は、充電可能な電池と、前記上面を走行するとき前記マーカーを検出する、左右一対のマーカーセンサーと、前記マーカーの検出に基づいて前記自走式電子機器を、前記充電位置へ走行させて停止させる本体制御回路とを有し、前記本体制御回路は、左右両方のマーカーセンサーが同時に前記マーカーを検出するように走行方向を調整した後、マーカー内へ直進させ、停止させて、充電を行うことを特徴とする。
As mentioned above,
(I) The docking control method according to the present invention is a method of docking a self-propelled electronic device to a charging stand, wherein the charging stand has an upper surface on which the self-propelled electronic device is stopped to charge. The self-propelled electronic device has an annular or circular marker arranged on the upper surface in order to guide the self-propelled electronic device to a charging position, and the self-propelled electronic device runs on a rechargeable battery and the upper surface. It has a pair of left and right marker sensors for detecting the marker, and a main body control circuit for running the self-propelled electronic device to the charging position and stopping the self-propelled electronic device based on the detection of the marker. The circuit is characterized in that, after adjusting the traveling direction so that both the left and right marker sensors simultaneously detect the marker, the circuit goes straight into the marker, is stopped, and is charged.
この発明において、自走式電子機器は、自律的に走行して作業を行う機器であって、走行のためのエネルギーを供給する電池を備え、走行して行う作業が終了すると充電台とドッキングして電池の充電を行う。その具体的な態様として、例えば、自走式掃除機(ロボット掃除機とも呼ばれる)が挙げられる。前述の実施形態における自走式掃除機は、この発明の自走式電子機器に相当する。
また、充電台は、予め定められた充電位置で自走式電子機器とドッキングすることにより、自走式電子機器が備える電池を充電する。この発明による充電台は、その上を自走式電子機器が走行可能な上面を有している。その上面には、環状のマーカーが付されている。
In the present invention, the self-propelled electronic device is a device that autonomously travels and performs work, includes a battery that supplies energy for traveling, and docks with a charging stand when the traveling work is completed. To charge the battery. As a specific embodiment thereof, for example, a self-propelled vacuum cleaner (also referred to as a robot vacuum cleaner) can be mentioned. The self-propelled vacuum cleaner in the above-described embodiment corresponds to the self-propelled electronic device of the present invention.
Further, the charging stand charges the battery included in the self-propelled electronic device by docking with the self-propelled electronic device at a predetermined charging position. The charging stand according to the present invention has an upper surface on which a self-propelled electronic device can run. An annular marker is attached to the upper surface thereof.
さらにまた、マーカーセンサーは、充電台13に付されたマーカーを、他の床面上の物体や模様と識別し、検出する。その具体的な態様は、例えば、反射型のフォトセンサ―である。
マーカーは環状または円状であって、左右のマーカーセンサーは、マーカーの外周を同時に検出するかあるいは環状マーカーの内周を同時に検出すると、その前後方向の延長線上にマーカーの中心、即ち充電位置が存在するように配置される。
具体的には、自走式電子機器の旋回中心を通り前後方向に伸びる仮想の中心線に対して、左右対称の位置に左右のマーカーセンサーが配置される。
Furthermore, the marker sensor identifies and detects the marker attached to the charging stand 13 from other objects or patterns on the floor surface. A specific embodiment thereof is, for example, a reflective photo sensor.
The marker is circular or circular, and when the left and right marker sensors simultaneously detect the outer circumference of the marker or the inner circumference of the annular marker at the same time, the center of the marker, that is, the charging position is located on the extension line in the anteroposterior direction. Arranged to exist.
Specifically, the left and right marker sensors are arranged at symmetrical positions with respect to the virtual center line extending in the front-rear direction through the turning center of the self-propelled electronic device.
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
(ii)前記充電台は、前記自走式電子機器と通信する給電通信回路と、前記自走式電子機器の側への給電を開始および停止する給電制御回路とをさらに有し、前記自走式電子機器は、前記給電通信回路とやりとりする本体通信回路をさらに有し、前記本体制御回路は、前記自走式電子機器が前記充電位置に近接または到達したことの通知を、前記本体通信回路を介して前記充電台の側へ送信し、前記給電制御回路は、前記給電通信回路を介して前記通知を受信すると前記自走式電子機器の側への給電を開始してもよい。
このようにすれば、自走式電子機器が充電台に近接した位置にある場合にのみ給電をおこなうので、自走式電子機器が充電位置にない場合や、充電台から離れた位置へ移動する際に給電を停止して安全を確保できる。
Further, preferred embodiments of the present invention will be described.
(Ii) The charging stand further includes a power supply communication circuit that communicates with the self-propelled electronic device, and a power supply control circuit that starts and stops power supply to the self-propelled electronic device side. The type electronic device further includes a main body communication circuit that communicates with the power supply communication circuit, and the main body control circuit notifies that the self-propelled electronic device is close to or reaches the charging position. The power supply control circuit may start power supply to the self-propelled electronic device side when the notification is received via the power supply communication circuit.
By doing so, power is supplied only when the self-propelled electronic device is in a position close to the charging stand, so that the self-propelled electronic device moves to a position away from the charging stand or when it is not in the charging position. At that time, the power supply can be stopped to ensure safety.
(iii)前記自走式電子機器は、定置旋回が可能であり、前記充電位置と前記自走式電子機器の旋回中心とが一致してもよい。
このようにすれば、充電位置で自走式電子機器が定置旋回するので、充電中であっても自走式電子機器を旋回させて向きを変えることができる。
(Iii) The self-propelled electronic device is capable of stationary turning, and the charging position may coincide with the turning center of the self-propelled electronic device.
In this way, since the self-propelled electronic device makes a stationary turn at the charging position, the self-propelled electronic device can be turned and turned even during charging.
(iv)前記充電台は、前記上面に露出し、かつ環状で前記マーカーと同心の給電側電極を有し、前記自走式電子機器は、前記充電位置で前記給電側電極と接触する本体側電極を有し、前記本体制御回路は、マーカー内へ直進させた後、前記本体側電極と前記給電側電極とが接触して前記電池への充電が始まったことを検出したら、前記自走式電子機器を停止させて充電を行ってもよい。
このようにすれば、本体側電極と給電側電極とが接触した位置で停止するので、充電位置で確実に停止させることが可能である。
(Iv) The charging stand is exposed on the upper surface and has a feeding side electrode concentric with the marker in an annular shape, and the self-propelled electronic device is on the main body side in contact with the feeding side electrode at the charging position. The main body control circuit has an electrode, and after moving straight into the marker, when it is detected that the main body side electrode and the power feeding side electrode come into contact with each other and charging of the battery has started, the self-propelled type The electronic device may be stopped to charge the battery.
By doing so, since the electrode stops at the position where the main body side electrode and the feeding side electrode come into contact with each other, it is possible to reliably stop at the charging position.
(v)前記本体制御回路は、マーカー内へ直進させた後、前記マーカーの中心を介して反対の側にあるマーカーを前記マーカーセンサーが検出したら、前記自走式電子機器を停止させて充電を行ってもよい。
このようにすれば、マーカー内に進入した位置と中心を介して反対の側にあるマーカーの外周または内周を検出した位置で停止するので、充電位置で確実に停止できる。
(V) After the main body control circuit advances straight into the marker, when the marker sensor detects a marker on the opposite side through the center of the marker, the self-propelled electronic device is stopped to charge the marker. You may go.
By doing so, the marker stops at the position where the outer circumference or the inner circumference of the marker on the opposite side of the marker from the position where the marker has entered the inside of the marker is detected, so that the marker can be reliably stopped at the charging position.
(vi)前記マーカーは発光体を用いて構成され、前記マーカーセンサーは前記マーカーからの光を検出し、前記マーカーは前記給電通信回路として光信号を発し、前記マーカーセンサーは、本体通信回路としてその光信号を検出してもよい。
このようにすれば、マーカー43をノイズと確実に識別できるだけでなく、給電通信回路と本体通信回路の間の通信をこの光を用いて実現できる。
(Vi) The marker is configured by using a light emitting body, the marker sensor detects light from the marker, the marker emits an optical signal as the power feeding communication circuit, and the marker sensor is the main body communication circuit thereof. An optical signal may be detected.
By doing so, not only the
(vii)また、この発明は、前述のドッキング制御方法に用いられる充電台であって、上面に露出し、環状で前記マーカーと同心であって前記充電位置において定置旋回可能な前記自走式電子機器へ給電を行う給電側電極を備える充電台を提供してもよい。 (Vii) Further, the present invention is a charging stand used in the above-mentioned docking control method, and is a self-propelled electron that is exposed on the upper surface, is annular and concentric with the marker, and can be stationary and swiveled at the charging position. A charging stand with a feeding side electrode that feeds the device may be provided.
(viii)あるいは、この発明は、前述のドッキング制御方法に用いられ、異なる径で同心に配置された複数の環状電極を前記給電側電極として有する充電台を提供してもよい。
このようにすれば、環状電極の中心で自走式電子機器を定置旋回させることで充電中に向きを変えることができる。
(Viii) Alternatively, the present invention may be used in the docking control method described above to provide a charging stand having a plurality of annular electrodes concentrically arranged with different diameters as the feeding side electrodes.
In this way, the self-propelled electronic device can be turned around during charging by stationaryally turning the self-propelled electronic device at the center of the annular electrode.
(ix)また、この発明は、前述のドッキング制御方法に用いられる充電台であって、前記自走式電子機器は、左右一対の駆動輪を有し、前記上面は、自走式電子機器の左右何れか一方の前記マーカーセンサーがマーカーを検出した位置で左右何れの駆動輪も前記上面にあって、前記上面上で走行方向を調整する広さを有する扁平形状の充電台を提供してもよい。
このようにすれば、自走式電子機器が充電位置へ走行するために走行方向を調整するときには、自重で充電台が床面からズレることを抑制できる。
(Ix) Further, the present invention is a charging stand used in the docking control method described above, wherein the self-propelled electronic device has a pair of left and right drive wheels, and the upper surface thereof is a self-propelled electronic device. Even if a flat charging stand is provided in which either the left or right drive wheel is located on the upper surface at a position where the marker sensor on either the left or right side detects the marker, and the driving wheel has a width for adjusting the traveling direction on the upper surface. good.
In this way, when the self-propelled electronic device adjusts the traveling direction in order to travel to the charging position, it is possible to prevent the charging table from being displaced from the floor surface by its own weight.
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
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。
Preferred embodiments of the present invention include a combination of any of the plurality of embodiments described above.
In addition to the embodiments described above, there may be various variations of the present invention. These variations should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The invention should include claims and equivalent meaning and all modifications within said scope.
11:自走式掃除機、 13:充電台、 15:駆動輪、 15L:左駆動輪、 15R:右駆動輪、 17:マーカーセンサー、 17L:左マーカーセンサー、 17R:右マーカーセンサー、 19:本体側正電極、 21:本体側負電極、 23:電池、 25:本体制御回路、 27:本体通信回路、 29:充電制御回路、 31:本体側受電回路、 33:駆動モータ、 33L:左輪駆動モータ、 33R:右輪駆動モータ
41:上面、 43:マーカー、 45:給電通信回路、 47:給電制御回路、 51:給電側正電極、 53:給電側負電極、 55:非接触給電回路、 57:ACアダプタ
11: Self-propelled vacuum cleaner, 13: Charging stand, 15: Drive wheel, 15L: Left drive wheel, 15R: Right drive wheel, 17: Marker sensor, 17L: Left marker sensor, 17R: Right marker sensor, 19: Main unit Side positive electrode, 21: Main body side negative electrode, 23: Battery, 25: Main body control circuit, 27: Main body communication circuit, 29: Charge control circuit, 31: Main body side power receiving circuit, 33: Drive motor, 33L: Left wheel drive motor 33R: Right wheel drive motor 41: Top surface, 43: Marker, 45: Power supply communication circuit, 47: Power supply control circuit, 51: Power supply side positive electrode, 53: Power supply side negative electrode, 55: Non-contact power supply circuit, 57: AC adapter
Claims (9)
前記充電台は、
その上で前記自走式電子機器が停止して充電を行う上面と、
前記自走式電子機器を充電位置へ導くために、前記上面に配される環状または円状のマーカーとを有し、
前記自走式電子機器は、
充電可能な電池と、
前記上面を走行するとき前記マーカーを検出する、左右一対のマーカーセンサーと、
前記マーカーの検出に基づいて前記自走式電子機器を、前記充電位置へ走行させて停止させる本体制御回路とを有し、
前記本体制御回路は、左右のマーカーセンサーが同時に前記マーカーを検出するように走行方向を調整した後、マーカー内へ直進させ、停止させて、充電を行うドッキング制御方法。 It is a method of docking a self-propelled electronic device to the charging stand.
The charging stand
On top of that, the upper surface where the self-propelled electronic device stops and charges,
It has an annular or circular marker placed on the top surface to guide the self-propelled electronic device to the charging position.
The self-propelled electronic device is
Rechargeable batteries and
A pair of left and right marker sensors that detect the marker when traveling on the upper surface,
It has a main body control circuit that causes the self-propelled electronic device to travel to the charging position and stop based on the detection of the marker.
The main body control circuit is a docking control method in which a traveling direction is adjusted so that the left and right marker sensors simultaneously detect the marker, and then the marker is moved straight into the marker, stopped, and charged.
前記自走式電子機器の側への給電を開始および停止する給電制御回路とをさらに有し、
前記自走式電子機器は、前記給電通信回路とやりとりする本体通信回路をさらに有し、
前記本体制御回路は、前記自走式電子機器が前記充電位置に近接または到達したことの通知を、前記本体通信回路を介して前記充電台の側へ送信し、
前記給電制御回路は、前記給電通信回路を介して前記通知を受信すると前記自走式電子機器の側への給電を開始する請求項1に記載のドッキング制御方法。 The charging stand includes a power supply communication circuit that communicates with the self-propelled electronic device.
It also has a power supply control circuit that starts and stops power supply to the self-propelled electronic device side.
The self-propelled electronic device further includes a main body communication circuit that communicates with the power supply communication circuit.
The main body control circuit transmits a notification that the self-propelled electronic device has approached or reached the charging position to the charging stand side via the main body communication circuit.
The docking control method according to claim 1, wherein the power supply control circuit starts power supply to the self-propelled electronic device side when the notification is received via the power supply communication circuit.
前記自走式電子機器は、前記充電位置で前記給電側電極と接触する本体側電極を有し、
前記本体制御回路は、マーカー内へ直進させた後、前記本体側電極と前記給電側電極とが接触して前記電池への充電が始まったことを検出したら、前記自走式電子機器を停止させて充電を行う請求項1または2に記載のドッキング制御方法。 The charging stand has a feeding side electrode that is exposed on the upper surface and is annular and concentric with the marker.
The self-propelled electronic device has a main body side electrode that contacts the power feeding side electrode at the charging position.
After moving straight into the marker, the main body control circuit stops the self-propelled electronic device when it detects that the main body side electrode and the power feeding side electrode come into contact with each other and charging of the battery has started. The docking control method according to claim 1 or 2, wherein the battery is charged.
前記本体制御回路は、前記自走式電子機器の旋回中心が前記マーカーの中心と重なる位置で停止させるようにして充電を行う請求項1から4の何れか一つに記載のドッキング制御方法。 The self-propelled electronic device is capable of stationary turning and can be turned.
The docking control method according to any one of claims 1 to 4, wherein the main body control circuit is charged by stopping the self-propelled electronic device at a position where the turning center of the self-propelled electronic device overlaps with the center of the marker.
前記マーカーは前記給電通信回路として光信号を発し、前記マーカーセンサーは、本体通信回路としてその光信号を検出する請求項2に記載のドッキング制御方法。 The marker is configured using a light emitter, and the marker sensor detects light from the marker.
The docking control method according to claim 2, wherein the marker emits an optical signal as the power feeding communication circuit, and the marker sensor detects the optical signal as the main body communication circuit.
上面に露出し、環状で前記マーカーと同心であって前記充電位置において定置旋回可能な前記自走式電子機器へ給電を行う給電側電極を備える充電台。 A charging stand used in the docking control method according to claim 1 or 2.
A charging stand provided with a feeding side electrode that is exposed on the upper surface and is annular and concentric with the marker and is capable of stationary turning at the charging position to supply power to the self-propelled electronic device.
前記自走式電子機器は、左右一対の駆動輪を有し、
前記上面は、自走式電子機器の左右何れか一方の前記マーカーセンサーがマーカーを検出した位置で左右何れの駆動輪も前記上面にあって、前記上面上で走行方向を調整する広さを有する扁平形状の充電台。 A charging stand used in the docking control method according to any one of claims 1 to 6.
The self-propelled electronic device has a pair of left and right drive wheels.
The upper surface has a width that allows the left and right drive wheels to be on the upper surface at a position where the marker sensor on either the left or right side of the self-propelled electronic device detects a marker, and the traveling direction is adjusted on the upper surface. Flat charging stand.
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