Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7558718B2 - Floor cleaner - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7558718B2 - Floor cleaner - Google Patents

Floor cleaner Download PDF

Info

Publication number
JP7558718B2
JP7558718B2 JP2020141700A JP2020141700A JP7558718B2 JP 7558718 B2 JP7558718 B2 JP 7558718B2 JP 2020141700 A JP2020141700 A JP 2020141700A JP 2020141700 A JP2020141700 A JP 2020141700A JP 7558718 B2 JP7558718 B2 JP 7558718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
floor cleaner
information
map data
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020141700A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022037517A (en
Inventor
恵一 川邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Signal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP2020141700A priority Critical patent/JP7558718B2/en
Publication of JP2022037517A publication Critical patent/JP2022037517A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7558718B2 publication Critical patent/JP7558718B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、自走型の床掃除機に関し、特に空間情報の検出結果に基づいて床掃除を行う床掃除機に関する。 The present invention relates to a self-propelled floor cleaner, and in particular to a floor cleaner that cleans floors based on the results of spatial information detection.

清掃されるべき部屋の地図と、使用者により事前設定可能な清掃タスクを有する清掃計画とを記憶ユニット内に記憶する床掃除装置が公知になっている(特許文献1)。この床掃除装置は、床掃除装置が設置される部屋が清掃タスクに関連付けられた特定の部屋であるか否かを地図内に記憶した特徴から判断し、判断の結果が否である場合、清掃タスクを実行せず、或いは中断し又は終了する。 A floor cleaning device is known that stores in a storage unit a map of a room to be cleaned and a cleaning plan with cleaning tasks that can be predefined by a user (Patent Document 1). This floor cleaning device determines whether the room in which the floor cleaning device is installed is a specific room associated with a cleaning task from the characteristics stored in the map, and if the result of the determination is no, the cleaning task is not executed or is interrupted or terminated.

特許文献1の床掃除装置では、清掃タスクに関連付けられた特定の部屋であるか否かを地図内に記憶した特徴から判断するので、地図的な特徴が類似する部屋が複数ある場合、床清掃装置が設置されている部屋を特定することができず、清掃タスクを実行することができないという問題がある。また、床清掃装置が設置される部屋が清掃タスクに関連付けられた特定の部屋でないと判断した場合に清掃タスクの実施が実行されず、床清掃装置が与えられた掃除タスクを完了する割合である完走率が低下する。 The floor cleaning device of Patent Document 1 determines whether a room is a specific room associated with a cleaning task from features stored in a map, so if there are multiple rooms with similar map features, it is unable to identify the room in which the floor cleaning device is installed, and is therefore unable to execute the cleaning task. In addition, if it is determined that the room in which the floor cleaning device is installed is not a specific room associated with the cleaning task, the cleaning task is not carried out, and the completion rate, which is the percentage of the floor cleaning device that completes a given cleaning task, decreases.

特開2016-527977号公報JP 2016-527977 A

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、清掃されるべき部屋が様々なものであっても、清掃タスクの実行の可能性を高めた床掃除機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to provide a floor cleaner that increases the possibility of performing cleaning tasks, even when the rooms to be cleaned are various.

上記目的を達成するため、本発明に係る床掃除機は、複数の清掃箇所について特徴情報を含む複数の清掃箇所データを記憶する記憶装置を有する制御装置と、周辺の空間情報を計測する周辺計測装置とを備え、制御装置は、複数の清掃箇所データのうち、移動しながら収集した空間情報との相関性が高い清掃箇所データを選択する。 To achieve the above object, the floor cleaner of the present invention includes a control device having a memory device that stores multiple cleaning spot data including characteristic information for multiple cleaning spots, and a surrounding measurement device that measures surrounding spatial information, and the control device selects cleaning spot data from the multiple cleaning spot data that has a high correlation with the spatial information collected while moving.

上記床掃除機によれば、制御装置が、複数の清掃箇所データのうち、移動しながら収集した空間情報との相関性が高い清掃箇所データを選択するので、類似する清掃箇所が複数ある場合であっても、床掃除機が設置されている箇所を特定する確度を高めることができ、清掃タスクを最後まで実行する完走率を高めることができる。 With the floor cleaner, the control device selects, from among multiple cleaning location data, cleaning location data that has a high correlation with the spatial information collected while moving around. This increases the accuracy of identifying the location where the floor cleaner is installed even when there are multiple similar cleaning locations, thereby increasing the completion rate of completing the cleaning task to the end.

本発明の具体的な側面によれば、上記床掃除機において、制御装置は、掃除タスクを実行するため最初に選択されている清掃箇所データを、移動後に収集した空間情報に基づいて別の清掃箇所データに変更する。当初の掃箇所データを周辺の空間情報に適合するものに切り替えることで、当初の選択の誤りを修正することができる。 According to a specific aspect of the present invention, in the floor cleaner, the control device changes the cleaning location data initially selected for performing the cleaning task to another cleaning location data based on the spatial information collected after the movement. By switching the initial cleaning location data to one that matches the surrounding spatial information, the initial selection error can be corrected.

本発明の具体的な側面によれば、最初に選択されている清掃箇所データは、掃除タスクの始点において周辺計測装置によって得た空間情報に基づいて決定される。周辺計測装置によって床掃除機が設置された環境を判断して清掃箇所データを決定することにより、初期動作を自動化することができる。 According to a specific aspect of the present invention, the initially selected cleaning location data is determined based on spatial information obtained by the peripheral measurement device at the start of the cleaning task. The initial operation can be automated by using the peripheral measurement device to determine the cleaning location data based on the environment in which the floor cleaner is installed.

本発明の別の側面によれば、記憶装置は、複数の清掃箇所データとして、特徴情報を含む複数の地図データを記憶する。地図データは、空間的な配置関係を簡潔に与えるものであり、移動しながら収集する空間情報との相関を求めやすい。 According to another aspect of the present invention, the storage device stores multiple map data including characteristic information as multiple cleaning location data. The map data concisely indicates spatial layout relationships, making it easy to find correlations with spatial information collected while moving.

本発明のさらに別の側面によれば、周辺計測装置は、3次元空間計測装置である。空間情報の計測は、3次元空間の計測によって正確で確度が高いものとなる。 According to yet another aspect of the present invention, the peripheral measurement device is a three-dimensional space measurement device. Measurement of spatial information is accurate and highly precise by measuring three-dimensional space.

本発明のさらに別の側面によれば、外部に設置された位置情報提供装置から自己の位置判定を可能にする情報を受け取る情報取得装置をさらに備える。これにより、外部情報を活用して床掃除機の配置を客観的に決定することができる。 According to yet another aspect of the present invention, the device further includes an information acquisition device that receives information enabling the determination of the device's own location from an externally installed location information providing device. This allows the placement of the floor cleaner to be objectively determined by utilizing external information.

実施形態の床掃除機の全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a floor cleaner according to an embodiment; 床掃除機の構成要素を説明する概念的なブロック図である。FIG. 2 is a conceptual block diagram illustrating components of the floor cleaner. 清掃箇所を具体的に説明する模式的な平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view specifically illustrating the cleaning locations. 床掃除機の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of the floor cleaner. 床掃除機の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of the floor cleaner. (A)及び(B)は、類似する2つの地図データを例示する図である。1A and 1B are diagrams illustrating two examples of similar map data. 変形例の動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing the operation of the modified example. 変形例の動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing the operation of the modified example. 変形例の動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing the operation of the modified example.

以下、図1、2等を参照して、本発明に係る床掃除機の一実施形態について詳細に説明する。 Below, one embodiment of the floor cleaner according to the present invention will be described in detail with reference to Figures 1 and 2.

図1及び2に示す実施形態の床掃除機100は、自走型の掃除機であり、操作部20と、駆動走行部30と、清掃ユニット40と、制御装置50と、第1~第3センサ61~63と、通信部70とを備える。 The floor cleaner 100 of the embodiment shown in Figures 1 and 2 is a self-propelled cleaner, and includes an operating unit 20, a drive and traveling unit 30, a cleaning unit 40, a control device 50, first to third sensors 61 to 63, and a communication unit 70.

床掃除機100において、操作部20は、作業者が床掃除機100の掃除予定を管理し状態を把握するために操作する部分であり、操作パネル21のほかに、詳細は省略するが操作ハンドル22等を含む。 In the floor cleaner 100, the operation unit 20 is the part that the operator operates to manage the cleaning schedule of the floor cleaner 100 and to understand the status, and includes an operation panel 21 as well as an operation handle 22, etc., although details are omitted.

駆動走行部30は、床掃除機100について前進、後退、及び回転姿勢の変更を可能にする部分であり、走行モータ32、駆動軸33、走行輪34、補助輪35等を備える。走行モータ32は、左右一対の走行輪34を独立して回転動作させることにより、床掃除機100を前進又は後退させるだけでなく、床掃除機100を自転させ或いは左右の所望の角度方向に移動させることができる。 The drive running unit 30 is a part that enables the floor cleaner 100 to move forward, backward, and change its rotational position, and includes a running motor 32, a drive shaft 33, running wheels 34, and auxiliary wheels 35. The running motor 32 not only moves the floor cleaner 100 forward or backward by independently rotating the pair of left and right running wheels 34, but also rotates the floor cleaner 100 on its own axis or moves it left or right at a desired angle.

清掃ユニット40は、床面SFを清掃する装置であり、洗浄パッド41と、パッド駆動部42と、散水部43と、スクイージ45と、昇降部46と、吸引部47とを有する。洗浄パッド41は、パッド駆動部42に駆動されて床面SFに当接した状態に維持されて所定の回転速度で回転する。パッド駆動部42は、洗浄パッド41を回転させるモータを含むパッド回転部と、洗浄パッド41を上下させるとともに洗浄パッド41の接地圧を調整するモータを含むパッド昇降部とを有する。散水部43は、洗浄水を洗浄パッド41やその周辺に散布するための部分であり、詳細は省略するが給水ポンプや洗浄水タンクを有する。スクイージ45は、昇降部46に駆動されて所定のタイミングで昇降する。昇降部46は、スクイージ45を上下させるモータを有する。吸引部47は、スクイージ45の内側に溜まった洗浄済液を吸引によって回収する部分であり、吸引ポンプや回収タンクを有する。 The cleaning unit 40 is a device for cleaning the floor surface SF, and includes a cleaning pad 41, a pad driving unit 42, a water spraying unit 43, a squeegee 45, a lifting unit 46, and a suction unit 47. The cleaning pad 41 is driven by the pad driving unit 42 to be maintained in contact with the floor surface SF and rotate at a predetermined rotation speed. The pad driving unit 42 includes a pad rotation unit including a motor for rotating the cleaning pad 41, and a pad lifting unit including a motor for raising and lowering the cleaning pad 41 and adjusting the ground pressure of the cleaning pad 41. The water spraying unit 43 is a unit for spraying cleaning water on the cleaning pad 41 and its surroundings, and includes a water supply pump and a cleaning water tank, although details are omitted. The squeegee 45 is driven by the lifting unit 46 to raise and lower at a predetermined timing. The lifting unit 46 has a motor for raising and lowering the squeegee 45. The suction section 47 is a part that collects the cleaning liquid that has accumulated inside the squeegee 45 by suction, and has a suction pump and a collection tank.

制御装置50は、コンピュータであり、演算処理装置51のほかに、記憶装置52を有する。制御装置50は、床掃除機100を構成する各部の動作状態を管理し、周辺環境から情報を収集し、コンピュータ・プログラムに従って予定され或いは現場で指定された掃除動作を行う。この際、制御装置50は操作部20を介して作業者の指令を受け付ける。 The control device 50 is a computer, and has a processor 51 and a memory device 52. The control device 50 manages the operating status of each part of the floor cleaner 100, collects information from the surrounding environment, and performs cleaning operations that are scheduled according to a computer program or specified on-site. At this time, the control device 50 accepts instructions from the operator via the operation unit 20.

図2を参照して、制御装置50の記憶装置52には、床掃除機100を動作させるコンピュータ・プログラムが格納され、コンピュータ・プログラムの実行に必要な情報が記録されている。具体的には、記憶装置52は、PCプログラム領域52aのほかに、複数の掃除タスク53aや複数の清掃箇所データ53bを記憶するスケージュール情報領域53を有する。清掃箇所データ53bは、具体的には地図データであり、清掃が予定される部屋、通路等の清掃箇所又は清掃対象空間ごとに予め準備されていて、清掃箇所について特徴情報を含む。ここで、地図データは、清掃箇所の設計情報から得た3次元空間情報又は2次元空間情報とすることができるが、床掃除機100その他の3次元計測器を実際の清掃箇所に設置し、かかる3次元計測器を清掃箇所内で移動させつつ取得した距離画像を加工したものであってもよい。地図データの取得には、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)と呼ばれる技術を利用することができる。地図データにおいて、特徴情報とは、壁、家具、事務機器等の存在によって特徴づけられる情報であり、具体的には清掃箇所に存在する物体の3次元又は2次元の形状配置を意味する。 Referring to FIG. 2, the storage device 52 of the control device 50 stores a computer program for operating the floor cleaner 100, and records information necessary for executing the computer program. Specifically, the storage device 52 has a schedule information area 53 that stores a plurality of cleaning tasks 53a and a plurality of cleaning location data 53b, in addition to the PC program area 52a. The cleaning location data 53b is specifically map data, which is prepared in advance for each cleaning location or space to be cleaned, such as a room or a passage where cleaning is scheduled, and includes characteristic information about the cleaning location. Here, the map data can be three-dimensional space information or two-dimensional space information obtained from design information of the cleaning location, but it may also be a distance image obtained by installing the floor cleaner 100 or other three-dimensional measuring device at the actual cleaning location and moving the three-dimensional measuring device within the cleaning location and processing it. A technology called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) can be used to obtain the map data. In map data, feature information is information characterized by the presence of walls, furniture, office equipment, etc., and specifically refers to the three-dimensional or two-dimensional shape arrangement of objects present in the cleaning area.

図3は、清掃箇所を具体的に説明する模式図である。この場合、清掃箇所LCは、部屋RMであり、壁WAの内側に机その他の事務用家具OFが複数配置されている。床掃除機100は、入口ENから部屋RMに入って清掃を開始し、障害物のない領域を移動しながら床面SFを清掃する。その際、床掃除機100は、掃除タスクに記録された予定ルートRTに沿って移動し、床面SFの効率的な清掃を実行する。図3は、床掃除機100の記憶装置52に清掃箇所データ53bとして保管される地図データMAを説明するものでもある。地図データMAは、清掃箇所LCにおける壁WA、事務用家具OF等の空間的な配置に関する情報を含む3次元空間情報又は2次元空間情報である。地図データMAは、事務用家具OF等に対応する複数の特徴情報CFを含み、全体の地図データMAや部分である特徴情報CFは、面、線分、点群等の座標情報を含む一群のデータで構成されている。特徴情報CFは、個々の事務用家具OF等の単位で仕分けられるものに限らず、様々な基準でグループ化したものとすることができる。 Figure 3 is a schematic diagram specifically explaining the cleaning location. In this case, the cleaning location LC is a room RM, and multiple desks and other office furniture OF are arranged inside the wall WA. The floor cleaner 100 enters the room RM from the entrance EN to start cleaning, and cleans the floor surface SF while moving in an area without obstacles. At that time, the floor cleaner 100 moves along the planned route RT recorded in the cleaning task, and performs efficient cleaning of the floor surface SF. Figure 3 also explains the map data MA stored as the cleaning location data 53b in the storage device 52 of the floor cleaner 100. The map data MA is three-dimensional space information or two-dimensional space information including information on the spatial arrangement of the wall WA, the office furniture OF, etc. in the cleaning location LC. The map data MA includes multiple feature information CF corresponding to the office furniture OF, etc., and the entire map data MA and the feature information CF, which is a part, are composed of a group of data including coordinate information such as a surface, a line segment, and a point cloud. The characteristic information CF is not limited to being sorted by individual office furniture OF, but can be grouped according to various criteria.

図2に戻って、記憶装置52は、駆動走行部30を適切に動作させることによって床掃除機100を所定の方向に向けて所望の速度で移動させる姿勢制御及び走行制御を実行するための情報を保管する運動制御情報領域54を有する。記憶装置52は、清掃ユニット40を適切に動作させるための情報を保管する清掃ユニット駆動情報領域55を有する。清掃ユニット駆動情報領域55には、散水部43によって洗浄パッド41に洗浄水を供給しつつ洗浄パッド41を床面SFに接触させて回転させる洗浄処理を実行するための情報が保管され、スクイージ45を床面SFに押し当てることで洗浄済液やゴミを集めつつ吸引部47によって洗浄済液やゴミを吸引する回収処理をするための情報が保管されている。記憶装置52は、第1~第3センサ61~63を適切に動作させて計測や情報収集を行うための情報を保管する計測処理情報領域56を有する。記憶装置52は、通信部70を適切に動作させて外部機器と通信を行うための情報を保管する通信関連情報領域57を有する。 Returning to FIG. 2, the storage device 52 has a motion control information area 54 that stores information for performing posture control and travel control to move the floor cleaner 100 in a predetermined direction at a desired speed by appropriately operating the drive travel unit 30. The storage device 52 has a cleaning unit drive information area 55 that stores information for appropriately operating the cleaning unit 40. The cleaning unit drive information area 55 stores information for performing a cleaning process in which the water spray unit 43 supplies cleaning water to the cleaning pad 41 while the cleaning pad 41 is in contact with the floor surface SF and rotated, and stores information for performing a recovery process in which the squeegee 45 is pressed against the floor surface SF to collect cleaning liquid and dust and the suction unit 47 sucks up the cleaning liquid and dust. The storage device 52 has a measurement process information area 56 that stores information for appropriately operating the first to third sensors 61 to 63 to perform measurements and information collection. The storage device 52 has a communication-related information area 57 that stores information for appropriately operating the communication unit 70 to communicate with external devices.

第1センサ61は、LiDARと呼ばれるレーザレーダ装置又は3次元画像センサであり、制御装置50の管理下で動作する。第1センサ61は、周辺の空間情報を計測する周辺計測装置68として機能し、制御装置50が床掃除機100を移動させながら空間情報を収集することを可能にする。第1センサ61は、周辺の空間情報を計測する3次元空間計測装置であり、周辺の空間情報として、床掃除機100の前方計測エリア内における距離画像を取得する。第1センサ61によって取得された拒理画像は、制御装置50で解析され制御装置50に保管される。第1センサ61により、前方計測エリア内の検出物の大きさ、位置の判別が可能になる。第1センサ61は、例えば赤外光その他のレーザ光を用い、ポリゴンミラー、MEMSミラー等により前方の走査を行う。第1センサ61は、物体で反射されて戻って来た反射光の方位及び検出タイミングから物体の奥行き方向を含めた位置を計測する。 The first sensor 61 is a laser radar device called LiDAR or a three-dimensional image sensor, and operates under the control of the control device 50. The first sensor 61 functions as a peripheral measurement device 68 that measures surrounding spatial information, and enables the control device 50 to collect spatial information while moving the floor cleaner 100. The first sensor 61 is a three-dimensional spatial measurement device that measures surrounding spatial information, and acquires a distance image in the forward measurement area of the floor cleaner 100 as the surrounding spatial information. The rejection image acquired by the first sensor 61 is analyzed by the control device 50 and stored in the control device 50. The first sensor 61 makes it possible to determine the size and position of the detected object in the forward measurement area. The first sensor 61 uses, for example, infrared light or other laser light, and performs forward scanning using a polygon mirror, MEMS mirror, etc. The first sensor 61 measures the position of the object, including the depth direction, from the direction and detection timing of the reflected light reflected by the object and returned.

第2センサ62は、近接センサであり、制御装置50の管理下で動作する。第2センサ62は、周辺の空間情報を計測する周辺計測装置68として機能し、制御装置50が床掃除機100を移動させながら空間情報を収集することを可能にする。第2センサ62は、周辺の空間情報として、床掃除機100の前方に近接する物体の存在や物体までの距離を計測する。第2センサ62は、例えば超音波センサであり、前方の比較的近距離に存在する物体を超音波の反射波の応答時間に基づいて検知する。第2センサ62により、床掃除機100が室内や通路に配置された、壁、家具、事務機器等と近接していることを把握することができ、壁、家具、事務機器等と衝突することを回避することができる。第2センサ62は、振動や圧力を検出する接触センサを含むものであってもよい。 The second sensor 62 is a proximity sensor and operates under the control of the control device 50. The second sensor 62 functions as a surrounding measurement device 68 that measures surrounding spatial information, and enables the control device 50 to collect spatial information while moving the floor cleaner 100. The second sensor 62 measures the presence of an object close to the front of the floor cleaner 100 and the distance to the object as surrounding spatial information. The second sensor 62 is, for example, an ultrasonic sensor, and detects an object that is relatively close to the front based on the response time of the reflected ultrasonic wave. The second sensor 62 can detect that the floor cleaner 100 is close to a wall, furniture, office equipment, etc. placed in a room or a hallway, and can avoid collision with the wall, furniture, office equipment, etc. The second sensor 62 may include a contact sensor that detects vibration and pressure.

第3センサ63は、動画又は静止画の撮影用のカメラであり、床掃除機100の前方画像を撮影する。第3センサ63は、周辺の空間情報を計測する周辺計測装置68として機能し、制御装置50が床掃除機100を移動させながら空間情報を収集することを可能にする。第3センサ63は、周辺の空間情報として、床掃除機100の前方景色の画像を撮影する。第3センサ63によって取得された画像は、制御装置50で解析され制御装置50に保管される。床掃除機100によって取得された画像により、床掃除機100による掃除の進行状態をチェックすることができ、或いは床掃除機100が室内に配置された家具や事務機器と衝突することを回避することができる。 The third sensor 63 is a camera for taking videos or still images, and captures an image in front of the floor cleaner 100. The third sensor 63 functions as a surrounding measurement device 68 that measures surrounding spatial information, and enables the control device 50 to collect spatial information while moving the floor cleaner 100. The third sensor 63 captures an image of the view in front of the floor cleaner 100 as surrounding spatial information. The image captured by the third sensor 63 is analyzed by the control device 50 and stored in the control device 50. The image captured by the floor cleaner 100 makes it possible to check the progress of cleaning by the floor cleaner 100, or to prevent the floor cleaner 100 from colliding with furniture or office equipment placed in the room.

通信部70は、無線通信機を有し、通信ネットワークを経由して管理サーバ(不図示)とのデータ通信を可能にする。通信部70により、床掃除機100の状態を遠隔的に監視することができる。通信部70は、外部に設置された位置情報提供装置から自己の位置判定を可能にする情報を受け取る情報取得装置78として機能させることができる。この場合、通信部70は、例えばビーコンのような、周辺に存在する無線局から発射される電波又は電磁波を受信する受信回路を備えるもの、或いは周辺に存在する音源から出力される超音波を受信するマイクを備えるものになる。周辺の無線局又は音源は、位置情報提供装置として位置情報を含む電磁波や音波を発信しており、床掃除機100が存在する大体の位置を床掃除機100側で把握できるようにしている。ビーコンの無線局等の利用により、外部情報を活用して床掃除機100の配置を客観的に決定することができる。 The communication unit 70 has a wireless communication device and enables data communication with a management server (not shown) via a communication network. The communication unit 70 allows the status of the floor cleaner 100 to be monitored remotely. The communication unit 70 can function as an information acquisition device 78 that receives information enabling the determination of its own position from an externally installed position information providing device. In this case, the communication unit 70 is equipped with a receiving circuit that receives radio waves or electromagnetic waves emitted from a nearby wireless station, such as a beacon, or equipped with a microphone that receives ultrasonic waves output from a nearby sound source. The nearby wireless station or sound source transmits electromagnetic waves or sound waves containing position information as a position information providing device, allowing the floor cleaner 100 to grasp the approximate position of the floor cleaner 100. By using a beacon wireless station or the like, the placement of the floor cleaner 100 can be objectively determined using external information.

以下、制御装置50の主要な機能について説明する。制御装置50は、スケージュール情報領域53に記録された複数の掃除タスク53aのうち特定の掃除タスク53aに従って動作する。その際、掃除タスク53aに関連付けられた清掃箇所データ53bが地図データとして参照される。掃除タスク53aは、清掃箇所データ53b上における移動経路及び移動速度を要素として含む。掃除タスク53aは、移動経路に沿って清掃ユニット40を動作させるための清掃パラメータを含む。清掃パラメータは、例えば洗浄パッド41の回転数や下方への押圧力、散水部43による洗浄液の給水スピード、スクイージ45の昇降に関するポジション、吸引部47による洗浄済液等の回収スピード等で構成される。なお、運動制御情報領域54に記録された情報は、床掃除機100の姿勢制御及び走行制御を行うためのものであるが、床掃除機100の移動に際して走行輪34の回転数を検出して、走行モータ32の駆動量にフィードバックをかけるといった動作を可能にする情報を含めることができる。また、洗浄パッド41の回転数を検出して、走行モータ32の駆動量にフィードバックをかけるといった動作も可能である。さらに、床掃除機100を予め実際に動作させて目標通り動作するか否かを確認し、目標からのずれを清掃環境に関連付けて記憶し、目標からのずれを補償するように、走行モータ32の駆動量にフィードバックをかけるといった動作も可能である。このようなフィードバックは、床掃除機100を実際の清掃箇所に設置して清掃動作を行わせて清掃状況をチェックする学習過程によって獲得したものであってもよい。 The main functions of the control device 50 will be described below. The control device 50 operates according to a specific cleaning task 53a among the multiple cleaning tasks 53a recorded in the schedule information area 53. At that time, the cleaning location data 53b associated with the cleaning task 53a is referenced as map data. The cleaning task 53a includes the movement path and movement speed on the cleaning location data 53b as elements. The cleaning task 53a includes cleaning parameters for operating the cleaning unit 40 along the movement path. The cleaning parameters are, for example, the rotation speed and downward pressure of the cleaning pad 41, the water supply speed of the cleaning liquid by the water spray unit 43, the position of the squeegee 45 regarding the lifting and lowering, the recovery speed of the cleaning liquid by the suction unit 47, etc. The information recorded in the motion control information area 54 is for performing posture control and running control of the floor cleaner 100, but can include information that enables operations such as detecting the rotation speed of the running wheels 34 when the floor cleaner 100 moves and applying feedback to the drive amount of the running motor 32. It is also possible to detect the number of rotations of the cleaning pad 41 and provide feedback to the drive amount of the traveling motor 32. Furthermore, it is also possible to actually operate the floor cleaner 100 in advance to check whether it operates as targeted, associate any deviation from the target with the cleaning environment and store it, and provide feedback to the drive amount of the traveling motor 32 to compensate for the deviation from the target. Such feedback may be obtained through a learning process in which the floor cleaner 100 is installed at an actual cleaning location, the cleaning operation is performed, and the cleaning situation is checked.

制御装置50は、計測処理情報領域56に記録されている計測処理情報に基づいて第1~第3センサ61~63を動作させ、床掃除機100が選択されている掃除タスク53aに対応する移動経路に沿って適切に移動しているか否かをチェックする。 The control device 50 operates the first to third sensors 61 to 63 based on the measurement processing information recorded in the measurement processing information area 56, and checks whether the floor cleaner 100 is moving appropriately along the movement path corresponding to the selected cleaning task 53a.

例えば、制御装置50は、第1センサ61を動作させることによって、床掃除機100の正面方向における距離画像を取得することができる。これにより、清掃箇所データ53bの地図データ中で床掃除機100がどこに存在するかを把握している位置情報が正確であるか否かを確認することができ、或いは清掃箇所データ53bの地図データ中で床掃除機100が現実にどこに存在するかを決定することができる。制御装置50は、距離画像によって把握される前方に存在する立体的な測定形状と、清掃箇所データ53bの地図データ中に存在する物体の形状とを比較し、それらの相関性の高さからそれらの一致度やずれを判定することができる。具体的には、清掃箇所データ53bの地図データが3次元である場合、第1センサ61によって得た測定形状としての3次元距離画像と、地図データ中の想定位置に存在する床掃除機100の視点で観測されるべき周囲物体の3次元形状配置とを比較し、形状の一致度又は相関性が高い場合、床掃除機100の地図データ中における想定位置が適切であることになる。この際、地図データ中の想定位置を周囲領域内で変化させつつ3次元距離画像と周囲物体の3次元形状配置との一致度が増加する変化の有無を判定することにより、床掃除機100の想定位置のずれを判断し修正することもできる。なお、清掃箇所データ53bの地図データが2次元である場合、第1センサ61によって得た測定形状としての距離画像を床面に投影した2次元距離と、地図データ中の想定位置に存在する床掃除機100の視点で観測されるべき周囲物体の2次元形状配置とを比較し、形状の一致度が高い場合、床掃除機100の地図データ中における想定位置が適切であることになる。 For example, the control device 50 can obtain a distance image in the front direction of the floor cleaner 100 by operating the first sensor 61. This makes it possible to confirm whether the location information that indicates where the floor cleaner 100 is located in the map data of the cleaning location data 53b is accurate, or to determine where the floor cleaner 100 actually is located in the map data of the cleaning location data 53b. The control device 50 can compare the three-dimensional measured shape located in front of the floor cleaner 100 as understood by the distance image with the shape of the object located in the map data of the cleaning location data 53b, and determine the degree of agreement or deviation between them based on the high degree of correlation between them. Specifically, when the map data of the cleaning location data 53b is three-dimensional, the three-dimensional distance image as the measured shape obtained by the first sensor 61 is compared with the three-dimensional shape arrangement of the surrounding object to be observed from the viewpoint of the floor cleaner 100 located at the assumed position in the map data, and if the degree of agreement or correlation between the shapes is high, the assumed position of the floor cleaner 100 in the map data is appropriate. At this time, the deviation of the assumed position of the floor cleaner 100 can be determined and corrected by determining whether there is a change that increases the degree of agreement between the three-dimensional distance image and the three-dimensional shape arrangement of the surrounding objects while changing the assumed position in the map data within the surrounding area. If the map data of the cleaning area data 53b is two-dimensional, the two-dimensional distance obtained by projecting the distance image as the measured shape obtained by the first sensor 61 onto the floor surface is compared with the two-dimensional shape arrangement of the surrounding objects to be observed from the viewpoint of the floor cleaner 100 located at the assumed position in the map data. If the degree of agreement of the shapes is high, the assumed position of the floor cleaner 100 in the map data is appropriate.

第1センサ61によって得た3次元距離画像と清掃箇所データ53bの地図データから得た3次元形状配置との一致度又は相関性が極端に低い場合、掃除タスク53aに関連付けられた清掃箇所データ53bが不適切である可能性があり、制御装置50は、別の清掃箇所データ53bを読み出して、その地図データから得た3次元形状配置との一致度又は相関性をチェックすることができる。このように別の清掃箇所データ53bの読み出しを繰り返すことにより、より適合性の高い清掃箇所データ53bを探索することになり、正しい清掃箇所データ53bに切り替えることができる。特に掃除タスクの始点に床掃除機100があるとき、第1センサ61によって得た3次元距離画像は、清掃箇所の入口を視点とするものである場合が多く、正しい清掃箇所データ53bを探索する情報として確度が高いものとなっている。以上のような制御装置50の動作は、清掃箇所の入口だけでなく床掃除機100を移動させながら行われる。つまり、制御装置50は、複数の清掃箇所データ53bのうち、移動しながら収集した3次元距離画像その他の空間情報との相関性が高い清掃箇所データ53bを適正なものとして選択する。 If the degree of agreement or correlation between the three-dimensional distance image obtained by the first sensor 61 and the three-dimensional shape arrangement obtained from the map data of the cleaning location data 53b is extremely low, the cleaning location data 53b associated with the cleaning task 53a may be inappropriate, and the control device 50 can read out another cleaning location data 53b and check the degree of agreement or correlation with the three-dimensional shape arrangement obtained from the map data. By repeatedly reading out another cleaning location data 53b in this way, more suitable cleaning location data 53b is searched for, and the correct cleaning location data 53b can be switched to. In particular, when the floor cleaner 100 is at the start point of the cleaning task, the three-dimensional distance image obtained by the first sensor 61 is often from the viewpoint of the entrance of the cleaning location, and is highly reliable as information for searching for the correct cleaning location data 53b. The above-mentioned operation of the control device 50 is performed not only at the entrance of the cleaning location but also while moving the floor cleaner 100. In other words, the control device 50 selects, from among the multiple cleaning location data 53b, the cleaning location data 53b that has a high correlation with the 3D distance image and other spatial information collected while moving as the appropriate data.

制御装置50は、第2センサ62を動作させることによって、床掃除機100の前方に近接する物体が存在するか否かを判断することができ、清掃箇所データ53bの地図データ中で床掃除機100がどこに存在するかを把握している位置情報が正確であるか否かを確認することができ、位置情報を修正することができる。具体的には、制御装置50は、床掃除機100の地図データ中における想定位置をリアルタイムで位置情報として把握しており、この想定位置の周辺に存在する周辺物体までの想定距離を第2センサ62によって取得した測定距離と比較し、それらの距離差が所定の閾値以下であれば、床掃除機100の地図データ中における想定位置が略正確であると判定し、或いはそれらの距離差が所定の閾値を超えると、床掃除機100の地図データ中における想定位置が不正確であると判定する。以上のような位置情報の正確性に関する判定は、制御装置50が複数の清掃箇所データ53bから適正な清掃箇所データ53bを選択する際に考慮される。つまり、制御装置50が複数の清掃箇所データ53bのうち移動しながら第1センサ61を利用して収集した3次元距離画像その他の空間情報との相関性が高い清掃箇所データ53bを適正なものとして選択する処理には、第2センサ62によって得た近接物体の存否や近接物体までの距離に関する情報も補助的に利用される。 By operating the second sensor 62, the control device 50 can determine whether there is an object approaching the front of the floor cleaner 100, and can confirm whether the location information in the map data of the cleaning location data 53b that indicates where the floor cleaner 100 is located is accurate, and can correct the location information. Specifically, the control device 50 grasps the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data in real time as location information, compares the assumed distance to the surrounding objects in the vicinity of this assumed location with the measured distance acquired by the second sensor 62, and if the difference in distance is equal to or less than a predetermined threshold, determines that the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data is approximately accurate, or if the difference in distance exceeds a predetermined threshold, determines that the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data is inaccurate. The above-mentioned determination of the accuracy of the location information is taken into consideration when the control device 50 selects the appropriate cleaning location data 53b from the multiple cleaning location data 53b. In other words, the control device 50 uses the process of selecting, from among multiple cleaning location data 53b, the cleaning location data 53b that has a high correlation with the three-dimensional distance image and other spatial information collected while moving using the first sensor 61 as the appropriate data, with the aid of information regarding the presence or absence of nearby objects and the distance to nearby objects obtained by the second sensor 62.

制御装置50は、第3センサ63を動作させることによって、床掃除機100の正面方向における周辺状況画像を取得することができる。これにより、清掃箇所データ53bの地図データ中で床掃除機100がどこに存在するかを把握している位置情報が正確であるか否かを確認することができ、或いは清掃箇所データ53bの地図データ中で床掃除機100が現実にどこに存在するかを判定することができる。制御装置50は、床掃除機100の地図データ中における想定位置をリアルタイムで位置情報として把握しており、この想定位置で以前撮影してある対応画像又は地図データにおいて想定位置を与えて生成される対応画像と、第3センサ63によって撮影した現在の周辺状況画像とを比較してそれらの近似度が高ければ、床掃除機100の地図データ中における想定位置が略正確であると判定し、或いはそれらの近似度が低ければ、床掃除機100の地図データ中における想定位置が不正確であると判定する。この際、地図データ中の想定位置を周囲領域内で変化させつつ周辺状況画像と対応画像との近似度が増加する変化の有無を判定することにより、床掃除機100の想定位置のずれを判断し修正することもできる。詳細な説明は省略するが、第3センサ63によって得た周辺状況画像と地図データ中の想定位置で以前撮影してある対応画像等との近似度が極端に低い場合、制御装置50は、別の清掃箇所データ53bを読み出して、現在の周辺状況画像と別の清掃箇所データ53bについて以前撮影してある対応画像等との近似度をチェックすることができ、これを繰り返すことによって、正しい清掃箇所データ53bに切り替えることができる。以上のような制御装置50の動作は、床掃除機100を移動させながら行われる。つまり、制御装置50は、複数の清掃箇所データ53bのうち、移動しながら収集した周辺状況画像その他の空間情報との相関性が高い清掃箇所データ53bを適正なものとして選択する。 The control device 50 can obtain a surrounding situation image in the front direction of the floor cleaner 100 by operating the third sensor 63. This makes it possible to confirm whether the location information that grasps where the floor cleaner 100 is located in the map data of the cleaning location data 53b is accurate, or to determine where the floor cleaner 100 actually is located in the map data of the cleaning location data 53b. The control device 50 grasps the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data in real time as location information, and compares a corresponding image previously taken at this assumed location or a corresponding image generated by giving an assumed location in the map data with the current surrounding situation image taken by the third sensor 63, and if the degree of approximation between them is high, it is determined that the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data is approximately accurate, or if the degree of approximation between them is low, it is determined that the assumed location of the floor cleaner 100 in the map data is inaccurate. At this time, the deviation of the assumed position of the floor cleaner 100 can be determined and corrected by determining whether there is a change that increases the degree of similarity between the surrounding situation image and the corresponding image while changing the assumed position in the map data within the surrounding area. Although detailed explanation is omitted, if the degree of similarity between the surrounding situation image obtained by the third sensor 63 and the corresponding image previously taken at the assumed position in the map data is extremely low, the control device 50 can read out another cleaning location data 53b and check the degree of similarity between the current surrounding situation image and the corresponding image previously taken for the other cleaning location data 53b, and by repeating this, it is possible to switch to the correct cleaning location data 53b. The above-mentioned operation of the control device 50 is performed while the floor cleaner 100 is moved. In other words, the control device 50 selects, from among the multiple cleaning location data 53b, the cleaning location data 53b that has a high correlation with the surrounding situation image and other spatial information collected while moving as the appropriate one.

なお、周辺の空間情報に基づいて適切な清掃箇所データ53bに切り替える動作は、以上のように第1センサ61によって得た3次元距離画像を参照して行うことができるだけでなく、第3センサ63によって得た周辺状況画像を参照して行うことができるが、第1センサ61からの3次元距離画像の方が距離情報を含みより確度が高いと考えられる。つまり、第1センサ61を利用した清掃箇所の判断の方が第3センサ63を利用した清掃箇所の判断よりも一般的には信頼性が高いと考えらえれるが、センサの計測距離等に関する精度特性や床掃除機100の設置環境も考慮して、第1センサ61を利用した清掃箇所の判断結果と、第3センサ63を利用した清掃箇所の判断結果のいずれを優先するかを切り換えることができる。 The operation of switching to the appropriate cleaning location data 53b based on the surrounding spatial information can be performed not only by referring to the three-dimensional distance image obtained by the first sensor 61 as described above, but also by referring to the surrounding situation image obtained by the third sensor 63. However, the three-dimensional distance image from the first sensor 61 is considered to be more accurate since it contains distance information. In other words, the determination of the cleaning location using the first sensor 61 is generally considered to be more reliable than the determination of the cleaning location using the third sensor 63, but it is possible to switch between the results of the determination of the cleaning location using the first sensor 61 and the results of the determination of the cleaning location using the third sensor 63, taking into consideration the accuracy characteristics of the sensor's measurement distance and the installation environment of the floor cleaner 100.

以下、図4及び5を参照して、床掃除機100の動作について説明する。当初、床掃除機100が図3に示す清掃箇所LCの起点(つまり部屋RMの入口EN)に設置された状態にある。制御装置50は、作業者が操作する操作パネル21を介して、掃除タスクに関する初期設定を受け付ける(ステップS11)。初期設定の受付は、地図選択の受付や掃除条件の受付を含む。つまり、作業者によって、掃除タスクとして、掃除対象である部屋RMに相当する清掃箇所データ又は地図データが最初に選択される。この際、付随的な要素として、部屋RMごとに設定された標準的な予定ルートRTについて再設定や変更等を行うことができ、部屋RMごとに設定された標準的な掃除条件についても再設定や変更等を行うことができる。ここで、掃除条件は、清掃ユニット40の動作を規定する清掃パラメータを含み、具体的には、洗浄パッド41の回転数、散水部43による洗浄液の給水スピード、吸引部47による洗浄済液の回収スピードといった情報を含む。掃除条件は、床掃除機100の移動速度や移動方向に関する情報も含む。 The operation of the floor cleaner 100 will be described below with reference to Figures 4 and 5. Initially, the floor cleaner 100 is installed at the starting point of the cleaning area LC shown in Figure 3 (i.e., the entrance EN of the room RM). The control device 50 accepts initial settings for the cleaning task via the operation panel 21 operated by the worker (step S11). The acceptance of the initial settings includes the acceptance of map selection and the acceptance of cleaning conditions. In other words, the worker first selects the cleaning area data or map data corresponding to the room RM to be cleaned as the cleaning task. At this time, as an additional element, the standard planned route RT set for each room RM can be reset or changed, and the standard cleaning conditions set for each room RM can also be reset or changed. Here, the cleaning conditions include cleaning parameters that define the operation of the cleaning unit 40, and specifically include information such as the rotation speed of the cleaning pad 41, the water supply speed of the cleaning liquid by the water spray unit 43, and the recovery speed of the cleaning liquid by the suction unit 47. The cleaning conditions also include information regarding the movement speed and direction of the floor cleaner 100.

次に、制御装置50は、第1センサ61を動作させることによって、掃除タスクの始点にある床掃除機100の正面方向における距離画像を空間情報として取得する(ステップS12)。この際、床掃除機100を回転させて周囲を広い角度範囲に亘って観察することもできる。 Next, the control device 50 operates the first sensor 61 to obtain a distance image in the front direction of the floor cleaner 100 at the start point of the cleaning task as spatial information (step S12). At this time, the floor cleaner 100 can also be rotated to observe the surroundings over a wide angle range.

次に、制御装置50は、ステップS11で選択した掃除タスクに付随する地図データに基づいて、掃除タスクの始点において周囲に観察される空間中に存在する物体の形状を算出し、ステップS12で得た距離画像によって把握される前方に存在する立体的な測定形状との相関を算出する。制御装置50は、掃除タスクの始点において地図データ中に存在する物体の形状と、距離画像によって把握される立体的な測定形状との相関が高いか否か、つまり地図データと距離画像との類似度が規定レベル以上か否かを判断する(ステップS13)。 Next, the control device 50 calculates the shape of an object present in the space observed around the start point of the cleaning task based on the map data associated with the cleaning task selected in step S11, and calculates the correlation with the three-dimensional measured shape present in front as grasped by the distance image obtained in step S12. The control device 50 determines whether there is a high correlation between the shape of the object present in the map data at the start point of the cleaning task and the three-dimensional measured shape grasped by the distance image, that is, whether the similarity between the map data and the distance image is at or above a specified level (step S13).

制御装置50は、地図データと距離画像との類似度が規定レベルに達しない場合(ステップS13でNo)、別の清掃箇所データ53bを読み出して、その地図データ中に存在する物体の形状と、距離画像によって把握される立体的な測定形状との相関が高いか否かを判断する。つまり、制御装置50は、スケージュール情報領域53に保管されているがステップS11で選択されていない複数の清掃箇所データ(複数の地図データ)53bの中に、第1センサ61によって得た現在の距離画像との類似度が高いものが存在するか否かを判断する(ステップS14)。 If the similarity between the map data and the distance image does not reach a specified level (No in step S13), the control device 50 reads out other cleaning location data 53b and determines whether there is a high correlation between the shape of the object present in that map data and the three-dimensional measured shape grasped by the distance image. In other words, the control device 50 determines whether there is any cleaning location data (multiple map data) 53b stored in the schedule information area 53 but not selected in step S11 that has a high similarity to the current distance image obtained by the first sensor 61 (step S14).

制御装置50は、現在選択されていない複数の地図データの中に現在の距離画像との類似度が高いものが存在すると判断した場合(ステップS14でYes)、操作パネル21のディスプレイを介して作業者に対して地図の再確認を促すとともに類似度が高い適正な候補を示す(ステップS15)。 If the control device 50 determines that there is a map data set that is highly similar to the current distance image among the multiple map data sets that are not currently selected (Yes in step S14), it prompts the operator to recheck the map via the display of the operation panel 21 and displays appropriate candidates that are highly similar (step S15).

制御装置50は、操作パネル21を介して作業者による掃除タスクに関する設定変更を受け付ける。制御装置50は、掃除タスクについて地図データに関する設定変更があったか否かを判断し(ステップS16)、地図データの設定変更があった場合(ステップS16でYes)、ステップS13に戻って地図データと距離画像との類似度が規定レベル以上か否かを判断する。ステップS14で現在選択されていない複数の地図データの中に現在の距離画像との類似度が高いものが存在しないと判断された場合や、ステップS16で地図データに関する設定変更がないと判断された場合、制御装置50は、操作パネル21のディスプレイを介して作業者に対して地図と現状との乖離を警告する(ステップS17)。 The control device 50 accepts settings changes for the cleaning task made by the worker via the operation panel 21. The control device 50 determines whether settings for the map data for the cleaning task have been changed (step S16), and if settings for the map data have been changed (Yes in step S16), returns to step S13 to determine whether the similarity between the map data and the distance image is at or above a specified level. If it is determined in step S14 that there is no map data that is highly similar to the current distance image among the multiple map data that are not currently selected, or if it is determined in step S16 that settings for the map data have not been changed, the control device 50 warns the worker of a discrepancy between the map and the current situation via the display of the operation panel 21 (step S17).

制御装置50は、ステップS13で地図データと距離画像との類似度が規定レベル以上であると判断された場合、選択されている掃除タスク53aに従って清掃開始処理を行う(ステップS18)。 If the control device 50 determines in step S13 that the similarity between the map data and the distance image is equal to or greater than a specified level, it performs a cleaning start process according to the selected cleaning task 53a (step S18).

制御装置50は、まず地図データを参照して現在位置を取得する(ステップS19)。現在位置の取得に際しては、駆動走行部30を利用して蓄積した床掃除機100の移動方向や移動速度に関する情報から、部屋RMの入口ENを起点とする現在位置を計算することができる。 The control device 50 first obtains the current position by referring to the map data (step S19). When obtaining the current position, the control device 50 can calculate the current position starting from the entrance EN of the room RM from information about the movement direction and movement speed of the floor cleaner 100 accumulated using the drive traveling unit 30.

次に、制御装置50は、第1センサ61を動作させることによって、床掃除機100の正面方向における距離画像を空間情報として取得するとともに、現在選択されている掃除タスク53aに対応する地図データを現在位置の視点で観測した場合の周囲の物体の形状と、現在取得されている距離画像よって把握される立体的な測定形状との相関が高いか否か、つまり地図データと距離画像との類似度が規定レベル以上か否かを判断する(ステップS20)。 Next, the control device 50 operates the first sensor 61 to acquire a distance image in the forward direction of the floor cleaner 100 as spatial information, and determines whether there is a high correlation between the shape of surrounding objects when the map data corresponding to the currently selected cleaning task 53a is observed from the viewpoint of the current position and the three-dimensional measured shape grasped by the currently acquired distance image, i.e., whether the similarity between the map data and the distance image is at or above a specified level (step S20).

制御装置50は、地図データと距離画像との類似度が規定レベルに達しない場合(ステップS20でNo)、別の清掃箇所データ53bつまり地図データを読み出して、その別の地図データを参照して現在位置を確認する(ステップS21)。この際、複数の地図データを確認することになるが、床掃除機100の現在位置が壁WAの外にあったり事務用家具OFの上にあることを示す場合、その地図データは不適切として除外される。 If the similarity between the map data and the distance image does not reach a specified level (No in step S20), the control device 50 reads out other cleaning location data 53b, i.e., map data, and checks the current position by referring to the other map data (step S21). At this time, multiple map data are checked, but if the current position of the floor cleaner 100 is outside the wall WA or on the office furniture OF, the map data is excluded as inappropriate.

制御装置50は、別の地図データ中に現在の地図データよりも現在の距離画像との類似度が高いものが存在するか否かを判断する(ステップS22)。この際、現在の距離画像と比較するため、地図データを現在位置の視点で観測した場合の周囲の物体の形状が計算される。 The control device 50 determines whether there is another map data that is more similar to the current distance image than the current map data (step S22). At this time, the shape of the surrounding objects when the map data is observed from the viewpoint of the current position is calculated in order to compare with the current distance image.

現在選択されていない複数の地図データの中に現在の距離画像との類似度が高いものが存在すると判断した場合(ステップS22でYes)、制御装置50は、最も類似度が高い地図データに切り替えて、この類似度が高い地図データにおいて床掃除機100の現在位置を取得する(ステップS23)。つまり、制御装置50は、移動しながら収集した空間情報との相関性が高い清掃箇所データ53bを選択し、選択した清掃箇所データ53bにおける現在位置を再計算する。このことは、掃除タスクを実行するため最初に選択されている清掃箇所データ53bを、移動後に収集した空間情報に基づいて別の清掃箇所データ53bに変更することを意味する。このような変更により、当初の清掃箇所データ53bの選択の誤りを修正することができる。一方、別の地図データ中に現在の地図データよりも現在の距離画像との類似度が高いものがないと判断した場合(ステップS22でNo)、制御装置50は、操作パネル21のディスプレイを介して作業者に対して清掃処理の中断を予告する(ステップS24)。 When it is determined that there is a map data that is highly similar to the current distance image among the multiple map data that are not currently selected (Yes in step S22), the control device 50 switches to the map data with the highest similarity and acquires the current position of the floor cleaner 100 in the map data with the highest similarity (step S23). In other words, the control device 50 selects the cleaning location data 53b that is highly correlated with the spatial information collected during movement, and recalculates the current position in the selected cleaning location data 53b. This means that the cleaning location data 53b initially selected to perform the cleaning task is changed to another cleaning location data 53b based on the spatial information collected after movement. By such a change, it is possible to correct the error in the initial selection of the cleaning location data 53b. On the other hand, when it is determined that there is no other map data that is more similar to the current distance image than the current map data (No in step S22), the control device 50 notifies the operator of the interruption of the cleaning process via the display of the operation panel 21 (step S24).

ステップS20で地図データと距離画像との類似度が規定レベル以上であると判断された場合や、ステップS23で地図データを切り替えて現在位置を取得した後において、制御装置50は、床掃除機100について運転制御を行う(ステップS25)。具体的には、新たな地図データに対応する新たな掃除タスク53aに従って予定ルートRTに沿った移動を継続する走行制御や清掃ユニット40を予定の清掃パラメータに従って動作させる清掃制御を行う。 If it is determined in step S20 that the similarity between the map data and the distance image is equal to or greater than a specified level, or after the map data is switched and the current position is acquired in step S23, the control device 50 performs operation control for the floor cleaner 100 (step S25). Specifically, it performs travel control to continue movement along the planned route RT according to a new cleaning task 53a corresponding to the new map data, and cleaning control to operate the cleaning unit 40 according to planned cleaning parameters.

図6は、異なるが類似する2つの地図データMA1,MA2を例示するものである。図6(A)に示す一方の地図データMA1と、図6(B)に示す他方の地図データMA2とは、入口ENの周辺において類似するが、部屋RMの奥では大きく異なる。当初、図6(A)に示す地図データMA1に対応する掃除タスクを選択していたとして、予定ルートRTを進行して部屋RMの奥まで移動したとする場合、そこで得られる距離画像は、図6(A)に示す地図データMA1に対応しなくなっている。この場合、制御装置50は、図6(B)に示す地図データMA2に対応する掃除タスクに切り替えて、現状との乖離が少ない掃除タスクを継続することになる。これにより、清掃タスクを最後まで実行する完走率を高めることができる。 Figure 6 illustrates two different but similar map data MA1 and MA2. One map data MA1 shown in Figure 6(A) and the other map data MA2 shown in Figure 6(B) are similar around the entrance EN, but are significantly different at the back of the room RM. If a cleaning task corresponding to the map data MA1 shown in Figure 6(A) is initially selected and the vehicle proceeds along the planned route RT to the back of the room RM, the distance image obtained there will no longer correspond to the map data MA1 shown in Figure 6(A). In this case, the control device 50 will switch to the cleaning task corresponding to the map data MA2 shown in Figure 6(B) and continue with the cleaning task that is less likely to deviate from the current situation. This can increase the rate at which the cleaning task is completed to the end.

図4及び5に戻って、制御装置50は、運転制御に際して予定ルートRTの終点に到達したか否かを判断してしており(ステップS26)、予定ルートRTの終点に到達していないと判断した場合(ステップS26でNo)、ステップS19に戻って現在位置を取得する。予定ルートRTの終点に到達したと判断した場合(ステップS26でYes)、制御装置50は、選択されている掃除タスク53aに関して清掃終了処理を行う(ステップS27)。なお、ステップS24で清掃処理の中断を予告した後においても、清掃終了処理が行われる。つまり、別の地図データ中に現在の地図データよりも現在の距離画像との類似度が高いものが存在しない場合、清掃対象である部屋の特定ができていないとの判断がなされ、床掃除機100による清掃タスクが中断される。 4 and 5, the control device 50 determines whether the end point of the planned route RT has been reached during operation control (step S26). If it determines that the end point of the planned route RT has not been reached (No in step S26), it returns to step S19 and acquires the current position. If it determines that the end point of the planned route RT has been reached (Yes in step S26), the control device 50 performs a cleaning end process for the selected cleaning task 53a (step S27). Note that the cleaning end process is performed even after the suspension of the cleaning process is notified in step S24. In other words, if there is no other map data that is more similar to the current distance image than the current map data, it is determined that the room to be cleaned has not been identified, and the cleaning task by the floor cleaner 100 is suspended.

以上の動作例では、第1センサ61によって得た空間情報を用いて現在選択している地図データが適切であるか否かを判断しているが、第2センサ62によって得た空間情報を用いて現在選択している地図データが適切であるか否かを判断してもよい。 In the above operation example, the spatial information obtained by the first sensor 61 is used to determine whether the currently selected map data is appropriate, but the spatial information obtained by the second sensor 62 may be used to determine whether the currently selected map data is appropriate.

以下、図7~9を参照して、床掃除機100の動作の変形例について説明する。この場合、通信部70によって取得される位置情報に基づいて地図データを切り替える。より詳細に説明すると、床掃除機100について運転制御を行っている状態で(ステップS25)、制御装置50は、通信部70を情報取得装置78として動作させ、外部に設置された位置情報提供装置88である無線局又は音源80(図3参照)から自己の位置判定を可能にする情報を受け取ることができるか否かを判断する(ステップS31)。制御装置50は、自己の位置判定を可能にする情報を受け取ることができた場合(ステップS31でYes)、現在選択されている地図データが床掃除機100の現実の配置に対応して適切であるか否かを判断する。制御装置50は、現在選択されている地図データが適切であれば、地図データやこれに対応する掃除タスクの選択をそのまま維持し、現在選択されている地図データが適切でなければ、地図データやこれに対応する掃除タスクを位置情報提供装置88からの情報に適合するものに修正する(ステップS32)。 Below, a modified example of the operation of the floor cleaner 100 will be described with reference to Figures 7 to 9. In this case, the map data is switched based on the location information acquired by the communication unit 70. In more detail, while the floor cleaner 100 is being controlled for operation (step S25), the control device 50 operates the communication unit 70 as the information acquisition device 78 and determines whether or not it is possible to receive information enabling its own location determination from the wireless station or sound source 80 (see Figure 3), which is the location information providing device 88 installed outside (step S31). If the control device 50 is able to receive information enabling its own location determination (Yes in step S31), it determines whether or not the currently selected map data is appropriate in correspondence with the actual arrangement of the floor cleaner 100. If the currently selected map data is appropriate, the control device 50 maintains the selection of the map data and the corresponding cleaning task as is, and if the currently selected map data is not appropriate, it modifies the map data and the corresponding cleaning task to one that is compatible with the information from the location information providing device 88 (step S32).

ステップS31の処理で用いる位置情報提供装置88は、ビーコンのような無線局又は音源80に限らず、RFID技術を応用した無線タグであってもよく、2次元コードを印刷した位置表示カードのようなものであってもよい。これらの無線タグや位置表示カードによっても床掃除機100の位置を客観的に判定することができる。 The location information providing device 88 used in the process of step S31 is not limited to a radio station such as a beacon or a sound source 80, but may be a wireless tag that applies RFID technology, or a location display card with a two-dimensional code printed on it. The location of the floor cleaner 100 can also be objectively determined using these wireless tags and location display cards.

以上で説明した実施形態の床掃除機100によれば、制御装置50が、複数の清掃箇所データ53bのうち、移動しながら収集した空間情報との相関性が高い清掃箇所データ53bを選択するので、類似する清掃箇所LCが複数ある場合であっても、床掃除機100が設置されている箇所を特定する確度を高めることができ、清掃タスクを最後まで実行する完走率を高めることができる。 According to the embodiment of the floor cleaner 100 described above, the control device 50 selects, from among the multiple cleaning spot data 53b, the cleaning spot data 53b that has a high correlation with the spatial information collected while moving. Therefore, even if there are multiple similar cleaning spots LC, it is possible to increase the accuracy of identifying the location where the floor cleaner 100 is installed, and to increase the completion rate of completing the cleaning task to the end.

この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。 This invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

例えば、床掃除機100に組み込む清掃ユニット40は、洗浄水を用いないタイプのものであってもよい。 For example, the cleaning unit 40 incorporated into the floor cleaner 100 may be of a type that does not use cleaning water.

第1センサ61は、レーザを走査するものに限らず、TOFカメラのような非走査ものに置き換えることができる。 The first sensor 61 is not limited to a laser scanning sensor, but can be replaced with a non-scanning sensor such as a TOF camera.

20…操作部、30…駆動走行部、32…走行モータ、40…清掃ユニット、41…洗浄パッド、50…制御装置、51…演算処理装置、52…記憶装置、52a…PCプログラム領域、53…スケージュール情報領域、53a…掃除タスク、53b…清掃箇所データ、54…運動制御情報領域、55…清掃ユニット駆動情報領域、56…計測処理情報領域、57…通信関連情報領域、68…周辺計測装置、70…通信部、78…情報取得装置、88…位置情報提供装置、100…床掃除機、CF…特徴情報、EN…入口、LC…清掃箇所、MA,MA1,MA2…地図データ、RM…部屋、RT…予定ルート、SF…床面、WA…壁 20...operation unit, 30...driving and traveling unit, 32...traveling motor, 40...cleaning unit, 41...cleaning pad, 50...control unit, 51...arithmetic processing unit, 52...storage device, 52a...PC program area, 53...schedule information area, 53a...cleaning task, 53b...cleaning location data, 54...motion control information area, 55...cleaning unit driving information area, 56...measurement processing information area, 57...communication related information area, 68...peripheral measurement device, 70...communication unit, 78...information acquisition device, 88...location information providing device, 100...floor cleaner, CF...characteristic information, EN...entrance, LC...cleaning location, MA, MA1, MA2...map data, RM...room, RT...planned route, SF...floor, WA...wall

Claims (6)

複数の清掃箇所について特徴情報を含む複数の清掃箇所データを記憶する記憶装置を有する制御装置と、
周辺の空間情報を計測する周辺計測装置とを備え、
前記制御装置は、前記複数の清掃箇所データのうち、移動しながら収集した前記空間情報との相関性が高い清掃箇所データを選択する、床掃除機。
A control device having a storage device that stores a plurality of cleaning location data including characteristic information for a plurality of cleaning locations;
A peripheral measurement device that measures peripheral spatial information,
The control device selects cleaning spot data from the plurality of cleaning spot data that has a high correlation with the spatial information collected while moving.
前記制御装置は、掃除タスクを実行するため最初に選択されている清掃箇所データを、移動後に収集した前記空間情報に基づいて別の清掃箇所データに変更する、請求項1に記載の床掃除機。 The floor cleaner according to claim 1, wherein the control device changes the cleaning location data initially selected for performing a cleaning task to another cleaning location data based on the spatial information collected after movement. 前記最初に選択されている清掃箇所データは、前記掃除タスクの始点において前記周辺計測装置によって得た前記空間情報に基づいて決定される、請求項2に記載の床掃除機。 The floor cleaner of claim 2, wherein the initially selected cleaning location data is determined based on the spatial information obtained by the peripheral measurement device at the start point of the cleaning task. 前記記憶装置は、前記複数の清掃箇所データとして、前記特徴情報を含む複数の地図データを記憶する、請求項1~3のいずれか一項に記載の床掃除機。 The floor cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the storage device stores a plurality of map data including the characteristic information as the plurality of cleaning location data. 前記周辺計測装置は、3次元空間計測装置である、請求項1~4のいずれか一項に記載の床掃除機。 The floor cleaner according to any one of claims 1 to 4, wherein the peripheral measurement device is a three-dimensional space measurement device. 外部に設置された位置情報提供装置から自己の位置判定を可能にする情報を受け取る情報取得装置をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の床掃除機。 The floor cleaner according to any one of claims 1 to 5, further comprising an information acquisition device that receives information enabling the determination of the cleaner's own location from an externally installed location information providing device.
JP2020141700A 2020-08-25 2020-08-25 Floor cleaner Active JP7558718B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020141700A JP7558718B2 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Floor cleaner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020141700A JP7558718B2 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Floor cleaner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022037517A JP2022037517A (en) 2022-03-09
JP7558718B2 true JP7558718B2 (en) 2024-10-01

Family

ID=80494765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020141700A Active JP7558718B2 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Floor cleaner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7558718B2 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007213180A (en) 2006-02-08 2007-08-23 Figla Co Ltd Mobile system
JP2014194729A (en) 2013-02-27 2014-10-09 Sharp Corp Circumferential environment recognition device, autonomous mobile system using the same, and circumferential environment recognition method
JP2016527977A (en) 2013-08-06 2016-09-15 アルフレッド ケルヒャー ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー Method for operating a floor cleaning device and floor cleaning device
JP2017501473A (en) 2013-12-19 2017-01-12 アクチエボラゲット エレクトロルックス Robot vacuum cleaner
JP2017131556A (en) 2016-01-29 2017-08-03 東芝ライフスタイル株式会社 Vacuum cleaner
JP2017143983A (en) 2016-02-16 2017-08-24 東芝ライフスタイル株式会社 Autonomous vehicle
WO2018087971A1 (en) 2016-11-08 2018-05-17 シャープ株式会社 Movable body control apparatus and movable body control program
JP2019121364A (en) 2018-01-05 2019-07-22 アイロボット・コーポレーション Mobile cleaning robot artificial intelligence for situational awareness
JP2019148864A (en) 2018-02-26 2019-09-05 株式会社日立ビルシステム Service execution plan proposal robot system
JP2019525342A (en) 2016-08-05 2019-09-05 ロブアート ゲーエムベーハーROBART GmbH How to control an autonomous mobile robot
JP2022021145A (en) 2020-07-21 2022-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Autonomous travel type cleaner, method for controlling autonomous travel type cleaner, and program

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007213180A (en) 2006-02-08 2007-08-23 Figla Co Ltd Mobile system
JP2014194729A (en) 2013-02-27 2014-10-09 Sharp Corp Circumferential environment recognition device, autonomous mobile system using the same, and circumferential environment recognition method
JP2016527977A (en) 2013-08-06 2016-09-15 アルフレッド ケルヒャー ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー Method for operating a floor cleaning device and floor cleaning device
JP2017501473A (en) 2013-12-19 2017-01-12 アクチエボラゲット エレクトロルックス Robot vacuum cleaner
JP2017131556A (en) 2016-01-29 2017-08-03 東芝ライフスタイル株式会社 Vacuum cleaner
JP2017143983A (en) 2016-02-16 2017-08-24 東芝ライフスタイル株式会社 Autonomous vehicle
JP2019525342A (en) 2016-08-05 2019-09-05 ロブアート ゲーエムベーハーROBART GmbH How to control an autonomous mobile robot
WO2018087971A1 (en) 2016-11-08 2018-05-17 シャープ株式会社 Movable body control apparatus and movable body control program
JP2019121364A (en) 2018-01-05 2019-07-22 アイロボット・コーポレーション Mobile cleaning robot artificial intelligence for situational awareness
JP2019148864A (en) 2018-02-26 2019-09-05 株式会社日立ビルシステム Service execution plan proposal robot system
JP2022021145A (en) 2020-07-21 2022-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Autonomous travel type cleaner, method for controlling autonomous travel type cleaner, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022037517A (en) 2022-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12429341B2 (en) Methods for finding the perimeter of a place using observed coordinates
CN110313863B (en) Autonomous mobile cleaning machine, cleaning method and program for autonomous mobile cleaning machine
CN112739505B (en) Autonomous mobile robot surveys the robot's working area
US10913148B2 (en) Operational service plan disruption and return optimization for a service robot
CN110313867B (en) Autonomous mobile cleaner, cleaning method for autonomous mobile cleaner, and recording medium
US9911226B2 (en) Method for cleaning or processing a room by means of an autonomously mobile device
EP2888603B1 (en) Robot positioning system
CN110605713B (en) Robot positioning method, robot, and storage medium
EP3149862B1 (en) Mobile device, robot cleaner, and method for controlling the same
US9808137B2 (en) Floor treatment machine and method for treating floor surfaces
CN105829985B (en) Robot cleaning device with peripheral recording function
US11520341B2 (en) Information processing apparatus and information processing method
US20180263449A1 (en) Floor cleaning system and method for cleaning a floor surface
JP2018500624A (en) System and method for use of an optical mileage sensor in a mobile robot
EP3484678A1 (en) Apparatus and methods for providing a reconfigurable robotic platform
US12346123B2 (en) Robotic cleaning device with dynamic area coverage
US11829154B1 (en) Systems and methods for robotic navigation, teaching and mapping
JP2021140444A (en) Information processor and information processing method
JP7558718B2 (en) Floor cleaner
JP7483551B2 (en) Information processing device
US20210191415A1 (en) Area profile map learning for robotic device
CN121876976A (en) Positioning compensation method and cleaning equipment
CN120436521A (en) A cleaning device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7558718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150