自律型移動體的制作方法

本發明涉及的實施方式涉及一種自律型移動體。

背景技術：

已知有在被清掃面上自律地移動并捕集被清掃面的塵埃的自律型移動體。

以往的自律型移動體具備對前進方向的靜態圖像或者動態圖像進行攝影的攝像機。該攝像機被配置于左右對稱的主體外殼的前進方向側的周面且與主體外殼的對稱線(中心線)相比向右側偏移的位置。自律型移動體在障礙物的檢知時、或與障礙物的碰撞時使主體外殼逆時針旋轉，所以，該攝像機的安裝位置即與主體外殼的正面相比稍微靠右側的位置能夠減少比前進方向更右方的攝像機的死角并與右側的障礙物接近且攝影，并且能夠通過旋轉而與左側的障礙物接近且攝影。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-146296號公報

技術實現要素：

發明所要解決的問題

以往的自律型移動體一邊通過例如利用紅外線的對物傳感器來檢知障礙物一邊自律移動，但是可能會由于障礙物的形狀而漏掉檢知，因此，難以完全避免使主體外殼與障礙物碰撞。

也就是說，以往的自律型移動體在主體外殼的前進中，具有主體外殼的前方與某種障礙物碰撞的可能性，由于與障礙物的碰撞可能會使在主體外殼的正面側配置的攝像機損壞。

因此，本發明提出一種能夠可靠地避免攝像機的損壞的自律型移動體。

用于解決問題的手段

為了解決上述問題，本發明的實施方式涉及的自律型移動體具備：主體外殼；使上述地板面上的上述主體外殼移動的移動部；對上述移動部進行驅動的驅動部；控制上述驅動部使上述主體外殼在上述地板面上自律移動的控制部；設置于上述主體外殼的前側的緩沖部；以及設置于上述主體外殼的側面且后側并對上述主體外殼的后方進行攝影的攝像機部。

附圖說明

圖1是表示包括本發明的實施方式涉及的自律型移動體的運行控制系統的系統構成圖。

圖2是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的框圖。

圖3是從左斜前表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的立體圖。

圖4是從左斜后表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的立體圖。

圖5是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部的立體圖。

圖6是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部的立體圖。

圖7是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部的立體圖。

圖8是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部與照明部的關系的概略圖。

圖9是表示由本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部攝影的圖像的一個例子的圖。

圖10是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部與照明部的關系的其他例子的概略圖。

具體實施方式

參照圖1～圖10對本發明涉及的自律型移動體的實施方式進行說明。

圖1是表示包括本發明的實施方式涉及的自律型移動體的運行控制系統的系統構成圖。

如圖1所示，本實施方式涉及的自律型移動體1與運行控制系統2連接為能夠通信。

而且，運行控制系統2經由與電信網3連接為能夠通信的服務器4，在遠程操作終端5與自律型移動體1之間使包括運行開始指示的通信信號雙向通信。另外，運行控制系統2經由與電信網3連接為能夠通信的服務器4，在本地終端6與自律型移動體1之間使包括運行開始指示的通信信號雙向通信。另外，將遠程操作終端5以及本地終端6總稱為操作終端7。

電信網3包括外部網絡8、本地通信網9、以及在本地通信網9與外部網絡8之間使通信雙向中繼的中繼通信機器11。

本地通信網9是與中繼通信機器11一體化的無線或者有線的電信網。自律型移動體1以及本地終端6與本地通信網9連接為能夠通信。

外部網絡8包括因特網13。中繼通信機器11、服務器4以及遠程操作終端5經由公共電話網、蜂窩網等與因特網13連接。

服務器4對自律型移動體1與遠程操作終端5的信息通信進行調節(對應日語：仲介)。服務器4經由因特網13與多數的自律型移動體1之間進行通信。服務器4對多數的自律型移動體1分別賦予標識符。自律型移動體1的使用者通過服務器4提供的標識符，在遠程操作終端5與自家的自律型移動體1之間確立雙向通信。

遠程操作終端5是經由公共無線線路、蜂窩線路與因特網13連接，并與服務器4之間能夠雙向通信的裝置。遠程操作終端5接受自律型移動體1的清掃運行開始指示、暫停指示以及停止指示等操作指示的輸入。另外，遠程操作終端5從服務器4取得對運行中、暫停中以及停止中等自律型移動體1的狀態進行通知的通信信號并輸出到畫面上。

自律型移動體1是所謂的機器人清潔器。自律型移動體1在起居室內的被清掃面遍及全部區域地自律移動并捕集塵埃，之后，向充電架22返回并等候下一次的清掃運行。自律型移動體1通過紅外線通信來檢測充電架22的相對的位置。自律型移動體1被扁平的主體外殼25，具體地被中空圓盤形狀的主體外殼25覆蓋，消耗主體外殼25內的二次電池26的電力而自律地移動。

充電架22設置于起居室內的被清掃面。充電架22具備電源線27，該電源線27能夠與主體外殼25連接或者脫離，在連接有主體外殼25的狀態下，從商用交流電源向二次電池26導入電力。電源線27是向二次電池26供電的電路。

另外，自律型移動體1具備連接判斷部28，該連接判斷部28判斷是否變成主體外殼25與充電架22連接而能夠從電源線27向二次電池26進行供電。連接判斷部28可以是接觸式的傳感器，還可以是非接觸式的傳感器。

隨后，對本發明的實施方式涉及的自律型移動體1詳細說明。

圖2是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的框圖。

如圖2所示，本實施方式涉及的自律型移動體1具備：主體外殼25；塵埃容器29，設置于主體外殼25的后部；電動送風機31，收納于主體外殼25內并與塵埃容器29流體連接；移動部32，在被清掃面使主體外殼25移動；驅動部33，驅動移動部32；自律控制部35，控制驅動部33使被清掃面的主體外殼25自律地移動；通信部36，在與中繼通信機器11之間發送接收包括運行開始指示的通信信號；輸入部37，接收向自律控制部35的指示輸入；報知部38，在從通信部36取得通信信號含有的運行開始指示的自律控制部35開始清掃運行時，對開始清掃運行進行報知；攝像機部39，設于主體外殼25內；以及二次電池26，儲存被電動送風機31、自律控制部35、驅動部33以及攝像機部39消耗的電力。

塵埃容器29對通過電動送風機31產生的吸入負壓而從主體外殼25底面的吸入口(省略圖示)被吸入的塵埃進行積蓄。塵埃容器29是通過對塵埃過濾捕集的過濾器、離心分離(旋風分離)、直進分離等慣性分離來積蓄塵埃的分離裝置。

電動送風機31消耗二次電池26的電力而驅動，產生吸入負壓。

移動部32具備在主體外殼25的底面配置的左右一對驅動輪(省略圖示)、以及在主體外殼25的底面配置的旋轉輪(省略圖示)。

驅動部33是與一對驅動輪各自連接的一對電動機。驅動部33分別獨立地驅動左右的驅動輪。

通信部36從中繼通信機器11接收包括清掃運行開始指示、暫停指示以及停止指示等對自律型移動體1的操作指示在內的通信信號，另一方面，發送對運行中、暫停中以及停止中等自律型移動體1的狀態進行通知的通信信號。

通信部36在與中繼通信機器11之間確立無線通信線路，接收包括對自律型移動體1的操作指示的通信信號，另一方面，發送對自律型移動體1的狀態進行通知的通信信號。

輸入部37除了是設于主體外殼25的例如開關之外，還可以是利用紅外線將操作指示向自律控制部35發送的遠程控制器。

二次電池26是電動送風機31、驅動部33以及自律控制部35的電源，儲存著向這些供給的電力。

報知部38通過音聲、警告音等聲音、點燈、熄滅等光學顯示，來通知使用者、自律型移動體1的周圍的第三者開始清掃運行。另外，報知部38即使在按照計時器處理開始清掃運行時也能夠利用

攝像機部39對攝影出的圖像、影像進行數據處理并向通信部36輸出。由攝像機部39取得的圖像、影像的數據在通信部36中包含于通信信號，經由中繼通信機器11向服務器4發送。服務器4記錄的圖像、影像的數據被操作終端7接收并顯示而提供給使用者。

自律控制部35具備微處理器(省略圖示)、以及存儲由微處理器執行的各種運算程序、參數等的存儲裝置(省略圖示)。自律控制部35與電動送風機31以及驅動部33電連接。自律控制部35根據從輸入部37取得的指示內容以及從通信部36取得的操作指示的內容來控制電動送風機31以及驅動部33，進行清掃。

由自律控制部35執行的操作指示的內容包括自律型移動體1的清掃運行開始指示、暫停指示、清掃運行再開始指示以及停止指示等。自律控制部35從輸入部37或者通信部36取得這些操作指示的內容。另外，所謂清掃運行再開始指示是清掃運行的暫停中的運行開始指示。

另外，自律控制部35包括計時部41，還能夠對自律型移動體1的清掃運行開始指示、暫停指示、清掃運行再開始指示以及停止指示進行計時器處理并在使用者所希望的時機執行。自律控制部35能夠將要進行或者已進行清掃運行開始指示、暫停指示、清掃運行再開始指示以及停止指示等的計時器處理的內容從通信部36經由電信網3向本地終端6以及遠程操作終端5報知。

進而，自律控制部35在通信信號中包括在從通信部36取得通信信號含有的運行開始指示而使清掃運行開始時，要開始清掃運行的內容，或者已開始了清掃運行的內容，并且將該通信信號從通信部36向中繼通信機器11發送。包括要開始清掃運行或者已開始清掃運行的內容的通信信號從中繼通信機器11向指示遠程操作的本地終端6或者遠程操作終端5發送，通知使用者清掃運行已開始。

圖3是從左斜前表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的立體圖。

圖4是從左斜后表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的立體圖。

如圖3以及圖4所示，本實施方式涉及的自律型移動體1具備與沿著前進方向F的對稱線(中心線)而左右對稱的形狀例如圓盤形狀的主體外殼25。

在主體外殼25的前部設有分別朝向地板面沿3個方向延伸的左右一對旋轉刷子45。左右一對旋轉刷子45清掃被清掃面并將塵埃向在主體外殼25的底面開口的吸入口(省略圖示)導入。旋轉刷子45的旋轉中心配置于相對吸入口的前方投影區域而左右各自的外側。驅動旋轉刷子45的電動機(省略圖示)被收納于能夠沿主體外殼25的徑向伸縮的殼體46。

在主體外殼25的周面中向前進方向暴露的前半部設有半圓弧狀的緩沖墊47。緩沖墊47是從來自前方向自律型移動體1碰撞的障礙物緩沖主體外殼25的緩沖部。緩沖墊47避開收納旋轉刷子45的電動機的殼體46而被分割成3部分。

在被分割成3部分的緩沖墊47中的左側緩沖墊47a以及右側緩沖墊47b分別埋設有利用紅外線來檢知障礙物的第一對物傳感器49。

在被分割成3部分的緩沖墊47之中的正面緩沖墊47c埋設有左右一對利用超聲波來檢知障礙物的第二對物傳感器51。

而且，攝像機部39設置于主體外殼25的側面且后側并對主體外殼25的后方進行攝影。

另外，即使在俯視時的主體外殼25的形狀為圓盤狀以外的橢圓盤狀，或者三角形、四邊形等多邊形狀的情況下，所謂主體外殼25的側面也是指向主體外殼25的高度方向延伸的主體外殼25的外壁面。例如，在主體外殼25為圓盤狀、橢圓盤狀、或者多邊形狀的情況下，主體外殼25的側面是環狀地繞行主體外殼25的整周的周面。另外，所謂主體外殼25的側面的后側是指對主體外殼25的周面中自律型移動體1的前進方向F的反對方向(后退方向)觀察的部分。

攝像機部39相對主體外殼25的前后方向上的中心線而向左右任意一邊偏移地配置。具體地講，攝像機部39以俯視時的主體外殼25的圖心為中心相對后退方向向左方向偏移45度地配置。俯視時的攝像機部39的攝影方向也就是說水平面內的攝像機部39的攝影方向也朝向同樣相對后退方向向左方向傾斜45度的方向。這是因為自律型移動體1在墻邊移動時，通常以壁面在右側的方式自律移動，因此向壁面的相反側配置攝像機部39。使攝像機部39向左右哪一側偏移是基于與自律型移動體1的自行控制的平衡來決定。

另外，自律型移動體1具備在攝像機部39的旁邊配置且照射攝像機部39的攝影范圍的照明部55。照明部55以從左右夾著攝像機部39的方式設有一對。

圖5～圖7是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部的立體圖。

另外，圖6是將圖5的攝像機架57去除表示的圖。圖7是將圖5的透鏡罩65去除表示的圖。

如圖5～圖7所示，本實施方式涉及的自律型移動體1的攝像機部39具備：板狀的攝像機控制用基板56，在將自律型移動體1配置于水平的被清掃面的狀態下沿垂直方向延伸；攝像機架57，與攝像機控制用基板56組合；以及攝像機模塊58，以相對攝像機控制用基板56傾斜的狀態被攝像機架57保持。

另外，照明部55具備：照明用基板59，與攝像機模塊58相同地以相對攝像機控制用基板56傾斜的狀態被攝像機架57保持；以及發光元件61，設置于照明用基板。

攝像機控制用基板56收納于主體外殼25內。

攝像機架57架設于沿垂直方向延伸的攝像機控制用基板56的2個邊，以門形狀延伸。攝像機架57的一部分在主體外殼25的周面上露出而承擔外殼的一部分。在該露出部分具有使光到達攝像機模塊58的攝像機窗62、以及使照明部55的發光元件61發出的光向攝像機部39的攝影范圍照射的照明窗63。

攝像機模塊58包括CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補性金屬氧化膜半導體)等半導體攝像元件。攝像機模塊58的攝像元件被對其保護的透鏡罩65覆蓋。

照明用基板59在攝像機模塊58的左右配置發光元件61并擴展成“U”字形。

發光元件61使用例如LED(Light Emitting Diode：發光二極管)、有機EL(Organic Electro-Luminescence)。

圖8是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部與照明部的關系的概略圖。另外，另外，圖8表示自律型移動體1的上下方向(垂直方向，垂直面內)上的攝像機部39的攝影方向A與照明部55的光軸L的關系。

如圖8所示，本實施方式涉及的自律型移動體1的攝像機部39的攝影方向A在將主體外殼25配置于水平的地板面上的狀態下，向比水平方向h更上方傾斜。因此，攝像機部39的攝影范圍Rp在將主體外殼25配置于水平的地板面上的狀態下，與比水平方向h更下側的攝影范圍RpL相比，其比水平方向h更上側的攝影范圍RpU的擴展更廣。另外，所謂攝像機部39的攝影方向A是攝影范圍Rp的視場角α的二等分線b延長的方向。

照明部55的照明范圍Lp在將主體外殼25配置于水平的地板面上的狀態下，與比水平方向h更下側的照明范圍LpL相比，其比水平方向h更上側的照明范圍LpU的擴展更廣。

而且，自律型移動體1具備遮蔽部66，該遮蔽部66將從照明部55射出的光中的、比水平方向h更下側的照明范圍LpL的擴展的一部分遮擋。遮蔽部66是攝像機架57，并且，相對照明部55的光軸L，照明窗63的下端部接近光軸L側，因此，將照明范圍LpL的一部分遮擋。

圖9是表示由本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部攝影的圖像的一個例子的圖。

圖9中的點劃線在圖像p的上下方向上的中央被畫出。圖像p是對放置有自律型移動體1的房間進行攝影而得到的圖像，包括房間的頂棚部分c、三面的壁部分w、地板部分f。

如圖9所示，為了在攝影范圍Rp中，與比水平方向h更下側的攝影范圍RpL相比，比水平方向h更上側的攝影范圍RpU的擴展更廣，因此，由本實施方式涉及的自律型移動體1的攝像機部39攝影的圖像p的地板部分f納入比圖像p的中央更下側，也就是說圖像p的下半部分中的更下側的狹窄的區域，容易掌握起居室內的情況。

假設，在攝像機部39的攝影方向A朝向水平方向h的情況下，圖像p的下半分的幾乎整個區域會映出地板部分f，會變得難以掌握起居室內的情況。

本實施方式涉及的自律型移動體1攝影的圖像p由于地板部分f少而容易掌握起居室內的情況，因此，優選地對與從操作終端7遠程地例如觀察老人，或監視寵物的情況呈現圖像。

另外，在向后退方向前進向充電架22返回的自律型移動體1中，事先將通過與充電架22相同的紅外線通信來引導自律型移動體1的標記裝置(省略圖示)配置于想對圖像p攝影的任意的位置，從而，能夠充分利用自律型移動體1的返回控制而容易將自律型移動體1向適當的攝影場所引導，并且能夠以在主體外殼25的后側設置的攝像機部39對自律型移動體1朝向標記裝置的方向進行攝影。

進而，本實施方式涉及的自律型移動體1攝影的圖像p通過對照明部55的照明范圍Lp中的、比水平方向h更下側的照明范圍LpL的擴展的一部分進行遮擋的遮蔽部66，來抑制地板部分f的照度并抑制地板部分f的光暈。另一方面，比地板更上方的起居室與地板部分f相比照射更強，能夠攝影出清晰的圖像p。

圖10是表示本發明的實施方式涉及的自律型移動體的攝像機部與照明部的關系的其他例子的概略圖。另外，圖10表示自律型移動體1的上下方向(垂直方向)上的攝像機部39的攝影方向A與照明部55A的光軸L的關系。

如圖10所示，本實施方式涉及的自律型移動體1的照明部55A的光軸L在將主體外殼25配置于水平的地板面上的狀態下，相對水平方向h向上方傾斜。照明部55A的光軸L的傾斜與攝像機部39的攝影方向A的傾斜更大。

例如，在將攝像機部39的攝影方向A相對水平方向h的傾斜設為15度時，照明部55A的光軸L設定為20度左右。

本實施方式涉及的自律型移動體1通過具備在主體外殼25的后側設置且對主體外殼25的后方進行攝影的攝像機部39，從而，與攝像機部39設置于前側的以往的自律型移動體相比，能夠減少攝像機部39與壁、家具等障礙物碰撞的可能性，能夠避免損壞等風險。

另外，本實施方式涉及的自律型移動體1通過具備相對主體外殼25的前后方向上的中心線向左右任意一邊偏移的攝像機部39，從而，即使在自律型移動體1的自律的移動的過程中需要后退，也能夠減少攝像機部39與位于正后方的障礙物碰撞的可能性，能夠避免損壞等風險。

進而，本實施方式涉及的自律型移動體1由于攝像機部39的攝影范圍Rp中，與比水平方向h更下側的攝影范圍RpL相比，其比水平方向h更上側的攝影范圍RpU的擴展更廣，因此，地板部分f納入比攝像機部39的圖像p的下半部分更下側的狹窄的區域，容易掌握起居室內的情況。

進一步，另外，本實施方式涉及的自律型移動體1具備在攝像機部39的旁邊配置的對攝像機部39的攝影范圍Rp照射的照明部55、55A，因此，即使起居室內暗也能夠取得圖像p。

另外，本實施方式涉及的自律型移動體1具備與比水平方向h更下側的照明范圍LpL相比，比水平方向h更上側的照明范圍LpU的擴展更廣的照明部55、55A，因此，能偶抑制攝像機部39攝影的圖像的光暈。

進而，本實施方式涉及的自律型移動體1通過具備具有與水平方向h相比向更上方傾斜的光軸L的照明部55、55A，從而，能夠攝影出在地板部分f光暈少且起居室內被適當照射的視覺辨認性高的圖像p。

進一步，另外，本實施方式涉及的自律型移動體1通過具備具有與攝像機部39的攝影方向A的傾斜相比傾斜更大的光軸L的照明部55A，從而，能夠攝影出在地板部分f光暈少且起居室內被更適當照射的視覺辨認性高的圖像p。

另外，本實施方式涉及的自律型移動體1通過具備將比水平方向h更下側的照明范圍LpL的擴展的一部分遮擋的遮蔽部66，因此，能夠攝影出在地板部分f光暈少且起居室內被更適當照射的視覺辨認性高的圖像p。

因此，根據本實施方式涉及的自律型移動體1，能夠可靠地避免攝像機的損壞。

對本發明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并沒有意圖限定發明的范圍。這些實施方式可以以其他各種方式進行實施，在不超出發明主旨的范圍內，可進行各種省略、調換以及變更。這些實施方式及其變形包括在發明的范圍和主旨內，同樣，也包括在專利請求所記載的發明和與其等同的范圍內。

符號說明

1 自律型移動體

2 運行控制系統

3 電信網

4 服務器

5 遠程操作終端

6 本地終端

7 操作終端

8 外部網絡

9 本地通信網

11 中繼通信機器

13 因特網

22 充電架

25 主體外殼

26 二次電池

27 電源線

28 連接判斷部

29 塵埃容器

31 電動送風機

32 移動部

33 驅動部

35 自律控制部

36 通信部

37 輸入部

38 報知部

39 攝像機部

41 計時部

45 旋轉刷子

46 殼體

47 緩沖墊

47a 左側緩沖墊

47b 右側緩沖墊

47c 正面緩沖墊

49 第一對物傳感器

51 第二對物傳感器

55，55A 照明部

56 攝像機控制用基板

57 攝像機架

58 攝像機模塊

59 照明用基板

61 發光元件

62 攝像機窗

63 照明窗

65 透鏡罩

66 遮蔽部