申请/专利权人：东芝生活电器株式会社

申请日：2015-08-10

公开（公告）日：2020-02-14

公开（公告）号：CN106662876B

主分类号：G05D1/02(20060101)

分类号：G05D1/02(20060101);A47L9/28(20060101)

优先权：["20140818 JP 2014-165905"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.02.14#授权;2017.06.06#实质审查的生效;2017.05.10#公开

摘要：提出一种自律型移动体，能够可靠地避免摄像机的损坏。自律型移动体1具备：主体外壳25；使地板面上的主体外壳25移动的移动部32；对移动部32进行驱动的驱动部33；控制驱动部33使主体外壳25在地板面上自律移动的自律控制部35；设置于主体外壳25的前侧的缓冲垫47；以及设置于主体外壳25的侧面且后侧并对主体外壳25的后方进行摄影的摄像机部39。

主权项：1.一种自律型移动体，具备：主体外壳；移动部，使地板面上的上述主体外壳移动；驱动部，对上述移动部进行驱动；控制部，控制上述驱动部，使上述主体外壳在上述地板面上自律移动；缓冲部，设置于上述主体外壳的前侧；摄像机部，设置于上述主体外壳的侧面且后侧，并对上述主体外壳的后方进行摄影；以及照明部，配置于上述摄像机部的旁边并对上述摄像机部的摄影范围进行照射，关于上述摄像机部的摄影范围，在将上述主体外壳配置于水平的上述地板面上的状态下，与比水平方向更下侧的摄影范围相比，更上侧的摄影范围更广，上述照明部的光轴的倾斜比上述摄像机部的摄影方向的倾斜大。

全文数据：自律型移动体技术领域本发明涉及的实施方式涉及一种自律型移动体。背景技术已知有在被清扫面上自律地移动并捕集被清扫面的尘埃的自律型移动体。以往的自律型移动体具备对前进方向的静态图像或者动态图像进行摄影的摄像机。该摄像机被配置于左右对称的主体外壳的前进方向侧的周面且与主体外壳的对称线中心线相比向右侧偏移的位置。自律型移动体在障碍物的检知时、或与障碍物的碰撞时使主体外壳逆时针旋转，所以，该摄像机的安装位置即与主体外壳的正面相比稍微靠右侧的位置能够减少比前进方向更右方的摄像机的死角并与右侧的障碍物接近且摄影，并且能够通过旋转而与左侧的障碍物接近且摄影。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-146296号公报发明内容发明所要解决的问题以往的自律型移动体一边通过例如利用红外线的对物传感器来检知障碍物一边自律移动，但是可能会由于障碍物的形状而漏掉检知，因此，难以完全避免使主体外壳与障碍物碰撞。也就是说，以往的自律型移动体在主体外壳的前进中，具有主体外壳的前方与某种障碍物碰撞的可能性，由于与障碍物的碰撞可能会使在主体外壳的正面侧配置的摄像机损坏。因此，本发明提出一种能够可靠地避免摄像机的损坏的自律型移动体。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本发明的实施方式涉及的自律型移动体具备:主体外壳;使上述地板面上的上述主体外壳移动的移动部;对上述移动部进行驱动的驱动部;控制上述驱动部使上述主体外壳在上述地板面上自律移动的控制部;设置于上述主体外壳的前侧的缓冲部；以及设置于上述主体外壳的侧面且后侧并对上述主体外壳的后方进行摄影的摄像机部。附图说明图1是表示包括本发明的实施方式涉及的自律型移动体的运行控制系统的系统构成图。图2是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的框图。图3是从左斜前表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的立体图。图4是从左斜后表示本发明的买施方式涉及的自律型移动体的立体图。图5是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部的立体图。图6是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部的立体图。图7是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部的立体图。图8是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部与照明部的关系的概略图。图9是表示由本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部摄影的图像的一个例子的图。图10是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部与照明部的关系的其他例子的概略图。具体实施方式参照图1〜图10对本发明涉及的自律型移动体的实施方式进行说明。图1是表示包括本发明的实施方式涉及的自律型移动体的运行控制系统的系统构成图。如图1所示，本实施方式涉及的自律型移动体1与运行控制系统2连接为能够通信。而且，运行控制系统2经由与电信网3连接为能够通信的服务器4,在远程操作终端5与自律型移动体1之间使包括运行开始指示的通信信号双向通信。另外，运行控制系统2经由与电信网3连接为能够通信的服务器4,在本地终端6与自律型移动体1之间使包括运行开始指示的通信信号双向通信。另外，将远程操作终端5以及本地终端6总称为操作终端7。电信网3包括外部网络8、本地通信网9、以及在本地通信网9与外部网络8之间使通信双向中继的中继通信机器11。本地通信网9是与中继通信机器11一体化的无线或者有线的电信网。自律型移动体1以及本地终端6与本地通信网9连接为能够通信。外部网络8包括因特网13。中继通信机器11、服务器4以及远程操作终端5经由公共电话网、蜂窝网等与因特网13连接。服务器4对自律型移动体1与远程操作终端5的信息通信进行调节对应日语:仲介。服务器4经由因特网13与多数的自律型移动体1之间进行通信。服务器4对多数的自律型移动体1分别赋予标识符。自律型移动体1的使用者通过服务器4提供的标识符，在远程操作终端5与自家的自律型移动体1之间确立双向通信。远程操作终端5是经由公共无线线路、蜂窝线路与因特网13连接，并与服务器4之间能够双向通信的装置。远程操作终端5接受自律型移动体1的清扫运行开始指示、暂停指示以及停止指示等操作指示的输入。另外，远程操作终端5从服务器4取得对运行中、暂停中以及停止中等自律型移动体1的状态进行通知的通信信号并输出到画面上。自律型移动体1是所谓的机器人清洁器。自律型移动体1在起居室内的被清扫面遍及全部区域地自律移动并捕集尘埃，之后，向充电架22返回并等候下一次的清扫运行。自律型移动体1通过红外线通信来检测充电架22的相对的位置。自律型移动体1被扁平的主体外壳25,具体地被中空圆盘形状的主体外壳25覆盖，消耗主体外壳25内的二次电池26的电力而自律地移动。充电架22设置于起居室内的被清扫面。充电架22具备电源线27,该电源线27能够与主体外壳25连接或者脱离，在连接有主体外壳25的状态下，从商用交流电源向二次电池26导入电力。电源线27是向二次电池26供电的电路。另外，自律型移动体1具备连接判断部28,该连接判断部28判断是否变成主体外壳25与充电架22连接而能够从电源线27向二次电池26进行供电。连接判断部28可以是接触式的传感器，还可以是非接触式的传感器。随后，对本发明的实施方式涉及的自律型移动体1详细说明。图2是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的框图。如图2所示，本实施方式涉及的自律型移动体1具备:主体外壳25;尘埃容器29，设置于主体外壳25的后部；电动送风机31，收纳于主体外壳25内并与尘埃容器29流体连接;移动部32，在被清扫面使主体外壳25移动;驱动部33，驱动移动部32;自律控制部35，控制驱动部33使被清扫面的主体外壳25自律地移动;通信部36，在与中继通信机器11之间发送接收包括运行开始指示的通信信号;输入部37,接收向自律控制部35的指示输入;报知部38,在从通信部36取得通信信号含有的运行开始指示的自律控制部35开始清扫运行时，对开始清扫运行进行报知;摄像机部39,设于主体外壳25内；以及二次电池26,储存被电动送风机31、自律控制部35、驱动部33以及摄像机部39消耗的电力。尘埃容器29对通过电动送风机31产生的吸入负压而从主体外壳25底面的吸入口省略图示被吸入的尘埃进行积蓄。尘埃容器29是通过对尘埃过滤捕集的过滤器、离心分离旋风分离、直进分离等慣性分离来积蓄尘埃的分离装置。电动送风机31消耗二次电池26的电力而驱动，产生吸入负压。移动部32具备在主体外壳25的底面配置的左右一对驱动轮省略图示、以及在主体外壳25的底面配置的旋转轮省略图示。驱动部33是与一对驱动轮各自连接的一对电动机。驱动部33分别独立地驱动左右的驱动轮。通信部36从中继通信机器11接收包括清扫运行开始指示、暂停指示以及停止指示等对自律型移动体1的操作指示在内的通信信号，另一方面，发送对运行中、暂停中以及停止中等自律型移动体1的状态进行通知的通信信号。通信部36在与中继通信机器11之间确立无线通信线路，接收包括对自律型移动体1的操作指示的通信信号，另一方面，发送对自律型移动体1的状态进行通知的通信信号。输入部37除了是设于主体外壳25的例如开关之外，还可以是利用红外线将操作指示向自律控制部35发送的远程控制器。二次电池26是电动送风机31、驱动部33以及自律控制部35的电源，储存着向这些供给的电力。报知部38通过音声、警告音等声音、点灯、熄灭等光学显示，来通知使用者、自律型移动体1的周围的第三者开始清扫运行。另外，报知部38即使在按照计时器处理开始清扫运行时也能够利用摄像机部39对摄影出的图像、影像进行数据处理并向通信部36输出。由摄像机部39取得的图像、影像的数据在通信部36中包含于通信信号，经由中继通信机器11向服务器4发送。服务器4记录的图像、影像的数据被操作终端7接收并显示而提供给使用者。自律控制部35具备微处理器省略图示、以及存储由微处理器执行的各种运算程序、参数等的存储装置省略图示。自律控制部35与电动送风机31以及驱动部33电连接。自律控制部35根据从输入部37取得的指示内容以及从通信部36取得的操作指示的内容来控制电动送风机31以及驱动部33，进行清扫。由自律控制部35执行的操作指示的内容包括自律型移动体1的清扫运行开始指示、暂停指示、清扫运行再开始指示以及停止指示等。自律控制部35从输入部37或者通信部36取得这些操作指示的内容。另外，所谓清扫运行再开始指示是清扫运行的暂停中的运行开始指示。另外，自律控制部35包括计时部41，还能够对自律型移动体1的清扫运行开始指示、暂停指示、清扫运行再开始指示以及停止指示进行计时器处理并在使用者所希望的时机执行。自律控制部35能够将要进行或者己进行清扫运行开始指示、暂停指示、清扫运行再开始指示以及停止指示等的计时器处理的内容从通信部36经由电信网3向本地终端6以及远程操作终端5报知。进而，自律控制部35在通信信号中包括在从通信部36取得通信信号含有的运行开始指示而使清扫运行开始时，要开始清扫运行的内容，或者已开始了清扫运行的内容，并且将该通信信号从通信部36向中继通信机器11发送。包括要开始清扫运行或者已开始清扫运行的内容的通信信号从中继通信机器11向指示远程操作的本地终端6或者远程操作终端5发送，通知使用者清扫运行已开始。图3是从左斜前表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的立体图。图4是从左斜后表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的立体图。如图3以及图4所示，本实施方式涉及的自律型移动体1具备与沿着前进方向F的对称线中心线而左右对称的形状例如圆盘形状的主体外壳25。在主体外壳25的前部设有分别朝向地板面沿3个方向延伸的左右一对旋转刷子45。左右一对旋转刷子45清扫被清扫面并将尘埃向在主体外壳25的底面开口的吸入口省略图示导入。旋转刷子45的旋转中心配置于相对吸入口的前方投影区域而左右各自的外侧。驱动旋转刷子45的电动机省略图示被收纳于能够沿主体外壳25的径向伸缩的壳体46。在主体外壳25的周面中向前进方向暴露的前半部设有半圆弧状的缓冲垫47。缓冲垫47是从来自前方向自律型移动体1碰撞的障碍物缓冲主体外壳25的缓冲部。缓冲垫47避开收纳旋转刷子45的电动机的壳体46而被分割成3部分。在被分割成3部分的缓冲垫47中的左侧缓冲垫47a以及右侧缓冲垫47b分别埋设有利用红外线来检知障碍物的第一对物传感器49。在被分割成3部分的缓冲垫47之中的正面缓冲垫47c埋设有左右一对利用超声波来检知障碍物的第二对物传感器51。而且，摄像机部39设置于主体外壳25的侧面且后侧并对主体外壳25的后方进行摄影。另外，即使在俯视时的主体外壳25的形状为圆盘状以外的椭圆盘状，或者三角形、四边形等多边形状的情况下，所谓主体外壳25的侧面也是指向主体外壳25的高度方向延伸的主体外壳25的外壁面。例如，在主体外壳25为圆盘状、椭圆盘状、或者多边形状的情况下，主体外壳25的侧面是环状地绕行主体外壳25的整周的周面。另外，所谓主体外壳25的侧面的后侧是指对主体外壳25的周面中自律型移动体1的前进方向F的反对方向后退方向观察的部分。摄像机部39相对主体外壳25的前后方向上的中心线而向左右任意一边偏移地配置。具体地讲，摄像机部39以俯视时的主体外壳25的图心为中心相对后退方向向左方向偏移45度地配置。俯视时的摄像机部39的摄影方向也就是说水平面内的摄像机部39的摄影方向也朝向同样相对后退方向向左方向倾斜45度的方向。这是因为自律型移动体1在墙边移动时，通常以壁面在右侧的方式自律移动，因此向壁面的相反侧配置摄像机部39。使摄像机部39向左右哪一侧偏移是基于与自律型移动体1的自行控制的平衡来决定。另外，自律型移动体1具备在摄像机部39的旁边配置且照射摄像机部39的摄影范围的照明部55。照明部55以从左右夹着摄像机部39的方式设有一对。图5〜图7是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部的立体图。另外，图6是将图5的摄像机架57去除表示的图。图7是将图5的透镜罩65去除表示的图。如图5〜图7所示，本实施方式涉及的自律型移动体1的摄像机部39具备:板状的摄像机控制用基板56,在将自律型移动体1配置于水平的被清扫面的状态下沿垂直方向延伸;摄像机架57,与摄像机控制用基板56组合；以及摄像机模块58,以相对摄像机控制用基板56倾斜的状态被摄像机架57保持。另外，照明部55具备:照明用基板59,与摄像机模块58相同地以相对摄像机控制用基板56倾斜的状态被摄像机架57保持;以及发光元件61，设置于照明用基板。摄像机控制用基板56收纳于主体外壳25内。摄像机架57架设于沿垂直方向延伸的摄像机控制用基板56的2个边，以门形状延伸。摄像机架57的一部分在主体外壳25的周面上露出而承担外壳的一部分。在该露出部分具有使光到达摄像机模块58的摄像机窗62、以及使照明部55的发光元件61发出的光向摄像机部39的摄影范围照射的照明窗63。摄像机模块58包括CCDChargeCoupledDevice:电荷稱合元件、CMOSComplementaryMetalOxideSemiconductor:互补性金属氧化膜半导体等半导体摄像元件。摄像机模块58的摄像元件被对其保护的透镜罩65覆盖。照明用基板59在摄像机模块58的左右配置发光元件61并扩展成“U”字形。发光元件61使用例如LEDLightEmittingD1de:发光二极管、有机ELOrganicElectro-Luminescence〇图8是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部与照明部的关系的概略图。另外，另外，图8表示自律型移动体1的上下方向垂直方向，垂直面内上的摄像机部39的摄影方向A与照明部55的光轴L的关系。如图8所示，本实施方式涉及的自律型移动体1的摄像机部39的摄影方向A在将主体外壳25配置于水平的地板面上的状态下，向比水平方向h更上方倾斜。因此，摄像机部39的摄影范围Rp在将主体外壳25配置于水平的地板面上的状态下，与比水平方向h更下侧的摄影范围RpL相比，其比水平方向h更上侧的摄影范围RpU的扩展更广。另外，所谓摄像机部39的摄影方向A是摄影范围Rp的视场角a的二等分线b延长的方向。照明部55的照明范围Lp在将主体外壳25配置于水平的地板面上的状态下，与比水平方向h更下侧的照明范围LpL相比，其比水平方向h更上侧的照明范围LpU的扩展更广。而且，自律型移动体1具备遮蔽部66，该遮蔽部66将从照明部55射出的光中的、比水平方向h更下侧的照明范围LpL的扩展的一部分遮挡。遮蔽部66是摄像机架57，并且，相对照明部55的光轴L，照明窗63的下端部接近光轴L侧，因此，将照明范围LpL的一部分遮挡。图9是表示由本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部摄影的图像的一个例子的图。图9中的点划线在图像P的上下方向上的中央被画出。图像P是对放置有自律型移动体I的房间进行摄影而得到的图像，包括房间的顶棚部分C、三面的壁部分W、地板部分f。如图9所示，为了在摄影范围Rp中，与比水平方向h更下侧的摄影范围RpL相比，比水平方向h更上侧的摄影范围RpU的扩展更广，因此，由本实施方式涉及的自律型移动体I的摄像机部39摄影的图像P的地板部分f纳入比图像P的中央更下侧，也就是说图像P的下半部分中的更下侧的狭窄的区域，容易掌握起居室内的情况。假设，在摄像机部39的摄影方向A朝向水平方向h的情况下，图像P的下半分的几乎整个区域会映出地板部分f，会变得难以掌握起居室内的情况。本实施方式涉及的自律型移动体I摄影的图像P由于地板部分f少而容易掌握起居室内的情况，因此，优选地对与从操作终端7远程地例如观察老人，或监视宠物的情况呈现图像。另外，在向后退方向前进向充电架22返回的自律型移动体I中，事先将通过与充电架22相同的红外线通信来引导自律型移动体I的标记装置省略图示配置于想对图像P摄影的任意的位置，从而，能够充分利用自律型移动体I的返回控制而容易将自律型移动体I向适当的摄影场所引导，并且能够以在主体外壳25的后侧设置的摄像机部39对自律型移动体I朝向标记装置的方向进行摄影。进而，本实施方式涉及的自律型移动体I摄影的图像P通过对照明部55的照明范围Lp中的、比水平方向h更下侧的照明范围LpL的扩展的一部分进行遮挡的遮蔽部66，来抑制地板部分f的照度并抑制地板部分f的光晕。另一方面，比地板更上方的起居室与地板部分f相比照射更强，能够摄影出清晰的图像P。图10是表示本发明的实施方式涉及的自律型移动体的摄像机部与照明部的关系的其他例子的概略图。另外，图10表示自律型移动体I的上下方向垂直方向上的摄像机部39的摄影方向A与照明部55A的光轴L的关系。如图10所示，本实施方式涉及的自律型移动体I的照明部55A的光轴L在将主体外壳25配置于水平的地板面上的状态下，相对水平方向h向上方倾斜。照明部55A的光轴L的倾斜与摄像机部39的摄影方向A的倾斜更大。例如，在将摄像机部39的摄影方向A相对水平方向h的倾斜设为15度时，照明部55A的光轴L设定为20度左右。本实施方式涉及的自律型移动体I通过具备在主体外壳25的后侧设置且对主体外壳25的后方进行摄影的摄像机部39，从而，与摄像机部39设置于前侧的以往的自律型移动体相比，能够减少摄像机部39与壁、家具等障碍物碰撞的可能性，能够避免损坏等风险。另外，本实施方式涉及的自律型移动体I通过具备相对主体外壳25的前后方向上的中心线向左右任意一边偏移的摄像机部39，从而，即使在自律型移动体I的自律的移动的过程中需要后退，也能够减少摄像机部39与位于正后方的障碍物碰撞的可能性，能够避免损坏等风险。进而，本实施方式涉及的自律型移动体I由于摄像机部39的摄影范围Rp中，与比水平方向h更下侧的摄影范围RpL相比，其比水平方向h更上侧的摄影范围RpU的扩展更广，因此，地板部分f纳入比摄像机部39的图像P的下半部分更下侧的狭窄的区域，容易掌握起居室内的情况。进一步，另外，本实施方式涉及的自律型移动体I具备在摄像机部39的旁边配置的对摄像机部39的摄影范围Rp照射的照明部55、55A，因此，即使起居室内暗也能够取得图像P。另外，本实施方式涉及的自律型移动体I具备与比水平方向h更下侧的照明范围LpL相比，比水平方向h更上侧的照明范围LpU的扩展更广的照明部55、55A，因此，能偶抑制摄像机部39摄影的图像的光晕。进而，本实施方式涉及的自律型移动体I通过具备具有与水平方向h相比向更上方倾斜的光轴L的照明部55、55A，从而，能够摄影出在地板部分f光晕少且起居室内被适当照射的视觉辨认性高的图像P。进一步，另外，本实施方式涉及的自律型移动体I通过具备具有与摄像机部39的摄影方向A的倾斜相比倾斜更大的光轴L的照明部55A，从而，能够摄影出在地板部分f光晕少且起居室内被更适当照射的视觉辨认性高的图像P。另外，本实施方式涉及的自律型移动体I通过具备将比水平方向h更下侧的照明范围LpL的扩展的一部分遮挡的遮蔽部66，因此，能够摄影出在地板部分f光晕少且起居室内被更适当照射的视觉辨认性高的图像P。因此，根据本实施方式涉及的自律型移动体1，能够可靠地避免摄像机的损坏。对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并没有意图限定发明的范围。这些实施方式可以以其他各种方式进行实施，在不超出发明主旨的范围内，可进行各种省略、调换以及变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和主旨内，同样，也包括在专利请求所记载的发明和与其等同的范围内。符号说明[0083]I自律型移动体2运行控制系统3电信网4服务器5远程操作终端6本地终端7操作终端8外部网络9本地通信网11中继通信机器13因特网22充电架25主体外壳26二次电池27电源线28连接判断部29尘埃容器31电动送风机32移动部33驱动部35自律控制部36通信部37输入部38报知部39摄像机部41计时部45旋转刷子46壳体47缓冲垫47a左侧缓冲垫47b右侧缓冲垫47c正面缓冲垫49第一对物传感器51第二对物传感器55，55A照明部56摄像机控制用基板57摄像机架58摄像机模块59照明用基板61发光元件62摄像机窗63照明窗65透镜罩66遮蔽部

权利要求：1.一种自律型移动体，具备:主体外壳；移动部，使上述地板面上的上述主体外壳移动；驱动部，对上述移动部进行驱动；控制部，控制上述驱动部，使上述主体外壳在上述地板面上自律移动；缓冲部，设置于上述主体外壳的前侧；以及摄像机部，设置于上述主体外壳的侧面且后侧，并对上述主体外壳的后方进行摄影。2.如权利要求1所述的自律型移动体，其中，上述摄像机部相对上述主体外壳的前后方向上的中心线而偏向左右任一边。3.如权利要求1或2所述的自律型移动体，其中，关于上述摄像机部的摄影范围，在将上述主体外壳配置于水平的上述地板面上的状态下，与比水平方向更下侧的摄影范围相比，更上侧的摄影范围更广。4.如权利要求1〜3中任一项所述的自律型移动体，其中，还具备照明部，该照明部配置于上述摄像机部的旁边并对上述摄像机部的摄影范围进行照射。5.如权利要求4所述的自律型移动体，其中，关于上述照明部的照明范围，在将上述主体外壳配置于水平的上述地板面上的状态下，与比水平方向更下侧的照明范围相比，比水平方向更上侧的照明范围的扩展更广。6.如权利要求4或5所述的自律型移动体，其中，在将上述主体外壳配置于水平的上述地板面上的状态下，上述照明部的光轴相对水平方向向上方倾斜。7.如权利要求4〜6中任一项所述的自律型移动体，其中，上述照明部的光轴的倾斜比上述摄像机部的摄影方向的倾斜大。8.如权利要求5所述的自律型移动体，其中，还具备遮蔽部，该遮蔽部对从上述照明部射出的光中的、比水平方向更下侧的照明范围的扩展的一部分进行遮挡。

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