包括能够沿地面移动的移动体的移动体系统的制作方法

本发明涉及包括能够沿地面移动的移动体的移动体系统。

背景技术：

专利文献1公开了一种具有控制部的自走式电子设备，该控制部选择与由高度检测部检测出的高度相应的行驶用地图，基于所选择的行驶用地图来控制行驶，其中高度检测部是用于检测所在的场所的高度的气压传感器(权利要求1，0044段)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-204132号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

作为气压传感器，已知计测传感器所在的高度的大气压的气压传感器，因为天气、季节等条件，即使是相同的高度大气压也会变动。因此，如专利文献1那样仅单独使用时，不一定能够精度良好地判断传感器所在的楼层。另外，专利文献1对于包括多个气压传感器的移动体系统没有研究具体的处理。

用于解决课题的技术方案

鉴于上述情况，本发明提供一种包括能够沿着地面移动的多个移动体的移动体系统，其特征在于：

所述移动体，

具有通信部和高度检测部，

能够参照自身所在的楼层的地图，

能够进行所述地图的更新并且/或者能够将移动体已经经过的已经过区域输入至所述地图，

其中，在所述高度检测部的检测值与其他移动体的高度检测部的检测值的差较小的情况下，判断为该其他移动体位于同一楼层，

在所述高度检测部的检测值与其他移动体的高度检测部的检测值的差较大的情况下，判断为该其他移动体位于其他楼层。

附图说明

图1是本发明的实施方式的自走式电吸尘器的立体图。

图2是本发明的实施方式的自走式电吸尘器的拆下上壳体和集尘盒后的状态的立体图。

图3是本发明的实施方式的自走式电吸尘器的底面图。

图4是图1的a-a截面图。

图5是表示本发明的实施方式的自走式电吸尘器的控制装置和与控制装置连接的设备的结构图。

图6是表示本发明的实施方式的自走式电吸尘器的行驶控制的流程图。

图7是本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器所在的某一楼层的布局图。

图8是本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下生成的地图。

图9是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的行驶轨迹的图。

图10是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的图。

图11是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的行驶轨迹的图。

图12是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的图。

图13是表示本发明的实施方式的显示2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的终端设备的图。

图14是表示本发明的实施方式的显示2台自走式电吸尘器在同一楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的终端设备的图。

图15是本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的布局图。

图16是本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下生成的地图。

图17是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的行驶轨迹的图。

图18是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的图。

图19是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的行驶轨迹的图。

图20是表示本发明的实施方式的2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的图。

图21是表示本发明的实施方式的显示2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的终端设备的图。

图22是表示本发明的实施方式的显示2台自走式电吸尘器在不同的楼层进行清扫的情况下的共享的地图和已清扫区域和不可清扫区域的终端设备的图。

图23是表示本发明的实施方式的能够由用户直接设定2台自走式电吸尘器的场所的终端设备的图。

具体实施方式

对于本发明的实施方式，参考附图详细进行说明。其中，设自走式电吸尘器r(参考图1)主要行进的方向为前方、垂直上方为上方、驱动轮61(参考图3)所相对的方向为左方和右方。即，如图1等所示地定义前后、上下、左右。

本发明的各种构成要素不一定需要是分别独立的，允许一个构成要素由多个部件构成、多个构成要素由一个部件构成、某一构成要素的一部分与其他构成要素的一部分重复等。

图1是本实施方式的自走式电吸尘器的立体图。自走式电吸尘器r是在规定的清扫区域(例如室内)中自主地移动同时进行清扫的吸尘器。自走式电吸尘器r具有包括作为上壁(和一部分侧壁)的上壳体91、作为底壁(和一部分侧壁)的下壳体51、和设置在前部的减振器92构成的主体50。在自走式电吸尘器r的顶面，设置有集尘盒k和用于将其拆下的把手93。在上壳体91上，配置有操作按钮97和用于显示清扫模式等的显示面板98。

(主体)

图2是本实施方式的自走式电吸尘器r的拆下上壳体91和集尘盒k后的状态的立体图。下壳体51是载置对驱动轮61传递驱动力的行驶电动机57、旋转刷电动机21、电动风机81、控制装置95等的壳体，其外形呈现薄型的圆板状。自走式电吸尘器r具有用于与其他自走式电吸尘器rn进行通信的无线通信模块101、能够导入周围的图像、用于生成自身位置和地图的环境检测部(例如摄像机等摄像部和/或激光器)102、气压计103。作为气压计103能够采用各种公知的气压计，本实施方式的气压计103具有通过计测气压计103周围的大气压来而推测气压计103的高度的功能。

图3是本实施方式的自走式电吸尘器r的底面图。在下壳体51中，形成有在左右方向上相对的2个驱动轮61、收容减速机构47和行驶电动机57的驱动机构收容部54、侧刷安装部82和吸口部10。

图4是图1的a-a线截面图。自走式电吸尘器r具有收纳充电电池p的电池收容部55。另外，减振器92设置为能够与从外部作用的推力相应地在前后方向上移动。减振器92的后退(即，与障碍物的接触)被减振器传感器(红外线传感器)检测到，该检测结果被输入至控制装置95。另外，减振器92中的至少测距传感器的附近由使红外线透过的树脂或玻璃形成，环境检测部102的附近在其是摄像机的情况下由使可见光透过的树脂或玻璃形成、在是激光器的情况下由使该激光器的波段透过的树脂或玻璃形成。

(侧刷)

图3举例示出的侧刷40是位于主体50的外侧的将房间的角落等不容易使旋转刷5到达的场所的尘埃导向吸口部10(吸引口17)的刷，其一部分在平面图下从主体50露出。侧刷40具有在平面视图下以120°间隔辐射状地延伸的3束刷毛，配置在下壳体51的前方左右。

侧刷支架41设置在下壳体51的底面附近，与侧刷电动机42连结。通过侧刷电动机42驱动，侧刷40向内侧(向图3所示的箭头的方向)旋转，将尘埃收集至吸引口17。

(电动风机)

图4所示的电动风机81具有通过旋转驱动将集尘盒k内的空气向外部排出而产生负压，经由吸引口17(吸口部10)从地面吸入尘埃的功能。

(传感器类)

图5是表示自走式电吸尘器的控制装置95和与控制装置95连接的设备的概略结构图。减振器传感器(障碍物检测单元)是检测减振器92的后退的传感器。

测距传感器96(障碍物检测单元)是检测到障碍物的距离的红外线传感器。测距传感器96具有发出红外线的发光部(未图示)、和接受红外线在障碍物上反射而返回的反射光的受光部(未图示)。基于用该受光部检测出的反射光，计算出到障碍物的距离。

地面用测距传感器94(地面检测单元)是计测到地面的距离的红外线传感器，设置在下壳体51的底面前后左右4处(参考图3)。通过用地面用测距传感器检测台阶等较大的级差，能够防止自走式电吸尘器r(从台阶等)落下。

利用行驶电动机脉冲输出检测出行驶电动机57的旋转速度、旋转角度。基于根据行驶电动机脉冲输出检测出的旋转速度、旋转角度、减速机构的齿轮比、和驱动轮61的直径，控制装置95能够在计算主体50的移动速度、移动距离时使用。

充电电池p例如是通过充电能够再利用的二次电池，被收容在电池收容部55(参考图4)中。来自充电电池p的电力被供给至各传感器类、各电动机、各驱动装置和控制装置95。

(驱动装置)

图5所示的行驶电动机驱动装置(左)(右)是驱动左右侧的行驶电动机57的逆变器、或者基于pwm控制的脉冲波形发生装置，响应来自控制装置95的指令而工作。关于电动风机驱动装置、旋转刷用电动机驱动装置、侧刷用电动机驱动装置(左)(右)也是同样的。这些各驱动装置被设置在主体50内的控制装置95(参考图2)中。

(控制装置)

控制装置95例如是微机(microcomputer：省略图示)，读取rom(readonlymemory)中存储的程序并将其部署至ram(randomaccessmemory)，由cpu(centralprocessingunit)执行各种处理。

图6是表示控制装置执行的处理中关于行驶控制、生成地图和记录作业环境的处理的流程图。由用户的指示或计时器发出清扫开始的指令时，自走式电吸尘器r使用作为通信部的无线通信模块101，搜索与同一接入点连接的其他自走式电吸尘器rn(步骤s1)。另外，例如如果也能够取得由用户预先决定的其他接入点(例如，在同一建筑物中设置的其他接入点)的信息，则对于这些接入点也搜索是否连接有其他自走式电吸尘器rn。如果未检测出其他自走式电吸尘器r，则判断为是单独的。在检测出的情况下，与其他自走式电吸尘器r进行通信，对各自的气压计103的值进行比较(步骤s2)。本实施方式中，设存在2台自走式电吸尘器105、106进行说明。

如果2台自走式电吸尘器105、106各自的气压计103的值的差大于规定值，则判断为这些自走式电吸尘器105、106位于不同的楼层。如果气压计103的值的差小于规定值，则判断为这些自走式电吸尘器105、106位于同一楼层。因为不是根据气压计103的值的绝对值、而是根据相对值判断，所以能够较少受到天气(高气压、低气压)影响地判断层的不同。

作为区分2台自走式电吸尘器105、106位于不同的楼层还是位于同一楼层的阈值(规定值)，取决于建筑物的层高(每1层的高度)，例如如果是居民居住用的建筑物则层高较多为3m程度，此时气压存在0.35hpa程度的差异。另外，如果是办公楼则层高4.5m程度较为多见，此时气压存在0.52hpa程度的差异。因此，考虑在自走式电吸尘器r的制造者的目标需求者是居住用建筑物的使用者的情况下，将阈值设为0.35hpa程度，是办公楼管理者等的情况下，将阈值设为0.52hpa程度。然后，检测出阈值以上的气压差的情况下，判断为位于不同的楼层。另外，也可以使用户能够输入层高，或者能够输入使用的建筑物的种类(例如是居住用还是办公楼)。由此，只要决定阈值，就能够精度良好地推测自走式电吸尘器105、106配置在的层相同还是不同。另外，关于上述0.35和0.52，优选认为有效数字是2位。

首先，此处说明2台自走式电吸尘器105、106在同一楼层进行清扫的情况。图7是在2台自走式电吸尘器105、106设置在的某一层的布局中追加描绘了自走式电吸尘器105、106和充电座107、108以及家具109的图，图8是表示某一层的地图110的图。

图7中描绘了布局104、自走式电吸尘器105、其他自走式电吸尘器106、自走式电吸尘器105的充电座107、自走式电吸尘器106的充电座108、家具等不可清扫区域109、自走式电吸尘器105的沿墙行驶轨迹120、自走式电吸尘器106的沿墙行驶轨迹121。对于是否不可清扫区域，例如能够利用环境检测部取得该区域的高度和间隙尺寸、与自身的尺寸进行比较或判断是否以自身的移动性能能够进入的区域而进行判断。

自走式电吸尘器105和自走式电吸尘器106首先开始沿着沿墙的行驶(步骤s3)。

此时，控制装置95例如根据行驶电动机脉冲输出计算出自走式电吸尘器r的移动速度、移动距离。同时对来自环境检测部102的影像等进行处理，提取房间的天花板和家具等特征点，根据该多个特征点推测自身位置(步骤s4)。通过该处理，自走式电吸尘器105、106在绕房间经过了1周的时刻，完成地图110的生成(步骤s5)。地图110可以由各自走式电吸尘器的控制装置95生成和存储，也可以由各自走式电吸尘器对另外的服务器发送行驶数据而生成和存储各自的地图110。地图110如后所述被适当合并。

接着，对于位于同一楼层的自走式电吸尘器105、106，使其共享生成的地图110(步骤s6，2：)。具体而言，对自走式电吸尘器105生成的地图和自走式电吸尘器106生成的地图进行比较，找出共同点，由此将2个地图合并而合成为一个地图。然后由同一楼层的2台自走式电吸尘器105、106共享该地图，分别在共享的地图上推测自身位置。地图数据可以保存在各台或一部分自走式电吸尘器中并利用通信部进行参照，也可以保存在服务器中并由各自走式电吸尘器利用通信部进行参照。

然后，重新开始清扫(步骤s7)，在使用减振器92、测距传感器96和地面测距传感器94避让障碍物的同时进行房间的清扫(步骤s8)。同时根据行驶电动机脉冲输出和环境检测部102的数据，推测自身位置，在地图上记录已清扫区域和不可清扫区域(步骤s9)。

图9表示自走式电吸尘器105、106的行驶轨迹。描绘了自走式电吸尘器105的行驶轨迹111、自走式电吸尘器106的行驶轨迹112。

因为自走式电吸尘器105、106位于同一楼层，所以共享已清扫区域和不可清扫区域(步骤s10)。在图10中示出共享的地图。描绘了自走式电吸尘器105的已清扫区域113、不可清扫区域114、自走式电吸尘器106的已清扫区域115、未清扫区域116～118。

图13是表示本实施方式的终端设备119在自走式电吸尘器的清扫途中显示的画面的图，图14是表示本实施方式的终端设备119在自走式电吸尘器的清扫完成后显示的画面的图。终端设备119显示将已清扫区域和布局合并后的地图1191(步骤s11)。然后，在残留有未清扫区域的情况下(步骤s12)，根据各自走式电吸尘器的自身位置与未清扫区域的距离计算最优路径(步骤s13)。具体而言，从位于距离各自走式电吸尘器的自身位置较近的位置的未清扫区域起继续清扫(步骤s14)。然后，如果不再存在未清扫区域(参考图11)，则分别返回充电座(步骤s15)。因为根据各自走式电吸尘器的自身位置与未清扫区域的距离计算最优路径，所以不需要对未清扫区域重新编组、对各自走式电吸尘器分配清扫区域，控制装置95或服务器的处理负担减轻。另外，例如接近自走式电吸尘器105的清扫区域中障碍物较多，清扫耗费时间的情况下，通过最优路径的计算，自走式电吸尘器106的清扫区域自动扩大，最终，能够用2台最快地完成清扫。然后，在终端设备119上显示图12所示的地图和最终的已清扫区域。

接着，说明2台自走式电吸尘器在相互不同的楼层进行清扫的情况。图15是在2台自走式电吸尘器105、106分别设置在的某一层(本实施方式中是1层和2层)的布局中追加描绘了自走式电吸尘器105、106和充电座107、108的图，图16是表示这些某一层的地图132、133的图。

图15中描绘了1层的布局122、2层的布局123、自走式电吸尘器105、自走式电吸尘器106、自走式电吸尘器105的充电座107、自走式电吸尘器106的充电座108、台阶等不可清扫区域126～131、自走式电吸尘器105的沿墙行驶轨迹124、自走式电吸尘器106的沿墙行驶轨迹125。另外，本实施方式中，以检测到的气压中的最高的气压为基准，预先存储不同的楼层的气压。即，以气压最高的1层为基准，居住用的建筑物中2层的气压例如大约是“(1层的气压)-0.35”hpa。

自走式电吸尘器105和自走式电吸尘器106首先开始沿着沿墙的行驶(步骤s3)，此时控制装置95根据行驶电动机脉冲输出计算出自走式电吸尘器r的移动速度、移动距离。同时对来自摄像机102的影像进行图像处理，提取房间的天花板和家具等特征点，根据该多个特征点推测自身位置(步骤s4)。通过该处理，自走式电吸尘器105、106在绕房间经过了1周的时刻，完成各层的布局的地图132、133的生成(步骤s5)。

接着，因为2台自走式电吸尘器在不同的楼层，所以各控制装置95不在自走式电吸尘器105与自走式电吸尘器106之间共享生成的地图132、133。各自走式电吸尘器105、106参照各自的高度计的检测值，以最高的检测值为基准，根据该值与自身的检测值的差，判断自身配置在的楼层。然后，在判断的各自的楼层的地图上推测自身位置(步骤s6)。然后，重新开始清扫(步骤s7)，使用减振器92、测距传感器96和地面测距传感器94避让障碍物同时进行房间的清扫(步骤s8)。同时根据行驶电动机脉冲输出和摄像机102的影像，推测自身位置，在各地图上记录已清扫区域和不可清扫区域(步骤s9)。

各自走式电吸尘器105、106仅能够参照自身所在的楼层的地图即可。因此，也可以以自身能够参照自身所在的楼层的地图的方式相互交换地图数据。在用服务器统一管理的情况下这一点能够简单地实现，是优选的。保存在各自的控制装置95等中进行参照的情况下，能够在判断自身所在的楼层之后，与具有该楼层的地图的自走式电吸尘器通信，进行取得该数据的处理。

图17表示自走式电吸尘器105、106的行驶轨迹。在图17中描绘了自走式电吸尘器105的行驶轨迹134、自走式电吸尘器106的行驶轨迹135。

因为自走式电吸尘器105、106位于不同的楼层，所以不共享已清扫区域和不可清扫区域(步骤s10)。图18表示不共享的地图。描绘了自走式电吸尘器105的已清扫区域136、不可清扫区域126～131、自走式电吸尘器106的已清扫区域139、未清扫区域137、138、140、141。

图21是表示本实施方式的终端设备119在自走式电吸尘器的清扫途中显示的画面的图，图22是表示本实施方式的终端设备119在自走式电吸尘器的清扫完成后显示的画面的图。

在终端设备119上显示地图和已清扫区域(步骤s11)。在残留有未清扫区域的情况下(步骤s12)，根据各自走式电吸尘器的自身位置与未清扫区域的距离计算最优路径(步骤s13)。具体而言，从位于距离各自走式电吸尘器的自身位置较近的位置的未清扫区域起继续清扫(步骤s14)。然后，如图19所示，如果不再存在未清扫区域，则各自返回充电座(步骤s15)。然后，在终端设备119(参考图22)上显示地图和最终的已清扫区域(图20)。

如以上所述，本实施方式的自走式电吸尘器能够在多台自走式电吸尘器位于同一楼层的情况下，在同一地图中显示各自走式电吸尘器驱动的区域，在位于不同的楼层的情况下，按各层生成地图，在各层的地图中显示各自走式电吸尘器驱动的区域。

图23是在终端设备119上显示经由接入点搜索而检测出的自走式电吸尘器的画面。也可以不在自走式电吸尘器中设置气压计，而是像这样由用户直接设定。通常，用户将各自走式电吸尘器配置在建筑物中，所以用户已知哪一台自走式电吸尘器配置在哪一层，因此也可以设想使用户指定各吸尘器所在的楼层。这在同一建筑物中配置的自走式电吸尘器的一部分不具有气压计的情况下也能够应用。对于用户，可以具体地分别询问各自走式电吸尘器所在的楼层，也可以仅询问多台自走式电吸尘器是否位于同一楼层。

本实施方式的楼层的判断，不限于应用于自走式电吸尘器，能够应用于其他电吸尘器和沿着地面移动的移动体。

附图标记说明

1扫取刷

5旋转刷

10吸口部

17吸引口

40侧刷

41侧刷支架

50主体

51下壳体

54驱动机构收容部

55电池收容部

61驱动轮

71臂(悬架)

81电动风机

82侧刷安装部

83辅助轮

84辅助轮安装部

91上壳体

92减振器

93盖

95控制装置

96传感器类(障碍物检测单元)

97操作按钮

98显示面板

101无线通信模块

102摄像机

103气压计

r自走式电吸尘器

k集尘盒

f集尘过滤器

p充电电池。