本發(fā)明的實施方式涉及一種電動吸塵器,具備對主體殼體的行駛方向側(cè)進行攝像的多個攝像單元。
背景技術(shù):
以往,已知在作為被清掃面的地面上自律行駛的同時對地面進行清掃的、所謂的自律行駛型的電動吸塵器(吸塵機器人)。
這樣的電動吸塵器在行駛時必須回避障礙物。因此,為了檢測對行駛產(chǎn)生妨礙的障礙物,而使用超聲波傳感器、紅外線傳感器等傳感器。然而,例如,在使用超聲波傳感器的情況下,柔軟的窗簾、較細的線纜類等存在于行駛方向上時,超聲波不被恰當?shù)胤瓷涠蝗菀讬z測為障礙物。此外,例如,在使用紅外線傳感器的情況下,對象物為黑色、或者為較細的線纜類時,不能夠?qū)λ瓷涞募t外線恰當?shù)剡M行受光,不容易進行障礙物的檢測。
即,在這樣的自律行駛型的電動吸塵器的情況下,通過提高障礙物的檢測精度是能夠以穩(wěn)定的行駛使清掃性能提高的,然而,在未檢測到障礙物的情況下,會與障礙物碰撞、騎上障礙物等而導(dǎo)致行駛停止等,清掃無法進展。
因此,在自律行駛型的電動吸塵器中,為了順暢地進行清掃,障礙物的檢測非常重要,希望提高障礙物的檢測精度。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2007-163223號公報
專利文獻2:日本特開2013-235351號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明要解決的課題在于,提供一種提高了障礙物的檢測精度的電動吸塵器。
解決課題的手段
實施方式的電動吸塵器具有主體殼體、驅(qū)動輪、控制單元、攝像單元、距離圖像生成單元、以及判定單元。驅(qū)動輪使主體殼體能夠行駛??刂茊卧ㄟ^對驅(qū)動輪的驅(qū)動進行控制,由此使主體殼體自律行駛。攝像單元配置在主體殼體上且相互分離,對主體殼體的行駛方向側(cè)進行攝像。距離圖像生成單元基于由攝像單元攝像的圖像,生成位于該行駛方向側(cè)的物體的距離圖像。判定單元基于由距離圖像生成單元生成的距離圖像,判定所攝像到的物體是否為障礙物。
附圖說明
圖1是表示第一電動吸塵器的內(nèi)部構(gòu)造的框圖。
圖2是表示上述電動吸塵器的立體圖。
圖3是從下方表示上述電動吸塵器的平面圖。
圖4是示意性地表示包括上述電動吸塵器的電動吸塵系統(tǒng)的說明圖。
圖5是示意性地表示上述電動吸塵器的物體的距離的計算方法的說明圖。
圖6中的(a)是表示由一方的攝像單元攝像到的圖像的一例的說明圖,(b)是表示由另一方的攝像單元攝像到的圖像的一例的說明圖,(c)是表示在設(shè)定距離相對小的情況下基于(a)及(b)生成的距離圖像的一例的說明圖,(d)是表示在設(shè)定距離相對大的情況下基于(a)及(b)生成的距離圖像的一例的說明圖。
圖7中的(a)是表示上述電動吸塵器的判定單元的障礙物判定所使用的直方圖的一例的說明圖,(b)是表示從(a)的狀態(tài)起電動吸塵器前進了時的直方圖的一例的說明圖。
圖8是示意性地表示由上述電動吸塵器的地圖生成單元進行的地圖的生成方法的說明圖。
圖9是表示上述電動吸塵器的地圖生成時的行駛控制的流程圖。
圖10是表示上述電動吸塵器的行駛控制的流程圖。
圖11是表示第二實施方式的電動吸塵器的行駛控制的流程圖。
圖12是示意性地表示第三實施方式的電動吸塵器的物體的距離的計算方法的說明圖。
圖13是示意性地表示第四實施方式的電動吸塵器的物體的距離的計算方法的說明圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對第一實施方式的構(gòu)成進行說明。
在圖1至圖4中,11為電動吸塵器,該電動吸塵器11與充電裝置(充電臺)12(圖4)一起構(gòu)成電動吸塵裝置(電動吸塵系統(tǒng)),該充電裝置(充電臺)12是成為該電動吸塵器11的充電用基地部的基地裝置。并且,在本實施方式中,電動吸塵器11是在作為行駛面的被清掃面即地面上自律行駛(自走)的同時對地面進行清掃的所謂的自行式清潔機器人(吸塵機器人),例如,與配置在清掃區(qū)域內(nèi)等的作為中繼單元(中繼部)的家庭網(wǎng)關(guān)(路由器)14之間,使用有線通信或者wi-fi(注冊商標)、bluetooth(注冊商標)等無線通信進行通信(收發(fā)),由此能夠經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等(外部)網(wǎng)絡(luò)15與作為數(shù)據(jù)保存單元(數(shù)據(jù)保存部)的通用的服務(wù)器16、作為顯示單元(顯示部)的通用的外部裝置17等進行有線或者無線通信。
此外,該電動吸塵器11具備:中空狀的主體殼體20;使該主體殼體20在地面上行駛的行駛部21;對地面等的塵埃進行清掃的清掃部22;與包括充電裝置12在內(nèi)的外部裝置進行通信的通信部23;對圖像進行攝像的攝像部25;傳感器部26;對行駛部21、清掃部22、通信部23及攝像部25等進行控制的控制器即控制單元(控制部)27;以及向這些行駛部21、清掃部22、通信部23、攝像部25、傳感器部26及控制單元27等供電的二次電池28。此外,以下,將沿著電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛方向的方向設(shè)為前后方向(圖2所示的箭頭fr、rr方向)、將相對于該前后方向交叉(正交)的左右方向(兩側(cè)方向)設(shè)為寬度方向來進行說明。
主體殼體20例如由合成樹脂等形成為扁平的圓柱狀(圓盤狀)等。即,該主體殼體20具備側(cè)面部20a、分別與該側(cè)面部20a的上部及下部連續(xù)的上面部20b(圖2)及下面部20c(圖3)。該主體殼體20的側(cè)面部20a形成為大致圓筒面狀,在該側(cè)面部20a例如配置有攝像部25等。此外,主體殼體20的上面部20b及下面部20c分別形成為大致圓形狀,如圖3所示那樣,在與地面對置的下面部20c分別開口有作為集塵口的吸入口31、以及排氣口32等。
行駛部21具有多個(一對)作為驅(qū)動部的驅(qū)動輪34、34、作為使這些驅(qū)動輪34、34驅(qū)動的動作部的驅(qū)動單元即馬達35、35(圖1)、以及回轉(zhuǎn)用的回轉(zhuǎn)輪36等。
各驅(qū)動輪34是使電動吸塵器11(主體殼體20)在地面上向前進方向及后退方向行駛(自律行駛)的、即行駛用的驅(qū)動輪,沿著左右寬度方向具有未圖示的旋轉(zhuǎn)軸,并在寬度方向上對稱地配置。
各馬達35(圖1)例如與驅(qū)動輪34分別對應(yīng)地配置,能夠使各驅(qū)動輪34獨立地驅(qū)動。
回轉(zhuǎn)輪36位于主體殼體20的下面部20c的寬度方向的大致中央部且前部,是能夠沿著地面回轉(zhuǎn)的從動輪。
清掃部22例如具備:位于主體殼體20內(nèi)而將塵埃與空氣一起從吸入口31吸入并從排氣口32排氣的電動送風機41;可旋轉(zhuǎn)地安裝于吸入口31而將塵埃抓起的作為旋轉(zhuǎn)清掃體的旋轉(zhuǎn)刷42及使旋轉(zhuǎn)刷42旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的刷馬達43(圖1);可旋轉(zhuǎn)地安裝于主體殼體20的前側(cè)等的兩側(cè)而將塵埃聚攏的作為回轉(zhuǎn)清掃部的輔助清掃單元(輔助清掃部)即側(cè)刷44及使該側(cè)刷44驅(qū)動的側(cè)刷馬達45(圖1);以及與吸入口31連通而蓄積塵埃的集塵部46(圖2)等。此外,下述中至少具有一方即可:電動送風機41;旋轉(zhuǎn)刷42及刷馬達43(圖1);側(cè)刷44及側(cè)刷馬達45(圖1)。
圖1所示的通信部23具備:用于經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14及網(wǎng)絡(luò)15與外部裝置17進行無線通信的作為無線通信單元(無線通信部)及吸塵器信號接收單元(吸塵器信號接收部)的無線lan器件47;向充電裝置12(圖4)等發(fā)送無線信號(紅外線信號)的、例如紅外線發(fā)光元件等未圖示的發(fā)送單元(發(fā)送部);以及對來自充電裝置12、未圖示的遙控器等的無線信號(紅外線信號)進行接收的例如光電晶體管等未圖示的接收單元(接收部)等。此外,例如,也可以在通信部23搭載訪問點功能,不經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14地與外部裝置17直接進行無線通信。此外,例如,也可以在通信部23附加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能。
無線lan器件47用于從電動吸塵器11經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14相對于網(wǎng)絡(luò)15收發(fā)各種信息。
攝像部25具備:作為(一方及另一方的)攝像單元(攝像部主體)的攝像機51a、51b;以及作為對這些攝像機51a、51b賦予照明的照明單元(照明部)的led等燈53。
如圖2所示那樣,攝像機51a、51b在主體殼體20的側(cè)面部20a配置在前部的兩側(cè)。即,在本實施方式中,攝像機51a、51b在主體殼體20的側(cè)面部20a,分別配置在相對于電動吸塵器11(主體殼體20)的寬度方向的中心線l、向左右方向傾斜了大致相等的規(guī)定角度(銳角)的位置。換言之,這些攝像機51a、51b相對于主體殼體20在寬度方向上大致對稱地配置,這些攝像機51a、51b的中心位置和與電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛方向即前后方向交叉(正交)的寬度方向的中心位置大致一致。并且,這些攝像機51a、51b分別配置于在上下方向上大致相等的位置、即大致相等的高度位置。因此,這些攝像機51a、51b被設(shè)定成在將電動吸塵器11載放在地面上的狀態(tài)下離該地面的高度相互大致相等。因此,攝像機51a、51b向相互錯開的位置(在左右方向上錯開的位置)分離地配置。此外,這些攝像機51a、51b是如下的數(shù)字攝像機:對主體殼體20的行駛方向即前方,分別以規(guī)定的水平視角(例如105°等),按照每規(guī)定時間、例如每數(shù)十毫秒等每微小時間、或者每數(shù)秒等,對數(shù)字的圖像進行攝像。并且,這些攝像機51a、51b彼此的攝像范圍(視野)va、vb重疊(圖5),由這些攝像機51a、51b攝像到的(一方及另一方的)圖像p1a、p1b(圖6(a)及圖6(b))的攝像區(qū)域是包括將電動吸塵器11(主體殼體20)的寬度方向的中心線l延長了的前方位置的區(qū)域、且在左右方向上疊合。在本實施方式中,這些攝像機51a、51b例如對可見光區(qū)域的圖像進行攝像。此外,由這些攝像機51a、51b攝像到的圖像例如能夠通過未圖示的圖像處理電路等壓縮為規(guī)定的數(shù)據(jù)形式。
燈53用于輸出由攝像機51a、51b對圖像進行攝像時的照明用的光,配置在攝像機51a、51b的中間位置、即主體殼體20的側(cè)面部20a的中心線l上的位置。即,燈53離攝像機51a、51b的距離大致相等。此外,該燈53配置在與攝像機51a、51b在上下方向上大致的位置、即大致相等的高度位置。因此,該燈53配置在攝像機51a、51b的寬度方向的大致中央部。在本實施方式中,該燈53照射包含可見光區(qū)域的光。
圖1所示的傳感器部26例如具備對各驅(qū)動輪34(各馬達35)的轉(zhuǎn)速進行檢測的光編碼器等轉(zhuǎn)速傳感器55。該轉(zhuǎn)速傳感器55根據(jù)測定到的驅(qū)動輪34(圖3)或者馬達35的轉(zhuǎn)速,對電動吸塵器11(主體殼體20(圖3))的回轉(zhuǎn)角度、行進距離進行檢測。因此,該轉(zhuǎn)速傳感器55例如是檢測電動吸塵器11(主體殼體20(圖3))相對于充電裝置12(圖4)等基準位置而言的相對位置的位置檢測傳感器。
控制單元27例如為微型計算機,該微型計算機具備:作為控制單元主體(控制部主體)的cpu;作為保存部的rom,保存由該cpu讀出的程序等固定的數(shù)據(jù);以及作為區(qū)保存部的ram(均未圖示),動態(tài)地形成成為基于程序進行的數(shù)據(jù)處理的作業(yè)區(qū)域的工作區(qū)等各種存儲器區(qū);等等(均未圖示)。該控制單元27例如還具備:作為存儲單元(存儲部)的存儲器61,存儲由攝像機51a、51b攝像到的圖像的數(shù)據(jù)等;作為距離圖像生成單元(距離圖像生成部)的圖像生成部63,基于由攝像機51a、51b攝像到的圖像來計算物體(特征點)離攝像機51a、51b的距離(深度),并基于該計算出的物體的距離來生成距離圖像;作為判定單元的判定部64,判定由該圖像生成部63生成的距離圖像中攝像到的物體是否為障礙物;以及作為地圖生成單元(地圖生成部)的圖像處理部65,基于判定部64的障礙物判定來生成清掃區(qū)域的地圖;等等。此外,該控制單元27具備:對行駛部21的馬達35、35(驅(qū)動輪34、34(圖3))的動作進行控制的行駛控制部66;對清掃部22的電動送風機41、刷馬達43及側(cè)刷馬達45的動作進行控制的清掃控制部67;對攝像部25的攝像機51a、51b進行控制的攝像控制部68;以及對攝像部25的燈53進行控制的照明控制部69等。并且,該控制單元27例如具有:對驅(qū)動輪34、34(圖3)即馬達35、35進行驅(qū)動而使電動吸塵器11(主體殼體20(圖3))自律行駛的行駛模式;經(jīng)由充電裝置12(圖4)對二次電池28進行充電的充電模式;以及動作待機中的待機模式。
存儲器61是與電動吸塵器11的電源的開啟關(guān)閉無關(guān)地對所存儲的各種數(shù)據(jù)進行保持的、例如閃存等非易失性的存儲器。
圖像生成部63使用已知的方法,基于由攝像機51a、51b攝像到的圖像、以及攝像機51a、51b間的距離來計算物體(特征點)的距離,并且生成表示該計算出的物體(特征點)的距離的距離圖像。即,該圖像生成部63例如應(yīng)用基于攝像機51a、51b與物體(特征點)o之間的距離、以及攝像機51a、51b間的距離而進行的三角測量(圖5),從由攝像機51a、51b攝像到的各圖像中檢測表示同一位置的像素點,并計算該像素點的上下方向及左右方向的角度,根據(jù)這些角度及攝像機51a、51b間的距離,計算該位置離攝像機51a、51b的距離。因此,由攝像機51a、51b攝像到的圖像優(yōu)選為,盡可能使范圍重疊(疊合)。此外,該圖像生成部63對距離圖像的生成如下進行:將所計算出的各像素點的距離,例如按照每1個點等的每規(guī)定個數(shù)點來轉(zhuǎn)換為亮度或者色調(diào)等通過視覺確認能夠識別的灰度而顯示。在本實施方式中,圖像生成部63為,作為距離越大則亮度越小的黑白圖像、即從電動吸塵器11(主體殼體20)向前方的距離越遠則越黑、距離越近則越白的例如256灰度(8比特=28)的灰階的圖像,生成距離圖像。因此,該距離圖像是將電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛方向前方的位于攝像機51a、51b攝像的范圍內(nèi)的物體的距離信息(距離數(shù)據(jù))的集合體進行了可視化而得到的。在該圖像生成部63中,僅針對由攝像機51a、51b攝像到的各圖像中的規(guī)定的圖像范圍內(nèi)的像素點生成了距離圖像。
判定部64基于由圖像生成部63生成的距離圖像,判定由攝像機51a、51b攝像到的物體是否為障礙物、即判定成為行駛的障礙的障礙物是否處于前方。具體而言,該判定部64將由圖像生成部63生成的距離圖像(構(gòu)成距離圖像的像素點的距離的數(shù)值數(shù)據(jù))中的物體(特征點)的距離與預(yù)先設(shè)定的或者可變地設(shè)定的作為規(guī)定閾值的設(shè)定距離進行比較,在物體(特征點)位于該設(shè)定距離以下的距離(離電動吸塵器11(主體殼體20)的距離)的情況下,將該物體(特征點)判定為障礙物,不處于設(shè)定距離以下的距離(離電動吸塵器11(主體殼體20)的距離)的物體(特征點)被判定為不是障礙物。更詳細地說,在本實施方式中,判定部64使用將每規(guī)定距離寬度(二進制)的像素數(shù)作為頻數(shù)來表示的直方圖(例如在圖7(a)及圖7(b)中示出例子),通過頻數(shù)數(shù)據(jù)來管理距離圖像中的像素點(物體(特征點))的距離信息,將該直方圖中的包含設(shè)定距離的距離寬度的頻數(shù)與預(yù)先設(shè)定的頻數(shù)閾值進行比較,在比規(guī)定的設(shè)定距離近的距離的頻數(shù)成為規(guī)定的頻數(shù)閾值以上時,判定為在距離圖像中攝像有成為障礙物的物體。
在此,圖像生成部63及判定部64的各自中設(shè)定的規(guī)定的圖像范圍只要滿足(圖像生成部63中設(shè)定的圖像范圍)≧(判定部64中設(shè)定的圖像范圍)的大小關(guān)系即可,也可以不一致,但是在使處理更簡化的情況下,優(yōu)選為一致,因此在本實施方式中對這些圖像范圍一致的情況進行。此外,這些圖像范圍根據(jù)判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離來決定大小。具體地說,判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離越大(越遠),則圖像范圍被設(shè)定得越窄。該圖像范圍也可以與設(shè)定距離成正比例地設(shè)定,也可以根據(jù)對設(shè)定距離設(shè)定的一個或者多個閾值與該設(shè)定距離之間的大小關(guān)系從預(yù)先設(shè)定的多個圖像范圍中選擇最佳的圖像范圍。該圖像范圍設(shè)定為等同于與設(shè)定距離相對應(yīng)的主體殼體20的外形。即,該圖像范圍是根據(jù)電動吸塵器11(主體殼體20)位于離攝像機51a、51b為設(shè)定距離時該電動吸塵器11(主體殼體20)的外形形狀(上下左右的大小)而設(shè)定的。在本實施方式的情況下,主體殼體20為扁平的大致圓柱狀(大致圓盤狀),因此圖像范圍被設(shè)定為左右方向較長的(橫長的)四邊形狀。換言之,該圖像范圍被設(shè)定為電動吸塵器11(主體殼體20)直接直進了設(shè)定距離時所接觸的范圍。此外,判定部64的設(shè)定距離,可以根據(jù)電動吸塵器11(主體殼體20)的移動速度、行駛模式來適當?shù)卦O(shè)定,也能夠由使用者任意地輸入。
圖像處理部65根據(jù)與由判定部64判定為障礙物的物體(特征點)之間的距離、由傳感器部26的轉(zhuǎn)速傳感器55檢測到的電動吸塵器11(主體殼體20)的位置,計算電動吸塵器11(主體殼體20)所配置的清掃區(qū)域及位于該清掃區(qū)域內(nèi)的物體等的位置關(guān)系,而生成地圖。此外,該圖像處理部65不是必須的構(gòu)成。
行駛控制部66通過控制在馬達35、35中流動的電流的大小及朝向來使馬達35、35正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn),由此對馬達35、35的驅(qū)動進行控制,并通過控制這些馬達35、35的驅(qū)動來控制驅(qū)動輪34、34(圖3)的驅(qū)動。
清掃控制部67分別獨立地對電動送風機41、刷馬達43及側(cè)刷馬達45的通電量進行控制,由此對這些電動送風機41、刷馬達43(旋轉(zhuǎn)刷42(圖3))及側(cè)刷馬達45(側(cè)刷44(圖3))的驅(qū)動進行控制。此外,也可以與這些電動送風機41、刷馬達43及側(cè)刷馬達45分別對應(yīng)而獨立地設(shè)置控制部。
攝像控制部68具備對攝像機51a、51b的快門的動作進行控制的控制電路,通過使該快門按照每規(guī)定時間來動作,由此控制為按照每規(guī)定時間使攝像機51a、51b對圖像進行攝像。
照明控制部69經(jīng)由開關(guān)等對燈53的開啟關(guān)閉進行控制。在本實施方式中,該照明控制部69具備對電動吸塵器11周圍的明亮度進行檢測的傳感器,在由該傳感器檢測到的明亮度為規(guī)定以下的情況下,使燈53點亮,在其他時間不使燈53點亮。
此外,二次電池28例如與在圖3所示的主體殼體20的下面部20c的后部的兩側(cè)露出的作為連接部的充電端子71、71電連接,這些充電端子71、71與充電裝置12(圖4)側(cè)電氣及機械地連接,由此經(jīng)由該充電裝置12(圖4)進行充電。
圖1所示的家庭網(wǎng)關(guān)14也被稱為訪問點等,設(shè)置在建筑物內(nèi),例如通過有線相對于網(wǎng)絡(luò)15連接。
服務(wù)器16為與網(wǎng)絡(luò)15連接的計算機(云服務(wù)器),能夠保存各種數(shù)據(jù)。
外部裝置17是在建筑物的內(nèi)部例如經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14相對于網(wǎng)絡(luò)15能夠進行有線或者無線通信、并且在建筑物的外部相對于網(wǎng)絡(luò)15能夠進行有線或者無線通信的、例如pc(平板終端(平板pc))17a、智能手機(移動電話)17b等通用的設(shè)備。該外部裝置17至少具有顯示圖像的顯示功能。
接下來,對上述第一實施方式的動作進行說明。
一般情況下,電動吸塵裝置大體分為通過電動吸塵器11進行清掃的清掃作業(yè)、以及通過充電裝置12對二次電池28進行充電的充電作業(yè)。充電作業(yè)利用使用內(nèi)置于充電裝置12的恒流電路等充電電路的已知方法,因此僅對清掃作業(yè)進行說明。此外,也可以另外具備根據(jù)來自外部裝置17等的指令由攝像機51a、51b的至少任一個對規(guī)定的對象物進行攝像的攝像作業(yè)。
電動吸塵器11例如在成為預(yù)先設(shè)定的清掃開始時刻時、接收到由遙控器或者外部裝置17發(fā)送的清掃開始的指令信號時等的定時,控制單元27從待機模式切換為行駛模式,該控制單元27(行駛控制部66)使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)驅(qū)動而從充電裝置12脫離規(guī)定距離。
接著,電動吸塵器11通過圖像處理部65生成清掃區(qū)域的地圖。在該地圖的生成時,概要地講,電動吸塵器11一邊沿著清掃區(qū)域的外壁等行駛,一邊計算由攝像機51a、51b攝像到的圖像中的物體的距離,根據(jù)該距離來判定墻壁、障礙物,并基于當前的電動吸塵器11的位置來生成地圖(地圖生成模式)。
更詳細地說,參照圖9所示的流程圖等進行說明為,首先,控制單元27一邊(通過行駛控制部66)使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)驅(qū)動而使電動吸塵器11(主體殼體20)沿著清掃區(qū)域ca的外壁行駛時,一邊利用(通過攝像控制部68)驅(qū)動的攝像機51a、51b對行駛方向前方的圖像進行攝像(圖8,步驟1)。這些攝像到的圖像的至少某一個能夠存儲于存儲器61。接下來,基于由這些攝像機51a、51b攝像到的圖像與攝像機51a、51b之間的距離,通過圖像生成部63計算規(guī)定的圖像范圍內(nèi)的物體(特征點)的距離(步驟2)。具體地說,例如在由攝像機51a、51b攝像了圖6(a)及圖6(b)所示那樣的圖像p1a、p1b的情況下,通過圖像生成部63計算該圖像p1a、p1b中的規(guī)定的圖像范圍a1a、a1b內(nèi)的各像素點的距離。圖像范圍a1a、a1b例如是判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離相對大(遠)、例如為1m等設(shè)定距離d1(圖5)的情況下的圖像范圍。并且,圖像生成部63根據(jù)所計算出的距離信息生成距離圖像(步驟3),并基于由判定部64根據(jù)將距離圖像中的每規(guī)定距離寬度內(nèi)的各像素點的數(shù)量作為頻數(shù)的直方圖而判定出的墻壁等障礙物、以及由傳感器部26的轉(zhuǎn)速傳感器55檢測到的電動吸塵器11(主體殼體20)離充電裝置12(圖8)的相對位置即自身的位置,圖像處理部65對清掃區(qū)域ca(圖8)的大體的外形、布局進行繪圖,將各物體(特征點)的距離存儲于存儲器61(步驟4),返回步驟1。例如,控制單元27在判定為對清掃區(qū)域整體進行了繪圖的情況下,使地圖生成模式結(jié)束,轉(zhuǎn)移至后述的清掃模式。此外,該地圖如果在生成時例如暫時存儲于存儲器61等,則下次之后的清掃從存儲器61讀出即可,不需要在每次清掃時進行生成,但是也存在對與存儲器61所存儲的地圖不同的清掃區(qū)域進行清掃的情況、即使為相同的清掃區(qū)域但物體的布局等改變的情況,因此例如也可以能夠根據(jù)用戶的指令等、或者每規(guī)定期間等適當?shù)厣?,也可以基于清掃作業(yè)時的物體的距離測定而隨時更新暫時生成的地圖。
接著,電動吸塵器11基于所生成的地圖,在清掃區(qū)域內(nèi)自律行駛的同時進行清掃(清掃模式)。在該自律行駛時,概略地講,電動吸塵器11一邊前進,一邊計算由攝像機51a、51b攝像到的圖像中的物體的距離,基于該距離、所繪制出的地圖來判定墻壁、障礙物,一邊回避這些墻壁、障礙物地進行行駛一邊通過清掃部22進行清掃。
更詳細地說,參照圖10所示的流程圖等進行說明為,首先,通過控制單元27(行駛控制部66)使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)驅(qū)動而使電動吸塵器11(主體殼體20)行駛(步驟11),通過由控制單元27(攝像控制部68)驅(qū)動的攝像機51a、51b對行駛方向前方進行攝像(步驟12)。這些攝像到的圖像能夠存儲于存儲器61。接下來,基于由這些攝像機51a、51b攝像到的圖像與攝像機51a、51b之間的距離,通過圖像生成部63計算規(guī)定的圖像范圍內(nèi)的物體(特征點)的距離(步驟13)。具體地說,例如,在由攝像機51a、51b攝像了圖6(a)及圖6(b)所示那樣的圖像p1a、p1b的情況下,通過圖像生成部63計算該圖像p1a、p1b中的規(guī)定的圖像范圍a1a、a1b或者圖像范圍a2a、a2b內(nèi)的各像素點的距離。圖像范圍a1a、a1b例如為判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離相對大(遠)的設(shè)定距離d1(圖5)的情況下的圖像范圍,圖像范圍a2a、a2b例如為判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離相對小(近)、例如為30cm等設(shè)定距離d2(圖5)的情況下的圖像范圍。并且,圖像生成部63基于所計算出的距離來生成距離圖像(步驟14)。在圖6(c)、圖6(d)中示出了通過該圖像生成部63生成的距離圖像pl1、pl2的例子。該距離圖像pl1、pl2分別表示判定部64中設(shè)定的設(shè)定距離相對大的情況(設(shè)定距離d1(圖5))和相對小的情況(設(shè)定距離d2(圖5))的例子。該距離圖像例如也能夠存儲于存儲器61。然后,根據(jù)該所生成的距離圖像,判定部64對物體(特征點)的距離與規(guī)定的設(shè)定距離進行比較,而判定在該設(shè)定距離以下是否存在物體、即判定物體是否為障礙物(在電動吸塵器11(主體殼體20)的前方是否存在成為行駛(前進)的障礙的障礙物)(步驟15)。具體地說,判定部64在將距離圖像中的每規(guī)定距離寬度內(nèi)的各像素點的數(shù)量作為頻數(shù)的直方圖中、包含規(guī)定設(shè)定距離的距離寬度的頻數(shù)為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的頻數(shù)閾值以上的情況下,判定為在設(shè)定距離以下存在成為障礙物的物體。例如,在將距離圖像中的每規(guī)定距離寬度內(nèi)的各像素點的數(shù)量作為頻數(shù)的直方圖為如圖7(a)那樣的情況下,若電動吸塵器11(主體殼體20)保持原樣前進,則頻數(shù)整體向距離較小一側(cè)偏移而成為圖7(b)所示那樣的直方圖,在包含設(shè)定距離d(設(shè)定距離d1(圖5)或者設(shè)定距離d2(圖5))的距離寬度(二進制)的頻數(shù)成為頻數(shù)閾值t以上時,判定部64判定為在規(guī)定距離以下存在成為障礙物的物體。并且,在圖10所示的流程圖的步驟15中判定為物體不是障礙物的情況下,保持原樣繼續(xù)行駛(步驟16),并返回步驟11。物體不是障礙物的判定,例如也包括在圖像中未攝像到任何物體的情況。另一方面,在步驟15中判定為物體為障礙物的情況下,進入規(guī)定的回避動作程序(步驟17)。作為該回避動作程序,存在各種方法,例如,控制單元27(行駛控制部66)對馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)的驅(qū)動進行控制,使電動吸塵器11(主體殼體20)停止,并在該位置或者后退了規(guī)定距離的位置進行回轉(zhuǎn)以改變行駛方向。在該回避動作程序之后,電動吸塵器11進入步驟16而繼續(xù)行駛。如此,電動吸塵器11(主體殼體20)在清掃區(qū)域內(nèi)的地面上一邊回避障礙物一邊自律行駛到各個角落并通過控制單元27(清掃控制部67)使清掃部22動作而對地面的塵埃進行清掃。即,電動吸塵器11如即使檢測到障礙物也繼續(xù)進行清掃作業(yè)等那樣進行持續(xù)的動作。
在清掃部22中,通過由控制單元27(清掃控制部67)驅(qū)動的電動送風機41、旋轉(zhuǎn)刷42(刷馬達43)或者側(cè)刷44(側(cè)刷馬達45),經(jīng)由吸入口31將地面的塵埃向集塵部46捕集。并且,在進行了繪圖的清掃區(qū)域的清掃結(jié)束的情況下、或者在清掃作業(yè)中二次電池28的容量降低到規(guī)定量而不足以完成清掃及攝像(二次電池28的電壓降低到放電終止電壓附近)等規(guī)定條件時,在電動吸塵器11中,以回歸至充電裝置12的方式通過控制單元27(行駛控制部66)對馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)的動作進行控制。之后,若充電端子71、71與充電裝置12的充電用端子被連接,則使清掃作業(yè)結(jié)束,控制單元27轉(zhuǎn)移到待機模式或者充電模式。
此外,存儲器61所存儲的圖像的數(shù)據(jù)為,例如在電動吸塵器11回歸到充電裝置12時、在清掃作業(yè)中隨時、每規(guī)定時間、或者存在來自外部裝置17的請求時等定時,經(jīng)由無線lan器件47、并經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14及網(wǎng)絡(luò)15向服務(wù)器16發(fā)送。此外,發(fā)送結(jié)束的數(shù)據(jù)從存儲器61刪除、或者在存儲新的數(shù)據(jù)時覆蓋,由此能夠高效地使用存儲器61的容量。
在服務(wù)器16中,保存從電動吸塵器11發(fā)送的圖像的數(shù)據(jù),并能夠按照來自外部裝置17的請求(訪問)對圖像的數(shù)據(jù)進行下載。
并且,在外部裝置17中,顯示從服務(wù)器16下載的圖像。
如此,根據(jù)第一實施方式,根據(jù)由多個攝像機51a、51b攝像到的主體殼體20的行駛方向側(cè)的圖像,通過圖像生成部63生成位于行駛方向側(cè)的物體的距離圖像,并且基于該生成的距離圖像,通過判定部64判定所攝像到的物體是否為成為行駛(前進)的障礙的障礙物,由此,能夠提高障礙物的檢測精度,能夠使電動吸塵器11(主體殼體20)穩(wěn)定地行駛,能夠提高行駛性能及清掃性能。
此外,通過頻數(shù)數(shù)據(jù)來管理距離圖像的距離信息,在比規(guī)定的設(shè)定距離更近的距離的頻數(shù)成為規(guī)定的頻數(shù)閾值以上時,判定部64將距離圖像中的物體判定為障礙物,由此與例如基于像素點中的任一個是否成為規(guī)定的設(shè)定距離以上的情況來判定圖像中的物體是否為障礙物的情況相比較,不易受到圖像噪聲的影響,能夠更高精度地判定障礙物。
并且,攝像機51a、51b的至少任一個、在本實施方式中攝像機51a、51b均對可見光區(qū)域的圖像進行攝像,因此所攝像到的圖像的畫質(zhì)良好,不實施復(fù)雜的圖像處理就能夠容易地顯示為用戶能夠目視觀察,并且通過用燈53照明包含可見光區(qū)域的光,由此即使在較暗的場所、夜間等,也能夠由攝像機51a、51b可靠地對圖像進行攝像。
接下來,參照圖11對第二實施方式進行說明。此外,對于與上述第一實施方式同樣的構(gòu)成及作用,賦予相同符號而省略其說明。
該第二實施方式與上述第一實施方式相比,清掃模式時的行駛控制不同。具體地說,在該第二實施方式中,在由判定部64判定為所攝像到的物體是障礙物(在電動吸塵器11(主體殼體20)的前方存在成為行駛(前進)的障礙的障礙物)的情況下,在相對地降低了驅(qū)動輪34、34使主體殼體20(電動吸塵器11)行駛的行駛速度之后,將判定部64中的判定用的設(shè)定距離設(shè)定得更小,通過判定部64再次判定所攝像到的物體是否為障礙物、即在電動吸塵器11(主體殼體20)的前方是否存在成為行駛(前進)的障礙的障礙物。
更詳細地說,參照圖11所示的流程圖進行說明為,控制單元27(行駛控制部66)首先使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)驅(qū)動而使電動吸塵器11(主體殼體20)以相對高速的第一速度行駛(步驟21),進行步驟12至步驟14的控制。此外,代替步驟15,進行如下控制:判定部64將物體(特征點)的距離與規(guī)定的設(shè)定距離進行比較,判定在該設(shè)定距離以下是否存在物體、即物體是否為障礙物的步驟22。此時,設(shè)定距離設(shè)為相對大(遠)的設(shè)定距離d1(圖5)。該步驟22的具體的處理與步驟15相同,因此省略說明。然后,在該步驟22中判定部64判定為物體不是障礙物(前方不存在障礙物)的情況下,返回步驟21。此外,在該步驟22中判定為物體是障礙物(前方存在障礙物)的情況下,判定部64將物體(特征點)的距離與規(guī)定的設(shè)定距離進行比較,判定在該設(shè)定距離以下是否存在物體、即物體是否為障礙物(步驟23)。此時,設(shè)定距離設(shè)為相對小(近)的設(shè)定距離d2(圖5)。該步驟23的具體的處理與步驟15相同,因此省略說明。然后,在該步驟23中判定為物體不是障礙物(前方不存在障礙物)的情況下,控制單元27(行駛控制部66)使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)驅(qū)動而使電動吸塵器11(主體殼體20)以相對低速的第二速度行駛(步驟24),即,使電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛速度降低,返回步驟12。此外,在步驟23中判定為物體是障礙物(前方存在障礙物)的情況下,即在步驟22中物體是障礙物的判定之后接著在該步驟23中再次判定為物體是障礙物的情況下,控制單元27(行駛控制部66)使馬達35、35(驅(qū)動輪34、34)停止而使電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛停止(步驟25),結(jié)束控制。
如此,在由判定部64將所攝像到的物體判定為障礙物的情況下,將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得更小而再次判定物體是否為障礙物,由此,能夠?qū)λ鶖z像到的物體更詳細進行評價,能夠提高障礙物的檢測精度。
具體地說,若判定部64判定為所攝像到的物體為障礙物,則在通過控制單元27使電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛速度相對地降低之后,判定部64將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得更小而再次判定物體是否為障礙物,因此能夠在不同的條件下對所攝像到的物體進行再次評價,能夠抑制障礙物的誤檢測。
此外,在由判定部64將物體再次判定為障礙物的情況下,控制單元27使驅(qū)動輪34、34停止而使電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛停止,因此能夠抑制失誤而騎上障礙物或者與障礙物碰撞等誤動作。此外,在上述第二實施方式中,在由判定部64將物體判定為障礙物之后使行駛速度降低而再次判定是否為障礙物的情況下設(shè)定了第一速度和第二速度這2個階段,但也可以反復(fù)進行同樣的處理,而使行駛速度減速3個階段以上并且反復(fù)進行3次以上是否為障礙物的判定。在該情況下,優(yōu)選為,使行駛速度越降低,則使規(guī)定的設(shè)定距離越小(使距離圖像的圖像范圍越大)。
此外,在由判定部64將物體判定為障礙物之后,還能夠代替使行駛速度降低,而例如在使電動吸塵器11(主體殼體20)回轉(zhuǎn)微小的規(guī)定角度之后,再次判定是否為障礙物。在該情況下,也能夠在不同條件下對所攝像到的物體進行再次評價,能夠抑制障礙物的誤檢測。
如此,在由判定部64判定為物體是障礙物的情況下,改變條件并且通過判定部64多次判定物體是否為障礙物,因此能夠進一步提高障礙物檢測的精度。
并且,也可以在由判定部64將物體判定為障礙物之后,進行180°回轉(zhuǎn)而進行回避方向的障礙物判定。
接下來,參照圖12對第三實施方式進行說明。此外,對于與上述各實施方式同樣的構(gòu)成及作用,賦予相同符號而省略其說明。
該第三實施方式為,在上述各實施方式的攝像機51a、51b之間配設(shè)與燈53不同的作為光輸出單元(光輸出部)的光束照射部73。
該光束照射部73構(gòu)成為,例如使用led或者半導(dǎo)體激光器等發(fā)光元件,向主體殼體20的行駛方向前方照射可見光或者紅外線等的光束b。該光束照射部73配置在攝像機51a、51b的中間位置、即主體殼體20的側(cè)面部20a的中心線l上的位置。即,光束照射部73離攝像機51a、51b的距離大致相等。因此,該光束照射部73能夠配置在燈53的上方或者下方等。從該光束照射部73照射的光束b也可以為1束也可以為多束,在本實施方式中例如照射多束。這些光束b優(yōu)選為,向攝像機51a、51b的相互重合的攝像范圍(視野)va、vb內(nèi)照射。
并且,從該光束照射部73照射的光束b向位于主體殼體20(電動吸塵器11)的前方的物體o照射,由此在由攝像機51a、51b攝像到的圖像中作為點s被攝入。
因此,對于例如均勻顏色的墻壁或透明玻璃等這樣的、難以直接攝入在圖像中而不容易根據(jù)圖像計算距離的物體o,將由光束b在物體o上產(chǎn)生的點s作為物體o的特征點來計算與該點s之間的距離,由此,能夠根據(jù)由攝像機51a、51b攝像到的圖像取得物體o的距離。結(jié)果,能夠進一步提高障礙物的檢測精度。
此外,向?qū)D像進行攝像的攝像機51a、51b的相互重合的攝像范圍va、vb內(nèi)照射光束b,由此,能夠?qū)ξ挥谥黧w殼體20(電動吸塵器11)的行駛方向前方的物體o更可靠地照射光束b,能夠進一步提高物體o的檢測精度。
并且,通過從光束照射部73輸出多束光束b,由此能夠在物體o上的不同位置生成多個點s,能夠使用該多個點s來計算物體o的距離,因此能夠更可靠地檢測物體o的距離。因此,能夠進一步提高障礙物的檢測精度。
此外,在上述第三實施方式中,光束照射部73也可以配置在相對于攝像機51a、51b的中間位置即主體殼體20的側(cè)面部20a的中心線l上的位置錯開的位置(與攝像機51a、51b的中間位置不同的位置)。在該情況下,在計算與點s之間的距離時基于光束照射部73的位置進行修正,能夠取得物體o的距離。
接下來,參照圖13對第四實施方式進行說明。此外,對于與上述各實施方式同樣的構(gòu)成及作用,賦予相同符號而省略其說明。
該第四實施方式為,在上述各實施方式的攝像機51a、51b之間具備作為攝像單元的攝像機51c。
該攝像機51c配置在攝像機51a、51b的中間位置、即主體殼體20的側(cè)面部20a的中心線l上的位置。即,該攝像機51c離攝像機51a、51b的距離大致相等。因此,攝像機51a、51c之間的間距與攝像機51c、51b之間的間距相互相等。換言之,這些攝像機51a、51c、51b相互以大致等間隔配置。即,攝像機51a、51c之間的間距及攝像機51c、51b之間的間距,被設(shè)定為攝像機51a、51b之間的間距的大致1/2。換言之,攝像機51a、51c、以及攝像機51c、51b分別構(gòu)成配置間隔相對窄的2個攝像機對,攝像機51a、51b構(gòu)成配置間隔相對寬的2個攝像機對。這些攝像機51a、51b、51c的攝像范圍va、vb、vc重疊,由這些攝像機51a、51b攝像到的各圖像的攝像區(qū)域在左右方向上疊合。在本實施方式中,這些攝像機51a、51b、51c例如對可見光區(qū)域的圖像進行攝像。此外,由這些攝像機51a、51b、51c攝像到的圖像例如能夠通過未圖示的圖像處理電路等壓縮為規(guī)定的數(shù)據(jù)形式。
雖然未圖示,但也能夠?qū)?3分別配置在攝像機51a、51c之間及攝像機51c、51a之間,也可以相對于攝像機51a、51b、51c大致相等距離地配置。
此外,圖像生成部63使用與上述各實施方式同樣的已知方法,基于由相互相鄰的攝像機51a、51c攝像到的圖像、以及相互相鄰的攝像機51a、51c之間的距離,計算物體(特征點)的距離,并且基于由攝像機51c、51b攝像到的圖像及攝像機51c、51b之間的距離,計算物體(特征點)的距離。并且,在該圖像生成部63中,根據(jù)這些分別計算出的物體的距離的平均值來生成距離圖像。在該距離圖像的生成時,可以根據(jù)基于由攝像機51a、51c攝像到的圖像計算出的物體的距離來生成距離圖像(中間距離圖像),并且根據(jù)基于由攝像機51c、51b攝像到的圖像計算出的物體的距離來生成距離圖像(中間距離圖像),將這些中間距離圖像的平均圖像作為距離圖像,也可以不生成這些中間距離圖像,而基于分別計算出的物體的距離的平均值來直接生成距離圖像。
因此,在判定部64中,基于作為利用由相互相鄰的每2個攝像機51a、51c及攝像機51c、51b分別攝像到的圖像中的物體的各距離的平均值生成的距離圖像的平均值而生成的距離圖像,判定所攝像到的物體是否為障礙物,因此圖像噪聲降低,能夠提高障礙物的檢測精度。
此外,通過攝像機51a、51c與攝像機51c、51b以不同的攝像機角度進行攝像,因此能夠?qū)νㄟ^1對攝像機無法攝像到的物體進行攝像,能夠進一步提高障礙物的檢測精度。
并且,在圖像生成部63中,例如在設(shè)定距離相對大的情況下,能夠基于由配置間隔較大、即相互不相鄰的攝像機51a、51b攝像到的圖像來計算物體的距離,在設(shè)定距離相對小的情況下,能夠基于由配置間隔較小、即相互相鄰的攝像機51a、51c及/或攝像機51c、51b攝像到的圖像來計算物體的距離。因此,在圖像生成部63中,例如在設(shè)定距離相對大的情況下,能夠根據(jù)基于由配置間隔較大、即相互不相鄰的攝像機51a、51b攝像到的圖像計算出的物體的距離來生成距離圖像,在設(shè)定距離相對小的情況下,能夠根據(jù)基于由配置間隔較小、即相互相鄰的攝像機51a、51c及/或攝像機51c、51b攝像到的圖像計算出的物體的距離來生成距離圖像。
在圖像生成部63中,在使用三角測量來檢測物體的距離的情況下,物體的距離越近,則攝像機間的距離越小的情況下的距離的計算精度越良好。因此,通過根據(jù)設(shè)定距離的大小來區(qū)分使用由攝像機51a、51b攝像到的圖像、和攝像機51a、51c及/或攝像機51c、51b的圖像,由此能夠提高物體的距離的檢測精度、即障礙物的檢測精度。
并且,例如還能夠進行如下的應(yīng)用等:在由判定部64判定是否存在成為行駛的障礙的障礙物時,圖像生成部63基于由配置間隔較小、即相互相鄰的攝像機51a、51c及/或攝像機51c、51b攝像到的圖像來計算物體的距離并使用基于該計算出的距離生成的距離圖像,在生成地圖時,圖像生成部63基于由配置間隔較大、即相互不相鄰的攝像機51a、51b攝像到的圖像來計算物體的距離,判定部64基于該計算出的物體的距離,使用距離圖像進行判定。
此外,在上述第四實施方式中,攝像機也可以設(shè)定4個以上。
此外,在上述各實施方式中,還能夠?qū)z像機51a、51b(及攝像機51c)配置在主體殼體20(側(cè)面部20a)的左右方向上大致相等的位置、即上下地配置。
并且,還能夠?qū)z像機51a、51b(及攝像機51c)的至少任一個設(shè)為對紅外區(qū)域的圖像進行攝像的紅外線攝像機。
此外,關(guān)于圖像的顯示,除了通過控制單元27處理成能夠在外部裝置17進行顯示的構(gòu)成之外,例如還可以通過分別安裝于外部裝置17的專用的程序(應(yīng)用程序)處理成能夠在外部裝置17進行顯示,還可以在控制單元27或者服務(wù)器16中預(yù)先進行處理后通過外部裝置17的瀏覽器等通用程序進行顯示。即,作為顯示控制單元(顯示控制部),能夠構(gòu)成為通過保存于服務(wù)器16的程序、安裝于外部裝置17的程序等來顯示圖像。
并且,在存儲器61中臨時存儲的圖像等的數(shù)據(jù)向服務(wù)器16發(fā)送而存儲于服務(wù)器16,但是也可以直接存儲于存儲器61,還可以存儲于外部裝置17。
此外,由攝像機51a、51b攝像到的圖像、由圖像生成部63生成的距離圖像,不限定于外部裝置17,例如還能夠在設(shè)置于電動吸塵器11本身的顯示部等進行顯示。在該情況下,也可以不經(jīng)由家庭網(wǎng)關(guān)14及網(wǎng)絡(luò)15從存儲器61向服務(wù)器16發(fā)送數(shù)據(jù),能夠使電動吸塵器11的構(gòu)成及控制進一步簡化。
并且,為了輔助攝像機51a、51b對障礙物的檢測,例如,也可以在主體殼體20的后部等、攝像機51a、51b的視野外的位置另外設(shè)置障礙物檢測用的接觸傳感器等傳感器,或者在主體殼體20的下面部20c設(shè)置對地面的階梯差等進行檢測的紅外線傳感器等階梯差檢測單元(階梯差檢測部)。
并且,圖像生成部63、判定部64、清掃控制部67、攝像控制部68及照明控制部69分別設(shè)置在控制單元27中,但也可以分別設(shè)為彼此不同的另外構(gòu)成,也可以將某2個以上任意組合。
并且,圖像生成部63的距離計算不僅在清掃作業(yè)時,還能夠在電動吸塵器11(主體殼體20)的任意的行駛時使用。
此外,判定部64使用將每規(guī)定距離寬度(二進制)的像素數(shù)作為頻數(shù)來表示的直方圖判定物體是否為障礙物,但也能夠?qū)⒚總€像素點的距離與設(shè)定距離直接進行比較,而判定物體是否為障礙物。
并且,根據(jù)以上說明的至少一個實施方式,通過圖像生成部63基于由分離地配置于主體殼體20的攝像機51a、51b(攝像機51a、51b、51c)攝像到的圖像生成位于該行駛方向側(cè)的物體的距離圖像,通過判定部64基于該生成的距離圖像判定所攝像到的物體是否為障礙物,因此與例如使用紅外線傳感器、超聲波傳感器等的情況相比較,能夠不受到物體的物性(柔軟度、顏色等)影響,不會漏檢小物體,能夠高精度地檢測物體及其距離。因此,能夠提高障礙物的檢測精度。
具體地說,判定部64在由圖像生成部63生成的距離圖像中的物體比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定距離近的情況下,將物體判定為障礙物,因此能夠通過簡單的處理高精度地檢測障礙物。
結(jié)果,以回避由該判定部64判定為障礙物的物體的方式對驅(qū)動輪34、34(馬達35、35)的驅(qū)動進行控制,因此能夠提高自律行駛的精度,能夠?qū)η鍜邊^(qū)域高效地清掃到各個角落。
并且,圖像生成部63分別使用由攝像機51a、51b(攝像機51a、51b、51c)攝像到的圖像的數(shù)據(jù)中、規(guī)定的圖像范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)來生成距離圖像,因此與使用由攝像機51a、51b(攝像機51a、51b、51c)攝像到的圖像的數(shù)據(jù)整體來生成距離圖像的情況相比較,能夠高速地進行處理。
此外,圖像生成部63根據(jù)規(guī)定的設(shè)定距離使圖像范圍變化,因此能夠根據(jù)設(shè)定距離進行僅所需范圍的圖像處理,能夠使處理更高速化。
具體地說,圖像生成部63在規(guī)定的設(shè)定距離相對小的情況下將圖像范圍設(shè)定得相對大,在規(guī)定的設(shè)定距離相對大的情況下將圖像范圍設(shè)定得相對小,因此例如在電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛速度較快的情況等、需要將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得相對大的情況下,僅進行設(shè)定得相對小的圖像范圍的圖像處理即可,處理變得高速,并且,在電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛速度較慢的情況等、可以將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得相對小的情況下,通過將圖像范圍設(shè)定得相對大,能夠進一步提高成為障礙物的物體的檢測精度。
因此,例如,能夠根據(jù)電動吸塵器11(主體殼體20)的行駛速度等的用途適當?shù)貐^(qū)分使用設(shè)定距離及圖像范圍。
此外,將圖像范圍設(shè)為等同于與對應(yīng)于該圖像范圍的設(shè)定距離相對應(yīng)的主體殼體20的外形,由此,能夠僅檢測成為電動吸塵器11(主體殼體20)的前進行駛的妨礙的必要最小限度的障礙物。因此,在除此以外的位置即使存在障礙物,也不會對電動吸塵器11(主體殼體20)的前進行駛產(chǎn)生影響,因此僅在該圖像范圍內(nèi)進行處理就能夠充分檢測成為行駛的妨礙的障礙物,能夠進行高速的處理,并且能夠得到充分的障礙物檢測的效果。
對本發(fā)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提示的,不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種方式來實施,在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式、其應(yīng)變包含于發(fā)明的范圍、主旨,并且包含于專利請求的范圍記載的發(fā)明和其等同的范圍。
一種電動吸塵器的控制方法,該電動吸塵器在主體殼體的相互分離的位置具備對行駛方向側(cè)進行攝像的多個攝像單元,該電動吸塵器的控制方法使主體殼體自律行駛,其特征在于,基于由攝像單元攝像到的圖像,生成位于該行駛方向側(cè)的物體的距離圖像,基于該生成的距離圖像,判定所攝像到的物體是否為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,分別使用由各攝像單元攝像到的圖像的數(shù)據(jù)中的、規(guī)定的圖像范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)來生成距離圖像。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在所生成的距離圖像中的物體比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定距離近的情況下,將該物體判定為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,根據(jù)規(guī)定的設(shè)定距離,改變用于生成距離圖像的規(guī)定的圖像范圍。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在規(guī)定的設(shè)定距離相對小的情況下,將用于生成距離圖像的規(guī)定的圖像范圍設(shè)定得相對大,在規(guī)定的設(shè)定距離相對大的情況下,將用于生成距離圖像的規(guī)定的圖像范圍設(shè)定得相對小。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,將用于生成距離圖像的規(guī)定的圖像范圍設(shè)定為等同于與規(guī)定的設(shè)定距離相對應(yīng)的主體殼體的外形。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在將物體判定為障礙物的情況下,將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得更小,再次判定該物體是否為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在將物體判定為障礙物的情況下,使主體殼體的行駛速度相對降低,在使該主體殼體的行駛速度相對降低了的狀態(tài)下,將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得更小,再次判定物體是否為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在將物體判定為障礙物的情況下,在使主體殼體回轉(zhuǎn)之后,將規(guī)定的設(shè)定距離設(shè)定得更小,再次判定該物體是否為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在將物體再次判定為障礙物的情況下,使主體殼體的行駛停止。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,通過頻數(shù)數(shù)據(jù)來管理距離圖像的距離信息,并且,在比規(guī)定的設(shè)定距離近的距離的頻數(shù)為規(guī)定值以上時,將物體判定為障礙物。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,根據(jù)由相互大致等間隔地分離配置的3個以上的攝像單元中、相互相鄰的每2個攝像單元攝像到的圖像中的物體的距離的平均值,生成距離圖像。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在設(shè)定有包括配置間隔相對窄的2個和配置間隔相對寬的2個在內(nèi)的3個以上攝像單元中,在規(guī)定的設(shè)定距離相對小時,根據(jù)由配置間隔相對窄的2個攝像單元攝像到的圖像來生成距離圖像,在規(guī)定的設(shè)定距離相對大時,根據(jù)由配置間隔相對寬的2個攝像單元攝像到的圖像來生成距離圖像。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,在相互大致等間隔地設(shè)定有3個的攝像單元中,在規(guī)定的設(shè)定距離相對小時,根據(jù)由相互不相鄰的2個攝像單元攝像到的圖像來生成距離圖像,在規(guī)定的設(shè)定距離相對大時,根據(jù)由相互相鄰的2個攝像單元攝像到的圖像來生成距離圖像。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,輸出能夠由攝像單元攝像到的波長的光束,通過計算圖像中的光束的距離,來計算到該輸出的光對物體照射的位置為止的距離。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,光束向?qū)D像進行攝像的多個攝像單元的相互重合的攝像范圍內(nèi)照射。
電動吸塵器的控制方法的特征在于,輸出多束光束。