特許 7528404 ラインアレイを用いた物体の検出

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】ラインアレイを用いた物体の検出

(51)【国際特許分類】

   G01S 17/931 20200101AFI20240730BHJP

   G01S 7/484 20060101ALI20240730BHJP

   G01S 7/4863 20200101ALI20240730BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240730BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

G01S17/931

G01S7/484

G01S7/4863

G05D1/43

A47L9/28 E

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021564849

(86)(22)【出願日】2019-05-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-25

(86)【国際出願番号】 EP2019061900

(87)【国際公開番号】W WO2020224782

(87)【国際公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-04-21

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】516124465

【氏名又は名称】アクチエボラゲット エレクトロルックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フォルスベルグ、ペッテル

【審査官】東 治企

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３０６３５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１２２６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２４８８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４０５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１６３８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０１６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５０９２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２４２３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７０３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５７６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９３５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３２８６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第９３／００３３９９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８－７／５１

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５

Ｇ０５Ｄ １／００－１／８７

Ａ４７Ｌ ９／００－９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボット清掃デバイスであって、それが清掃対象の表面の上で移動するとともに物体を検出するように構成された、ロボット清掃デバイスにおいて、前記ロボット清掃デバイスが、
前記ロボット清掃デバイスの前方に近距離広角光ビームを生成するように構成された第１の光源と、
前記ロボット清掃デバイスの前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第２の光源と、
前記ロボット清掃デバイスの前方に前記表面に向けて近距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第３の光源と、
前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源のうちの１つ以上からの反射光を、前記反射光が反射された、照明された物体を検出するために検出するように構成されたアレイセンサと、
前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源を、１度に１つの光源ずつ、光を放射するように制御し、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源のそれぞれから放射され、前記アレイセンサ上へ反射されている前記光の飛行時間を計算し、前記計算された飛行時間及び前記アレイセンサ上の前記反射光の位置に基づいて、前記光が反射された物体の位置を決定するように構成されたコントローラと、
を備え、
前記第１の光源が発光ダイオードを含み、
前記第２の光源がレーザを含む、ロボット清掃デバイス。

【請求項2】

前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源が、６０～１２０°の水平放射角度をもって光を放射するように構成されている、請求項１に記載のロボット清掃デバイス。

【請求項3】

前記第１の光源が、６５～７５°の鉛直放射角度をもって光を放射するように構成されている、請求項１又は２に記載のロボット清掃デバイス。

【請求項4】

前記第２の光源が、０．１～１．５°の鉛直放射角度をもって光を放射するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット清掃デバイス。

【請求項5】

前記アレイセンサがラインアレイセンサを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボット清掃デバイス。

【請求項6】

ロボット清掃デバイスの、それが清掃対象表面上で移動するとともに物体を検出する方法であって、前記ロボット清掃デバイスが、
第１の光源を、前記ロボット清掃デバイスの前方に近距離広角光ビームを生成するように制御し、アレイセンサ上で、前記第１の光源からの反射光を、前記反射光が反射された、照明された物体を検出するために検出することと、
第２の光源を、前記ロボット清掃デバイスの前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように制御し、アレイセンサ上で、前記第２の光源からの反射光を、前記反射光が反射された、照明された物体を検出するために検出することと、
第３の光源を、前記ロボット清掃デバイスの前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように制御し、アレイセンサ上で、前記第３の光源からの反射光を、前記反射光が反射された、照明された物体を検出するために検出することと、
前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源を、１度に１つの光源ずつ、光を放射するように制御し、前記第１の光源、前記第２の光源及び前記第３の光源のそれぞれから放射され、前記アレイセンサ上へ反射されている前記光の飛行時間を計算し、前記計算された飛行時間、及び前記アレイセンサ上の前記反射光の位置に基づいて、前記光が反射された物体の位置を決定することと、
を含み、
前記第１の光源が発光ダイオードを含み、
前記第２の光源がレーザを含む、方法。

【請求項7】

コンピュータ実行可能命令が、デバイス内に含まれるコントローラ上で実行されたときに、前記デバイスに、請求項６に記載の方法を遂行させるための前記コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラム。

【請求項8】

コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読媒体が、その上に組み込まれた請求項７に記載のコンピュータプログラムを有する、コンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボット清掃デバイス、及びロボット清掃デバイスにおける、ロボット清掃デバイスが清掃対象表面上で移動するとともに物体を検出する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの技術分野において、あり得る障害物と衝突することなく空間を自由に動き回ることができるよう、自律的挙動を有するロボットを用いることが望まれる。

【0003】

当技術分野においては、掃除機を、清掃対象表面を横切って移動させるためのモータの形態の駆動手段を装備した、ロボット真空掃除機が知られている。ロボット真空掃除機は、ロボット真空掃除機が、例えば、床の形態の表面を自由に動き回り、清掃することができるよう、自律的挙動を生じさせるための、マイクロプロセッサの形態の知能、及び進路誘導手段をさらに装備する。それゆえ、これらの従来技術のロボット真空掃除機は、部屋を、家具、ペット、壁、扉等などの、部屋内に配置された障害物と衝突することなく、多かれ少なかれ自律的に横切って移動し、真空掃除する能力を有する。

【0004】

いくつかの従来技術のロボット真空掃除機は、部屋を走行し、障害物を検出するために、飛行時間（ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ）カメラなどの高度な３Ｄセンサを用いる。しかし、３Ｄセンサに関する一般的問題は、それらが高価であることである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、当技術分野におけるこの問題を解決するか、又は少なくとも緩和し、ロボット清掃デバイスが清掃対象表面を走行することを可能にする代替的な方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、本発明の第１の態様において、ロボット清掃デバイスであって、それが清掃対象表面上で移動するとともに物体を検出するように構成された、ロボット清掃デバイスによって達成される。ロボット清掃デバイスは、ロボット清掃デバイスの前方に近距離広角光ビームを生成するように構成された第１の光源と、ロボット清掃デバイスの前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第２の光源と、光源のうちの１つ以上からの反射光を、前記光が反射された、照明された物体を検出するために検出するように構成されたアレイセンサと、を備える。

【0007】

この目的は、本発明の第２の態様において、ロボット清掃デバイスの、それが清掃対象表面上で移動するとともに物体を検出する方法によって達成される。本方法は、第１の光源を、ロボット清掃デバイスの前方に近距離広角光ビームを生成するように制御し、アレイセンサ上で、第１の光源からの反射光を、前記光が反射された、照明された物体を検出するために検出することと、第２の光源を、ロボット清掃デバイスの前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように制御し、アレイセンサ上で、第２の光源からの反射光を、前記光が反射された、照明された物体を検出するために検出することと、を含む。

【0008】

実施形態に係るロボット真空掃除機では、ロボット清掃デバイスの前方に近距離広角光ビームを生成するように構成された、例えば、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）によって具体化された、第１の光源が、衝突を回避するべく任意の障害物を検出するために主に利用される。

【0009】

例えば、レーザによって具体化された、第２の光源は、ロボット清掃デバイスの前方に、例えば、同時位置決め地図作成（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ、ＳＬＡＭ）を利用した進路誘導のために用いられるべき反射詳細情報が取得され得る長距離水平狭角光ビームを生成するように構成されている。

【0010】

有利に、２つの光源を用いることで、比較的低い分解能のラインアレイセンサを用いるが、依然として、物体検出及び進路誘導をロボット清掃デバイスのために可能にすることが可能である。

【0011】

一実施形態では、ロボット清掃デバイスは、ロボット清掃デバイスの前方の表面（例えば、床）に向けて近距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第３の光源を備える。第３の光源はレーザの形態で具体化され得、例えば、家具などの、近距離物体、さらにまた、接近する壁、又は例えば、下の階への階段室の形態の棚部（一般的に「断崖検出」と称される）を検出するために有利に利用される。

【0012】

一実施形態では、ロボット清掃デバイスは、光源を、１度に１つの光源ずつ、光を放射するように制御し、それぞれの光源から放射され、アレイセンサ上へ反射されている光の飛行時間を計算し、計算された飛行時間、及びアレイセンサ上の反射光の位置に基づいて、光が反射された物体の位置を決定するように構成されたコントローラを備える。

【0013】

一実施形態では、光源は、６０～１２０°、より特定的には、８５～９５°、さらにより特定的には、９０°の水平放射角度をもって光を放射するように構成されている。

【0014】

一実施形態では、第１の光源は、６５～７５°、より特定的には、７０°の鉛直放射角度をもって光を放射するように構成されている。

【0015】

一実施形態では、第２の光源は、０．１～１．５°、より特定的には、１°の鉛直放射角度をもって光を放射するように構成されている。

【0016】

一実施形態では、第３の光源は、０．１～１．５°、より特定的には、１°の鉛直放射角度をもって光を放射するように構成されている。

【0017】

以下において、本発明の好ましい実施形態が説明される。

【0018】

概して、請求項において使用される全ての用語は、本明細書において別途明示的に定義されない限り、当技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「ａ／ａｎ／ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔ，ａｐｐａｒａｔｕｓ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｍｅａｎｓ，ｓｔｅｐ，ｅｔｃ．（要素、装置、構成要素、手段、ステップなど）」への言及は全て、別途明示的に断りのない限り、要素、装置、構成要素、手段、ステップなどの少なくとも１つの例に言及するものとしてオープンに解釈されるべきである。本明細書において開示される任意の方法のステップは、明示的に断りのない限り、開示されている正確な順序で遂行される必要はない。

【0019】

次に、添付の図面を参照して本発明を例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1a】図１ａは、一実施形態に係る、ロボット清掃デバイスが移動する表面上の物体の検出の側面図を示す。

【図1b】図１ｂは、一実施形態に係る、図１ａのロボット清掃デバイスの３つの上面図を示す。

【図1c】図１ｃは、一実施形態に係るロボット清掃デバイスのさらなる側面図を示す。

【図2】図２は、一実施形態に係るロボット清掃デバイスの正面図を示す。

【図3】図３は、一実施形態に係る、物体を検出する方法のフローチャートを示す。

【図4】図４は、ロボット清掃デバイスが移動する表面上の物体の検出の変形例の側面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、以下において、本発明の特定の実施形態が示された添付の図面を参照して、本発明をより完全に説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書において説明されている実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的で完全になり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えることになるよう、例として提供されている。本記載全体を通じて同様の番号は同様の要素を指す。

【0022】

本発明は、ロボット清掃デバイス、又は換言すれば、表面を清掃するための自動自己推進式機械、例えば、ロボット真空掃除機、ロボットスイーパ、又はロボット床洗浄機に関する。本発明に係るロボット清掃デバイスは、商用電源駆動式でコードを有するか、電池駆動式であるか、又は任意の他の種類の好適なエネルギー源、例えば、太陽エネルギーを用いることができる。

【0023】

図１ａは、本発明の一実施形態に係る、ロボット清掃デバイスが移動する表面上の物体の検出の側面図を示す。

【0024】

それゆえ、ロボット清掃デバイス１００は、椅子１２０の形態の障害物が壁１４０の前方のラグ１３０上に配置された床１１０の上で移動する。それゆえ、ロボット清掃デバイス１００は、椅子１２０を、壁１４０と同様に、検出し、衝突を回避するためにそれを避けて走行することができ、場合によっては、床１１０を効果的に清掃するために、及び進路誘導のために、壁１４０づたいに進むことができなければならない。さらに、例えば、ラグ１３０の繊維がブラシロールに絡まることを回避するべくロボット１００のブラシロール（図示せず）の回転速度を制御するため、又はラグ１３０の周辺に沿って清掃するため、又はラグ１３０が、後の機会に、例えば、床を最初に清掃した後に、清掃されるべきであると決定するために、ラグ１３０を検出することもできることが有利になり得る。これは、例えば、敷居を横断する際にも有用である。

【0025】

上述されたように、例えば、例として、３２０ｘ３４０画素のサイズを有する画素アレイを装備したＴＯＦカメラの形態の高度な３Ｄセンサが利用される、従来技術のロボット掃除機が存在する。このような従来技術のロボット清掃デバイスは、通例、ロボットの周囲を照明するレーザ光源を装備しており、この場合、ＴＯＦカメラは、遭遇した物体から反射された光を検出し、かくして、放射されたレーザ光の往復時間を測定することによってロボットからのそれらの距離を決定する。

【0026】

それゆえ、画素ごとにアレイの水平及び鉛直方向に沿って反射光を検出することに加えて、ＴＯＦカメラは、画素ごとにＴＯＦ測定結果から奥行き情報をさらに導出し、その周囲状況の３Ｄ表現を作成する。しかし、このようなカメラは高価である。

【0027】

一実施形態に係るロボット清掃デバイス１００は、その代わりに、例えば、１ｘ３０画素を有するラインアレイセンサ１０１、すなわち、単列アレイセンサなどの、はるかにより小さいセンサアレイを装備している。このようなラインアレイセンサははるかにより安価であるが、周囲状況に関して与えられる情報が不可避的に減少することにもなる。

【0028】

例えば、２ｘ３０画素、又はさらに、３ｘ３０画素を有するマルチラインアレイセンサが用いられることが企図され得る。例えば、１ｘ１６画素のアレイなどの、なおいっそう小さいラインアレイセンサが用いられてもよい。

【0029】

例えば、ラインアレイが水平に装着されている場合には、単一の画素列のみが存在することになり、これは、例えば、３２０ｘ３４０画素を含むアレイと比べて、鉛直方向の分解能を大幅に制限する。しかし、図１ａにおいて見ることができるように、実施形態に係るロボット清掃デバイス１００は複数の光源を装備している。

【0030】

ロボット真空掃除機１００の主本体の正面側の上部区分に、ロボット清掃デバイス１００の前方に近距離広角光ビームを生成するように構成された第１の光源１０２が配置されている。第１の光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）によって具体化され得る。第１の光源は、主に、衝突を回避するべく任意の障害物を検出するために利用される。

【0031】

図１ｂ（ロボット真空掃除機１００の３つの上面図を例示目的のために示す）及び図１ｃ（ロボット真空掃除機１００のさらなる側面図を示す）を参照して示される一実施形態では、第１の光源１０２の水平放射角度α１は、９０°前後、例えば、範囲８５～９５°などの、範囲６０～１２０°にあり、その一方で、第１の光源１０２の鉛直放射角度α２は、７０°前後、例えば、範囲６５～７５°にある。

【0032】

通例、第１の光源１０２によって生成される近距離広角光ビームは、反射光の検出時にきめの細かい情報を全くもたらさず、むしろ、物体が掃除機１００の前方に存在するか否かに関する粗いタイプの情報を提供することになる。

【0033】

さらに、ロボット真空掃除機１００は、ロボット清掃デバイス１００の前方に長距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第２の光源１０３を装備している。それゆえ、第２の光源１０３は、水平面内に広がるが、鉛直方向に狭い、光の「スライス」を生成することになる。第２の光源は、例えば、レーザによって具体化され得る。

【0034】

一実施形態では、第２の光源１０３の水平放射角度β１は、９０°前後、例えば、範囲８５～９５°などの、範囲６０～１２０°にあり、その一方で、第２の光源１０３の鉛直放射角度β２は、１°前後、例えば、範囲０．１～１．５°にある。

【0035】

第２の光源１０３は、通例、そのビームが、ロボット１００の視点から多かれ少なかれ真っ直ぐ前方に向けられるように装着されている。第２の光源１０３は、例えば、同時位置決め地図作成（ＳＬＡＭ）を利用した進路誘導のために用いられるべき反射詳細情報が取得され得る光を放射するレーザであり得る。長距離狭角の第２の光源１０３を用いることで、任意の検出された物体の詳細が反射光から導出され得、これが、これらの反射が進路誘導のために用いられることを可能にする。

【0036】

任意選択的に、ロボット清掃デバイス１００の前方の床１２０に向けて近距離水平狭角光ビームを生成するように構成された第３の光源１０４が主本体の正面側に装着されている。第３の光源１０４はレーザの形態で具体化され得、例えば、家具などの、近距離物体、さらにまた、接近する壁、又は例えば、下の階への階段室の形態の棚部（一般的に「断崖検出」と称される）を検出するために利用される。この場合も先と同様に、これらの反射から導出される情報は、第１の光源１０２を用いて提供されるものよりも詳細である。

【0037】

一実施形態では、第３の光源１０４の水平放射角度γ１は、９０°前後、例えば、範囲８５～９５°などの、範囲６０～１２０°にあり、その一方で、第３の光源１０４の鉛直放射角度γ２は、１°前後、例えば、範囲０．１～１．５°にある。

【0038】

光源のうちの１つ以上は、それぞれの光源のビームを光学的に制御するための光学素子を装備し得ることが理解される。

【0039】

上述されたように、各光源のビームはロボット清掃デバイス１００の前方の任意の物体に当たり、アレイの水平及び鉛直方向に沿って反射光を検出し、周囲状況の２Ｄ表現を達成する能力を有する、ラインアレイセンサ１０１に向かって後方反射することになる。

【0040】

さらに、それぞれの光源によって放射されている光ビームの飛行時間を測定することによって、ロボット清掃デバイスに対する物体の位置を決定することが可能であり、これにより、周囲状況の３Ｄ表現を提供する奥行き情報を追加的に達成する。

【0041】

図２は、上述されたラインアレイセンサ１０１、第１の光源１０２、第２の光源１０３、及び第３の光源１０４を示す、本発明の一実施形態における図１ａ～１ｃのロボット清掃デバイス１００の正面図を示す。図２において、全ての３つの光源はセンサ１０１の鉛直中心線に沿って配置されている。しかし、多くの異なる場所が光源のために企図され得る。

【0042】

図２にさらに示されているのは、駆動車輪１０５、１０６、床１２０の上のロボット清掃デバイスの移動などの、ロボット清掃デバイス１００の行動を制御するマイクロプロセッサなどのコントローラ１０７である。コントローラ１０７は、ロボット清掃デバイス１００の近傍の画像を記録するためのラインアレイセンサ１０１に動作可能に結合されている。

【0043】

さらに、コントローラ１０７は、光源の光放射を制御し、ラインアレイセンサ１０１上への反射ビームの飛行時間を計算するために光源１０２、１０３、１０４に動作可能に結合されている。それゆえ、コントローラ１０７は、ビームがラインアレイセンサ１０１上のどこで反射されたのか（すなわち、ｘ及びｙ位置）を、計算された飛行時間（すなわち、ｚ位置）と組み合わせて分析することによって、遭遇した物体の位置データを導出する能力を有する。任意の動作データは、通例、コントローラ１０７によって、コンピュータプログラム１０９に含まれるコンピュータ実行可能命令によって定義されたロボット１００の制御を遂行するために実行されるコンピュータプログラム１０９と共に、メモリ１０８内に記憶される。前記位置データを導出する際には、アレイセンサに対する光源の配置及び角度が考慮されることが留意される。

【0044】

それゆえ、コントローラ１０７は、ラインアレイセンサ１０１を、画像を取り込んで記録するように制御する。コントローラ１０７は、ロボット清掃デバイス１００が清掃対象表面を横切って移動している間に、放射された光ビームが反射された、検出された物体を表現する画像から特徴点を抽出することによって、及びロボット清掃デバイス１００からこれらの物体までの距離を測定することによって、画像から、ロボット清掃デバイス１００が動作している周囲状況の表現又はレイアウトを作成する。それゆえ、コントローラは、記録された画像の検出された物体から清掃対象表面に対するロボット清掃デバイス１００の位置データを導出し、導出された位置データから周囲状況の３Ｄ表現を生成し、駆動モータを、生成された３Ｄ表現と、生成された３Ｄ表現を考慮することによって清掃対象表面が自律的に進路誘導され得るよう、ロボット清掃デバイス１００に供給された進路誘導情報とに従って、ロボット清掃デバイス１００を、清掃対象表面を横切って移動させるように制御する。導出された位置データはロボット清掃デバイスの進路誘導のための基礎の役割を果たすことになるため、位置付けが正しいことが重要である。さもなければ、ロボットデバイスは、その周囲状況の、誤誘導を招く「地図」に従って走行することになる。

【0045】

それゆえ、ラインアレイセンサ１０１及びコントローラ１０７によって記録された画像から生成された３Ｄ表現は、ロボット清掃デバイスが避けて走行しなければならない、壁、フロアランプ、テーブル脚、及びロボット清掃デバイス１００が横断しなければならない、ラグ、じゅうたん、上り段などの形態の障害物の検出を促進する。それゆえ、ロボット清掃デバイス１００は、動作／清掃によってその環境又は周囲状況について学習するように構成されている。

【0046】

一実施形態では、各光源１０２、１０３、１０４の光の放射は、コントローラ１０７によって、ラインアレイセンサ１０１が１度に３つのセンサのうちの１つからの反射光のみを検出するように制御される。

【0047】

例えば、図３のフローチャートに、一実施形態に係る物体を検出する方法が示されている。

【0048】

この例示的な実施形態では、コントローラ１０７は、ステップＳ１０１において、第１の光源１０２を、光ビームを放射するように制御し、椅子１２０に当たってラインアレイセンサ１０１上へ後方反射されている第１の光源１０２の光ビームを表現するデータを導出する。これは、例えば、３０ｍｓの期間にわたって遂行される。それゆえ、コントローラ１０７は、かくして、ロボット清掃デバイス１００からの第１の計算された距離に配置された物体内に、すなわち、椅子１２０が存在すると結論を下す。

【0049】

その後、ステップＳ１０２において、コントローラ１０７は、第２の光源１０３を、光ビームを放射するように制御し、壁１４０に当たってラインアレイセンサ１０１上へ後方反射されている第２の光源１０３の光ビームを表現するデータを導出する。この場合も先と同様に、これは、例えば、３０ｍｓの期間にわたって遂行される。それゆえ、コントローラ１０７は、かくして、ロボット清掃デバイス１００からの第２の計算された距離に配置された壁１４０の形態の物体内に存在すると結論を下す。

【0050】

その後、ステップＳ１０３において、ロボット清掃デバイスがラグ１４０に接近した際に、コントローラ１０７は、第３の光源１０４を、光ビームを放射するように制御し、ラグ１３０に当たってラインアレイセンサ１０１上へ後方反射されている第３の光源１０４の光ビームを表現するデータを導出する。この場合も先と同様に、これは、例えば、３０ｍｓの期間にわたって遂行される。それゆえ、コントローラ１０７は、かくして、ロボット清掃デバイス１００からの第３の計算された距離に配置されたラグ１３０の形態の物体内に存在すると結論を下す。

【0051】

その後、本方法は、ロボット清掃デバイス１００が床１１０上で移動するとともに、ステップＳ１０１において再び最初から開始し得る。

【0052】

有利に、図３を参照して説明されるように２つの（又はさらに、３つの）光源を交互に用いることで、比較的低い分解能のラインアレイセンサ１０１を用いるが、依然として、物体検出及び進路誘導をロボット清掃デバイス１００のために可能にすることが可能である。

【0053】

期間は、異なる光源１０２、１０３、１０４のために異なってもよく、それらは、必ずしも、図３において説明された順序で制御されないことが留意される。例えば、ラグ１３０に接近すると、その特定の期間におけるラグ１３０の検出が、壁１４０を検出することよりも重要であるため、第３の光源１０４は、他の２つのうちのいずれかが、光を再び放射するように制御される前に、比較的長い時間にわたって光を放射するように制御される。

【0054】

図２をさらに参照すると、１つ以上のマイクロプロセッサの形態で具体化されたコントローラ／処理ユニット１０７は、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、又はハードディスクドライブなどの、マイクロプロセッサに関連付けられた好適な記憶媒体１０８にダウンロードされたコンピュータプログラム１０９を実行するように構成されている。コントローラ１０７は、コンピュータ実行可能命令を含む適切なコンピュータプログラム１０９が記憶媒体１０８にダウンロードされ、コントローラ１０７によって実行されたときに、本発明の実施形態に係る方法を実施するように構成されている。記憶媒体１０８はまた、コンピュータプログラム１０９を含むコンピュータプログラム製品であってもよい。代替的に、コンピュータプログラム１０９は、デジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ、ＣＤ）、又はメモリスティックなどの、好適なコンピュータプログラム製品を用いて記憶媒体１０８へ転送されてもよい。さらなる代替例として、コンピュータプログラム１０９は有線又は無線ネットワークを通じて記憶媒体１０８にダウンロードされてもよい。コントローラ１０７は、代替的に、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、複合プログラマブル論理デバイス（ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＣＰＬＤ）などの形態で具体化されてもよい。

【0055】

図４は、ＬＥＤなどの、第４の光源１１１が利用される、図１ａ～１ｃのロボット清掃デバイス１００の変形例を示す。任意選択的な第３の光源１０４は図４に示されていない。

【0056】

第１の光源１０２と同様に、第４の光源１１１は、ロボット清掃デバイス１００の前方に近距離広角光ビームを生成するように構成されている。第４の光源１１１の水平放射角度は、９０°前後、例えば、範囲８５～９５°などの、範囲６０～１２０°にあり得、その一方で、第４の光源１１１の鉛直放射角度は、７０°前後、例えば、範囲６５～７５°にあり得る。

【0057】

第４の光源１１１は、鉛直分解能を増大させるために、鉛直方向に放射された光が、第１の光源１０２から放射された光と（少なくとも部分的に）重なるよう、ロボット清掃デバイス１００の正面側に配置されている。また、物体を検出するため、又は物体を経時的に追跡するために、受信信号の強度を利用することも可能である。

【0058】

本発明は主に以上において数個の実施形態を参照して説明された。しかし、当業者によって容易に理解されるように、以上に開示されているもの以外の実施形態も、添付の特許請求項によって定義されるとおりの本発明の範囲内で同等に可能である。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3】

【図4】