JP2018196622A - 電子機器、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ロボットが自律走行する所定領域の環境をどのように整えれば、ロボットがどの程度の性能を発揮するかをユーザに提示すること。【解決手段】 一実施形態に係る電子機器は、電子機器の位置を変更可能な駆動手段と、第１時刻の地図の情報を記憶する記憶手段と、第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定する測定手段と、地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定する特定手段と、障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出する算出手段と、地図上に、障害物の位置と、障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力する出力手段とを備える。【選択図】 図１

Description

本実施形態は、電子機器、方法及びプログラムに関する。

近年、床面の清掃や荷物の運搬のために、所定の領域を自律的に走行可能なロボットの普及が進んできている。ロボットを自律走行させるためには、自律走行させたい所定領域の環境地図をロボットに予めインプットしておく必要がある。これにより、環境地図に基づいた走行経路の作成が可能となり、当該走行経路に沿った自律走行が実現される。

しかしながら、自律走行させたい所定領域の環境が、常に同じであるとは限らないので、環境地図がインプットされたときと所定領域の環境が異なる場合、ロボットは、所定領域を精度良く自律走行することができない可能性がある。これによれば、ロボットの清掃性能や運搬性能の上昇が見込めないだけでなく、これら性能の低下を招く恐れがある。

このような恐れをなくすためには、ロボットのユーザが、所定領域の環境を、現状の環境を踏まえつつも、環境地図がインプットされたときの環境に近づくように整えれば良い。しかしながら、所定領域の環境をどのように整えたときに、ロボットがどの程度の性能を発揮するかをユーザが知る手段が必要である。

特表２０１５−５３６４８９号公報

本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、ロボットが自律走行する所定領域の環境をどのように整えれば、ロボットがどの程度の性能を発揮するかをユーザに提示可能な電子機器、方法及びプログラムを提供することである。

一実施形態に係る電子機器は、電子機器の位置を変更可能な駆動手段と、第１時刻の地図の情報を記憶する記憶手段と、前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定する測定手段と、前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定する特定手段と、前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出する算出手段と、前記地図上に、前記障害物の位置と、前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力する出力手段とを備える。

図１は、一実施形態に係る電子機器の概略構成例を示す図である。 図２は、同実施形態に係る電子機器に記憶される第１地図の一例を示す図である。 図３は、同実施形態に係る電子機器に記憶される第２地図の一例を示す図である。 図４は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面の一例を示す図である。 図５は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面の別の一例を示す図である。 図６は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面のさらに別の一例を示す図である。 図７は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面のさらに別の一例を示す図である。 図８は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面のさらに別の一例を示す図である。 図９は、同実施形態に係る電子機器の制御部によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、同実施形態に係る電子機器の表示部に表示される表示画面のさらに別の一例を示す図である。 図１１は、同実施形態に係る電子機器の別の概略構成例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係る電子機器の概略構成例を示す図である。なお、本実施形態では、電子機器が、自律走行しながら建物内の床面を清掃するロボット掃除機である場合を想定して説明するが、これに限定されず、電子機器は、空港や駅の床面、道路等を掃除する掃除機や、工場内において荷物を運搬するロボット（移動体）等であっても良い。

図１に示す電子機器１００は、位置検出センサ１０１、障害物検出センサ１０２、集塵部１０３、駆動部１０４、制御部１０５及び表示部１０６等を備えている。

位置検出センサ１０１は、電子機器１００の現在位置を特定するために用いられる情報を収集可能なセンサ装置である。具体的には、位置検出センサ１０１は、超音波センサであり、電子機器１００の周囲に超音波を発信し、反射される超音波を受信することで、電子機器１００の周囲に位置する物体（例えば、障害物や壁等）までの距離を測定する。位置検出センサ１０１によって収集された周囲の物体までの距離を示す距離情報は、後述する制御部１０５に出力される。

なお、本実施形態では、位置検出センサ１０１が超音波センサである場合を想定して説明するが、これに限定されず、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）やジャイロセンサ、加速度センサ等、電子機器１００の現在位置を特定可能なセンサ装置であれば、任意のセンサ装置が位置検出センサ１０１として使用されても良い。

障害物検出センサ１０２は、後述する制御部１０５によって作成される走行経路に沿って走行する電子機器１００の進行方向に障害物が有るか否かを特定可能なセンサ装置（換言すると、電子機器１００の周囲の物体の位置を測定可能なセンサ装置）である。具体的には、障害物検出センサ１０２は、位置検出センサ１０１と同様に超音波センサであり、電子機器１００の進行方向に向かって超音波を発信し、反射される超音波を受信することで、電子機器１００の進行方向に位置する物体までの距離を測定し、当該進行方向に障害物が有るか否かを特定する。障害物検出センサ１０２によって特定された障害物の有無を示す情報と、障害物が有る場合には、その障害物までの距離を示す情報とを含む障害物情報は、後述する制御部１０５に出力される。

なお、本実施形態では、障害物検出センサ１０２が超音波センサである場合を想定して説明するが、これに限定されず、電子機器１００の進行方向に位置する障害物の有無を特定可能なセンサ装置であれば、任意のセンサ装置が障害物検出センサ１０２として使用されても良い。

集塵部１０３は、床面のゴミ等を吸い込んで集める機能を有する。集塵部１０３は、例えば、吸込モーターと、吸込モーターによって床面のゴミ等を含んだ空気を吸い込む吸込部と、吸込部によって吸い込まれたゴミ等を溜めておく集塵室とによって構成される。なお、集塵部１０３の構成は、上記した構成に限定されず、公知の構成であれば、どのような構成であっても構わない。

駆動部１０４は、電子機器１００を自律走行させるための駆動機構を有する。駆動部１０４は、例えば、複数の車輪と、車輪を回転させるための駆動モーターとによって構成される。なお、駆動部１０４の構成は、上記した構成に限定されず、公知の構成であれば、どのような構成であっても構わない。

制御部１０５は、電子機器１００を構成する各部の動作を制御する。具体的には、制御部１０５は、図１に示すように、地図情報記憶部１１０、位置検出部１１１、障害物検出部１１２、経路作成部１１３、経路情報記憶部１１４及び経路評価部１１５等を備えている。なお、制御部１０５に含まれる各部１１１〜１１３，１１５は、図示せぬメモリに記憶されたプログラムが図示しないＣＰＵ（Control Processing Unit）によって実行されることで実現される。

地図情報記憶部１１０は、電子機器１００によって清掃される清掃領域の環境地図を記憶している。具体的には、地図情報記憶部１１０は、障害物が配置されていない状態の清掃領域を示す第１地図の情報と、障害物が配置された状態の清掃領域を示す第２地図の情報とを記憶している。

第１地図は、例えば、新たな清掃領域を電子機器１００の清掃領域として追加する際に、当該新たな清掃領域に障害物となる物体が何も配置されていない状態で、当該新たな清掃領域の広さや形状を測定するためのスキャンが実行された結果として作成される地図である。第２地図は、実際に清掃領域を清掃した際に、電子機器１００の走行経路を作成（更新）するためのスキャンが実行された結果として作成される地図である。

図２は第１地図の一例を示す図であり、図３は第２地図の一例を示す図である。図２に示す第１地図によれば、清掃領域となる部屋が真四角の部屋ではなく、一部の壁が出っ張っていることが分かる。また、図３に示す第２地図によれば、清掃領域となる部屋には、電子機器１００を充電するためのベースステーションＢＳの他に、第１地図との相違部分である３つの障害物Ａ〜Ｃが配置されていることが分かる。なお、第１地図及び第２地図は、図２及び図３に示すように、壁等、動かすことのできない物体（斜線ありで表示される領域）と、障害物Ａ〜ＣやベースステーションＢＳ等、動かすことのできる物体（斜線なしで表示される領域）とを識別可能な地図である方が好ましい。

なお、本実施形態では、地図情報記憶部１１０には、第１地図及び第２地図といった２種類の地図が記憶されている場合を想定しているが、これに限定されず、地図情報記憶部１１０には、第３地図がさらに記憶されていて、第１地図及び第２地図と同様に利用されても良い。第３地図は、タンスや机等、移動させる頻度の少ない物体（固定物）だけが清掃領域に配置された状態でスキャンが実行された結果として作成される地図である。この第３地図は、上記した状態でのスキャンの他に、第２地図が作成・更新される過程で、常に同じ場所に位置する物体を障害物ではなく、固定物とみなすことで、第２地図の後に作成されても良い。また、この第３地図は、後述する障害物検出部１１２により、固定物の位置に所定量以上の変化が検出された場合に、模様替えがあったとして、更新されても良い。

また、本実施形態では、上記したように地図情報記憶部１１０には、第１地図及び第２地図といった２種類の地図が記憶されている場合を想定しているが、これに限定されず、地図情報記憶部１１０には、第２地図だけが記憶されているとしても良い。

位置検出部１１１は、位置検出センサ１０１から出力された距離情報と、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図とに基づいて、電子機器１００の現在位置を特定（検出）する。具体的には、位置検出部１１１は、位置検出センサ１０１からの距離情報によって示される清掃領域内に配置された障害物までの距離と、第２地図によって示される清掃領域に配置された障害物の配置とを照会し、電子機器１００の現在位置を特定する。電子機器１００の現在位置を示す現在位置情報は、障害物検出部１１２及び経路作成部１１３に出力される。

障害物検出部１１２は、障害物検出センサ１０２から出力された障害物情報と、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図と、位置検出部１１１から出力された現在位置情報とに基づいて、電子機器１００の現在の進行方向に対する障害物の有無が、第２地図上の障害物の配置と一致しているか否か（相違ないか否か）を判定する。

なお、障害物情報によって障害物が有ると示されているにも関わらず、第２地図によれば電子機器１００の進行方向には障害物が無い場合、または、障害物情報によって障害物が無いと示されているにも関わらず、第２地図によれば電子機器１００の進行方向には障害物が有る場合、障害物検出部１１２は、第２地図が作成された時点（または前回の更新時）から障害物の配置が変更されていると判定し、第２地図を更新する処理を実行する。更新後の第２地図は、更新前の第２地図に代えて、地図情報記憶部１１０に記憶される。

また、障害物検出部１１２は、第２地図が作成された時点から障害物の配置が変更されていると判定した場合、今回の清掃における電子機器１００の走行経路を見直すよう経路作成部１１３に指示する。

経路作成部１１３は、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図と、位置検出部１１１から出力された現在位置情報とに基づいて、現在位置情報によって示される位置にいる電子機器１００の走行経路を作成する。具体的には、経路作成部１１３は、現在位置情報によって示される電子機器１００の現在位置が当該電子機器１００を充電するためのベースステーションＢＳが設置された場所である場合、第２地図によって示される障害物を避けながら（迂回しながら）清掃するための走行経路（初期経路）を作成する。

また、経路作成部１１３は、現在位置情報によって示される電子機器１００の現在位置が、電子機器１００を充電するためのベースステーションＢＳが設置された場所でない上に、障害物検出部１１２から経路を見直すよう指示を受けた場合、更新後の第２地図によって示される新たな障害物を避けるように走行経路を修正する、または、更新後の第２地図によって示される障害物が有ったとされる場所を避けずに直進するように走行経路を修正する。

経路情報記憶部１１４は、図１に示すように、実経路情報記憶部１１４ａと仮想経路情報記憶部１１４ｂとを含む。実経路情報記憶部１１４ａは、電子機器１００が今回の清掃時に、実際に走行した経路である実経路を示す実経路情報を記憶している。一方で、仮想経路情報記憶部１１４ｂは、電子機器１００が今回の清掃時に使用した第２地図上に位置する障害物を除去したと仮定した上で、電子機器１００が走行可能な経路である仮想経路を示す仮想経路情報を記憶している。

なお、仮想経路情報は、電子機器１００が今回の清掃時に使用した第２地図上に位置する障害物の数に応じて作成され、記憶される。例えば、今回の清掃時に使用した第２地図が図３に示す第２地図であった場合、仮想経路情報記憶部１１４ｂには、障害物Ａ〜Ｃのそれぞれを除去したと仮定した場合の仮想経路情報と、障害物Ａ，Ｂ、障害物Ｂ，Ｃ、障害物Ｃ，Ａを除去したと仮定した場合の仮想経路情報と、障害物Ａ〜Ｃの全てを除去したと仮定した場合の仮想経路情報とが記憶される。

経路評価部１１５は、実経路情報記憶部１１４ａに記憶された実経路情報によって示される走行経路（実経路）に対する評価指標を算出する。同様に、経路評価部１１５は、仮想経路情報記憶部１１４ｂに記憶された仮想経路情報によって示される走行経路（仮想経路）に対する評価指標を算出する。

なお、ここでの評価指標とは清掃性能（掃除性能）を示し、例えば、清掃領域に配置された障害物に起因して生じてしまう未清掃領域（換言すると、障害物があることにより清掃することができない領域）の面積（具体的には、Ｘ[ｍ^２]等）がこれに相当する。この場合、未清掃領域の面積が小さい程、清掃性能は高く、未清掃領域の面積が大きい程、清掃性能が低いことが分かる。

但し、評価指標は、未清掃領域の面積に限定されず、例えば、清掃可能領域の面積であっても良いし、清掃領域の面積に対する未清掃領域の面積の割合や、清掃領域の面積に対する清掃可能領域の面積の割合等であっても構わない。さらには、評価指標は、清掃領域を清掃する際の走行距離や、清掃領域を清掃し終えるまでにかかる時間等であっても良い。

なお、本実施形態では、電子機器１００がロボット掃除機である場合を想定しているため、評価指標は清掃性能を示すものとしたが、電子機器１００が工場内において荷物を運搬するロボットである場合、評価指標は運搬清掃を示すものとなる。具体的には、第１地点から第２地点に移動する際の走行距離や、第１地点から第２地点に移動し終えるまでにかかる時間等が、これに相当する。

経路評価部１１５は、実経路情報によって示される実経路に対応した評価指標と、仮想経路情報によって示される仮想経路に対応した評価指標とを比較し、電子機器１００が仮想経路を走行した場合、今回の清掃時に走行した実経路を走行する場合に比べて、どれだけ清掃性能が向上するかを示す評価指標の改善率（換言すると、掃除の改善率）を算出する。

例えば、上記した評価指標が未清掃領域の面積である場合、経路評価部１１５は、実経路情報によって示される実経路に対応した未清掃領域の面積と、仮想経路情報によって示される仮想経路に対応した未清掃領域の面積との差分を算出する。これによれば、未清掃領域がどれだけ減少するのかを評価指標の改善率として算出することができる。

また、上記した評価指標が清掃可能領域の面積である場合、経路評価部１１５は、実経路情報によって示される実経路に対応した清掃可能領域の面積と、仮想経路情報によって示される仮想経路に対応した清掃可能領域との差分を算出する。これによれば、清掃可能領域がどれだけ増加するのかを評価指標の改善率として算出することができる。

なお、今回の清掃時に実際に走行した実経路だけでなく、過去の清掃時に走行した実経路に対応した評価指標も参照することで、過去から現在にかけて未清掃の領域（または、過去から現在にかけて清掃回数が少ない領域、つまり、塵埃が堆積している領域）を抽出し、当該抽出された領域をどれだけ清掃できるかが、評価指標の改善率として算出されても良い。

経路評価部１１５によって算出された評価指標の改善率を示す性能向上情報は、表示部１０６に出力される。

なお、経路評価部１１５は、実経路及び仮想経路に対する複数種類の評価指標を算出し、全ての種類について、評価指標の改善率を算出しても良い。例えば、未清掃領域の面積と、清掃領域を清掃する際の走行距離といった２種類の評価指標が算出され、未清掃領域がどれだけ減少するのかを示す評価指標の改善率と、走行距離がどれだけ短縮するのかを示す評価指標の改善率とが、それぞれ算出されても良い。この場合、表示部１０６には、未清掃領域の減少値に関する性能向上情報と、走行距離の短縮値に関する性能向上情報とが出力される。

表示部１０６は、いわゆるディスプレイであり、制御部１０５内の経路評価部１１５から出力された性能向上情報や地図情報記憶部１１０に記憶された地図情報が表示される。

図４は、表示部１０６に表示される表示画面の一例を示す図である。なお、ここでは、性能向上情報が、未清掃領域の減少割合に関する情報である場合を想定している。
図４では、経路評価部１１５から出力された性能向上情報と、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図とが利用された場合の表示画面を例示している。図４に示す表示画面によれば、ユーザは、性能向上情報Ｐ_Ａから、第２地図上のオブジェクトＯ_Ａにより示される障害物Ａを除去すれば、未清掃領域がＸ_Ａ％減少することを把握することができる。同様に、図４に示す表示画面によれば、ユーザは、性能向上情報Ｐ_Ｂから、第２地図上のオブジェクトＯ_Ｂにより示される障害物Ｂを除去すれば、未清掃領域がＸ_Ｂ％減少することを把握することができる。さらに、図４に示す表示画面によれば、ユーザは、性能向上情報Ｐ_Ｃから、第２地図上のオブジェクトＯ_Ｃにより示される障害物Ｃを除去すれば、未清掃領域がＸ_Ｃ％減少することを把握することができる。

なお、ここでは、障害物Ａ〜Ｃのそれぞれを除去した場合の性能向上情報だけが表示される場合を例示したが、障害物Ａ，Ｂ、障害物Ｂ，Ｃ、障害物Ｃ，Ａを除去した場合の性能向上情報と、障害物Ａ〜Ｃの全てを除去した場合の性能向上情報とがさらに表示されても良い。

第２地図上の各障害物Ａ〜Ｃを示す各オブジェクトＯ_Ａ〜Ｏ_Ｃは、図４に示すように、所定の色でそれぞれ色付けされて表示されても良い。例えば、未清掃領域の減少割合がＸ_Ａ＞Ｘ_Ｂ＞Ｘ_Ｃの関係を有している場合、除去することで未清掃領域を最も減らすことのできる障害物ＡのオブジェクトＯ_Ａを第１色で表示し、除去することで未清掃領域をある程度減らすことのできる障害物ＢのオブジェクトＯ_Ｂを第２色で表示し、除去したとしても未清掃領域をあまり減らすことのできない障害物ＣのオブジェクトＯ_Ｃを第３色で表示するとしても良い。

これによれば、ユーザは、どの障害物を除去すれば、未清掃領域が減りやすいか、つまり、清掃領域がよりきれいになるかを色（直感的に）で判別することができるようになる。

なお、第１〜第３色は、第１色が最も濃く、以降は段階的に薄くなるグレースケールであっても良いし、赤色、黄色及び青色等であっても良い。より詳しくは、清掃性能の上昇が最も見込める障害物のオブジェクトを第１色である赤色又は最も濃い色で表示し、２番目に清掃性能の上昇が見込める障害物のオブジェクトを第２色である黄色又は２番目に濃い色で表示し、清掃性能の上昇が最も見込めない障害物のオブジェクトを第３色である青色又は最も薄い色で表示するとしても良い。

図４では、清掃領域内に３つの障害物Ａ〜Ｃが配置されていた場合を想定しているため、障害物のオブジェクトの色もまた３種類となるが、これに限定されず、障害物のオブジェクトの色の種類は、清掃領域内に配置される障害物の数に応じて決定される。

また、図４では、性能向上情報が表形式で表示部１０６に表示される場合を例示したが、性能向上情報の表示形式はこれに限定されず、例えば図５に示すように、第２地図上の各障害物Ａ〜ＣのオブジェクトＯ_Ａ〜Ｏ_Ｃ近辺に、それぞれに対応する性能向上情報が表示されても良い。これによれば、図４に示す場合に比べて、より大きな第２地図を表示することができるという利点を得ることができる。

さらに、図４では、未清掃領域の減少割合に関する性能向上情報だけが表示される場合を例示しているが、これに限定されず、経路評価部１１５から複数種類の性能向上情報が出力されている場合、複数種類の性能向上情報が表示されるとしても良い。例えば、未清掃領域の減少割合に関する性能向上情報に加えて、走行距離の短縮値に関する性能向上情報が経路評価部１１５から出力されている場合、未清掃領域の減少割合に加えて、走行距離の短縮値がさらに表示されても良い。

次に、図６を参照して、図４とは異なる表示画面の一例について説明する。
図６では、経路評価部１１５から出力された性能向上情報と、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図とに加えて、経路情報記憶部１１４に記憶された経路情報がさらに利用された場合の表示画面を例示している。なお、ここでは、第２地図上の各障害物Ａ〜ＣのオブジェクトＯ_Ａ〜Ｏ_Ｃをユーザはタップする等して選択・指定可能であるものとし、障害物ＡのオブジェクトＯ_Ａが選択・指定された場合を想定している。

図６に示す表示画面によれば、ユーザは、性能向上情報Ｐ_Ａから、第２地図上のオブジェクトＯ_Ａにより示される障害物Ａを除去すれば、未清掃領域がＸ_Ａ％減少することを把握することができると共に、障害物Ａを除去した場合の電子機器１００の走行経路が仮想経路Ｒ_Ａとなることを把握することができる。また、ユーザは、今回の清掃時の実経路ｒと、上記した仮想経路Ｒ_Ａとの違いも把握することができる。

なお、上記したように、ここでは、障害物ＡのオブジェクトＯ_Ａが選択・指定された場合を想定して説明したが、障害物Ｂ，ＣのオブジェクトＯ_Ｂ，Ｏ_Ｃがユーザにより選択・指定された場合も同様に、表示画面には、選択・指定されたオブジェクトにより示される障害物が除去された場合の未清掃領域の減少割合と、今回の清掃時の実経路と、選択・指定されたオブジェクトにより示される障害物が除去された場合の仮想経路とが表示される。

また、図６では、今回の清掃時の実経路ｒと、ユーザによって選択・指定されたオブジェクトＯ_Ａにより示される障害物を除去した場合の仮想経路Ｒ_Ａとが１つの地図上に共に表示される場合を例示したが、表示方法はこれに限定されず、例えば、２つの地図が表示され、一方の地図に実経路ｒが表示され、他方の地図に仮想経路Ｒ_Ａが表示されるとしても良い。あるいは、１つの地図上において、実経路ｒと仮想経路Ｒ_Ａとが交互に切替表示されるとしても良い。

さらに、図７を参照して、図４，６とは異なる表示画面の一例について説明する。
図７では、図６に示した表示画面と同様に、経路評価部１１５から出力された性能向上情報と、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図とに加えて、経路情報記憶部１１４に記憶された経路情報がさらに利用された場合の表示画面を例示している。なお、ここでは、図６の場合と同様に、第２地図上の各障害物Ａ〜ＣのオブジェクトＯ_Ａ〜Ｏ_Ｃをユーザはタップする等して選択・指定可能であるものとし、障害物ＡのオブジェクトＯ_Ａが選択・指定された場合を想定している。

図７に示す表示画面によれば、ユーザは、性能向上情報Ｐ_Ａから、第２地図上のオブジェクトＯ_Ａにより示される障害物Ａを除去すれば、未清掃領域がＸ_Ａ％減少することを把握することができると共に、障害物Ａを除去した場合の電子機器１００の走行経路では未清掃領域となるであろう清掃不可領域Ｙ_１，Ｙ_２を把握することができる。つまり、ユーザは、障害物Ａを除去した際に、清掃不可領域Ｙ_１，Ｙ_２を自身の手で清掃すれば良いことを把握することができる。なお、清掃不可領域は、選択・指定されたオブジェクトにより示される障害物が除去された場合の仮想経路により清掃可能な領域と、清掃領域との差分を算出することで、特定される。

なお、図４〜図７では、表示部１０６に表示される表示画面には、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図そのものが表示されるとしたが、これに限定されず、表示画面には、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図をきれいに加工した加工済みの地図であっても良いし、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図の一部だけにフォーカスした地図であっても良い。あるいは、地図情報記憶部１１０に記憶された第１地図をきれいに加工した加工済みの地図であっても良い。第１地図は、図６に示した実経路ｒと仮想経路Ｒ_Ａとを一度に表示する場合等、表示画面が複雑化する場合に利用される。

また、本実施形態に係る電子機器１００に、走行中に周囲を撮影可能なカメラがさらに搭載される場合、表示部１０６は、図８に示す表示画面を表示しても良い。つまり、図４〜図７に示す表示画面中の障害物のオブジェクトの代わりに、走行途中にカメラによって撮影された障害物の画像Ｇ_Ａ〜Ｇ_Ｃが表示されても良い。これによれば、ユーザは、障害物が何であるかを画像により具体的に把握することができるようになる。

さらには、図８に示す表示画面の第２地図を表示せずに、障害物の画像Ｇ_Ａ〜Ｇ_Ｃと、性能向上情報Ｐ_Ａ〜Ｐ_Ｃとが対応づけられた表示画面が表示されても良い。

次に、図９を参照して、電子機器１００が所定の清掃領域を清掃するために起動されてから終了されるまでに、制御部１０５によって実行される処理の一例について説明する。なお、ここでは、地図情報記憶部１１０には、所定の清掃領域に何も配置されていない状態でスキャンが実行され、その結果として作成された第１地図と、所定の清掃領域を前回清掃した際に作成（更新）された第２地図とが予め記憶されているものとする。

まず、電子機器１００が起動されると、制御部１０５内の位置検出部１１１は、位置検出センサ１０１から出力される距離情報と、地図情報記憶部１１０に記憶される第２地図とに基づいて、電子機器１００の現在位置を特定する。

この結果、電子機器１００の現在位置が、電子機器１００を充電するためのベースステーションＢＳが設置されている場所である場合、経路作成部１１３は、地図情報記憶部１１０に予め記憶される第２地図に基づいて、今回の清掃時の走行経路（初期経路）を作成する。具体的には、経路作成部１１３は、第２地図によって示される障害物を避けながら清掃領域を走行可能な初期経路を作成する（ブロックＢ１）。

なお、起動時は、電子機器１００は、基本的にはベースステーションＢＳに位置するため、経路作成部１１３は、電子機器１００の起動時は、位置検出部１１１による電子機器１００の現在位置の特定を待たずに、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図に基づいて上記した初期経路を作成しても良い。

続いて、初期経路が経路作成部１１３によって作成されると、制御部１０５は、集塵部１０３及び駆動部１０４を制御し、当該初期経路に沿って電子機器１００を自律走行させる（ブロックＢ２）。

なお、以降の処理中においては、位置検出センサ１０１からは距離情報が制御部１０５に常に出力され、障害物検出センサ１０２からは障害物情報が制御部１０５に常に出力されているものとする。また、制御部１０５内の位置検出部１１１は、位置検出センサ１０１から出力される距離情報と、地図情報記憶部１１０に予め記憶される第２地図とに基づいて、電子機器１００の現在位置を常に特定し、特定結果である現在位置情報を障害物検出部１１２及び経路作成部１１３に常に出力しているものとする。

電子機器１００が清掃（自律走行）を開始すると、障害物検出部１１２は、障害物検出センサ１０２から出力される障害物情報と、地図情報記憶部１１０に記憶される第２地図と、位置検出部１１１から出力される現在位置情報とに基づいて、電子機器１００の現在の進行方向における障害物の有無と、第２地図上の障害物の配置とが一致しているか否かを判定する（ブロックＢ３）。

なお、ブロックＢ３の処理の結果、現在位置情報によって示される現在位置において、障害物情報によって示される障害物の有無と、第２地図上の障害物の配置とが一致すると判定された場合（ブロックＢ３のＹＥＳ）、後述するブロックＢ６の処理に進む。

ブロックＢ３の処理の結果、現在位置情報によって示される現在位置において、障害物情報によって示される障害物の有無と、第２地図上の障害物の配置とが一致しないと判定された場合（ブロックＢ３のＮＯ）、障害物検出部１１２は、地図情報記憶部１１０に予め記憶された第２地図を更新する（ブロックＢ４）。

具体的には、障害物情報によれば障害物が有ると示されているにも関わらず、第２地図上には障害物が無い場合、障害物検出部１１２は、障害物情報によって障害物が有るとされる位置に対応する第２地図上の位置に、障害物を示すオブジェクトを新たに配置することで第２地図を更新する。

また、障害物情報によれば障害物が無いと示されているにも関わらず、第２地図上には障害物が有る場合、障害物検出部１１２は、第２地図上において、電子機器１００の現在の進行方向に配置されている障害物を示すオブジェクトを削除することで第２地図を更新する。

第２地図が更新されると、経路作成部１１３は、更新後の第２地図に基づいて、所定の清掃領域を走行可能な新たな走行経路を作成する、つまり、走行経路を修正する（ブロックＢ５）。

具体的には、障害物を示すオブジェクトが新たに配置されることで第２地図が更新された場合、経路作成部１１３は、新たな障害物を迂回して清掃領域を走行するような走行経路を新たに作成する。

一方で、障害物を示すオブジェクトが削除されることで第２地図が更新された場合、経路作成部１１３は、削除されたオブジェクトが配置されていた場所を避けずに直進するような走行経路を新たに作成する。

次に、経路作成部１１３は、位置検出部１１１から出力される現在位置情報を参照して、当該現在位置情報によって示される現在位置が、走行経路の終点であるか否かを判定する（ブロックＢ６）。なお、現在位置が走行経路の終点でないと判定された場合（ブロックＢ６のＮＯ）、上記したブロックＢ２の処理に戻り、制御部１０５は、集塵部１０３及び駆動部１０４を制御して、走行経路に沿って電子機器１００を走行させる。

一方で、現在位置が走行経路の終点であると判定された場合（ブロックＢ６のＹＥＳ）、経路作成部１１３は、今回の清掃時に走行した走行経路を示す実経路情報を実経路情報記憶部１１４ａに記憶する。また、経路作成部１１３は、第２地図上の障害物が除外された場合の走行経路を作成し、当該走行経路を示す仮想経路情報を仮想経路情報記憶部１１４ｂに記憶する（ブロックＢ７）。

なお、仮想経路情報は、第２地図上の障害物の数に応じた数だけ記憶される。例えば、第２地図上に２つの障害物が配置されている場合、一方の障害物が除外された場合の走行経路を示す仮想経路情報と、他方の障害物が除外された場合の走行経路を示す仮想経路情報と、両方の障害物が除外された場合の走行経路を示す仮想経路情報とが、仮想経路情報記憶部１１４ｂに記憶する。

続いて、経路評価部１１５は、実経路情報記憶部１１４ａに記憶された実経路情報により示される走行経路、つまり、今回の清掃時に走行した実経路に対する評価指標を算出する（ブロックＢ８）。

また、経路評価部１１５は、仮想経路情報記憶部１１４ｂに記憶された１以上の仮想経路情報により示される仮想経路に対する評価指標をそれぞれ算出する（ブロックＢ９）。

経路評価部１１５は、実経路情報により示される走行経路に対する評価指標と、仮想経路情報により示される走行経路に対する評価指標とを比較し、評価指標の改善率を算出する（ブロックＢ１０）。

しかる後、経路評価部１１５は、算出された評価指標の改善率を示す性能向上情報をユーザに提示するために表示部１０６に出力し（ブロックＢ１１）、ここでの処理を終了させる。表示部１０６は、性能向上情報の入力を受けると、図４〜図８に示したような表示画面を表示する。

以上説明した一実施形態によれば、電子機器１００は、実経路に対する評価指標と、仮想経路に対する評価指標とを算出した上で、清掃領域に配置された障害物を除去することによる評価指標の改善率を算出して、これをユーザに提示する構成を備えている。つまり、電子機器１００（ロボット）が自律走行する所定領域（清掃領域）の環境をどのように整えれば、電子機器１００（ロボット）がどの程度の性能を発揮するかをユーザに提示することができる。

なお、本実施形態では、電子機器１００は、図４〜図８に示したように、障害物を除去した場合にどれだけ清掃性能が向上するかを示す表示画面を表示するとしたが、これに限定されず、例えば図１０に示す表示画面を表示するとしても良い。

図１０は、表示部１０６に表示される表示画面の一例を示す図である。なお、図１０に示す表示画面は、図４〜図８に示した表示画面とは異なり、清掃終了後だけでなく、清掃途中に表示されても良い。

図１０では、地図情報記憶部１１０に記憶された第２地図と、位置検出部１１１によって出力される現在位置情報と、経路作成部１１３によって作成される走行経路とが利用された場合の表示画面を例示している。図１０に示す表示画面は、第２地図上のオブジェクトＯ_Ａ〜Ｏ_Ｃにより示される障害物Ａ〜Ｃの配置推奨領域Ｚ_Ａ〜Ｚ_Ｃをユーザに対して提示する。配置推奨領域Ｚ_Ａ〜Ｚ_Ｃとは、障害物Ａ〜Ｃが配置されたとしても、清掃性能の上昇が見込める領域（または、悪影響を与えないと予想される領域、換言すると、悪影響を抑制可能と予想される領域）を示す。具体的には、配置推奨領域Ｚ_Ａ〜Ｚ_Ｃは、今回の清掃時において既に清掃された領域であり、以降に引き続き行われる清掃の妨げとならない領域を指す。あるいは、配置推奨領域Ｚ_Ａ〜Ｚ_Ｃは、過去の清掃時に数回にわたって清掃されている領域であり、今回の清掃時に清掃しなくても十分にきれいな領域を指す。

これによれば、ユーザは、障害物をどこに移動させれば清掃性能の上昇が見込めるかを容易に把握することができるようになる。

また、本実施形態では、障害物情報によって示される障害物の有無と、第２地図上の障害物の配置とが異なる場合、当該第２地図を更新し、更新後の第２地図に基づいて、どこに障害物が配置されているかがユーザに提示される（換言すると、第１地図と、更新後の第２地図との相違部分が障害物として特定され、この結果、障害物の配置がユーザに提示される）場合を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、障害物情報によって示される障害物の有無と、第１地図との差分を障害物として特定し、この結果に基づいた障害物の配置がユーザに提示されるとしても良い。すなわち、現在の障害物の配置を示す地図が作成されなくても（更新によって得られなくても）、障害物の配置をユーザに提示可能な構成であっても良い。

また、本実施形態では、電子機器１００に表示部１０６が設けられ、この表示部１０６に性能向上情報が表示される場合について説明したが、これに限定されず、例えば図１１に示すように、電子機器１００に、表示部１０６の代わりに無線通信モジュール１０７が設けられ、この無線通信モジュール１０７と無線通信可能な無線通信モジュール２０１と、表示部２０２とを備える外部表示デバイス２００に、性能向上情報は表示されても良い。この場合、電子機器１００に設けられる無線通信モジュール１０７は、上記した性能向上情報の他に、地図情報記憶部１１０に記憶される地図の情報や、経路情報記憶部１１４に記憶される経路情報、等もあわせて、外部表示デバイス２００に送信する。外部表示デバイス２００としては、例えば、スマートフォンやタブレット端末等が一例として挙げられる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…電子機器、１０１…位置検出センサ、１０２…障害物検出センサ、１０３…集塵部、１０４…駆動部、１０５…制御部、１０６…表示部、１０７…無線通信モジュール、１１０…地図情報記憶部、１１１…位置検出部、１１２…障害物検出部、１１３…経路作成部、１１４…経路情報記憶部、１１４ａ…実経路情報記憶部、１１４ｂ…仮想経路情報記憶部、１１５…経路評価部、２００…外部表示デバイス、２０１…無線通信モジュール、２０２…表示部。

Claims (14)

1. 電子機器の位置を変更可能な駆動手段と、
   第１時刻の地図の情報を記憶する記憶手段と、
   前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定する測定手段と、
   前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定する特定手段と、
   前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出する算出手段と、
   前記地図上に、前記障害物の位置と、前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力する出力手段と
   を具備する電子機器。
2. 前記駆動手段による前記電子機器の位置の変更に伴って清掃する清掃手段
   をさらに具備し、
   前記算出手段は、
   前記清掃手段による清掃に関して、前記障害物により影響を受ける清掃性能の指標の大きさを算出する請求項１に記載の電子機器。
3. 前記駆動手段による前記電子機器の位置の変更に伴って荷物を運搬する運搬手段
   をさらに具備し、
   前記運搬手段による荷物運搬に関して、前記障害物により影響を受ける運搬性能の指標の大きさを算出する請求項１に記載の電子機器。
4. 前記出力手段は、
   障害物が位置したとしても前記指標への悪影響を抑制可能とされる領域を識別可能に、前記地図上に表示するための情報をさらに出力する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 移動するための駆動機構を備える電子機器に適用される方法であって、
   第１時刻の地図の情報をメモリに記憶することと、
   前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定することと、
   前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定することと、
   前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出することと、
   前記地図上に、前記障害物の位置と、前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力することと
   を具備する方法。
6. 前記駆動機構による前記電子機器の位置の変更に伴って清掃する清掃機構による清掃に関して、前記障害物により影響を受ける清掃性能の指標の大きさを算出すること
   をさらに具備する請求項５に記載の方法。
7. 前記駆動機構による前記電子機器の位置の変更に伴って荷物を運搬する運搬機構による荷物運搬に関して、前記障害物により影響を受ける運搬性能の指標の大きさを算出すること
   をさらに具備する請求項５に記載の方法。
8. 障害物が位置したとしても前記指標への悪影響を抑制可能とされる領域を識別可能に、前記地図上に表示するための情報を出力すること
   をさらに具備する請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 移動するための駆動機構を有する電子機器のコンピュータにより実行されるプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータを、
   第１時刻の地図の情報をメモリに記憶する記憶手段と、
   前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定する測定手段と、
   前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定する特定手段と、
   前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出する算出手段と、
   前記地図上に、前記障害物の位置と、前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力する出力手段として動作させるためのプログラム。
10. 前記算出手段は、
    前記駆動機構による前記電子機器の位置の変更に伴って清掃する清掃機構による清掃に関して、前記障害物により影響を受ける清掃性能の指標の大きさを算出する請求項９に記載のプログラム。
11. 前記算出手段は、
    前記駆動機構による前記電子機器の位置の変更に伴って荷物を運搬する運搬機構による荷物運搬に関して、前記障害物により影響を受ける運搬性能の指標の大きさを算出する請求項９に記載のプログラム。
12. 前記出力手段は、
    障害物が位置したとしても前記指標への悪影響を抑制可能とされる領域を識別可能に、前記地図上に表示するための情報をさらに出力する請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載のプログラム。
13. 電子機器の位置を変更可能な駆動手段と、
    第１時刻の地図の情報を記憶する記憶手段と、
    前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定する測定手段と、
    前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定する特定手段と、
    前記電子機器の周囲を撮影可能であり、前記障害物を撮影する撮影手段と、
    前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出する算出手段と、
    撮影された障害物の画像と、この障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力する出力手段と
    を具備する電子機器。
14. 移動するための駆動機構と、周囲を撮影可能なカメラとを備える電子機器に適用される方法であって、
    第１時刻の地図の情報をメモリに記憶することと、
    前記第１時刻よりも後の第２時刻の周囲の物体の位置を測定することと、
    前記地図と前記周囲の物体の位置との相違部分を障害物と特定することと、
    前記カメラにより障害物を撮影することと、
    前記障害物により影響を受ける性能の指標の大きさを算出することと、
    撮影された障害物の画像と、この障害物により影響を受ける性能の指標の大きさとを識別可能に表示するための情報を出力することと
    を具備する方法。

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