JP7476811B2 - ゴミ回収システム、及びゴミの回収方法 - Google Patents

Description

本開示は動作システム、ゴミ回収システム、及びゴミの回収方法に関する。

一般に、ゴミは一時的にゴミ箱内に溜められた後、ゴミ箱から回収され、ゴミ集積所などに運搬される。特許文献１は、底面に開閉自在な底板を有し、床面と間隔をあけるように壁に固定されるゴミ箱について開示している。

特開２００９－０９６６３６号公報

特許文献１に開示されたゴミ箱内に溜まったゴミを回収する際には、人がゴミ箱の底面を開く必要がある。このため、自律移動ロボットによるゴミの回収には適しておらず、ゴミの回収の効率が悪い。

本開示は、上記した事情を背景としてなされたものであり、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にする動作システム、ゴミ回収システム、及びゴミの回収方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本開示の一態様は、ゴミ箱の動作システムであって、前記ゴミ箱の所定の面は開閉部を有し、前記ゴミ箱は、床面又は地面である基準面から所定の間隔を空けるとともに、前記開閉部が前記基準面に向くように設置され、前記ゴミ箱は、自律移動ロボットが前記ゴミ箱の設置位置付近の所定の位置に来たことを検知した場合に、前記開閉部を開く動作システムである。
このような動作システムによれば、ゴミ箱内のゴミの落下により、自律移動ロボットへのゴミの積載を可能にすることができる。したがって、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にすることができる。

上記の一態様において、前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知するセンサを備え、前記センサからの信号に基づいて前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知してもよい。
このようにすることで、ゴミを落下させるタイミングをゴミ箱による処理だけで決定する構成を実現することができる。

上記の一態様において、前記ゴミ箱は、他の機器と通信する通信部を備え、前記通信部が前記他の機器から受信する通知に基づいて、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知してもよい。
このようにすることで、ゴミ箱がセンサを有さない場合であっても、ゴミを落下させるタイミングを決定することができる。

上記の一態様において、前記ゴミ箱は、スイッチを備え、前記スイッチが操作されることにより、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知してもよい。
このようにすることで、ゴミ箱は、簡単な構成で、ゴミを落下させるタイミングを決定することができる。

上記の一態様において、前記ゴミ箱は、前記所定の面が前記基準面に向いた状態と、前記所定の面が前記基準面に向いていない状態とに向きを変更可能であってもよい。
このようにすることで、ゴミ箱の設置態様を状況に応じて切り替えることができるため、運用の利便性を向上させることができる。

上記の一態様において、前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記ゴミ箱の付近に来たことを検知した場合に、前記所定の面が前記基準面に向いた状態へと向きを変えてもよい。
このようにすることで、ゴミの回収に適したゴミ箱の姿勢に自動的に変更することができる。

上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、ゴミ箱と自律移動ロボットとを備えたゴミ回収システムであって、前記ゴミ箱の所定の面は開閉部を有し、前記ゴミ箱は、床面又は地面である基準面から所定の間隔を空けるとともに、前記開閉部が前記基準面に向くように設置され、前記自律移動ロボットは、前記ゴミ箱の設置位置付近の所定の位置に移動し、前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知した場合に、前記開閉部を開くゴミ回収システムである。
このようなゴミ回収システムによれば、ゴミ箱内のゴミの落下により、自律移動ロボットへのゴミの積載を可能にすることができる。したがって、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にすることができる。

上記の一態様において、ゴミ箱は、スイッチを備え、前記スイッチが操作されることにより、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たこと検知し、前記自律移動ロボットが、前記スイッチを操作してもよい。
このようにすることで、ゴミ箱は、簡単な構成で、ゴミを落下させるタイミングを決定することができる。

上記の一態様において、前記自律移動ロボットは、前記ゴミ箱のゴミを載せるための昇降可能な載置部を有し、前記自律移動ロボットは、前記所定の位置において、前記載置部を上昇させてもよい。
このようにすることで、ゴミを自律移動ロボットが受け取る際の衝撃を和らげることができる。

上記の一態様において、前記自律移動ロボットは、前記ゴミ箱のゴミを載せるための昇降可能な載置部を有し、前記自律移動ロボットは、前記所定の位置において、前記載置部を上昇させ、前記開閉部が下方に開く動作にあわせて前記載置部を下降させてもよい。
このようにすることで、ゴミを自律移動ロボットが受け取る際の衝撃を和らげることができる。

上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、ゴミの回収方法であって、ゴミ箱の所定の面は開閉部を有し、前記ゴミ箱は、床面又は地面である基準面から所定の間隔を空けるとともに、前記開閉部が前記基準面に向くように設置され、自律移動ロボットが、前記ゴミ箱の設置位置付近の所定の位置に移動し、前記ゴミ箱が、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知した場合に、前記開閉部を開くゴミの回収方法である。
このようなゴミの回収方法によれば、ゴミ箱内のゴミの落下により、自律移動ロボットへのゴミの積載を可能にすることができる。したがって、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にすることができる。

本開示によれば、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にする動作システム、ゴミ回収システム、及びゴミの回収方法を提供することができる。

実施形態１に係るゴミ回収システムの構成の一例を示す模式図である。 実施形態１に係るゴミ箱におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。 開閉部が開いた状態を示す模式図である。 実施形態に係る自律移動ロボットの概略的構成を示す斜視図である。 実施形態に係る自律移動ロボットの概略的構成を示す側面図である。 実施形態に係る自律移動ロボットの概略的なシステム構成を示すブロック図である。 ゴミの回収の際の制御部による制御を説明する模式図である。 ゴミの回収の際の制御部による制御を説明する模式図である。 ゴミの回収の際の制御部による制御を説明する模式図である。 ゴミの回収の際の制御部による制御を説明する模式図である。 実施形態２に係るゴミ箱におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。 実施形態３に係るゴミ箱におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。 実施形態３にかかるゴミ箱のスイッチを自律移動ロボットが操作する様子の一例を示す模式図である。 実施形態３にかかるゴミ箱のスイッチを自律移動ロボットが操作する様子の他の一例を示す模式図である。 実施形態４に係るゴミ回収システムの構成の一例を示す模式図である。 実施形態４に係るゴミ回収システムの構成の一例を示す模式図である。 実施形態４に係るゴミ箱におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。 実施形態４に係るゴミ回収システムの構成の他の一例を示す模式図である。 実施形態４に係るゴミ回収システムの構成の他の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態に係るゴミ回収システム１の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、ゴミ回収システム１は、自律移動ロボット１０と、ゴミ箱２０とを含む。なお、図１では、自律移動ロボット１０の上部にある載置部１３０の上に載せられた回収箱３０も描画されている。また、図１において、ゴミ箱２０は、断面図として示されている。ゴミ箱２０の形状は、例えば、直方体又は円柱などであるが、これらは例に過ぎず、他の形状であってもよい。ゴミ箱２０は、例えば、住宅、施設、倉庫、工場、屋外などの任意の環境内に設置される。なお、ゴミ回収システムの一部（例えば、ゴミ箱に関するシステム）について、ゴミ箱の動作システムと称されてもよい。

図１に示したゴミ箱２０は、投入口２１と排出口２２を有している。投入口２１は、人などがゴミ３１をゴミ箱２０に投入するための開口部である。図１に示した例では、投入口２１は、ゴミ箱２０の上面に設けられているが、ゴミ箱２０の側面に設けられていてもよい。

排出口２２は、自律移動ロボット１０がゴミ箱２０内のゴミ３１を回収するための開口部である。排出口２２には、開閉部２３が設けられている。開閉部２３は、排出口２２に設けられた扉（蓋）であり、閉じた状態（図１参照）と開いた状態（図３参照）とを切り替えることができる。図１に示した例では、開閉部２３は、片開き扉であるが、両開き扉であってもよいし、３枚以上の扉により排出口２２の開閉を行う構成でもよい。また、開閉部２３は、扉の回転により排出口２２の開閉が行われる構成に限らず、扉のスライドにより排出口２２の開閉が行われる構成でもよい。すなわち、開閉部２３は、排出口２２が閉じた状態と開いた状態とを切り替える部品であればよく、その具体的な構成として公知の任意の構成を採用することができる。なお、図１に示した例では、投入口２１には開閉部が設けられていないが、投入口２１にも開閉部が設けられてもよい。

排出口２２及び開閉部２３は、ゴミ箱２０の所定の面、具体的には、ゴミ箱２０の底面に設けられている。そして、図１に示すように、ゴミ箱２０は、床面又は地面である基準面３２から所定の間隔を空けるとともに、開閉部２３及び排出口２２が基準面３２に向くように設置される。換言すると、ゴミ箱２０は、開閉部２３が設けられた上述の所定の面が基準面３２に向くとともに、開閉部２３と基準面３２との間に空間が存在するように、設置される。なお、図１に示した例では、ゴミ箱２０は、スタンド３３に支持されているが、壁に設置されていてもよいし、天井などの上方の構造物から吊されていてもよい。

図２は、本実施形態に係るゴミ箱２０におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係るゴミ箱２０は、上述した開閉部２３に加え、センサ２４を有する。

センサ２４は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを検知するセンサである。ここで、所定の位置とは、具体的には、開閉部２３の真下の位置である。センサ２４は、所定の位置に来た物体が自律移動ロボット１０であるか否かについても検出してもよいが、任意の物体が所定の位置に来たことを検知するセンサであってもよい。センサ２４は、例えば、カメラの画像を処理して検知を行う画像センサであってもよい。ただし、センサ２４は、これに限られず、所定の位置に物体（自律移動ロボット１０）がいることを検知することが可能な距離センサなどの任意の公知のセンサを用いることができる。

本実施形態の開閉部２３は、センサ２４からの検知信号に基づいて、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。すなわち、開閉部２３は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来ることにより、センサ２４からの検知信号を受信すると、排出口２２を塞いでいた扉を開き、排出口２２を開口させる。開閉部２３は、例えば、モータなどのアクチュエータを備え、このアクチュエータにより開状態と閉状態とを切り替えてもよい。なお、開閉部２３は、開状態となった後、所定の時間が経過すると、閉状態に移行してもよい。また、開閉部２３は、自律移動ロボット１０が所定の位置から去ったことがセンサ２４により検知されると、閉状態に移行してもよい。なお、開閉部２３は、扉の動作において、電気的な駆動機構を備えていなくてもよい。例えば、開閉部２３の扉の自重又は弾性部材の弾性力などによる開扉が行われてもよい。この場合、例えば、開閉部２３の扉の開扉を防ぐ留め具が検知結果により動作するようにすることで、自重又は弾性力などによる開扉が行われてもよい。また、閉扉について、ゴミ箱２０による自動的な閉扉ではなく、人又はロボットによる閉扉が行われてもよい。

図３は、開閉部２３が開いた状態を示す模式図である。図３に示すように、本実施形態では、自律移動ロボット１０が所定の位置に来ると、センサ２４がこれを検知し、開閉部２３が開く。これにより、ゴミ箱２０に溜められたゴミ３１が下方に落下し、自律移動ロボット１０の後述する載置部１３０の上に載ることになる。なお、図３では、回収したゴミ３１を入れるための回収箱３０が自律移動ロボット１０に載せられているが、回収箱３０を用いず、ゴミ３１が直接、自律移動ロボット１０に載せられてもよい。

次に、自律移動ロボット１０について説明する。図４は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的構成を示す斜視図である。図５は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的構成を示す側面図である。図６は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る自律移動ロボット１０は、例えば、住宅、施設、倉庫、工場、屋内などの移動環境内を自律的に移動するロボットであり、ゴミ箱２０のゴミ３１を回収し、所定の場所まで運搬する。自律移動ロボット１０は、例えば、基準面３２を走行する。本実施形態に係る自律移動ロボット１０は、移動可能な移動部１１０と、上下方向へ伸縮する伸縮部１２０と、載置された物体（ゴミ３１）を支持するための載置部１３０と、移動部１１０及び伸縮部１２０の制御を含む、自律移動ロボット１０の制御を行う制御部１００と、無線通信部１４０とを備えている。

移動部１１０は、ロボット本体１１１と、ロボット本体１１１に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪１１２及び前後一対の従動車輪１１３、各駆動車輪１１２を回転駆動する一対のモータ１１４と、を有している。各モータ１１４は減速機などを介して、各駆動車輪１１２を回転させる。各モータ１１４は、制御部１００からの制御信号に応じて、各駆動車輪１１２を回転させることで、ロボット本体１１１の前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。これにより、ロボット本体１１１は、任意の位置に移動することができる。なお、上記移動部１１０の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、移動部１１０の駆動車輪１１２及び従動車輪１１３の数は任意でよく、ロボット本体１１１を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。

伸縮部１２０は、上下方向へ伸縮する伸縮機構である。伸縮部１２０は、テレスコピック型の伸縮機構として構成されていてもよい。伸縮部１２０の上端部には、載置部１３０が設けられており、伸縮部１２０の動作により、載置部１３０が上昇又は下降する。伸縮部１２０は、モータなどの駆動装置１２１を備えており、駆動装置１２１の駆動により伸縮する。すなわち、駆動装置１２１の駆動により、載置部１３０が上昇又は下降する。駆動装置１２１は、制御部１００からの制御信号に応じて駆動する。なお、自律移動ロボット１０において、伸縮部１２０の代わりに、ロボット本体１１１の上側に設けられた載置部１３０の高さを制御する公知の任意の機構が用いられてもよい。

載置部１３０は、伸縮部１２０の上部（先端）に設けられている。載置部１３０は、モータなどの駆動装置１２１により昇降し、自律移動ロボット１０により運搬されるゴミ３１を載せるために使用される。なお、載置部１３０には、図１に示したように、回収したゴミ３１を入れるための回収箱３０が載せられてもよいが、上述した通り、回収箱３０を用いず、ゴミ３１が直接、載置部１３０に載せられてもよい。運搬のため、自律移動ロボット１０は、ゴミ３１（回収箱３０）を載置部１３０で支持したまま、ゴミ３１（回収箱３０）とともに移動する。これにより、自律移動ロボット１０は、ゴミ３１（回収箱３０）を運搬する。

載置部１３０は、例えば、板材で構成されている。本実施形態では、この板材の形状、すなわち、載置部１３０の形状は、例えば平らな上面を持つ円盤状であるが、他の任意の形状であってもよい。

無線通信部１４０は、必要に応じてサーバ又は他のロボットなどと通信するために、無線通信する回路であり、例えば、無線送受信回路及びアンテナを含む。ゴミ箱２０が通信機能を有する場合には、無線通信部１４０によりゴミ箱２０との通信が行われてもよい。なお、自律移動ロボット１０が他の機器と通信を行わない場合には、無線通信部１４０が省略されてもよい。

制御部１００は、自律移動ロボット１０を制御する装置であり、プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３を備える。プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

インタフェース１０３は、移動部１１０、伸縮部１２０、無線通信部１４０などの他の装置と通信するために使用される入出力回路である。

メモリ１０２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１０２は、プロセッサ１０１により実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）、及び自律移動ロボット１０の各種処理に用いるデータなどを格納するために使用される。

プロセッサ１０１は、メモリ１０２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、制御部１００の後述する処理を行う。

プロセッサ１０１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などであってもよい。プロセッサ１０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
このように、制御部１００は、コンピュータとして機能する装置である。

なお、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

次に、制御部１００の処理について説明する。
制御部１００は、自律移動ロボット１０の動作を制御する。例えば、制御部１００は、移動部１１０及び伸縮部１２０を制御する。制御部１００は、移動部１１０の各モータ１１４に制御信号を送信することで、各駆動車輪１１２の回転を制御し、ロボット本体１１１を任意の位置に移動させることができる。また、制御部１００は、伸縮部１２０の駆動装置１２１に対して制御信号を送信することで、載置部１３０の高さを制御することができる。

制御部１００は、駆動車輪１１２に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪１１２の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、自律移動ロボット１０の移動を制御してもよい。また、制御部１００は、自律移動ロボット１０に設けられたカメラや超音波センサなどの距離センサにより検出された距離情報、移動環境の地図情報などの情報に基づいて、移動部１１０を制御することで、自律移動ロボット１０を自律的に移動させてもよい。本実施形態では、制御部１００は、ゴミ箱２０の設置位置付近の所定の位置、すなわちゴミ箱２０のゴミ３１の回収位置（例えば、開閉部２３の真下の位置）まで自律移動ロボット１０が移動するよう制御する。そして、制御部１００は、自律移動ロボット１０がゴミ箱２０の排出口２２から投下されたゴミ３１を受け取ると、所定の場所まで移動するよう制御する。これにより、自律移動ロボット１０によって、ゴミ３１が所定の場所へと運搬される。なお、自律移動ロボット１０は、ゴミ３１の受け取りの完了を、載置部１３０の重量を測定する重量センサなどのセンサからの信号により把握してもよいし、ゴミ箱２０などの他の装置からの通知により把握してもよい。

ところで、自律移動ロボット１０は、ゴミ箱２０から落下するゴミ３１を載置部１３０で受け取るため、載置部１３０からゴミ箱２０までの距離が長い場合には、落下したゴミ３１を自律移動ロボット１０が受け取る際の衝撃が大きくなる。したがって、この場合、自律移動ロボット１０の故障又はゴミ３１の飛散などを招く恐れがある。このため、制御部１００は、ゴミ３１の回収の際に、ゴミ３１の回収位置（開閉部２３の真下の位置）において、載置部１３０を上昇させてもよい。これにより、ゴミ３１を自律移動ロボット１０が受け取る際の衝撃を和らげることができる。例えば、制御部１００は、開閉部２３の可動範囲の下端の高さまで、載置部１３０を上昇させてもよい。なお、開閉部２３の可動範囲の下端の高さは、例えば、メモリ１０２に予め記憶されていてもよい。また、図７Ａから図７Ｄに示されるように、制御部１００は、ゴミ３１の回収の際に、次のような制御を行ってもよい。なお、図７Ａから図７Ｄは、制御部１００による載置部１３０の高さの制御について、順に示す模式図である。

まず、制御部１００は、載置部１３０を開閉部２３の高さに対応する高さまで上昇させる（図７Ａ参照）。なお、この場合、ゴミ箱２０は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを検知しても、直ちに開閉部２３を開かず、自律移動ロボット１０が載置部１３０を上昇させるのに十分な時間を待ってから、開閉部２３を開くようにしてもよい。載置部１３０を開閉部２３の高さに対応する高さまで上昇させるために、自律移動ロボット１０は、開閉部２３の高さを、距離センサを用いて測定することにより取得してもよいし、メモリ１０２に予め記憶された高さを読み出すことにより取得してもよい。次に、制御部１００は、開閉部２３が下方に開く動作にあわせて開閉部２３を降下させる（図７Ｂ及び図７Ｃ参照）。例えば、制御部１００は、載置部１３０と開閉部２３との距離を検出する距離センサの出力値にしたがって載置部１３０の降下を制御してもよい。また、開閉部２３が自重又は弾性部材の弾性力などにより開く場合には、制御部１００は、重量センサ又は接触センサなどにより、開閉部２３を載置部１３０が支え始めたことを検知すると、所定の速さで開閉部２３を降下させてもよい。また、ゴミ箱２０などからの通知により、開閉部２３の開扉動作の開始タイミングを取得可能な場合には、制御部１００は、開閉部２３が開く速さに対応する所定の速さで載置部１３０を降下させてもよい。その後、制御部１００は、ゴミ３１を積んだ自律移動ロボット１０と、開閉部２３とがぶつからないように、載置部１３０をさらに降下させる（図７Ｄ）。このように、制御部１００は、ゴミ３１の回収位置（開閉部２３の真下の位置）において、載置部１３０を上昇させ、開閉部２３が下方に開く動作にあわせて載置部１３０を下降させてもよい。これにより、ゴミ３１を自律移動ロボット１０が受け取る際の衝撃を和らげることができる。

以上、実施形態１について説明した。上述した通り、本実施形態にかかるゴミ箱２０は、ゴミ箱２０の所定の面が開閉部２３を有し、基準面３２から所定の間隔を空けるとともに、開閉部２３が基準面３２に向くように設置される。そして、ゴミ箱２０は、自律移動ロボット１０がゴミ箱２０の設置位置付近の所定の位置に来たことを検知した場合に、開閉部２３を開く。このため、ゴミ箱２０内のゴミ３１の落下により、自律移動ロボット１０へのゴミ３１の積載を可能にすることができる。したがって、自律移動ロボットによるゴミの効率的な回収を可能にすることができる。また、特に、複雑な構成のアームを有さない自律移動ロボットでも容易にゴミを回収することができる。特に、本実施形態では、ゴミ箱２０が備えるセンサ２４からの信号に基づいて自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを検知する。このため、ゴミ３１を落下させるタイミングをゴミ箱２０による処理だけで決定する構成を実現することができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。実施形態１では、ゴミ箱２０が備えるセンサ２４を用いて、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことの検知が行われたが、この検知は他の方法によって行われてもよい。本実施形態にかかるゴミ箱２０は、他の機器から受信する通知に基づいて、これを検知する点で、実施形態１と異なっている。以下、実施形態１と異なる構成について説明し、実施形態１と同様な構成については適宜説明を割愛する。

図８は、実施形態２に係るゴミ箱２０におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。図８に示すように、実施形態２に係るゴミ箱２０は、開閉部２３に加え、通信部２５を有する。通信部２５は、他の機器と通信する回路であり、有線又は無線による信号の送受信を行う送受信回路を含む。

本実施形態では、ゴミ箱２０は、通信部２５が他の機器から受信する通知に基づいて、自律移動ロボット１０がゴミ３１の回収位置である所定の位置（すなわち、開閉部２３の真下の位置）に来たことを検知する。例えば、この他の機器は自律移動ロボット１０であってもよい。この場合、自律移動ロボット１０は、所定の位置に着くと、その旨をゴミ箱２０に通知する。ゴミ箱２０の通信部２５が自律移動ロボット１０からこの通知を受信すると、開閉部２３は、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。また、上述した他の機器は、自律移動ロボット１０のタスクの実行の進捗を管理するサーバであってもよい。この場合、サーバは、自律移動ロボット１０が所定の位置に着いたことを、自律移動ロボット１０からの通知等によって把握すると、ゴミ箱２０に対して、自律移動ロボット１０が所定の位置に着いたことを通知する。そして、ゴミ箱２０の通信部２５がサーバからこの通知を受信すると、開閉部２３は、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。また、上述した他の機器は、基準面３２などに備えられたセンサ機器などであってもよい。この場合、センサ機器は、自律移動ロボット１０が所定の位置に着いたことを検知すると、ゴミ箱２０に対して、その旨を通知する。そして、ゴミ箱２０の通信部２５がセンサ機器からこの通知を受信すると、開閉部２３は、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。

このように、ゴミ箱２０は、他の機器から受信する通知に基づいて、開閉部２３を開いてもよい。このような構成によれば、ゴミ箱２０がセンサを有さない場合であっても、ゴミ３１を落下させるタイミングを決定することができる。なお、本実施形態においても、ゴミ箱２０は、開閉部２３は、開いた後、所定の時間が経過すると、閉じてもよく、また、他の機器から受信する通知に基づいて閉じてもよい。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３について説明する。実施形態１及び実施形態２では、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことについて、ゴミ箱２０は信号処理による検知を行ったが、スイッチを用いた検知が行われてもよい。本実施形態にかかるゴミ箱２０は、スイッチを備え、このスイッチが操作されることにより、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを検知する点で、実施形態１と異なっている。以下、実施形態１と異なる構成について説明し、実施形態１と同様な構成については適宜説明を割愛する。

図９は、実施形態３に係るゴミ箱２０におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。図９に示すように、実施形態３に係るゴミ箱２０は、開閉部２３に加え、開閉部２３を開けるためのスイッチ２６を有する。スイッチ２６は、物理的な力（物理的な接触）によって操作されるスイッチであり、例えば、ボタンであってもよいし、レバー等であってもよい。本実施形態では、スイッチ２６は、ゴミ箱２０の底面、換言すると排出口２２及び開閉部２３が設けられている所定の面の任意の位置に、設けられている。

本実施形態では、ゴミ箱２０は、スイッチ２６が操作されることにより、自律移動ロボット１０がゴミ３１の回収位置である所定の位置（すなわち、開閉部２３の真下の位置）に来たことを検知する。ゴミ箱２０のスイッチ２６が操作されると、開閉部２３は、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。開閉部２３は、スイッチ２６からの電気信号により、開いた状態へ移行してもよいし、スイッチ２６の操作により留め具などが外れることにより開閉部２３の自重又は開閉部２３に設けられた弾性部材の弾性力によって開いた状態へ移行してもよい。

図１０は、本実施形態にかかるゴミ箱２０のスイッチ２６を自律移動ロボット１０が操作する様子の一例を示す模式図である。図１０に示した例では、スイッチ２６は、下から操作することが可能なボタンである。図１０に示した例では、自律移動ロボット１０の制御部１００は、所定の位置（開閉部２３の真下の位置）で載置部１３０を上昇させることにより、スイッチ２６を鉛直方向に操作する。すなわち、自律移動ロボット１０は、載置部１３０を上昇させることにより、スイッチ２６を下から上に向かって押す。これにより、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを、ゴミ箱２０が検知してもよい。

また、図１１は、本実施形態にかかるゴミ箱２０のスイッチ２６を自律移動ロボット１０が操作する様子の他の一例を示す模式図である。図１１に示した例では、スイッチ２６は、横から操作することが可能なボタン又はレバーである。図１１に示した例では、自律移動ロボット１０の制御部１００は、載置部１３０の高さを所定の高さにした状態で、所定の位置（開閉部２３の真下の位置）に移動することにより、スイッチ２６を水平方向に操作する。すなわち、自律移動ロボット１０は、移動することによって、スイッチ２６を横から押す。これにより、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを、ゴミ箱２０が検知してもよい。

このように、自律移動ロボット１０は、載置部１３０を用いてスイッチ２６を操作してもよい。このような構成によれば、自律移動ロボット１０は、スイッチ２６を操作するための特別なアームを備えていなくても、スイッチ２６を操作することができる。

なお、自律移動ロボット１０が載置部１３０を用いてスイッチ２６を操作する場合に、載置部１３０がスイッチ２６に直接接触することにより操作が行われてもよいし、載置部１３０上の回収箱３０がスイッチ２６に接触することにより操作が行われてもよい。なお、回収箱３０を介したスイッチ２６の操作が行われる場合、回収箱３０は載置部１３０に固定されていることが好ましい。また、スイッチ２６は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを確認した人によって操作が行われてもよい。

このように、ゴミ箱２０は、スイッチ２６が操作されることにより、開閉部２３を開いてもよい。このような構成によれば、ゴミ箱２０は、簡単な構成で、ゴミ３１を落下させるタイミングを決定することができる。なお、本実施形態においても、ゴミ箱２０は、開閉部２３は、開いた後、所定の時間が経過すると、閉じてもよく、また、スイッチ２６の操作に基づいて閉じてもよい。また、本実施形態では、ゴミ箱２０における基準面３２に対向する面に、開閉部２３を開けるためのスイッチ２６が設けられている。このため、ゴミ箱２０の下方の自律移動ロボット１０がスイッチ２６を容易に操作することができる。

＜実施形態４＞
次に、実施形態４について説明する。本実施形態では、ゴミ箱が向きを変更することが可能である点で、上述した実施形態と異なっている。図１２Ａ及び図１２Ｂは、実施形態４に係るゴミ回収システム４の構成の一例を示す模式図である。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂでは、自律移動ロボット１０の載置部１３０の上に載せられた回収箱３０も描画されている。また、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいても、ゴミ箱４０は、断面図として示されている。ゴミ箱４０の形状は、例えば、直方体又は円柱などであるが、これらは例に過ぎず、他の形状であってもよい。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ゴミ回収システム４は、ゴミ箱２０の代わりに向きの変更が可能なゴミ箱４０が用いられている点で、実施形態１と異なっている。なお、図１２Ａは、ゴミ箱４０の所定の面（開閉部２３が設けられた面）が基準面３２に向いていない状態の一例を示す模式図であり、図１２Ｂは、ゴミ箱４０の所定の面（開閉部２３が設けられた面）が基準面３２に向いた状態の一例を示す模式図である。なお、以下の説明では、ゴミ箱４０の開閉部２３が設けられた面が基準面３２に向いていない状態を投入受付状態と称し、ゴミ箱４０の開閉部２３が設けられた面が基準面３２に向いている状態を排出状態と称すこととする。

ゴミ箱４０は、ゴミ箱２０と同様、投入口２１と排出口２２を有している。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ゴミ箱４０において、投入口２１は、投入受付状態において上面であり排出状態において側面になる面に設けられている。なお、投入口２１は、投入受付状態及び排出状態のいずれでも側面になる面（図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて紙面の手前側の面又は奥側の面）に設けられてもよい。なお、ゴミ箱４０が排出状態となった際に、ゴミ３１が投入口２１からこぼれないように、投入口２１には開閉部４１が設けられていることが好ましい。開閉部４１は、投入口２１に設けられた扉（蓋）である。

ゴミ箱４０においても、排出口２２には、開閉部２３が設けられている。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ゴミ箱４０において、排出口２２及び開閉部２３は、投入受付状態において側面であり排出状態において底面になる面に設けられている。なお、本実施形態では、図１２Ｂに示すように、排出状態のゴミ箱４０が、基準面３２から所定の間隔を空けるとともに、開閉部２３及び排出口２２が基準面３２に向くように、ゴミ箱４０は設置される。具体的には、ゴミ箱４０は、回転軸４２を備え、回転軸４２を介して壁３４に設置されている。すなわち、ゴミ箱４０は、回転軸４２を回転の軸として回転することで向きを変更可能に壁３４に設置されている。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、壁３４は、投入受付状態のゴミ箱４０を収容できるよう切り欠き３５が設けられている。なお、ゴミ箱４０は、投入受付状態のゴミ箱４０を載せるための台座３６に設置されていると言うこともできる。投入受付状態のゴミ箱４０が９０度回転して排出状態となると（図１２Ｂ参照）、ゴミ箱４０は、開閉部２３が設けられた面が基準面３２に向くとともに、開閉部２３と基準面３２との間に空間が存在するようになる。

このようにゴミ箱４０は、開閉部２３（排出口２２）が設けられた面が基準面３２に向いた状態と、この面が基準面３２に向いていない状態、すなわち、この面が基準面以外の方向を向いた状態とに向きを変更可能である。つまり、より詳細には、ゴミ箱４０は、回転可能に設けられており、開閉部２３（排出口２２）が設けられた面が基準面３２に向いた排出状態と、排出状態から姿勢が起き上がった状態である投入受付状態とに向きを変更可能である。

図１３は、本実施形態に係るゴミ箱４０におけるゴミの排出に関する構成要素を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施形態に係るゴミ箱４０は、開閉部２３に加え、センサ２４及び回転機構４３を有する。

実施形態１で説明した通り、センサ２４は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来たことを検知するセンサである。ここで、所定の位置とは、ゴミ３１の回収位置であり、具体的には、ゴミ箱４０が排出状態となったときの開閉部２３の真下の位置である。

回転機構４３は、上述した回転軸４２の他に、ゴミ箱４０の向きを変えるためのモータなどのアクチュエータを含む機構である。回転機構４３は、センサ２４からの検知信号に基づいて、ゴミ箱４０を回転させる。すなわち、回転機構４３は、自律移動ロボット１０が所定の位置に来ることにより、センサ２４からの検知信号を受信すると、ゴミ箱４０の向きを変更し、投入受付状態から排出状態へとゴミ箱４０の状態を切り替える。このように、ゴミ箱４０は、自律移動ロボットがゴミ箱４０の付近に来たことを検知した場合に、開閉部２３を有する面が基準面３２に向いた状態へと向きを変える。このため、ゴミ３１の回収に適したゴミ箱４０の姿勢に自動的に変更することができる。なお、回転機構４３は、ゴミ箱４０の状態を排出状態に変更した後、所定の時間が経過すると、投入受付状態に戻してもよい。また、回転機構４３は、自律移動ロボット１０がゴミ箱４０の付近（所定の位置）から去ったことがセンサ２４により検知されると、排出状態から投入受付状態へとゴミ箱４０の向きの変更を行ってもよい。

本実施形態の開閉部２３も、センサ２４からの検知信号に基づいて、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。なお、開閉部２３は、ゴミ箱４０の状態が排出状態へと移行することが完了した後に、開いてもよい。本実施形態においても、開閉部２３は、開状態となった後、所定の時間が経過すると、閉状態に移行してもよい。また、開閉部２３は、自律移動ロボット１０が所定の位置から去ったことがセンサ２４により検知されると、閉状態に移行してもよい。

以上、実施形態４について説明した。本実施形態では、上述した通り、ゴミ箱４０は、開閉部２３（排出口２２）が設けられた面が基準面３２に向いた状態と、この面が基準面３２に向いていない状態とに向きを変更可能である。このため、ゴミ箱４０の設置態様を状況に応じて切り替えることができるため、運用の利便性を向上させることができる。

なお、上述した説明では、センサ２４の検知結果に基づいてゴミ箱４０は向きの変更をしたが、実施形態２で述べた構成のように、ゴミ箱４０は、他の機器からの通知に基づいてゴミ箱４０の向きを変更してもよい。また、ゴミ箱４０は、自動的に向きを変えるのではなく、人によって向きが変更されてもよい。

また、図１２Ａ及び図１２Ｂで示した例では、ゴミ箱が９０度回転する例を示したが、回転する角度は９０度以上であってもよい。図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施形態４に係るゴミ回収システム４の構成の他の一例を示す模式図である。以下、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して説明した構成と異なる点について説明し、重複する説明は適宜省略する。図１４Ａ及び図１４Ｂに示した例では、ゴミ箱４０の代わりにゴミ箱４０ａが用いられている。なお、図１４Ａは、ゴミ箱４０ａの所定の面（開閉部２３が設けられた面）が基準面３２に向いていない状態の一例を示す模式図であり、図１４Ｂは、ゴミ箱４０ａの所定の面（開閉部２３が設けられた面）が基準面３２に向いた状態の一例を示す模式図である。

ゴミ箱４０ａは、回転により逆さになる点で、上述したゴミ箱４０と異なっている。ゴミ箱４０ａにおいて、投入口は、投入受付状態及び排出状態のいずれでも側面になる面（すなわち上面及び底面以外の面）に設けられてもよいし、排出口２２と共用であってもよい。ゴミ箱４０ａにおいて、排出口２２及び開閉部２３は、投入受付状態において上面であり排出状態において底面になる面に設けられている。ゴミ箱４０ａの回転機構４３は、ゴミ箱４０が逆さになるように回転させることにより、投入受付状態と排出状態とを切り替える。このように、ゴミ箱は、逆さになることで、投入受付状態と排出状態とが切り替わってもよい。

以上、実施形態１から実施形態４について説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１、４ ゴミ回収システム
１０ 自律移動ロボット
２０、４０、４０ａ ゴミ箱
２１ 投入口
２２ 排出口
２３、４１ 開閉部
２４ センサ
２５ 通信部
２６ スイッチ
３０ 回収箱
３１ ゴミ
３２ 基準面
３３ スタンド
３４ 壁
３５ 切り欠き
３６ 台座
４２ 回転軸
４３ 回転機構
１００ 制御部
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ インタフェース
１１０ 移動部
１１１ ロボット本体
１１２ 駆動車輪
１１３ 従動車輪
１１４ モータ
１２０ 伸縮部
１２１ 駆動装置
１３０ 載置部
１４０ 無線通信部

Claims (8)

1. ゴミ箱と自律移動ロボットとを備えたゴミ回収システムであって、
   前記ゴミ箱の所定の面は開閉部を有し、
   前記ゴミ箱は、床面又は地面である基準面から所定の間隔を空けるとともに、前記開閉部が前記基準面に向くように設置され、
   前記ゴミ箱は、前記所定の面が前記基準面に向いた状態と、前記所定の面が前記基準面に向いていない状態とに向きを変更可能であり、
   前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記ゴミ箱の付近に来たことを検知した場合に、前記所定の面が前記基準面に向いた状態へと向きを変え、
   前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記ゴミ箱の設置位置付近の所定の位置に来たことを検知した場合に、前記開閉部を開く
   ゴミ回収システム。
2. 前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知するセンサを備え、前記センサからの信号に基づいて前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知する
   請求項１に記載のゴミ回収システム。
3. 前記ゴミ箱は、前記自律移動ロボットと通信する通信部を備え、前記通信部が前記所定の位置に着いた前記自律移動ロボットから受信する通知に基づいて、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知する
   請求項１に記載のゴミ回収システム。
4. 前記ゴミ箱は、スイッチを備え、前記スイッチが操作されることにより、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知する
   請求項１に記載のゴミ回収システム。
5. 前記自律移動ロボットが、前記スイッチを操作する
   請求項４に記載のゴミ回収システム。
6. 前記自律移動ロボットは、前記ゴミ箱のゴミを載せるための昇降可能な載置部を有し、
   前記自律移動ロボットは、前記所定の位置において、前記載置部を上昇させる
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のゴミ回収システム。
7. 前記自律移動ロボットは、前記ゴミ箱のゴミを載せるための昇降可能な載置部を有し、
   前記自律移動ロボットは、前記所定の位置において、前記載置部を上昇させ、前記開閉部が下方に開く動作にあわせて前記載置部を下降させる
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のゴミ回収システム。
8. ゴミの回収方法であって、
   ゴミ箱の所定の面は開閉部を有し、
   前記ゴミ箱は、床面又は地面である基準面から所定の間隔を空けるとともに、前記開閉部が前記基準面に向くように設置され、
   前記ゴミ箱は、前記所定の面が前記基準面に向いた状態と、前記所定の面が前記基準面に向いていない状態とに向きを変更可能であり、
   自律移動ロボットが、前記ゴミ箱の設置位置付近の所定の位置に移動し、
   前記ゴミ箱が、前記自律移動ロボットが前記ゴミ箱の付近に来たことを検知した場合に、前記所定の面が前記基準面に向いた状態へと向きを変え、
   前記ゴミ箱が、前記自律移動ロボットが前記所定の位置に来たことを検知した場合に、前記開閉部を開く
   ゴミの回収方法。

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