ロボット掃除機のToF(Time of Flight)シミュレーションと迷光解析

ロボット掃除機の現状と課題

コロナウイルス感染症の影響でロボット掃除機に紫外線殺菌機能を搭載したものが製品化されています。既に人体に無害な波長で殺菌できる光源も開発されているとはいえ、安全面については十分な検証が必要です。
本事例では、ロボット掃除機の目になりえるTime of Flight(以降便宜上「ToF」と記載します)のシミュレーション事例をご紹介します。適切にロボットの周囲状況を把握できれば無人環境のみならず有人環境下でも安全に殺菌が行えるようになるはずです。

ロボット掃除機のToFシミュレーションと迷光解析

照明解析ソフトウェアLightToolsでロボット掃除機を模擬したモデルのToFシミュレーションを行い、進行方向に対する距離画像をシミュレーション結果にて取得します。ロボットが進んだ際に認識できる距離画像の変化を確認し、明所だけでなく暗所でもロボット掃除機の目としてToFシミュレーションが活用できることを示します。
さらに誤検知の少ないセンサー受光設計を行うためにToFシミュレーションの結果から予期せぬ結果(迷光)について分析します。
明暗それぞれの環境での状況(安全性)確認が行えることから殺菌機能を搭載すれば相乗効果が狙えます。殺菌の際には安全性に十分注意する必要があるためレンズを使って光の照射をコントロールすることが有効になります。ロボット掃除機の光のコントロールについては「ロボット掃除機の紫外線殺菌シミュレーション」もご参照ください。



光線追跡イメージ

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  • ToFセンサーの開発者
  • 自動車、ロボット、スマートフォンに関する光学設計者
  • 迷光解析の担当者

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