CN105072966A

CN105072966A - 自走式吸尘器

Info

Publication number: CN105072966A
Application number: CN201480008634.XA
Authority: CN
Inventors: 妹尾敏弘; 野入淳一
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: US20160000289A1; CN105072966B; WO2014162782A1; KR20150107866A; JP2014200449A

Abstract

提供根据周围的障碍物的位置决定自走式吸尘器能自动行走的行走区域、不依赖上述行走区域的面积大小而设定能确保一定的操作效率的行走时间而进行自动行走的自走式吸尘器。自走式吸尘器(1)的特征在于，具备：箱体(2)；行走部，其使上述箱体(2)行走；清扫部，其进行地面的吸尘；障碍探测部(14)，其探测上述箱体(2)周围的障碍物的位置；以及控制部(11)，其控制上述行走部、上述清扫部以及上述障碍探测部(14)而使上述箱体(2)一边自动行走一边进行吸尘，上述控制部(11)使上述障碍探测部(14)探测周围的障碍物(SW)的位置，基于上述障碍物(SW)的位置决定进行吸尘的行走时间。

Description

自走式吸尘器

技术领域

本发明涉及具备自走单元的自走式吸尘器。

背景技术

近年来，已知一边自主地避开障碍物一边自动行走的自走式吸尘器。例如，在专利文献1中记载了在主体中具备障碍物避开控制模式的自走式吸尘器，上述障碍物避开控制模式在主体的移动中障碍物探测单元探测到障碍物的情况下改变主体的移动方向。

优选在这种自走式吸尘器中，根据房间或者作业区域的大小来设定操作时间。例如，在专利文献2中记载了在检测出电池电压降低的情况下朝向开始地点移动来结束操作的移动操作机器人，上述移动操作机器人通过行走距离测定单元测定房间外周的距离，基于测定的房间外周的距离，将判定电池电压降低的下限电压值修正为最佳值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2002－078650号公报

专利文献2：特开2005－135274号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在现有的自走式吸尘器中，根据电池剩余量来决定结束操作的时间，因此在操作区域大的情况下，当存在未吸尘的区域时也结束吸尘。另一方面，在操作区域狭小的情况下，对已经吸尘的区域进行多次吸尘。即，现有的自走式吸尘器没有进行与操作区域的大小相应的吸尘。

本发明是考虑以上这种情况而完成的，其目的在于提供能根据周围的障碍物的位置来决定自走式吸尘器的操作区域、根据该操作区域的大小有效地进行吸尘的自走式吸尘器。

用于解决问题的方案

本发明提供一种自走式吸尘器，其特征在于，具备：箱体；行走部，其使上述箱体行走；清扫部，其进行地面的吸尘；障碍探测部，其探测上述箱体周围的障碍物的位置；以及控制部，其控制上述行走部、上述清扫部以及上述障碍探测部而使上述箱体一边自动行走一边进行吸尘，上述控制部使上述障碍探测部探测周围的障碍物的位置，基于上述障碍物的位置来决定进行吸尘的行走时间。

发明效果

根据本发明，能够实现如下自走式吸尘器，上述控制部使上述障碍探测部探测周围的障碍物的位置，基于上述障碍物的位置决定进行吸尘的行走时间，因此根据周围的障碍物的位置决定自走式吸尘器能自动行走的行走区域，不依赖上述行走区域的面积大小，而设定能确保一定的操作效率的行走时间来进行自动行走。

附图说明

图1是表示本发明的自走式吸尘器和充电座的概要构成的框图。(实施方式1)。

图2是概要地表示图1所示的自走式吸尘器的外观的一例的立体图。(实施方式1)。

图3是本发明的自走式吸尘器的准备动作处理的流程图。(实施方式1)。

图4是表示本发明的自走式吸尘器的准备动作次序的说明图。(实施方式1)。

图5是本发明的自走式吸尘器的吸尘动作处理的流程图。(实施方式2)。

图6是表示本发明的自走式吸尘器的吸尘动作次序的说明图。(实施方式2)。

图7是本发明的自走式吸尘器的吸尘动作处理的流程图。(实施方式3)。

图8是表示本发明的自走式吸尘器的吸尘动作次序的说明图。(实施方式3)。

图9是表示本发明的自走式吸尘器的吸尘动作次序的说明图。(实施方式4)。

具体实施方式

以下使用附图进一步详述本发明。此外，以下的说明在全部方面为示例，不应理解为限定本发明。

(实施方式1)

＜自走式吸尘器的构成＞

说明本发明的实施方式1的自走式吸尘器1。

以下，基于图1和图2说明本发明的自走式吸尘器1的构成。

图1是表示本发明的自走式吸尘器1和充电座100的概要构成的框图。

图2是概要地表示图1所示的自走式吸尘器1的外观的立体图。

在以下的实施方式中，主要说明自走式吸尘器1的概要构成和动作。

自走式吸尘器1具备：箱体2，其在底面具有吸气口35并且在内部具有集尘部31；一对驱动轮13，其使箱体2行走；以及行走控制部12，其控制驱动轮13的旋转、停止以及旋转方向等，上述自走式吸尘器1自主地进行吸尘动作。

如图1所示，本发明的自走式吸尘器1主要具备：控制部11、行走控制部12、驱动轮13、障碍探测部14、充电电池15、操作输入部17、声音输入部18、声音识别部19、声音输出部20、图像取得部22、照明部23、感应信号接收部24、充电用连接部25、计数器27、通信部28、集尘部31、离子发生部32、送风控制部33、排气口34、吸气口35以及存储部51。

以下说明图1所示的各构成要素。

本发明的自走式吸尘器1具有例如圆盘形、圆柱形、或者长方体形等立体形状的箱体2，在该箱体2的表面或内部配置有各种构成要素。

例如，上述驱动轮13、障碍探测部14、操作输入部17、声音输入部18、图像取得部22、照明部23、感应信号接收部24以及充电用连接部25设于箱体2表面的能从外部视觉识别的位置，其它构成要素设于箱体2的内部。

另外，在进行吸尘的房间的规定位置设置充电座100。充电座100的设置场所只要是商用电源的插座近旁、房间的墙边、桌边等接受电源电力的供给的场所即可。如图1所示，充电座100具备充电端子部101和感应信号发送部102。使充电座100的充电端子部101与自走式吸尘器1的充电用连接部25电接触，由此，自走式吸尘器1接受来自充电座100的电力供给，自走式吸尘器1的充电电池15被充电。另外，自走式吸尘器1从充电座100离开并一边自动行走一边执行吸尘功能。

本发明的自走式吸尘器1是一边在设置场所的地面上自动行走一边吸入地面上的包含尘埃的空气、排出去除了尘埃的空气从而对地面上进行吸尘的吸尘机器人。本发明的自走式吸尘器1具有当吸尘结束时自主地返回充电座100的功能。

如图2所示，自走式吸尘器1具备圆盘形的箱体2，在该箱体2的外部和内部设有：顶板2b、侧板2c、盖部3、旋转刷、侧刷10、为了进行自动行走而被驱动的多个驱动轮13、障碍探测部14、操作输入部17、声音输入部18、声音输出部20、图像取得部22、照明部23、从动车轮即包括前轮和后轮的车轮(未图示)、感应信号接收部24、通信部28(未图示)、集尘部31(未图示)、离子发生部32(未图示)、排气口34、电动送风机36、图1所示的其它构成要素。

在图2中，分别将配置有障碍探测部14的部分称为箱体2的前方部，将配置有盖部3的部分称为箱体2的中间部，将夹着中间部与前方部相反的一侧的部分称为箱体2的后方部。在此，前方是指用图2的箭头表示的自走式吸尘器1的行进方向FD，将与自走式吸尘器1的行进方向FD为相反方向的方向设为后方。

箱体2具备：俯视为圆形的底板，其设于里面侧(下面)并具有设有旋转刷的吸气口35(参照图1)；顶板2b，其在中央部分具有当取放由箱体2收纳的集尘部31时打开关闭的盖部3；以及俯视为圆环形的侧板2c，其沿着底板和顶板2b的外周部设置。另外，在底板中形成在前方使前车轮、在中间部使一对驱动轮13以及在后方使后车轮的下部从箱体2内向外部突出的多个孔部，在顶板2b中的前方部与中间部的边界附近形成有排气口34。此外，侧板2c在前后被一分为二，侧板2c的前部发挥作为缓冲器的功能。

而且，自走式吸尘器1用感应信号接收部24探测从充电座100的感应信号发送部102射出的信号后识别有充电座100的方向，例如在吸尘已结束的情况下，在充电电池15的充电剩余量变少的情况下，或者在经过了设定的吸尘计时器的设定时间的情况下，自主地在有充电座100的方向的路径上行走，返回到充电座100。但是，如果有障碍物，则一边避开该障碍物一边向充电座100的方向移动。

以下说明图1的自走式吸尘器1的控制部分。

图1的控制部11是控制自走式吸尘器1的各构成要素的动作的部分，主要通过包括CPU、ROM、RAM、I/O控制器、计时器等的个人计算机来实现。

CPU基于由ROM等预先保存的控制程序使各硬件有机地动作，执行后述的本发明的探测功能、算出功能、驱动功能等。

驱动轮13例如是配置在箱体2的下部、使箱体2移动的部分。

行走控制部12是进行自走式吸尘器1的自主行走的控制的部分，是主要控制驱动轮13的旋转而使箱体2自主地行走的部分。

行走控制部12通过使一对驱动轮13驱动或者停止，来进行自走式吸尘器1的前进、后退、旋转、静止等动作。在此，驱动轮13和行走控制部12是本发明的行走部的一例。

障碍探测部14是探测在自走式吸尘器1的周围存在的桌子或椅子等障碍物的部分，例如使用包括超声波传感器、红外线测距传感器等的测距传感器，配置在箱体2主体的前方部。另外，也可以设有多个障碍探测部14。

控制部11的CPU基于从障碍探测部14输出的信号来识别存在障碍物的位置。基于识别到的障碍物的位置信息决定避开该障碍物后接下来应行走的方向。

此外，自走式吸尘器1除了障碍探测部14以外，也可以具备探测自走式吸尘器1与障碍物接触的接触传感器。

充电电池15是对自走式吸尘器1的各功能要素供给电力的部分，是主要供给用于进行拍摄功能和行走控制等的电力的部分。例如使用锂离子电池、镍氢电池、Ni-Cd电池等充电电池。

在将自走式吸尘器1与充电座100连接的状态下进行充电电池15的充电。

通过使作为连接部的露出的充电用连接部25与充电端子部101电接触来进行自走式吸尘器1与充电座100的连接。

操作输入部17是用户对自走式吸尘器1的动作进行指示输入的部分，在自走式吸尘器1的箱体2的表面，例如如图2所示在箱体2的后方部的上面面板上作为操作面板或者操作按钮设置。

也可以是，与主体单独地设置遥控单元，通过按下设于遥控单元的操作按钮来送出红外线或无线电波信号，通过无线通信进行动作的指示输入。

作为操作输入部17，例如设有电源开关、启动开关、充电请求开关、其它开关(运转模式开关，计时器开关)等。

声音输入部18是输入人的声音或响声(以下统称为声音)的部分，例如使用话筒。

从声音输入部18输入的声音例如是进行AD转换的、按照规定的数字声音格式存储于存储部51作为输入声音数据54。

声音识别部19是识别输入的声音的部分。即，是根据从声音输入部18输入的声音(输入声音数据54)识别该声音所包括的单词或者语句的部分。另外，也可以构成为对发出该声音的人物进行确定的部分。为了进行声音识别而在存储部51中预先存储声音登录信息53。声音登录信息53例如包括声音数据的样本等。

声音输出部20是输出用于对来自用户的声音进行回答的声音、或用于与其它用户进行交流的声音等的部分，使用扬声器。声音输出部20设于自走式吸尘器1的箱体2的前面的侧方位置。此外，其仅为一例，能设于任意的位置。

声音识别部19进行输入声音数据54与存储于声音登录信息53的声音数据的模式匹配。并且，在声音登录信息53的声音数据中，如果有满足规定的判定基准的一致度高的声音数据，则控制部11控制自走式吸尘器1的各构成，使其执行与该声音数据对应起来的功能。

例如，在从声音输入部18输入“扫干净”的输入声音数据54的情况下，进行该输入声音数据54与预先存储于声音登录信息53的多个声音数据的模式匹配，执行与判定为与输入声音数据54一致的声音数据对应起来的功能(例如吸尘功能等)。

图像取得部22是取得箱体2外部的图像的部分，例如使用摄像机。图像取得部22如图2所示例如当进行通常行走的前进时，在行进方向的前方部的箱体2内配置1个。此外，也可以是，图像取得部22为了测定到对象的距离而在箱体2的前方左右设置2个。

图像识别部21是识别取得的图像的部分。是根据从后述的图像取得部22取得的图像(取得图像数据56)来识别并确定该图像所包括的指定标识或者人物的部分。

从图像取得部22取得的图像例如进行AD转换、按照规定的数字图像格式存储于存储部51作为取得图像数据56。

取得的图像可以是静止图像，也可以是动态图像。取得的静止图像作为取得图像数据56存储于存储部51。

照明部23是对自走式吸尘器1的周围进行照明的部分，例如使用LED。照明部23例如与作为图像取得部22的摄像机的启动连动，在由该摄像机进行拍摄前点亮。

感应信号接收部24例如是信标等、用于接收红外线的红外线传感器，配置在箱体2的前方部。感应信号接收部24接收从设于充电座100的LED等感应信号发送部102射出的位置标识信号(信标)。

在作为感应信号发送部102而使用LED的情况下，也能通过在其一部分上设置盖来控制位置标识信号的发射范围。例如，在使用具有约30～40度的发射角的LED的情况下，通过覆盖其单侧而能实现期望的发射角的位置标识信号的扩展。

计数器27是计数基于使驱动轮13驱动的电机的旋转角度的编码信号的部分。此外，除了基于电机的旋转角度的编码器以外，如果驱动轮13是脉冲电机驱动，则也可以计数其脉冲。在驱动轮13的旋转中，其旋转角度与由计数器27测量的计数CN成比例，在驱动轮13和地面之间完全没有滑动的影响的情况下，箱体2的行走距离与驱动轮13本身的旋转角度处于比例关系，因此能根据计数CN来预算箱体2的行走距离。

通信部28是经由网络与外部装置进行通信的部分。即，是对自走式吸尘器1以外的外部装置发送各种信息的部分，是从该外部装置接收动作请求等数据的部分。

作为网络也可以使用LAN、因特网等广域网(WAN)、专用的通信线路等任一种网络。

作为其无线通信规格，例如举出Bluetooth(注册商标)或作为无线LAN的标准规格的IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n等。

例如，在从外部装置接收到图像拍摄请求的情况下等、满足规定的图像发送条件的情况下，通信部28向外部装置发送由图像取得部22取得的取得图像数据56。作为外部装置例如有未图示的PC、便携终端、服务器等。

集尘部31是执行收集室内的垃圾或碎屑的吸尘功能的部分，主要具备未图示的集尘容器、过滤部以及覆盖集尘容器和过滤部的能打开关闭的罩部。

另外，集尘部31具有与吸气口35连通的流入路和与排气口34连通的排出路，从吸气口35被吸入的空气经由流入路导入集尘容器内，经由过滤部和排出路从排气口34向外部释放。另外，为了使空气流通而设有电动送风机36和驱动电动送风机36的送风控制部33。

此外，集尘部31图示为不是由控制部11控制，而是向控制部11发送探测单元(机械式开关、光探测开关等)的探测信号，上述探测单元探测集尘部31是否被吸尘器主体的收纳部收纳。

离子发生部32是收纳在箱体2内部的、产生离子的部分。

具体地，通过放电使空气中的水分子电离，作为正离子生成H⁺(H₂O)m(m是任意的自然数)，作为负离子生成O₂ ^-(H₂O)n(n是任意的自然数)。

离子发生部32在生成正负离子的情况下在面对排气路径的部分具有各自的离子释放部。

作为产生的离子，虽然没有特别限定，但例如举出能净化空气的离子、有美肤效果和抑制皮肤表面的细菌繁殖的效果的离子等，特别是能使用以往以来使用的、例如如上所述的等离子簇离子(注册商标)。将离子发生部32例如作为小型的长方体形状的离子发生装置来提供。

此外，产生的离子也可以是负离子或者正离子中的任一种。另外，也可以包括使用静电雾化现象得到的带电的微粒子水滴。特别是在产生负离子的情况下能带给用户放松效果。

送风控制部33主要对用于从吸气口35进行吸气的送风风扇进行驱动控制。

由离子发生部32产生的离子被释放到经过了集尘部31的过滤部的清洁的空气中，与该空气一起从排气口34向外部吹出。

排气口34例如是设于箱体2的上表面的位置的、将包括通过驱动离子发生部32而产生的离子的空气向外部释放的开口。另外，也可以是，包含离子的空气从箱体2的上表面向后方中的稍斜上方释放。

如上所述，自走式吸尘器1经由吸气口35将地面的尘埃与外部的空气一起吸引，在集尘部31中分离该尘埃后，将去除了尘埃的空气从排气口34与离子一起排出，因此除了进行地面的吸尘以外，还能通过排气使离子遍及房间，有空气的清洁效果。

以上是自走式吸尘器1，关于不具备吸尘功能的自走式离子发生器，作为吸气口35也可以不是设于底板而是设于顶板2b侧。在这种情况下，没有集尘部31而是在从吸气口35朝向排气口34的路径中设有去除在空气中包含的尘埃的过滤部。在排气口34设于图2所示的位置的情况下，吸气口35设于与排气口34不同的位置。

根据该离子发生器，除了产生离子时以外，至少为了避免异物、灰尘等、尘埃等从排气口34进入内部而在排气口34中设有排气用开闭盖。另外根据需要在吸气口35中也设有打开、关闭吸气口35的吸气用开闭盖。

此外，针对以上的离子发生器，也能构成为空气清洁器，其不具备离子发生部32，而具备在从吸气口35朝向排气口34的路径中去除、净化空气中包含的尘埃的过滤部，驱动送风风扇从而净化空气。这些实现功能、作用的装置当然也包括在本发明中。

存储部51是存储为了实现自走式吸尘器1的各种功能所需的信息或程序的部分，使用RAM或ROM等半导体元件、硬件、闪存等存储介质。

在存储部51中主要存储有行走特性信息52、输入声音数据54、取得图像数据56等。除此以外，临时存储有当执行声音识别、拍摄、通信等功能、其它功能时所需的信息。

行走特性信息52是与箱体2的行走特性有关的数据，例如是箱体2的位置坐标、行走距离、计数CN以及方向转换时的旋转角度的数据。

箱体2的行走距离或者旋转角度与行走或者旋转所需的计数CN一起存储于行走特性信息52。

这样的话，能存储自走式吸尘器1的行走履历。在此，存储部51是本发明的行走履历保持部的一例。

声音登录信息53是在进行声音识别的情况下将应识别的单词、该单词的声音数据以及对发出该声音数据的人物名进行确定的信息对应起来并预先存储的信息。

1个声音登录信息53将登录单词、声音数据以及发出该声音数据的人物名预先对应起来存储。

但是，在对人物进行确定的情况下，需要预先登录人物名，但在仅进行不确定的多个人发出的单词识别、不进行人物确定的情况下，也可以不登录人物名。

作为声音数据，例如声音的模拟波形其本身、波形信息、频率信息、声音库、登录单词信息等数字信息作为1个声音文件存储。

输入声音数据54是从声音输入部18输入的声音或者响声的数据，例如是实现了数字化的音响数据。

取得图像数据56是由图像取得部22取得的图像。作为图像也可以是静止图像或者动态图像中的任一种。

＜自走式吸尘器自动行走时的准备动作次序的具体例＞

下面，基于图3和图4说明自走式吸尘器1的准备动作次序的具体例。

图3是本发明的自走式吸尘器1的准备动作处理的流程图。

图4是表示本发明的自走式吸尘器1的准备动作次序的说明图。

在图4(B)(C)中，省略与图4(A)共同部分的附图标记。

在实施方式1中，说明在吸尘前的准备动作中决定自走式吸尘器1应自动行走的吸尘区域CA1的方法。

在准备动作开始后，控制部11依照以下步骤所示的次序。

在图3的步骤S1中，控制部11使箱体2前进(步骤S1)。

如图4(A)所示，当准备动作开始时，自走式吸尘器1的箱体2从与设置于侧壁SW的充电座100连接的状态起沿着从充电座100的感应信号发送部102发送的感应信号在用箭头表示的路径RT1上移动。此外，自走式吸尘器1未必一定沿着感应信号在路径上移动。

在图4(A)中，设想被侧壁SW包围的矩形室内，在室内的中间形成有沿着Y轴方向的内壁。在此，将沿着设置有充电座100的侧壁SW的方向设为X轴方向，将与X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。

在图6、图8以及图9中也是相同的。

在接下来的步骤S2中，控制部11判定障碍探测部14是否在箱体2的前方探测到障碍物(步骤S2)。

在障碍探测部14在箱体2的前方没有探测到障碍物的情况下(在步骤S2的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S3。

另一方面，在障碍探测部14在箱体2的前方探测到障碍物的情况下(在步骤S2的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S4。

然后，在步骤S3中，控制部11判定箱体2是否从充电座100前进了规定的距离(例如2m)(步骤S3)。

在箱体2从充电座100前进了规定距离的情况下(在步骤S3的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S4。

另一方面，在箱体2没有从充电座100前进规定距离的情况下(在步骤S3的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S1。

然后，在步骤S4中，控制部11为了进行周围的障碍物的探测而使箱体2停止(步骤S4)。

在此，探测位置不限于1处，也可以在多个位置探测障碍物。这样在多个位置进行探测，由此即使障碍探测部14的探测精度变低，也能进行障碍物位置的准确的探测。例如也可以是，在大的室内，每当箱体2从充电座100前进2m时探测周围的障碍物。

在接下来的步骤S5中，控制部11使障碍探测部14探测箱体2前方的方向和从箱体2到障碍物的距离，将其保存于存储部51(步骤S5)。

此时，如图4(A)所示，以箱体2沿着路径RT1前进的方向(Y轴正方向)为基准方向，控制部11将从障碍探测部14到箱体2前方的障碍物的距离L1保存于存储部51。

接下来，在步骤S6中，控制部11使箱体2从基准方向向右转进行90°方向转换(步骤S6)。

此时，如图4(B)所示，箱体2从基准方向(Y轴正方向)向右转(RD方向)进行90°方向转换。

然后，在步骤S7中，控制部11判定箱体2是否从基准方向进行了360°方向转换(步骤S7)。

在箱体2从基准方向进行了360°方向转换的情况下(在步骤S7的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S8。

另一方面，在箱体2没有从基准方向进行360°方向转换的情况下(在步骤S7的判定为“否”的情况下)，控制部11返回步骤S5，继续障碍物的探测。

在图4(B)中，当箱体2从基准方向朝向90°的方向(X轴正方向)时，控制部11将该方向和从障碍探测部14到箱体2前方的障碍物的距离L2保存于存储部51。

同样地，控制部11当箱体2从基准方向朝向180°的方向(Y轴负方向)时将该方向和从障碍探测部14到箱体2前方的障碍物的距离L3、以及当箱体2从基准方向朝向270°的方向(X轴负方向)时将该方向和从障碍探测部14到箱体2前方的障碍物的距离L4保存于存储部51。

以下的表1表示这样探测到的结果的一例。

[表1]

探测方向	箱体2的旋转角(°)	到障碍物的距离(m)
			MD1	0°(Y轴正方向)	L1
MD2	90°(X轴正方向)	L2
			MD3	180°(Y轴负方向)	L3
MD4	270°(X轴负方向)	L4

在上表1中，探测方向是从箱体2的前方观看的方向，在图4(B)中，由箭头MD1～MD4的方向表示。旋转角表示以箱体2离开充电座100后前进到吸尘区域的方向(沿着图4(A)的路径RT1的方向)为基准的角度。到障碍物的距离表示从障碍探测部14到箱体2前方的障碍物的距离(m)。

如表1所示，当箱体2朝向箭头MD1的方向(Y轴正方向、旋转角0°)时，到障碍物的距离是L1，当箱体2朝向箭头MD2的方向(X轴正方向、旋转角90°)时，到障碍物的距离是L2，当箱体2朝向箭头MD3的方向(Y轴负方向、旋转角180°)时，到障碍物的距离是L3，当箱体2朝向箭头MD4的方向(X轴负方向、旋转角270°)时，到障碍物的距离是L4。

此外，箱体2的方向转换的旋转角如图4(B)所示不一定是90°单位，也可以设定为任意的旋转角。例如，也可以按45°单位使箱体2进行方向转换。另外，也可以是，为了进行探测无需使箱体2的旋转动作停止，在保持箱体2的旋转动作的状态下按照规定的定时(例如1秒钟10次的比例)探测障碍物。

另外，也可以在箱体2的侧面设置多个障碍探测部14，一次探测多个方向的障碍物。例如，也可以在箱体2的前部设置3个探测角相差40°的障碍探测部14，同时探测3个方向的障碍物。

另外，也可以是，为了探测障碍物而无需一定使箱体2进行方向转换，例如在箱体2的前后左右设置障碍探测部14，不使箱体2进行方向转换地探测一次前后左右方向的障碍物的距离。另外，也可以代替使用障碍探测部14而通过用图像识别部21分析由图像取得部22取得的图像来探测到障碍物的距离和方向。

另外，在箱体2从充电座100前进了规定的距离后进行探测的情况下，也可以省略从箱体2向朝向充电座100的方向的探测。另外，在房间是对称形状、并且充电座100设置在侧壁的中央的情况下，也可以仅进行从充电座100观看时的房间的左右任一方向的探测。

然后，在步骤S8中，控制部11基于步骤S5～步骤S7的探测结果来推定应自动行走的吸尘区域的面积(步骤S8)。

在此，作为吸尘区域面积的具体的推定方法，例如在如图4(B)所示设想矩形吸尘区域CA1的情况下，将箱体2的直径设为LD(m)，能如下表2那样进行推定。

[表2]

X轴方向的长度	LD+L2+L4(m)
		Y轴方向的长度	LD+L1+L3(m)
吸尘区域CA1的推定面积	(LD+L2+L4)×(LD+L1+L3)(m²)

然后，在步骤S9中，控制部11基于吸尘区域的推定面积决定从吸尘开始时起到开始向充电座100返回的自走式吸尘器1的行走时间(步骤S9)。

作为行走时间的具体的决定方法，控制部11例如参照下表3那样的吸尘区域的推定面积(m²)与行走时间(分钟)的对应关系来决定。

例如，在如图4(B)所示的矩形吸尘区域CA1的情况下，该推定面积EA1是X轴方向的长度×Y轴方向的长度、即EA1＝(LD+L2+L4)×(LD+L1+L3)。在此，在推定面积EA1为约24(m²)的情况下，推定面积在20～30(m²)之间，因此根据表3的对应关系，可知行走时间是40分钟。

[表3]

推定面积(m²)	行走时间(分钟)
		0～10	5
10～20	20
		20～30	40
30～40	50
		40～50	60

在此，表3的对应关系可根据当在各推定面积的室内使自走式吸尘器1以随机行走的方式自动行走时、例如自走式吸尘器1为了在室内区域的99％以上的区域内行走所需的平均所需时间来算出。

另外，也可以将4块榻榻米半、6块榻榻米、8块榻榻米等日式房间的大小作为单位来确定推定面积。

最后，在决定了行走时间后，控制部11开始吸尘动作，在该行走时间的期间内以随机行走的方式使箱体2自动行走。

此时，自走式吸尘器1在吸尘区域CA1内以随机行走的方式自动行走，当经过行走时间时返回充电座100。

这样，能在准备动作中根据周围障碍物的位置决定自走式吸尘器1能自动行走的吸尘区域，能根据该推定面积来预算最佳的行走时间。

＜实施方式1的变形例＞

然后，说明实施方式1的变形例。

在实施方式1中，设想了矩形吸尘区域CA1，但在实施方式1的变形例中，如图4(C)所示，也可以设想椭圆形的相似区域CA1。在这种情况下，一边使箱体2旋转一边测定多个方向(在图4(C)中为MD1～MD8的8个方向)，由此探测障碍物的位置，基于该位置决定椭圆形的吸尘区域CA1。并且，基于椭圆形的吸尘区域CA1的面积来决定行走时间。

这样，与设想矩形吸尘区域CA1的情况相比，通过设想椭圆形的吸尘区域CA1而能决定考虑了箱体2能自动行走的区域的、更现实的吸尘区域CA1。

＜实施方式2＞

然后，基于图5和图6说明实施方式2的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的具体例。

图5是本发明的自走式吸尘器1的吸尘动作处理的流程图。

图6是表示本发明的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的说明图。

在图6(B)(C)中，省略与图6(A)共同部分的附图标记。

在实施方式2中，说明自走式吸尘器1在随机行走的自动行走中走到吸尘区域CA1外的情况下的动作。

在实施方式2中，在自走式吸尘器1的吸尘动作开始后，控制部11依照以下步骤所示的次序。

在图5的步骤S11中，控制部11使箱体2以随机行走的方式自动行走(步骤S11)。

在接下来的步骤S12中，控制部11判定箱体2是否在自动行走中走到吸尘区域外(步骤S12)。

也可以通过计算以充电座100为基准的坐标来进行箱体2是否走到吸尘区域外的判定。例如，如图6(A)所示，在以充电座100为基准(原点)，在X轴方向上设想－2m～+2m、在Y轴方向上设想+0m～+6m的矩形吸尘区域CA1的情况下，当自动行走中的箱体2的位置坐标是吸尘区域CA1的(X，Y)坐标的范围外时，判定为箱体2走到吸尘区域CA1外。

在步骤S12中，在箱体2在自动行走中没有走到吸尘区域外的情况下，(在步骤S12的判定为“否”的情况下)、控制部11进入步骤S16。

另一方面，在箱体2在自动行走中走到吸尘区域外的情况下，(在步骤S12的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S13。

然后，在步骤S16中，控制部11判定是否经过了在准备动作中决定的行走时间(步骤S16)。

在经过了行走时间的情况下(在步骤S16的判定为“是”的情况下)，控制部11使箱体2返回充电座100。

另一方面，在没有经过行走时间的情况下(在步骤S16的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S17。

在此，如图6(A)所示，设想自走式吸尘器1的箱体2在吸尘区域CA1内的路径RT11上自动行走的情况。自走式吸尘器1在行走时间内持续自动行走，另一方面，当经过行走时间时立刻结束随机行走后，在返回充电座100的路径RT12上行走。

然后，在步骤S13中，控制部11测量箱体2在(X，Y)方向上超出吸尘区域的路径的长度(dLX，dLY)(步骤S13)。

在此，如图6(B)所示，箱体2超出吸尘区域CA1而在路径RT13上行走，设想从吸尘区域CA1在X轴的正方向上超出2m的情况。此时，在(X，Y)方向上超出的路径的长度(dLX，dLY)是(2m，0)。

在接下来的步骤S14中，控制部11基于在步骤S13中测量的长度(dLX，dLY)来推定新的吸尘区域的面积(步骤S14)。

在此，作为新的吸尘区域面积的具体的推定方法，例如在设想如图6(B)那样的矩形吸尘区域CA2的情况下，将箱体2的直径设为LD(m)，能如下表4所示进行推定。

[表4]

然后，在步骤S15中，控制部11基于更新后的吸尘区域来修正到开始返回的行走时间(步骤S15)。

具体地，基于更新后的吸尘区域的尺寸，根据表3的对应关系来求出新的行走时间。

例如，在设想了如图6(B)所示的矩形吸尘区域CA2的情况下，该推定面积EA2是X轴方向的长度×Y轴方向的长度、即EA1＝(LD+L2+L4+dLX)×(LD+L1+L3+dLY)。在此，在推定面积EA2为约36(m²)的情况下，推定面积在30～40(m²)之间，因此根据表3的对应关系可知行走时间是50分钟。

因此，自走式吸尘器1的行走时间从与紧前的吸尘区域CA1对应的行走时间40分钟更新为与新的吸尘区域CA2对应的行走时间50分钟。

这样，实施方式2的自走式吸尘器1在自动行走中每当箱体2进入新的区域时都进行吸尘区域的更新，因此能基于更新后的吸尘区域的面积来实时地修正行走时间。

最后，在步骤S17中，控制部11参照自走式吸尘器1的电池剩余量确认电池剩余量是否充足(步骤S17)。

在电池剩余量充足的情况下(在步骤S17的判定为“是”的情况下)，控制部11返回步骤S11，继续自走式吸尘器1的吸尘动作。

另一方面，在电池剩余量不足的情况下(在步骤S17的判定为“否”的情况下)，控制部11使箱体2返回充电座100。

此外，吸尘区域的推定面积越大，自走式吸尘器1返回充电座100就需要越多的电池剩余量，因此也可以根据自动行走中的吸尘区域的推定面积来改变电池剩余量的判定基准。

这样的话，能根据吸尘区域的推定面积适当地设定自走式吸尘器1向充电座100返回的定时。

在此，设想自走式吸尘器1在随机的路径RT14上在图6(C)所示的矩形吸尘区域CA3内行走的情况。在吸尘区域CA3的推定面积是约42(m²)的情况下，根据表3的对应关系可知行走时间是60分钟。

此外，在跨越多个吸尘区域进行吸尘的情况下，也可以考虑在2个吸尘区域之间存在的侧壁SW的长度来预算推定面积的大小。

另外，如图6(C)所示，在自动行走中电池剩余量不足的情况下，自走式吸尘器1立刻结束随机行走后在返回充电座100的路径RT15上行走。

此外，在本实施方式中，说明了在箱体2走到吸尘区域外的情况下，自走式吸尘器1基于超出的路径的长度修正推定面积和行走时间的情况，但不限于此。例如，也可以基于走到超出的行走区域外的时间来修正推定面积和行走时间。

＜实施方式3＞

然后，基于图7和图8说明实施方式3的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的具体例。

图7是本发明的自走式吸尘器1的吸尘动作处理的流程图。

图8是表示本发明的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的说明图。

在图8(B)(C)中，省略与图8(A)共同部分的附图标记。

在实施方式3中，说明自走式吸尘器1一边依次确定吸尘区域一边可靠地进行吸尘动作的情况。

在实施方式3中，在自走式吸尘器1的吸尘动作开始后，控制部11依照以下的步骤所示的次序。

在图7的步骤S21中，控制部11以随机行走的方式使箱体2自动行走(步骤S21)。

在接下来的步骤S22中，控制部11判定箱体2是否在自动行走中走到吸尘区域外(步骤S22)。

在箱体2在自动行走中走到吸尘区域外的情况下(在步骤S21的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S23。

另一方面，在箱体2在自动行走中没有走到吸尘区域外的情况下(在步骤S22的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S26。

在步骤S23中，控制部11判定箱体2是否进入新的吸尘区域内(步骤S23)。

在箱体2进入新的吸尘区域内的情况下(在步骤S23的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S24。

另一方面，在箱体2没有进入新的吸尘区域内的情况下(在步骤S23的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S25。

在此，能通过箱体2的当前的坐标是否在到目前成为吸尘对象的吸尘区域的范围内来判定是否进入新的吸尘区域内。

然后，在步骤S24中，控制部11将箱体2的当前的坐标和方向存储于存储部51(步骤S24)。

在接下来的步骤S25中，控制部11使其返回紧前的吸尘区域内(步骤S25)。

在此，作为返回紧前的吸尘区域内的具体的动作，举出使箱体2原地进行180°方向转换后使其前进的动作或者一度使箱体2后退移动后、向左右进行方向转换后返回紧前的吸尘区域内等动作。

这样使箱体2动作，由此在随机行走的自动行走中即使箱体2偶然地走到吸尘区域外，也能再次返回吸尘区域内。另外，也可以设为通过参照在步骤S24中存储的新的吸尘区域的位置坐标，而使箱体2此后在自动行走中不会进入新的吸尘区域内。

在图8(A)中，在自走式吸尘器1走到吸尘区域CA1外的情况下(路径RT21)，自走式吸尘器1存储当前的坐标和方向并且使箱体2进行方向转换，返回吸尘区域CA1内后再次开始自动行走(路径RT22)。

另外，在吸尘区域CA1内自动行走中电池剩余量不足的情况下，自走式吸尘器1立刻返回充电座100(路径RT23)。

然后，在步骤S26中，控制部11判定是否经过了行走时间(步骤S26)。

在经过了行走时间的情况下(在步骤S26的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S28。

另一方面，在没有经过行走时间的情况下(在步骤S26的判定为“否”的情况下)，控制部11进入步骤S27。

然后，在步骤S27中，控制部11参照自走式吸尘器1的电池剩余量来确认电池剩余量是否充足(步骤S27)。

在电池剩余量充足的情况下(在步骤S27的判定为“是”的情况下)，控制部11返回步骤S21，继续自走式吸尘器1的吸尘动作。

另一方面，在电池剩余量不足的情况下(在步骤S27的判定为“否”的情况下)，控制部11使箱体2返回充电座100。

然后，在步骤S28中，控制部11判定是否存在新的吸尘区域(步骤S28)。

在存在新的吸尘区域的情况下(在步骤S28的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S29。

另一方面，在不存在新的吸尘区域的情况下(在步骤S28的判定为“否”的情况下)，控制部11使箱体2返回充电座100。

接下来，在步骤S29中，控制部11参照自走式吸尘器1的电池剩余量来确认电池剩余量是否充足(步骤S29)。

在电池剩余量充足的情况下(在步骤S29的判定为“是”的情况下)，控制部11进入步骤S30。

另一方面，在电池剩余量不足的情况下(在步骤S29的判定为“否”的情况下)，控制部11使箱体2返回充电座100。

最后，在步骤S30中，控制部11参照当前的箱体2的位置坐标和由存储部51保存的新的吸尘区域的位置坐标，来算出到新的吸尘区域的距离和方向，使箱体2朝向新的吸尘区域行走。

在这种情况下，如图8(B)所示，当吸尘区域CA1的行走时间结束时临近时，控制部11使箱体2在沿着侧壁SW的路径RT24上行走。这样在墙边行走，由此能可靠地发现新的吸尘区域。

之后，控制部11返回步骤S1，执行在新的吸尘区域内的准备动作。

如图8(B)所示，在经过了行走时间且吸尘区域CA1的吸尘完成后存在新的吸尘区域CA4的情况下，自走式吸尘器1参照存储的坐标和方向朝向新的吸尘区域CA4(路径RT24)。

在进入了新的吸尘区域CA4后，自走式吸尘器1与实施方式1的情况同样地在新的吸尘区域内前进，在箱体2的前方探测障碍物，或者在新的吸尘区域CA4内移动规定距离后停止(在路径RT25上行走后在基准点CP2处使箱体2停止)。

之后，与实施方式1的情况同样地，自走式吸尘器1使箱体2以90°为单位进行方向转换，推定新的吸尘区域CA4的推定面积，基于该面积决定行走时间。

之后，如图8(C)所示，自走式吸尘器1在新的吸尘区域CA4内以随机行走的方式自动行走(路径RT26)。

这样，能一边依次确定吸尘区域一边可靠地进行吸尘动作。

＜实施方式4＞

最后，基于图9说明实施方式4的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的具体例。

图9是表示本发明的自走式吸尘器1的吸尘动作次序的说明图。

在图9(B)中，省略与图9(A)共同部分的附图标记。

在实施方式4中，在自走式吸尘器1开始吸尘动作后，控制部11探测自走式吸尘器1在从充电座100的感应信号发送部102发射的感应信号BS的区域内经过的次数。

在图9(A)中，感应信号BS从设置于侧壁SW的充电座100在Y轴方向上以固定的发射角发射(图9的阴影部分)。

自走式吸尘器1在吸尘区域CA1内在随机的路径RT31上自动行走，每当感应信号接收部24经过感应信号BS的区域时，计数感应信号BS的探测次数。并且，当达到预先确定的探测次数(最低探测次数)时，控制部11使自走式吸尘器1返回充电座100。

作为最低探测次数的决定方法，控制部11例如参照如下表5那样的表示吸尘区域的推定尺寸(m²)与最低探测次数(次)的对应的表来决定。

[表5]

推定尺寸(m²)	最低探测次数(次)
		0～10	5
10～20	7
		20～30	10
30～40	15
		40～50	20

根据表5，例如在吸尘区域CA1(推定面积约为24(m²))的情况下，最低探测次数为10次。

另一方面，如图9(B)所示，在吸尘区域CA3内在随机的路径RT32上自动行走的情况下，如果吸尘区域CA3的推定面积设为约42(m²)，则最低探测次数为20次。

以感应信号BS横穿任意尺寸的室内的方式在室内的壁面中央设置充电座100并使自走式吸尘器1以随机行走的方式自动行走时，例如能通过计数自走式吸尘器1为了在室内区域的99％以上的区域内行走所需的平均的最低探测次数，由此来求出表5的对应关系。

这样，根据吸尘区域的推定尺寸来预算感应信号BS的探测次数，由此即使在室内的布局复杂的情况下，也能极其简单地预算结束时间。

如上所述，

(i)本发明的自走式吸尘器的特征在于，具备：箱体；行走部，其使上述箱体行走；清扫部，其进行地面的吸尘；障碍探测部，其探测上述箱体周围的障碍物的位置；以及控制部，其控制上述行走部、上述清扫部以及上述障碍探测部而使上述箱体一边自动行走一边进行吸尘，上述控制部使上述障碍探测部探测周围的障碍物的位置，基于上述障碍物的位置决定进行吸尘的行走时间。

本发明中，所谓“自走式吸尘器”是指如下吸尘器，其具备：在底面具有吸气口并且在内部具有集尘部的箱体；使箱体行走的驱动轮；以及控制驱动轮的旋转、停止以及旋转方向等的控制部等，其自主地进行吸尘动作，由使用了上述附图的实施方式示出一例。

另外，“障碍探测部”是自走式吸尘器所具备的、探测自走式吸尘器周围的墙壁或家具等障碍物的装置。其具体的方式也可以是，例如在自走式吸尘器的箱体的前部搭载包括超声波传感器或者红外线测距传感器等的障碍物传感器，在与周围的障碍物隔开规定距离的位置，一边使箱体进行360°方向转换一边按多个方向取得到周围的障碍物的距离后保持方向和距离。或者，也可以是，在自走式吸尘器的箱体侧面的各部搭载朝向不同方向的多个障碍物传感器，同时测量多个方向的障碍物。或者，也可以是，自走式吸尘器搭载摄像机并根据由该摄像机拍摄到的图像取得并保持障碍物的方向和距离。另外，也可以是将它们组合后的方式。

另外，障碍物未必一定是实际存在的物体，例如也可以是由虚拟墙信号制作的电子障碍物。

本发明中，“上述箱体能自动行走的行走时间”是当在室内使自走式吸尘器以随机行走的方式自动行走时，自走式吸尘器为了在室内的面积中的例如99％以上的面积内行走所需的平均所需时间。其具体方式是，例如，当在任意面积的室内使自走式吸尘器以随机行走的方式自动行走时，将为了使自走式吸尘器在预先确定的比率的面积内行走所需的平均所需时间的数据预先存储于自走式吸尘器内，控制部参照存储的数据来决定行走时间。或者，也可以是，控制部基于预先确定的算法来决定上述行走时间。

而且，说明本发明优选的方式。

(ii)在本发明的自走式吸尘器中，也可以是，上述控制部基于上述障碍物的位置，来决定上述箱体能自动行走的行走区域。

这样的话，能实现决定箱体能自动行走的行走区域的自走式吸尘器。

在本发明中，所谓“箱体能自动行走的行走区域”例如是指包围箱体的矩形或者(椭)圆形的区域。

另外，行走区域也可以是三角形、正方形、多边形或者其它形状。在行走区域是多边形的情况下，箱体能自动行走的行走区域是被包围在将包围箱体的多个障碍物的位置连接的线内的多边形的区域。

(iii)在本发明的自走式吸尘器中，也可以是，上述控制部当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，修正上述行走时间。

这样的话，即使在自走式吸尘器在自动行走中走到行走区域外的情况下，也能实现修正已经决定的行走时间的自走式吸尘器。

(iv)在本发明的自走式吸尘器中，也可以是，当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，基于上述箱体在上述行走区域外行走的距离和/或时间来修正上述行走区域和上述行走时间。

这样的话，即使在自走式吸尘器在室内的布局复杂的区域内自动行走的情况下，由于也能依次决定一个一个的行走区域和行走时间而进行行走，因此能实现在所有区域内可靠地行走的自走式吸尘器。

(v)在本发明的自走式吸尘器中，也可以是，上述控制部当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，使上述障碍探测部探测周围的上述障碍物的位置，基于上述障碍物的位置修正上述行走时间。

这样的话，能实现基于箱体的周围的障碍物的位置按适当的行走时间行走的自走式吸尘器。

(vi)在本发明的自走式吸尘器中，也可以是，还具备感应信号接收部，其接收以预先确定的发射角从充电座发出的感应信号，上述控制部当在上述箱体的自动行走中上述感应信号接收部接收到上述感应信号的次数成为预先确定的基准次数以上时，使上述箱体的自动行走结束，并使上述箱体返回上述充电座。

这样的话，即使由于室内的布局复杂而无法准确地掌握行走区域整体的形状或面积，也能实现可按适当的定时使箱体的自动行走结束的自走式吸尘器。特别是由于为了掌握行走区域的形状或面积而不需要陀螺仪传感器或摄像机等设备或映射功能那样的复杂的功能，因此能削减成本。

本发明的优选方式还包括将上述多个方式中的几个组合后的方式。

除了上述实施方式以外，还可得到本发明的各种变形例。不应理解为这些变形例不属于本发明的范围。在本发明中应包括与保护技术方案等同的含义和上述范围内的所有变形。

附图标记说明

1：自走式吸尘器；2：箱体；2b：顶板；2c：侧板；3：盖部；10：侧刷；11：控制部；12：行走控制部；13：驱动轮；14：障碍探测部；15：充电电池；17：操作输入部；18：声音输入部；19：声音识别部；20：声音输出部；22：图像取得部；23：照明部；24：感应信号接收部；25：充电用连接部；27：计数器；28：通信部；31：集尘部；32：离子发生部；33：送风控制部；34：排气口；35：吸气口；36：电动送风机；51：存储部；52：行走特性信息；53：声音登录信息；54：输入声音数据；56：取得图像数据；100：充电座；101：充电端子部；102：感应信号发送部；CN：计数；FD：行进方向；SW：侧壁。

Claims

1.一种自走式吸尘器，其特征在于，具备：箱体；行走部，其使上述箱体行走；清扫部，其进行地面的吸尘；障碍探测部，其探测上述箱体周围的障碍物的位置；以及控制部，其控制上述行走部、上述清扫部以及上述障碍探测部而使上述箱体一边自动行走一边进行吸尘，

上述控制部使上述障碍探测部探测周围的障碍物的位置，基于上述障碍物的位置来决定进行吸尘的行走时间。

2.根据权利请求1所述的自走式吸尘器，其特征在于，

上述控制部基于上述障碍物的位置来决定上述箱体能自动行走的行走区域。

3.根据权利请求2所述的自走式吸尘器，其特征在于，

上述控制部当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，修正上述行走时间。

4.根据权利请求3所述的自走式吸尘器，其特征在于，

上述控制部当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，基于上述箱体在上述行走区域外行走的距离和/或时间来修正上述行走区域和上述行走时间。

5.根据权利请求3所述的自走式吸尘器，其特征在于，

上述控制部当在上述行走区域内自动行走中的上述箱体走到上述行走区域外时，使上述障碍探测部探测周围的上述障碍物的位置，基于上述障碍物的位置修正上述行走时间。