CN111107774A - 自走式扫除机 - Google Patents

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吉田智章
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户田健吾
小太刀崇
入江清
原祥尧
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Abstract

提供一种自走式扫除机，能够高精度取得有关处于周围的对象物的周围信息。自走式扫除机(1)具备：扫除机主体(2)、从扫除机主体(2)检测存在于远方的对象物的前方传感器(31)、以及存在于扫除机主体(2)附近的对象物的接触式传感器(32)。控制部(5)构成为具有基于前方传感器(31)所检测的远程信息以及接触式传感器(32)所检测的接近信息来生成有关扫除机主体(2)的周围的对象物的周围信息的周围信息生成部(45)。

Description

自走式扫除机
技术领域
本发明涉及一种自走式扫除机。
背景技术
以往，作为用于清扫地面的自走式扫除机(机器人扫除机)，已知设有用于使扫除机主体走行的走行单元、设于扫除机主体的下表面并将地面的灰尘等吸入的主清扫单元、拍摄扫除机主体的前方的一对相机的产品(例如参照专利文献1等)。自走式扫除机还构成为具备基于由相机拍摄的图像计算至前方的物体(对象物)的距离来生成距离图像的图像生成部、判定所生成的距离图像中的物体是否为障害物的判定部以及基于判定部的障害物判定来生成扫除区域的地图的地图生成部，基于生成的地图在扫除区域内自律走行的同时，一边回避障害物一边实施扫除。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请(特开)JP2017－74191
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1所记载这样的以往自走式扫除机，虽基于相机拍摄的图像来生成对象物的距离图像，但由于所生成的距离图像依赖于相机的光学特性和/或距离特性(景深)，故难以高精度取得扫除机主体的前方和周围存在的对象物的信息(周围信息)。即、存在这样的问题：如果加深景深来拍摄广距离范围的对象物，则至各对象物的距离的检测精度降低，如果收近景深来提高至对象物的距离的检测精度，则能检测的距离范围收窄，无论那种情况，取得的周围信息的精度皆难提高。
本发明的目的在于提供能够高精度取得有关处于周围的对象物的周围信息的自走式扫除机。
用于解决课题的手段
本发明的自走式扫除机能够一边沿着地面走行一边进行清扫，其具备：具有吸入地面的尘埃等的清扫单元的扫除机主体、从所述扫除机主体检测存在于远方的对象物的远程传感器、检测存在于所述扫除机主体附近的对象物的接近传感器、以及控制所述远程传感器和所述接近传感器的控制单元，所述控制单元构成为具有基于所述远程传感器所检测的远程信息和所述接近传感器所检测的接近信息来生成有关所述扫除机主体的周围的对象物的周围信息的周围信息生成部。
根据这样的本发明，远程传感器从扫除机主体检测存在于远方的对象物来取得远程信息，接近传感器检测存在于扫除机主体附近的对象物来取得接近信息，并且周围信息生成部基于该远程信息和接近信息来生成周围信息，从而能够从扫除机主体附近扩大检测范围至远方，能够提高对象物的检测精度。
本发明中优选，所述远程传感器是从所述扫除机主体测量至存在于规定方向的对象物的距离的距离传感器，在与所述规定方向交叉的竖直面上排列的多个测量点测量至所述对象物的距离，所述接近传感器是检测接触到所述规定方向的所述对象物的接触式传感器，所述距离传感器设于所述接触式传感器的一部分。
根据这样的构成，远程传感器是距离传感器，接近传感器是接触式传感器，在接触式传感器的一部分上设置距离传感器，从而能够确保距离传感器的视野角度的宽度。即，由于接触式传感器设置于扫除机主体的规定方向上的周缘部以接触对象物，因此该接触式传感器的规定方向前方不存在扫除机主体，通过向该规定方向设置距离传感器的测量方向，距离传感器的视野不会被扫除机主体阻挡，能够确保视野角度。
本发明中优选，所述接触式传感器具有构成所述扫除机主体上的所述规定方向的周面的一部分的透光部件，所述距离传感器具有射出光的发光部和接收所述对象物反射的反射光的受光部，所述发光部和所述受光部设于所述透光部件的内侧。
根据这样的构成，接触式传感器的透光部件构成扫除机主体的周面的一部分，距离传感器的发光部和受光部设于透光部件的内侧，由此发光部和受光部设于扫除机主体的周面附近。因此，来自发光部的射出光和从对象物返回受光部的反射光不会横穿扫除机主体，能够根据射出光和反射光来正确测量至对象物的距离。并且，通过将距离传感器的发光部和受光部设于透光部件的内侧，从而发光部和受光部不露出外部而由透光部件保护，并且与在扫除机主体的周面设置发光部或受光部用的孔的情况相比，能够改进自走式扫除机的外观。
本发明中优选，所述周围信息生成部基于所述远程信息以及所述接近信息来生成在所述扫除机主体的周围是否存在对象物的周围信息。
根据这样的构成，周围信息生成部基于远程信息和接近信息来生成是否存在对象物的周围信息，从而能够如前所述扩大检测范围而高精度检测对象物，即使存在未知对象物的情况下也能够可靠地进行检测。因此，自走式扫除机在依据清扫区域地图的自律清扫中，在扫除机主体的远方或附近检测到未知对象物的情况下，周围信息生成部生成包含该对象物的周围信息，由此能够更新周围信息并将其存储，能够基于该周围信息持续进行自律清扫或更新地图。
本发明中优选，所述周围信息生成部基于所述远程信息生成所述对象物的形状信息，所述控制单元具有基于所述形状信息控制所述扫除机主体的走行的走行控制部。
根据这样的构成，周围信息生成部基于远程信息生成对象物的形状信息，走行控制部基于该形状信息控制扫除机主体的走行，由此控制单元能够选择沿着对象物的周围走行、或翻越对象物、或潜入对象物之下、或穿过两对象物之间等与对象物的形状对应的走行路径，高效率地增大清扫范围。
本发明中，所述控制单元优选具有存储与清扫对象空间对应的多个走行计划(schedule)的存储部、基于所述周围信息来判定清扫对象空间的判定部、以及基于所述判定部的判定结果来选择所述走行计划的选择部。
根据这样的构成，控制单元中，判定部基于周围信息来判定清扫对象空间，并且选择部基于判定部的判定结果来选择走行计划，从而能够对每个清扫对象空间选择最恰当的走行计划，能够使清扫对象空间中的清扫效率提高。在此，作为清扫对象空间，可例示起居室(客厅)和/或食堂(餐厅)、卧室、走廊等由墙壁等分隔成适当宽度的空间。这样的清扫对象空间中，一般摆设有家具和/或电气产品、设备工具、铺物等配置物，通过对应这样的配置物的设置状态来选择适当的走行计划，能够提高清扫效率。
附图说明
图1是本发明一实施方式的自走式扫除机从上方观察的立体图。
图2是所述自走式扫除机从下方观察的立体图。
图3是所述自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态从上方观察的立体图。
图4是所述自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态从下方观察的立体图。
图5是表示所述自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态的主视图。
图6是表示所述自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态的右视图。
图7是表示所述自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态的后视图。
图8是表示所述自走式扫除机的概略构成的功能框图。
图9是设于所述自走式扫除机的前部的接触式传感器的局部剖视图。
图10是图9中A线所示位置的所述接触式传感器的局部剖视图。
图11是图9中B线所示位置的所述接触式传感器的局部剖视图。
图12是表示所述接触式传感器及距离传感器的立体图。
图13是表示所述接触式传感器及距离传感器的剖视图。
图14是所述接触式传感器的一部分放大表示的局部剖视图。
图15是所述接触式传感器的一部分放大表示的局部剖视图。
图16是所述接触式传感器的一部分放大表示的局部剖视图。
图17是所述接触式传感器的一部分放大表示的局部剖视图。
图18是所述接触式传感器的一部分放大表示的局部剖视图。
具体实施方式
以下，根据图1至图18说明本发明的一实施方式。
图1是本发明的一实施方式所涉及的自走式扫除机从上方观察的立体图，图2是自走式扫除机从下方观察的立体图。图3是自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态从上方观察的立体图，图4是自走式扫除机的周围清扫单元的突出状态从下方观察的立体图。图5至图7是表示自走式扫除机中的周围清扫单元的突出状态的主视图、右视图、后视图。图8是表示自走式扫除机的概略构成的功能框图。
自走式扫除机1是沿着地面一边走行一边清扫地面的机器人扫除机，如图1至图8所示，具备：扫除机主体2、用于清扫扫除机主体2的周围的周围清扫单元3、由用于检知扫除机主体2的周围的对象物的各种传感器构成的传感器部4、以及、驱动控制扫除机主体2、周围清扫单元3及传感器部4的作为控制单元的控制部5(参照图8)。该自走式扫除机1基于存储于控制部5的每个清扫对象空间的地图和/或走行计划，一边自律走行一边实施清扫。
扫除机主体2具备机身10和底盘11，由机身10构成自走式扫除机1的上面部101、左右的侧面部103及背面部104，由底盘11构成底面部105。传感器部4具备如后所述具有保险杠(bumper)50的接触式传感器32，由该保险杠50的前表面构成自走式扫除机1的前面部102。
进而，扫除机主体2具备：具有用于自走的左右一对车轮121的走行驱动部12、从机身10的上面部101向上方升降自如地设置的升降部13、设于机身10的底面部105并用于吸入地面的灰尘或尘埃的吸入部(主清扫单元)14、以及用于操作扫除机主体2的主体操作部15(参照图8)。主体操作部15例如是设于扫除机主体2的上面部101的触摸传感器型的开关(未图示)，通过使用者的触摸操作使自走式扫除机1动作，由动作中的触摸操作使自走式扫除机1停止。
周围清扫单元3在扫除机主体2的前部设置有左右一对，其具备：从扫除机主体2向侧方突出的能够转动可能的臂21、对臂21转动驱动的马达22、检测从外部作用于马达22的负荷的负荷传感器23、以及对臂21的转动角度进行检测的角度传感器24。周围清扫单元3的臂21构成为具有：一端侧旋转自如地支承于扫除机主体2的第一臂21A和旋转自如地支承于第一臂21A的另一端侧的第二臂21B。第一臂21A形成整体中空状，其一端侧旋转自如地支承于底盘11。第二臂21B形成向下方开口的整体长碗状，其中间部旋转自如地支承于第一臂21A的另一端侧。第二臂21B具有向下方开口而吸入地面的尘埃等的副吸入口25，副吸入口25经由第二臂21B及第一臂21A的内部空间连通于吸入部14的通道和集尘室。
传感器部4构成为具有：设于自走式扫除机1的前部的前方传感器(远程传感器)31以及接触式传感器(接近传感器)32、设于升降部13的周围传感器33、以及、设于机身10的背面部104的后方传感器34。关于前方传感器31及接触式传感器32在后文论述。周围传感器33是在升降部13的内部被旋转驱动，并照射红外线激光等激光来测量距离的激光扫描仪(LIDAR(Light Detection and Ranging：激光探测与测量；或Laser Imaging Detectionand Ranging：激光成像探测与测量))，用于计算至障害物的距离和/或障害物的形状的。另外，周围传感器33不限于设于升降部13，可以设于机身10的任意位置。后方传感器34用于检测相对未图示的充电站等的距离和/或位置，与充电站等之间利用红外线等进行通信。
走行驱动部12具备左右一对车轮121和分别独立旋转驱动一对车轮121的马达(未图示)。并且，在底盘11的后部设置有辅助轮122。在吸入部14上连接有旋转刷141、未图示的通道、吸引扇、集尘室以及排气口，吸入的灰尘等由集尘室的过滤部件收集，并将吸入的空气从排气口排出。在吸入部14的通道或集尘室上连接着与周围清扫单元3的臂21连通的作为集尘路径的副通道。
控制部5具备：控制走行驱动部12的走行控制部41、控制吸入部14的吸込控制部42、处理来自传感器部4的前方传感器31、接触式传感器32、周围传感器33、后方传感器34及周围清扫单元3的负荷传感器23、角度传感器24的检测信号的检测运算部43、驱动控制周围清扫单元3的马达22使臂21转动的臂控制部44、处理来自前方传感器31及接触式传感器32的检测信号以生成周围信息的周围信息生成部45。进而，控制部5如后所述构成为具备：判定清扫对象空间的清扫环境判定部(判定部)46、选择自走式扫除机1的走行计划的计划选择部(选择部)47、以及存储周围信息和/或走行计划等各种信息的存储部(存储器)48。
以下，进一步参照图9至图18，详细说明前方传感器31及接触式传感器32的构造和动作、以及基于该构造和动作的自走式扫除机1的清扫动作。图9是设于自走式扫除机的前部的接触式传感器的局部剖视图。图10是图9中A线所示位置中的接触式传感器的局部剖视图，图11是图9中B线所示位置中的接触式传感器的局部剖视图。图12、图13是表示接触式传感器及距离传感器的立体图和剖视图。图14至图18分别是放大接触式传感器的一部分表示的局部剖视图。
如图9至图13所示，接触式传感器32在自走式扫除机1的前部设有相对于机身10向前后左右移动自如地被支承的保险杠50。保险杠50形成为具有：向左右方向以弧状延伸而构成自走式扫除机1的前面部102的前板部51、从前板部51的上端向后方的机身10一侧延伸的上板部52、以及、从前板部51的左右两端部分别向后方延伸的一对侧板部53。在前板部51形成长方形的开口部51A，覆盖该开口部51A安装有作为透光部件的丙烯酸板54。该丙烯酸板54，与保险杠50的前板部51呈同一面而构成自走式扫除机1的前面部102。在一对侧板部53的外表面设置有从机身10的侧面部103向外侧突出的突起部53A。
前方传感器31是深度相机或3D－LIDAR等3D传感器，如图13所示，具有向前方射出红外线或激光等光的发光部61和接收所射出光在对象物上反射回来的反射光的受光部62，该发光部61和受光部62沿着丙烯酸板54的内侧设置。受光部62由以格栅状(矩阵状)配置多个受光元件的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)和/或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等图像传感器构成，由沿着与自走式扫除机1的前后方向垂直的竖直面的二维平面上的多个受光元件(测量点)接收反射光。因此，前方传感器31基于从发光部61射出光后、至由受光部62的各受光元件接收在对象物反射的反射光的时间，按每个受光元件检测至对象物的距离，起到了三维检测存在于自走式扫除机1的前方的对象物的作为远程传感器的作用。前方传感器31三维检测的至前方的对象物的距离被作为远程信息传送给控制部5。
在保险杠50的上板部52设置有支承保险杠50相对于机身10向前后左右移动自如的左右一对第一支承部55，在各第一支承部55附近设置有检知保险杠50相对于机身10向后方移动的前后传感器56。并且，在左右的侧板部53的内侧分别设置有支承保险杠50相对于机身10向前后左右移动自如的第二支承部57和将保险杠50向初始位置施力的盘簧58，在各第二支承部57附近设置有检知保险杠50相对于机身10向右或向左移动的左右传感器59。
第一支承部55，如图14、图15所示，具备从保险杠50的上板部52向后方延伸的第一支承板部55A和上下贯通该第一支承板部55A并固定于机身10内部的水平面10A的销55B。在第一支承板部55A上形成具有比销55B的外径大的内径的插通孔55C，在该插通孔55C中将销55B游隙插嵌，从而保险杠50能够前后左右移动。在销55B的上端部固定从上方与第一支承板部55A滑接的压板55D，在该压板55D和机身10的水平面10A之间夹着第一支承板部55A，从而限制保险杠50的上下活动。
前后传感器56是具备固定于机身10的水平面10A的开关主体56A和从该开关主体56A突出并且先端连接于保险杠50的上板部52的检知针56B的微型开关，检知针56B随着保险杠50的移动向开关主体56A侧变形，则从开关主体56A向控制部5输出检知信号。来自该前后传感器56的检知信号由控制部5的检测运算部43接收，由此检测运算部43检知保险杠50向后方移动，判断障害物从前方相对保险杠50发生碰撞。
第二支承部57，如图16至图18所示，具备从保险杠50的侧板部53的内侧向水平延伸的第二支承板部57A和上下贯通该第二支承板部57A而固定于机身10内部的水平面10B的销57B，在该插通孔57C中游隙插嵌销57B，从而保险杠50能够向前后左右移动。在销57B的上端部固定从上方与第二支承板部57A滑接的压板57D，在该压板57D和机身10的水平面10B之间夹有第二支承板部57A，从而限制保险杠50的上下活动。
盘簧58是以施力状态连结于销57B的上端和第二支承板部57A上的拉伸弹簧，构成为当保险杠50向前后左右移动，则盘簧58的施加力增加，使保险杠50回到初始位置。即，插通孔55C、57C形成为在后方具有顶点的五边形，保险杠50被盘簧58向前方施力，从而插通孔55C、57C的顶点被销55B、57B引导，由此保险杠50回到初始位置。左右传感器59是具备固定于机身10内部的托架10C的开关主体59A和从该开关主体59A突出并且先端连接于保险杠50的侧板部53的检知针59B的微型开关，当检知针59B随着保险杠50的移动而向开关主体59A侧变形，则从开关主体59A向控制部5输出检知信号。来自该左右传感器59的检知信号由控制部5的检测运算部43接收，检测运算部43检知保险杠50向左右任一方向移动，判断障碍物从侧方相对于保险杠50发生碰撞。
以上的接触式传感器32在没有来自外部的力作用的状态下，保险杠50由盘簧58施力，从而相对机身10向前方突出数毫米、且保险杠50位于左右中央的初始位置。当相对保险杠50作用来自前方的外力，则保险杠50相对机身10后退，从前后传感器56向检测运算部43传送检知信号，从而控制部5检知自走式扫除机1的前方附近存在障害物(对象物)。当相对保险杠50作用来自右侧方(或左侧方)的外力，则保险杠50相对机身10向左(或向右)移动，从右侧(或左侧)的左右传感器59向检测运算部43传送检知信号，从而检知在自走式扫除机1的右侧附近(或左侧附近)存在障害物(对象物)。如此，接触式传感器32起到作为检测存在于自走式扫除机1的前方及左右附近的对象物的接近传感器的作用，接触式传感器32检测的附近的对象物的信息在控制部5中被作为接近信息处理。
控制部5的周围信息生成部45基于来自前方传感器31的远程信息和来自接触式传感器32的接近信息，来生成有关自走式扫除机1的周围的对象物的周围信息。在此，作为对象物，是形成起居室和/或走廊等清扫对象空间的墙面和/或地面、门等固定物、设于清扫对象空间的家具和/或电气产品、铺物等配置物、置于清扫对象空间的地面的日用品或衣服、鞋物、玩具等非固定物。固定物由于是不移动的，所以成为规定清扫对象空间的地图和/或走行路径的基准。配置物虽然通常不移动，但因新设或废弃、更换等而有时位置发生变更，可能成为清扫时的障害物。非固定物其存在的有无是非定常的，成为清扫时的障害物的可能性较大。周围信息生成部45将这样的固定物、配置物及非固定物作为对象物生成周围信息。
如此、周围信息生成部45所生成的周围信息关于固定物和/或配置物、非固定物等对象物，包含清扫对象空间中的平面的位置信息和对象物的立体的形状信息。基于该周围信息，控制部5生成清扫对象空间的地图，并生成基于清扫对象空间的地图的走行计划，将其存储于存储部48。作为走行计划，是与走行路径对应的清扫模式，设定与场所和/或时间有关的设定值，例如使用吸入部14以及周围清扫单元3的两者或一者进行清扫、或反复清扫同一部位、或使吸入部14和/或周围清扫单元3的吸入强度变化、或使走行驱动部12的走行速度变化等。
作为周围信息生成部45生成周围信息的时机(timing)，例如有新生成新的清扫对象空间的地图的地图生成模式的情况、对已生成地图的既知清扫对象空间更新地图的地图更新模式的情况、对既知清扫对象空间实施通常的自律清扫的自律清扫模式的情况、从多个既知清扫对象空间判定适宜者的空间判定模式的情况等。另外，地图生成模式、地图更新模式以及空间判定模式中，可以驱动吸入部14和周围清扫单元3来执行清扫，也可以不驱动吸入部14和周围清扫单元3。
新生成新的清扫对象空间的地图的地图生成模式中，自走式扫除机1通过走行驱动部12自走的同时，由前方传感器31三维检测至前方的对象物的距离，检测运算部43使至该对象物的距离(远程信息)顺次存储于存储部48。并且，走行开始等时由前方传感器31未检测出紧邻处的对象物的情况、和/或自走式扫除机1的前方置有非固定物等紧急环境变化发生的情况下，当接触式传感器32接触到对象物，则检测运算部43识别在该位置存在对象物，将其位置(接近信息)存储于存储部48。基于如此一边自走一边反复进行对象物的检测及存储从而取得的远程信息以及接近信息，周围信息生成部45生成周围信息，控制部5生成地图。
如此生成清扫对象空间的地图中包含地面和/或、从地面立起的墙面、从地面连续立起的家具等的表面、地面的落差、从地面或墙面突出的突起物、家具等的从地面向上离开的侧面或底面等对象物的形状。控制部5依据该地图，生成用于毫无迟钝、高效率地对清扫对象空间的整体进行清扫的走行路径和/或走行计划，并将其存储于存储部48。这时，控制部5判定地面的落差是否能够被翻越，若是能够翻越的台阶落差，则纳入走行路径，若判定不能翻越的情况下则从走行路径排除。并且，控制部5判定地面与家具等的底面之间的间隙、墙面与家具等的侧面之间的间隙能否进入，若是能进入的间隙，则纳入走行路径，若判定不能进入的情况下则从走行路径排除。
如以上所示对生成地图的既知清扫对象空间更新地图的地图更新模式中，与前述地图生成模式同样地，自走式扫除机1一边自走一边由前方传感器31和接触式传感器32执行对象物的检测，周围信息生成部45生成周围信息，控制部5计算与地图所包含的周围信息的差分，更新该清扫对象空间的地图。并且，当与已生成地图的清扫对象空间不同的其他清扫对象空间中生成了地图的情况下，控制部5将针对各清扫对象空间的地图和/或走行计划分别存储于存储部48。
接着，关于自律清扫模式中自走式扫除机1对已生成地图的既知清扫对象空间的动作进行说明。在此，存储部48中已存储针对多个清扫对象空间的地图和/或走行计划，使用者若不指定清扫对象空间，则控制部5执行用于判定清扫对象空间的空间判定模式。空间判定模式中，与前述地图生成模式同样地，自走式扫除机1一边自走一边由前方传感器31和接触式传感器32执行对象物的检测，周围信息生成部45生成周围信息。控制部5的清扫环境判定部46比较周围信息生成部45所生成的周围信息和存储于存储部48的多个地图所包含的周围信息并进行匹配，从多个清扫对象空间中判定适宜者。基于清扫对象空间的判定结果，计划选择部47从存储于存储部48的多个走行计划选择适宜者。
如以上所示判定清扫对象空间来选择走行计划，或由使用者指定清扫对象空间，则自走式扫除机1作为自律清扫模式开始清扫对象空间的清扫。即，依据针对清扫对象空间的走行路径以及走行计划，由走行驱动部12而自走的同时由吸入部14以及周围清扫单元3实施地面的清扫。自律清扫模式中，自走式扫除机1除了吸入部14的清扫，还由周围传感器32检测周围的墙面等，基于该检测来收纳周围清扫单元3的臂21或使臂21转动以变为突出状态，从而执行周围清扫单元3的清扫。
并且，自律清扫模式中，自走式扫除机1通过前方传感器31以及接触式传感器32执行对象物的检测，周围信息生成部45生成周围信息，与清扫对象空间的地图中包含的周围信息进行比较。即，检出地图所包含的周围信息中不存在的对象物的情况和/或、未检测出地图所包含的周围信息中具有的对象物(不存在)的情况等时，生成与地图所包含的周围信息不同的周围信息的情况下，控制部5暂时取消基于地图的走行路径及走行计划，自走式扫除机1依据周围信息生成部45所生成的周围信息来执行自律清扫。并且，在回归基于地图的走行路径后，自走式扫除机1再次依据原来的走行计划继续自律清扫直至该走行计划终止。
如此、在自律清扫模式的清扫中，地图所包含的周围信息和周围信息生成部45所生成的周围信息不同的情况下，自走式扫除机1在清扫终止后对使用者显示周围信息、即清扫对象空间的对象物与地图不同之意的消息，同时显示是否更新该清扫对象空间的地图的寻问。使用者选择“更新”，则控制部5基于生成的周围信息更新该清扫对象空间的地图，选择“不更新”，则控制部5不更新地图，维持该清扫对象空间的原地图。在此，对于使用者来说更新地图的动机，例如是家具等配置物的新设、移动或撤除导致对象物的状态变更的情况，作为不更新地图的动机，不只有一时放置的日用品等非固定物被作为对象物检知，还例如没有变更地图的必要的情况。
根据这样的本实施方式，能够起到以下的作用和效果。
(1)前方传感器31检测存在于自走式扫除机1的前方较远方的对象物而取得远程信息，接触式传感器32检测存在于自走式扫除机1的前方或侧方的较近处的对象物而取得接近信息，并且周围信息生成部45基于该远程信息及接近信息生成周围信息，从而能够从自走式扫除机1附近连续扩大检测范围至远方，能够提高对象物的检测精度。
(2)接触式传感器32构成为具有保险杠50，在该保险杠50上设置前方传感器31，从而保险杠50的前方不存在自走式扫除机1的其他部位，故不阻挡前方传感器31的视野，能够确保前方传感器31的视野角度宽度，能进一步提高对象物的检测精度。并且，当在自走式扫除机1的最前部设置前方传感器31时，在可动的保险杠50上搭载了前方传感器31，从而碰撞障害物等时保险杠50的移动则构成缓冲，能够缓和施加给前方传感器31的冲击而减轻损伤。
(3)设于接触式传感器32的保险杠50的作为透光部件的丙烯酸板54构成前面部102的一部分，前方传感器31的发光部61及受光部62沿着丙烯酸板54的内侧设置，从而发光部61及受光部62设于前面部102附近。因此，来自发光部61的射出光及从对象物返回发光部61的反射光不被其他部位阻挡，能够根据射出光和反射光正确测量至对象物的距离。
(4)前方传感器31的发光部61以及受光部62沿着丙烯酸板54的内侧设置，从而发光部61和受光部62不露出外部，由丙烯酸板54保护，并且与在前面部102设置发光部61及受光部62用的孔的情况相比，能够改进自走式扫除机1的外观。并且，保险杠50的前板部51和丙烯酸板54以构成同一面的方式构成自走式扫除机1的前面部102，从而前面部102形成没有凹凸、连续光滑的曲面状，能使得窗帘或衣服等物难以钩挂上，并容易用抹布擦拭清扫前面部102的外表面。
(5)周围信息生成部45在自律清扫模式中也生成在周围是否存在对象物的周围信息，从而当地图上没有的对象物存在的情况和/或地图上具有的对象物不存在的情况等时，通过周围信息生成部生成新的周围信息，从而能够实施与清扫对象空间的现状对应的自律清扫。
(6)周围信息生成部45基于由前方传感器31取得的远程信息来生成对象物的三维形状信息，走行控制部41基于该形状信息来控制自走式扫除机1的走行，从而能够选择与对象物的形状对应的走行路径，例如沿对象物的周围走行、或翻越对象物、或进入对象物的间隙、或穿过两个对象物之间等，高效率地增加清扫范围。
(7)控制部5中，清扫环境判定部46基于周围信息来判定清扫对象空间，并且计划选择部47基于清扫环境判定部46的判定结果来选择走行计划，从而能够对每个清扫对象空间选择最适合的走行计划，能够提高清扫对象空间中的清扫效率。
〔实施方式的变形〕
另外，本发明不限定于上述实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形和改良等包含于本发明。
例如，上述实施方式的自走式扫除机1中，具有设于自走式扫除机1的前部的保险杠50而构成接触式传感器32，在该保险杠50上设置有前方传感器31，但不限定于这样的构成。即，作为接近传感器的接触式传感器不限于设于自走式扫除机的前部，也可以设于自走式扫除机的侧部或后部。作为接近传感器不限于是具有保险杠50的，也可以是短焦红外线传感器等光学传感器。
并且，作为远程传感器的前方传感器31不限于上述实施方式这样深度相机或3D-LIDAR等3D传感器，也可以是具有透镜和拍摄元件的CCD相机等拍摄单元。采用这样的拍摄单元的情况下，取得拍摄对象物的图像信息作为远程信息，将该图像信息由控制单元进行图像处理，从而能够由周围信息生成部生成三维形状信息作为对象物的周围信息。采用拍摄单元，不仅能够取得对象物的外形形状，还能够取得对象物的表面形状(纹理)和色彩信息，基于该纹理和/或色信息判别对象物而生成周围信息，则能够根据对象物的材料等实施清扫。
上述实施方式中，自走式扫除机1具备周围清扫单元3和/或周围传感器33、后方传感器34而构成，但是该各部分在本发明的自走式扫除机中非必须的构成，也能够适当地省略。并且，作为周围清扫单元的构成，不限于上述实施方式那样具有转动的臂21的结构，也可以是具有从扫除机主体以直线状伸出缩入的臂的结构，也可以是具有一般的旋转刷的结构。并且，作为周围清扫单元的动作，不限于基于周围传感器33，也可以基于周围信息生成部45所生成的周围信息，对应对象物的形状和/或材质来驱动周围清扫单元，或变更动作模式。
上述实施方式中，地图生成模式、地图更新模式、空间判定模式以及自律清扫模式的四个模式中，是周围信息生成部45基于前方传感器31以及接触式传感器32的检知来生成周围信息的，但作为生成周围信息的时机(timing)该四个模式皆不采用亦可。即，例如在自律清扫模式中可以不生成周围信息，执行依据地图的自律清扫，仅为避开障害物而利用前方传感器31或接触式传感器32。相反地，也可以不利用地图，仅在自律清扫模式，一边生成周围信息一边执行清扫。并且，也可在四模式以外的模式中由周围信息生成部45生成周围信息，例如，可以采用用于针对基于地图的走行路径修正自走式扫除机的位置偏差的位置修正模式等。
产业上的可利用性
如以上所示，本发明能够恰当地利用于能够高精度取得有关处于周围的对象物的周围信息的自走式扫除机。
附图标记说明
1 自走式扫除机
2 扫除机主体
4 传感器部
5 控制部(控制单元)
14 吸入部(清扫单元)
31 前方传感器(远程传感器)
32 接触式传感器(接近传感器)
41 走行控制部
45 周围信息生成部
46 清扫环境判定部(判定部)
47 计划选择部(选择部)
48 存储部(存储器)
54 丙烯酸板(透光部件)
50 保险杠
61 发光部
62 受光部

Claims (6)

1.一种自走式扫除机，能够一边沿着地面走行一边进行清扫，其特征在于，
具备：
具有吸入地面的尘埃等的清扫单元的扫除机主体；
从所述扫除机主体检测存在于远方的对象物的远程传感器；
检测存在于所述扫除机主体附近的对象物的接近传感器；以及
控制所述远程传感器以及所述接近传感器的控制单元，
其中，所述控制单元构成为具有：
基于所述远程传感器所检测的远程信息以及所述接近传感器所检测的接近信息来生成有关所述扫除机主体的周围的对象物的周围信息的周围信息生成部。
2.如权利要求1所述的自走式扫除机，其特征在于，
所述远程传感器是从所述扫除机主体测量至存在于规定方向的对象物的距离的距离传感器，在与所述规定方向交叉的竖直面上排列的多个测量点测量至所述对象物的距离，
所述接近传感器是检测接触到所述规定方向的所述对象物的接触式传感器，
所述距离传感器设于所述接触式传感器的一部分。
3.如权利要求2所述的自走式扫除机，其特征在于，
所述接触式传感器具有构成所述扫除机主体上的所述规定方向的周面的一部分的透光部件，
所述距离传感器具有射出光的发光部和接收在所述对象物反射的反射光的受光部，所述发光部以及所述受光部设于所述透光部件的内侧。
4.如权利要求1至3任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，
所述周围信息生成部基于所述远程信息以及所述接近信息来生成在所述扫除机主体的周围是否存在对象物的周围信息。
5.如权利要求1至4任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，
所述周围信息生成部基于所述远程信息来生成所述对象物的形状信息，
所述控制单元具有基于所述形状信息来控制所述扫除机主体的走行的走行控制部。
6.如权利要求1至5任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，
所述控制单元具有：
存储与清扫对象空间对应的多个走行计划的存储部；
基于所述周围信息来判定清扫对象空间的判定部；以及
基于所述判定部的判定结果来选择所述走行计划的选择部。
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