JP2007215928A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体が入組んだ領域で袋のねずみとなってしまった場合、走行及び掃除を強制的に終了することで、バッテリが無駄に消費されること等を防止した自走式掃除機を提供する。
【解決手段】自走式掃除機１は、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進させる直進動作と、障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返す。装置本体１がｓ７による回転動作を繰り返している間、制御部１６は、その回転角度をカウンタ２４に測定させる。そして、制御部１６は、ｓ６においてその合計回転角度が３６０度を超えたか否かを判定する。合計回転角度が３６０度を超えていると判定すると、制御部１６は、装置本体１各部に指示し、走行及び掃除を強制的に終了する。
【選択図】図５

Description

本発明は、装置本体を自律走行させて、床等に落ちているゴミを吸込んで掃除する自走式掃除機に関するものである。

近年、装置本体を自律走行させる自律走行機能と、床等に落ちているゴミを吸込んで掃除する自動掃除機能と、を備える自走式掃除機が開発されている。

図１０は、従来の自走式掃除機の主要部の構成と該自走式掃除機が入組んだ領域に入り込んだ様子とを示した説明図である。自走式掃除機１００は、自動掃除機能として、床面上のゴミを吸い込むノズル（不図示）と、床面上のゴミをはね上げるブラシ１３と、吸い込んだゴミを収容する集塵室（不図示）と、集塵室にゴミを導くための吸引ファンおよび吸引ファンモータを有する吸引部（不図示）と、を備える。また、自走式掃除機１００は、自律走行機能として、駆動輪１２と、駆動輪１２を駆動するモータを有する自律走行手段（不図示）と、超音波又は電磁波によって壁３及び壁４などの障害物を検知する障害物センサ１７とを備えている。

自律走行手段は、装置本体１００を壁沿いに走行させる壁沿走行モードと、その他の走行モードと、を予め定められた規則に従って自動的に切替え、切替えた走行モードで駆動輪１２を回転させ、装置本体１００を自律走行させる。その他の走行モードは、例えばランダム走行モードである。ランダム走行モードは、装置本体１００をランダムに走行させるモードである。障害物センサ１７は、装置本体１００の進行方向前方に配置されている。
なお、図１０では、障害物センサ１７が３つ配置されているが、それ以外の個数である場合もあり得る。それ以外の個数は、例えば２つである。

このような構成において、従来の自走式掃除機１００は、例えば図１０に示されるような部屋２を、ランダム走行しながら掃除する。この際、自走式掃除機１００は、入組んだ領域５に侵入してしまうことがあった。この場合、自走式掃除機１００は、予め定められた規則に従ってランダム走行モードから壁沿走行モードに切替え（図１０Ａ地点参照）、入組んだ領域５から壁沿走行しながら脱出しようとしていた。
なお、予め定められた規則とは、例えば所定時間内に連続して３回障害物にぶつかった場合（図１０Ａ地点参照）にランダム走行モードから壁沿走行モードに切替えるという規則である。所定時間は、例えば１分である。

また、自走式掃除機１００は、壁沿走行モードに切替わると、まず装置本体１００が進行方向前方の壁４aに沿うまで横に回転させる（図１０Ａ地点参照）。その後、自走式掃除機１００は、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１００を直進させる直進動作と、障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１００を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返す。

一方、特許文献１に記載されたような自走式掃除機が提案されている。この自走式掃除機は、装置本体を移動走行させる走行手段と、基準方向を参照することにより装置本体の走行方向を検出する方向検出手段と、装置本体の前方および側方に設けられ、装置本体と前記装置本体の周囲の障害物までの距離を測定する距離センサと、前記方向検出手段と前記距離センサの出力に応じて前記走行手段の制御を行う走行制御手段と、を備える。
このような構成において自走式掃除機は、まず、装置本体の前方に設けた距離センサで部屋の壁を検出すると装置本体を回動させ前記壁に沿って走行を行い、装置本体の側方に設けた複数の距離センサの出力がほぼ一致したタイミングで、現在の進行方向を前記方向検出手段の前記基準方向とする。以後、自走式掃除機は、壁沿走行モードの直進動作と回転動作とを交互に繰り返し、前記方向検出手段が前記基準方向と検出した状態で装置本体が所定時間走行したとき、部屋を壁に沿って一周したと判断する。
特開２００２−３６０４７８公報

しかしながら、自走式掃除機１００は、例えば図１１に示すように、壁沿走行でも入組んだ領域５から脱出できない場合があった。
図１１は、従来の制御方法により自走式掃除機を走行させた場合に自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなってしまった様子を示した説明図である。入組んだ領域５において自走式掃除機１００は、直進動作と回転動作とを交互に繰り返すが、結局、領域５の内周をくるくる走行してしまう状況となる（図１１参照）。ここで、この状況を「袋のねずみ」と称する。

自走式掃除機１００が入組んだ領域５で袋のねずみになってしまうと、掃除が済んだ領域を何度も掃除してしまうこととなる。よって、自走式掃除機１００は、バッテリが無駄に消費されていたという問題があった。また、駆動輪１２を駆動するモータや装置本体１００各部品の磨耗を招来していたという問題もあった。
なお、図１１では、入組んだ領域５において、矢印線が僅かにズレているが、見やすくするためである。実際、装置本体１００は領域５の内周、詳細には同じラインをくるくる走行するので、矢印線は重なる。

また、特許文献１は、部屋を壁に沿って一周したと判断するものであるが、袋のねずみになっていることを判断（検出）するものではない。そのため、特許文献１の自走式掃除機が袋のねずみになってしまうと、上記従来の自走式掃除機と同様の問題が生じる。

本発明はこのような従来の課題を解決しようとするものであり、装置本体が入組んだ領域で袋のねずみとなってしまった場合、走行及び掃除を強制的に終了することで、バッテリが無駄に消費されること等を防止した自走式掃除機を提供することを目的とする。

本発明の自走式掃除機は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）装置本体を壁沿いに走行させる壁沿走行モードと、その他の走行モードと、を予め定められた規則に従って自動的に切替え、切替えた走行モードで駆動輪を回転させ、該装置本体を自律走行させる自律走行手段と、
前記自律走行手段が前記装置本体を自律走行させている間、掃除を自動的に行う掃除手段と、
超音波又は電磁波によって、壁を検知する障害物センサと、を備える自走式掃除機において、
前記自律走行手段は、
前記壁沿走行モードに切替わると、まず前記装置本体が進行方向前方の壁に沿うまで横に回転させ、その後、前記障害物センサが進行方向前方の壁を検知するまで前記装置本体を直進させる直進動作と、前記障害物センサが検知した該壁に沿うまで前記装置本体を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返させる繰返手段と、
前記装置本体が前記繰返手段によって前記回転動作を繰り返している間、その回転角度を測定し、その合計回転角度が、３６０度以上の角度である所定角度を超えたか否かを判定する回転角度判定手段と、を有し、
前記繰返手段は、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたと前記回転角度判定手段が判定すると、前記回転動作および前記直進動作を停止させ、
さらに、前記掃除手段は、前記掃除を終了する。

この構成において、電磁波は、光や電波を含む概念である。壁とは、障害物である。所定角度は、現在装置本体が置かれている状況が袋のねずみとみなすことができるか否かの観点から定めると良い。所定角度は、原則３６０度以上が好ましいが、３６０度以下でも構わない。その他の走行モードは、例えばランダム走行モードである。ランダム走行モードは、装置本体をランダムに走行させるモードである。
この構成では、自走式掃除機が部屋を掃除している際に入組んだ領域に侵入してしまい、自走式掃除機が該入組んだ領域で袋のねずみとなってしまう場面を想定している。
自走式掃除機が該入組んだ領域に侵入してしまった際、自走式掃除機は、予め定められた規則に従って、例えばランダム走行モードから壁沿走行モードに切替え、入組んだ領域から壁沿走行しながら脱出しようとする。予め定められた規則とは、例えば所定時間内に連続して３回障害物にぶつかった場合にランダム走行モードから壁沿走行モードに切替えるという規則である。所定時間は、例えば１分である。
しかし、入組んだ領域において自走式掃除機は、上記繰返手段によって直進動作と回転動作とを交互に繰り返すが、結局、入組んだ領域で袋のねずみとなる場合もある。
そこで、回転角度判定手段は、繰返手段が回転動作を繰り返している間、その回転角度を測定し、その合計回転角度が、３６０度以上の角度である所定角度を超えたか否かを判定する。
そして、繰返手段は、合計回転角度が所定角度を超えたと回転角度判定手段が判定すると、現在置かれている状況が袋のねずみであるとみなして、回転動作および直進動作を停止させる。つまり、繰返手段は、装置本体の自律走行を強制的に停止させる。
さらに、掃除手段は、合計回転角度が所定角度を超えたと回転角度判定手段が判定すると、掃除を強制的に終了する。
これにより、掃除が済んだ領域を何度も掃除してしまうことがなくなるので、バッテリが無駄に消費されることを防止することができるという効果を奏する。また、駆動輪を駆動するモータや装置本体各部品の磨耗を低減することができるという効果を奏する。

（２）前記繰返手段は、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたと前記回転角度判定手段が判定すると、前記直進動作を１回行った後、前記回転動作および前記直進動作を停止させる。

この構成では、走行及び掃除を強制的に終了する地点が、上記（１）と異なる。

（３）前記掃除手段は、前記掃除を終了した際、前記掃除が終了したことを知らせる報知を行う。

この構成において、掃除が終了したことを知らせる報知は、例えば警告音、メッセージである。メッセージは、例えば「掃除が終了しました」「袋のねずみとなったため、掃除を終了しました」である。
これにより、自走式掃除機の掃除が終了したことをユーザが知ることができるという効果を奏する。
また、自走式掃除機は自動で掃除するので、ユーザは一般的に自走式掃除機の動作を把握していない。この使用態様を考えると、自走式掃除機が入組んだ領域で掃除を終了した場合、自走式掃除機の発見が困難となる場合も有る。この場合でも、上記報知を行うことで、自走式掃除機の発見を容易にすることができるという効果を奏する。
（４）前記掃除手段は、前記報知を定期的に行う。

この構成において、定期的とは、例えば３０分毎、１時間毎、１日毎である。
以上より、（３）よりも、自走式掃除機の発見を一層容易にすることができるという効果を奏する。
なお、上記（１）〜（４）の構成に、以下の構成を追加しても良い。
前記繰返手段は、前記装置本体が前記回転動作および前記直進動作を繰り返している間、壁の長さ又は該壁を走行するのにかかる走行必要時間を１辺又は２辺測定し、
前記回転角度判定手段は、前記繰返手段が測定した前記壁の長さ又は前記走行必要時間と予め記憶された前記装置本体の直径と予め記憶された前記装置本体の走行速度と予め記憶された前記装置本体の１周回転時間とから、前記装置本体が現在壁沿走行している領域を１周するまでの１周予測時間又は１周予測距離を推定し、
前記回転角度判定手段は、前記装置本体が前記回転動作および前記直進動作を繰り返している間、前記合計回転角度が前記所定角度を超えるまでに、前記直進動作を開始してから現在までの繰返し時間又は繰返し距離が前記１周予測時間又は前記１周予測距離を超えるか否かを判定し、
前記回転角度判定手段は、前記繰返し時間又は前記繰返し距離が前記１周予測時間又は前記１周予測距離を超えたと判定すると、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたか否かの判定を禁止し、
さらに、前記自律走行手段は、前記壁沿走行モードから前記その他の走行モードに切替える。

この発明によれば、バッテリが無駄に消費されることを防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機について説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の主要部の構成を示したブロック図である。自走式掃除機１は、自動掃除機能として、床面上のゴミを吸い込むノズル（不図示）と、床面上のゴミをはね上げるブラシ１３ａ〜１３ｃと、吸い込んだゴミを収容する集塵室（不図示）と、集塵室にゴミを導くための吸引ファンおよび吸引ファンモータを有する吸引部３０（後述の図２参照）と、を備える。
ブラシ１３ａ〜１３ｃは、装置本体１の後部にあり、回転自在である。

また、自走式掃除機１は、自律走行機能として、装置本体１の両側に一対の駆動輪１２ａ及び１２ｂと、それぞれの駆動輪１２ａ及び１２ｂに対応する駆動モータ１１ａ及び１１ｂと、駆動モータ１１ａ及び１１ｂにそれぞれ対応するモータドライバ１５ａ及び１５ｂと、超音波によって壁３及び壁４などの障害物を検知する障害物センサ１７と、を備える。
なお、この実施形態では、説明を簡単にするために、従動輪を省略している。従動輪は、それぞれ装置本体１の走行時の安定性を確保するために、適当な間隔で対向配置した一対の車輪で構成されている。

モータドライバ１５ａ及び１５ｂは、制御部１６から与えられる制御信号に基づいて駆動モータ１１ａ及び１１ｂの動作をそれぞれ制御する。

また、駆動モータ１１ａ及び１１ｂの回転軸には、自走式掃除機１の走行距離を測定し、距離データを出力する距離センサ１４ａ及び１４ｂが設けられている。

障害物センサ１７は、装置本体１の進行方向前方に設けられている。障害物センサ１７は、装置本体１の前方側に設けられ、前方の障害物を検知する障害物センサ１７ｂと、装置本体１の左右側方に設けられ、それぞれ方位の障害物を検知する障害物センサ１７ａ及び１７ｃとに分かれる。障害物センサ１７は、超音波を発信する発信機能と、超音波を受信する受信機能と、を有する。障害物の検知は、障害物センサ１７から超音波を発信して該障害物から反射してきた超音波を受信することにより行なわれる。

なお、三個の障害物センサ１７ａ〜１７ｃが設けられているが、これは前方の障害物の検知をより確実に行うためであって、１つ若しくは２つであってもよい。２つの場合、装置本体１００の進行方向前方の両側部に配置するのが好ましい。
また、この実施形態では、障害物の検知に超音波を用いているが、電磁波でも構わない。
また、超音波の周波数は、予め定められた所定の周波数とする。

これらの距離センサ１４ａ及び１４ｂ、障害物センサ１７ａ〜１７ｃからそれぞれ出力された信号は、制御部１６に伝送される。
また、制御部１６は、超音波を障害物センサ１７に発信させ、障害物から反射してきた超音波を障害物センサ１７で受信するまでの時間を計測することにより、障害物までの距離を検出する。

さらに、自走式掃除機１の上部には、清掃区域の縦及び横方向の長さの設定を行うスイッチ、走行の起動又は停止を行うスイッチ等が配置された後述の操作パネル２２が設けられており、この操作パネル２２は制御部１６に接続されている。
また、自走式掃除機１は、音声を発して報知を行う報知部２９と、装置本体１各部に電源の供給を行うバッテリ３１と、を備える（後述の図２参照）。

図２は、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の制御部とその周辺部の構成とを示したブロック図である。制御部１６は、図２に示すように、インタフェース１９ａ、１９ｂ、メインコントローラ２０、タイマー回路２８、及びカウンタ２４を備えている。
タイマー回路２８は、時間を計測する機能と現在時刻を経時する機能とを有する。

インタフェース１９ａは、障害物センサ１７ａ〜１７ｃから出力された検知信号に増幅、レベルシフト等の処理を行い、メインコントローラ２０へ出力する。

右駆動モータ１１ａ及び左駆動モータ１１ｂの回転軸に取り付けられた距離センサ１４ａ及び１４ｂは、単位時間当りの回転数を検知してその検知した結果を制御部１６内のカウンタ２４に与える。
カウンタ２４は、この回転数の計数を行って走行距離を算出し、その結果をメインコントローラ２０に与える。また、カウンタ２４は、距離センサ１４ａ及び１４ｂ毎の回転数の計数を行って回転角度を算出し、その結果をメインコントローラ２０に与える。

また、上述した操作パネル２２には清掃区域の縦及び横方向の長さの設定を行うスイッチ、走行モードを選択するスイッチ、掃除の開始又は停止を行うスイッチ等が配置されており、この操作パネル２２は制御部１６のメインコントローラ２０に接続されている。走行モードは、例えばランダム走行、壁沿い走行である。ランダム走行は、部屋をランダムに走行しながら掃除するモードである。

メインコントローラ２０は、制御プログラムを格納するROM２０Aと、制御プログラムや各情報を処理するためのワークフィールドとしてのRAM２０Ｂと、を有する。走行モードは、制御プログラムに関するモードである。

メインコントローラ２０は、操作パネル２２に入力された清掃区域の寸法や走行モードや掃除の開始等に関する情報を与えられる。さらにメインコントローラ２０は、障害物センサ１７ａ〜１７ｃが検知した前方障害物の有無と、前方障害物までの距離と、カウンタ２４が算出した走行距離および回転角度とに基づいて、右駆動モータ１１ａ及び左駆動モータ１１ｂの駆動を制御するための制御信号をインタフェース１９ｂに出力する。
インタフェース１９ｂは、この制御信号に増幅等の処理を行いドライバ１５ａ及び１５ｂに出力する。
ドライバ１５ａ及び１５ｂは、制御信号に基づいてそれぞれ右駆動モータ１１ａ及び左駆動モータ１１ｂを制御する。

メインコントローラ２０が行う駆動輪１２を回転させるモータ１１の回転制御はＰＷＭ制御である。メインコントローラ２０は、２つの駆動輪１２の回転数を個別に制御し、装置本体１の走行方向を制御する。メインコントローラ２０は、上述の走行モードに応じてモータ１１の回転制御を行う。

ここで、メインコントローラ２０、駆動輪１２、ドライバ１５、インタフェース１９ｂ、駆動モータ１１、カウンタ２４が、本発明の「自律走行手段」に相当する。また、メインコントローラ２０、吸引部３０、ブラシ１３、報知部２９が、本発明の「掃除手段」に相当する。また、メインコントローラ２０、駆動輪１２、ドライバ１５、インタフェース１９ｂ、駆動モータ１１、カウンタ２４が、本発明の「繰返手段」「回転角度判定手段」に相当する。

図３は、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域に入り込んだ様子を示した説明図である。自走式掃除機１は、例えば図３に示されるような部屋２を、ランダム走行しながら掃除する。この際、自走式掃除機１は、入組んだ領域５に侵入してしまうことがある。この場合、自走式掃除機１は、予め定められた規則に従ってランダム走行モードから壁沿走行モードに切替え（図３Ａ地点参照）、入組んだ領域５から壁沿走行しながら脱出しようとする。
ここで、予め定められた規則とは、例えば所定時間内に連続して３回障害物にぶつかった場合（図３Ａ地点参照）にランダム走行モードから壁沿走行モードに切替えるという規則である。所定時間は、例えば１分である。

壁沿走行モードに切替わると、自走式掃除機１は、まず装置本体１が進行方向前方の壁４aに沿うまで横に回転させる（図３Ａ地点参照）。その後、自走式掃除機１は、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進させる直進動作と、障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返す。

本発明の実施形態では、図３に示すように、自走式掃除機１が部屋を掃除している際に入組んだ領域５に侵入してしまい、自走式掃除機１が該入組んだ領域５で袋のねずみとなってしまう場面を想定している。

図４は、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャートである。この動作は、予め定められた規則に従ってランダム走行モードから壁沿走行モードに切替わった時（具体的には図３Ａ地点参照）の動作である。

壁沿走行モードに切替わると、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、まず装置本体１が進行方向前方の壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる（ｓ１、図３Ａ地点参照）。具体的には、装置本体１が進行方向前方の壁４aに沿うまで装置本体１を横に回転させる（図３Ａ地点参照）。

制御部１６は、ドライバ１５に指示し、装置本体１を直進走行させる（ｓ２）。

制御部１６は、装置本体１の回転角度の測定をカウンタ２４に開始させる（ｓ３）。この回転角度は、後述のｓ７で測定され、後述のｓ６の判断に用いられる。

そして、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進させると（ｓ４）、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、装置本体１を走行停止させる（ｓ５）。具体的には、障害物センサ１７が進行方向前方の壁４ｂを検知するまで装置本体１を直進させる（図３参照）。

そして、制御部１６は、カウンタ２４から与えられる回転角度の合計回転角度が、３６０度を超えたか否かを判定する（ｓ６）。この合計回転角度は、制御部１６がカウンタ２４から与えられる回転角度を累積加算することにより求める。
なお、この実施形態では、所定角度を３６０度としているが、３６０度以上であれば何度でも構わない。所定角度は、現在装置本体が置かれている状況が袋のねずみとみなすことができるか否かの観点から定めると良い。

合計回転角度が３６０度を超えていないと判定すると、制御部１６は、ｓ４判断肯定で障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる（ｓ７）。具体的には、装置本体１が進行方向前方の壁４ｂに沿うまで装置本体１を横に回転させる（図３参照）。ｓ７の際、カウンタ２４は、装置本体１の回転角度を測定し、その結果を制御部１６に伝送する。

そして、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進走行させ（ｓ８、ｓ４）、装置本体１を走行停止させる（ｓ５）。具体的には、障害物センサ１７が進行方向前方の壁３ｂを検知するまで装置本体１を直進させる（図３参照）。

このように、自走式掃除機１は、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進させる直進動作（ｓ８、ｓ２も含む）と、障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる回転動作（ｓ７）と、を交互に繰り返す。

装置本体１がｓ７による回転動作を繰り返している間、制御部１６は、その回転角度をカウンタ２４に測定させる。そして、制御部１６は、ｓ６においてその合計回転角度が３６０度を超えたか否かを判定する。

合計回転角度が３６０度を超えていると判定すると、制御部１６は、装置本体１各部に指示し、走行及び掃除を強制的に終了する（ｓ９、ｓ１０）。詳述すると、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、回転動作および直進動作（自律走行機能）を停止させる。さらに、制御部１６は、掃除（自動掃除機能）を吸引部３０及びブラシ１３に終了させる。
ｓ９、ｓ１０では、現在置かれている状況が袋のねずみであるとみなして、走行及び掃除を強制的に終了させている。

図５は、本発明の第一の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなり、走行及び掃除を強制的に終了した様子を示した説明図である。ｓ９、ｓ１０により、装置本体１は、図５のＢ地点で、走行及び掃除を終了する。

これにより、掃除が済んだ領域を何度も掃除してしまうことがなくなるので、バッテリ３１が無駄に消費されることを防止することができるという効果を奏する。また、駆動輪１２を駆動するモータ１１や装置本体１各部品の磨耗を低減することができるという効果を奏する。

そして、制御部１６は、掃除が終了したことを知らせる報知を行い（ｓ１１）、本処理を終了する。
掃除が終了したことを知らせる報知は、例えば警告音、メッセージである。メッセージは、例えば「掃除が終了しました」「袋のねずみとなったため、掃除を終了しました」である。

これにより、自走式掃除機１の掃除が終了したことをユーザが知ることができるという効果を奏する。
また、自走式掃除機１は自動で掃除するので、ユーザは一般的に自走式掃除機１の動作を把握していない。この使用態様を考えると、自走式掃除機１が入組んだ領域５で掃除を終了した場合、自走式掃除機１の発見が困難となる場合も有る。この場合でも、上記報知を行うことで、自走式掃除機１の発見を容易にすることができるという効果を奏する。
なお、制御部１６は、タイマー回路２５を参照しながら、掃除が終了したことを知らせる報知を報知部２９に、１回限りでなく、定期的に行わせても良い。定期的とは、例えば３０分毎、１時間毎、１日毎である。これにより、自走式掃除機１の発見を一層容易にすることができるという効果を奏する。

以下、本発明の第二の実施形態である自走式掃除機について説明する。

この実施形態の自走式掃除機と本発明の第一の実施形態である自走式掃除機とは、構成において、同じである。

図６は、本発明の第二の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャートである。この動作は、図４と同様、予め定められた規則に従ってランダム走行モードから壁沿走行モードに切替わった時（具体的には図３Ａ地点参照）の動作である。また、この動作は、図４におけるｓ６及びｓ９の間にｓ２０及びｓ２１を追加した動作であり、その他の処理（ｓ１〜１１）については同じである。

ｓ６において合計回転角度が３６０度を超えていると判定すると、制御部１６は、直進動作を１回行った後（ｓ２０、ｓ２１）、現在置かれている状況が袋のねずみであるとみなして、装置本体１各部に指示し、走行及び掃除を強制的に終了する（ｓ９、ｓ１０）。

図７は、本発明の第二の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなり、走行及び掃除を強制的に終了した様子を示した説明図である。ｓ２０、ｓ２１、ｓ９、ｓ１０により、装置本体１は、図７のＣ地点で、走行及び掃除を終了する。

図５では、Ｂ地点とＡ地点の間が未掃除であったが、図７では、清掃できている。
これにより、走行及び掃除を強制的に終了する場合でも、入組んだ領域５の未掃除部分を少なくできるという効果を奏する。

なお、図７では、入組んだ領域５において、矢印線が僅かにズレているが、見やすくするためである。実際、Ａ地点が始点となる矢印と、Ｃ地点が終点となる矢印と、は同じライン上であり、矢印線は重なる。

以下、本発明の第三の実施形態である自走式掃除機について説明する。

この実施形態の自走式掃除機と本発明の第一の実施形態である自走式掃除機とは、構成において、同じである。

図８は、本発明の第三の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャートである。図９は、本発明の第三の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域から脱出できた様子を示した説明図である。
図８の動作は、図４と同様、予め定められた規則に従ってランダム走行モードから壁沿走行モードに切替わった時（具体的には図３Ａ地点参照）の動作である。また、図８の動作は、図４におけるｓ１及びｓ２の間にｓ３１を追加し、ｓ４をｓ３２に置き換えてｓ３３及びｓ３６を追加し、ｓ８の後にｓ３４及びｓ３５を追加した動作である。その他の処理（ｓ１〜３、ｓ５〜１１）については同じである。

ｓ１の後、制御部１６は、タイマー回路２５のタイマーをスタートする（ｓ３１）。具体的には、図９のＡ地点でタイマーをスタートさせる。
なお、このタイマーは、後述のｓ３３の判断に用いられる。

ｓ３の後、制御部１６は、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知したか否かを判断する（ｓ３２）。

障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知したと判断すると、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、装置本体１を走行停止させる（ｓ５）。具体的には、障害物センサ１７が進行方向前方の壁４ｂを検知するまで装置本体１を直進させる（図９参照）。

そして、制御部１６は、カウンタ２４から与えられる回転角度の合計回転角度が、３６０度を超えたか否かを判定する（ｓ６）。
合計回転角度が３６０度を超えていないと判定すると、制御部１６は、ｓ３２判断肯定で障害物センサ１７が検知した該壁に沿うまで装置本体１を横に回転させる（ｓ７）。具体的には、装置本体１が進行方向前方の壁４ｂに沿うまで装置本体１を横に回転させる（図９参照）。

そして、制御部１６は、ドライバ１５に指示し、障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知するまで装置本体１を直進走行させる（ｓ８）。具体的には、障害物センサ１７が進行方向前方の壁３ｂを検知するまで装置本体１を直進させる（図９参照）。この際、制御部１６は、現在装置本体１が壁沿い走行している壁の長さｘ（ｃｍ）をカウンタ２４に測定させる（ｓ３４）。この壁は、入組んだ領域５の内周の１辺の長さに相当する。具体的には、壁４ｂ及び４ｃを結ぶラインの内側を測定させる（図９参照）。

制御部１６は、ｓ３４で測定した壁の長さｘ（ｃｍ）と装置本体１の直径Ｌ（ｃｍ）と装置本体１の走行速度Ｖ（ｃｍ／ｓ）と装置本体１の１周回転時間ｔ（ｓ）とから、１周予測時間Ｔ（ｓ）を推定する（ｓ３５）。装置本体１の直径Ｌ（ｃｍ）と装置本体１の走行速度Ｖ（ｃｍ／ｓ）と装置本体１の１周回転時間ｔ（ｓ）は、ＲＯＭ２０Ａに予め記憶させておく。１周回転時間ｔは、装置本体が１周回転するのに要する時間である。

１周予測時間Ｔ（ｓ）は、以下の式で求められる。
Ｔ＝（Ｘ−４Ｌ＋Ｘ／４）／Ｖ+ｔ
ここで、Ｘは、入組んだ領域５の内周の長さである。入組んだ領域５が正方形と推定し、Ｘ＝４ｘとする。

また、２回目のｓ３４においても、その時に壁沿い走行している壁（辺）の長さを測定する。そして、２回目のｓ３５において、１周予測時間Ｔ（ｓ）を推定しなおす。この場合、１回目にｓ３４で測定した１辺の長さをｘ（ｃｍ）、２回目にｓ３４で測定した１辺の長さをｙ（ｃｍ）とすると、Ｘ＝４（ｘ＋ｙ）／2とする。

これにより、２回目は、１回目と比し、正確な１周予測時間Ｔ（ｓ）の推定が可能となる。仮に、入組んだ領域５が長方形ならば、より正確な１周予測時間Ｔ（ｓ）の推定が可能となる。
なお、３回目以降のｓ３４においては、２回目までで十分な推定値が得られるため、その時に壁沿い走行している壁（辺）の長さを測定する必要はない。３回目以降のｓ３５においても、１周予測時間Ｔ（ｓ）を推定しなおす必要はない。

一方、ｓ３２において障害物センサ１７が進行方向前方の壁を検知していないと判断すると、タイマー回路２５のタイマーが１周予測時間Ｔを経過したか否かを判断する（ｓ３３）。

タイマーが１周予測時間Ｔを経過していないと判断すると、制御部１６は、ｓ３２に戻り処理を継続する。ここで、１周予測時間Ｔが推定されていない場合、ｓ３３はスルーさせ、強制的にｓ３２に戻す。

一方、タイマーが１周予測時間Ｔを経過していると判断すると、制御部１６は、壁沿走行モードからランダム走行モードに切替え（ｓ３６）、本処理を終了する。具体的には、装置本体１は、図９のＤ地点で、ランダム走行モードに切替える。ｓ３６では、入組んだ領域５から脱出できたとみなして、ランダム走行モードに切替えている。

なお、この実施形態では、ｓ３４で壁の長さｘ（ｃｍ）測定しているが、該壁を走行するのにかかる走行必要時間を測定しても良い。該時間は、タイマー回路２５に測定させる。
また、ｓ３５で１周予測時間Ｔ（ｓ）を推定しているが、１周予測距離を推定しても良い。そして、ｓ３１で装置本体１の走行距離をカウンタ２４に測定させ、ｓ３３で該走行距離の合計が１周予測距離を超えたか否かを判断する。

本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の主要部の構成を示したブロック図 本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の制御部とその周辺部の構成とを示したブロック図 本発明の第一の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域に入り込んだ様子を示した説明図 本発明の第一の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャート 本発明の第一の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなり、走行及び掃除を強制的に終了した様子を示した説明図 本発明の第二の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャート 本発明の第二の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなり、走行及び掃除を強制的に終了した様子を示した説明図 本発明の第三の実施形態である自走式掃除機の制御部が行うフローチャート 本発明の第三の実施形態である自走式掃除機が入組んだ領域から脱出できた様子を示した説明図 従来の自走式掃除機の主要部の構成と該自走式掃除機が入組んだ領域に入り込んだ様子とを示した説明図 従来の制御方法により自走式掃除機を走行させた場合に自走式掃除機が入組んだ領域で袋のねずみとなってしまった様子を示した説明図

符号の説明

１−自走式掃除機
２−部屋
３−壁
４−壁
５−入組んだ領域
６−隣の部屋
１１−駆動モータ
１２−駆動輪
１３−ブラシ
１４−距離センサ
１５−ドライバ
１６−制御部
１７−障害物センサ
１９−インタフェース
２０−メインコントローラ
２０Ａ−ＲＯＭ
２０Ｂ−ＲＡＭ
２２−操作パネル
２４−カウンタ
２５−タイマー回路
２９−報知部
３０−吸引部
３１−バッテリ
１００−従来の自走式掃除機

Claims (5)

1. 装置本体を壁沿いに走行させる壁沿走行モードと、その他の走行モードと、を予め定められた規則に従って自動的に切替え、切替えた走行モードで駆動輪を回転させ、該装置本体を自律走行させる自律走行手段と、
   前記自律走行手段が前記装置本体を自律走行させている間、掃除を自動的に行う掃除手段と、
   超音波又は電磁波によって、壁を検知する障害物センサと、を備える自走式掃除機において、
   前記自律走行手段は、
   前記壁沿走行モードに切替わると、まず前記装置本体が進行方向前方の壁に沿うまで横に回転させ、その後、前記障害物センサが進行方向前方の壁を検知するまで前記装置本体を直進させる直進動作と、前記障害物センサが検知した該壁に沿うまで前記装置本体を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返させる繰返手段と、
   前記装置本体が前記繰返手段によって前記回転動作を繰り返している間、その回転角度を測定し、その合計回転角度が、３６０度以上の角度である所定角度を超えたか否かを判定する回転角度判定手段と、を有し、
   前記繰返手段は、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたと前記回転角度判定手段が判定すると、前記回転動作および前記直進動作を停止させ、
   さらに、前記掃除手段は、前記掃除を終了し、
   前記掃除手段は、前記掃除を終了した際、前記掃除が終了したことを知らせる報知を定期的に行う自走式掃除機。
2. 装置本体を壁沿いに走行させる壁沿走行モードと、その他の走行モードと、を予め定められた規則に従って自動的に切替え、切替えた走行モードで駆動輪を回転させ、該装置本体を自律走行させる自律走行手段と、
   前記自律走行手段が前記装置本体を自律走行させている間、掃除を自動的に行う掃除手段と、
   超音波又は電磁波によって、壁を検知する障害物センサと、を備える自走式掃除機において、
   前記自律走行手段は、
   前記壁沿走行モードに切替わると、まず前記装置本体が進行方向前方の壁に沿うまで横に回転させ、その後、前記障害物センサが進行方向前方の壁を検知するまで前記装置本体を直進させる直進動作と、前記障害物センサが検知した該壁に沿うまで前記装置本体を横に回転させる回転動作と、を交互に繰り返させる繰返手段と、
   前記装置本体が前記繰返手段によって前記回転動作を繰り返している間、その回転角度を測定し、その合計回転角度が、３６０度以上の角度である所定角度を超えたか否かを判定する回転角度判定手段と、を有し、
   前記繰返手段は、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたと前記回転角度判定手段が判定すると、前記回転動作および前記直進動作を停止させ、
   さらに、前記掃除手段は、前記掃除を終了する自走式掃除機。
3. 前記繰返手段は、前記合計回転角度が前記所定角度を超えたと前記回転角度判定手段が判定すると、前記直進動作を１回行った後、前記回転動作および前記直進動作を停止させる請求項２に記載の自走式掃除機。
4. 前記掃除手段は、前記掃除を終了した際、前記掃除が終了したことを知らせる報知を行う請求項２又は３に記載の自走式掃除機。
5. 前記掃除手段は、前記報知を定期的に行う請求項４に記載の自走式掃除機。

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