JP2020190769A - 自律走行型移動体、自律走行型掃除機、自律走行型掃除機の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自律走行型掃除機が走行不能となる状況の発生頻度を低減する。【解決手段】自律走行型掃除機Ｓは、自身を走行させる移動部３１と、床面を清掃する清掃部３３と、走行環境の情報を取得する環境計測センサ２と、環境計測センサ２の情報に基づいて走行環境の地図を作成する地図作成部３６と、地図作成部３６が作成した地図を記憶する記憶部３７と、環境計測センサ２が取得した情報と地図に基づいて、自己の位置を判定すると共に、自身が走行不能な状況であるか否かを判定し、この状況を判定した位置および／または領域を記憶させる自己位置判定部３５とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、自律走行型移動体、自律走行型掃除機、自律走行型掃除機の制御方法、およびプログラムに関する。

自律走行型掃除機は、動力源として二次電池を搭載して自立走行するロボットである。自律走行型掃除機は、回転ブラシを用いて塵埃を掻き込み、吸引ファンで吸引して掃除を行う。更に自律走行型掃除機は、制御部により、２個の駆動輪を駆動する各々個別の走行モータを制御して、移動中の走行不能となる状況に陥ることを防ぐ手段が提案されている。

特許文献１は、「自律移動装置が凹部の近傍に達すると、速度νを通常よりも低速の速度ν_MINまで低下させて凹部に接近する。床面検知センサによって凹部が検知されたとき、その検知された凹部が地図情報に予め記憶されている走行可能な凹部に相当すると判断でき、かつ、スキャン型距離センサによって認識された環境形状が該凹部に対応させて地図情報中に記憶した場所のものと一致する場合には、自律移動装置は、そのまま走行を続け、それ以外の場合には、一旦停止した後、一定量後退して、停止する。」と記載されている。

特開２００５−１５７６２５号公報

特許文献１は、走行可能な凹部のみを地図情報に記憶し、走行不能な状況を記憶していない。さらに、走行不能な状況を検知すると、落下や転倒を防ぐため、自律移動装置を停止させている。よって、掃除が完遂できないおそれがある。
そこで、本発明は、自律走行型掃除機が走行不能となる状況の発生頻度を低減することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の自律走行型移動体は、自身を走行させる移動部と、走行環境の情報を取得する環境計測センサと、前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する地図作成部と、前記地図作成部が作成した前記地図を記憶する記憶部と、前記環境計測センサが取得した情報と前記地図に基づいて、自己の位置を判定すると共に、自身が走行不能な状況であるか否かを判定し、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶させる自己位置判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明の自律走行型掃除機は、自身を走行させる移動部と、床面を清掃する清掃部と、走行環境の情報を取得する環境計測センサと、前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する地図作成部と、前記地図作成部が作成した前記地図を記憶する記憶部と、前記環境計測センサが取得した情報と前記地図に基づいて、自己の位置を判定すると共に、自身が走行不能な状況であるか否かを判定し、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶させる自己位置判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明の自律走行型掃除機の制御方法は、自身を走行させる移動部と、床面を清掃する清掃部と、走行環境の情報を取得する環境計測センサと、制御部と、を備える自律走行型掃除機の制御方法であって、前記制御部が、前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成するステップ、前記環境計測センサの情報と前記地図に基づいて自己の位置を判定するステップ、自身が走行不能な状況であるか否かを判定するステップ、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶部に記憶させるステップ、を実行することを特徴とする。

本発明のプログラムは、自身を走行させる移動部と、床面を清掃する清掃部と、走行環境の情報を取得する環境計測センサと、を備える自律走行型掃除機に、前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する工程、前記環境計測センサの情報と前記地図に基づいて自己の位置を判定する工程、自身が走行不能な状況であるか否かを判定する工程、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶部に記憶させる工程、を実行させるためのものである。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、自律走行型掃除機が走行不能となる状況の発生頻度を低減することができる。

本実施形態の自律走行型掃除機を左前方から見た斜視図である。 自律走行型掃除機の下面図である。 自律走行型掃除機の構成図である。 凹領域に進入して抜け出せない状況を示す図である。 凹領域に進入して抜け出せない状況を判定する処理を示すフローチャートである。 端末上で走行不能領域を指定する画面を示す図である。 凹領域を回避する処理を示すフローチャート（その１）である。 凹領域を回避する処理を示すフローチャート（その２）である。 凹領域を回避する処理を示すフローチャート（その３）である。 凹領域を回避する動作を示す図である。 凹領域に進入する動作を示す図である。 凹領域に進入したのちの１回目の走行動作を示す図である。 凹領域に進入したのちの２回目の走行動作を示す図である。 凹領域に進入したのちの３回目の走行動作を示す図である。 凹領域に進入したのちの４回目の走行動作を示す図である。 凹領域に係る情報を消去した後の走行動作を示す図である。 凹領域と回避範囲と回避動作開始線と減速開始線との関係を示す図である。 センサにより凹領域を検出して回避する動作を示す図である。 端末上で、走行不能領域を削除する画面を示す図である。 物（凸部）に乗り上げて走行不能な動作を示す図である。 物に乗り上げて走行不能になる状況を判定する処理を示すフローチャートである。 物を回避する処理を示すフローチャート（その１）である。 物を回避する処理を示すフローチャート（その２）である。 物を回避する処理を示すフローチャート（その３）である。 物の回避の動作を示す図である。 物に乗り上げたのちの１回目の走行動作を示す図である。 物に乗り上げたのちの２回目の走行動作を示す図である。 物に乗り上げたのちの３回目の走行動作を示す図である。 物に乗り上げたのちの４回目の走行動作を示す図である。 物に係る情報を消去した後の走行動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、各図を参照しながら詳細に説明する。本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立している必要はない。例えば、一の構成要素が複数の部材からなること、複数の構成要素が一の部材からなること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが互いに重複していることを許容する。また、本明細書に開示される技術的思想は本発明のみに必ずしも限られず、文脈上または技術上支障のない範囲において構成要素の追加、削除または置換を行うことができる。

《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る自律走行型掃除機は、周囲の地図を作成しながら、自律的に走行する掃除機である。

図１は、本実施形態に係る自律走行型掃除機Ｓを左前方から見た斜視図である。図２は、自律走行型掃除機Ｓの下面図である。図３は、自律走行型掃除機Ｓの構成図である。以下、これら図１〜図３を用いて、各実施形態に共通する自律走行型掃除機Ｓの構成と動作を説明する。

図１に示すように、自律走行型掃除機Ｓの筐体は、略円筒形であり、本体ケース１と、この本体ケース１の外側を覆うバンパシェード３を含んで構成される。筐体上面の前部には、赤外線受信機１５が設けられている。筐体上面の中心点ＳＰの付近には、環境計測センサ２が固定されており、筐体後部には、集塵ケース４が設けられている。

赤外線受信機１５は、不図示の充電台に設けられた赤外線発信機が発光する赤外線を受光する。自律走行型掃除機Ｓは、赤外線受信機１５が受光した赤外線の方向や強弱から充電台の位置を推定して、充電台に帰還する。
環境計測センサ２は、発光部と受光部とを備え、走行環境の情報を取得する。環境計測センサ２の発光部は、レーザ光を発光し、回転する鏡によりレーザ光を略水平に出射する。環境計測センサ２の受光部は、障害物によって反射されたレーザ光を受光する。発光部が出射したレーザ光が障害物を照射し、その反射光が受光できるようにするため、環境計測センサ２の発光部と受光部は、筐体上面の赤外線受信機１５に遮られないような高さに設けられることが望ましい。
集塵ケース４は、この自律走行型掃除機Ｓが吸引した埃やごみを回収するケースである。

図３に示す移動部３１は、図２に示した自律走行型掃除機Ｓの下部に設けられた一対の駆動輪５，６および補助輪１４と、図３に示したホイール落下センサ１３と、で構成されている。移動部３１は、この自律走行型掃除機Ｓ自身を走行させる。
図２に示すように、駆動輪５，６は、自律走行型掃除機Ｓの左右両側に距離Ｄだけ離れて配置され、それぞれ不図示の走行モータおよび減速機で構成される車輪ユニットによって回転駆動される。駆動輪５，６は、制御部３８の移動制御部３２の指令によって回転することで、この自律走行型掃除機Ｓを前進、後退、旋回させる。移動制御部３２は、障害物・段差検出部３４や環境計測センサ２等のセンサから走行環境中の障害物情報を取得し、それらの情報を処理して、自律走行型掃除機Ｓの最適な走行制御指令を出す。補助輪１４は、駆動輪５，６に従って自由回転する従動輪（キャスタ）であり、本体の外周付近に設けられる。

ホイール落下センサ１３は、例えばフォトカプラであり、駆動輪５，６と筐体との間に内蔵される。自律走行型掃除機Ｓが持ち上げられた際にサスペンションの弾性によって駆動輪５，６が筐体から離れると、センサ光が遮られなくなり、ホイール落下センサ１３を構成するフォトカプラはオンする。一方、自律走行型掃除機Ｓが床面に置かれた際に本体の重量によってサスペンションが圧縮されると、センサ光が遮られて、フォトカプラはオフする。ホイール落下センサ１３は、この変化に応じた検知信号を制御部３８に出力する。これにより制御部３８は、駆動輪５，６が凹部に落下（脱輪）したか否かを検出することができる。

図３に示す清掃部３３は、図２に示した回転ブラシ７、サイドブラシ８ａ，８ｂ、集塵ケース４および筐体に内蔵する吸引ファン９（図３参照）で構成される。
図２に示す回転ブラシ７は、横幅がＤ₀であり、自律走行型掃除機Ｓの下面、かつ駆動輪５，６に対する後方に設けられている。回転ブラシ７は、不図示の回転ブラシモータで回転駆動される。

サイドブラシ８ａ，８ｂは、自律走行型掃除機Ｓの前方側、左右方向の外側に設けられている。サイドブラシ８ａ，８ｂは、それぞれ不図示のサイドブラシモータで回転駆動され、自律走行型掃除機Ｓの前方外側の領域を、左右方向外側から内側に向かう方向に掃引するよう回転する。これにより、サイドブラシ８ａ，８ｂは、床面上の塵埃を中央の回転ブラシ７側に集めることができる。
自律走行型掃除機Ｓは、床の上の埃やごみを回転ブラシ７でかき込むと同時に吸引ファン９で吸引し、集塵ケース４へ回収する。

障害物・段差検出部３４は、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄと、バンパセンサ１１ｓと、バンパシェード３に内蔵する測距センサ１２とで構成される。
床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄは、赤外線を用いた測距センサであり、自律走行型掃除機Ｓの筐体下面の前後左右の４か所に設置される。これら床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄにより、自律走行型掃除機Ｓは、床面までの距離を計測することができる。これら床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄが階段等の大きな段差を検知することで、自律走行型掃除機Ｓは、階段等からの落下や脱輪を抑制できる。

バンパフレーム１１ｆは、筐体下端部の側面全周または略全周に設けられている。左右一対のバンパばね（図示省略）は、バンパフレーム１１ｆを筐体に対して外向きに付勢している。障害物との接触によって、バンパフレーム１１ｆは筐体の内向きに移動する。このバンパフレーム１１ｆの移動は、下ケース１ｓに固定されたバンパセンサ１１ｓによって検知される。バンパセンサ１１ｓは、例えばフォトカプラであり、バンパフレーム１１ｆの移動によってセンサ光が遮られると、この変化に応じた検知信号を出力する。自律走行型掃除機Ｓが壁等の障害物に衝突した際、制御部３８は、外部から作用する力に応じて前後、左右の走行方向を転換させ、障害物から遠ざかる。

測距センサ１２は、障害物までの距離を検出するための赤外線センサである。測距センサ１２は、赤外線を発光する発光部と、この赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部とを有している。この受光部によって検出された反射光に基づいて、制御部３８は、障害物までの距離を算出する。制御部３８は、算出した各障害物までの距離データにより、自律走行型掃除機Ｓの周囲の障害物の形状を把握できる。

測距センサ１２は、筐体の前面から側面にかけて、例えば計７つ設けられており、バンパシェード３内に固定されている。なお、バンパシェード３のうち少なくとも測距センサ１２の近傍は、赤外線のみを透過させる樹脂またはガラスで形成されている。これにより紫外線や可視光が受光部に入り込んで、障害物までの距離を誤認識することを抑制する。

自律走行型掃除機Ｓは、掃除完了時に自律的に充電台に帰還して充電する機能を備える。そのため充電台には、赤外線を発光する赤外線発信機が設けられている。自律走行型掃除機Ｓは、赤外線受信機１５によって赤外線を受光し、受光した赤外線の方向や強弱から充電台の位置を推定し、充電台に帰還できるような機能を備えている。

制御部３８は、各種演算を処理するマイクロプロセッサと、各種の機能を実現するためのプログラムを保存するＲＯＭ（Read Only Memory）と、演算結果やセンサデータを一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいる。制御部３８は更に、移動制御部３２、自己位置判定部３５、地図作成部３６、記憶部３７、通信部３９を含んでいる。この制御部３８は、記憶部３７などに格納された制御プログラムを実行して、自律走行制御等の各種機能を実現するコンピュータである。

自己位置判定部３５は、環境計測センサ２がレーザ光を発光してから、その反射光を受光するまでの時間に基づき、障害物までの距離を算出する。環境計測センサ２は、鏡の回転により、レーザ光の方向を時々刻々と変えるので、所定角度範囲内の障害物の距離データを取得することが可能である。環境計測センサ２がレーザ光を出射する角度範囲は、例えば３６０度が望ましい。レーザ光の角度範囲は、広い方がより広範囲の障害物を検知できるためである。しかし、この角度範囲は、例えば前方９０度程度でもよい。これにより、制御部３８は、障害物を検出し、その大きさを判定可能である。

環境計測センサ２の障害物検出分解能は、例えば１度以下が望ましい。障害物検出分解能が高い方が障害物をより高精度で検出できるためである。しかし、障害物検出分解能は、例えば５度程度でもよい。
環境計測センサ２は、測定周期のたびに、取得した障害物までの距離データを制御部３８に入力する。環境計測センサ２は、レーザ光スキャン型のセンサに限られず、環境中の障害物の状況を計測可能なカメラや、ミリ波等の電波を用いた距離計測装置で構成されていてもよい。

自己位置判定部３５は、走行環境中の障害物の配置から、自律走行型掃除機Ｓの自己位置と姿勢を判定する。自己位置判定部３５は、環境計測センサ２で取得した障害物までの距離データを読み込み、この距離データの変化から自己位置と姿勢を算出する。また、自己位置と姿勢を算出する際、自己位置判定部３５は、エンコーダーやレーザ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）の等のセンサにより自律走行型掃除機Ｓの移動量を検出してもよい。また、環境計測センサ２と、エンコーダーやレーザ、IMUを併用してもよい。自己位置判定部３５が算出する自己位置は、図１で示した自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰであり、かつ環境計測センサ２の位置である。

地図作成部３６は、障害物・段差検出部３４や環境計測センサ２から計測した障害物の位置情報から走行環境の地図を作成する。地図作成部３６が作成した地図は、記憶部３７に保存される。地図作成部３６が作成する環境地図は、平面を格子状に区切り、各格子に障害物が存在する確率で表す占有格子地図である。この環境地図において、格子の値が大きいほど障害物の存在する確率が高く、格子の値が小さいほど障害物の存在する確率が低い。

記憶部３７は、バックアップＲＡＭで構成されており、例えば自己位置判定部３５により算出する自律走行型掃除機Ｓの自己位置、地図作成部３６によって作成される走行環境の地図や走行不能の場所および／または範囲等の情報を保存する。
通信部３９は、例えばWi-Fi（登録商標）などの無線通信モジュールであり、ユーザが操作する端末との間で各種情報を送受信する。

このような構成の自律走行型掃除機Ｓは、主に部屋の中で使用され、人に代わってその部屋を自律的に掃除する。本発明の第１の実施形態で解決する課題については、図４を用いて説明する。

図４は、自律走行型掃除機Ｓが玄関のたたきなどの凹領域Ａ１に進入して抜け出せない場合を示す図である。
部屋Ａ２は、壁５０に囲まれて形成される。この部屋Ａ２の中には、段差５１に囲まれて形成される凹領域Ａ１が存在する。段差５１は、自律走行型掃除機Ｓが乗り越えられない高さである。この凹領域Ａ１は、例えば玄関のたたきなどである。この部屋は、説明の便宜上、図の上側が北になるように配置されているものとする。なお、部屋の方向と東西南北とは必ずしも一致している必要はない。

走行軌跡５２は、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の中心点ＳＰの軌跡を示している。走行軌跡５２は、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰ（図１参照）の軌跡である。この部屋Ａ２において、自律走行型掃除機Ｓは、一定距離だけ前進するか、または壁５０のような幅の広い障害物を検出すると旋回する。自律走行型掃除機Ｓは、旋回により走行方向を逆方向（１８０度）とし、かつ先に走行した軌跡から所定間隔Ｄ₀だけ離れる。その後、自律走行型掃除機Ｓは、一定距離または、幅の広い障害物を検出するまで前進を続ける。このような走行を繰り返すことで、自律走行型掃除機Ｓは、部屋Ａ２全体をカバーするように走行して掃除する。

自律走行型掃除機Ｓは、このような走行方式で自律的に移動する。本実施形態の説明では、このような走行方式を、「ジグザグ走行」と呼ぶ。
往路と復路との間隔Ｄ₀は、図２に示すように、自律走行型掃除機Ｓの回転ブラシ７の幅である。ジグザグ走行によって部屋Ａ２内を往復する際、往路と復路の掃除領域を重ねることができ、よって漏れなく部屋Ａ２を掃除できるためである。なお自律走行型掃除機Ｓの旋回動作における制御誤差を考慮して、往路と復路との間隔は、回転ブラシ７の幅よりもやや狭く設定されてもよい。

自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１への落下を防止するため、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄを備える。しかし、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄが誤検知した場合や、凹領域Ａ１に置かれた靴等の障害物を床面として誤認識した場合に、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１に進入してしまうことがある。凹領域Ａ１は自律走行型掃除機Ｓが乗り越えられない高さの段差５１で囲まれているので、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１から抜け出せない状況に陥る。この場合、自律走行型掃除機Ｓは、走行軌跡５２に示すように走行し、部屋Ａ２全体をカバーするように走行できず、掃除を完遂できない。

そこで、凹領域Ａ１から抜け出せない場合、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１に進入して抜け出せない状況であることを自律的に判定し、この凹領域Ａ１の場所および領域を記憶してから走行を中断する。その後、ユーザが自律走行型掃除機Ｓを凹領域Ａ１から取り出して走行を再開させたときに、自律走行型掃除機Ｓは、記憶した凹領域Ａ１を回避する。これにより、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１に進入して抜け出せない状況の発生頻度を低減させる。

以下、自律走行型掃除機Ｓが凹領域に進入して抜け出せない状況を判定し、凹領域の場所および範囲を記憶させる制御手法を説明する。
図５は、凹領域に進入して抜け出せない状況を判定し、凹領域の場所および範囲を記憶させる処理を示すフローチャートである。以下、図１から図３を参照しつつ、図５のフローチャートを説明する。

ユーザが自律走行型掃除機Ｓを起動し、掃除を開始させると、図５の処理が開始する。
制御部３８は、環境計測センサ２により走行環境の情報を取得し、自己位置判定部３５により自律走行型掃除機Ｓの自己位置推定を開始する（Ｓ１）。制御部３８は、地図作成部３６により走行環境の地図作成を開始する（Ｓ２）。

その後、制御部３８は、障害物・段差検出部３４により障害物や段差の情報を取得して、移動制御部３２により障害物や段差を回避させながら、自律走行型掃除機Ｓを走行させる（Ｓ３）。制御部３８は、自身の走行中に凹領域に落下したか否かを判定する（Ｓ４）。

一般的な家の玄関のたたきの面積は４ｍ²以下である。そのため、凹領域への落下判定は、４ｍ²を判定の上限範囲とする。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓが判定上限範囲の４ｍ²よりも狭い領域内を２回以上通過しても、その領域から抜け出せない場合、凹領域に落下したと判定する。

以下、図４を参照して自律走行型掃除機Ｓの走行動作を説明する。凹領域Ａ１において自律走行型掃除機Ｓは、走行軌跡５２に示すようにジグザグ走行を行う。位置ｒ１で本体が段差５１に衝突し、バンパフレーム１１ｆが後退する。バンパフレーム１１ｆの後退により、バンパセンサ１１ｓのセンサ光が遮られ、段差５１に衝突したと検知する。

自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ１で段差５１を検知したならば、西向きを経て南向きになるように回転することにより方向を変換し、ジグザグ走行を続ける。
自律走行型掃除機Ｓは、同様に位置ｒ２で段差５１を検知したならば、東向きを経て北向きになるように回転することにより方向を変換する。自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ３で段差５１を検知したならば、東向きを経て南向きになるように回転することにより方向を変換する。

自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ４において、バンパセンサ１１ｓにより西側の段差５１を検出し、測距センサ１２により、図４の北側の壁５０を検出する。よって、自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ４で左へのジグザグ走行を継続することができなくなるので、東向きになるように９０度だけ回転して前進し、以降は南北方向のジグザグ走行から東西方向のジグザグ走行に変更する。

自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ５でバンパセンサ１１ｓにより段差５１を検知したら、北向きを経て西向きになるように回転し、ジグザグ走行を続ける。自律走行型掃除機Ｓは、位置ｒ６でバンパセンサ１１ｓにより西側と北側の段差５１を検出する。以降、自律走行型掃除機Ｓは、東西方向のジグザグ走行を継続できなくなる。これより、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１を２回以上通過したと判定する。さらに、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域Ａ１の範囲が判定上限範囲である４ｍ²よりも狭いため、凹領域へ落下したと判定する。

ただし、玄関のたたきの寸法はそれぞれ異なる。また、凹領域は玄関のたたきに限定されない。そのため、判定上限範囲は、４ｍ²以下や４ｍ²以上に設定してもよい。また、自律走行型掃除機Ｓが凹領域であることを判定する条件は、走行する方向を３回以上の所定回数だけ変更したことであってもよい。凹領域内を通過する回数が多ければ多いほど、凹領域から抜け出せない状況である可能性が高いためである。

なお、自律走行型掃除機Ｓが部屋を通過する方式は、ジグザグ走行に限定されない。自律走行型掃除機Ｓは、前進して障害物を検知したら、障害物の手前であたかも反射するように走行方向を変更するランダム走行方式で部屋を通過してもよい。さらに自律走行型掃除機Ｓは、抜け口を探索し、領域内周を一周探索しても抜け出せず、かつ、探索領域が判定上限範囲より狭いという条件を満たすと、自身が凹領域に落下したと判定してもよい。

図５に戻り説明を続ける、ステップＳ４において、制御部３８は、凹領域に落下していないと判定したならば（Ｎｏ）、掃除が完遂したか否かを判定する（Ｓ６）。掃除が完遂したか否かの判定については、地図中の障害物以外のすべての場所を１回以上通過したら掃除完遂と判定する。制御部３８は、掃除が完遂していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、走行を続ける。
ステップＳ６において、制御部３８は、掃除が完遂したならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、制御部３８は、自己位置推定を停止する。制御部３８は、地図の作成も停止し（Ｓ８）、自己位置推定の結果と作成した環境地図とを記憶部３７に保存する。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの走行を停止させると（Ｓ９）、掃除を終了させる。

ステップＳ４において、制御部３８は、凹領域に落下したと判定したならば（Ｙｅｓ）、抜け出せない領域を凹範囲として記憶部３７に記憶し（Ｓ５）、ステップＳ７に進む。

図５の自律走行型掃除機Ｓは、自律的に凹範囲を判定し、判定した凹範囲の情報を記憶部３７に保存する。しかし、自律走行型掃除機Ｓは、判定した走行不能の領域を外部端末に表示させて、その保存の要否について問い合わせる機能を備えてもよい。

図６は、端末１００上で走行不能領域を指定する画面を示す図である。
端末１００は、掃除機が作成した地図１０１を表示する画面を表示しており、地図１０１の中には走行不能領域１０２が表示されている。地図１０１の下側には、保存ボタン１０４と削除ボタン１０５とが表示されている。

制御部３８は、通信部３９を介して、通信機能を有する端末１００に地図１０１と走行不能領域１０２の情報を送信する。これにより、端末１００は、地図１０１と走行不能領域１０２を表示すると共に、走行不能領域１０２の情報の保存または削除について、ユーザに問い合わせる。ユーザが保存ボタン１０４をタップすると、走行不能領域１０２の情報が保存される。ユーザが削除ボタン１０５をタップすると、走行不能領域１０２の情報が削除される。

これに限られず、端末１００は、自律的に判定した走行不能領域１０２の位置や広さが誤っていたときに備えて、この走行不能領域１０２の位置や広さをユーザに修正させる機能を有してもよい。端末１００は、自律的に判定した走行不能領域１０２とは別に、作成した地図１０１の任意の場所を走行不能領域としてユーザに指示させる機能を有していてもよい。

図７Ａと図７Ｂと図７Ｃは、凹領域を回避する制御のフローチャートである。
ユーザが自律走行型掃除機Ｓを起動し、掃除を開始させると、図７Ａの処理が開始する。
制御部３８は、記憶部３７に凹領域の範囲情報が保存されているか否かを判定する（Ｓ２０）。凹領域の範囲情報が保存されているならば（Ｙｅｓ）、制御部３８は、ステップＳ２１の処理に進む。凹領域の範囲情報が保存されていないならば（Ｎｏ）、制御部３８は、図７ＣのステップＳ５０の処理に進み、走行によって凹領域を検出する。

《走行による凹領域の検出》
図７ＣのステップＳ５０〜Ｓ５５の処理は、図５に示したフローチャートの各処理と同様である。ステップＳ５０において、制御部３８は、環境計測センサ２により走行環境の情報を取得し、自己位置判定部３５により自律走行型掃除機Ｓの自己位置推定を開始する。更に制御部３８は、地図作成部３６により走行環境の地図作成を開始する（Ｓ５１）。

その後、制御部３８は、障害物・段差検出部３４により障害物や段差の情報を取得して、移動制御部３２によって障害物や段差を回避させながら自律走行型掃除機Ｓを走行させ（Ｓ５２）、凹領域に落下したか否かを判定する（Ｓ５３）。

ステップＳ５３において、制御部３８は、凹領域に落下したと判定したならば（Ｙｅｓ）、凹領域の範囲情報を記憶し（Ｓ５４）、図７ＢのステップＳ４０に進む。これにより制御部３８は、凹領域を検出して、この範囲情報を記憶することができる。

ステップＳ５３において、制御部３８は、凹領域に落下していないと判定したならば（Ｎｏ）、ステップＳ５５に進み、掃除が完遂したか否かを判定する。
ステップＳ５５において、制御部３８は、掃除が完遂していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ５２に戻り、走行を続ける。ステップＳ５５において、制御部３８は、掃除が完遂したならば（Ｙｅｓ）、図７ＢのステップＳ４０に進む。

《凹領域の検出後の走行》
ステップＳ２２〜Ｓ３４は、凹領域の範囲情報を検知後の走行に係る処理である。
ステップＳ２２において、制御部３８は、回避範囲を設定する。ここで制御部３８は、凹領域を検知後の１回目の走行では、凹領域の範囲よりも広い回避範囲を設定し、２回目以降の走行では、回避範囲を所定距離ずつ狭めてゆく。

凹領域を回避するために、自律走行型掃除機Ｓは、旋回動作によって走行方向を変更する必要がある。駆動輪５，６や補助輪１４が凹領域の段差で脱輪したら、自律走行型掃除機Ｓは、走行不能になる。

自律走行型掃除機Ｓの駆動輪５，６および補助輪１４は、この自律走行型掃除機Ｓの本体の外周近傍に設けられている。そのため、回避のために旋回しても駆動輪５，６または補助輪１４が凹領域の段差で脱輪しないように、制御部３８は、記憶している凹領域よりも回避範囲を広く設定する。

図８に示すように、駆動輪５，６が凹領域の段差に差し掛からなようにするため、自律走行型掃除機Ｓは、記憶した凹領域よりも駆動輪５，６の間隔Ｄの半分（Ｄ／２）だけ回避範囲Ａ３を広く設定する。回避範囲Ａ３は、自律走行型掃除機Ｓが最初に回避する範囲である。これにより、自律走行型掃除機Ｓは、走行不能な凹領域Ａ１を確実に回避することができる。

凹領域の範囲情報には、所定誤差が含まれる。そのため、回避範囲Ａ３は、凹領域の推定範囲にその推定誤差εを加えたものに設定するとよい。
また、自律走行型掃除機Ｓは、自己位置を推定するまでに所定の時間が掛かる。自己位置推定の処理周波数をＸ［Ｈｚ］として、自律走行型掃除機Ｓの走行速度をＶ［ｍ／ｓ］とする。このとき、一回の自己位置推定時間に、自律走行型掃除機Ｓは約（Ｖ／Ｘ）ｍだけ前進する。
よって、回避範囲は、駆動輪５，６の間隔Ｄの半分（Ｄ／２）と、凹領域の範囲の推定誤差εと、（Ｖ／Ｘ）ｍとを加算した距離ｄだけ凹領域の範囲を拡張するとよい。これを以下の式（１）に示す。

以上のように、自律走行型掃除機Ｓは、回避範囲を凹領域よりも広く設定することで、駆動輪５，６が段差に差し掛かることを防ぐ。これにより自律走行型掃除機Ｓは、脱輪したり、走行不能領域に進入したりして、掃除を完遂できなくなる状況の発生頻度をより低下させることができる。
なお、本実施形態では、図８のように回避範囲Ａ３を設定したが、回避範囲を設定せずに、判定した凹領域の範囲より大きな範囲を、予め凹領域の範囲として記憶してもよい。

図７Ａに戻り説明を続ける。ステップＳ２１において、制御部３８は、回避範囲を設定する。制御部３８は、凹領域を検出した後の１回目の走行においては、記憶している凹領域の情報を用いて、この凹領域よりも回避範囲を広く設定する。よって、制御部３８は、凹領域の手前で回避動作を実行するので、凹領域に再び入り込んで走行不能となる状況の発生頻度を低減できる。
その後、制御部３８は、自己位置推測を開始し（Ｓ２２）、走行環境の新地図の作成を開始する（Ｓ２３）。

ステップＳ２４において、制御部３８は、移動制御部３２により障害物や段差を回避しながら自律走行型掃除機Ｓを走行させ、自己位置を常に取得する。そして、制御部３８は、自身の走行中に凹領域に落下したか否かを判定する（Ｓ２５）。
ステップＳ２５において、制御部３８は、凹領域に落下したと判定したならば（Ｙｅｓ）、抜け出せない領域を凹領域として、その範囲情報を記憶部３７に記憶し（Ｓ２６）、図７ＢのステップＳ４０に進む。
ステップＳ２５において、制御部３８は、凹領域に落下していないと判定したならば（Ｎｏ）、自己位置が減速開始線に到達したか否かを判定する（Ｓ２７）。この減速開始線については、後記する図１０Ａから図１０Ｄで説明する。

ステップＳ２７において、制御部３８は、自己位置が減速開始線に到達したならば（Ｙｅｓ）、走行速度を減速し（Ｓ２８）、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの閾値を変えて感度を向上させる（Ｓ２９）。走行速度を減速することによって、自律走行型掃除機Ｓは、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄで段差を検知した際の制動距離が短くなり、凹領域への落下を防止できる。床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの閾値を変えて感度を向上させることにより、自律走行型掃除機Ｓは、段差をより検出しやすくなる。

次に制御部３８は、凹領域や段差を検知したか否かを判定する（Ｓ３０）。制御部３８は、凹領域や段差を検知したならば（Ｙｅｓ）、所定距離だけ後退して（Ｓ３１）、ステップＳ３３の処理に進む。この時の動作は、後記する図１１で詳細に説明する。
ステップＳ３０において、制御部３８は、凹領域を検知していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ３２の処理に進む。

ステップＳ３２において、制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓが回避動作開始線に到達したか否かを判定する。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰの位置を自己位置として取得する。制御部３８は、自己位置と回避動作開始線とを比較し、自己位置が回避動作開始線を跨いだら、回避動作開始線に到達したと判定する。この回避動作開始線は、後記する図１０Ａから図１０Ｄで説明する。

ステップＳ３２において、制御部３８は、回避動作開始線に到達していないならば（Ｎｏ）、図７ＡのステップＳ２４の処理に戻り、走行を継続する。制御部３８は、回避動作開始線に到達したならば（Ｙｅｓ）、回避動作を実行すると（Ｓ３３）、ステップＳ３４の処理に進む。このとき、自律走行型掃除機Ｓは、図８の太破線に示すような旋回動作を実行し、ジグザグ走行を継続する。

図８を用いて、ステップＳ３２，Ｓ３３の回避動作を説明する。
部屋Ａ２は、壁５０に囲まれて形成される。この部屋Ａ２の中には、段差５１に囲まれて形成される凹領域Ａ１が存在する。この凹領域Ａ１は、例えば玄関のたたきなどである。
回避範囲Ａ３は、この凹領域Ａ１の外側の距離（Ｄ／２）の範囲である。回避範囲Ａ３から距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２には、回避動作開始線Ａ４が示されている。回避動作開始線Ａ４から距離Ｍには、減速開始線Ｂ４が示されている。

自律走行型掃除機Ｓは、直前の走行において凹領域Ａ１に落下している。この自律走行型掃除機Ｓは、図８における部屋Ａ２の南東から、凹領域Ａ１の落下後における１回目の走行を行う。制御部３８は、旋回動作の回転半径を（Ｄ₀／２）に設定する。自律走行型掃除機Ｓは、壁などの障害物を検知すると、旋回動作により走行してきた軌跡から所定の間隔Ｄ₀だけ離れ、かつ走行方向を逆方向（１８０度）に変更する。

走行軌跡５５は、自律走行型掃除機Ｓが、凹領域Ａ１の落下後１回目に走行した際の中心点ＳＰの軌跡である。制御部３８は、点ｂ１〜ｂ４に示すように、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰが回避動作開始線Ａ４に差し掛かると、太破線に示す回避動作を行い、凹領域Ａ１を回避する。制御部３８は、回転半径（Ｄ₀／２）で旋回し、走行してきた軌跡から所定の間隔Ｄ₀だけ離れ、かつ走行方向を逆方向（１８０度）に変更するので、回避動作の後にジグザグ走行に復帰できる。以上のようにして、自律走行型掃除機Ｓは、最終的に部屋Ａ２をカバーするように走行する。

図９は、回避動作（旋回動作）の実行過程を示すイメージ図である。図９は、図８とは異なり、自律走行型掃除機Ｓが回避範囲Ａ３の境界線に対して斜めに近づいた様子を示している。破線５６は、旋回動作を実行する際の自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰの軌跡である。実線５７は、自律走行型掃除機Ｓの駆動輪６の位置４１の軌跡である。回避範囲Ａ３は、制御部３８が、図７ＡのステップＳ２１で設定した回避範囲となる。回避時に駆動輪５，６が回避範囲Ａ３内に進入すると、脱輪する可能性や、本体が落下する可能性が高まる。回避範囲Ａ３に駆動輪５，６を進入させないため、制御部３８は、回避範囲Ａ３から距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れた回避動作開始線Ａ４から回避動作を行っている。その後、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰは、距離ｎだけ回避範囲Ａ３に近づき、位置４１は、（ｎ＋（Ｄ／２））だけ回避範囲Ａ３に近づく。
θは、自律走行型掃除機Ｓの進行方向と回避範囲Ａ３の境界線とが形成する角度を示す。点４２は回避動作の開始点を示す。これらの幾何関係により、距離ｎは、以下の式（２）によって算出される。

式（２）に示したように、ｎの範囲は０から（Ｄ₀／２）までとなる。本体を落下させないためには、ｎが最大値の（Ｄ₀／２）となる場合を考慮することが望ましい。距離Ｄ₀は、自律走行型掃除機Ｓの回転ブラシ７の幅よりもやや小さく設定される。

よって、回避範囲Ａ３と回避動作開始線Ａ４との距離は、ｎの最大値と駆動輪の間隔Ｄの半分とを合算した値以上、例えば（Ｄ＋Ｄ₀）／２として設定することが望ましい。これにより、図８中の走行軌跡５５に示すように、自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ４に到達して回避動作を実行しても、左右の駆動輪５，６が段差５１に差し掛からなくなる。

図７Ｂに戻り説明を続ける。ステップＳ３４において、制御部３８は、掃除が完遂したか否かを判定する。掃除が完遂していないならば（Ｎｏ）、制御部３８は、図７ＡのステップＳ２４に戻り、走行を続ける。制御部３８は、掃除が完遂したならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ３５の処理に進む。

ステップＳ３５において、制御部３８は、今回の走行にて、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄによって凹領域や段差を検知したか否かを判定する。ステップＳ３０において１回でも凹領域や段差を検知していたならば、この判定結果はＹｅｓとなる。制御部３８は、凹領域や段差を検知していないならば（Ｎｏ）、今回の回避動作開始線を次回の減速開始線に設定し（Ｓ３６）、今回の回避範囲と回避動作開始線をＬだけ狭めると（Ｓ３７）、ステップＳ４０の処理に進む。

例えば、ユーザが凹領域にスロープ等を配置して段差がなくなり、凹領域に自律走行型掃除機Ｓが行き来できるようにした場合を考える。凹領域に段差がなくなったにも関わらず、自律走行型掃除機Ｓが凹領域を回避し続ければ、この凹領域およびその周囲の回避範囲を掃除できず、よって清掃性が低下する。そのため、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域に段差がなくなったことを検知し、凹領域の情報を記憶部３７から削除することが望ましい。制御部３８は、凹領域を検出した後の２回目以降の走行に備えて、ステップＳ３７において次回の回避範囲を狭めている。これにより制御部３８は、回避範囲内に凹領域が存在するか否かを探索できる。

ステップＳ３５において、制御部３８は、凹領域や段差を検知したならば（Ｙｅｓ）、凹領域情報に今回の検知情報をマージし（Ｓ３８）、凹領域情報に基づいて回避範囲などを再設定すると（Ｓ３９）、ステップＳ４０の処理に進む。

ステップＳ４０において、制御部３８は、自己位置推定を停止する。制御部３８は、地図の作成も停止し（Ｓ４１）、自己位置推定の結果と作成した環境地図とを記憶部３７に保存する。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの走行を停止させると（Ｓ４２）、掃除を終了させる。

図１０Ａに示す１回目の走行の回避動作開始線Ａ４ａは、図１０Ｂに示す２回目の走行の減速開始線Ｂ４ｂと等しい。図１０Ａに示す１回目の走行の回避動作開始線Ａ４ａを距離Ｌだけ狭めたものが、図１０Ｂに示す２回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｂである。そして、図１０Ａに示す１回目の走行の回避範囲Ａ３ａよりも、図１０Ｂに示す２回目の走行の回避範囲Ａ３ｂは、距離Ｌだけ狭められている。

図１０Ｂに示す２回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｂは、図１０Ｃに示す３回目の走行の減速開始線Ｂ４ｃと等しい。図１０Ｂに示す２回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｂを距離Ｌだけ狭めたものが、図１０Ｃに示す３回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｃである。そして、図１０Ｂに示す２回目の走行の回避範囲Ａ３ｂよりも、図１０Ｃに示す３回目の走行の回避範囲Ａ３ｃは、距離Ｌだけ狭められている。

図１０Ｃに示す３回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｃは、図１０Ｄに示す４回目の走行の減速開始線Ｂ４ｄと等しい。図１０Ｃに示す３回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｃを距離Ｌだけ狭めたものが、図１０Ｄに示す４回目の走行の回避動作開始線Ａ４ｄである。そして、図１０Ｃに示す３回目の走行の回避範囲Ａ３ｃよりも、図１０Ｄに示す４回目の走行の回避範囲Ａ３ｄは、距離Ｌだけ狭められている。図１０Ｅのように、記憶部３７に記憶した凹領域Ａ１の全ての範囲に段差が検出されなかったならば、記憶部３７から凹領域の情報が削除される。
以下、図１０Ａから図１０Ｅまでを用いて、凹領域Ａ１に係る情報を削除するまでの動作について説明する。

図１０Ａは、壁５０内における自律走行型掃除機Ｓの、凹領域Ａ１に落下後の１回目の走行動作を示している。
走行軌跡５８ａは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。凹領域Ａ１は、直前の走行において落下した領域である。この凹領域Ａ１は、１回目の走行においてスロープが設けられて進入可能となっている。

回避範囲Ａ３ａは、自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、凹領域Ａ１から距離（Ｄ／２）の領域である。回避動作開始線Ａ４ａは、１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示し、回避範囲Ａ３ａから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ４ａは、１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示し、回避動作開始線Ａ４ａから距離Ｍだけ離れている。

１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ４ａに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ４ａに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ３ａに進入することを抑止できる。

図１０Ｂは、壁５０内における自律走行型掃除機Ｓの、凹領域Ａ１に落下後の２回目の走行動作を示している。
走行軌跡５８ｂは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ３ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、１回目の走行における回避範囲Ａ３ａよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ４ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ４ｂは、１回目の走行における回避動作開始線Ａ４ａよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ３ｂから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ４ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、１回目の回避動作開始線Ａ４ａと同一の位置である。

２回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ４ｂに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ４ｂに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ３ｂに進入することを抑止できる。

図１０Ｃは、壁５０内における自律走行型掃除機Ｓの、凹領域Ａ１に落下後の３回目の走行動作を示している。
走行軌跡５８ｃは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ３ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、２回目の走行における回避範囲Ａ３ｂよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ４ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ４ｃは、２回目の走行における回避動作開始線Ａ４ｂよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ３ｃから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ４ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、２回目の回避動作開始線Ａ４ｂと同一の位置である。

３回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ４ｃに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ４ｃに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ３ｃに進入することを抑止できる。

図１０Ｄは、壁５０内における自律走行型掃除機Ｓの、凹領域Ａ１に落下後の４回目の走行動作を示している。
走行軌跡５８ｄは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ３ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、３回目の走行における回避範囲Ａ３ｃよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ４ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ４ｄは、３回目の走行における回避動作開始線Ａ４ｃよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ３ｄから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ４ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、３回目の回避動作開始線Ａ４ｃと同一の位置である。

４回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ４ｄに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ４ｄに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ３ｄに進入することを抑止できる。

図１０Ｅは、凹領域Ａ１に係る情報を消去した後の走行動作を示す図である。
複数回の走行によって凹領域Ａ１に係る回避領域が無くなり、回避動作開始線が無くなったならば、記憶部３７から凹領域Ａ１に係る情報は削除される。

図１０Ｆは、凹領域に落下したときの走行と、凹領域に落下後の１〜３回目の走行における凹領域と回避範囲と回避動作開始線と減速開始線との関係を示す図である。

自律走行型掃除機Ｓが凹領域に落下すると、この凹領域の情報が記憶される。
１回目の走行において、凹領域Ａ１から距離（Ｄ／２）だけ離れて回避範囲Ａ３ａが設定される。この回避範囲Ａ３ａから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れて回避動作開始線Ａ４ａが設定され、更に距離Ｍだけ離れて減速開始線Ｂ４ａが設定される。

２回目の走行において、回避範囲Ａ３ｂと回避動作開始線Ａ４ｂは１回目よりも距離Ｌだけ狭められる。減速開始線Ｂ４ｂは、１回目の回避動作開始線Ａ４ａと同じ位置に設定される。
３回目の走行において、回避範囲Ａ３ｃと回避動作開始線Ａ４ｃは２回目よりも距離Ｌだけ狭められる。減速開始線Ｂ４ｃは、２回目の回避動作開始線Ａ４ｂと同じ位置に設定される。
以降同様にして、各回避範囲と各回避動作開始線と各減速開始線とが設定される。

距離Ｌは固定値である。距離Ｌが小さければ小さいほど、自律走行型掃除機Ｓは、凹領域に落下するリスクが小さくなる。この距離Ｌは、床面用測距センサ１０ａから駆動輪５，６までの距離以下に設定してもよい。床面用測距センサ１０ａは、凹領域の段差を検知可能である。前回の走行で床面用測距センサ１０ａが段差を検知しない場合、制御部３８が、床面用測距センサ１０ａから駆動輪５，６までの距離だけ回避範囲を縮小して、次の走行を行っても落下リスクが低い。

また、自律走行型掃除機Ｓは、回避領域を縮小しながら走行すると、次第に凹領域や段差に落下するリスクが高くなる。そのため、制御部３８は、最初の走行における距離Ｌを大きめに設定し、２回目以降の走行において徐々に距離Ｌを減少させるようにしてもよい。また、制御部３８は、距離Ｌを凹領域の大小に応じて値を変えてもよい。たとえば、凹領域が大きい場合には、距離Ｌを大きめに設定し、凹領域が小さい場合に距離Ｌを小さめに設定する。これにより、凹領域の削除までの走行回数が適切になる。

図１１は、センサにより凹領域Ａ１や段差５１を検出して回避する動作を示す図である。
部屋Ａ２は、壁５０に囲まれて形成される。この部屋Ａ２の中には、段差５１に囲まれて形成される凹領域Ａ１が存在する。

減速開始線Ｂ５は、自律走行型掃除機Ｓの前回の走行における回避動作開始線であり、今回の走行における減速を開始する線である。回避動作開始線Ａ５は、自律走行型掃除機Ｓが今回の走行において回避動作を開始する線である。回避範囲Ａ６は、自律走行型掃除機Ｓが今回の走行において回避する範囲である。
自律走行型掃除機Ｓは、今回の走行において減速開始線Ｂ５に到達したら減速し、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を上げて、凹領域Ａ１の段差５１があるかを検知する。

自律走行型掃除機Ｓが位置ｐ５，ｐ６に到着すると、制御部３８は、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄで段差５１を検知する。制御部３８は、所定の距離だけ本体を後退させたのち、回避動作（旋回動作）を実行してジグザグ走行に戻る。回避動作の際に駆動輪５，６および補助輪１４が凹領域Ａ１に落下しないようにするため、制御部３８は、駆動輪５，６の間隔Ｄの半分（Ｄ／２）またはそれ以上後退させることが望ましい。

第１の実施形態では、自律走行型掃除機Ｓが凹領域落下時の走行と同じ始点から走行させると想定している。これに限られず、ステップＳ２２の新地図の作成開始後に、記憶部３７で保存している凹領域に落下した走行の地図と新地図とを照合してもよい。地図を照合することにより、制御部３８は、記憶している凹領域の範囲情報を新地図の座標へ変換する。走行の始点が異なると、作成地図の座標原点も変わるため、地図照合で座標変換が必要だからである。これにより走行始点が異なる場合でも、凹領域の範囲を回避可能となる。

第１の実施形態の自律走行型掃除機Ｓは、走行不能の凹領域が対処されて走行可能となった場合に対して、自律的に凹領域を探索し、走行不能領域の情報を記憶部３７から削除する。一方、ユーザが意図的に走行不能領域の情報を削除したいときもある。たとえば、図１２に示すように、端末１００を用いて、記憶部３７に記憶されている地図１０１を画面に表示する。ユーザが地図１０１の走行不能領域１０２，１０３をタップして指示することにより、自律走行型掃除機Ｓは、記憶部３７から走行不能領域１０２，１０３の情報を削除する。

以上のように第１の実施形態の自律走行型掃除機Ｓは、凹領域に進入して抜け出せない状況を判定して、凹領域の場所および範囲を記憶する。そして、これ以降の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、記憶部３７に記憶した凹領域の範囲より大きい回避範囲を回避する。これにより、自律走行型掃除機Ｓは、走行不能となる状況の発生頻度を低減することができる。

自律走行型掃除機Ｓは、走行する度に回避範囲を徐々に縮小する。これにより凹領域にスロープなどが設けられて走行可能になった場合、自律走行型掃除機Ｓは、複数回の走行を経て凹領域の中まで掃除することが可能となる。また、凹領域の位置または広さが変わった時でも、自律走行型掃除機Ｓは、変化後の凹領域の位置や広さを検出可能となる。

更に自律走行型掃除機Ｓは、走行中に検出した段差の位置に基づき、凹領域の範囲の情報を修正している。これにより、自律走行型掃除機Ｓは、正確な凹領域の範囲を取得することができる。

《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る自律走行型掃除機Ｓは、第１の実施形態と同様に構成されている。第２の実施形態で解決する課題について、図１３を用いて説明する。

図１３は、自律走行型掃除機Ｓが凸部に乗り上げて走行不能な状況のイメージ図である。
壁７０で形成する部屋Ａ１０の中に、たとえば、扇風機の台やホットカーペットのリモコン等のような測距センサ１２や環境計測センサ２等のセンサで検出できない凸部７１が存在する。部屋Ａ１０において、自律走行型掃除機Ｓは、ジグザグ走行で自律的に移動する。走行軌跡７２（中心点ＳＰの軌跡）で示したように、自律走行型掃除機Ｓは、凸部７１に乗り上げて、降りられない状況に陥る。この場合、走行軌跡７２に示すように、自律走行型掃除機Ｓは、部屋Ａ１０全体をカバーするように走行できず、よって掃除を完遂できない。

そこで、自律走行型掃除機Ｓが凸部７１に乗り上げた場合、自律走行型掃除機Ｓは凸部７１に乗り上げた状況を判定し、凸部７１の位置を記憶部３７に記憶してから走行を中断させる。その後、ユーザが自律走行型掃除機Ｓを部屋Ａ１０の他の場所に移動させ、掃除を再開させる。自律走行型掃除機Ｓは、記憶部３７に記憶した凸部７１を回避することによって、凸部７１に乗り上げる状況の発生頻度を低減させる。

自律走行型掃除機Ｓが物などの凸部に乗り上げて走行不能になる状況を判定し、物の位置を記憶する制御手法を説明する。
図１４は、物に乗り上げて走行不能になる状況を判定し、物の位置を記憶する処理のフローチャートである。
ユーザが自律走行型掃除機Ｓを起動し、掃除を開始させると、図１４の処理が開始する。
制御部３８は、環境計測センサ２により走行環境の情報を取得し、自己位置判定部３５により自律走行型掃除機Ｓの自己位置推定を開始する（Ｓ６０）。制御部３８は、地図作成部３６により走行環境の地図の作成を開始する（Ｓ６１）。

その後、制御部３８は、障害物・段差検出部３４により障害物や段差の情報を取得して、移動制御部３２により障害物や段差を回避させながら、自律走行型掃除機Ｓを走行させる（Ｓ６２）。制御部３８は、自身の走行中に物に乗り上げたか否かを判定する（Ｓ６３）。
自律走行型掃除機Ｓが物（凸部）に乗り上げると、ホイール落下センサ１３のセンサ光が遮られなくなってオンするので、制御部３８は、物に乗り上げた状況を検知することができる。また、駆動輪５，６が回転しているが、一定時間経っても自己位置が変わらないときに、制御部３８は、物に乗り上げた状況に陥ったと判定してもよい。

ステップＳ６３において、物に乗り上げていないならば（Ｎｏ）、制御部３８は、掃除が完遂したかを判定する（Ｓ６５）。掃除が完遂したかの判定については、地図中の障害物以外の場所をすべて１回以上通過したら掃除が完遂と判定する。掃除が完遂していないと、ステップＳ６２に戻り、走行をし続ける。掃除が完遂すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ６６の処理に進む。

ステップＳ６３において物に乗り上げたならば（Ｙｅｓ）、制御部３８は、ホイール落下センサ１３により検出した物の位置を乗り上げた位置として記憶部３７に記憶し（Ｓ６４）、ステップＳ６６の処理に進む。
ステップＳ６６において、制御部３８は、自己位置推定を停止し（Ｓ６６）、地図作成も停止する（Ｓ６７）。自己位置推定の結果と地図作成の結果を記憶部３７に保存する。最後は、自律走行型掃除機Ｓの走行を停止させ（Ｓ６８）、掃除を終了させる。

第２の実施形態の自律走行型掃除機Ｓは、第１の実施形態と同じように、判定した走行不能の位置の保存の要否について、ユーザに提示し、問い合わせをする機能を備えてもよい。自律走行型掃除機Ｓは、走行不能の領域を登録するか否かをユーザにより指示してもらう。さらに、自律的に判定した走行不能の位置があれば、修正できる機能を有してもよい。さらに、自律的に判定した走行不能の位置とは別に、地図の任意の場所に、ユーザが走行不能の位置を指示してもよい。

図１５Ａと図１５Ｂと図１５Ｃは、物（凸部）を回避する制御のフローチャートである。
ユーザが自律走行型掃除機Ｓを起動し、掃除を開始させると、図１５Ａの処理が開始する。制御部３８は、記憶部３７に乗り上げた物の位置情報が保存されているか否かを判定する（Ｓ７０）。物の位置情報が保存されていないならば（Ｎｏ）、制御部３８は、図１５ＣのステップＳ１００に進み、図１４に示したフローチャートと同様な処理を行う。

《走行による物の乗り上げの検出》
図１５ＣのステップＳ１００において、制御部３８は、環境計測センサ２により走行環境の情報を取得し、自己位置判定部３５により自律走行型掃除機Ｓの自己位置推定を開始する。更に制御部３８は、地図作成部３６により走行環境の地図の作成を開始する（Ｓ１０１）。

その後、制御部３８は、障害物・段差検出部３４により障害物や段差の情報を取得して、移動制御部３２によって障害物や段差を回避させながら自律走行型掃除機Ｓを走行させ（Ｓ１０２）、物に乗り上げたか否かを判定する（Ｓ１０３）。

ステップＳ１０３において、制御部３８は、物（凸部）に乗り上げたと判定したならば（Ｙｅｓ）、乗り上げた物の位置を記憶し（Ｓ１０４）、図１５ＢのステップＳ９０に進む。これにより制御部３８は、物の位置を検出して、この情報を記憶することができる。

ステップＳ１０３において、制御部３８は、物（凸部）に乗り上げていないと判定したならば（Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進み、掃除が完遂したか否かを判定する。
ステップＳ１０５において、制御部３８は、掃除が完遂していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻り、走行を続ける。ステップＳ１０５において、制御部３８は、掃除が完遂したならば（Ｙｅｓ）、図１５ＢのステップＳ９０に進む。

乗り上げた物の位置情報には、所定の誤差が含まれる。制御部３８が記憶した物の位置のみを回避すると、自律走行型掃除機Ｓは、再び物に乗り上げる可能性がある。よって、制御部３８は、乗り上げた物の位置よりも、自己位置推定の誤差分だけ広い範囲を回避することが望ましい。

また、自律走行型掃除機Ｓは、自己位置を推定するまでに所定の時間が掛かる。自己位置推定の処理周波数をＸ［Ｈｚ］として、自律走行型掃除機Ｓの走行速度をＶ［ｍ／ｓ］とする。このとき、一回の自己位置推定時間に、自律走行型掃除機Ｓは約（Ｖ／Ｘ）ｍだけ前進する。
よって、回避範囲は、駆動輪５，６の間隔Ｄの半分（Ｄ／２）と、物（凸部）の位置の推定誤差εと、（Ｖ／Ｘ）ｍとを加算した距離ｄだけ物の位置を拡張するとよい。

以上のように、物の位置よりも回避範囲を広く設定することで、自律走行型掃除機Ｓが実際の走行不能な位置に乗り上げることを防ぎ、掃除を完遂できなくなるとなる状況の発生頻度をより低下させることができる。
なお、回避範囲を設定せずに、判定した物の位置より大きな領域を、物の領域情報として記憶してもよい。

図１５Ａに戻り説明を続ける。ステップＳ７１において、制御部３８は、回避範囲を設定する。
その後、制御部３８は、自己位置推測を開始し（Ｓ７２）、走行環境の新地図の作成を開始する（Ｓ７３）。

ステップＳ７４において、制御部３８は、移動制御部３２により障害物や段差を回避させながら、自律走行型掃除機Ｓを走行させ、自己位置を常に取得する。そして、制御部３８は、自身の走行中に物に乗り上げたか否かを判定する（Ｓ７５）。
ステップＳ７５において、制御部３８は、物に乗り上げたと判定したならば（Ｙｅｓ）、抜け出せない位置を乗り上げた物の位置として記憶部３７に記憶し（Ｓ７６）、図１５ＢのステップＳ９０に進む。

ステップＳ７５において、制御部３８は、物に乗り上げていないと判定したならば（Ｎｏ）、自己位置が減速開始線に到達したか否かを判定する（Ｓ７７）。

ステップＳ７７において、制御部３８は、自己位置が減速開始線に到達したならば（Ｙｅｓ）、走行速度を減速し（Ｓ７８）、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの閾値を変えて感度を向上させる（Ｓ７９）。走行速度を減速することによって、自律走行型掃除機Ｓは、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄで段差を検知した際の制動距離が短くなり、物への乗り上げを防止できる。床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの閾値を変えて感度を向上させることにより、自律走行型掃除機Ｓは、物をより検出しやすくなる。

次に制御部３８は、物や凸部を検知したか否かを判定する（図１５ＢのＳ８０）。制御部３８は、物や凸部を検知したならば（Ｙｅｓ）、所定距離だけ後退して（Ｓ８１）、ステップＳ８３の処理に進む。
ステップＳ８０において、制御部３８は、物や凸部を検知していないならば（Ｎｏ）、ステップＳ８２の処理に進む。

ステップＳ８２において、制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓが回避動作開始線に到達したか否かを判定する。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰの位置を自己位置として取得する。制御部３８は、自己位置と回避動作開始線とを比較し、自己位置が回避動作開始線を跨いだら、回避動作開始線に到達したと判定する。

図１７Ａに、物に乗り上げた後の１回目の走行の回避動作開始線Ａ７ａを示す。図１７Ｂに２回目の走行の回避動作開始線Ａ７ｂを示す。回避動作開始線Ａ７ｂは、１回目の走行の回避動作開始線Ａ７ａよりも距離Ｌだけ狭まっている。

図１７Ｃに３回目の走行の回避動作開始線Ａ７ｃを示す。回避動作開始線Ａ７ｃは、２回目の走行の回避動作開始線Ａ７ｂよりも距離Ｌだけ狭まっている。
図１７Ｄに４回目の走行の回避動作開始線Ａ７ｄを示す。回避動作開始線Ａ７ｄは、３回目の走行の回避動作開始線Ａ７ｃよりも距離Ｌだけ狭まっている。

図１５Ｂに戻り説明を続ける。ステップＳ８２において、制御部３８は、回避動作開始線に到達していないならば（Ｎｏ）、図１５ＡのステップＳ７４の処理に戻り、走行を継続する。制御部３８は、回避動作開始線に到達したならば（Ｙｅｓ）、回避動作を実行すると（Ｓ８３）、ステップＳ８４の処理に進む。このとき、自律走行型掃除機Ｓは、図１６の太破線に示すような旋回動作を実行し、ジグザグ走行を継続する。

図１６を用いて、ステップＳ８２，Ｓ８３の回避動作を説明する。
部屋Ａ１０は、壁７０に囲まれて形成される。この部屋Ａ１０の中には、凸部７１が存在する。この凸部７１は、例えば扇風機の台やホットカーペットのリモコン等などである。
回避範囲Ａ８は、この凸部７１から距離（Ｄ／２）である。回避範囲Ａ８から距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２には、回避動作開始線Ａ７が示されている。回避動作開始線Ａ７から距離Ｍには、減速開始線Ｂ７が示されている。

自律走行型掃除機Ｓは、直前の走行において凸部７１に乗り上げて停止している。この自律走行型掃除機Ｓは、図１６における部屋Ａ１０の南東側から１回目の走行を行う。制御部３８は、旋回動作の回転半径を（Ｄ₀／２）に設定する。自律走行型掃除機Ｓは、旋回動作により走行してきた軌跡から所定の間隔Ｄ₀だけ離れ、かつ走行方向を逆方向（１８０度）に変更する。

走行軌跡７３は、自律走行型掃除機Ｓが１回目に走行した際の中心点ＳＰの軌跡である。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの中心点ＳＰが回避動作開始線Ａ７に差し掛かると、太破線に示す回避動作を行い、凸部７１を回避する。制御部３８は、回転半径（Ｄ₀／２）で旋回し、走行してきた軌跡から所定の間隔Ｄ₀だけ離れ、かつ走行方向を逆方向（１８０度）に変更するので、回避動作の後にジグザグ走行に復帰できる。以上のようにして、自律走行型掃除機Ｓは、最終的に部屋Ａ１０をカバーするように走行する。

第２の実施形態の回避動作は、第１の実施形態と同じように、回転半径が（Ｄ₀／２）となる旋回動作である。よって、走行した走行軌跡から所定の間隔Ｄ₀だけ離れ、走行方向を逆方向（１８０度）に変更することができ、回避動作が実行したあと、ジグザグ走行に復帰できる。

第２の実施形態の回避動作の実行も、第１の実施形態と同様である。回避時、本体が回避範囲内に進入すると、乗り上げる可能性が高まる。回避範囲に入らせないため、距離Ｄだけ回避範囲から離れた線を、回避動作開始線として設定する。

図１５Ｂに戻り説明を続ける。ステップＳ８４において、制御部３８は、掃除が完遂したかを判定する。掃除が完遂していないならば（Ｎｏ）、制御部３８は、図１５ＡのステップＳ７４に戻り、走行を続ける。制御部３８は、掃除が完遂したならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ８５の処理に進む。

ステップＳ８５において、制御部３８は、今回の走行にて物や凸領域を検知したか否かを判定する。制御部３８は、物や凸領域を検知していないならば（Ｎｏ）、今回の回避動作開始線を次回の減速開始線に設定し（Ｓ８６）、今回の回避範囲と回避動作開始線をＬだけ狭めると（Ｓ８７）、ステップＳ９０の処理に進む。

例えば、ユーザが物にスロープ等を配し、または物を除去して、自律走行型掃除機Ｓが行き来できるようにした場合を考える。自律走行型掃除機Ｓは、物がなくなったにも関わらず、この物の位置を回避し続ければ、この物およびその周囲の回避範囲を掃除できず、清掃性が低下する。そのため、自律走行型掃除機Ｓは、物がなくなったことを検知し、物に係る情報を記憶部３７から削除することが望ましい。制御部３８は、物を検出した後の２回目以降の走行に備えて、ステップＳ８７において次回の回避範囲を狭めている。これにより制御部３８は、回避範囲内に物が存在するか否かを探索できる。

ステップＳ８５において、制御部３８は、物や凸領域を検知したならば（Ｙｅｓ）、物の位置情報に今回の検知情報をマージし（Ｓ８８）、物の位置情報に基づいて回避範囲などを再設定すると（Ｓ８９）、ステップＳ９０の処理に進む。

ステップＳ９０において、制御部３８は、自己位置推定を停止する。制御部３８は、地図の作成も停止し（Ｓ９１）、自己位置推定の結果と作成した環境地図とを記憶部３７に保存する。制御部３８は、自律走行型掃除機Ｓの走行を停止させると（Ｓ９２）、掃除を終了させる。

第２の実施形態の自律走行型掃除機Ｓでは、第１の実施形態と同じように、記憶部３７で保存した地図（物に乗り上げた走行の地図）と新地図を照合してもよい。地図照合をすることにより、走行の開始点が異なる場合でも、過去の乗り上げた物を回避可能となる。

制御部３８は、物に乗り上げたことを判定して、その位置を記憶する。その後、制御部３８は、記憶した物の位置情報を用いて、その周囲に回避範囲を設定する。よって、自律走行型掃除機Ｓは、過去に乗り上げた物（凸部）の手前で回避動作を実行するので、走行不能となる状況の発生頻度を低減できる。

また、たとえば、扇風機やホットカーペットが取り除かれたにも関わらず、自律走行型掃除機Ｓが、過去に乗り上げた物の位置を回避し続けると、回避範囲を掃除できないため、清掃性が低下する。そのため、制御部３８は、走行する度に回避範囲を徐々に縮小する。そして制御部３８は、記憶した凸部や、その回避範囲がないことを検知したならば、その凸部に係る情報を記憶部３７から削除する。

以下、図１７Ａから図１７Ｅまでを用いて、凸部７１に係る情報を削除するまでの動作について説明する。

図１７Ａは、壁７０内における自律走行型掃除機Ｓの、物に乗り上げた後の１回目の走行動作を示している。
走行軌跡７４ａは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。凸部７１は、直前の走行において乗り上げた物の位置を示している。この物は、１回目の走行において除去されている。

回避範囲Ａ８ａは、自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、凸部７１から距離（Ｄ／２）の領域である。回避動作開始線Ａ７ａは、１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示し、回避範囲Ａ８ａから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ７ａは、１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示し、回避動作開始線Ａ７ａから距離Ｍだけ離れている。

１回目の走行において自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ７ａに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ７ａに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ８ａに進入することを抑止できる。

図１７Ｂは、壁７０内における自律走行型掃除機Ｓの、物に乗り上げた後の２回目の走行動作を示している。
走行軌跡７４ｂは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ８ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、１回目の走行における回避範囲Ａ８ａよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ７ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ７ｂは、１回目の走行における回避動作開始線Ａ７ａよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ８ｂから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ７ｂは、２回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、１回目の回避動作開始線Ａ７ａと同一の位置である。

２回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ７ｂに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ７ｂに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ８ｂに進入することを抑止できる。

図１７Ｃは、壁７０内における自律走行型掃除機Ｓの、物に乗り上げた後の３回目の走行動作を示している。
走行軌跡７４ｃは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ８ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、２回目の走行における回避範囲Ａ８ｂよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ７ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ７ｃは、２回目の走行における回避動作開始線Ａ７ｂよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ８ｃから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ７ｃは、３回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、２回目の回避動作開始線Ａ７ｂと同一の位置である。

３回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ７ｃに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ７ｃに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ８ｃに進入することを抑止できる。

図１７Ｄは、壁７０内における自律走行型掃除機Ｓの、物に乗り上げた後の４回目の走行動作を示している。
走行軌跡７４ｄは、自律走行型掃除機Ｓが走行した際の軌跡である。
回避範囲Ａ８ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが進入を回避すべき領域であり、３回目の走行における回避範囲Ａ８ｃよりもＬだけ狭い領域である。

回避動作開始線Ａ７ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが回避動作（旋回）を開始する線を示している。回避動作開始線Ａ７ｄは、３回目の走行における回避動作開始線Ａ７ｃよりもＬだけ狭く、かつ回避範囲Ａ８ｄから距離（Ｄ＋Ｄ₀）／２だけ離れている。
減速開始線Ｂ７ｄは、４回目の走行において自律走行型掃除機Ｓが減速を開始する線を示しており、３回目の回避動作開始線Ａ７ｃと同一の位置である。

４回目の走行において、自律走行型掃除機Ｓは、減速開始線Ｂ７ｄに到達すると、減速して床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。自律走行型掃除機Ｓは、回避動作開始線Ａ７ｄに到達すると、回避動作（旋回）を開始するので、回避範囲Ａ８ｄに進入することを抑止できる。

図１７Ｅは、物に係る情報を消去した後の走行動作を示す図である。
走行によって凸部に係る回避領域が無くなり、回避動作開始線が無くなったならば、記憶部３７から凸部の情報は削除される。

距離Ｌは固定値である。距離Ｌが小さければ小さいほど、自律走行型掃除機Ｓは、物に乗り上げるリスクが小さくなる。この距離Ｌは、床面用測距センサ１０ａから駆動輪５，６までの距離以下に設定してもよい。床面用測距センサ１０ａは、物（凸部）を検知できる。前回の走行で床面用測距センサ１０ａが物（凸部）を検知しない場合、制御部３８が、床面用測距センサ１０ａから駆動輪５，６までの距離だけ回避範囲を縮小して、次の走行を行っても物に乗り上げるリスクが低い。距離Ｌは走行回数により変化してもよい。たとえば、乗り上げるリスクが低い最初の距離Ｌを大きめに設定し、徐々に距離Ｌを減少させるとよい。

自律走行型掃除機Ｓは、回避領域を縮小しながら走行すると、次第に物に乗り上げるリスクが高くなっていく。物に乗り上げる状況を防止するため、自律走行型掃除機Ｓは、前回の回避範囲に到着したら減速し、かつ床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させる。床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄの感度を向上させることにより、制御部３８は、凸部をより検出しやすくなる。また、走行速度を減速することによって、自律走行型掃除機Ｓは、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄで凸部を検知した際に制動距離が短くなり、より凸部の手前で停止させることができる。
ただし、１回目の走行では前回の回避動作開始線がないため、自律走行型掃除機Ｓは、距離Ｍだけ回避範囲に近づくと減速する。この距離Ｍは、距離Ｌよりも大きい値に設定されている。

凸部が存在する場合は、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄにより凸部を検知できる。記憶した凸部近傍で、床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄが凸部を検知すると、所定の距離を後退して、回避動作（旋回動作）を実行することにより、ジグザグ走行に戻る。回避動作の際に本体が凸部に乗り上げないようにするため、制御部３８は、駆動輪５，６の間隔Ｄの半分（Ｄ／２）またはそれ以上後退させることが望ましい。

以上の手段により、凸部がなくなった場合、複数回の走行を経て、その領域まで掃除させることが可能となる。また、凸部の位置が変わったときに対応可能となる。さらに、走行中に床面用測距センサ１０ａ〜１０ｄによって検出した凸部の位置、記憶した凸部の位置にマージして修正してもよい。これにより凸部の位置をより正確に取得することができる。

第２の実施形態の自律走行型掃除機Ｓは、凸部に乗り上げて走行不能となる状況に対して、自律的に凸部を探索する。ユーザが凸部を除去した場合、自律走行型掃除機Ｓは、凸部が無くなったことを検知して、凸部の位置情報を削除する。
一方、ユーザが意図的に走行不能な領域を削除したいときもある。第１の実施形態で記述したように、ユーザが端末を経由し、記憶した地図を呼び出して、走行不能領域を削除する機能を備えてもよい。

以上のように第２の実施形態の自律走行型掃除機Ｓは、物（凸部）に乗り上げて走行不能になる状況を判定し、その物の位置情報を記憶する。自律走行型掃除機Ｓは、次回からの走行において、記憶した物の位置より広い範囲を回避するので、走行不能となる状況の発生頻度を低減することができる。

自律走行型掃除機Ｓは、走行する度に回避範囲は徐々に縮小する。これにより物（凸部）が除去された場合、自律走行型掃除機Ｓは、複数回の走行を経て、除去された物が在った領域まで掃除させることが可能となる。また、凸部の位置が変わったときも、自律走行型掃除機Ｓは、変化後の凸部の位置を検知可能となる。
更に自律走行型掃除機Ｓは、走行中に検出した凸部の位置に基づき、凸部の位置や範囲情報を修正してもよい。これにより、自律走行型掃除機Ｓは、正確な凸部の位置や範囲を取得することができる。

本発明では、走行不能な状況を判定し、その位置および領域を記憶させている。そして、次回からの走行においては、記憶した走行不能な位置および領域より大きな回避範囲を設定し、回避動作を行うことにより、走行不能の発生リスクを低減することがきる。

さらに、回避範囲を徐々に縮小していくことにより、複数回の掃除を経て、その領域まで掃除させることが可能となる。また、走行不能な位置および領域が変わったときも対応可能となる。
さらに、検出した走行不能な位置および領域を参考とし、記憶した位置および領域を修正することより、正確な位置および領域を取得することができる。

（変形例）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に置くことができる。

各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
本発明の変形例として、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 走行停止した状況は、上記実施形態に限定されない。例えば上下が狭い場所に挟まって走行停止した状況、コードや紐等が駆動輪５，６や回転ブラシ７、サイドブラシ８ａ，８ｂに絡みついて走行停止した状況、絨毯を吸い込んで回転ブラシ７が回転できない等の状況に対して、本発明の手段で対応してもよい。

（ｂ） 第１、第２の実施形態では、各種の走行不能の状況に対して、それぞれに対応する手段を記述したが、同じ処理フローで、各種の走行不能の状況を同時に処理してもよい。
（ｃ） 本発明は自律走行型掃除機に限られず、自立走行する任意の移動体に適用してもよい。

Ｓ 自律走行型掃除機
１ 本体ケース
１ｓ 下ケース
２ 環境計測センサ
３ バンパシェード
４ 集塵ケース
５，６ 駆動輪
７ 回転ブラシ
８ａ，８ｂ サイドブラシ
９ 吸引ファン
１０，１０ａ〜１０ｄ 床面用測距センサ
１１ｓ バンパセンサ
１１ｆ バンパフレーム
１２ 測距センサ
１３ ホイール落下センサ
１４ 補助輪
３１ 移動部
３２ 移動制御部
３３ 清掃部
３４ 障害物・段差検出部
３５ 自己位置判定部
３６ 地図作成部
３７ 記憶部
３８ 制御部
３９ 通信部
４１ 位置
４２ 点
５０ 壁
５１ 段差
５２ 走行軌跡
５５ 走行軌跡
５６ 破線
５７ 実線
５８ａ〜５８ｅ 走行軌跡
７０ 壁
７１ 凸部
７２ 走行軌跡
７４ａ〜７４ｅ 走行軌跡
１００ 端末 （外部端末）
１０１ 地図
１０２，１０３ 走行不能領域
１０４ 保存ボタン
１０５ 削除ボタン
Ａ１ 凹領域
Ａ２ 部屋
Ａ３，Ａ３ａ〜Ａ３ｄ 回避範囲
Ａ４，Ａ４ａ〜Ａ４ｄ 回避動作開始線
Ａ５ 回避動作開始線
Ａ６ 回避範囲
Ａ７，Ａ７ａ〜Ａ７ｄ 回避動作開始線
Ａ８，Ａ８ａ〜Ａ８ｄ 回避範囲
Ｂ４，Ｂ４ａ〜Ｂ４ｄ 減速開始線
Ｂ７，Ｂ７ａ〜Ｂ７ｄ 減速開始線
Ｂ５ 減速開始線

Claims (14)

1. 自身を走行させる移動部と、
   走行環境の情報を取得する環境計測センサと、
   前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する地図作成部と、
   前記地図作成部が作成した前記地図を記憶する記憶部と、
   前記環境計測センサが取得した情報と前記地図に基づいて、自己の位置を判定すると共に、自身が走行不能な状況であるか否かを判定し、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶させる自己位置判定部と、
   を備えることを特徴とする自律走行型移動体。
2. 自身を走行させる移動部と、
   床面を清掃する清掃部と、
   走行環境の情報を取得する環境計測センサと、
   前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する地図作成部と、
   前記地図作成部が作成した前記地図を記憶する記憶部と、
   前記環境計測センサが取得した情報と前記地図に基づいて、自己の位置を判定すると共に、自身が走行不能な状況であるか否かを判定し、前記状況を判定した位置および／または領域を記憶させる自己位置判定部と、
   を備えることを特徴とする自律走行型掃除機。
3. 前記自己位置判定部が走行不能な状況を判定した後の初回の走行において、前記移動部は、前記位置および／または前記領域よりも広い範囲を回避するように、自身を走行させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の自律走行型掃除機。
4. 前記自己位置判定部が走行不能な状況を判定した後の初回の走行において、前記移動部は、前記位置および／または前記領域から所定の距離に到達したならば、回避動作を開始する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の自律走行型掃除機。
5. 障害物または／および段差を検出する障害物・段差検出部を更に備え、
   前記自己位置判定部が走行不能な状況を判定した後の走行において、前記障害物・段差検出部が前記位置および／または前記領域に関する障害物または／および段差を検出しなかったならば、前記移動部は、その次の走行において回避動作を開始する線の間隔を狭める、
   ことを特徴とする請求項４に記載の自律走行型掃除機。
6. 次の走行において回避動作を開始する線の間隔を狭める距離は、前記自律走行型掃除機の車輪から前記障害物・段差検出部までの距離よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項５に記載の自律走行型掃除機。
7. 前記自己位置判定部が走行不能な状況を判定した後の走行において、前記障害物・段差検出部が前記位置および／または前記領域に関する障害物または／および段差を検出したならば、前記移動部は、前記位置および／または前記領域を更新する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の自律走行型掃除機。
8. 前記障害物・段差検出部は、前記移動部が回避動作を開始するよりも前に、障害物または段差を検出する感度を向上させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の自律走行型掃除機。
9. 前記移動部は、減速した後に回避動作を開始する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の自律走行型掃除機。
10. 前記移動部は、次の走行において回避する範囲を狭めた結果、当該範囲が消失したならば、前記す部に記憶された前記位置および／または前記領域を削除する、
    ことを特徴とする請求項５の自律走行型掃除機
11. 前記状況を判定した位置および／または領域を外部端末に送信し、前記外部端末から前記位置および／または前記領域の記憶指示を受信する通信部、
    を備えることを特徴とする請求項２に記載の自律走行型掃除機。
12. 前記状況を判定した位置および／または領域を外部端末に送信し、前記外部端末から前記位置および／または前記領域の削除指示を受信する通信部、
    を備えることを特徴とする請求項２に記載の自律走行型掃除機。
13. 自身を走行させる移動部と、
    床面を清掃する清掃部と、
    走行環境の情報を取得する環境計測センサと、
    制御部と、を備える自律走行型掃除機の制御方法であって、
    前記制御部が、前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成するステップ、
    前記環境計測センサの情報と前記地図に基づいて自己の位置を判定するステップ、
    自身が走行不能な状況であるか否かを判定するステップ、
    前記状況を判定した位置および／または領域を記憶部に記憶させるステップ、
    を実行することを特徴とする自律走行型掃除機の制御方法。
14. 自身を走行させる移動部と、
    床面を清掃する清掃部と、
    走行環境の情報を取得する環境計測センサと、を備える自律走行型掃除機に、
    前記環境計測センサの情報に基づいて走行環境の地図を作成する工程、
    前記環境計測センサの情報と前記地図に基づいて自己の位置を判定する工程、
    自身が走行不能な状況であるか否かを判定する工程、
    前記状況を判定した位置および／または領域を記憶部に記憶させる工程、
    を実行させるためのプログラム。

Images