JP3626724B2

JP3626724B2 - 自走式掃除機

Info

Publication number: JP3626724B2
Application number: JP2001381654A
Authority: JP
Inventors: 索柄川; 篤志小関; 穣荒井; 郁雄竹内; 泰治田島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003180586A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータによって駆動される車輪を備えた移動手段と、ゴミを吸引するノズルを備え、床面上を自動走行して清掃を行う自走式掃除機が提案されている。この自走式掃除機では、センサを用いて掃除機の移動距離と旋回角度を計測し、掃除機が適切な移動経路に沿って走行するように車輪を制御することが必要である。
【０００３】
従来、このような制御のために、駆動車輪の回転数を計測し、それによって、前後方向の移動距離と旋回角度を検出する方法が用いられていた。また、旋回角度を高精度に検出するために、ジャイロを用いるものもある。
【０００４】
また、特開平７−１７５５１８号公報には、計測輪を備え、計測輪の回転数を検出して本体を直進させる移動作業ロボットが記載されている。
【０００５】
また、特開平８−７５４５９号公報には、進行経路に沿って設けたバーを認識装置により認識し、そのカウント数に基づいて速度または位置を検出する無人車が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
駆動車輪の回転数を計測して移動を制御する自走式掃除機は、車輪と床面の間にスリップが生じると、移動距離や旋回角度の検出誤差が生じるために、床面の影響を受けやすく、走行経路の精度が低いという問題がある。更に、このために、例えば床面上を往復移動して一定の幅ずつ床面を清掃するように使用すると、床面に清掃漏れが生じたり、清掃漏れを防ぐために移動経路の間隔を狭くして清掃するように幅の重なりを大きくすると、清掃にかかる時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
ジャイロを使用して旋回角度を計測する方法は、走行経路の精度を向上させることができるが、装置が高価になるという問題がある。
【０００８】
また、前記特開平７−１７５５１８号公報に記載されている移動作業ロボットは、駆動輪とは別に計測輪を設けることにより床面の影響を減らしているが、接触式であるために、床面の状況によっては、スリップが生じて走行経路に誤差が生じるという問題がある。
【０００９】
また、前記特開平８−７５４５９号公報に記載されている移動機構は、あらかじめ進行経路にマークを設けておく必要があるために、使用できる場所が制約されるという問題がある。
【００１０】
そこで、カメラを用いた光学式センサによって床面を撮影して得た画像信号に基づいて移動距離を検出することが考えられる。しかし、自走式掃除機は、絨毯などが敷かれた凹凸のある床面上を走行することがあるために、床面にノズルが引っかかるなどして、移動体が急激に動いた時には床面を正しく撮影することができない期間が発生し、短時間の間は、移動距離の検出に誤差が発生する可能性がある。また、床面に凹凸の影響により、焦点がずれた撮影となって、移動距離を検出できなくなる可能性がある。また、ゴミのある床面の上を走行するために、カメラのレンズにゴミが付着して移動距離を検出することができなくなる可能性がある。
【００１１】
本発明の１つの目的は、自走経路を高精度に検出して床面を効率良く清掃することができる比較的安価な自走式掃除機を提案することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、更に、清掃する床面の影響を受けにくい自走式掃除機を提案することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、更に、保守が容易な自走式掃除機を提案することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動体と、移動体を床面上を移動させる移動手段と、床面を清掃する清掃手段とを備える自走式掃除機において、前記移動手段には、前記移動体に床面と対向して設けられ、床面を反復的に撮影して反復的に画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段から入力された反復的な画像信号の変化に基づいて前記画像入力手段の床面に対する２次元の移動距離を検出する画像処理手段とを備える複数の光学式移動距離検出手段と、前記複数の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離に基づいて、前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出された前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度に基づいて、移動体の移動を制御する移動制御手段とを設け、前記移動量検出手段は、前記複数の光学式移動距離検出手段のうちの任意の組み合わせに対して、各々の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離を比較し、前記各々の光学式移動距離検出手段の画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差を検出する比較手段と、前記複数の光学式移動距離検出手段のうち、前記比較手段により検出された前記画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差が所定の値よりも小さい光学式移動距離検出手段の組み合わせを選択する選択手段とを備え、前記選択手段により選択された光学式移動距離検出手段の組み合わせにより検出された２次元の移動距離に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出するように構成することによって、安価な構成で車輪のスリップに影響されずに正確に移動距離と旋回角度を検出して高精度の移動制御を行うものである。
【００１５】
また、前記移動手段には、更に、前記移動体に設けられ、床面に接地する複数の回転輪と、前記複数の回転輪の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段により検出された回転数に基づいて前記移動体の前後方向の移動距離の成分と旋回角度を検出する変換手段とを備える機械式移動距離検出手段を備え、前記移動量検出手段は、前記複数の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離と、前記機械式移動距離検出手段により検出された前後方向の移動距離の成分と旋回角度に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出することにより、光学式移動距離検出手段の検出誤りの影響を除くものである。
【００１６】
また、前記画像入力手段を、移動体に対して上下可動に支持することにより、床面の凹凸の影響を軽減して安定した移動距離と旋回角度の検出を実現するものである。
【００１７】
また、前記画像入力手段は、結像手段の床面に対向する面を平滑な凹面に形成することにより、ゴミ付着を軽減して安定した移動距離と旋回角度の検出を実現するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
第１の実施の形態
図１および図２は、この第１の実施の形態における自走式掃除機の側面図および平面図である。
【００２０】
この実施の形態における自走式掃除機１は、移動体を構成する掃除機本体２と、清掃手段を構成するノズル３および吸引式除塵機４と、駆動手段を構成する左右一対の駆動車輪１１，１２および車輪駆動モータ１３，１４と、駆動車輪１１，１２の回転数を検出する回転数検出手段を構成する回転数センサ１５，１６と、従動輪５と、画像入力手段を構成する前後に配置された２つのカメラ部２１，２２と、センサ信号処理とモータ駆動制御を行う制御装置６と、吸引式除塵機４，車輪駆動モータ１３，１４および制御装置６に給電する電池７とを備える。
【００２１】
ここで、前記駆動手段，回転数検出手段，回転数検出手段，画像入力手段，制御装置および電池は、移動手段を構成する。
【００２２】
この自走式掃除機１は、左右の駆動車輪１１，１２の回転数を制御することにより、床面８の上において前後移動および旋回を行う。そして床面８の上のゴミをノズル３から吸引式除塵機４に吸引，除塵して清掃を行う。なお、ここでは、図２における左右の方向、すなわち、駆動車輪１１，１２の向きと平行方向を自走式掃除機１の前後方向といい、それと直交する方向を左右方向という。
【００２３】
図３は、この実施の形態における画像入力手段を構成するカメラ部２１，２２の縦断側面図である。
【００２４】
カメラ部２１（２２）は、撮像手段を構成する撮像素子３１（３２）と、結像手段を構成するレンズ４２およびレンズカバー４３と、ランプ４４と、これらの部品を保持する保持器４１を備える。ここで、撮像素子３１（３２）は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどの電子式の画像入力素子である。なお、レンズカバー４３は、レンズ４２と一体に成形しても良い。
【００２５】
保持器４１は、ガイド４５によって掃除機本体２に取り付けて上下に摺動可動且つ回転不能に支持し、ばね４６によって下方に押圧することによって底面に設けた滑り材４７を床面８に接触させて該床面８を摺動する。
【００２６】
このようなカメラ部２１（２２）は、ランプ４４により照明された床面８の光像がレンズ４２により撮像素子３１（３２）に結像し、この撮像素子３１（３２）が撮影されて床面８の画像信号が出力される。保持器４１は、ばね４６に押されて床面８上を摺動しているので、床面８に凹凸があっても保持器４１は該凹凸に沿って上下に移動し、床面８の光像は撮像素子３１（３２）に対して常に正しい焦点を結んで画像信号に変換される。
【００２７】
また、床面８の光像を撮像素子３１（３２）に導く光学系の床面８に対向する面であるレンズカバー４３は、床面８との間に滑り材４７により１ｍｍ〜数ｍｍ程度の空隙を形成し、且つ、床面８との対向面が滑らかな凹面となるように形成している。この構成は、レンズカバー４３と床面８が直に強く接触しないので、光学系の傷付きを防止し、また、ゴミがたまるのを防止するのに有効である。ゴミ付着防止の観点からは、レンズカバー４３の周縁端は、保持器４１の底面に対して連続する部位に位置するように取り付けることが望ましい。また、ゴミ付着防止のためには、レンズカバー４３に帯電防止処理を施すことが望ましい。これにより、撮像素子３１（３２）は、常に明瞭な床面８の画像信号を出力することができる。
【００２８】
なお、カメラ部２１（２２）は、床面８から離して掃除機本体２に固定的に取り付けても良い。この場合には、床面８の凹凸に対応するため、凹凸の高さよりも十分に高い位置にカメラ部２１（２２）を設置し、且つ焦点深度の深いレンズ４２を用いて床面８の凹凸による焦点ずれを防止するように構成することが望ましい。
【００２９】
図４は、この実施の形態における制御装置６を主体とする制御系の機能ブロック図である。
【００３０】
撮像素子３１，３２と画像処理部５１，５２は、２つの光学式移動距離センサ５７，５８を構成し、それぞれ、撮像素子３１，３２から所定の周期で反復的に画像信号５３，５４を出力させて画像処理部５１，５２に取り込み、図５に示すように、床面８の模様や汚れや傷などの画像（画像信号５３，５４）のＸ，Ｙ座標上の移動量を計測することによりカメラ部２１，２２の前後方向および左右方向の移動距離を検出して前後方向移動距離信号５５ａ，５６ａおよび左右方向移動距離信号５５ｂ，５６ｂを出力する。この光学式移動距離センサ５７，５８は、それぞれ、撮像素子３１，３２と画像処理部５１，５２をユニット化した既存の安価な部品を利用することができる。
【００３１】
回転数センサ１５，１６と回転数センサ変換部６０は、機械式移動距離センサ６４を構成し、回転数センサ変換部６０は、駆動車輪１１，１２の回転数センサ１５，１６から得られる回転数信号６１，６２に基づいて、掃除機本体２の前後方向および左右方向の移動距離と回転角度を求めて移動距離信号６３ａ，６３ｂと回転角度信号６３ｃを出力する。ここで、前後方向の移動距離は、左右の車輪駆動モータ１３，１４の回転数の平均値から求めることができ、旋回角度６３ｃは左右の車輪駆動モータ１３，１４の回転数の差と駆動車輪１１，１２間の距離から求めることができる。駆動車輪１１，１２の回転数により移動距離を求める際には、横滑りがないことを前提としているので、左右方向の移動距離信号６３ｂは常に０と見做す。
【００３２】
なお、車輪駆動モータ１３，１４の回転数を検出する代わりに、駆動車輪１１，１２とは別に距離計測用の回転輪として、車輪，コロ，ボール等を設けて、その回転数を検出するようにしても良い。このように構成すれば、駆動車輪１１，１２の回転数を検出するよりもスリップの影響を受けにくくなり、移動距離と旋回角度の検出精度が向上する。この場合には、左右方向の動きを検出する回転輪を設けることにより、左右方向の移動距離を計測することも可能になる。
【００３３】
移動量検出部７０は、２つのカメラ部２１，２２の前後方向移動距離信号５５ａ，５６ａおよび左右方向移動距離５５ｂ，５６ｂに基づいて掃除機本体２の前後方向および左右方向の移動距離、すなわち２次元の移動距離および旋回角度を求めて移動距離信号７１ａ，７１ｂおよび旋回角度信号７１ｃを出力する光学式センサ変換部７２と、２つのカメラ部２１，２２の前後方向の移動距離信号５５ａ，５６ａを比較する比較器７３と、比較器７３の比較結果に基づいて、光学式センサ変換部７２により得られた２次元の移動距離信号７１ａ，７１ｂおよび旋回角度信号７１ｃと、機械式移動距離センサ６４により得られた２次元の移動距離信号６３ａ，６３ｂおよび旋回角度信号６３ｃの何れかを選択する選択器７４を備える。
【００３４】
移動制御部７５は、選択器７４により選択して出力された２次元の移動距離信号７６ａ，７６ｂおよび旋回角度信号７６ｃに基づいて、掃除機本体２を所定の経路に沿って走行させるように左右の車輪駆動モータ１３，１４の回転を制御する。
【００３５】
ここで、前記回転数センサ変換部６０，移動料検出部７０，移動制御部７５は、実際には、マイクロコンピュータの信号処理機能によって実現する。
【００３６】
このように構成した自走式掃除機１は、掃除機本体２が移動すると、それに応じて、撮像素子３１，３２に結像される床面８の光像が移動する。撮像素子３１，３２は、所定の周期で反復的に光像を画像信号５３，５４に変換して画像処理部５１，５２に渡す。画像処理部５１，５２は、図５に示すように、逐次取り込まれる画像信号５３，５４を比較し、カメラ部２１，２２の床面８に対する２次元の移動距離、すなわち、前後方向の移動距離および左右方向の移動距離を検出して前後方向移動距離信号５５ａ，５６ａおよび左右方向移動距離信号５５ｂ，５６ｂを検出する。
【００３７】
ここで、光像取り込み（光電変換）周期は、次の取り込み時期までの間の光像の移動量がカメラ部２１，２２の視野幅に対して過大にならないように定める。光像の移動量は、視野の１／１０以下にすることが望ましく、例えば、最高移動速度３００ｍｍ／ｓ、カメラ視野幅３ｍｍの場合には、光像取り込み周期は、１ｍｓ以下にすることが望ましい。
【００３８】
光学式センサ変換部７２は、２つのカメラ部２１，２２の前後方向の移動距離信号５５ａ，５６ａと左右方向の移動距離信号５５ｂ，５６ｂを各々を平均することにより、掃除機本体２の前後方向および左右方向の移動距離を求めて前後方向の移動距離信号７１ａおよび左右方向の移動距離信号７１ｂを出力する。また、光学式センサ変換部７２は、２つのカメラ部２１，２２の前後方向の移動距離（信号５５ａ，５６ａ）の差をカメラ間の距離Ｌで割ることにより、掃除機本体２の旋回角度を求めて旋回角度信号７１ｃを出力する。
【００３９】
ここで求めた移動距離および旋回角度の信号７１ａ，７１ｂ，７１ｃは、カメラ部２１，２２で撮影した床面８の光像に基づいて検出したものであるために、車輪により移動距離を検出した場合に生じやすいスリップの問題がなく、床面８の影響を受けずに高精度に検出することができる。また、高価なジャイロを用いずに旋回角度を高精度に検出することができる。
【００４０】
ここで、この制御系は、２次元の移動距離および旋回角度の計３自由度の平面運動を検出するのに対して、２次元の移動距離を検出できる２つの光学式移動距離センサ５７，５８を用いており、計４自由度のセンサを有していることになる。このために、この制御系は冗長性を有しており、これを利用してセンサの検出誤りを検出することができる。
【００４１】
２つのカメラ部２１，２２は、共通の掃除機本体２に取り付けられているので、カメラ間の距離は一定である。このために、２つのカメラ部２１，２２で撮影した床面８の画像信号に基づいて検出した移動距離のカメラ間を結ぶ方向の成分は互いに等しくなる。ここでは、カメラ部２１，２２を前後に配置しているので、通常は、２つのカメラ部２１，２２の床面８に対する前後方向の移動距離は常に等しくなる。従って、２つのカメラ部２１，２２で撮影した床面８の画像信号に基づいて検出した移動距離が食い違う場合には、何らかの原因で床面８の光像を正しく撮影（光電変換）することができず、移動距離の検出に誤りが発生したと見做すことができる。
【００４２】
そこで、移動量検出部７０は、比較器７３により、２つのカメラ部の前後方向の移動距離信号５５ａ，５６ａを比較し、両者の差が所定の値よりも小さい場合には検出誤りがないと見做し、選択器７４により、光学式移動距離センサ５７，５８より得られた移動距離信号５５ａ，５６ａ，５５ｂ，５６ｂに基づいて光学式センサ変換部７２で求めた２次元の移動距離および旋回角度信号７１ａ，７１ｂ，７１ｃを選択して移動制御部７５に入力し、両者の差が所定の値よりも大きい場合には検出誤りが発生したと見做して、代替手段として、機械式移動距離センサ６４から得られた２次元の移動距離および旋回角度信号６３ａ，６３ｂ，６３ｃを選択して移動制御部７５に入力する。ここで上記の所定の値は、通常の検出誤りが無いときの移動距離の検出誤差の２倍程度に定める。光学式移動距離センサ５７，５８に誤りが発生して機械式移動距離センサ６４で代替している期間は、移動距離および旋回角度の検出精度が低下することになるが、通常は、短時間で回復するので大きな影響は生じない。
【００４３】
第２の実施の形態
図６は、この第２の実施の形態における自走式掃除機の底面図であり、画像入力部の配置を示している。
【００４４】
前述した第１の実施の形態においては、２つのカメラ部２１，２２を掃除機本体２の前後に離して配置していたが、この実施の形態は、２つのカメラ部２１，２２を掃除機本体２の左右に離して配置する構成である。
【００４５】
この実施の形態における制御系は、第１の実施の形態と同様に構成することができるが、光学式センサ変換部７２は、２つのカメラ部２１，２２の左右方向の移動距離（信号５５ｂ，５６ｂ）の差をカメラ間の距離Ｌで割る代わりに、前後方向の移動距離（信号５５ａ，５６ａ）の差をカメラ間の距離Ｌで割ることにより、掃除機本体２の旋回角度（信号７１ｃ）を求める構成に変更する。また、比較器７３は、２つのカメラ部２１，２２の前後方向の移動距離（信号５５ａ，５６ａ）を比較する代わりに、左右方向の移動距離（信号５５ｂ，５６ｂ）を比較する構成に変更する。
【００４６】
第３の実施の形態
図７は、この第３の実施の形態における自走式掃除機の底面図であり、画像入力部の配置を示している。
【００４７】
前述した第１および第２の実施の形態は、掃除機本体２に２つのカメラ部２１，２２を設置した構成であるが、この第３の実施の形態は、（ａ），（ｂ）に示すように、３つ以上の複数のカメラ部２３を設ける構成である。
【００４８】
このように構成すれば、何れかのセンサに誤りが発生しても、残りのセンサによって代替して移動距離および旋回角度を検出することができるので、機械式移動距離センサを代替手段として用いずに高精度の制御を行うことができ、移動距離と旋回角度に高い検出精度を得ることができる。この実施の形態では、複数のカメラ部２３のうちの任意の２つずつの組み合わせについて、検出された２次元の移動距離の各々のカメラ部２３を結ぶ方向の成分を比較し、差が所定の値よりも小さいものを選択的に用いて掃除機本体２の移動距離および旋回角度を検出するように構成すれば良い。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、床面の影響を軽減して高精度に移動距離と旋回角度を検出することができるので、望ましい経路に沿った正確な走行制御を行うことができ、しかも、安価な自走式掃除機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における自走式掃除機の側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における自走式掃除機の上面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像入力部の縦断側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における制御系のブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における移動量検出のための画像処理の模式図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における自走式掃除機の底面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態における自走式掃除機の底面図である。
【符号の説明】
１…自走式掃除機、２…掃除機本体、３…ノズル、４…吸引式除塵機、６…制御装置、１１，１２…駆動車輪、１３，１４…車輪駆動モータ、１５，１６…回転数センサ、２１，２２…カメラ部、３１，３２…撮像素子、４２…レンズ、４３…レンズカバー、５７，５８…光学式移動距離センサ、６０…機械式移動距離センサ、７０…移動量検出部、７５…移動制御部。

Claims

移動体と、移動体を床面上を移動させる移動手段と、床面を清掃する清掃手段とを備える自走式掃除機において、
前記移動手段は、
前記移動体に床面と対向して設けられ、床面を反復的に撮影して反復的に画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段から入力された反復的な画像信号の変化に基づいて前記画像入力手段の床面に対する２次元の移動距離を検出する画像処理手段とを備える複数の光学式移動距離検出手段と、
前記複数の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離に基づいて、前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出された前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度に基づいて、移動体の移動を制御する移動制御手段とを備え、
前記移動量検出手段は、前記複数の光学式移動距離検出手段のうちの任意の組み合わせに対して、各々の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離を比較し、前記各々の光学式移動距離検出手段の画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差を検出する比較手段と、前記複数の光学式移動距離検出手段のうち、前記比較手段により検出された前記画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差が所定の値よりも小さい光学式移動距離検出手段の組み合わせを選択する選択手段とを備え、前記選択手段により選択された光学式移動距離検出手段の組み合わせにより検出された２次元の移動距離に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出することを特徴とする自走式掃除機。
移動体と、移動体を床面上を移動させる移動手段と、床面を清掃する清掃手段とを備える自走式掃除機において、
前記移動手段は、
前記移動体に床面と対向して設けられ、床面を反復的に撮影して反復的に画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段から入力された反復的な画像信号の変化に基づいて前記画像入力手段の床面に対する２次元の移動距離を検出する画像処理手段とを備える複数の光学式移動距離検出手段と、
前記移動体に設けられ、床面に接地する複数の回転輪と、前記複数の回転輪の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段により検出された回転数に基づいて前記移動体の前後方向の移動距離の成分と旋回角度を検出する変換手段とを備える機械式移動距離検出手段と、
前記複数の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離と、前記機械式移動距離検出手段により検出された前後方向の移動距離の成分と旋回角度に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出された前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度に基づいて、移動体の移動を制御する移動制御手段とを備え、
前記移動量検出手段は、前記複数の光学式移動距離検出手段のうちの任意の組み合わせに対して、各々の光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離を比較し、前記各々の光学式移動距離検出手段の画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差を検出する比較手段と、前記複数の光学式移動距離検出手段のうち、前記比較手段により検出された前記画像入力手段を結ぶ方向の移動距離の成分の差が所定の値よりも小さい光学式移動距離検出手段の組み合わせを選択する選択手段とを備え、前記選択手段により選択された光学式移動距離検出手段の組み合わせにより検出された２次元の移動距離に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出することを特徴とする自走式掃除機。
請求項１または２において、前記光学式移動距離検出手段は、前記移動体の前後方向に離隔して画像入力手段が配置された２つの光学式移動距離検出手段であり、
前記移動量検出手段は、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された移動距離を比較し、前記移動距離の前後方向の成分の差を検出する比較手段を備え、前記移動距離の前後方向の成分の差が所定の値よりも小さい場合には、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離の平均から前記移動体の２次元の移動距離を検出し、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された移動距離の左右方向の成分の差から前記移動体の旋回角度を検出し、前記移動距離の前後方向の成分の差が所定の値よりも大きい場合には、前記機械式移動距離検出手段により検出された前後方向の移動距離の成分および旋回角度に基づいて前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出することを特徴とする自走式掃除機。
請求項１または２において、前記光学式移動距離検出手段は、前記移動体の左右方向に離隔して画像入力手段が配置された２つの光学式移動距離検出手段であり、
前記移動量検出手段は、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された移動距離を比較し、前記移動距離の左右方向の成分の差を検出する比較手段を備え、前記移動距離の左右方向の成分の差が所定の値よりも小さい場合には、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された２次元の移動距離の平均から前記移動体の２次元の移動距離を検出し、前記２つの光学式移動距離検出手段により検出された移動距離の前後方向の成分の差から前記移動体の旋回角度を検出し、前記移動距離の左右方向の成分の差が所定の値よりも大きい場合には、前記機械式移動距離検出手段により検出された前後方向の移動距離の成分および旋回角度に基づいて、前記移動体の２次元の移動距離および旋回角度を検出することを特徴とする自走式掃除機。
請求項１〜４の１項において、前記画像入力手段は、前記移動体に対して上下可動に支持されていることを特徴とする自走式掃除機。
請求項１〜５の１項において、前記画像入力手段は、撮像手段と、前記撮像手段に床面の画像を結像する結像手段を備え、前記結像手段は、床面に対向する面を平滑な凹面に形成されていることを特徴とする自走式掃除機。