JP4479101B2

JP4479101B2 - 自走式掃除機

Info

Publication number: JP4479101B2
Application number: JP2001004658A
Authority: JP
Inventors: 祥史高木; 日出男大久保; 誠二山口; 秀隆藪内; 雅代土師; 幹保野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: JP2002204769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清掃機能と移動機能とを備え、自動的に清掃を行なう自走式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より掃除機に移動手段やセンサ類および移動制御手段を付加して、自動的に清掃領域を移動して清掃を行ういわゆる自律誘導型の自走式掃除機が開発されている。例えば、清掃機能として本体底部に吸込具や塵埃掻き上げ用の回転ブラシなどを備え、自在に移動するために走行機能としての駆動輪と移動方向を転換するための操舵手段と、移動時の障害物を検知する障害物検知手段と、位置認識手段とを備え、この障害物検知手段によって清掃領域の障害物を迂回しつつ、位置認識手段によって清掃した領域を認識し、未清掃部分を移動して領域全体を清掃するものである。
【０００３】
さらに例えば、特開昭６２−２３６５１９号公報、特開昭６２−２３６５２０号公報や特開昭６３−２２２７２６号公報に記載されているように、吸込具と集塵室をつなぐ空気通路にゴミ検出部を設けて、この信号によって走行速度を切換えたり、通常の走行パターンから別の走行パターンに切換えて清掃をより念入りに行なうものも開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、駆動輪の回転センサやジャイロなどを用いて位置認識を行っているが、位置計測誤差の累積によりあらかじめ決められた移動経路からずれることがあった。そして、清掃領域全体を隈なく塗りつぶすように清掃領域内を往復移動させようとする場合、移動通過した領域をある程度重ね、つまり往路と復路との一部が重なるように移動させて確実に清掃領域内を隈なく掃除するようにしていたので、清掃終了まで長時間を有していた。
【０００５】
また、あらかじめ決定された移動経路を移動している間にゴミ検知センサの信号により走行パターンを切換える場合でも、ゴミの多い場所をゆっくりと走行したり、あるいはその周辺を複数回走行するといった動作を追加するにとどまっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、移動軌跡に誤差が生じることを前提として、意図的に未清掃部分を残すことにより移動誤差の影響を緩和しながら広範囲を短時間で移動し、ゴミが多い領域は局所的、重点的に清掃を行うことにより領域全体のゴミを効率良く収集する自走式掃除機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式掃除機は、本体を移動させる走行手段と、前記本体の移動方向を変更する操舵手段と、前記本体に設けられ、床面のゴミを清掃する清掃手段と、前記清掃手段によって清掃されるゴミの量を検知するゴミ検知手段と、前記走行手段および前記操舵手段を制御して前記本体の移動を制御する移動制御手段を備え、前記移動制御手段は、前記本体を清掃領域内で未清掃部分が残るように規則的に移動させ、前記清掃領域内を広範囲に移動する広範囲移動制御と、前記本体の移動中にゴミ検知手段が所定量以上のゴミを検知したときに所定の移動パターンで前記本体を移動させるパターン移動制御を有したものである。
【０００８】
上記構成によって、広範囲移動制御で清掃領域をラフに移動させて移動誤差の影響を受けにくくし、広範囲移動制御中にゴミ検知手段によりゴミが多い領域を検知すると、パターン移動制御で局所的、重点的に清掃を行うことにより、短時間で清掃領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、本体を移動させる走行手段と、前記本体の移動方向を変更する操舵手段と、前記本体に設けられ、床面のゴミを清掃する清掃手段と、前記清掃手段によって清掃されるゴミの量を検知するゴミ検知手段と、前記走行手段および前記操舵手段を制御して前記本体の移動を制御する移動制御手段を備え、前記移動制御手段は、前記本体を清掃領域内で未清掃部分が残るように規則的に移動させ、前記清掃領域内を広範囲に移動する広範囲移動制御と、前記本体の移動中にゴミ検知手段が所定量以上のゴミを検知したときに所定の移動パターンで前記本体を移動させるパターン移動制御を有したものである。
【００１０】
上記構成では、広範囲移動制御では本体を清掃領域内で未清掃部分が残るように規則的に移動させるので、短時間で清掃領域内の広範囲を移動することができる。このように清掃領域内をラフに移動させて移動誤差の影響を受けにくくし、一方、広範囲移動制御中にゴミ検知手段によりゴミ量が多いことを検知すると、その検知した点から一定の範囲の領域を隈なく掃除するパターン移動制御に切り換えるので、このパターン移動制御で局所的、重点的に清掃を行うこととなり、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１記載の移動制御手段の広範囲移動制御を、本体を清掃領域内で往復移動させるものとし、前記本体の一往復の移動軌跡が略三角形状をなし、その三角形状内に未清掃部分が生じさせるもので、このような本体の移動制御においては、直進とターンという簡単な移動制御ですみ、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の移動制御手段の広範囲移動制御を、本体を清掃領域内で往復移動させるもので、往路と復路が所定幅の未清掃部分を残すように略平行になるように移動させるもので、このような本体の移動制御においては、直進、ターン、横移動、ターン、直進という簡単な移動制御で、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。請求項２と比較すると、清掃領域の壁に沿った横移動を行えるので、ゴミの溜まりやすい壁際の清掃がより確実に行える。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１に記載の移動制御手段の広範囲移動制御を、所定幅の未清掃部分を残しながら渦巻き状に移動することにより、時間を要するターン動作を伴わない連続的な曲線の移動制御で領域をラフに移動させながら、より短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項１に記載の移動制御手段の広範囲移動制御を、所定幅の未清掃部分を残しながら同心円状に移動することにより、時間を要するターン動作回数を減じ、かつ曲率一定の円移動という簡素な移動制御で、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項１〜５に記載の移動制御手段のパターン移動制御を、前進または後退を繰り返しながら本体をジグザク移動させるとすることにより、ゴミのある領域を簡素な移動制御で局所的・重点的に隈なく清掃することができる。本体をジクザク移動させる場合には、往路と復路とで重なり合う部分が発生するように移動させることでゴミの取り残しを激減することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項１〜５に記載の移動制御手段のパターン移動制御を、渦巻き状に内側から外側に本体を移動させるとすることにより、ゴミのある領域を、時間を要するターン動作を伴わない連続的な曲線の移動制御で局所的・重点的に隈なく清掃することができる。渦巻き状に内側から外側に本体を移動させる場合にも隣り合う内側の移動軌跡と外側の移動軌跡とが重なり合う部分が発生するように移動させることでゴミの取り残しを激減することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項１〜７に記載の広範囲移動制御とパターン移動制御とで、本体の移動速度を切り換えるもので、パターン移動制御のときの移動速度を落とすことでより念入りに清掃ができる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図１〜１０を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における自走式掃除機の全体構成の斜視図を示すものである。図１において、１は清掃領域内を移動しながら清掃を行なう自走式掃除機の本体で、床面上を矢印２の方向に前進して移動する。３，４は本体１の後方左右に配した左右の駆動モータで、それぞれの出力軸は左右の減速機５，６を介して本体１の後方両側部に配した左右の走行輪７，８を回転駆動する。この左駆動モータ３と右駆動モータ４を独立に回転制御することにより、本体１を矢印２の方向に移動させることはもとより、左駆動モータ３と右駆動モータ４の回転数を異ならせることにより本体を右旋回あるいは左旋回させることができ、走行手段および操舵手段の機能を有している。９は各種入力に応じて左右の駆動モータ３，４を回転制御し、本体１の移動制御を行なう移動制御手段で、マイクロコンピュータおよびその他制御回路からなる。
【００２０】
１０，１１は本体１の上部に左右に設けた障害物検知手段で、本体１の前方および側方の障害物までの距離を測距する光センサ等により構成されている。２１は本体１の方向および位置を計測する位置認識手段で、走行輪７，８の回転数から走行軌跡を演算する軌跡計測手段からなるが、本体の方向を計測するジャイロなどの方向計測手段を組み合わせてもよい。１２は本体１の前方下部に配され、床面を掃除する清掃ノズルで、清掃ノズル１２の下面にはごみを吸引する吸込口が設けられ、この吸込口に臨むように回転ブラシなどからなるアジテータ１３が清掃ノズル１２内に設けられ、電動送風機を構成するファンモータ１４を駆動することで真空圧を発生させ、清掃ノズル１２にその真空圧を作用させて吸込口よりゴミを吸引する。前記アジテータ１３はノズルモータ１５により伝動ベルト１６を介して回転駆動される。本実施例では、清掃ノズル１２、ファンモータ１４およびアジテータ１３により清掃手段を構成しているが、アジテータ１３は必要に応じて設けるようにすればよい。
【００２１】
１７はフォトセンサなどからなるゴミ検知手段で、清掃ノズル１２から吸引されるゴミが通過する空気通路１８に設けられ、清掃ノズル１２で清掃されるゴミの量を検知する。１９は本体１の上部に設けたＬＥＤ等からなる表示手段で、本体１の動作状態を使用者に報知する。２０は電池などからなる電源で、本体１内の駆動モータ３，４、ファンモータ１４、ノズルモータ１５に、また回路部である移動制御手段９、位置認識手段２１に、さらにセンサ類である障害物検知手段１０，１１に電力を供給する。
【００２２】
図２に本実施例の制御ブロック構成を示す。移動制御手段９は障害物検知手段１０，１１と位置認識手段２１とゴミ検知手段１７からの入力に応じて、左駆動モータ３および右駆動モータ４と、ファンモータ１４およびノズルモータ１５への出力を制御するとともに、その動作状態に応じて表示手段１９への出力を制御する。
【００２３】
図３に、移動制御手段９の移動制御の全体の流れを示し、これを順を追って説明する。まず、本体１が清掃対象の床面（清掃領域）上のスタート点に所定方向で置かれて運転を開始すると、ステップＳ１では、広範囲移動制御にて、位置認識手段２１で自らの位置を認識しながら、左右の駆動モータ３，４を駆動して本体１を前進させて移動する。ステップＳ２で障害物検知手段１０，１１の入力を見て障害物があるかどうかを判断し、障害物がなければステップＳ３に進む。
【００２４】
ステップＳ３ではゴミ検知手段１７の入力を見て清掃ノズル１２から吸引されているゴミの量が所定量以上かどうかを判断し、所定量以上のゴミがあればステップＳ４に進み、所定量以上のゴミがなければステップＳ１に戻る。ステップＳ４では予め決められたパターン移動制御の動作を開始し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では障害物があるかどうかを判断し、障害物がなければステップＳ６に進み、所定のパターン移動を終了したかを判断し、終了していなければステップＳ４に戻りパターン移動を継続する。ステップＳ６でパターン移動が終了すれば、ステップＳ１の広範囲移動制御に戻る。
【００２５】
ステップＳ２またはＳ５で障害物があると判断した場合はステップＳ７に進む。ステップＳ７は障害物回避動作を行なうもので、後述に詳細説明する図５を用いて説明する。すなわち、本体１が矢印ａの方向に前進中にＢ点で障害物（清掃領域の壁面ＷＢ）を検出したとすると直ちにここで停止あるいは減速し、左向きにターンして角度θ開いた矢印ｂの方向に前進する。矢印ｂの方向に前進中にＣ点で障害物（清掃領域の他の壁面ＷＡ）を検出したとすると直ちにここで停止あるいは減速し、右向きにターンして角度θ開いた矢印ｃの方向に前進する。
【００２６】
この障害物回避動作では広範囲移動制御による移動方向を変更させる動作を行う機能を有しており、広範囲移動制御はステップＳ１の前進移動、ステップＳ２の障害物検知、さらにステップＳ７の移動方向を変更からなり、ステップＳ７におけるターン角度θは未清掃部分が発生する値として、短時間で清掃領域内を広範囲に移動させる。
【００２７】
以上のような構成において、本実施例の動作について説明する。
【００２８】
図４は、図３で示すパターン移動制御Ｓ４の動作を示す図である。開始点Ａ‘から矢印ａ’の方向に一定距離Ｌ‘だけ前進して停止点Ｂ‘で一旦停止する。次に左方向に方向転換して矢印ｂ‘の方向（角度θ’）に一定距離Ｌ‘だけ前進して停止点Ｃ’で停止する。そして右方向に方向転換して矢印ｃ‘の方向（角度θ’）に前進する。このように前進と方向転換を繰り返しながらジグザク移動を繰り返し、開始点Ａ‘に戻る。上記の方向転換する角度θ‘は、本体１が距離Ｌ’を往復したときの横変位（例えば点Ａ’と点Ｃ‘との距離）は清掃ノズル１２の幅以下になる角度に設定されており、つまり往路ａ’で清掃ノズル１２が清掃する領域と復路ｂ‘で清掃ノズル１２が清掃する領域を部分的に重ねるようにすうｒことで、このパターン移動した床面は隈なく清掃ノズル１２が通過し清掃を行なうようになっている。さらに、広範囲移動制御（ステップＳ１）よりも走行速度を小さくして、さらに丁寧な清掃を行うこともできる。
【００２９】
図５は全体動作を示す図である。周囲を壁に囲まれ、床にゴミがＤＵＳＴ１〜ＤＵＳＴ３のように分布している清掃領域を清掃する場合を例にとって説明する。図のようにスタート点Ａに本体１を図の方向に置いて運転を開始させると、清掃ノズル１２のノズルモータ１５およびファンモータ１４が作動して清掃運転を行なうと同時に、左右の駆動モータ３，４が回転し、本体１は広範囲移動制御により矢印ａの方向に前進を始める。このとき表示手段１９は緑色に点灯している。次に、反対側壁面ＷＢの手前、点Ｂにおいて、本体１は、障害物検知手段１０、１１が壁面を検出すると、一旦停止あるいは減速して左側にターンして反転し、矢印ａとは所定角度θ開いた矢印ｂの方向に前進を始める。本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ１に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９は緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ１のゴミを清掃する。そして、再び矢印ｂの広範囲移動制御による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。次に、壁面ＷＡの手前、点Ｃにおいて、障害物検知手段１０、１１が壁を検出すると、一旦停止あるいは減速して右側にターンして反転し、矢印ｂとは所定角度θ開いた矢印ｃの方向に前進を始める。本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ２に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９も緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ２のゴミを清掃する。そして、再び矢印ｃの広範囲移動による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。以下、同じ動作を繰り返して、清掃領域の清掃を進める。
【００３０】
このように、広範囲移動制御によって図５の斜線部で示す略三角形状の未清掃部分を残して清掃領域を順次拡大するよう移動しながら、図５の点領域で示すゴミのあるところは、パターン移動制御により重点的に隈無く清掃することにより、直進とターンという簡素な移動制御で、位置認識手段２１や移動制御手段９に起因する移動誤差が生じてもこの影響を受けにくく、かつゴミが多い領域は局所的、重点的に清掃を行うこととなり、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００３１】
なお、未清掃部分をどの程度に、すなわち、移動軌跡間の角度θをどのように設定するかについては任意である。例えば、角度θを、走行距離Ｌに比例させてもよいし、あるいは、１往復した点Ａと点Ｃの間を常に清掃ノズル１２の幅の数倍になるようにＬに応じて変化させてもよいし、また、Ｌに関わらず一定角度としてもよい。清掃領域の広さすなわち直進距離Ｌや、障害物配置等、清掃領域の環境を多様に想定する場合は、点Ａと点Ｃの間を常に清掃ノズル１２の幅の数倍にする方法が、望ましいと考えられる。
【００３２】
また、パターン移動制御のジグザグ移動の回数、前後進距離Ｌ‘および方向は任意である。ただし、回数については、未清掃部分の程度に関連させて、未清掃部分を埋め尽くせる回数が望ましい。そして、ジグザグを行う方向は、ゴミの取り残しを少なくするために、広範囲移動制御で清掃を進める方向（ＡからＣへ向かう方向）とは、逆方向が望ましい。
【００３３】
また、パターン移動制御では、本体１を所定距離Ｌ‘だけ前進させた後ターンさせ再び所定距離Ｌ’だけ前進させるという動作の繰り返しでジグザク移動させているが、例えば一定距離だけ前進させた後、方向を少し変えて一定距離の後退させ、再び方向を少し変えて前進させる動作を交互に繰り返して本体１をジグザク移動させても良い。この場合、後退時に障害物を検出する手段が必要であるが、ターン時間が短くなるから清掃時間も短縮できる。
【００３４】
また、スタート点Ａを図５右上隅として説明したが、右下隅からスタートして最初のターンを右ターンとする、すなわち鏡面対称の動作でもよい。
【００３５】
（実施例２）
前記実施例１と共通の部分は説明を省略する。
【００３６】
図３において、ステップＳ２またはＳ５で障害物があると判断した場合はステップＳ７に進む。ステップＳ７は障害物回避動作を行なうもので、後述に詳細説明する図６を用いて説明する。矢印ａ１の方向に前進中にＢ１点で障害物（壁面ＷＡ）を検出したとすると直ちにここで停止あるいは減速し、左向きに約９０度ターンして約Ｗ１前進し、再び左向きに９０度ターン、トータル１８０度反転して矢印ｂ１の方向に前進する。矢印ｂ１の方向に前進中にＣ１点で障害物（壁面ＷＢ）を検出したとすると直ちにここで停止あるいは減速し、右向きに約９０度ターンして約Ｗ１前進し、再び右向きに約９０度ターン、トータル１８０度反転して矢印ｃ１の方向に前進する。
【００３７】
以上のような構成において、本実施例の動作について説明する。
【００３８】
図６は全体動作を示す図である。周囲を壁に囲まれ、床にゴミがＤＵＳＴ１〜ＤＵＳＴ２のように分布している領域を清掃する場合を例にとって説明する。図のようにスタート点Ａ１に本体１を図の方向に置いて運転を開始させると、清掃ノズル１２のノズルモータ１５およびファンモータ１４が作動して清掃運転を行なうと同時に、左右の駆動モータ３，４が回転し、本体１は広範囲移動制御により矢印ａ１の方向に前進を始める。このとき表示手段１９は緑色に点灯している。次に、反対側壁面の手前、点Ｂ１において、本体１は、障害物検知手段１０、１１が壁面ＷＢを検出すると、一旦停止あるいは減速して、左向きに約９０度ターンして約Ｗ１前進し、再び左向きに９０度ターン、トータル１８０度反転して矢印ｂ１の方向に前進を始める。本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ１に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９は緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ１のゴミを清掃する。そして、再び矢印ｂ１の広範囲移動制御による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。次に、壁面ＷＡの手前、点Ｃ１において、障害物検知手段１０、１１が壁を検出すると、一旦停止あるいは減速して、右向きに約９０度ターンして約Ｗ１前進し、再び右向きに約９０度ターン、トータル１８０度反転して矢印ｃ１の方向に前進を始める。本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ２に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９も緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ２のゴミを清掃する。そして、再び矢印ｃ１の広範囲移動による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。以下、同じ動作を繰り返して、清掃領域の清掃を進める。
【００３９】
このように、広範囲移動制御によって図６の斜線部で示す所定幅Ｗ１の未清掃部分を残して清掃領域を順次拡大するよう移動しながら、図６の点領域で示すゴミのあるところは、パターン移動制御により重点的に隈無く清掃することにより、直進とターンという簡単な移動制御で、位置認識手段２１や移動制御手段９に起因する移動誤差が生じてもこの影響を受けにくく、かつゴミが多い領域は局所的、重点的に清掃を行うこととなり、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００４０】
なお、未清掃部分をどの程度に、すなわち、所定幅Ｗ１をどのように設定するかについては任意である。例えば、１往復した点Ａと点Ｃの間を常に清掃ノズル１２の幅の数倍になるように設定する方法が簡便である。
【００４１】
（実施例３）
前記実施例１と共通の部分は説明を省略する。
【００４２】
図３において、ステップＳ２またはＳ５で障害物があると判断した場合はステップＳ７に進む。ステップＳ７は障害物回避動作を行なうもので、後述に詳細説明する図１０に示すように、障害物の内側に沿って移動する。この移動を、所定の経路に戻るまで継続する。
【００４３】
以上のような構成において、本実施例の動作について説明する。
【００４４】
図７は全体動作を示す図である。周囲を壁に囲まれ、床にゴミがＤＵＳＴ１〜ＤＵＳＴ４のように分布している領域を清掃する場合を例にとって説明する。図のようにスタート点Ａ２に本体１を置いて運転を開始させると、清掃ノズル１２のノズルモータ１５およびファンモータ１４が作動して清掃運転を行なうと同時に、左右の駆動モータ３，４が回転し、本体１は広範囲移動制御により矢印ａ２ように、渦巻き状の軌跡を描きながら移動する。本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ１に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９は緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ１のゴミを清掃する。そして、再び矢印ａ２の広範囲移動制御による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。そして外側へと清掃面積を拡大しながら、途中ＤＵＳＴ２〜４の領域に来ると、前記ＤＵＳＴ１の時と同様にパターン移動制御を行う。
【００４５】
このように、広範囲移動制御によって図７の斜線部で示す所定幅Ｗ２の未清掃部分を残して清掃領域を順次拡大するよう移動しながら、図７の点領域で示すゴミのあるところは、パターン移動制御により重点的に隈無く清掃することにより、時間を要するターン動作を伴わない連続的な曲線の移動制御で、位置認識手段２１や移動制御手段９に起因する移動誤差が生じてもこの影響を受けにくく、かつゴミが多い領域は局所的、重点的に清掃を行うこととなり、より短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００４６】
なお、未清掃部分をどの程度に、すなわち、所定幅Ｗ２をどのように設定するかについては任意である。例えば、清掃ノズル１２の幅の数倍になるように設定する方法が簡便である。
【００４７】
また、パターン移動制御のジグザグ移動の回数、前後進距離Ｌ‘および方向は任意である。ただし、回数については、未清掃部分の程度に関連させて、未清掃部分を埋め尽くせる回数が望ましい。そして、ジグザグを行う方向は、ゴミの取り残しを少なくするために、広範囲移動制御で清掃を進める方向（内側から外側へ向かう方向）とは、逆方向が望ましい。
【００４８】
また、スタート点Ａ２を図７の中心付近として説明したが、例えば壁際ＷＡ付近からスタートして、外側から内側へ渦巻き状に移動するのでもかまわない。また、内側から外側からにかかわらず、右回りでも左回りでもよい。
【００４９】
（実施例４）
前記実施例３と共通の部分は説明を省略する。
【００５０】
本実施例の動作について説明する。
【００５１】
図８は全体動作を示す図である。周囲を壁に囲まれ、床にゴミがＤＵＳＴ１〜ＤＵＳＴ３のように分布している領域を清掃する場合を例にとって説明する。図のようにスタート点Ａ３に本体１を置いて運転を開始させると、清掃ノズル１２のノズルモータ１５およびファンモータ１４が作動して清掃運転を行なうと同時に、左右の駆動モータ３，４が回転し、本体１は広範囲移動制御により矢印ａ３のように、円状の軌跡を描きながら一周移動する。次に点Ａ３から遠ざかる方向に点Ｂ３点まで移動して、矢印ｂ３のように再び円状の軌跡を描きながら一周移動する。次に点Ａ３から遠ざかる方向に点Ｃ３まで移動して、矢印ｃ３のように再び円状の軌跡を描きながら一周移動する。途中、本体１がゴミ分布領域ＤＵＳＴ１に来ると、ゴミ検知手段１７が所定量以上のゴミ量を検知し、パターン移動制御を始める。このとき表示手段１９は緑色から赤色の点灯に変わり、本体１はジグザグ移動を行ないながらゴミ分布領域ＤＵＳＴ１のゴミを清掃する。そして、再び矢印ａ３の広範囲移動制御による前進に戻り、このとき表示手段１９は赤色から緑色の点灯に戻る。そして外側へと清掃面積を拡大しながら、途中ＤＵＳＴ２〜３の領域に来ると、前記ＤＵＳＴ１の時と同様にパターン移動制御を行う。
【００５２】
このように、広範囲移動制御によって図８の斜線部で示す所定幅Ｗ３の未清掃部分を残して清掃領域を順次拡大するよう移動しながら、図８の点領域で示すゴミのあるところは、パターン移動制御により重点的に隈無く清掃することにより、時間を要するターン動作回数を減じ、かつ曲率一定の円移動という簡素な移動制御で、位置認識手段２１や移動制御手段９に起因する移動誤差が生じてもこの影響を受けにくく、かつゴミが多い領域は局所的、重点的に清掃を行うこととなり、より短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【００５３】
なお、未清掃部分をどの程度に、すなわち、所定幅Ｗ３をどのように設定するかについては任意である。例えば、清掃ノズル１２の幅の数倍になるように設定する方法が簡便である。
【００５４】
また、パターン移動制御のジグザグ移動の回数、前後進距離Ｌ‘および方向は任意である。ただし、回数については、未清掃部分の程度に関連させて、未清掃部分を埋め尽くせる回数が望ましい。そして、ジグザグを行う方向は、ゴミの取り残しを少なくするために、広範囲移動制御で清掃を進める方向（内側から外側へ向かう方向）とは、逆方向が望ましい。
【００５５】
また、スタート点Ａ３を図８の中心付近として説明したが、例えば壁際ＷＡ付近からスタートして、外側から内側へ移動するのでもかまわない。また、内側から外側からにかかわらず、右回りでも左回りでもよい。
【００５６】
（実施例５）
図９はパターン移動制御の別例を示すもので、前記実施例１〜４で説明した図４に置き換えることができるものである。図のようにゴミのある領域に来ると、矢印ａ“に示す内側から外側への渦巻き状の軌跡で移動する。軌跡間の距離は、清掃ノズル１２の幅以下になる角度に設定されており、このパターン移動した床面は隈なく清掃ノズル１２が通過し清掃を行なうようになっている。さらに、広範囲移動制御よりも走行速度を小さくして、さらに丁寧な清掃を行うこともできる。また、表示手段１９の表示切り替えも前述と同様である。
【００５７】
なお、渦巻きの周数は任意である。広範囲移動制御の未清掃部分の程度に関連させて、未清掃部分を埋め尽くせる周数が望ましい。右回りか左回りかは問わない。渦巻きを行う方向は、ゴミの取り残しを少なくするために、広範囲移動制御で清掃面積を拡大する方向とは、逆方向が望ましい。
【００５８】
（実施例６）
図１０は、清掃領域Ａの内法に沿って１周する動作を示す図である。清掃領域Ａの途中に障害物４０が設置されている。本体１は、図の破線矢印で示すように、障害物検知手段１０、１１により壁面から一定の距離を保つように駆動モータ３、４を制御して前進する。その距離は、清掃ノズル１２が壁面あるいは障害物４０に限りなく近づくか、あるいは軽く接触するように設定する。
【００５９】
この動作を、前記実施例１〜５の前に行うと、壁際の清掃が行えると同時に、本体１が自ら、清掃領域Ａを把握し、上記実施例１〜４の広範囲移動制御モードのスタート位置および方向を設定することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、広範囲移動制御で領域をラフに移動させて移動誤差の影響を受けにくくし、かつゴミが多い領域はパターン移動制御で局所的、重点的に清掃を行うことにより、短時間で領域全体のゴミを効率良く収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１〜６における自走式掃除機の内部透視斜視図
【図２】本発明の実施例１〜６におけるシステム構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施例１〜６における移動アルゴリズムを示すフローチャート
【図４】本発明の実施例１〜４におけるパターン移動制御の動作を示す図
【図５】本発明の実施例１における広範囲移動制御の動作を示す図
【図６】本発明の実施例２における広範囲移動制御の動作を示す図
【図７】本発明の実施例３における広範囲移動制御の動作を示す図
【図８】本発明の実施例４における広範囲移動制御の動作を示す図
【図９】本発明の実施例５におけるパターン移動制御の動作を示す図
【図１０】本発明の実施例６における壁際走行の動作を示す図
【符号の説明】
１本体部
３，４駆動モータ
５，６減速機
７，８走行輪
９移動制御手段
１２清掃ノズル
１４ファンモータ
１７ゴミ検知手段

Claims

本体を移動させる走行手段と、前記本体の移動方向を変更する操舵手段と、前記本体に設けられ、床面のゴミを清掃する清掃手段と、前記清掃手段によって清掃されるゴミの量を検知するゴミ検知手段と、前記走行手段および前記操舵手段を制御して前記本体の移動を制御する移動制御手段を備え、前記移動制御手段は、前記本体を清掃領域内で未清掃部分が残るように規則的に移動させ、前記清掃領域内を広範囲に移動する広範囲移動制御と、前記本体の移動中にゴミ検知手段が所定量以上のゴミを検知したときに所定の移動パターンで前記本体を移動させるパターン移動制御を有した自走式掃除機。
移動制御手段の広範囲移動制御は、本体を清掃領域内で往復移動させるもので、前記本体の一往復の移動軌跡が略三角形状をなし、その三角形状内に未清掃部分が生じさせる請求項１記載の自走式掃除機。
移動制御手段の広範囲移動制御は、本体を清掃領域内で往復移動させるもので、往路と復路が所定幅の未清掃部分を残すように略平行になるように移動させる請求項１記載の自走式掃除機。
移動制御手段の広範囲移動制御は、本体を所定幅の未清掃部分を残しながら渦巻き状に移動させる請求項１記載の自走式掃除機。
移動制御手段の広範囲移動制御は、本体を所定幅の未清掃部分を残しながら同心円状に移動させる請求項１記載の自走式掃除機。
移動制御手段のパターン移動制御は、前進または後退を繰り返しながら本体をジグザク移動させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
移動制御手段のパターン移動制御は、渦巻き状に内側から外側に本体を移動させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
移動制御手段の広範囲移動制御とパターン移動制御モードとで、本体の移動速度を切り換える請求項１〜７のいずれか１項に記載の自走式掃除機。