JP6227948B2 - 自律走行式床洗浄機、清掃スケジュールのデータ構造、記憶媒体、清掃スケジュールの生成方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機に関する。

従来、ユーザの操作により床面を清掃する洗浄機が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この洗浄機では、車体の後部に設けた操作ハンドル部を清掃員が運転操作しながら、車体の走行運転と洗浄用ブラシ又はパッドの回転を行って床面を洗浄し、かつ、洗浄後の汚水をスキージで吸引する。

特許第３５６８８３３号公報

特許文献１に開示された自走歩行式床面洗浄機は、ユーザによる操作により床面の清掃を行う。そのため、１台の自走歩行式床面洗浄機に対して、少なくとも１人の作業員を必要とする。その一方、ビルなどの床面を清掃する清掃作業員は不足気味である。また、床面の洗浄には、熟練した技術が必要である。そのため、少ない熟練清掃作業員により広いビルなどの清掃をする場合には、清掃作業員の操作を必要とせず、自律的に清掃作業を行う洗浄機が望まれる。

従って、本発明の課題は、熟練清掃作業員による操作を必要とすることなく、熟練清掃作業員の清掃作業を忠実に再現しつつ、自律的に床面を清掃する床洗浄機を提供することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る自律走行式床洗浄機は、教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機である。自律走行式床洗浄機は、清掃部と、走行部と、位置推定部と、清掃条件教示部と、走行経路教示部と、教示データ取得部と、清掃スケジュール作成部と、清掃再現部と、経過時間決定部と、を備える。
清掃部は、清掃条件に従って床面を清掃する。
走行部は、操作者の操作又は走行制御指令に従って走行する。
位置推定部は、位置情報を推定する。位置情報とは、所定の座標上の、走行部の走行経路上の位置と姿勢に関する情報とを含む情報である。
清掃条件教示部は、操作者による清掃条件の入力を受け付けて、清掃部に出力する。
走行経路教示部は、操作者による走行部の移動操作を受け付ける。
教示データ取得部は、手動操作教示モードの実行時に、教示位置情報と、教示清掃条件とを、教示データ取得時間において取得する。ここで、手動操作教示モードとは、自律走行式床洗浄機において、操作者の操作による清掃条件及び走行経路を教示する動作モードのことである。また、教示位置情報とは、手動操作教示モード時に位置推定部において推定された位置情報である。さらに、教示清掃条件とは、手動操作教示モード時に清掃条件教示部において教示されている清掃条件である。

清掃スケジュール作成部は、教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間に関連付けて清掃スケジュールを作成し記憶する。
清掃再現部は、自律清掃モードの実行時に、清掃スケジュールに記憶された教示データ取得時間と教示清掃条件と教示位置情報とに基づいて、自律清掃モードの実行開始からの所定の経過時間における再現走行制御指令と再現清掃条件とを算出する。そして、清掃再現部は、算出された再現走行制御指令及び再現清掃条件をそれぞれ、走行部及び清掃部に出力する。ここで、自律清掃モードとは、自律走行式床洗浄機が、操作者の操作を必要とすることなく自律的に走行及び清掃を行う動作モードである。経過時間決定部は、教示データ取得時間と所定の経過時間を決定する。

この自律走行式床洗浄機では、以下のようにして、操作者により教示された清掃条件と走行経路を再現する。
操作者が清掃作業を教示するとき（手動操作教示モードの実行時）、
（ｉ）教示データ取得部が、操作者による走行部及び清掃部の操作を教示データ取得時間において取得する。
（ｉｉ）清掃スケジュール作成部が、教示データ取得時間、教示位置情報、及び教示清掃条件が関連付けられた清掃スケジュールを作成し記憶する。
自律走行式床洗浄機が自律的に清掃を行うとき（自律清掃モードの実行時）、
（ｉｉｉ）清掃再現部が、清掃スケジュールに記憶された教示データ取得時間、教示位置情報、及び教示清掃条件に基づいて、自律清掃モードの実行開始からの所定の経過時間において出力すべき清掃条件（再現清掃条件）及び走行制御指令（再現走行制御指令）を算出する。
（ｉｖ）再現清掃条件に基づいて清掃部を制御し、再現走行制御指令に基づき走行部を制御する。

上記のステップ（ｉｉ）において、清掃スケジュール作成部は、清掃スケジュールを作成し記憶している。そのため、一度操作者による操作を自律走行式床洗浄機に教示すれば、自律走行式床洗浄機は、操作者の操作（教示）を必要とすることなく、教示された清掃作業を何度でも自律的に実行できる。

また、この自律走行式床洗浄機においては、上記のステップ（ｉ）及び（ｉｉ）において、教示データ（教示清掃条件及び教示位置情報）は、教示データ取得時間において取得されて記憶されている。そして、教示データ取得時間は、経過時間決定部により決定される。

すなわち、手動操作教示モードの実行時において、自律走行式床洗浄機は自律的に教示データを取得する。従って、自律走行式床洗浄機に清掃作業を教示する操作者は、清掃スケジュールの作成や記憶を意識することなく、従来のマニュアル操作式床面洗浄機などを用いて清掃作業を行うのと同じようにして、自律走行式床洗浄機に清掃作業（清掃スケジュール）を教示できる。

清掃部は、洗浄液供給部と、床面洗浄部と、吸引部と、を有していてもよい。洗浄液供給部は、洗浄液を床面に供給する。床面洗浄部は、床面に押し付けられて回転しながら床面を洗浄する洗浄用部材を有する。吸引部は、床面の上の洗浄液を吸引する。
また、この場合、洗浄液供給部から供給される洗浄液の供給量と、床面洗浄部による床面の洗浄力と、吸引部による洗浄液の吸引力とは、清掃条件として任意に設定可能であってもよい。
これにより、清掃部は、多様な清掃作業（すなわち、多様な清掃条件）を実行できる。

自律走行式床洗浄機は、さらに、表示部を備えていてもよい。表示部は、清掃条件を表示する。これにより、自律走行式床洗浄機に清掃スケジュールを教示する操作者は、清掃条件を確認しながら清掃作業を行える。

自律走行式床洗浄機は、さらに、スキージ部を備えていてもよい。スキージ部は、床面上に接触するか、又は、床面から離れるかを任意に設定可能に取り付けられている。この場合、スキージ部は、バック走行時において床面から離れていてもよい。これにより、自律走行式床洗浄機は、床面上の洗浄液などの液体を回収できる。

自律走行式床洗浄機は、清掃スケジュール修正部をさらに備えていてもよい。清掃スケジュール修正部は、清掃スケジュールの教示清掃条件と、教示位置情報と、教示データ取得時間とを修正する。これにより、清掃スケジュールを教示した後に、清掃スケジュールの変更などを行える。

自律走行式床洗浄機において、自律清掃モードの実行開始からの経過時間は、位置推定部にて推定された位置情報に基づき決定されてもよい。これにより、自律走行式床洗浄機は、自律清掃モードの実行時に、教示された教示清掃条件を実行するタイミングと場所を関連づけて正確に把握しながら、自律的に清掃作業を再現できる。

本発明の他の見地に係る清掃スケジュールのデータ構造は、清掃部と走行部とを備え、教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機において、自律的に走行及び清掃を実行する際に、所定のタイミングにおける清掃条件及び走行制御指令を算出するために用いられる清掃スケジュールのデータ構造である。清掃部は、清掃条件に従って床面を清掃する。走行部は、操作者の操作又は走行制御指令に従って走行する。
清掃スケジュールのデータ構造は、経過時間情報記憶領域と、清掃条件記憶領域と、位置情報記憶領域と、から構成される。経過時間情報記憶領域には、経過時間情報が記憶されている。ここで、経過時間情報とは、清掃部及び走行部の制御を開始してからの経過時間に関する情報である。清掃条件記憶領域には、経過時間情報に表された経過時間における清掃条件が記憶される。位置情報記憶領域には、経過時間情報に表された経過時間における位置情報が記憶される。
この場合、所定のタイミングは、経過時間情報記憶領域に記憶された経過時間情報に基づき決定される。また、当該タイミングにおける清掃条件は、清掃条件記憶領域に記憶され、当該タイミングに対応する経過時間情報に関連付けられた清掃条件に基づき算出される。さらに、当該タイミングにおける走行制御指令は、位置情報記憶領域に記憶され、当該タイミングに対応する経過時間情報に関連付けられた位置情報に基づき算出される。

上記のデータ構造を有する清掃スケジュールにおいては、清掃条件及び位置情報が清掃部及び走行部の制御を開始してからの経過時間に関連付けられて記憶されている。これにより、自律走行式床洗浄機に対して、多様な清掃作業を教示できる。
また、自律的に走行及び清掃を実行する際（自律清掃モードの実行時）、所定のタイミングにおける清掃条件（再現清掃条件）及び走行制御指令（再現走行制御指令）は、清掃スケジュールに記憶された、当該所定のタイミングに対応する経過時間に関連付けられた清掃条件及び位置情報に基づいて算出される。これにより、自律走行式床洗浄機は多様な清掃作業を自律的に再現できる。

本発明のさらに他の見地に係る記憶媒体は、上記のデータ構造を有する清掃スケジュールを記憶する記憶媒体である。

本発明のさらに他の見地に係る清掃スケジュールの生成方法は、教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機において用いられる清掃スケジュールの生成方法である。清掃スケジュールの生成方法は、以下のステップを含む。
◎操作者により設定された教示清掃条件に基づいて、自律走行式床洗浄機に清掃作業を実行させるステップ。
◎操作者の操作に基づいて、自律走行式床洗浄機を走行させるステップ。
◎自律走行式床洗浄機にて定めた所定の座標上の、自律走行式床洗浄機の走行経路上の位置と姿勢に関する情報とを含む教示位置情報を推定するステップ。
◎教示位置情報と清掃作業を実行中の清掃条件である教示清掃条件とを、自律走行式床洗浄機において決定された教示データ取得時間において取得するステップ。
◎教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間と関連付けて記憶し清掃スケジュールを作成するステップ。

上述の清掃スケジュールの生成方法により、教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間に関連付けた清掃スケジュールを簡単に生成できる。

本発明のさらに他の見地に係るプログラムは、上述の清掃スケジュールの生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

自律走行式床洗浄機は、熟練清掃作業員による操作を必要とすることなく、熟練清掃作業員の清掃作業を忠実に再現しつつ、自律的に床面を清掃できる。

自律走行式床洗浄機の全体構成を示す図 走行経路教示部の構成を示す図 設定部の構成を示す図 制御部の全体構成を示す図 清掃制御部の構成を示す図 走行制御部の構成を示す図 制御統括部の構成を示す図 自律走行式床洗浄機の基本的な動作を示すフローチャート 操作者による自律走行式床洗浄機の手動操作を教示する方法を示すフローチャート 教示データ取得方法を示すフローチャート 位置情報の推定方法を示すフローチャート 位置情報を模式的に示した図 第１ローカルマップ情報の作成方法を示すフローチャート 第１ローカルマップ情報の作成方法を模式的に示した図 第１ローカルマップ情報の作成方法を模式的に示した図 走行部の第２座標上の位置及び進行方向の推定方法を示すフローチャート 回転量の誤差を考慮したデッドレコニングにより位置推定方法を模式的に示す図 清掃スケジュールの作成方法を示すフローチャート 清掃スケジュール単位を示す図 清掃スケジュール単位を追加した清掃スケジュールを示す図 自律清掃モードの実行時の自律走行式床洗浄機の動作を示すフローチャート

１．第１実施形態
（１）自律走行式床洗浄機の全体構成
まず、本実施形態に係る自律走行式床洗浄機の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、自律走行式床洗浄機１００の全体構成を示す図である。図１に示す自律走行式床洗浄機１００は、教示された清掃条件と走行経路とを忠実に再現することにより、自律的に清掃作業を実行するものである。「教示された清掃条件」とは、自律走行式床洗浄機１００が手動操作可能な状態のときに、操作者による手動操作により自律走行式床洗浄機１００が実行した清掃の清掃条件のことを言う。また、「教示された走行経路」とは、操作者による手動操作（移動操作）により自律走行式床洗浄機１００が走行した経路のことを言う。
自律走行式床洗浄機１００は、走行部１と、清掃部３と、制御部５と、走行経路教示部７と、設定部９と、前方検出器１１と、後方検出器１３と、を備える。

走行部１は、操作者の操作又は走行制御指令に従って走行する装置である。また、走行部１の底部の左右端には、それぞれ、主輪部１００１、走行モータ１００３、及び補助輪部１００５が備えられている。
主輪部１００１は、走行モータ１００３の出力回転軸に取り付けられている。従って、主輪部１００１は、走行モータ１００３により回転可能となっている。

また、走行モータ１００３は、制御部５（後述）に電気的に接続されている。従って、走行モータ１００３は、制御部５にて生成される走行制御指令（後述）に基づき制御される。これにより、主輪部１００１は、走行制御指令に従って走行部１を走行させる。

補助輪部１００５は、走行部１の底部の左右端に主輪部１００１よりも後方に、回転可能に取り付けられている。補助輪部１００５は、走行部１を安定に走行させる。なお、本実施形態においては、補助輪部１００５が取り付けられている。これは、走行部１の左右端の主輪部１００１のみでは走行部１の姿勢が安定しないためである。従って、主輪部１００１のみであっても走行部１が安定する場合には、補助輪部１００５は特に必要ない。
また、本実施形態においては、主輪部１００１よりも後方に補助輪部１００５が取り付けられているが、これに限られない。自律走行式床洗浄機１００の重心位置などを考慮して、補助輪部１００５は主輪部１００１よりも前方に取り付けられてもよい。

清掃部３は、清掃条件に従って床面Ｆを清掃する装置である。清掃部３は、自律走行式床洗浄機１００の底部に搭載されている。清掃部３は、具体的には、洗浄用部材３００１（後述）を床面Ｆに押し付け回転させながら、清掃条件に従って床面Ｆを洗浄する。なお、清掃部３の詳細については後ほど説明する。

制御部５は、前方検出器１１（後述）、後方検出器１３（後述）、走行モータ１００３、エンコーダ１０１３（後述）、洗浄用部材回転モータ３０１１（後述）、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１（後述）、洗浄液供給ポンプ３０１３（後述）、吸引モータ３０１５（後述）、及びスキージ部昇降アクチュエータ３０１７（後述）と、電気的に接続されている。
これにより、制御部５は、走行部１を走行制御指令に従って制御し、清掃部３を清掃条件に従って制御する。なお、制御部５の詳細な構成については後ほど説明する。ここで、走行制御指令とは、走行モータ１００３の回転速度及び／又は回転量を制御するための指令である。本実施形態においては、走行制御指令は、移動量として表現される。移動量は、例えば、現在位置と目標位置が決まっていれば、目標位置と現在位置との差から算出できる。また、走行経路教示部７（後述）のハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動方向や回動量から、移動量を算出できる。また、清掃条件とは、洗浄用部材３００１（後述）の回転数や押圧力で表される洗浄力Ｗ、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液供給量Ｓ、及び吸引部３００５による吸引力Ｐのことをいう。

走行経路教示部７は、操作者による走行部１の移動操作を受け付ける機能を有している。走行経路教示部７は、取付部材１５を介して、走行部１の上方後側に取り付けられている。これにより、操作者は、走行経路教示部７を操作して走行部１を移動操作できる。また、走行経路教示部７は、制御部５に電気的に接続されている。これにより、ハンドル７００１ａ、７００１ｂ（後述）の操作量を制御部５へ送信できる。なお、走行経路教示部７の詳細については、後ほど説明する。

設定部９は、走行部１の上方後側の表面に取り付けられている。また、設定部９は、走行経路教示部７の近傍に設けられている。これにより、操作者は、走行経路教示部７を操作して走行部１を操作しつつ、設定部９を操作できる。
また、設定部９は、制御部５に電気的に接続されている。これにより、設定部９において設定した設定値を、制御部５へ送信できる。なお、設定部９の詳細については、後ほど説明する。

前方検出器１１は、走行部１の前方端に取り付けられている。前方検出器１１は、走行部１の前方に存在する障害物（前方障害物）を検出する。また、前方検出器１１は、制御部５に信号送受信可能に接続されている。これにより、前方検出器１１は、検出された障害物に関する情報を、制御部５に送信できる。
前方検出器１１としては、例えば、レーザーレンジファインダ（Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ、ＬＲＦ）を用いることができる。レーザーレンジファインダを前方検出器１１として用いた場合、走行部１と前方障害物との距離と、前方障害物が存在する方向とが、前方障害物に関する情報として取得できる。

後方検出器１３は、走行部１の後方端に取り付けられている。後方検出器１３は、走行部１の後方に存在する障害物（後方障害物）を検出する。また、後方検出器１３は、制御部５に信号送受信可能に接続されている。これにより、後方検出器１３は、検出された障害物に関する情報を、制御部５に送信できる。
後方検出器１３としては、例えば、その検出範囲が１８０°以上のレーザーレンジファインダ（Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ、ＬＲＦ）を用いることができる。レーザーレンジファインダを後方検出器１３として用いた場合、走行部１と後方障害物との距離と、後方障害物が存在する方向とが、後方障害物に関する情報として取得できる。

（２）清掃部の構成
次に、清掃部３の構成について、図１を用いて説明する。清掃部３は、清掃条件に従って床面Ｆを洗浄するものである。清掃部３は、洗浄用部材３００１と、洗浄液供給部３００３と、吸引部３００５と、スキージ部３００７と、を有する。
洗浄用部材３００１は、走行部１の底面の前方側に設けられている。また、洗浄用部材３００１は、固定部材３０４１に固定されている。そして、固定部材３０４１は、洗浄用部材回転モータ３０１１の出力回転軸に接続されている。このため、固定部材３０４１が洗浄用部材回転モータ３０１１により回転することにより、洗浄用部材３００１も回転する。さらに、洗浄用部材３００１は、押圧部材３０３１を介して、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１に接続されている。このため、洗浄用部材３００１は、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１により、床面Ｆに押し付けられる。
その結果、洗浄用部材３００１は、床面Ｆに押し付けられて回転しながら床面Ｆを洗浄できる。そして、洗浄用部材回転モータ３０１１の回転数及び洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１による押圧力を調整することにより、洗浄用部材３００１による洗浄力を調整できる。なお、洗浄用部材３００１としては、床面洗浄用のブラシなどを用いることができる。

また、固定部材３０４１には空洞Ｓ１が設けられており、洗浄液供給部３００３（後述）から供給された洗浄液は、空洞Ｓ１から床面Ｆへ供給される。

なお、洗浄用部材３００１と、洗浄用部材回転モータ３０１１と、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１と、押圧部材３０３１と、を備えた部材が、本実施形態における床面洗浄部の一例である。

洗浄液供給部３００３は、中空の筒状部材である。洗浄液供給部３００３の一端は、固定部材３０４１に設けられた空洞Ｓ１に対応する位置に設けられている。また、洗浄液供給部３００３の他の一端は、走行部１の内部に搭載された、洗浄液供給ポンプ３０１３の出口側に接続されている。さらに、洗浄液供給ポンプ３０１３の入口側は、パイプ部材３０３３を介して、走行部１の内部に搭載された洗浄液供給タンク３０２３の出口に接続されている。これにより、洗浄液供給部３００３は、洗浄液供給ポンプ３０１３により供給量を制御されて、洗浄液供給タンク３０２３から洗浄液を供給する。そして、洗浄液は、洗浄液供給部３００３の一端から固定部材３０４１に設けられた空洞Ｓ１に向けて供給され、空洞Ｓ１を通過して床面Ｆへと到達する。
なお、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液としては、例えば、水を用いることができる。

吸引部３００５は中空の筒状部材である。吸引部３００５の一端は、吸引口Ｓ２が設けられたスキージ部固定部材３０２７（後述）に接続されている。吸引部３００５の他の一端は、走行部１の内部に搭載された回収部３０２５の上部の開口部の１つに接続されている。これにより、吸引部３００５は、床面Ｆの洗浄液などを吸引する。そして、吸引部３００５により吸引された洗浄液などは、回収部３０２５に回収される。
また、回収部３０２５の上部に設けられた他の１つの開口部に、吸引モータ３０１５が設置されている。吸引モータ３０１５は、回収部３０２５の空間内を負圧状態にする。その結果、吸引部３００５は負圧状態となり、床面Ｆ上の洗浄液などを回収部３０２５へと吸引できる。そして、吸引部３００５による吸引力Ｐは、吸引モータ３０１５の出力を調整することにより、調整可能である。

スキージ部３００７は、スキージ部固定部材３０２７に固定されて走行部１の底面後方に設けられている。また、スキージ部３００７は、スキージ部固定部材３０２７を介して、スキージ部昇降アクチュエータ３０１７に接続され、床面Ｆに対して昇降可能となっている。この結果、スキージ部３００７は、床面Ｆ上を接触するか、床面Ｆから離れるかを任意に設定可能となる。この結果、スキージ部３００７は、必要に応じて、床面Ｆ上の液体などを、自律走行式床洗浄機１００の後方へ移動するのを抑制できる。
また、スキージ部３００７は、自律走行式床洗浄機１００がバック走行するときは、床面Ｆから離れている。これにより、バック走行時において、床面Ｆ上の液体などが自律走行式床洗浄機１００のさらに後方に移動することを抑制できる。その結果、自律走行式床洗浄機１００は、効率よく床面Ｆの洗浄を行える。

また、スキージ部固定部材３０２７には吸引口Ｓ２が設けられており、スキージ部３００７により集められた洗浄液やゴミなどが、吸引部３００５の吸引力Ｐにより吸引され回収部３０２５に回収される。

このように、清掃部３が洗浄用部材３００１、洗浄液供給部３００３、吸引部３００５、スキージ部３００７を有することにより、自律走行式床洗浄機１００は、床面Ｆを洗浄したり床面Ｆの液体などを回収したりといった、多様な清掃作業（多様な清掃条件）を実行できる。

（３）走行経路教示部の構成
次に、走行経路教示部７の構成について、図２を用いて説明する。図２は、走行経路教示部７の構成を示す図である。走行経路教示部７は、ハンドル７００１ａ、７００１ｂと、筐体７００３と、走行制御指令算出部７００５と、を有する。
ハンドル７００１ａ、７００１ｂは、それぞれ、筐体７００３の左右側面に取り付けられている。ハンドル７００１ａ、７００１ｂを把持する操作者は、ハンドル７００１ａ、７００１ｂを介して、走行部１を操作者の方へ引張る力、又は、走行部１を押し出す力のいずれかを加えることができる。
このように、ハンドル７００１ａ、７００１ｂのそれぞれにかける力を調節することにより、走行部１の走行方向を調節できる。例えば、走行部１の前方方向から見て左側のハンドル７００１ａに対して、走行部１を引張る力を加えれば、走行部１は左へと方向転換する。

また、ハンドル７００１ａ、７００１ｂは筐体７００３に回動可能に取り付けられている。また、ハンドル７００１ａ、７００１ｂは、走行制御指令算出部７００５に電気的に接続されている。さらに、走行制御指令算出部７００５は、制御部５に信号送受信可能に接続されている。これにより、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量及び回動方向は、走行制御指令算出部７００５において走行制御指令に変換され、制御部５へ送信される。これにより、操作者は、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動操作によっても、走行部１を操作できる。

例えば、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動方向を調整することにより、操作者は走行部１を前進又は後進させることができる。また、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量を調節することにより、走行部１の走行速度を調整できる。さらに、ハンドル７００１ａの回動量と、ハンドル７００１ｂの回動量を異ならせれば、走行部１の進行方向を変更できる。また、ハンドル７００１ａを進行方向への走行速度を指示するための入力インターフェースとし、ハンドル７００１ｂを操舵角を指示するための入力インターフェースとしてもよい。

（４）設定部の構成
次に、設定部９の構成について、図３を用いて説明する。図３は、設定部９の構成を示す図である。設定部９は、切替部９００１と、手動操作記憶スイッチ９００２と、清掃条件教示部９００３と、表示部９００５と、清掃制御指令算出部９００７と、設定操作部９００８と、設定変換部９００９と、を有する。
切替部９００１は、制御部５に電気的に接続されている。切替部９００１は、自律走行式床洗浄機１００の動作モードを選択する。切替部９００１は、例えば、スイッチなどにより構成されており、スイッチの切替により動作モードを選択する。

自律走行式床洗浄機１００の動作モードとしては、自律清掃モードと手動操作モードとがある。自律清掃モードは、自律走行式床洗浄機１００が、操作者の操作を必要とせず、自律的に走行し床面Ｆを洗浄する動作モードである。動作モードの自律清掃モードへの設定は、切替部９００１を図３に示す「自動」に設定することにより可能となる。
一方、手動操作モードは、自律走行式床洗浄機１００が操作者により手動操作可能な状態にある動作モードである。動作モードの手動操作モードへの設定は、切替部９００１を図３に示す「手動」に設定することにより可能となる。

手動操作記憶スイッチ９００２は、制御部５に電気的に接続されている。手動操作記憶スイッチ９００２は、操作者による自律走行式床洗浄機１００の手動操作の記憶を開始するためのスイッチである。すなわち、切替部９００１により動作モードが手動操作モードに設定された後手動操作記憶スイッチ９００２が押されると、操作者の手動操作により実行される清掃の清掃条件、及び、操作者の移動操作による走行経路の自律走行式床洗浄機１００への教示が開始される。
従って、自律走行式床洗浄機１００の動作モードには、自律清掃モードと、手動操作モードに加えて、手動操作モードのサブ動作モードとしての手動操作教示モードがある。手動操作教示モードは、操作者の手動操作による自律走行式床洗浄機１００の清掃条件および走行経路を、自律走行式床洗浄機１００に教示する動作モードである。そして、手動操作記憶スイッチ９００２が押されることにより、動作モードが手動操作モードから手動操作教示モードへと移行する。

また、後述するように、動作モードが手動操作教示モードに設定された状態にて手動操作記憶スイッチ９００２が（再び）押されると、操作者による手動操作の教示が停止される。これにより、操作者は、所望の位置で手動操作記憶スイッチ９００２を押すことにより、所望の位置で手動操作の教示を停止できる。この結果、自律走行式床洗浄機１００は、操作者が所望する清掃スケジュール５００を作成できる。
なお、手動操作教示モードの実行時に手動操作記憶スイッチ９００２が押された場合、動作モードが手動操作教示モードから手動操作モードに切り替わってもよい。この場合、操作者は、手動操作教示モードが手動操作モードに切り替わっても、継続して自律走行式床洗浄機１００を手動操作できる。

清掃条件教示部９００３は、操作者による清掃条件の入力を受け付けて、清掃部３に出力する機能を実現する。清掃条件教示部９００３は、清掃制御指令算出部９００７を介して、制御部５に接続されている。これにより、清掃条件教示部９００３において設定された清掃条件（教示清掃条件）は、清掃制御指令算出部９００７において制御部５が解読可能な信号に変換されて、制御部５に送信される。
また、清掃条件教示部９００３は、清掃条件調整部９０１３と、運転切替部９０２３と、を有している。清掃条件調整部９０１３は、洗浄用部材３００１による床面Ｆの洗浄力Ｗと、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液供給量Ｓと、吸引部３００５による吸引力Ｐと、を教示清掃条件として個別に設定する。清掃条件調整部９０１３は、例えば、押圧スイッチにより構成され、押圧スイッチの押圧回数に従って上記の教示清掃条件を設定できる。

運転切替部９０２３は、洗浄用部材３００１（床面洗浄部）、洗浄液供給部３００３、吸引部３００５の動作及び停止を制御する。運転切替部９０２３は、例えば、押圧スイッチにより構成され、押圧スイッチの押圧により、洗浄用部材３００１（床面洗浄部）、洗浄液供給部３００３、吸引部３００５の動作と停止とを切替できる。

表示部９００５は、制御部５と信号送受信可能に接続されている。表示部９００５は、制御部５から制御部５において設定されている清掃条件などを受信し、受信した清掃条件などを表示する。表示部９００５には、清掃条件として、洗浄用部材３００１による床面Ｆの洗浄力Ｗと、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液供給量Ｓと、吸引部３００５による吸引力Ｐとが表示される。このように、表示部９００５が清掃条件などを表示することにより、操作者は、表示された清掃条件を確認しながら、清掃作業を行える。
その他、表示部９００５は、現在の動作モード（自律清掃モード／手動操作モード／手動操作教示モード）及び、運転時間などを表示する。さらに、表示部９００５は、設定操作部９００８により自律走行式床洗浄機１００の各種設定を行う際に、各種設定手順を表示する。

設定操作部９００８は、設定変換部９００９を介して、制御部５に接続されている。従って、設定操作部９００８において設定された各種設定は、設定変換部９００９において制御部５において解読可能な信号に変換されて、制御部５へ送信される。
設定操作部９００８は、自律走行式床洗浄機１００の各種設定を行い、当該各種設定を制御部５に送信する。設定操作部９００８は、例えば、押圧スイッチなどにより構成されている。従って、操作者は、表示部９００５に表示された各種設定の設定手順を確認しながら、設定操作部９００８を操作して、自律走行式床洗浄機１００の各種設定を行える。

（５）制御部の構成
５−１．制御部の全体構成
次に、制御部５の全体構成について、図４を用いて説明する。図４は、制御部５の全体構成を示す図である。本実施形態において、制御部５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ部、記憶装置、各種インターフェースなどを備えたマイコンシステムにより実現されている。以下に説明する制御部５の各部の全部又は一部は、当該マイコンシステムにて実行可能なプログラムとして実現されていてもよい。この場合、当該プログラムは、メモリ部及び／又は記憶装置に記憶されていてもよい。また、制御部５の各部の全部又は一部は、カスタムＩＣとして実現されていてもよい。

制御部５は、清掃制御部５００１と、走行制御部５００３と、制御統括部５００５と、記憶部５００７と、を主に有する。
清掃制御部５００１は、洗浄用部材回転モータ３０１１と、洗浄液供給ポンプ３０１３と、吸引モータ３０１５と、電気的に接続されている。これにより、清掃制御部５００１は、洗浄用部材回転モータ３０１１、洗浄液供給ポンプ３０１３、及び吸引モータ３０１５に対して、これらのモータやポンプの回転速度や出力などを制御する電力（清掃部制御量）を供給できる。また、清掃制御部５００１は、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１と、スキージ部昇降アクチュエータ３０１７と、電気的に接続されている。これにより、清掃制御部５００１は、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１及びスキージ部昇降アクチュエータ３０１７に対し、これらアクチュエータの動作量を制御する電力（清掃部制御量）を供給できる。

また、清掃制御部５００１は、清掃制御指令算出部９００７を介して、清掃条件教示部９００３と信号送受信可能に接続されている。これにより、清掃制御部５００１は、清掃条件教示部９００３にて設定された教示清掃条件を入力できる。これにより、清掃制御部５００１は、教示清掃条件に基づいて、清掃部３を制御可能となる。さらに、清掃制御部５００１は、表示部９００５と接続されている。これにより、清掃制御部５００１は、清掃条件などを、表示部９００５に出力できる。

また、清掃制御部５００１は、制御統括部５００５と、信号送受信可能に接続されている。従って、清掃制御部５００１は、再現清掃条件（後述）を入力可能となっている。また、清掃制御部５００１は、再現清掃条件に基づいて、清掃部３を制御できる。なお、清掃制御部５００１の詳細については、後ほど説明する。

走行制御部５００３は、走行モータ１００３の出力回転軸に接続されたエンコーダ１０１３と、信号送受信可能に接続されている。これにより、走行制御部５００３は、エンコーダ１０１３から出力されるパルス信号を入力できる。また、走行制御部５００３は、走行モータ１００３と電気的に接続されている。これにより、走行制御部５００３は、エンコーダ１０１３から出力されるパルス信号に基づいて、走行モータ１００３を制御する電力を、走行モータ１００３に対して出力できる。

さらに、走行制御部５００３は、走行経路教示部７及び制御統括部５００５と、信号送受信可能に接続されている。従って、走行制御部５００３は、走行経路教示部７のハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量及び回動方向に基づく走行制御指令、又は、再現走行制御指令に基づき、走行モータ１００３を制御する電力を走行モータ１００３に対して出力できる。なお、走行制御部５００３の詳細については、後ほど説明する。

制御統括部５００５は、前方検出器１１、後方検出器１３、及び走行モータ１００３のエンコーダ１０１３と、信号送受信可能に接続されている。従って、制御統括部５００５は、前方検出器１１により得られる前方障害物に関する情報、後方検出器１３により得られる後方障害物に関する情報、及びエンコーダ１０１３から得られる走行モータ１００３の回転量に基づき、自律走行式床洗浄機１００の位置情報を推定できる。なお、制御統括部５００５における位置情報の推定方法については、後述する。

また、制御統括部５００５は、清掃制御部５００１と信号送受信可能に接続されている。従って、制御統括部５００５は、手動操作教示モードの実行時においては、清掃制御部５００１から清掃条件を教示清掃条件として受信できる。また、自律清掃モードの実行時には、制御統括部５００５は、清掃制御部５００１に対して、再現清掃条件を出力できる。再現清掃条件とは、自律清掃モードの実行時における清掃部３のモータ、ポンプ及びアクチュエータの制御量を決定する清掃条件である。再現清掃条件は、制御統括部５００５において、清掃スケジュール５００（後述、図１７Ａ及び図１７Ｂを参照。）に記憶された教示データ取得時間（後述）と教示清掃条件（後述）とに基づいて算出される。制御統括部５００５における再現清掃条件の算出方法については、後述する。

さらに、制御統括部５００５は、走行制御部５００３と信号送受信可能に接続されている。従って、制御統括部５００５は、自律清掃モードの実行時に、再現走行制御指令を送信できる。再現走行制御指令とは、自律清掃モードの実行時における走行モータ１００３の制御量を決定する指令である。また、再現走行制御指令は、制御統括部５００５において、清掃スケジュール５００に記憶された教示データ取得時間と教示位置情報（後述）とに基づいて算出される。制御統括部５００５における再現走行制御指令の算出方法については、後述する。

記憶部５００７は、制御統括部５００５と信号送受信可能に接続されている。制御部５がマイコンシステムにより構成されている場合、記憶部５００７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び／又は記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応する。従って、記憶部５００７は、制御統括部５００５において作成された清掃スケジュール５００を記憶できる。また、制御統括部５００５は、必要に応じて、記憶部５００７に記憶された清掃スケジュール５００を読み出せる。

なお、制御部５は、記憶部５００７に記憶された清掃スケジュール５００を他の記憶媒体に記憶するためのデータ書き込み装置（図示せず）を有していてもよい。又は、制御部５は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポートなどの、データ書き込み装置を接続可能な接続端子を有していてもよい。これにより、制御部５は、記憶部５００７に記憶された清掃スケジュール５００を、他の記憶媒体に記憶できる。

記憶部５００７は、設定部９の設定変換部９００９を介して、設定操作部９００８と信号送受信可能に接続されている。これにより、記憶部５００７は、設定操作部９００８において設定された各種設定を記憶できる。また、記憶部５００７に記憶された各種設定を、設定操作部９００８は、必要に応じて読み出せる。そして、記憶部５００７に記憶された各種設定は、清掃制御部５００１、走行制御部５００３、及び制御統括部５００５から読み出し可能となっている。

本実施形態において、制御部５は、清掃スケジュール修正部５００９をさらに有する。清掃スケジュール修正部５００９は、清掃スケジュール５００に記憶されている教示清掃条件と、教示位置情報と、教示データ取得時間とを修正する。これにより、清掃スケジュール５００を教示した後に、清掃スケジュール５００の変更などの処理を行える。
なお、清掃スケジュール修正部５００９は、自律走行式床洗浄機１００と一体に形成されなくてもよい。例えば、清掃スケジュール修正部５００９は、情報端末などに備えられていてもよい。この場合、清掃スケジュール修正部５００９を備える情報端末などは、例えば、自律走行式床洗浄機１００と通信することにより、記憶部５００７に記憶された清掃スケジュール５００を送受信できる。

５−２．清掃制御部の構成
次に、清掃制御部５００１の構成について、図５を用いて説明する。図５は、清掃制御部５００１の構成を示す図である。清掃制御部５００１は、清掃切替部５０１１と、清掃部制御部５０３１と、を有する。
清掃切替部５０１１は、３つの端子ａ、ｂ、及びｃを有している。また、清掃切替部５０１１は、切替部９００１と信号送受信可能に接続されている。このため、清掃切替部５０１１は、切替部９００１からの信号に基づき、端子ｂと端子ａとを接続するか、あるいは、端子ｂと端子ｃとを接続するかのいずれかを選択できる。
また、端子ａは、清掃条件教示部９００３と接続されている。端子ｂは、清掃部制御部５０３１（後述）、表示部９００５、及び制御統括部５００５と接続されている。端子ｃは、制御統括部５００５と接続されている。

これにより、清掃切替部５０１１は、切替部９００１において手動操作モードが選択された場合（手動操作記憶スイッチ９００２が押されて、動作モードが手動操作教示モードに移行した場合も含む）には、端子ａと端子ｂとを接続する。そして、清掃切替部５０１１は、清掃条件教示部９００３を、清掃部制御部５０３１、制御統括部５００５、及び表示部９００５に接続する。この結果、清掃切替部５０１１は、手動操作モード又は手動操作教示モードの実行時には、清掃条件教示部９００３にて設定された教示清掃条件を、清掃部制御部５０３１、表示部９００５、及び制御統括部５００５に送信可能とする。

一方、切替部９００１において自律清掃モードが選択された場合には、端子ｂと端子ｃとが接続される。そして、清掃切替部５０１１は、制御統括部５００５を、清掃部制御部５０３１及び表示部９００５に接続する。この結果、清掃切替部５０１１は、自律清掃モードの実行時には、制御統括部５００５から出力される再現清掃条件を、清掃部制御部５０３１及び表示部９００５に送信できる。

清掃部制御部５０３１は、清掃切替部５０１１の端子ｂに接続されている。その結果、清掃部制御部５０３１は、清掃切替部５０１１を介して、教示清掃条件又は再現清掃条件を受信できる。

また、清掃部制御部５０３１は、洗浄用部材回転モータ３０１１、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１、洗浄液供給ポンプ３０１３、吸引モータ３０１５、及びスキージ部昇降アクチュエータ３０１７と、電気的に接続されている。従って、清掃部制御部５０３１は、これらモータ、ポンプ、及びアクチュエータに、駆動電力を供給できる。
清掃部制御部５０３１において、上述のモータ、ポンプ、及びアクチュエータに供給される駆動電力は、受信した教示清掃条件又は再現清掃条件に基づき制御される。

例えば、本実施形態においては、清掃条件としての床面Ｆの洗浄力に基づいて、洗浄用部材回転モータ３０１１の回転数及び洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１の押圧力が制御される。また、清掃条件としての洗浄液供給量Ｓに基づいて、洗浄液供給ポンプ３０１３の洗浄液流量が制御される。さらに、清掃条件としての吸引力Ｐに基づいて、吸引モータ３０１５の回転数（及び／又は出力）が制御される。

５−３．走行制御部の構成
次に、走行制御部５００３の構成について、図６を用いて説明する。図６は、走行制御部５００３の構成を示す図である。走行制御部５００３は、走行切替部５０１３と、モータ制御部５０３３と、を有する。

走行切替部５０１３は、３つの端子ｄ、ｅ、及びｆを有している。また、走行切替部５０１３は、切替部９００１と信号送受信可能に接続されている。このため、走行切替部５０１３は、切替部９００１からの信号に基づき、端子ｅと端子ｄとを接続するか、あるいは、端子ｅと端子ｆとを接続するかのいずれかを選択できる。
また、端子ｄは、走行経路教示部７と接続されている。端子ｅは、モータ制御部５０３３（後述）と接続されている。そして、端子ｆは、制御統括部５００５と接続されている。

これにより、走行切替部５０１３は、切替部９００１において手動操作モードが選択された場合（手動操作記憶スイッチ９００２が押されて、動作モードが手動操作教示モードに移行した場合も含む）には、端子ｄと端子ｅとを接続する。そして、走行切替部５０１３は、走行経路教示部７とモータ制御部５０３３とを接続する。この結果、走行切替部５０１３は、手動操作モード又は手動操作教示モードの実行時には、走行経路教示部７のハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量及び回動方向に基づいて算出される走行制御指令を、モータ制御部５０３３に送信可能とする。

一方、切替部９００１において自律清掃モードが選択された場合には、端子ｅと端子ｆとが接続される。そして、走行切替部５０１３は、制御統括部５００５を、モータ制御部５０３３に接続する。この結果、走行切替部５０１３は、自律清掃モードの実行時には、制御統括部５００５から出力される再現走行制御指令を、モータ制御部５０３３に送信できる。

モータ制御部５０３３は、走行切替部５０１３の端子ｅに接続されている。その結果、モータ制御部５０３３は、走行切替部５０１３を介して、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量及び回動方向に基づいて算出される走行制御指令、又は、再現走行制御指令を受信できる。

また、モータ制御部５０３３は、走行モータ１００３と電気的に接続されている。これにより、モータ制御部５０３３は、走行モータ１００３に対して駆動電力を出力できる。
また、モータ制御部５０３３は、エンコーダ１０１３と信号送受信可能に接続されている。このため、モータ制御部５０３３は、ハンドル７００１ａ、７００１ｂの回動量／回動方向又は再現走行制御指令、及び、エンコーダ１０１３からのパルス信号に基づいて、走行モータ１００３の回転速度などを制御できる。エンコーダ１０１３からのパルス信号に基づいて得られる情報は、走行モータ１００３の回転量などの回転に関する情報である。よって、モータ制御部５０３３は、走行モータ１００３の回転量をフィードバックしながら走行モータ１００３を制御する。

従って、モータ制御部５０３３としては、ＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御理論や、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御理論などを用いたモータ制御装置を用いることができる。

なお、上述したように、本実施形態においては、走行部１の底部の左右端のそれぞれに、走行モータ１００３が設けられている。このような場合、モータ制御部５０３３は、２つの走行モータ１００３のそれぞれの回転速度や回転方向を独立に制御して、走行部１の進行方向を決定する。

５−４．制御統括部の構成
次に、制御統括部５００５の構成について、図７を用いて説明する。図７は、制御統括部５００５の構成を示す図である。制御統括部５００５は、教示データ取得部５０１５と、清掃スケジュール作成部５０２５と、清掃再現部５０３５と、ＳＬＡＭ部５０４５と、を有する。
教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モードの実行時に、教示位置情報と、教示清掃条件とを、教示データ取得時間において取得する機能を実現できる。具体的には、教示データ取得部５０１５は、清掃制御部５００１と信号送受信可能に接続されている。これにより、教示データ取得部５０１５は、清掃制御部５００１から教示清掃条件を入力できる。また、教示データ取得部５０１５は、ＳＬＡＭ部５０４５に信号送受信可能に接続されている。これにより、教示データ取得部５０１５は、ＳＬＡＭ部５０４５から、教示データ取得時間と教示位置情報とを入力できる。また、教示データの取得時間は、システムクロックから直接取得してもよい。さらに、教示データ取得部５０１５は、清掃スケジュール作成部５０２５に信号送受信可能に接続されている。これにより、教示データ取得部５０１５は、清掃スケジュール作成部５０２５に教示清掃条件、教示位置情報、及び教示データ取得時間を出力できる。
従って、教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モードの実行時に、教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間において取得できる。

清掃スケジュール作成部５０２５は、教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間に関連付けて清掃スケジュール５００を作成し記憶する機能を実現できる。具体的には、清掃スケジュール作成部５０２５は、記憶部５００７と信号送受信可能に接続されている。清掃スケジュール作成部５０２５は、教示データ取得部５０１５から入力した教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間に関連付けて清掃スケジュール５００を作成する。そして、清掃スケジュール作成部５０２５は、作成された清掃スケジュール５００を記憶部５００７に記憶する。
なお、清掃スケジュール作成部５０２５において作成される清掃スケジュール５００のデータ構造については、後述する。

清掃再現部５０３５は、ＳＬＡＭ部５０４５と信号送受信可能に接続されている。このため、清掃再現部５０３５は、ＳＬＡＭ部５０４５から、自律清掃モードの実行開始からの経過時間を入力できる。また、清掃再現部５０３５は、記憶部５００７と信号送受信可能に接続されている。このため、清掃再現部５０３５は、記憶部５００７に記憶された清掃スケジュール５００を入力できる。
この結果、清掃再現部５０３５は、自律清掃モードの実行時に、清掃スケジュール５００に記憶された教示データ取得時間、教示清掃条件、及び教示位置情報に基づいて、所定の経過時間における再現清掃条件と再現走行制御指令とを算出できる。なお、清掃再現部５０３５における、再現清掃条件及び再現走行制御指令の算出方法については、後述する。

また、清掃再現部５０３５は、清掃制御部５００１と走行制御部５００３とに、信号送受信可能に接続されている。このため、清掃再現部５０３５は、算出された再現清掃条件及び再現走行制御指令を、それぞれ、清掃制御部５００１及び走行制御部５００３に出力できる。

ＳＬＡＭ部５０４５は、前方検出器１１及び後方検出器１３と、信号送受信可能に接続されている。また、ＳＬＡＭ部５０４５は、エンコーダ１０１３と信号送受信可能に接続されている。このため、ＳＬＡＭ部５０４５は、前方及び後方にある障害物に関する情報と、走行モータ１００３の回転量とに基づき、自律走行式床洗浄機１００の所定の座標上の位置に関する情報（位置情報）を推定する。
ＳＬＡＭ部５０４５においては、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）法により位置情報の推定を行っている。具体的な位置情報の推定方法は、後述する。

また、ＳＬＡＭ部５０４５は、記憶部５００７に接続されている。このため、ＳＬＡＭ部５０４５は、記憶部５００７に地図情報を記憶できる。また、ＳＬＡＭ部５０４５は、記憶部５００７に記憶された地図情報及び清掃スケジュール５００を参照できる。

さらに、ＳＬＡＭ部５０４５は、教示データ取得時間及び経過時間を決定し、教示データ取得部５０１５及び清掃再現部５０３５に出力できる。なお、ＳＬＡＭ部５０４５における教示データ取得時間及び経過時間の決定方法については、後述する。
以下に、ＳＬＡＭ部５０４５の構成について説明する。

５−５．ＳＬＡＭ部の構成
次に、ＳＬＡＭ部５０４５の構成について、図７を用いて説明する。ＳＬＡＭ部５０４５は、位置推定部５１４５と、経過時間決定部５２４５と、地図作成部５３４５と、を有する。位置推定部５１４５は、位置情報を推定する機能を実現する。位置推定部５１４５は、具体的には、記憶部５００７に記憶された地図情報と、走行モータ１００３の回転量と、ローカルマップ情報（後述）と、に基づいて、所定の座標上の走行部１（自律走行式床洗浄機１００）の位置に関する情報、すなわち、位置情報を推定する。なお、位置推定部５１４５における、位置情報の構造及び位置情報の推定方法については、後述する。

経過時間決定部５２４５は、教示データ取得時間及び自律清掃モードの実行開始からの経過時間を決定する。本実施形態において、経過時間決定部５２４５は、例えば、制御部５を構成するマイコンシステムなどの時計機能を用いて、教示データ取得時間を決定する。

一方、自律清掃モードの実行開始からの経過時間は、位置推定部５１４５にて推定された位置情報に基づき決定される。このように、自律清掃モードの実行開始からの経過時間を、位置推定情報に基づいて決定することにより、自律走行式床洗浄機１００は、自律清掃モードの実行時に、教示された教示清掃条件を実行するタイミングと場所とを正確に把握しながら、自律的に清掃作業を再現できる。
なお、経過時間決定部５２４５における、教示データ取得時間及び上記の経過時間（所定の経過時間）の決定方法については、後ほど詳しく説明する。

地図作成部５３４５は、前方の障害物に関する情報、後方の障害物に関する情報、及び走行モータ１００３の回転量に基づき、位置情報及び所定の経過時間を決定する際に用いる地図情報を作成する。地図情報は、位置推定部５１４５において位置情報を推定する際に用いられる。
地図作成部５３４５において作成される地図情報には、以下の４つが存在する。
（ｉ）第１ローカルマップ情報：第１座標上の第１領域内における、障害物が存在する確率を表す地図情報である。具体的には、第１領域内の座標（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ）（ｋ＝１，２，・・・ｍ、ｍ：整数）における、障害物が存在する確率に相当する値Ｐ_ｋにより表現される。従って、第１ローカルマップ情報は、３次元の値（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ，Ｐ_ｋ）として表現できる。
（ｉｉ）第２ローカルマップ情報：第２座標（上述の所定の座標に対応）上の第２領域内における、障害物が存在する確率を表す地図情報。第２ローカルマップ情報は、第１ローカルマップ情報の第１領域内の座標（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ）を、第２座標上の座標に変換して得られる。従って、第２ローカルマップ情報は、３次元の値（ｘ_ｋ，ｙ_ｋ，Ｐ_ｋ）（ｋ＝１，２，・・・ｍ、ｍ：整数）として表現できる。
（ｉｉｉ）環境地図情報：清掃作業を行う床面Ｆの所定の領域内における障害物に関する情報を、第２座標上に表した地図情報。環境地図情報は、位置情報を推定するために用いられる。環境地図情報は、第２座標上の第３領域内の座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）（ｉ＝１，２，・・・ｊ、ｊ：整数）における、障害物が存在する確率に相当する値ｐ_ｉにより表現される。従って、環境地図情報は、３次元の値（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｐ_ｉ）として表現できる。なお、環境地図情報を表す第３領域は、第２ローカルマップ情報を表す第２領域と同じ大きさであってもよく、異なる大きさであってもよい。
（ｉｖ）復元用地図情報：自律清掃モードの実行時に、環境地図情報を復元するために用いられる地図情報。この地図情報は、手動操作教示モードの実行時に第１ローカルマップ情報又は第２ローカルマップ情報に基づいて生成される。また、復元用地図情報は、時間に関連付けられて管理される。

なお、地図作成部５３４５における、上述の各地図情報の生成方法については、後ほど詳しく説明する。

（６）自律走行式床洗浄機の動作
６−１．基本動作
次に、自律走行式床洗浄機１００の動作について説明する。図８Ａは、自律走行式床洗浄機１００の基本的な動作を示すフローチャートである。
まず、自律走行式床洗浄機１００が動作を開始すると、制御部５が、切替部９００１の状態を確認する（ステップＳ１）。すなわち、制御部５は、切替部９００１が図３に示す「手動」を選択しているか、又は、図３に示す「自動」を選択しているかを確認する。
切替部９００１が「手動」を選択している場合、制御部５は、自律走行式床洗浄機１００が走行経路教示部７及び清掃条件教示部９００３などにより手動操作可能な状態（すなわち、動作モードが手動操作モードに設定されている状態）にあると判断する。一方、切替部９００１が「自動」を選択している場合、制御部５は、自律清掃モードを実行することが選択されていると判断する。

切替部９００１において、手動操作モードを実行することが設定されている場合（ステップＳ１において「手動操作モード」が選択される場合）、ステップＳ２へ進む。一方、切替部９００１において、自律清掃モードを実行することが設定されている場合（ステップＳ１において「自律清掃モード」が選択される場合）、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ２において、制御部５は、手動操作記憶スイッチ９００２が操作者により押されたかどうか確認する。手動操作記憶スイッチ９００２が押されていると制御部５が判断した場合（ステップＳ２において「Ｙｅｓ」の場合）、動作モードが手動操作モードから手動操作教示モードへと移行し、手動操作の教示が開始される（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３における手動操作の教示については、後ほど説明する。

一方、手動操作記憶スイッチ９００２が押されていないと制御部５が判断した場合（ステップＳ２において「Ｎｏ」の場合）、制御部５は、動作モードを手動操作モードのまま保持する（ステップＳ４）。動作モードが手動操作モードのまま保持されているとき、自律走行式床洗浄機１００は操作者により手動操作可能であるが、操作者による手動操作は自律走行式床洗浄機１００に記憶されない。すなわち、手動操作記憶スイッチ９００２が押されない限りは、操作者による手動操作は教示されない。
このように、手動操作記憶スイッチ９００２が押されたときに手動操作の教示を開始することにより、操作者は、所望の走行位置から自律走行式床洗浄機１００に手動操作を教示できる。その結果、自律走行式床洗浄機１００は、操作者が所望する清掃スケジュール５００を作成できる。

ステップＳ５において、清掃再現部５０３５は、清掃スケジュール５００に基づき、教示された清掃作業を再現するための制御指令である、再現走行制御指令及び再現清掃条件を算出する。

そして、算出された再現清掃条件に基づき、清掃制御部５００１が制御される。そして、算出された再現走行制御指令に基づき、走行制御部５００３が制御される。この結果、自律走行式床洗浄機１００は、教示された清掃作業を、自律的に再現できる。

以下に、上述したステップＳ３及びステップＳ５の具体的な動作について説明する。

６−２．手動操作の教示方法
まず、図８ＡのステップＳ３における操作者による自律走行式床洗浄機１００の手動操作を教示する方法について、図８Ｂを用いて説明する。図８Ｂは、操作者による自律走行式床洗浄機の手動操作を教示する方法を示すフローチャートである。
動作モードが手動操作教示モードに移行後（すなわち、手動操作の教示の開始後）、操作者は、走行経路教示部７を用いて、自律走行式床洗浄機１００を手動により走行させる。また、操作者は、清掃条件教示部９００３を用いて清掃条件を手動設定し、自律走行式床洗浄機１００に床面Ｆの清掃を実行させる（ステップＳ３１）。

操作者による手動操作の実行中、教示データ取得部５０１５が、清掃条件教示部９００３から教示清掃条件を、ＳＬＡＭ部５０４５から教示位置情報及び教示データ取得時間を、教示データとして取得する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３２における教示データの取得方法については、後ほど詳しく説明する。

ステップＳ３２において教示データを取得後、清掃スケジュール作成部５０２５が、教示清掃条件、教示位置情報、及び教示データ取得時間に基づき、清掃スケジュール５００を作成する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３における清掃スケジュールの作成方法については、後ほど詳しく説明する。

ステップＳ３３を実行後、制御部５は、教示すべき操作者による手動操作（清掃作業）が全て終了したかどうかを判断する（ステップＳ３４）。手動操作教示モードの実行時において操作者の清掃作業が全て終了したかどうかは、手動操作教示モードの実行中に手動操作記憶スイッチ９００２が（再び）押されたかどうかにより判断できる。その他、操作者の清掃作業が全て終了したかどうかが、設定部９の運転停止実行／終了ボタン（図示せず）の状態に基づいても決定されてもよい。例えば、当該ボタンが運転実行状態であれば、制御部５は、清掃作業が続行していると判断できる。一方、当該ボタンが運転停止状態であれば、制御部５は、清掃作業が終了していると判断できる。

制御部５が、教示すべき清掃作業が継続中であると判断した場合（ステップＳ３４において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ３１に戻る。一方、制御部５が、教示すべき清掃作業が全て終了したと判断した場合（ステップＳ３５において「Ｙｅｓ」の場合）、操作者による清掃作業の教示を終了する。
これにより、操作者による清掃作業が終了するまで上記のステップＳ３１〜Ｓ３３の実行が継続され、操作者による清掃作業が自律走行式床洗浄機１００に教示される。

６−３．教示データ取得方法
次に、上記のステップＳ３２における教示データの取得方法について、図９を用いて説明する。図９は教示データ取得方法を示すフローチャートである。
教示データの取得を開始すると、まず、教示データ取得部５０１５が、手動操作教示モードの実行開始からの経過時間（手動操作教示モード経過時間）を確認する（ステップＳ３２１）。そして、教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モード経過時間が教示データ取得時間と一致するかどうかを判断する（ステップＳ３２２）。この判断は、例えば、以下のようにして実現できる。

まず、経過時間決定部５２４５が、マイコンシステムなどの時計機能やマイコンシステムのクロックなどを用いて、所定の時間毎にパルス信号（取得時間決定パルス信号）を発生させる。次に、教示データ取得部５０１５が、取得時間決定パルス信号（の立ち上がり又は立ち下がり）を検出する。そして、取得時間決定パルス信号を検出したとき、教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モード経過時間が教示データ取得時間と一致したと判断する。

教示データ取得部５０１５が、手動操作教示モード経過時間と教示データ取得時間とが一致しないと判断した場合（ステップＳ３２２において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ３２１に戻る。
一方、教示データ取得部５０１５が手動操作教示モード経過時間と教示データ取得時間とが一致すると判断した場合（ステップＳ３２２において「Ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ３２３に進む。これにより、教示データ取得部５０１５は、経過時間決定部５２４５が決定した時間において、教示データを取得できる。

ステップＳ３２３において、教示データ取得部５０１５が、教示データを取得する。具体的には、教示データ取得部５０１５は、ＳＬＡＭ部５０４５から教示位置情報と教示データ取得時間を取得する。また、教示データ取得部５０１５は、清掃条件教示部９００３から清掃制御部５００１を介して、教示清掃条件を取得する。

上述したように、経過時間決定部５２４５は、マイコンシステムの時計機能又はクロックなどを用いて、取得時間決定パルス信号を所定の時間毎に発生させている。このとき、教示データ取得部５０１５は、例えば、取得時間決定パルス信号間の間隔を、取得時間決定パルス信号の発生数だけ積算することにより、教示データ取得時間を取得（算出）できる。
又は、経過時間決定部５２４５が、取得時間決定パルス信号のみでなく、教示データ取得時間も決定して、教示データ取得部５０１５に出力してもよい。この場合、教示データ取得部５０１５が、教示データ取得時間を算出する必要がなくなる。

また、ステップＳ３２３において取得される教示位置情報は、取得時間決定パルス信号が発生したタイミングにおける、前方検出器１１、後方検出器１３、及びエンコーダ１０１３からの信号に基づき、位置推定部５１４５により推定（算出）される。そして、ＳＬＡＭ部５０４５が、算出された教示位置情報を出力する。
なお、位置推定部５１４５における、教示位置情報の推定方法については、後述する。

一方、教示清掃条件については、教示データ取得部５０１５が、取得時間決定パルス信号を受信したときに、清掃切替部５０１１を介して、清掃条件教示部９００３において設定された清掃条件を教示清掃条件（Ｓ，Ｗ，Ｐ）として取得する。なお、教示清掃条件のＳは、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液の供給量である。Ｗは、洗浄用部材３００１の洗浄力である。Ｐは、吸引部３００５の吸引力である。

ステップＳ３２３において、教示データ取得部５０１５が、教示データ取得時間、教示位置情報、及び教示清掃条件を教示データとして取得後、ステップＳ３２４に進む。
ステップＳ３２４においては、教示データ取得部５０１５が、取得した上述の教示データを、清掃スケジュール作成部５０２５に送信する。

このようにして、教示データ取得部５０１５は、教示データ取得時間において、教示清掃条件、教示位置情報、及び教示データ取得時間を取得し、清掃スケジュール作成部５０２５に送信できる。そして、教示データ取得時間は、経過時間決定部５２４５において決定されている。すなわち、教示清掃条件及び教示位置情報は、自律走行式床洗浄機１００によって自律的に取得されている。これにより、自律走行式床洗浄機１００の操作者は、清掃スケジュール５００の作成や記憶を意識することなく、従来の自走歩行式床面洗浄機などを用いて清掃作業を行うのと同じようにして、清掃作業を教示できる。

なお、図８Ｂに示すように、教示データを取得するステップＳ３２は、操作者による全清掃作業が終了するまで実行される。従って、上記のステップＳ３２１〜Ｓ３２４も、操作者による全清掃作業が終了するまで繰り返し実行される。これにより、教示データ取得部５０１５は、操作者による全清掃作業が終了するまで繰り返し、教示データを取得し清掃スケジュール作成部５０２５に送信できる。

６−３−１．位置推定方法
ここで、ＳＬＡＭ部５０４５における位置情報の推定方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、（教示）位置情報の推定方法を示すフローチャートである。図１０を用いて説明する位置情報の推定方法においては、エンコーダ１０１３のパルス信号に基づいて算出される走行部１の移動量と、前方検出器１１及び後方検出器１３から得られる障害物に関する情報（地図情報）を用いて、走行部１の位置情報の推定を行っている。
以下においては、教示データ取得時間Ｔ_ｎ（ｎ：整数。ｎはｎ番目の位置推定であることを示す）における位置推定方法を例に取って説明する。

まず、ＳＬＡＭ部５０４５が、前方検出器１１及び後方検出器１３から、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報を取得する（ステップＳ３２３１）。
ステップＳ３２３１の実行後、ステップＳ３２３２に進む。ステップＳ３２３２においては、取得した前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報に基づいて、地図作成部５３４５が第１ローカルマップ情報を作成する。なお、具体的な第１ローカルマップ情報の作成方法については、後述する。

ステップＳ３２３２の実行後、ステップＳ３２３３に進む。ステップＳ３２３３においては、ＳＬＡＭ部５０４５が、エンコーダ１０１３のパルス信号（回転量決定パルス信号）に基づいて、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１から教示データ取得時間Ｔ_ｎまでの間の走行モータ１００３の回転量を算出する。そして、位置推定部５１４５が、走行モータ１００３の回転量、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１における環境地図情報、及び教示データ取得時間Ｔ_ｎにおけるローカルマップ情報に基づいて、自律走行式床洗浄機１００（走行部１）の所定の座標上における位置（座標値：（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ））と、所定の座標上における走行部１の進行方向を推定する。

ここで、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、第２座標（所定の座標）上における走行部１の進行方向は、図１１に示すように、第２座標の水平軸（ｘ軸）と、走行部１の前方方向と平行な軸（「基準軸」と呼ぶこともある）とがなす角度θ_ｎとして定義される。
すなわち、本実施形態における、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける位置推定情報は、第２座標上の座標値（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）と走行部１の進行方向θ_ｎとにより構成される、３次元の値（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）である。
なお、ステップＳ３２３３における走行部１の位置及び進行方向の推定方法については、後述する。

ステップＳ３２３３の実行後、ステップＳ３２３４に進む。
ステップＳ３２３４においては、地図作成部５３４５が、ステップＳ３２３２において取得した第１ローカルマップ情報から第２ローカルマップ情報を作成し、作成された第２ローカルマップ情報を復元用地図情報として記憶部５００７に記憶する。この時、地図作成部５３４５は、復元用地図情報と教示データ取得時間Ｔ_ｎを関連付けて、復元用地図情報を記憶部５００７に記憶する。

このように、復元用地図情報に教示データ取得時間Ｔ_ｎを関連付けることにより、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける自律走行式床洗浄機１００の周囲の障害物の情報を、記憶部５００７に記憶できる。

なお、第２ローカルマップ情報は、第１ローカルマップ情報を表現する第１座標を第２座標に変換することにより作成される。具体的には、以下のようにして、第１座標を第２座標に変換する。
まず、第１ローカルマップ情報を、ステップＳ３２３３において推定された走行部１の進行方向θ_ｎとは逆方向にθ_ｎだけ回転する。すなわち、第１ローカルマップ情報を−θ_ｎだけ回転する。そして、回転処理後の第１ローカルマップ情報の原点が、ステップＳ３２３３において推定された走行部１の座標値（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）となるように、回転処理後の第１ローカルマップを平行移動する。
この処理により、第１座標上に表現された第１ローカルマップ情報（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ，Ｐ_ｋ）は、第２座標上に表現された第２ローカルマップ情報（ｘ_ｋ，ｙ_ｋ，Ｐ_ｋ）＝（ｘ_ｎ＋Ｘ_ｋｃｏｓ（−θ_ｎ）＋Ｙ_ｋｓｉｎ（−θ_ｎ），ｙ_ｎ−Ｘ_ｋｓｉｎ（−θ_ｎ）＋Ｙ_ｋｃｏｓ（−θ_ｎ），Ｐ_ｋ）に変換される。
従って、第２ローカルマップ情報は、走行部１（自律走行式床洗浄機１００）を中心とした第１座標上に表現された第１ローカルマップ情報を、清掃作業を行っている平面（床面Ｆ）を表す第２座標上に展開することにより作成されている。よって、作成された複数の第２ローカルマップ情報を連結すると、清掃作業を行っている平面（床面Ｆ）全体（あるいは、全体の内の一部）の地図情報となる。

ステップＳ３２３４を実行後、ステップＳ３２３５に進む。ステップＳ３２３５においては、地図作成部５３４５が、環境地図情報を更新する。ステップＳ３２３５においては、次の（教示データ取得時間Ｔ_ｎ＋１における）位置情報推定に用いる環境地図情報が作成される。ステップＳ３２３５における環境地図情報の作成は、例えば、前の（教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１における）位置推定時に作成された環境地図情報（今回の位置推定に用いられた環境地図情報）に、今回の（教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける）第２ローカルマップ情報を足し合わせることにより行われる。そして、作成された環境地図情報は、教示データ取得時間Ｔ_ｎと関連付けられて、記憶部５００７に記憶される。

なお、ステップＳ３２３５において、作成された環境地図情報のうち、次の（教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける）位置情報の推定に用いる必要のない部分は削除されてもよい。また、教示データ取得時間Ｔ_ｎ以前の環境地図情報は、記憶部５００７から削除されてもよい。これにより、ＳＬＡＭ法における地図作成において課題となっていた、環状経路に関する問題を解決できる。また、記憶部５００７の記憶領域を無駄に使用することがなくなる。

ステップＳ３２３５にて環境地図情報を更新後、位置情報の推定を終了する。
なお、上述した位置情報の推定方法において、教示データ取得時間Ｔ_０、すなわち、手動操作教示モードを開始した時間における位置情報（ｘ_０，ｙ_０，θ_０）は、（０，０，０）であるとする。これは、手動操作教示モードの開始時においては、走行部１は、所定の座標上の原点（０，０）に存在し、走行部１の進行方向は０°（ｘ軸に平行、すなわち、手動操作教示モードの開始時の走行部１の基準軸が、所定の座標のｘ軸に対応する）であるとすることを意味している。
そして、教示データ取得時間Ｔ_０において、ステップＳ３２３５における環境地図情報の更新は、ステップＳ３２３２において取得された第１ローカルマップ情報を、環境地図情報とすることにより行われる。

６−３−２．第１ローカルマップ情報の作成方法
ここで、前方検出器１１及び後方検出器１３から得られた、前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報から第１ローカルマップ情報の作成方法について、図１２〜図１３Ｂを用いて説明する。図１２は、第１ローカルマップ情報の作成方法を示すフローチャートである。図１３Ａ及び図１３Ｂは、第１ローカルマップ情報の作成方法を模式的に示した図である。ここで、図１３Ａに示すように、第１ローカルマップ情報の範囲を表す第１領域Ａ１は、所定数の小領域に分割されているとする（図１３Ａ及び図１３Ｂでは、８×８の６４個の小領域に分割）。そして、それぞれの小領域の中心の座標（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ）（ｋ＝１，２，・・・，６４）が定められているとする。また、前方検出器１１及び後方検出器１３から得られた障害物に関する情報は、走行部１（前方検出器１１又は後方検出器１３）から障害物までの距離ｒと、障害物が存在する方向の走行部１の進行方向（第１座標のＸ軸に対応）に対する角度φにより、（ｒ，φ）として表現されるとする。

まず、障害物に関する情報（ｒ，φ）を、第１座標軸上の座標値（Ｘ，Ｙ）に変換する（ステップＳ３２３２−１）。この座標変換は、Ｘ＝ｒｃｏｓφとし、Ｙ＝ｒｓｉｎφとすることにより可能である。

次に、ステップＳ３２３２−１において座標変換した座標値（ｒｃｏｓφ，ｒｓｉｎφ）が、第１領域Ａ１のどの小領域内に存在するかを選択する（ステップＳ３２３２−２）。これは、座標値（ｒｃｏｓφ，ｒｓｉｎφ）とそれぞれの小領域の中心座標（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ）との大小関係を比較することにより選択できる。今、座標値（ｒｃｏｓφ，ｒｓｉｎφ）が、座標（Ｘ_ｋ１，Ｙ_ｋ１）（図１３Ｂを参照）にて表させる小領域内に存在すると選択されたとする。すなわち、座標（Ｘ_ｋ１，Ｙ_ｋ１）にて表される小領域に障害物が存在するとする。

そして、第１領域Ａ１の小領域のそれぞれに、確率値を割り当てる（ステップＳ３２３２−３）。ここで、確率値とは、各小領域に障害物が存在する確率に相当する値である。この時、各小領域への確率値の割り当ては、例えば、図１３Ｂに示すようにして行う。
まず、障害物が存在するとされた小領域を表す座標（Ｘ_ｋ１，Ｙ_ｋ１）には、確率値１．０を割り当てる。次に、第１座標の原点から各小領域の座標（Ｘ_ｋ，Ｙ_ｋ）までの距離を算出する。当該距離は、（Ｘ_ｋ ^２＋Ｙ_ｋ ^２）^０．５の式から算出できる。

そして、距離（Ｘ_ｋ ^２＋Ｙ_ｋ ^２）^０．５がｒよりも大きい小領域（Ｘ_ｋ２，Ｙ_ｋ２）（図１３Ｂを参照）に対しては、確率値０．０を割り当てる。これは、距離がｒよりも大きい小領域に、障害物が存在するかどうかは不明であることに対応する。
一方、距離（Ｘ_ｋ ^２＋Ｙ_ｋ ^２）^０．５がｒよりも小さい小領域（Ｘ_ｋ３，Ｙ_ｋ３）及び小領域（Ｘ_ｋ４，Ｙ_ｋ４）（図１３Ｂを参照）に対しては、確率値として負の値を割り当てる。そして、当該負の値は、距離（Ｘ_ｋ ^２＋Ｙ_ｋ ^２）^０．５がｒに近づく（小領域が小領域（Ｘ_ｋ１，Ｙ_ｋ１）に近づく）につれて、０に近づく。図１３Ｂの例においては、障害物が存在する小領域に近い小領域（Ｘ_ｋ３，Ｙ_ｋ３）に割り当てられる確率値−ａは、障害物が存在する小領域から遠い小領域（Ｘ_ｋ４，Ｙ_ｋ４）に割り当てられる確率値−ｂよりも０に近い。つまり、この時の確率値は、小領域に障害物が存在しないことと、小領域から障害物までの距離の長短とを表している。

次に、必要な小領域に対して確率値を割り当てたかどうかを確認する（ステップＳ３２３２−４）。必要な小領域の全てに対して確率値を割り当てた場合（ステップＳ３２３２−４において「Ｙｅｓ」の場合）、第１ローカルマップ情報の作成を終了する。
一方、必要な小領域の全てに対して確率値を割り当てていない場合（ステップＳ３２３２−４において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ３２３２−１に戻り、第１ローカルマップ情報の作成を継続する。

６−３−３．走行部の位置及び進行方向の推定方法
次に、図１０に示したフローチャートのステップＳ３２３３における、走行部１の所定の座標（第２座標）上の位置及び進行方向の推定方法の一例について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、走行部１の第２座標上（所定の座標上）の位置及び進行方向の推定方法の一例を示すフローチャートである。図１５は、回転量の誤差を考慮したデッドレコニングにより位置推定方法を模式的に示す図である。
図１４に示す走行部１の位置及び進行方向の推定方法は、エンコーダ１０１３のパルス信号に基づいて算出される位置情報と、前方検出器１１及び後方検出器１３の信号に基づいて作成される地図情報とに基づいて、位置情報を推定する方法である。また、以下の位置情報の推定方法の一例は、ベイズの定理（ベイズフィルタ）に基づいた推定方法である。
また、以下の説明においては、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける走行部１の位置及び進行方向の推定方法について説明する。

走行部１の位置及び進行方向の推定を開始すると、まず、ステップＳ３２３３−１において、位置推定部５１４５が、走行モータ１００３の回転量に基づいて、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける走行部１の位置及び進行方向を推定する。本実施形態では、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１からＴ_ｎまでの移動量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ，Δθ_ｎ）を、エンコーダ１０１３のパルス信号に基づいて推定する。
このように、エンコーダ１０１３からのパルス信号に基づいて、位置及び進行方向を推定することを、「デッドレコニングによる位置推定」と呼ぶこともある。

ただし、主輪部１００１と床面Ｆとの間の「すべり」などの影響により、走行モータ１００３の回転量と、主輪部１００１の回転により走行部１が進む距離との間に誤差が生じることがよくある。従って、ステップＳ３２３３−１においては、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１からＴ_ｎまでの移動量（Δｘ_ｎ，Δｙ_ｎ，Δθ_ｎ）を算出する際に、ある程度の誤差があることを考慮しておく。

本実施形態においては、走行モータ１００３の回転量がＲ_ｎであった場合に所定の移動量となる確率を定義し、当該移動量と当該確率とを関連付けることにより、上述の誤差を考慮する。具体的には、走行モータ１００３の回転量Ｒ_ｎから算出される移動量ΔＭ_１を平均値（中心）とし、所定の標準偏差σを有する、移動量ΔＭの関数である正規分布関数を定義する。なお、正規分布関数の標準偏差σは、主輪部１００１と床面Ｆとのすべりなどの影響を反映したものである、従って、標準偏差σは、床面Ｆの状態などに応じて、変更可能となっていてもよい。

移動量ΔＭと確率との関連付けは、例えば、次のようにして行う。すなわち、図１５に示すように、走行モータ１００３が回転量Ｒ_ｎだけ回転したときに、ΔＭ_１まで移動する確率を正規分布関数の最大値Ｑ_１とする。そして、移動量ΔＭ_１と正規分布関数の最大値Ｑ_１とを関連付けておく。そして、移動量ΔＭ_１からはずれる移動量ΔＭ_２及びΔＭ_３となる確率については、正規分布関数から、それぞれ、Ｑ_２及びＱ_３（Ｑ_２＜Ｑ_１、Ｑ_３＜Ｑ_１）と算出される。そして、移動量ΔＭ_２をＱ_２に、移動量ΔＭ_３を確率Ｑ_３に関連付ける。

このように、デッドレコニングによる位置推定において、ある程度の誤差を考慮しておくことにより、主輪部１００１と床面Ｆとの間にすべりなどが生じても、精度良く走行部１の位置及び進行方向を推定できる。なお、上記のステップＳ３２３３−１は、ベイズの定理において、事前確率を算出することに対応する。

ステップＳ３２３３−１においてデッドレコニングによるすべりを考慮した位置推定を実行した後、ステップＳ３２３３−２に進む。ステップＳ３２３３−２においては、位置推定部５１４５が、記憶部５００７に記憶された教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける第２ローカルマップ情報と、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１において作成された環境地図情報とが、どの程度一致しているかを評価（マップマッチング）する。

具体的には、まず、位置推定部５１４５が、ステップＳ３２３３−１において定義した正規分布関数の値が所定の値以上となる移動量を所定の数だけ選択する。そして、選択した移動量のそれぞれに対して、当該選択した移動量だけ移動したときの、走行部１の第２座標上の位置及び進行方向を、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける仮の位置として算出する。具体的には、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１における位置情報を（ｘ_ｎ−１，ｙ_ｎ−１，θ_ｎ−１）とし、移動量を（Δｘ’，Δｙ’，Δθ’）とした場合、仮の位置は、（ｘ_ｎ−１＋Δｘ’，ｙ_ｎ−１＋Δｙ’，θ_ｎ−１＋Δθ’）と算出される。
次に、地図作成部５３４５が、所定の数の仮の位置のそれぞれに対して、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける第１ローカルマップ情報から、第２ローカルマップ情報を作成する。なお、この時の第２ローカルマップ情報は、上述のステップＳ３２３４の説明のときに説明した第１ローカルマップ情報を第２ローカルマップ情報に変換する方法に従って作成できる。
そして、仮の位置における第２ローカルマップ情報のそれぞれと、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１において作成された環境地図情報との一致の度合いを数値として算出する（マップマッチング）。なお、ステップＳ３２３３−２は、ベイズの定理において、尤度を算出することに対応する。
このように、所定の数の仮の位置における地図情報（第２ローカルマップ情報）を作成し、環境地図情報とマップマッチングを行うことにより、次のような効果がある。すなわち、前方検出器１１及び／又は後方検出器１３から得られる信号にノイズなどが入り、第１ローカルマップ情報が実際の障害物情報からゆらいでいても、当該第１ローカルマップ情報のゆらぎを考慮して、位置情報を推定できる。

ステップＳ３２３３−２において、所定の数の第２ローカルマップ情報と環境地図情報とのマップマッチングを行った後、ステップＳ３２３３−３に進む。
ステップＳ３２３３−３においては、位置推定部５１４５が、ステップＳ３２３３−１におけるデッドレコニングによる位置推定結果と、ステップＳ３２３３−２における所定の数の第２ローカルマップ情報と環境地図情報とのマップマッチング結果に基づいて、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、走行部１の位置と進行方向（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）（位置情報）を推定する。
具体的には、まず、位置推定部５１４５が、ステップＳ３２３３−２において算出したマップマッチング結果と、ステップＳ３２３３−１において定義した正規分布関数との積を計算する。そして、当該マップマッチング結果と正規分布関数との積が最大値となる仮の位置を、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける走行部１の位置（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）と推定する。

このように、マップマッチング結果（尤度）とデッドレコニングによる位置推定結果（事前確率）との積を算出し、当該積の値が最大となる仮の位置を実際の走行部１の位置と推定することにより、デッドレコニングによる位置推定に誤差があり、かつ／又は、前方検出器１１及び後方検出器１３の信号のノイズにより各地図情報に誤差（ゆらぎ）が生じた場合であっても、精度良く走行部１の位置を推定できる。
なお、上述のステップＳ３２３３−３において、マップマッチング結果と正規分布関数との積を算出することは、ベイズの定理においては、事後確率を算出することに対応する。

６−４．清掃スケジュール作成方法
次に、図８Ｂに示したフローチャートのステップＳ３３の清掃スケジュール５００の作成方法について、図１６〜図１７Ｂを用いて説明する。図１６は、清掃スケジュール５００の作成方法を示すフローチャートである。図１７Ａは、走行スケジュール単位（後述）を示す図である。図１７Ｂは、清掃スケジュール単位を追加した清掃スケジュールを示す図である。
まず、清掃スケジュール作成部５０２５が、教示データ取得部５０１５から、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいて、教示データ取得時間Ｔ_ｎ、教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）、及び教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）（後述）を受信する（ステップＳ３３１）。ステップＳ３３１において、清掃スケジュール５００の作成に必要な教示データを取得後、ステップＳ３３２へ進む。

ステップＳ３３２においては、清掃スケジュール作成部５０２５が、清掃スケジュール単位５００−ｎを作成する。清掃スケジュール単位５００−ｎとは、清掃スケジュール５００の最小単位をいう。清掃スケジュール単位５００−ｎは、図１７Ａに示すようなデータ構造を有している。すなわち、清掃スケジュール単位５００−ｎは、経過時間情報記憶領域５０１−ｎと、位置情報記憶領域５０３−ｎと、清掃条件記憶領域５０５−ｎと、を有する。

経過時間情報記憶領域５０１−ｎには、経過時間情報が記憶される。ステップＳ３３において清掃スケジュール５００を作成する際は、経過時間情報記憶領域には、教示データ取得時間Ｔ_ｎが記憶される。すなわち、清掃スケジュール単位５００−ｎには、清掃作業全体ではなく、ある経過時間（教示データ取得時間Ｔ_ｎ）における、教示データが記憶される。
位置情報記憶領域５０３−ｎには、位置情報が記憶される。ステップＳ３３において清掃スケジュール５００を作成する際は、位置情報記憶領域５０３−ｎには、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）が記憶される。

清掃条件記憶領域５０５−ｎには、清掃条件が記憶される。ステップＳ３３において清掃スケジュール５００を作成する際は、清掃条件記憶領域５０５−ｎには、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）が記憶される。ここで、Ｓ_ｎは、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液の供給量である。Ｗ_ｎは、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、清掃部３による床面Ｆの洗浄力である。Ｐ_ｎは、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける、吸引部３００５による吸引力である。

このように、教示位置情報及び教示清掃条件を時間（教示データ取得時間Ｔ_ｎ）に関連付けて清掃スケジュール単位５００−ｎを作成することにより、自律走行式床洗浄機１００に対して、多様な清掃作業を教示できる。例えば、ある所定の走行経路においてはゆっくりと走行しながら清掃を行ったり、走行経路上で停止した状態で異なる清掃作業を行ったり、といった清掃作業を教示できる。

ステップＳ３３２において清掃スケジュール単位５００−ｎを作成後、ステップＳ３３３に進む。ステップＳ３３３においては、清掃スケジュール作成部５０２５が、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１までに作成された清掃スケジュール５００に、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける清掃スケジュール単位５００−ｎを連結する。
この時、Ｔ_ｎ−１までに作成された清掃スケジュール５００は、記憶部５００７に記憶されている。従って、清掃スケジュール単位５００−ｎを清掃スケジュール５００に連結することにより、清掃スケジュール単位５００−ｎは記憶部５００７に記憶されることになる。また、教示データの取得開始直後において、清掃スケジュール５００には教示データが存在しない。しかし、清掃スケジュール５００が電子ファイルの場合には、教示データが空であっても、清掃スケジュール５００に、例えば、「エンド・オブ・ファイル」の識別子が記録されていれば、清掃スケジュール５００の末尾は判断できるので、取得した清掃スケジュール単位５００−ｎ（この場合、ｎ＝０）を清掃スケジュール５００に連結できる。

なお、本実施形態において、清掃スケジュール５００への清掃スケジュール単位５００−ｎの連結は、図１７Ｂに示すように、教示データ取得時間Ｔ_ｎ−１までの清掃スケジュール５００の次行に、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける清掃スケジュール単位５００−ｎを追加することにより実行されている。しかし、これに限られない。例えば、最新の教示データ取得時間における清掃スケジュール単位が１行目となるように連結してもよい。すなわち、図１７Ｂに示した清掃スケジュール５００とは逆に、教示データ取得時間が早い順に清掃スケジュール単位を積み上げるようにして、清掃スケジュール５００を作成してもよい。
又は、清掃スケジュール単位を、次行に連結あるいは積み上げるのではなく、清掃スケジュール５００の終端（清掃スケジュール５００がマイコンシステムにおいて使用可能な電子ファイルであれば、「エンド・オブ・ファイル」識別子の直前）に、改行を挿入することなく連結してもよい。この場合、清掃スケジュール５００は、図１７Ｂの紙面の横方向に伸びるような電子ファイルとなる。
その他、清掃スケジュール５００の利用や管理のしやすさなどに応じて、適切な連結方法を用いることができる。

図８Ｂに示すように、ステップＳ３３は、操作者による全清掃作業が終了するまで実行される。従って、上述のステップＳ３３１〜Ｓ３３３までのステップも操作者による全清掃作業が終了するまで繰り返し実行される。これにより、清掃スケジュール作成部５０２５は、操作者による全清掃作業を表現した清掃スケジュール５００を作成し、記憶部５００７に記憶できる。その結果、操作者により清掃作業を一度教示すると、操作者による全清掃作業は清掃スケジュール５００として記憶部５００７に記憶される。従って、清掃作業が一度教示されれば、清掃スケジュール５００に基づいて自律走行式床洗浄機１００を制御すれば、教示された清掃作業を（清掃スケジュール５００を更新しない限り）何度でも自律的に再現できる。

６−５．自律清掃方法
次に、図８ＡのステップＳ５における、教示された清掃作業（走行経路及び清掃条件）を再現する、自律清掃モードの実行時における自律走行式床洗浄機１００の動作について、図１８を用いて説明する。図１８は、自律清掃モードの実行時の自律走行式床洗浄機１００の動作を示すフローチャートである。今、自律走行モードの実行開始からの経過時間ｔ_ｎ−１までが決定されているとする。ここで、ｎは、ｎ番目の自律清掃のための制御が行われたことを示す。
まず、ＳＬＡＭ部５０４５が、前方検出器１１及び後方検出器１３から、前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報を取得する（ステップＳ５１）。

ステップＳ５１の実行後、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２において、取得した前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報に基づいて、地図作成部５３４５が、上述の６−３−２．節において説明したのと同様にして、第１ローカルマップ情報を作成する。

ステップＳ５２の実行後、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５３において、ＳＬＡＭ部５０４５が、エンコーダ１０１３の回転量決定パルス信号に基づいて、経過時間ｔ_ｎ−１から現時点（ｔ_ｎ）までの走行モータ１００３の回転量を算出する。そして、位置推定部５１４５が、走行モータ１００３の回転量、経過時間ｔ_ｎ−１における環境地図情報、及び現時点における第１ローカルマップ情報に基づいて、現時点における自律走行式床洗浄機１００（走行部１）の所定の座標上における位置及び進行方向（ｘ’_ｎ，ｙ’_ｎ，θ’_ｎ）を推定する。所定の座標（第２座標）上における位置及び進行方向（ｘ’_ｎ，ｙ’_ｎ，θ’_ｎ）の推定方法は、上述の６−３−３．節において説明した方法と同様である。

ステップＳ５３の実行後、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４において、経過時間決定部５２４５が、自律清掃モードの実行開始からの経過時間ｔ_ｎを決定する。経過時間ｔ_ｎは、例えば、次のようにして決定できる。まず、記憶部５００７に記憶されている清掃スケジュール５００の位置情報記憶領域５０３−ｎに記憶されている位置情報と、ステップＳ５３にて推定された走行部１の位置及び進行方向（ｘ’_ｎ，ｙ’_ｎ，θ’_ｎ）とを比較する。そして、（ｘ’_ｎ，ｙ’_ｎ，θ’_ｎ）に最も近い位置情報に関連付けられている清掃スケジュール５００の経過時間情報（教示データ取得時間）を、経過時間ｔ_ｎとする。
又は、（ｘ’_ｎ，ｙ’_ｎ，θ’_ｎ）に近い２つの位置情報を清掃スケジュール５００から抽出し、２つの位置情報の線形補間により算出される時間を、経過時間ｔ_ｎとしてもよい。

このように、自律清掃モードの実行時からの経過時間ｔ_ｎを、位置情報と清掃スケジュール５００に基づいて決定することにより、所定の清掃作業を、教示されたタイミングにおいて正確に実行するとともに、当該所定の清掃作業を、教示された場所において確実に実行できる。その結果、自律走行式床洗浄機１００は、自律清掃モードの実行時に、精度良く教示された清掃作業を再現できる。

ステップＳ５４において経過時間ｔ_ｎを決定後、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５において、地図作成部５３４５が、経過時間ｔ_ｎ及びそれより先の時間と関連付けられている復元用地図情報を用いて、仮の環境地図情報を作成する。この仮の環境地図情報とすでに作成された（ｔ_ｎ−１において作成された）環境地図情報とを足し合わせて、新たな環境地図情報を作成する。このようにして新たに作成された環境地図情報は、次の経過時間（ｔ_ｎ＋１）における位置推定のために用いられる。

ステップＳ５５を実行後、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６においては、清掃再現部５０３５が、経過時間ｔ_ｎにおける再現走行制御指令及び再現清掃条件を算出する。
今、経過時間ｔ_ｎが、教示データ取得時間Ｔ_Ｌ（に最も近い）であると決定されたとする。この場合、次のようにして、清掃再現部５０３５は、再現走行制御指令及び再現清掃条件を算出する。
まず、清掃再現部５０３５は、次の教示データ取得時間Ｔ_Ｌ＋１に関連付けられた位置情報（ｘ_Ｌ＋１，ｙ_Ｌ＋１，θ_Ｌ＋１）を、清掃スケジュール５００から読み出す。そして、清掃再現部５０３５は、経過時間ｔ_ｎにおける再現走行制御指令ΔＭ_ｒを、ΔＭ_ｒ＝（ｘ_Ｌ＋１−ｘ’_ｎ，ｙ_Ｌ＋１−ｙ’_ｎ，θ_Ｌ＋１−θ’_ｎ）と算出する。

そして、清掃再現部５０３５は、教示データ取得時間Ｔ_Ｌに関連付けられた清掃条件（Ｓ_Ｌ，Ｗ_Ｌ，Ｐ_Ｌ）を清掃スケジュール５００から読み出し、当該清掃条件（Ｓ_Ｌ，Ｗ_Ｌ，Ｐ_Ｌ）を、経過時間ｔ_ｎにおける再現清掃条件として決定する。

ステップＳ５６を実行後、ステップＳ５７に進む。ステップＳ５７においては、再現走行制御指令が、走行制御部５００３に送信され、再現清掃条件が、清掃制御部５００１に送信される。そして、自律清掃モードの実行時は、走行制御部５００３の走行切替部５０１３の端子ｅと端子ｆとが接続されているため、再現走行制御指令は、走行切替部５０１３を介して、モータ制御部５０３３に送信される。この結果、モータ制御部５０３３は、再現走行制御指令に基づいて、走行モータ１００３を制御する。

また、自律清掃モードの実行時は、清掃制御部５００１の清掃切替部５０１１の端子ｂと端子ｃとが接続されている。従って、再現清掃条件は、清掃切替部５０１１を介して、清掃制御部５００１に送信される。この結果、清掃制御部５００１は、再現清掃条件に基づいて、清掃部３を制御する。

ステップＳ５６において走行部１（走行モータ１００３）及び清掃部３の制御を行った後、清掃スケジュール５００に記憶された清掃作業が全て実行したかどうかを確認する。清掃スケジュール５００に記憶された清掃作業が全て終了したかどうかは、清掃スケジュール５００の末尾にある識別子（例えば、「エンド・オブ・ファイル」を示す識別子など）を検出することにより、確認できる。すなわち、当該識別子を検出すれば、清掃スケジュール５００に記憶された清掃作業は全て実行されたとすることができる。一方、当該識別子を検出しなければ、清掃作業は継続されると判断できる。

清掃再現部５０３５が、清掃作業が継続中であると判断した場合（ステップＳ５８において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ５１に戻る。一方、清掃再現部５０３５が、清掃スケジュール５００に記憶された清掃作業が全て実行されたと判断した場合（ステップＳ５８において「Ｙｅｓ」の場合）、自律清掃モードの実行を終了する。
これにより、自律走行式床洗浄機１００は、清掃スケジュール５００に記憶された清掃作業を忠実に再現できる。

（７）本実施形態の効果
以下に、本実施形態の効果について述べる。
自律走行式床洗浄機１００（自律走行式床洗浄機の一例）は、教示清掃条件（教示された清掃条件の一例）と教示された走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機である。自律走行式床洗浄機１００は、清掃部３（清掃部の一例）と、走行部１（走行部の一例）と、位置推定部５１４５（位置推定部の一例）と、清掃条件教示部９００３（清掃条件教示部の一例）と、走行経路教示部７（走行経路教示部の一例）と、教示データ取得部５０１５（教示データ取得部の一例）と、清掃スケジュール作成部５０２５（清掃スケジュール作成部の一例）と、清掃再現部５０３５（清掃再現部の一例）と、経過時間決定部５２４５（経過時間決定部の一例）と、を備える。
清掃部３は、清掃条件に従って床面Ｆ（床面の一例）を清掃する。
走行部１は、操作者の操作又は走行制御指令に従って走行する。
位置推定部５１４５は、位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）（位置情報の一例）を推定する。
清掃条件教示部９００３は、操作者による清掃条件の入力を受け付けて、清掃部３に出力する。
走行経路教示部７は、操作者による走行部１の移動操作を受け付ける。
教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モードの実行時に、教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）（教示位置情報の一例）と、教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）（教示清掃条件の一例）とを、教示データ取得時間Ｔ_ｎ（教示データ取得時間の一例）において取得する。

清掃スケジュール作成部５０２５は、教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）と教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）とを、教示データ取得時間Ｔ_ｎに関連付けて清掃スケジュール５００（清掃スケジュールの一例）を作成し記憶する。
清掃再現部５０３５は、自律清掃モードの実行時に、清掃スケジュール５００に記憶された教示データ取得時間Ｔ_ｎと教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）と教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）とに基づいて、自律清掃モードの実行開始からの経過時間ｔ_ｎ（所定の経過時間の一例）における再現走行制御指令と再現清掃条件とを算出する。そして、清掃再現部５０３５は、算出された再現走行制御指令及び再現清掃条件をそれぞれ、走行部１及び清掃部３に出力する。
経過時間決定部５２４５は、教示データ取得時間Ｔ_ｎと経過時間ｔ_ｎを決定する。

この自律走行式床洗浄機１００では、以下のようにして、操作者により教示清掃条件と走行経路を再現する。
操作者が清掃作業を教示するとき（手動操作教示モードの実行時）、
（ｉ）教示データ取得部５０１５が、操作者による走行部１及び清掃部３の操作を教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいて取得する。
（ｉｉ）清掃スケジュール作成部５０２５が、教示データ取得時間Ｔ_ｎ、教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）、及び教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）が関連付けられた清掃スケジュール５００を作成し記憶する。
自律走行式床洗浄機１００が自律的に清掃を行うとき（自律清掃モードの実行時）、
（ｉｉｉ）清掃再現部５０３５が、清掃スケジュール５００に記憶された教示データ取得時間Ｔ_ｎ、教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）、及び教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）に基づいて、経過時間ｔ_ｎにおいて出力すべき再現清掃条件及び再現走行制御指令を算出する。
（ｉｖ）清掃部制御部５０３１が再現清掃条件に基づいて清掃部３を制御し、モータ制御部５０３３が再現走行制御指令に基づき走行部１を制御する。

上記のステップ（ｉｉ）において、清掃スケジュール作成部５０２５は、作成した清掃スケジュール５００を作成し記憶している。そのため、一度操作者による操作を自律走行式床洗浄機１００に教示すれば、自律走行式床洗浄機１００は、操作者の操作（教示）を必要とすることなく、教示された清掃作業を何度でも自律的に実行できる。

また、この自律走行式床洗浄機１００においては、上記のステップ（ｉ）及び（ｉｉ）において、教示データ（教示清掃条件及び教示位置情報）は、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいて取得されて記憶されている。そして、教示データ取得時間Ｔ_ｎは、経過時間決定部５２４５により決定される。

すなわち、手動操作教示モードの実行時において、自律走行式床洗浄機１００は自律的に教示データを取得する。従って、自律走行式床洗浄機１００に清掃作業を教示する操作者は、清掃スケジュール５００の作成や記憶を意識することなく、従来のマニュアル操作式床面洗浄機などを用いて清掃作業を行うのと同じようにして、自律走行式床洗浄機１００に清掃作業（清掃スケジュール５００）を教示できる。

清掃部３は、洗浄液供給部３００３（洗浄液供給部の一例）と、洗浄用部材３００１（床面洗浄部の一例）と、吸引部３００５（吸引部の一例）と、を有している。洗浄液供給部３００３は、洗浄液を床面Ｆに供給する。清掃部３は、床面Ｆに押し付けられて回転しながら床面Ｆを洗浄する洗浄用部材３００１（洗浄用部材の一例）を有する。吸引部３００５は、床面Ｆの上の洗浄液などを吸引する。
また、この場合、手動操作教示モードにおいて、洗浄液供給部３００３から供給される洗浄液の供給量Ｓ_ｎ（供給量の一例）と、清掃部３による床面Ｆの洗浄力Ｗ_ｎ（洗浄力の一例）と、吸引部３００５による洗浄液の吸引力Ｐ_ｎ（吸引力の一例）とは、教示清掃条件として任意に設定可能である。
これにより、清掃部３は、多様な清掃作業（すなわち、多様な清掃条件）を実行できる。

自律走行式床洗浄機１００は、さらに、表示部９００５（表示部の一例）を備えている。表示部９００５は、清掃条件を表示する。これにより、自律走行式床洗浄機１００に清掃スケジュール５００を教示する操作者は、清掃条件を確認しながら清掃作業を行える。

自律走行式床洗浄機１００は、さらに、スキージ部３００７（スキージ部の一例）を備えている。スキージ部３００７は、床面Ｆ上に接触するか、又は、床面Ｆから離れるかを任意に設定可能に取り付けられている。この場合、スキージ部３００７は、バック走行時において床面Ｆから離れている。これにより、自律走行式床洗浄機１００は、床面Ｆ上の洗浄液などの液体を回収できる。

自律走行式床洗浄機１００は、清掃スケジュール修正部５００９（清掃スケジュール修正部の一例）をさらに備えている。清掃スケジュール修正部５００９は、清掃スケジュール５００の教示清掃条件と、教示位置情報と、教示データ取得時間Ｔ_ｎとを修正する。これにより、清掃スケジュール５００を教示した後に、清掃スケジュール５００の変更などを行える。

自律走行式床洗浄機１００において、自律清掃モードの実行開始からの経過時間は、位置推定部５１４５にて推定された位置情報に基づき決定されている。これにより、自律走行式床洗浄機１００は、自律清掃モードの実行時に、教示された教示清掃条件を実行するタイミングと場所を関連づけて正確に把握しながら、自律的に清掃作業を再現できる。

清掃スケジュール５００は、自律的に走行及び清掃を実行する際に、経過時間ｔ_ｎ（所定のタイミングの一例）における再現清掃条件及び再現走行制御指令を算出するために用いられる。
清掃スケジュール５００は、経過時間情報記憶領域５０１−ｎ（経過時間情報記憶領域の一例）と、清掃条件記憶領域５０５−ｎ（清掃条件記憶領域の一例）と、位置情報記憶領域５０３−ｎ（位置情報記憶領域の一例）と、から構成されるデータ構造を有する。経過時間情報記憶領域５０１−ｎには、教示データ取得時間Ｔ_ｎ（経過時間情報の一例）が記憶されている。清掃条件記憶領域５０５−ｎには、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）（清掃条件の一例）が記憶される。位置情報記憶領域５０３−ｎには、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおける教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）（位置情報の一例）が記憶される。
また、経過時間ｔ_ｎは、経過時間情報記憶領域５０１−ｎに記憶された教示データ取得時間Ｔ_ｎに基づき決定される。経過時間ｔ_ｎにおける清掃条件（再現清掃条件）は、清掃条件記憶領域５０５−ｎに記憶され、経過時間ｔ_ｎに対応する教示データ取得時間Ｔ_ｎに関連付けられた教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）に基づき算出される。さらに、経過時間ｔ_ｎにおける走行制御指令（再現走行制御指令）は、位置情報記憶領域５０３−ｎに記憶され、経過時間ｔ_ｎに対応する教示データ取得時間Ｔ_ｎに関連付けられた教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）に基づき算出される。

上記のデータ構造を有する清掃スケジュール５００においては、教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）及び教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）が教示データ取得時間Ｔ_ｎ（清掃部及び走行部１の制御を開始してからの経過時間の一例）に関連付けられて記憶されている。これにより、自律走行式床洗浄機１００に対して、多様な清掃作業を教示できる。
また、自律清掃モードの実行時には、経過時間ｔ_ｎにおける清掃条件（再現清掃条件）及び走行制御指令（再現走行制御指令）は、清掃スケジュール５００に記憶された、当該経過時間ｔ_ｎに対応する教示データ取得時間Ｔ_ｎに関連付けられた教示清掃条件（Ｓ_ｎ，Ｗ_ｎ，Ｐ_ｎ）及び教示位置情報（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ，θ_ｎ）に基づいて算出される。これにより、自律走行式床洗浄機は多様な清掃作業を自律的に再現できる。

清掃スケジュール５００の生成方法は、以下のステップを含む。
◎操作者により設定された教示清掃条件に基づいて、自律走行式床洗浄機１００に清掃作業を実行させるステップ。
◎操作者の操作に基づいて、自律走行式床洗浄機１００を走行させるステップ。
◎自律走行式床洗浄機１００にて定めた所定の座標上の、自律走行式床洗浄機１００の走行経路上の位置と姿勢に関する情報とを含む教示位置情報（ｘｎ，ｙｎ，θｎ）を推定するステップ。
◎教示位置情報と清掃作業を実行中の清掃条件である教示清掃条件とを、自律走行式床洗浄機１００において決定された教示データ取得時間Ｔｎにおいて取得するステップ。
◎教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間Ｔｎと関連付けて記憶し清掃スケジュール５００を作成するステップ。

上述の清掃スケジュールの生成方法により、教示位置情報と教示清掃条件とを、教示データ取得時間Ｔ_ｎに関連付けた清掃スケジュール５００を簡単に生成できる。

（８）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

（Ａ）教示清掃条件の取得について
第１実施形態の自律走行式床洗浄機１００において、教示清掃条件として、清掃条件教示部９００３の設定状態がそのまま使用されていた。しかし、これに限られない。教示清掃条件は、センサなどの検出量に基づいて決定されてもよい。

例えば、手動操作教示モードの実行時において、洗浄用部材回転モータ３０１１の回転数、及び／又は、洗浄用部材押圧アクチュエータ３０２１の押圧力をセンサなどにより検出して、当該検出量に基づいて決定される洗浄力を、教示清掃条件の洗浄力Ｗ_ｎとしてもよい。また、洗浄液供給ポンプ３０１３などに備えられた流量計により洗浄液の流量を検出し、検出された流量を、教示清掃条件の洗浄液の供給量Ｓ_ｎとしてもよい。さらに、吸引モータ３０１５の回転数及び／又は出力をセンサなどにより検出し、検出された回転数及び／又は出力を、教示清掃条件の吸引力Ｐ_ｎとしてもよい。
このように、センサなどで検出される検出量を教示清掃条件とすることにより、実際の回転数や押圧力、流量などに基づいた教示データが取得できる。

（Ｂ）自律清掃モードの実行時における経過時間ｔ_ｎの決定方法について
第１実施形態の自律走行式床洗浄機１００において、経過時間決定部５２４５は、位置推定部５１４５において推定された位置情報に基づいて、自律清掃モードの実行開始からの経過時間ｔｎを決定（推定）していた。しかし、これに限られない。特に、主輪部１００１と床面Ｆとのすべりなどをほとんど考慮する必要が無く、また環境に障害物が一切無く、デッドレコニングによる位置推定のみであっても、精度良く位置情報を推定できる場合など、エンコーダ１０１３又は前方検出器１１及び後方検出器１３の情報のみで精度良く位置の推定が可能な場合、位置推定部５１４５において推定された位置情報に基づいて、経過時間ｔｎを決定する必要はない。
この場合、経過時間決定部５２４５は、制御部５を構成するマイコンシステムなどに備わる時計機能やクロック機能などを用いて、経過時間ｔ_ｎを決定してもよい。これにより、経過時間ｔ_ｎを決定（推定）するための計算を省ける。その結果、制御部５の計算負荷を減少でき、制御部５（自律走行式床洗浄機１００）の処理速度が向上する。

（Ｃ）教示位置情報及び教示清掃条件の取得について
第１実施形態において、自律走行式床洗浄機１００の教示データ取得部５０１５は、手動操作教示モードの実行時に、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいて教示位置情報と教示清掃条件の両方を取得していた。しかし、これに限られない。教示データ取得部５０１５は、所定の教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいてのみ、教示清掃条件を取得してもよい。
このような教示データの取得方法は、例えば、自律清掃モード実行時に、教示された走行経路上の走行部１（自律走行式床洗浄機１００）の位置について詳細に確認しながら、自律走行式床洗浄機１００を走行させて清掃作業を行う場合などに適用できる。又は、清掃条件を長い間変化させることがない場合などにも適用できる。

このような教示データの取得方法においては、例えば、教示データ取得時間Ｔ_ｎにおいて教示位置情報を取得しつつ、清掃条件教示部９００３のキー操作があったときにのみ教示清掃条件を取得してもよい。このような教示データの取得を行うことにより、冗長なデータを取得することなく、効率よく教示データを取得できる。その結果、清掃スケジュール５００のデータの量を減少できる。

本発明は、教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機に、広く適用できる。

１００ 自律走行式床洗浄機
１ 走行部
１００１ 主輪部
１００３ 走行モータ
１０１３ エンコーダ
１００５ 補助輪部
３ 清掃部
３００１ 洗浄用部材
３０１１ 洗浄用部材回転モータ
３０２１ 洗浄用部材押圧アクチュエータ
３０３１ 押圧部材
３０４１ 固定部材
３００３ 洗浄液供給部
３０１３ 洗浄液供給ポンプ
３０２３ 洗浄液供給タンク
３０３３ パイプ部材
３００５ 吸引部
３０１５ 吸引モータ
３０２５ 回収部
３００７ スキージ部
３０１７ スキージ部昇降アクチュエータ
３０２７ スキージ部固定部材
５ 制御部
５００１ 清掃制御部
５０１１ 清掃切替部
５０３１ 清掃部制御部
５００３ 走行制御部
５０１３ 走行切替部
５０３３ モータ制御部
５００５ 制御統括部
５０１５ 教示データ取得部
５０２５ 清掃スケジュール作成部
５０３５ 清掃再現部
５０４５ ＳＬＡＭ部
５１４５ 位置推定部
５２４５ 経過時間決定部
５３４５ 地図作成部
５００７ 記憶部
５００９ 清掃スケジュール修正部
７ 走行経路教示部
７００１ａ、７００１ｂ ハンドル
７００３ 筐体
７００５ 走行制御指令算出部
９ 設定部
９００１ 切替部
９００２ 手動操作記憶スイッチ
９００３ 清掃条件教示部
９０１３ 清掃条件調整部
９０２３ 運転切替部
９００５ 表示部
９００７ 清掃制御指令算出部
９００８ 設定操作部
９００９ 設定変換部
１１ 前方検出器
１３ 後方検出器
５００ 清掃スケジュール
５０１−ｎ 経過時間情報記憶領域
５０３−ｎ 位置情報記憶領域
５０５−ｎ 清掃条件記憶領域
Ａ１ 第１領域
Ｆ 床面
Ｓ１ 空洞
Ｓ２ 吸引口

Claims (9)

1. 教示された清掃条件と走行経路とを再現することにより、自律的に走行し清掃を実行する自律走行式床洗浄機であって、
   清掃条件に従って床面を清掃する清掃部と、
   操作者の操作又は走行制御指令に従って走行する走行部と、
   所定の座標上の、前記走行部の前記走行経路上の位置と姿勢に関する情報とを含む位置情報を推定する位置推定部と、
   前記操作者による前記清掃条件の入力を受け付けて、前記清掃部に出力する清掃条件教示部と、
   前記操作者による前記走行部の移動操作を受け付ける走行経路教示部と、
   前記操作者の操作による前記清掃条件及び前記走行経路を教示する手動操作教示モードの実行時に、前記位置推定部において推定された前記位置情報である教示位置情報と、前記清掃条件教示部において教示されている前記清掃条件である教示清掃条件とを、教示データ取得時間において取得する教示データ取得部と、
   前記教示位置情報と前記教示清掃条件とを、前記教示データ取得時間に関連付けて清掃スケジュールを作成し記憶する清掃スケジュール作成部と、
   自律的に走行及び清掃を行う自律清掃モードの実行時に、前記清掃スケジュールに記憶された前記教示データ取得時間と前記教示清掃条件と前記教示位置情報とに基づいて、前記自律清掃モードの実行開始からの所定の経過時間における再現清掃条件と再現走行制御指令とを算出し、それぞれ、前記清掃部及び前記走行部に出力する清掃再現部と、
   前記教示データ取得時間と前記所定の経過時間を決定する経過時間決定部と、を備え、
   前記自律清掃モードの実行開始からの前記経過時間は、前記位置推定部にて推定された前記位置情報に基づき決定される、
   自律走行式床洗浄機。
2. 前記清掃部は、洗浄液を前記床面に供給する洗浄液供給部と、前記床面に押し付けられて回転しながら前記床面を洗浄する洗浄用部材を有する床面洗浄部と、前記床面の上の前記洗浄液を吸引する吸引部と、を有し、
   前記洗浄液供給部から供給される前記洗浄液の供給量と、前記床面洗浄部による前記床面の洗浄力と、前記吸引部による前記洗浄液の吸引力とは、前記清掃条件として任意に設定可能である、請求項１に記載の自律走行式床洗浄機。
3. 前記清掃条件を表示する表示部をさらに備える、請求項１又は２に記載の自律走行式床洗浄機。
4. 前記床面上に接触するか、又は、前記床面から離れるかを任意に設定可能に取り付けられたスキージ部をさらに備え、
   前記スキージ部は、バック走行時において前記床面から離れている、請求項１〜３のいずれかに記載の自律走行式床洗浄機。
5. 前記清掃スケジュールの前記教示清掃条件と、前記教示位置情報と、前記教示データ取得時間とを修正する清掃スケジュール修正部をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の自律走行式床洗浄機。
6. 前記自律清掃モードの実行開始からの前記経過時間は、前記位置推定部において推定された前記位置情報に最も近い前記教示位置情報に関連づけられた前記教示データ取得時間である、請求項１〜５のいずれかに記載の自律走行式床洗浄機。
7. 前記自律清掃モードの実行開始からの前記経過時間は、前記位置推定部において推定された前記位置情報に最も近い２つの前記教示位置情報を線形補間することにより算出される時間である、請求項１〜５のいずれかに記載の自律走行式床洗浄機。
8. 走行部と床面を清掃する清掃部とを備えた自律走行式床洗浄機を、操作者により教示された教示清掃条件及び前記操作者により教示された走行経路上の位置情報である教示位置情報を前記教示位置情報及び前記教示清掃条件を取得した教示データ取得時間に関連づけて記憶した清掃スケジュールに従って、自律的に走行させながら清掃を実行させる自律清掃方法であって、
   前記自律走行式床洗浄機の位置を推定するステップと、
   自律的に走行しながら清掃を実行する自律清掃モードの実行開始からの経過時間を、推定された前記自律走行式床洗浄機の位置に基づき決定するステップと、
   前記教示データ取得時間と前記教示清掃条件と前記教示位置情報とに基づいて、前記経過時間における再現清掃条件と再現走行制御指令とを算出するステップと、
   前記再現走行制御指令に基づいて前記走行部を制御し、前記再現清掃条件に基づいて前記清掃部を制御するステップと、
   を含む自律清掃方法。
9. 請求項８に記載の自律清掃方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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