JP6666695B2 - 自走式電子機器および自走式電子機器の走行方法 - Google Patents

自走式電子機器および自走式電子機器の走行方法 Download PDF

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Description

この発明は、自走式電子機器および自走式電子機器の走行方法に関し、詳しくは、障害物を回避する機能を有する自走式電子機器および自走式電子機器の走行方法に関する。
従来、屋内または屋外を自律的に走行して掃除などの作業を行う自走式電子機器が知られている。このような自走式電子機器には、規則的なジグザグ走行を行うことによって、室内を隈なく掃除する機能を備えたものがある。
このようなジグザグ走行を行う自走式電子機器としては、直進走行と９０度旋回とを繰り返し、室内をジグザグ走行する自走式掃除機の発明が開示されている（例えば、特許文献１および２を参照）。
特開２００６−２６８４９８号公報 特開平５−２０７９５５号公報
しかしながら、室内に障害物が存在する場合、単純に室内をジグザグ走行するだけでは、未走行の領域が生じることがある。例えば、図６に示されるように、室内に障害物ＢＬ１が存在する場合、自走式電子機器は側壁ＳＷと障害物ＢＬ１とを区別できないため、経路ＲＴ３〜ＲＴ５に示されるように、側壁ＳＷと障害物ＢＬ１との間の領域をジグザグ走行する。
その結果、自走式電子機器が走行しない非走行領域ＵＴＡ１（図６の一点鎖線に囲まれた網掛部分）が生じてしまう。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、室内に障害物が存在する場合であっても、障害物を回避しつつ室内を隈なく走行する自走式電子機器および前記自走式電子機器の走行方法を提供することにある。
この発明は、筐体と、前記筐体を走行させる駆動輪と、前記筐体の走行を制御する走行制御部と、前記筐体の少なくとも前方および左右の障害物を検知する障害物センサと、前記筐体の向きを検知する筐体方向検知部とを備え、前記筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、前記走行制御部は、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を前記筐体に往復走行させ、前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、一方、前記筐体が前記復路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記走行制御部は、前記筐体を方向転換させて次の復路または往路を直進させ、一方、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記筐体方向検知部は、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記走行制御部は、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする自走式電子機器を提供するものである。
また、この発明は、駆動輪を備えた筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を往復走行し、前記往路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、一方、前記復路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記筐体は、方向転換して次の復路または往路を直進し、一方、前記障害物沿いを走行中に、前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする自走式電子機器の走行方法を提供するものである。
この発明によれば、室内に障害物が存在する場合であっても、障害物を回避しつつ室内を隈なく走行する自走式電子機器および前記自走式電子機器の走行方法を実現できる。
この発明の実施形態１に係る自走式掃除機を示す斜視図である。 図１に示す自走式掃除機の底面図である。 図１に示す自走式掃除機の制御回路の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す自走式掃除機の側断面図である。 図１に示す自走式掃除機の平断面図である。 従来の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態２に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作を示すフローチャートである。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態３に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態４に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態４に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態５に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。 実施形態５に係るこの発明の自走式掃除機の走行動作の一例を示す説明図である。
（実施形態１）
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
なお、実施形態１では、自走式電子機器として自走式掃除機１の場合を例示して説明するが、この発明は掃除機以外の自走式電子機器（例えば、自走式イオン発生機）にも適用可能である。
図１は、この発明の実施形態１に係る自走式掃除機１を示す斜視図である。図２は、図１に示す自走式掃除機１の底面図である。図３は、図１に示す自走式掃除機１の制御回路の概略構成を示すブロック図である。図４は、図１に示す自走式掃除機１の側断面図である。図５は、図１に示す自走式掃除機１の平断面図である。
実施形態１の自走式掃除機１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、衝突検知部、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、集塵室１５を構成する集塵ボックス１５ａ、電動送風機５０、筐体２を前後方向へ直進および左右方向へ旋回させる左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒ、後輪２６、左右一対の充電用端子１３、複数の床面検知センサ１８、１８ＦＬ、１８ＦＲおよび電子機器部品等を含む制御部４０、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒ、回転ブラシ９、サイドブラシ１０および電動送風機５０等を駆動する駆動源としてのバッテリーなどの構成要素が設けられている。
この発明の「駆動輪」は、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒによって実現する。また、この発明の「走行制御部」は、制御部４０およびモータドライバ５１ａの協働によって実現する。また、この発明の「障害物センサ」は、超音波センサ６または移動物検知部４３ｂによって実現する。また、この発明の「筐体方向検知部」は、筐体方向検知センサ４４ｂによって実現する。
この自走式掃除機１において、後輪２６が配置されている部分が後方部、後輪２６と反対側が前方部、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが配置されている部分が中間部であり、停止時および水平面の走行時は、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒおよび後輪２６の三輪で筐体２を支持している。よって、この明細書において、前進方向（前方）とは自走式掃除機１が前方部側へ進む方向を指し、後退方向（後方）とは自走式掃除機１が後方部側へ進む方向を指し、左右方向とは自走式掃除機１が前進するときの左側と右側の方向を指し、上下方向とは筐体２が三輪にて床面上で支持された状態での上下方向を指す。
筐体２は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口３１を有する平面視円形の底板２ａと、筐体２に対して集塵ボックス１５ａを出し入れする際に開閉する蓋部を有する天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃと、集塵ボックス１５ａを支持する支持板２ｄを備えている。
底板２ａには左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒの一部を筐体２内に収納するための左右一対の開口部２ａ2が形成されている。また、底板２ａの内面における各開口部２ａ2の周囲には支持部材２ａ4が設けられている。さらに、各駆動輪２２Ｌ、２２Ｒは、後述の走行モータ５１および走行モータ５１の回転駆動力を各駆動輪２２Ｌ、２２Ｒに伝達するギヤを有する駆動力伝達機構を備えた駆動輪ユニットＵＬ、ＵＲにそれぞれ組み込まれており、各駆動輪ユニットＵＬ、ＵＲは各支持部材２ａ4に水平軸心を介して揺動可能に支持されている。
また、側板２ｃは、前部のバンパー２ｃ1と後部側板２ｃ2とに二分割された構成であり、後部側板２ｃ2には排気口３２が形成されている。以下、筐体２におけるバンパー２ｃ1を除く部分を筐体本体２ｘという。
筐体２の内部には、走行モータ５１、ブラシ用モータ５２、電動送風機５０、イオン発生器１２０、集塵ボックス１５ａ、制御回路、バッテリー等の部品が設けられ、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒおよび後輪２６の三輪で筐体２を支持できるよう筐体２の重心位置は後方部側に配置されている。なお、図５において、筐体２内の中間スペース２ｓ1は集塵ボックス１５ａを収納するスペースであり、後方スペース２ｓ2はバッテリーを収納するスペースである。
図３に示すように、自走式掃除機１全体の動作制御を行う制御回路は、制御部４０、自走式掃除機１の動作に係る設定条件や作動指令を入力する操作パネル４１、走行マップ４２ａを記憶する記憶部４２、電動送風機５０を駆動するためのモータドライバ５０ａ、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒの走行モータ５１を駆動するためのモータドライバ５１ａ、回転ブラシ９とサイドブラシ１０を駆動するブラシ用モータ５２を駆動するためのモータドライバ５２ａ、床面検知センサ１８を制御する制御ユニット１８ａ、後述する超音波センサ６を制御する制御ユニット６ａ、後述する移動物検知部４３ｂを制御する制御ユニット４３ａ、後述する筐体方向検知センサ４４ｂを制御する制御ユニット４４ａ等を備える。
制御部４０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるマイクロコンピュータを備え、記憶部４２に予め記憶されたプログラムデータに基いて、モータドライバ５０ａ、５１ａおよび５２ａに個別に制御信号を送信し、電動送風機５０、走行モータ５１およびブラシ用モータ５２を駆動制御して、一連の掃除運転を行う。なお、プログラムデータには、床面の広い領域を清掃する通常モード用と、壁際に沿って清掃する壁際モード用のプログラムデータなどが含まれる。
また、制御部４０は、ユーザーによる設定条件や作動指令を操作パネル４１から受け入れて記憶部４２に記憶させる。この記憶部４２に記憶される走行マップ４２ａは、自走式掃除機１の設置場所周辺の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部４２に記憶させるか、あるいは自走式掃除機１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。
また、自走式掃除機１は、超音波センサ６によって進路上の障害物ＢＬを検知した場合および掃除領域の周縁に到達した場合、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが一旦停止し、次に左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物ＢＬを避けながら自走して掃除をすることができる。
この自走式掃除機１では、超音波センサ６を構成する超音波送信部６ｂ1および超音波受信部６ｂ2によって進行方向に障害物ＢＬが検知されると、その検知信号が制御部４０に送信され、制御部４０が自走式掃除機１を停止又は方向転換するように制御する。
一方、自走式掃除機１の走行時において、超音波センサ６によって障害物ＢＬが検知されない場合、バンパー２ｃ1が障害物ＢＬに衝突する。この際、バンパー２ｃ1の内側に設けられた移動物検知部４３ｂによってバンパー２ｃ1が障害物ＢＬに衝突したことを検知すると、その検知信号が制御部４０に送信され、制御部４０が自走式掃除機１を停止又は方向転換するよう制御する。
バンパー２ｃ1の左側部分のバンパー、右側部分のバンパーおよび正面部分のバンパーにそれぞれ対応する移動物検知部４３ｂが設けられており、筐体２の左側、右側および正面の障害物ＢＬに衝突したか否かを検知することができる。
移動物検知部４３ｂは、バンパー２ｃ1が押し込まれることにより、ＯＮまたはＯＦＦされ、その検知距離は５ｍｍ程度である。
筐体方向検知センサ４４ｂは、筐体２の方向を検知するセンサで、例えば、角速度を測定するジャイロセンサが用いられる。
また、ジャイロセンサを用いる代わりに、駆動輪２２Ｌおよび２２Ｒを駆動するモータの回転角度に基づくエンコード信号をそれぞれカウントし、これらのカウント数の違いから筐体２の回転角度を見積もるようにしてもよい。
図２に示される筐体２の底板２ａにおける前部中央位置、左右のサイドブラシ１０の位置および後部中央位置には、前述のように床面を検知する床面検知センサ１８が配置されているので、床面検知センサ１８によって下り段差が検知されると、その検知信号が後述の制御部４０に送信され、制御部４０が両駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを停止するよう制御する。それによって、自走式掃除機１の下り段差への落下が防止される。また、制御部４０は、床面検知センサ１８が下り段差を検知すると、下り段差から離脱して走行するように制御してもよい。
前部中央の床面検知センサ１８は、数十ｃｍ程度の検知距離を有し、左右の床面検知センサ１８ＦＲ、ＦＬは、１０ｃｍ程度の検知距離を有する。
筐体２の底板２ａの前端には、内蔵するバッテリーの充電を行う左右一対の充電用端子１３が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機１は、掃除が終了すると室内に設置されている充電台に帰還する。
具体的には、自走式掃除機１は、床面上に設置された充電台から発信された赤外線などの信号を検出して充電台が存在する方向を認識し、自律的に障害物ＢＬを避けながら走行して充電台に帰還する。
これにより、充電台に設けられた給電端子部に自走式掃除機１の充電用端子１３が接触し、給電端子部が充電用端子１３を介してバッテリーの正極端子および負極端子に接続され、バッテリーへの充電が行われる。
なお、充電中に自走式掃除機１が自動で動作を行うことは基本的にはなく、スタンバイ状態をとる。
また、商用電源（コンセント）に接続される充電台は、通常、室内の側壁ＳＷに沿って設置される。なお、バッテリーは、各種モータ等の各駆動制御要素や制御回路に電力を供給する。
自走式掃除機１は、前述のように、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒと後輪２６の３点で床面に接触しており、前進時に急停止しても後輪２６が床面から浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。
そのため、自走式掃除機１が前進中に下り段差の手前で急停止しても、それによって自走式掃除機１が前のめりに傾いて下り段差へ落下するということが防止されている。なお、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒは、急停止してもスリップしないよう、接地面にトレッドパターン（溝）を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。
吸込口３１は、床面に対面するよう筐体２の底面（底板２ａの下面）に形成された凹部の開放面である。この凹部内には、筐体２の底面と平行な左右方向の軸心を中心に回転する回転ブラシ９が設けられており、凹部の左右両側には筐体２の底面と垂直な軸心を中心に回転するサイドブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。サイドブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ毛束を放射状に設けることにより形成されている。回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシ用モータ５２、プーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して回転可能に連結されている。
筐体２の内部において、吸込口３１と集塵ボックス１５ａの間には吸引路が設けられ、集塵ボックス１５ａと排気口３２の間には排気路が設けられている。
図４に示すように、吸込口３１から筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、矢印Ａのように吸引路および集塵ボックス１５ａの吸引口１５ａ1を通って集塵ボックス１５ａ内に導かれる。このとき、回転ブラシ９が回転して床面上の塵埃を吸込口３１へ掻き込むと共に、一対のサイドブラシ１０が回転して吸込口３１の左右側の塵埃を吸込口３１へ掻き集めている。
集塵ボックス１５ａ内に塵埃が集められた後、フィルター１５ｂを通過して塵埃が除去された空気は、矢印Ｂのように集塵ボックス１５ａの排出口１５ａ2、この排出口１５ａ2と接続されたダクト１１４、ダクト１１４に接続された電動送風機５０および排気路３４を通って排気口３２から外部に放出される。なお、図４において、カバー１５ｃはフィルター１５ｂを覆う集塵ボックス１５ａのカバーである。
この自走式掃除機１は、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより旋回する。例えば、自走式掃除機１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物ＢＬに衝突した場合、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが停止し、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒをそれぞれ異なる回転量だけ回転させて向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物ＢＬを効率的に避けながら自走することができる。
＜バンパー２ｃ1、衝突検知部およびそれらの周辺構成について＞
図１に示すように、半円弧形状のバンパー２ｃ1は、周方向中央位置および中央位置の左右複数箇所に円形の孔部を有しており、各孔部から露出するようにバンパー２ｃ1の内面に超音波センサ６の超音波送信部６ｂ1および超音波受信部６ｂ2が設けられている。
超音波送信部６ｂ1は、２つの超音波送信部６ｂ1を使用する場合、例えば、１秒間に２周期（１つの超音波送信部６ｂ1あたり５００ｍｓ）となるように切り替えて発信する。５つの超音波送信部６ｂ1を使用する場合、１秒間に５周期（１つの超音波送信部６ｂ1あたり２００ｍｓ）となるように切り替えて発信する。
なお、周期ごとに切り替えずに、複数の超音波送信部６ｂ1から同時に発信するようにしてもよい。
実施形態１の場合、バンパー２ｃ1には５個の孔部が一列に形成されており、中央位置と左右両端の孔部に超音波受信部６ｂ2が配置され、中央位置に隣接する２個の孔部に超音波送信部６ｂ1が配置されている。
制御ユニット６ａ（図３）は、超音波センサ６の超音波送信部６ｂ1から超音波を発信させ、発信させた超音波が障害物ＢＬで反射されて超音波受信部６ｂ2で受信されるまでの時間に基づいて、障害物ＢＬまでの距離Ｌを算出し制御部４０へ検知信号として送信する。
超音波センサ６によって算出された距離Ｌの精度は約１ｍｍである。
なお、超音波センサ６の他に、赤外線センサやレーザーセンサ等のセンサを用いてもよい。
バンパー２ｃ1は、底板２ａ、天板２ｂおよび後部側板２ｃ2の端部で構成された筐体本体２ｘの前方開口部を覆うように、その前方開口部の周縁部に嵌め込まれている。この際、バンパー２ｃ1は、筐体本体２ｘに対して前後および左右方向に可動でありかつ前方開口部から脱落しない嵌め込み構造によって支持されている。
＜自走式掃除機１の走行動作手順＞
次に、図７〜図１３に基づき、自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図７および図８は、実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機１の走行動作を示すフローチャートである。図９〜図１３は、実施形態１に係るこの発明の自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。
図７のステップＳ１において、制御部４０は、超音波センサ６に障害物ＢＬを検知させつつモータドライバ５１ａにより走行モータ５１を駆動して、筐体２を右壁沿いに走行させる（ステップＳ１）。
ここで、「右（左）壁沿いに走行させる」とは、筐体２の右（左）側に障害物ＢＬまたは側壁ＳＷが位置するように筐体２を走行させることである。
図９に示されるように、側壁ＳＷに対して筐体２が右壁沿いに経路ＲＴ１１を真っ直ぐ進んだ場合を想定する。経路ＲＴ１１を進みきって、移動物検知部４３ｂによって筐体２が前方の壁に衝突したことを検知すると、制御部４０は、筐体２を左回りに９０°回転（方向転換）させる。その後、制御部４０は、筐体２が右壁沿いの経路ＲＴ１２を真っ直ぐ進むように走行させる。
また、筐体２の右壁沿いの経路ＲＴ１１を往路基準線ＯＲＬ１とする。
図９の例では、右から順に、往路基準線ＯＲＬ１、復路基準線ＨＲＬ１、往路基準線ＯＲＬ２、復路基準線ＨＲＬ２および往路基準線ＯＲＬ３が定められている。
制御部４０は、エンコーダから入力される走行モータ５１の回転量に基づいて、筐体２の位置の変化を算出し、例えば、往路基準線ＯＲＬ１から予め定められたピッチ幅ＰＷだけ離れた位置に筐体２の中心が到達したとき、その位置を通る直線であって、往路基準線ＯＲＬ１に平行な直線を、次の復路基準線ＨＲＬ１と設定する。
制御部４０は、図９に示されるように、予め定められたピッチ幅ＰＷごとに、往路基準線ＯＲＬおよび復路基準線ＨＲＬを交互に設定する。
ここで、ピッチ幅ＰＷは、一般に、筐体２の直径と同程度の長さに設定される。例えば、筐体２の直径が３０ｃｍの場合、ピッチ幅ＰＷも３０ｃｍに設定されるが、回転ブラシ９の先端が筐体２の側面よりも外側にはみ出している場合、そのはみ出した分の長さだけピッチ幅ＰＷを筐体２の直径より若干広く設定してもよい。逆に、ピッチ幅ＰＷを筐体２の直径より狭く設定してもよい。この場合、自走式掃除機１がジグザグ走行すると、一部の領域を重複して掃除することになる。
次に、ステップＳ２において、制御部４０は、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達したか否かを判定する（ステップＳ２）。
復路基準線ＨＲＬに到達したか否かは、筐体２が先の往路基準線ＯＲＬから予め定められたピッチ幅ＰＷだけ進んだか否かによって判定する。
復路基準線ＨＲＬに到達した場合（ステップＳ２の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ３において、筐体２を当該復路基準線ＨＲＬに沿って直進走行させる（ステップＳ３）。
一方、復路基準線ＨＲＬに到達していない場合（ステップＳ２の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ１の処理を繰り返す（ステップＳ１）。
図９において、筐体２は、右壁沿いに経路ＲＴ１１から経路ＲＴ１２に進んだ後、復路基準線ＨＲＬ１に筐体２の中心が到達した時点で左回りに９０°（往路方向と略平行になるように）回転し、復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ１３を直進走行する。
なお、筐体２が壁沿いに走行するときの経路ＲＴを実線の矢印で示し、筐体２が往路基準線ＯＲＬまたは復路基準線ＨＲＬに沿って直進走行するときの経路ＲＴを破線の矢印で示すものとする。
また、壁沿い走行の経路ＲＴと往路基準線ＯＲＬまたは復路基準線ＨＲＬが一致するときは、往路基準線ＯＲＬまたは復路基準線ＨＲＬの処理を優先させるものとするが、壁沿い走行の処理を優先させるようにしてもよい。
次に、ステップＳ４において、制御部４０は、筐体２の正面に障害物ＢＬを検知したか否かを判定する（ステップＳ４）。
ここで、障害物ＢＬとしては、例えば、タンスやソファ、テレビ台などの家具や家電製品、側壁ＳＷが含まれる。
ステップＳ４において、筐体２の正面に障害物ＢＬを検知した場合（ステップＳ４の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ５において、当該障害物ＢＬに対して筐体２を左壁沿いに走行させる（ステップＳ５）。
一方、筐体２の正面に障害物ＢＬを検知していない場合（ステップＳ４の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ３の判定を繰り返す（ステップＳ３）。
図９において、筐体２は、復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ１３を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知したため、当該側壁ＳＷに対し、左壁沿いの経路ＲＴ１４を走行する。
次に、ステップＳ６において、制御部４０は、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。
筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達した場合（ステップＳ６の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ７の判定を行う（ステップＳ７）。
一方、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達していない場合（ステップＳ６の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ８の判定を行う（ステップＳ８）。
次に、ステップＳ７において、制御部４０は、筐体２がステップＳ３において復路基準線ＨＲＬに沿って直進走行していたときを基準として、約１８０°（例えば１３５°から２２５°以下では便宜的に１８０°とする。）以上回転しているか否かを判定する（ステップＳ７）。
筐体２が１８０°以上回転している場合（ステップＳ７の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、走行動作を終了させる。
一方、筐体２が１８０°以上回転していない場合（ステップＳ７の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ３の処理を繰り返す（ステップＳ３）。
図９において、筐体２が復路基準線ＨＲＬ２に沿った経路ＲＴ１７を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、筐体２は左壁沿いに経路ＲＴ１８を走行する。その後、筐体２は、往路基準線ＯＲＬ３に沿った経路ＲＴ１９を走行する。
一方、図１０において、筐体２が復路基準線ＨＲＬ２に沿った経路ＲＴ１７を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、筐体２は左壁沿いに経路ＲＴ２０を走行する。
ここで、筐体２の中心は、次の往路基準線ＯＲＬ３に到達する前に、側壁ＳＷに衝突するため、筐体２はそのまま左壁沿いに経路ＲＴ２１およびＲＴ２２を走行する。その結果、筐体２の中心は再び復路基準線ＨＲＬ２に到達するが、筐体２は前回、復路基準線ＨＲＬ２に沿って直進走行していたときを基準として１８０°以上回転している。
このように、ループ状の経路ＲＴ１７、ＲＴ２０〜ＲＴ２２を走行することによって、筐体２が１８０°以上回転して再び復路基準線ＨＲＬ２に戻ってきたとき、制御部４０は、筐体２が側壁ＳＷに囲まれたすべての領域を走行したものとして、走行動作を終了させる。
一方、図１１に示すように、筐体２が復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ３３を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ１を検知した場合、障害物ＢＬ１の左壁沿いに経路ＲＴ３４〜ＲＴ３６を走行する。
その結果、筐体２の中心は再び復路基準線ＨＲＬ１に到達するが、筐体２は、前回復路基準線ＨＲＬ１に沿って走行していたときを基準として１８０°以上回転していない。
このように、障害物ＢＬ１を迂回する経路ＲＴ３４〜ＲＴ３６を進むことによって、筐体２が再び復路基準線ＨＲＬ１に戻ってきたとき、制御部４０は、そのまま筐体２の走行動作を継続させる。
次に、図７のステップＳ８において、制御部４０は、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達したか否かを判定する（ステップＳ８）。
なお、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達したか否かは、ジャイロセンサによって得られる角度及びエンコーダから入力される走行モータ５１の回転量から、中心位置の変位量を計算することで知ることができる。復路基準線ＨＲＬについても同様である。
筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達した場合（ステップＳ８の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、図８のステップＳ９において、筐体２を往路基準線ＯＲＬに沿って直進させる（ステップＳ９）。
一方、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達していない場合（ステップＳ８の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ５の処理を繰り返す（ステップＳ５）。
図９において、筐体２は、左壁沿いの経路ＲＴ１４に沿って進んだ後、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬ２に到達した時点で右回りに９０°回転して、往路基準線ＯＲＬ２に沿った経路ＲＴ１５を直進走行する。
次に、図８のステップＳ１０において、制御部４０は、筐体２の正面に障害物ＢＬがあるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
筐体２の正面に障害物ＢＬがある場合（ステップＳ１０の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ１１において、当該障害物ＢＬに対して筐体２を右壁沿いに走行させる（ステップＳ１１）。
一方、筐体２の正面に障害物ＢＬがない場合（ステップＳ１０の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ９の処理を繰り返す（ステップＳ９）。
図９において、筐体２は、往路基準線ＯＲＬ２に沿った経路ＲＴ１５を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知したため、右壁沿いの経路ＲＴ１６を走行する。
次に、ステップＳ１２において、制御部４０は、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達した場合（ステップＳ１２の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ１３の判定を行う（ステップＳ１３）。
一方、筐体２の中心が往路基準線ＯＲＬに到達していない場合（ステップＳ１２の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ１４の判定を行う（ステップＳ１４）。
次に、ステップＳ１３において、制御部４０は、筐体方向検知センサ４４ｂにより、筐体２がステップＳ９において、往路基準線ＯＲＬに沿って直進していたときを基準として、１８０°以上回転しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
筐体２が１８０°以上回転している場合（ステップＳ１３の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、走行動作を終了させる。
一方、筐体２が１８０°以上回転していない場合（ステップＳ１３の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ９の処理を繰り返す（ステップＳ９）。
図１２において、筐体２が往路基準線ＯＲＬ３に沿った経路ＲＴ２２を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、筐体２は右壁沿いに経路ＲＴ２３を走行する。
ここで、筐体２の中心が次の復路基準線ＨＲＬ３に到達する前に、側壁ＳＷに衝突するため、筐体２はそのまま右壁沿いに経路ＲＴ２４およびＲＴ２５を走行する。その結果、筐体２の中心は再び往路基準線ＯＲＬ３に到達するが、筐体２は、前回往路基準線ＯＲＬ３に沿って直進走行していたときを基準として１８０°以上回転している。
このように、ループ状の経路ＲＴ２２〜ＲＴ２５を走行することによって筐体２が１８０°回転して再び往路基準線ＯＲＬ３に戻ってきたとき、制御部４０は、筐体２が側壁ＳＷに囲まれたすべての領域を走行したものとして、走行動作を終了させる。
一方、図１３に示されるように、筐体２が往路基準線ＯＲＬ２に沿った経路ＲＴ５５を直進走行した後、正面に障害物ＢＬ２を検知した場合、障害物ＢＬ２の右壁沿いに経路ＲＴ５６〜ＲＴ５８を走行する。
その結果、筐体２の中心は再び往路基準線ＯＲＬ２に到達するが、筐体２は前回往路基準線ＯＲＬ２に沿って走行していたときから１８０°以上回転していない。
このように、障害物ＢＬ２を迂回する経路ＲＴ５６〜ＲＴ５８を進むことによって、筐体２が再び往路基準線ＯＲＬ２に戻ってきたとき、制御部４０は、そのまま筐体２の走行動作を継続させる。
最後に、図８のステップＳ１４において、制御部４０は、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達した場合（ステップＳ１４の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ３の処理を繰り返す（ステップＳ３）。
一方、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達していない場合（ステップＳ１４の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ１１の処理を繰り返す（ステップＳ１１）。
図１２において、筐体２は、右壁沿いの経路ＲＴ１６に沿って進んだ後、再び復路基準線ＨＲＬ２に筐体２の中心が到達した時点で左回りに９０°回転して、復路基準線ＨＲＬ２に沿った経路ＲＴ１７を直進走行する。
このように、室内に障害物ＢＬが存在する場合であっても、障害物ＢＬを迂回しつつ、室内を隈なくジグザグ走行する自走式電子機器を実現できる。
（実施形態２）
＜この発明の実施形態２に係る自走式掃除機１の走行動作手順＞
次に、図１４〜図１９に基づき、この発明の実施形態２に係る自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図１４および図１５は、この発明の実施形態１に係る自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。図１６および図１７は、実施形態２に係る自走式掃除機１の走行動作を示すフローチャートである。図１８および図１９は、この発明の実施形態２に係る自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。
図１４に示されるように、側壁ＳＷの一辺に障害物ＢＬ３が設けられている場合において、実施形態１の走行動作手順に基づいて走行したとき、筐体２は経路ＲＴ７１〜ＲＴ７８を走行する。
このとき、筐体２はピッチ幅ＰＷを単位としてジグザグ走行するため、復路基準線ＨＲＬ１に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ３との間の距離Ｌ１がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ１＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ３の周辺に非走行領域ＵＴＡ２（図１４の一点鎖線で囲まれた領域）が生じることがある。
また、図１５に示されるように、側壁ＳＷの一辺に障害物ＢＬ４が設けられている場合において、実施形態１の走行動作手順に基づいて走行したとき、筐体２は経路ＲＴ８１〜ＲＴ８６を走行する。
このとき、筐体２はピッチ幅ＰＷを単位としてジグザグ走行するため、往路基準線ＯＲＬ１に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ４との間の距離Ｌ２がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ２＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ４の周辺に非走行領域ＵＴＡ３（図１５の一点鎖線で囲まれた領域）が生じることがある。
このような問題を解決するため、実施形態２においては、筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない位置に障害物ＢＬが存在する場合においても、非走行領域ＵＴＡが生じないようにする自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図１６のステップＳ２１、Ｓ２２およびＳ２６〜Ｓ３０はそれぞれ、図７のステップＳ１、Ｓ２およびＳ４〜Ｓ８に対応するため、説明を省略する。
また、図１７のステップＳ３４〜Ｓ３８はそれぞれ、図８のステップＳ１０〜Ｓ１４に対応するため、説明を省略する。
ここでは、図７および図８に記載のないステップＳ２３〜Ｓ２５およびＳ３１〜Ｓ３３について説明する。
ステップＳ２２において、筐体２の中心が復路基準線ＨＲＬに到達した場合（ステップＳ２２の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ２３において、筐体２を当該復路基準線ＨＲＬに沿って直進走行させつつ、超音波センサ６により筐体２の右方向の障害物ＢＬを検知させる（ステップＳ２３）。
次に、ステップＳ２４において、ピッチ幅ＰＷより近くに障害物ＢＬを検知したか否かを判定する（ステップＳ２４）。
ピッチ幅ＰＷより近くに障害物ＢＬを検知した場合（ステップＳ２４の判定がＹｅｓの場合）、制御部４０は、ステップＳ２５において、筐体２の側面から障害物ＢＬまでの距離Ｌだけ、次の往路基準線ＯＲＬまでのピッチ幅ＰＷを一時的に減らす（ステップＳ２５）。
一方、ピッチ幅ＰＷより近くに障害物ＢＬを検知していない場合（ステップＳ２４の判定がＮｏの場合）、制御部４０は、ステップＳ２６の判定を行う（ステップＳ２６）。
なお、ピッチ幅ＰＷを減らすのは、次の往路基準線ＯＲＬまでの間に限られ、その次からは、通常どおりデフォルトのピッチ幅ＰＷを用いるものとする。そこで、この一時的に減らされたピッチ幅ＰＷをデフォルトのピッチ幅ＰＷと区別するために、以下、「修正ピッチ幅ＭＰＷ」と呼ぶことにする。
次に、図１４と同じ位置に障害物ＢＬ３が配置された図１８において、実施形態２の走行動作を採用したときの自走式掃除機１の筐体２の走行動作の一例を示す。
図１８（Ａ）において、筐体２は、右壁沿いの経路ＲＴ９１およびＲＴ９２を走行した後、復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ９３を直進走行するが、このとき、超音波センサ６を用いて、筐体２の右側から超音波信号ＵＳを照射して、筐体２の右側に障害物ＢＬがあるか否かを検知する。なお、図１８（Ａ）〜（Ｃ）中、ＵＳは、超音波信号の発信エリアを示す。その他の図においても同様である。
筐体２の右側に障害物ＢＬ３を検知した場合、筐体２から障害物ＢＬ３までの距離Ｌ１を測定し、記憶部４２に記憶させる。
その後、筐体２の正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、筐体２は、左壁沿いの経路ＲＴ９４に沿って走行する。
ここで、次の往路基準線ＯＲＬ２までの修正ピッチ幅ＭＰＷは、予め定められたデフォルトのピッチ幅ＰＷから距離Ｌ１を引いた長さＰＷ−Ｌ１となる。
筐体２が経路ＲＴ９４に沿って走行中に、復路基準線ＨＲＬ１から修正ピッチ幅ＭＰＷだけ離れた位置にある往路基準線ＯＲＬ２に到達すると、図１８（Ｂ）に示されるように、筐体２は右回りに９０°回転した後、往路基準線ＯＲＬ２に沿った経路ＲＴ９５を直進走行する。その際、超音波センサ６により筐体２の左方向の障害物ＢＬ３を検知する。
筐体２の左側に障害物ＢＬ３を検知した場合、筐体２から障害物ＢＬ３までの距離Ｌ０（＝０）を測定し、記憶部４２に記憶させる。
次に、筐体２の正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、図１８（Ｃ）に示されるように、筐体２を右壁沿いの経路ＲＴ９６およびＲＴ９７に沿って走行させる。
ここで、次の復路基準線ＨＲＬ２までのピッチ幅ＰＷは、予め定められたデフォルトのピッチ幅ＰＷから距離Ｌ０を引いた長さＰＷ−Ｌ０となる。
しかし、Ｌ０は０のため、次の復路基準線ＨＲＬ２までのピッチ幅ＰＷは、デフォルトのピッチ幅ＰＷと同じ長さとなる。
それゆえ、図１８（Ｃ）において、筐体２は経路ＲＴ９７をデフォルトのピッチ幅ＰＷ分のみ走行した後、左回りに９０°回転し、復路基準線ＨＲＬ２に沿った経路ＲＴ９８を直進走行した後、さらに障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知して、左壁沿いの経路ＲＴ９９を進む。
そして、ピッチ幅ＰＷだけ離れた往路基準線ＯＲＬ３に到達した後、筐体２は右回りに９０°回転し、往路基準線ＯＲＬ３に沿った経路ＲＴ１００を直進走行する。
次に、図１５と同じ位置に障害物ＢＬ４が配置された図１９において、実施形態２の走行動作を採用したときの自走式掃除機１の筐体２の走行動作の一例を示す。
図１９（Ａ）において、筐体２は、右壁沿いの経路ＲＴ１０１を走行するが、このとき、超音波センサ６を用いて筐体２の左側に障害物ＢＬがあるか否かを検知する。
筐体２の左側に障害物ＢＬ４を検知した場合、筐体２から障害物ＢＬ４までの距離Ｌ２を測定し、記憶部４２に記憶させる。
その後、筐体２の正面に障害物ＢＬ（側壁ＳＷ）を検知した場合、筐体２は、右壁沿いの経路ＲＴ１０２に沿って走行する。
ここで、次の復路基準線ＨＲＬ１までの修正ピッチ幅ＭＰＷは、予め定められたデフォルトのピッチ幅ＰＷから距離Ｌ２を引いた長さＰＷ−Ｌ２となる。
筐体２が経路ＲＴ１０２に沿って走行中に、往路基準線ＯＲＬ１から修正ピッチ幅ＭＰＷだけ離れた位置にある復路基準線ＨＲＬ１に到達すると、図１９（Ｂ）に示されるように、筐体２は左回りに９０°回転した後、復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ１０３を直進走行する。その際、超音波センサ６により筐体２の右方向の障害物ＢＬ４を検知する。
その後、筐体２は、図１８（Ｃ）の場合と同様の手順に従って、図１９（Ｃ）に示される経路ＲＴ１０４〜ＲＴ１０８を走行する。
このようにして、筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない位置に障害物ＢＬが存在する場合であっても、当該障害物ＢＬと接触する前の領域に非走行領域ＵＴＡを生じさせることなく、室内を隈なく走行することが可能となる。
（実施形態３）
＜この発明の実施形態３に係る自走式掃除機１の走行動作手順＞
次に、図２０〜図２５に基づき、この発明の実施形態３に係る自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図２０および図２１は、この発明の実施形態１に係る自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。図２２および図２３は、実施形態３に係る自走式掃除機１の走行動作を示すフローチャートである。図２４および図２５は、この発明の実施形態３に係る自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。
図２０に示されるように、側壁ＳＷの一辺に障害物ＢＬ５が設けられている場合において、実施形態１の走行動作手順に基づいて走行したとき、筐体２は経路ＲＴ１１１〜ＲＴ１１７を走行する。
このとき、筐体２はピッチ幅ＰＷを単位としてジグザグ走行するため、復路基準線ＨＲＬ２に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ５との間の距離Ｌ３がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ３＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ５の周辺に非走行領域ＵＴＡ４（図２０の一点鎖線で囲まれた領域）が生じることがある。
また、図２１に示されるように、側壁ＳＷの一辺に障害物ＢＬ６が設けられている場合において、実施形態１の走行動作手順に基づいて走行したとき、筐体２は図２１の経路ＲＴ１２１〜ＲＴ１２９を走行する。
このとき、筐体２はピッチ幅ＰＷを単位としてジグザグ走行するため、往路基準線ＯＲＬ３に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ６との間の距離Ｌ４がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ４＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ６の周辺に非走行領域ＵＴＡ５（図２１の一点鎖線で囲まれた領域）が生じることがある。
このような問題を解決するため、実施形態３においては、筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない位置に障害物ＢＬが存在する場合においても、非走行領域ＵＴＡが生じないようにする自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図２２のステップＳ４１〜Ｓ４２，Ｓ４４およびＳ４６〜Ｓ５０はそれぞれ、図１６のステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４およびＳ２６〜Ｓ３０に対応するため、説明を省略する。
図２２が図１６と異なる点は、図２２のステップＳ４３において、筐体２を復路基準線ＨＲＬに沿って直進させつつ、筐体２の左方向（図１６は右方向）の障害物ＢＬを検知させる点と、ステップＳ４５において、障害物ＢＬに向かって筐体２を直進させる点である。
このとき、図２４（Ａ）に示されるように、復路基準線ＨＲＬ２に沿って経路ＲＴ１３７を直進走行しているときに、超音波センサ６により筐体２の左側１ピッチ以内に障害物ＢＬ５を検知した場合、図２４（Ｂ）に示されるように、当該障害物ＢＬ５に向かって経路ＲＴ１３８を直進させた後、障害物ＢＬ５の左壁沿いの経路ＲＴ１３９に沿って筐体２を走行させる。
また、図２３のステップＳ５２およびＳ５４〜Ｓ５８はそれぞれ、図１７のステップＳ３２およびＳ３４〜Ｓ３８に対応するため、説明を省略する。
図２３が図１７と異なる点は、図２３のステップＳ５１において、筐体２を復路基準線ＨＲＬに沿って直進させつつ、筐体２の右方向（図１７は左方向）の障害物ＢＬを検知させる点と、ステップＳ５３において、障害物ＢＬに向かって筐体２を直進させる点である。
このとき、図２５（Ａ）に示されるように、往路基準線ＯＲＬ３に沿って経路ＲＴ１５９を直進走行しているときに、超音波センサ６により筐体２の右側１ピッチ以内に障害物ＢＬ６を検知した場合、図２５（Ｂ）に示されるように、当該障害物ＢＬ６に向かって経路ＲＴ１６０を直進させた後、障害物ＢＬ６の右壁沿いの経路ＲＴ１６１に沿って筐体２を走行させる。
このようにして、筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない位置に障害物ＢＬが存在する場合であっても、当該障害物ＢＬを通り過ぎた後の領域に非走行領域ＵＴＡを生じさせることなく、室内を隈なく走行することが可能となる。
（実施形態４）
＜この発明の実施形態４に係る自走式掃除機１の走行動作手順＞
次に、図２６および図２７に基づき、この発明の実施形態４に係る自走式掃除機１の走行動作手順について説明する。
図２６および図２７は、実施形態４に係るこの発明の自走式掃除機１の走行動作の一例を示す説明図である。
図２６に示されるように、側壁ＳＷの一辺に障害物ＢＬ７が設けられている場合において、実施形態１の走行動作手順に基づいて走行したとき、筐体２は経路ＲＴ１７１〜ＲＴ１７９を走行する。
このとき、筐体２はピッチ幅ＰＷを単位としてジグザグ走行するため、復路基準線ＨＲＬ１に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ７との間の距離Ｌ５がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ５＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ７の周辺に非走行領域ＵＴＡ６（図２６の一点鎖線で囲まれた領域）が生じることがある。
また、往路基準線ＯＲＬ３に沿って直進走行する筐体２と障害物ＢＬ７との間の距離Ｌ６がピッチ幅ＰＷ未満のとき（すなわち、Ｌ６＜ＰＷのとき）、障害物ＢＬ７の周辺に非走行領域ＵＴＡ７（図２６の二点鎖線で囲まれた領域）が同時に生じることがある。
このような問題を解決するため、実施形態２の走行動作手順と実施形態３の走行動作手順とを組み合わせた走行動作手順を行うようにしてもよい。
このようにすれば、図２７に示されるように、障害物ＢＬ７の両側が筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない場合であっても、非走行領域ＵＴＡを生じさせることなく、室内を隈なく走行することが可能となる。
（実施形態５）
実施形態１〜４において、制御部４０は、筐体２の走行中に２以上の障害物ＢＬを検知した場合、筐体２から最も近い位置にある障害物ＢＬとの間の距離Ｌに基づき、次の往路基準線ＯＲＬまたは復路基準線ＨＲＬまでのピッチ幅ＰＷを決定するものであってもよい。
このようにすれば、筐体２のジグザグ走行のピッチ幅ＰＷと整合しない位置に２以上の障害物ＢＬが存在する場合であっても、走行中に筐体２が障害物ＢＬに引っかかることなく、非走行領域ＵＴＡを最小限に抑えつつ、室内を隈なく走行することが可能となる。
例えば、図２８（Ａ）に示されるように、筐体２が復路基準線ＨＲＬ１に沿った経路ＲＴ１９３を直進走行している場合において、幅の異なる２つの障害物ＢＬ８およびＢＬ９を検知したとき、制御部４０は、それぞれの障害物ＢＬ８およびＢＬ９までの距離Ｌ８およびＬ９のうち、最短の距離Ｌ９を採用する。
このとき、次の往路基準線ＯＲＬ２までの修正ピッチ幅ＭＰＷは、予め定められたデフォルトのピッチ幅ＰＷから距離Ｌ９を引いた長さＰＷ−Ｌ９となる。
その結果、図２８（Ｂ）に示されるように、幅の広い障害物ＢＬ９に引っかかることなく、筐体２は、往路基準線ＯＲＬ２に沿った経路ＲＴ１９５を直進することが可能となる。
以上に述べたように、
（ｉ）この発明の自走式電子機器は、筐体と、前記筐体を走行させる駆動輪と、前記筐体の走行を制御する走行制御部と、前記筐体の少なくとも前方および左右の障害物を検知する障害物センサと、前記筐体の向きを検知する筐体方向検知部とを備え、前記筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、前記走行制御部は、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を前記筐体に往復走行させ、前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、一方、前記筐体が前記復路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記走行制御部は、前記筐体を方向転換させて次の復路または往路を直進させ、一方、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記筐体方向検知部は、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記走行制御部は、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする。
また、この発明の自走式電子機器の走行方法は、駆動輪を備えた筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を往復走行し、前記往路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、一方、前記復路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記筐体は、方向転換して次の復路または往路を直進し、一方、前記障害物沿いを走行中に、前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする。
この発明において、「自走式電子機器」は、走行しながら掃除や空気清浄やイオン発生などの作業を実行するものである。その具体的な態様の一例としては、例えば、自走式掃除機が挙げられる。自走式掃除機は、底面に吸気口を有すると共に内部に集塵部を有する筐体、筐体を走行させる駆動輪、駆動輪の回転、停止及び回転方向等を制御する制御部などを備え、自律的に掃除動作する掃除機を意味し、前述の図面を用いた実施形態によって一例が示される。
また、この発明の自走式電子機器としては、自走式掃除機だけでなく、空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機が自走するもの、イオン発生を行うイオン発生機が自走するもの、ユーザーに対して必要な情報等を提示するもの、あるいはユーザーが欲する要求を満足できるロボット等が自走するもの等を含む。
また、「直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を前記筐体に往復走行させ」は、例えば、左右前後を側壁に囲まれた室内を自走式電子機器が走行する場合において、室内の右側壁に沿った往路を直進走行した後、左回りに９０°回転して前方の側壁に沿った経路を予め定められたピッチ幅だけ走行する。その後、さらに左回りに９０°回転して復路を直進走行した後、右回りに９０°回転して後方の側壁に沿った経路を予め定められたピッチ幅だけ走行する。その後、さらに右回りに９０°回転して往路を直進走行し、以下同様に、予め定められたピッチ幅で復路と往路とを交互に蛇行しつつ、左側壁までジグザグ走行する走行動作である。
なお、「障害物に囲まれた閉領域」が正方形または長方形でなく、例えば、台形内の領域を自走式電子機器が走行する場合は、筐体は台形の傾斜した壁に沿った経路を直進走行し、台形の底面と平行な方向に予め定められたピッチ幅だけ走行した後、方向転換をして台形の底面に垂直な復路を直進走行する。この場合、前記方向転換の角度は９０°に限られず、閉領域の傾斜角度によって異なる。
また、「前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ」および「前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ」とは、例えば、往路で筐体を右壁沿い走行させたとき、復路で筐体を左壁沿いに走行させ、また、往路で筐体を左壁沿い走行させたとき、復路で筐体を右壁沿いに走行させることである。
また、筐体が往復走行を開始する際に、右側（または左側）に壁を検知した状態で往復走行を開始したときは、往路で筐体を右壁（または左壁）沿いに走行させ、復路で筐体を左壁（または右壁）沿いに走行させるというように、往復走行開始時の状況に応じて、予め定められた側を決定するようにしてもよい。
また、「前記筐体の向きが反転しているか否か」の「反転」とは、約１８０°以上回転することであり、例えば１７０°〜１８０°以上のように装置により適用範囲を設けてもよい。
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）この発明による自走式電子機器において、前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、または、前記復路を直進中に前記障害物センサが前記筐体の前記予め定められた側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記ピッチ幅から前記距離だけ差し引いた長さを修正ピッチ幅とし、その後、前記筐体が前記往路または前記復路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知し、前記障害物沿いを走行中に前記筐体が往復方向と直交する方向に前記修正ピッチ幅だけ進んだとき、前記走行制御部は、前記筐体を方向転換させて次の復路または往路を直進させるものであってもよい。
このようにすれば、筐体のジグザグ走行のピッチ幅と整合しない位置に障害物が存在する場合であっても、当該障害物と接触する前の領域に非走行領域を生じさせることなく、室内を隈なく走行する自走式電子機器を実現できる。
（iii）この発明による自走式電子機器において、前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に２以上の障害物を検知し、かつ前記２以上の障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、または、前記復路を直進中に前記障害物センサが前記筐体の前記予め定められた側に２以上の障害物を検知し、かつ前記２以上の障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記ピッチ幅から前記筐体に最も近い障害物までの距離だけ差し引いた長さを前記修正ピッチ幅とするものであってもよい。
このようにすれば、筐体のジグザグ走行のピッチ幅と整合しない位置に２以上の障害物が存在する場合であっても、走行中に筐体が障害物に引っかかることなく、非走行領域を最小限に抑えつつ、室内を隈なく走行する自走式電子機器を実現できる。
なお、「前記筐体に最も近い障害物」が２以上ある場合は、当該障害物のうち、いずれの障害物までの距離を採用してもよい。
（iv）この発明による自走式電子機器において、前記筐体が前記往路を直進中に、前記障害物センサが前記予め定められた側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記走行制御部は、前記筐体を前記障害物に向かって直進させた後、前記予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、一方、前記筐体が前記復路を直進中に、前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記走行制御部は、前記筐体を前記障害物に向かって直進させた後、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させるものであってもよい。
このようにすれば、筐体のジグザグ走行のピッチ幅と整合しない位置に障害物が存在する場合であっても、当該障害物を通り過ぎた後の領域に非走行領域を生じさせることなく、室内を隈なく走行する自走式電子機器を実現できる。
この発明の好ましい態様は、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含む。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味及び前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
１：自走式掃除機、 ２：筐体、 ２ａ：底板、 ２ａ2：開口部、 ２ａ4：支持部材、 ２ｂ：天板、 ２ｃ：側板、 ２ｃ1：バンパー、 ２ｃ2：後部側板、 ２ｄ：支持板、 ２ｓ1：中間スペース、 ２ｓ2：後方スペース、 ２ｘ：筐体本体、 ６：超音波センサ、 ６ａ：制御ユニット、 ６ｂ1：超音波送信部、 ６ｂ2：超音波受信部、 ９：回転ブラシ、 １０：サイドブラシ、 １３：充電用端子、 １５：集塵室、 １５ａ：集塵ボックス、 １５ａ1：吸引口、 １５ａ2：排出口、 １５ｂ：フィルター、 １５ｃ：カバー、 １８，１８ＦＬ，１８ＦＲ：床面検知センサ、 １８ａ：制御ユニット、 ２２Ｌ：左駆動輪、 ２２Ｒ：右駆動輪、 ２６：後輪、 ３１：吸込口、 ３２：排気口、 ３４：排気路、 ４０：制御部、 ４１：操作パネル、 ４２：記憶部、 ４２ａ：走行マップ、 ４３ａ：制御ユニット、 ４３ｂ：移動物検知部、 ４４ａ：制御ユニット、 ４４ｂ：筐体方向検知センサ 、 ５０：電動送風機、 ５０ａ，５１ａ，５２ａ：モータドライバ、 ５１：走行モータ、 ５２：ブラシ用モータ、 １１４：ダクト、 １２０：イオン発生器、 Ａ，Ｂ：矢印、ＢＬ，ＢＬ１〜ＢＬ９：障害物、 ＨＲＬ，ＨＲＬ１，ＨＲＬ２：復路基準線、 Ｌ，Ｌ０〜Ｌ９：距離、 ＯＲＬ，ＯＲＬ１〜ＯＲＬ３：往路基準線、 ＭＰＷ：修正ピッチ幅、 ＰＷ：ピッチ幅、 ＲＴ，ＲＴ１〜ＲＴ２００：経路、 ＳＷ：側壁、 ＵＬ：駆動輪ユニット、 ＵＲ：駆動輪ユニット、 ＵＳ：超音波信号、 ＵＴＡ，ＵＴＡ１〜ＵＴＡ７：非走行領域

Claims (5)

  1. 筐体と、前記筐体を走行させる駆動輪と、前記筐体の走行を制御する走行制御部と、前記筐体の少なくとも前方および左右の障害物を検知する障害物センサと、前記筐体の向きを検知する筐体方向検知部とを備え、
    前記筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、前記走行制御部は、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を前記筐体に往復走行させ、
    前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、
    一方、前記筐体が前記復路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知したとき、前記走行制御部は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、
    前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記走行制御部は、前記筐体を方向転換させて次の復路または往路を直進させ、
    一方、前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記筐体方向検知部は、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記走行制御部は、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする自走式電子機器。
  2. 前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、または、前記復路を直進中に前記障害物センサが前記筐体の前記予め定められた側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、
    前記ピッチ幅から前記距離だけ差し引いた長さを修正ピッチ幅とし、
    その後、前記筐体が前記往路または前記復路を直進中に前記障害物センサが前方に障害物を検知し、前記障害物沿いを走行中に前記筐体が往復方向と直交する方向に前記修正ピッチ幅だけ進んだとき、前記走行制御部は、前記筐体を方向転換させて次の復路または往路を直進させる請求項１に記載の自走式電子機器。
  3. 前記筐体が前記往路を直進中に前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に２以上の障害物を検知し、かつ前記２以上の障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、または、前記復路を直進中に前記障害物センサが前記筐体の前記予め定められた側に２以上の障害物を検知し、かつ前記２以上の障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、
    前記ピッチ幅から前記筐体に最も近い障害物までの距離だけ差し引いた長さを前記修正ピッチ幅とする請求項２に記載の自走式電子機器。
  4. 前記筐体が前記往路を直進中に、前記障害物センサが前記予め定められた側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記走行制御部は、前記筐体を前記障害物に向かって直進させた後、前記予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させ、
    一方、前記筐体が前記復路を直進中に、前記障害物センサが前記予め定められた側とは反対側に障害物を検知し、かつ前記障害物までの距離が前記ピッチ幅未満のとき、前記走行制御部は、前記筐体を前記障害物に向かって直進させた後、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに前記筐体を走行させる請求項１〜３のいずれか１つに記載の自走式電子機器。
  5. 駆動輪を備えた筐体が障害物に囲まれた閉領域内を走行するとき、直線状の往路および復路が蛇行するように交互につながった経路を往復走行し、
    前記往路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記筐体の左右両側のうち、予め定められた側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、
    一方、前記復路を直進中に前方に障害物を検知したとき、前記筐体は、前記予め定められた側とは反対側に前記障害物が位置するように前記障害物沿いに走行し、
    前記障害物沿いを走行中に、前記筐体が往復方向と直交する方向に予め定められたピッチ幅だけ進んだとき、前記筐体は、方向転換して次の復路または往路を直進し、
    一方、前記障害物沿いを走行中に、前記障害物の検知前に走行していた往路または復路に再び戻ったとき、前記障害物の検知前に前記往路または前記復路を走行していたときの前記筐体の向きを基準として、前記筐体の向きが反転しているか否かを検知し、前記筐体の向きが反転している場合、前記筐体の走行を終了させ、前記筐体の向きが反転していない場合、前記筐体に前記往路または前記復路の直進を継続させることを特徴とする自走式電子機器の走行方法。
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