JP6757593B2 - 自走式電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、走行用マップを用いて走行する自走式電子機器に関する。

自律走行機能を設け、自律走行して作業を行う自走機器が知られている。例えば、無人で自律走行させながら掃除を行う所謂ロボット掃除機である。作業領域を自律走行するために走行用マップ（以下、単にマップともいう）を用いるものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１では、壁や家具等の障害物の近傍においても掃除残しが無く走行するように、周囲の状況を検出する検出センサを備えた自走式掃除機を掃除領域の端に沿って一周走行させ、掃除領域の詳細地図を作成する。

自走式掃除機は制御部を有しており、制御部は、エンコーダから入力される左右の駆動輪を駆動するモータの回転量に基づいて、掃除機本体の走行開始点に対する位置と進行方向を算出して詳細地図を作成する。位置や走行方向の検出にジャイロセンサーやカメラを用いる態様も記載されている。
そして、作成された詳細地図を複数の移動範囲に分割し、自走式掃除機を移動範囲毎に、かつ、隣り合う移動範囲の一部と重なり合うように走行させる。この走行制御によって、掃除残しを無くすようにしている。
特許文献２は、直近で掃除が行われた日時から現時点までの経過時間に応じて、複数のエリアに分類された地図情報を作成して表示する自走式掃除システムを提案する。

特許文献２において、自走式掃除システムは、自律走行して掃除を行う掃除実行部の位置を検出する位置検出部と、日時を計時する計時部とを備えている。さらに、掃除履歴記憶部と地図情報作成部とを備えている。位置検出部は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したり、カメラで撮影した画像を解析したり、距離センサ用いたりして現在位置を検出する。
掃除履歴記憶部は、掃除実行部によって掃除を行うときに、位置検出部により検出された位置と計時部により計時された日時とを対応付けた掃除履歴を記憶する。

地図情報作成部は、掃除履歴に基づいてエリアごとに直近で掃除が行われた日時に応じて複数のエリアを分類し、分類が異なるエリアは表示態様が異なるように地図情報を作成する。作成された地図情報を表示することにより、ユーザーはどの場所をいつ掃除したのか容易に把握できる。
ところで近年、気圧の検出に基づいて数十センチメートル程度の検出精度で高度の検出が可能な気圧センサが入手可能である。
この気圧センサを地図に関連付けた例として、前記気圧検出手段により検出した前記気圧と、前記角速度／加速度検出手段により検出した前記角速度又は前記加速度とに基づき、前記移動体の前記走行路が坂道であるか否かを判定する現在位置表示装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−１０８２１０号公報 特開２０１４−２００６１３号公報 特開２０１２−３２２７７号公報

自走式電子機器が一つの部屋、一つの床面だけを掃除するのであれば、走行用マップは一つで足りるが、例えば２階建てや３階建ての家屋や複数階のビルなどを走行する場合は複数のマップが必要である。なお、この明細書で床面は、階あるいは階層と同義で用いる。つまり、同一階が複数の部屋に区分されている場合に、床面は各部屋の床面ではなく同一階のすべての部屋の床面を指す。

新たな床面を自律走行する場合に、都度マップを作成することも考えられる。しかし、マップの作成に時間を要することを考慮すると、一度作成したマップを記憶しておき、次回の走行時に使用するのが効率的である。好ましくは走行時にマップを更新していく。ここで、走行する場所に対応して複数のマップが記憶されている場合、記憶されたマップのうちの何れを用いて走行するかを正しく選択することが必要になる。マップの選択を誤ると、誤った経路を走行しようとして、その結果掃除残しができたり、正しいマップを用いる場合に比べて作業対象領域を走行するのに時間を要したりする虞がある。

走行開始前にユーザーにマップを選択させることも可能であるが、ユーザーにとって煩雑な操作である。
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、複数階層の床面の何れかを走行する際に、階層に応じた走行用マップを選択して走行できる自走式電子機器を提供するものである。

この発明は、階層別の床面に対応した階層別の走行用マップを各階層の高度と関連付けて格納する記憶部と、置かれている場所の高度を検出する高度検出部と、置かれている場所の床面上の位置を検出する位置検出部と、前記記憶部に格納された階層別の走行用マップの中から、前記高度検出部により検出された高度に応じた走行用マップを選択し、選択された走行用マップに基づいて走行を制御する制御部と、前記制御部の指示に基づいて走行する走行部とを備える自走式電子機器を提供する。

この発明による自走式電子機器は、走行用マップを高度と関連付けて格納する記憶部と、置かれている場所の高度を検出する高度検出部と、前記高度検出部により検出された高度に応じた走行用マップを選択し、選択された走行用マップに基づいて走行を制御する制御部とを備えるので、複数階層の床面のうち何れかを走行する際に、階層に応じた走行用マップを選択して走行できる。
よって、ある階層の床面形状を記憶すると、異なる階層に移動しても既に記憶されている異なる階層の走行用マップをもちいて走行制御を行うといった事態を回避できる。よって、複数階層の家屋やビル等において各階層の走行用マップを適切に作成して記憶し、管理できる。

この発明による自走式電子機器の一態様である自走式掃除機の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す自走機器の外観例を示す斜視図である。 図２に示す自走機器の底面を概略的に示す底面図である。 この発明に係る制御部が実行する処理のうちマップの選択および生成に係る処理を示すフローチャートである。

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。
≪自走式電子機器の構成≫
この発明による自走式電子機器の具体的態様を述べる。図１は、この発明による自走式電子機器の一態様である自走式掃除機の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、この実施形態の自走式掃除機１０は、制御部１１、充電池１２、障害物検出部１４、走行部１７、右駆動輪１８Ｒ、左駆動輪１８Ｌおよび記憶部１９を備える。さらに、位置検出部２２および高度検出部２３を備える。また、吸気口３１、排気口３２、集塵室３３、電動送風機３４、ブラシモータ３５、回転ブラシ３６およびサイドブラシ３７を備える。

この実施形態の自走式掃除機１０は、設置された場所の床面を自律走行しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する。自走式掃除機１０は、巡回が終了すると、自律的に図示しない充電ステーションに帰還する機能を有する。
図２は、図１に示す自走機器の外観例を示す斜視図である。
図３は、図２に示す自走機器の底面を概略的に示す底面図である。

図２に示すように、この発明の自走式掃除機１０は、略円盤形の筐体１０２を備えている。
筐体１０２は、底板１０２ａ（図３参照）と、天板１０２ｂと、底板１０２ａおよび天板１０２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板１０２ｃとを備えている（図２参照）。なお、側板１０２ｃは前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能すると共に、側板前部の衝突を検出する衝突センサ１５Ｃが内部に設けられている。さらに、図２に示すように、前方に前方超音波センサ１４Ｆが配置され、左側方に左方超音波センサ１４Ｌが配置されている。図２では隠れているが、右方超音波センサ１４Ｒが右側方に配置されている。
天板１０２ｂは、筐体１０２内に収容されて図２に図示しない集塵室３３の容器を出し入れするために開閉可能な蓋部が設けられている。天板１０２ｂにおける蓋部の前方には排気口３２が形成されている。

また、図３に示すように、底板１０２ａには右駆動輪１８Ｒ、左駆動輪１８Ｌを筐体１０２内から露出させて外部へ突出させる複数の孔部が左右にそれぞれ形成されている。それらの孔部の奥には走行部１７の一要素であって左駆動輪１８Ｌおよび右駆動輪１８Ｒをそれぞれ駆動する左右一対の駆動モータが見えている。
底板１０２ａにはさらに、従動輪である後輪１８Ｔが装着されている。後輪１８Ｔは、床面上で自在に向きを変えることができる。左駆動輪１８Ｌの前方に左輪床面センサ１６Ｌ、右駆動輪１８Ｒの前方に右輪床面センサ１６Ｒがそれぞれ配置されている。また、前端部に前方床面センサ１６Ｆが配置され、後端部に後方床面センサ１６Ｔが配置されている。
また、図３に示すように、底板１０２ａには吸気口３１が開口しており、開口部に床面を掃く回転ブラシ３６が配置されている。また、吸気口３１の左右には、サイドブラシ３７が配置されている。

自走式掃除機１０は、右駆動輪１８Ｒおよび左駆動輪１８Ｌが同一方向に正回転して前進し、前方超音波センサ１４Ｆが配置されている方向（前方）へ走行する。また、左右の駆動輪が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１０は、障害物検出部１４の各センサにより進路上に障害物を検出した場合、左右の駆動輪を減速させた後に停止させる。その後、左右の駆動輪を互いに逆方向に回転させて旋回し向きを変える。このようにして、自走式掃除機１０は、設置された場所で障害物を避けながら床面上を自走する。

以下、図１に示す各構成要素を説明する。
図１の制御部１１は、自走式掃除機１０の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、後述する記憶部１９に予め格納され、ＲＡＭに展開された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能などを実行する。

充電池１２は、自走式掃除機１０の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として走行制御および通信を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、などの充電池が用いられる。

障害物検出部１４、特に左方超音波センサ１４Ｌ、前方超音波センサ１４Ｆ、右方超音波センサ１４Ｒの各超音波センサは、自走式掃除機１０が走行中に、室内の壁や机、いすなどの障害物に接触又は近づいたことを検出し、また下り階段等落下に至る段差を検出する部分である。障害物検出部１４は、超音波センサを用いて障害物への近接を検出する。超音波センサに代えて、あるいは超音波センサと共に、赤外線測距センサなど他の方式の非接触センサが用いられてもよい。３つの超音波センサにより障害物の方向とおおよその距離とが検出可能である。
衝突センサ１５Ｃは、自走式掃除機１０が走行時に障害物と接触したことを検出するために、例えば、筐体１０２の内部であって側板１０２ｃの近傍に配置される。ＣＰＵは、衝突センサ１５Ｃからの出力信号に基づいて側板１０２ｃが障害物に衝突したことを知る。

前方床面センサ１６Ｆ、後方床面センサ１６Ｔ、左輪床面センサ１６Ｌおよび右輪床面センサ１６Ｒは下り階段等の段差を検出する。
ＣＰＵは、障害物検出部１４から出力された信号に基づいて、障害物や段差の存在する位置を認識する。認識された障害物や段差の位置情報に基づいて、その障害物や段差を避けて次に走行すべき方向を決定する。なお、左輪床面センサ１６Ｌおよび右輪床面センサ１６Ｒは、前方床面センサ１６Ｆが段差の検出に失敗した場合や故障した場合に下り階段を検出し、自走式掃除機１０の下り階段への落下を防止する。後方床面センサ１６Ｔは、旋回あるいは後退時の落下を防止する。

走行部１７は、制御部１１と相まって自走式掃除機１０の左右の駆動輪を回転および停止させる部分であり、左駆動輪１８Ｌおよび右駆動輪１８Ｒをそれぞれ駆動する左右一対の駆動モータをはじめ、駆動伝達機構などによって構成される。左右の駆動輪を独立して正逆両方向に回転させ得るように駆動モータを構成することにより、自走式掃除機１０の前進、後退、旋回、加減速などの走行状態を実現している。

記憶部１９は、自走式掃除機１０の各種機能を実現するために必要な情報や、制御プログラムを記憶する部分であり、フラッシュメモリ等不揮発性の半導体記憶素子やハードディスク等の記憶媒体が用いられる。
記憶部１９は、例えば、充電池１２の残容量等の状態を示す電池情報１９ｃ、位置検出部２２により検出され自走式掃除機１０の現在位置を示す位置情報１９ｐを格納する。さらに、高度検出部２３により検出された高度と紐付けられた走行用マップ１９ｍを格納する。

位置検出部２２は、自走式掃除機１０の位置を検出する。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて自走式掃除機１０の絶対位置を取得するものであってもよいが、設置された場所の基準位置（ホームポジション。例えば、充電池１２を充電するための充電ステーションとドッキングした状態の位置）および基準方向に対する相対位置を検出するものであってもよい。相対位置の検出は、左右の駆動輪に設けたエンコーダによって駆動輪の回転に伴って発生するパルスをカウントすることで実現してもよい。さらに、ジャイロセンサーを用いて走行方向を補正してもよいし、ＸおよびＹ方向の加速度センサを用いて位置を補正してもよい。
高度検出部２３は、自走式掃除機１０が置かれている場所の高度を検出する。例えば、気圧センサを用いて自走式掃除機１０の高度を取得するものであってもよい。自走式掃除機１０は床面上に置かれるので、高度検出部２３が検出する高度は、自走式掃除機１０が置かれた場所の高度に等しいといえる。

底板１０２ａに配置された吸気口３１および天板１０２ｂに配置された排気口３２は、それぞれ掃除のために吸気および排気を行う部分である。
集塵室３３は、床面の塵埃を集める部分であり、主として、図示しない集塵室と、フィルタ部と、集塵室およびフィルタ部を覆うカバー部とを備える。また、吸気口３１と連通する流入路および排気口３２と連通する排出路とを有する。排出路の途中には電動送風機３４が配置されている。電動送風機３４は、吸気口３１から空気を吸い込み、その空気を、流入路を介して集塵容器内に導き、集塵後の空気を、排出路を介して排気口３２から外部へ放出する気流を発生させる。

吸気口３１の奥に設けられた回転ブラシ３６は、清掃作業時に底面と平行な軸心廻りに回転する。吸気口３１の左右両側には底板１０２ａに垂直な回転軸心廻りに回転するサイドブラシ３７が設けられている。回転ブラシ３６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３７は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ３６の回転軸および一対のサイドブラシ３７の回転軸は、筐体１０２の底板１０２ａ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モータ３５とプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。
以上が、自走式掃除機１０の具体的な構成例である。

≪マップの生成とそれを用いた自律走行≫
（実施の形態１）
自走式掃除機１０がマップを作成する手順を説明する。自走式掃除機１０は、初期の段階で記憶部１９にマップを有していない。
この実施形態で自走式掃除機１０は、置かれた場所を自律走行して清掃を実行する前に、図１に図示しない通信インターフェイスを用いて外部の機器からマップを取得する。

具体的な態様としては、例えば部屋の間取り図を描くアプリがインストールされたスマートフォン、タブレット、あるいはスマートテレビやパーソナルコンピュータなどの情報処理機器を使用してユーザーが自走式掃除機１０のある部屋の間取りを描く。前記アプリは、ユーザーが描いた間取りに基づいてマップのデータを生成する。そして、生成されたデータを、前記通信インターフェイスを介して自走式掃除機１０に送信する。自走式掃除機１０は、受信したマップを記憶部１９に格納する。ただし、この時点ではマップと高度との関連付けは行われていない。
自走式掃除機１０が記憶部１９に格納されたあるマップを初めて用いた自律走行を行って掃除作業を実行する際、制御部１１は位置検出部２２を用いて走行した位置の履歴、即ち走行経路を検出し、前記マップが実際に掃除を行った部屋に対応したものであるか否かを判断する。

制御部１１は、マップが掃除を行った部屋に対応していると判断したら、高度検出部２３が検出する高度をそのマップに紐付けて記憶部１９に改めて記憶する。前記マップが掃除を行った部屋に対応していないと判断したら、高度をマップと紐付ける更新は行わない。次回の清掃の際に再度マップが掃除を行った部屋と対応しているかを判断し、対応していれば高度検出部２３が検出する高度をマップと紐付ける。なお、マップが部屋に対応していない場合は、その旨をユーザーに報知してもよい。
自走式掃除機１０が新たなマップを受信したら、既に記憶部１９に格納されているマップと同じ名称が付けられているか否かを調べ、異なる名称が付けられている場合は別の新たなマップとして記憶部１９に格納する。その名称は、例えば部屋の間取りを描く前記アプリが、マップを生成する際にユーザーに入力を求めることによって付与される。新たなマップについては、上述の手順と同様に、そのマップに対応する部屋の走行を最初に行った時点でマップと高度とを紐付ける。

以上のようにして、高度のデータと紐付けられたマップが記憶部１９に記憶される。
続いて、記憶部１９に記憶されたマップを用いて自律走行を行う手順を以下に説明する。
以下の説明において、自走式掃除機１０の記憶部１９には、既に高度と関連付けられた１以上のマップが格納されているものとする。
制御部１１は、掃除開始の指示に応答して、記憶部１９に格納されているマップの中から、自走式掃除機１０が現在置かれている部屋に対応するマップの選択を行う。選択の手がかりとしてマップに紐付けられた高度を用いる。

即ち、高度検出部２３が現在検出している高度を参照して、その高度に対して予め定められた誤差範囲内の高度に紐付けられたマップを記憶部１９の中から探す。該当するマップがあれば、そのマップを候補としてユーザーの確認を求める。
確認の手法は、例えば自走式掃除機１０がマップを表示できる表示部を有している場合はその表示部に表示してユーザーの確認を要求する。あるいは、自走式掃除機１０と通信可能な外部の情報処理機器にマップのデータを送信して表示させてもよい。表示の態様としては、マップが表す部屋の間取りを表示してもよいが、作成時に各マップにつけられた名称を表示してもよい。あるいは、表示に代えてその名称を音声で知らせて確認を要求してもよい。
ユーザーが確認を終えたことを表す応答が返されたら、制御部１１は、確認されたマップを用いて自律走行を開始し、部屋の掃除を実行する。

マップを用いた自律走行の態様は、例えば特許文献１に記載の詳細地図としてマップを用いて掃除残しを無くすように走行するものである。あるいは、特許文献２に記載の地図情報としてマップを用い、どの場所をいつ掃除したのかを把握したうえで、ていねいに掃除すべき場所を念入りに掃除するように走行経路を決めるものである。

（実施の形態２）
実施の形態１は、高度検出部２３が現在検出している高度に相当するマップが記憶部１９に１つ存在する場合を述べたが、現在の高度に相当するマップが存在しない場合や、複数個存在する場合がある。
自走式掃除機１０が置かれている部屋のマップが未だ高度と紐付けられていない場合は、現在の高度に相当するマップが記憶部１９に存在しない。また、同じ階にある複数の部屋のマップが記憶部１９に格納されている場合は、現在の高度に相当するマップが複数存在する。

それらの場合、制御部１１は、該当し得る候補を挙げてユーザーに選択させる。即ち、高度が紐付けられていないマップを候補としてユーザーに選択させる。また、現在の高度に相当するマップが複数ある場合はそれらを候補とする。現在の高度に相当する複数のマップと高度に紐付けられていないマップとが記憶部１９に格納されている場合は、それらを候補とする。

（実施の形態３）
実施の形態１および２において、マップは外部の機器で生成され記憶部１９に格納される。
この実施形態では、自走式掃除機１０が作業領域を自律走行して自らマップを生成する態様について述べる。
例えば初期状態において、マップが生成されていないので記憶部１９にマップは格納されていない。また、記憶部１９にマップが格納されているとしても、格納されたマップと異なる部屋を新たに掃除する場合がある。
自走式掃除機１０は位置検出部２２を用いて作業領域内を走行した履歴を走行経路として記憶部１９に格納する。その場合、例えば特許文献１に記載のように、作業領域の端に沿って一周走行して作業領域のマップの輪郭を作成し、その内部を走行して障害物等の所在をさらに認識してもよい。

掃除開始の指示を受けて自律走行を開始すると、制御部１１は現在の高度に相当するマップであって、記憶部１９に格納されたマップを捜し、該当するマップがあればそのマップを読み出し、読み出されたマップに基づいて走行する。
自律走行中に、制御部１１は走行した作業領域のマップを生成する。記憶部１９にマップが格納されていない場合は勿論、記憶部１９にマップが格納されており、何れかのマップを読み出した場合もマップを生成することが好ましい。
生成したマップが記憶部１９から読み出したマップと異なると判断した場合、制御部１１は生成したマップを新たなマップとして高度と紐付けて記憶部１９に格納する。これは、読み出されたマップと同じ階層にある異なる部屋のマップとして管理するためである。

生成したマップが読み出されたマップと同じであると判断した場合、読み出されたマップが高度と紐付けられていなければそのマップを高度と紐付ける。あるいは、生成したマップを記憶部１９から読み出された高度と紐付けられていないマップと置き換えてもよい。
読み出されたマップが既に高度と紐付けられている場合、生成したマップで記憶部１９から読み出されたマップを置き換える必要は必ずしもないが、好ましくは生成したマップで置き換える。障害物等を最新の状態に更新するためである。

以上のように、この実施形態において制御部１１は、自律走行して掃除を行う毎にマップを生成する。そして、自律走行中に、あるいは自律走行を終了する際に、生成したマップを、既に生成されて記憶部１９に格納されたマップのうち同じ高度に紐付けられたマップと置換するか、高度に紐付けられていないマップを高度と紐付けるか、あるいは新たなマップとして記憶部１９に格納する。
≪マップの選択および生成に係る処理手順≫

マップの選択および生成に関して制御部１１が実行する処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。処理の一例として、実施の形態３の場合について述べる。
図４は、この発明に係る制御部が実行する処理のうちマップの選択および生成に係る処理を示すフローチャートである。制御部１１は、他の処理を同時並行でマルチタスク処理するが、図４において他の処理は省略している。
自走式掃除機１０の電源がオンになると、制御部１１は、ＲＡＭや出力信号の初期化を行った（ステップＳ１１）後に、掃除開始の指示を待つ（ステップＳ１２）。

ユーザーが図示しない運転ボタンを操作したり、図示しない通信インターフェイスを介して外部の情報処理端末から指示を送ったりすると（ステップＳ１２のＹｅｓ）、制御部１１は、それに応答して高度検出部２３が検出する高度を参照する（ステップＳ１３）。即ち、自走式掃除機１０が置かれている場所の高度を取得する。そして、記憶部１９に格納されたマップに紐付けられている高度を参照する（ステップＳ１４）。そして、置かれている場所の高度に相当する高度の走行用マップが記憶部１９に格納されているか否かを調べる（ステップＳ１５）。置かれている場所の高度に相当するとは、高度の差が予め定められた範囲（規定値以内）であることを意味する。規定値は、異なる階層を識別できるように定められている。

置かれている場所の高度に相当するマップが記憶部１９に格納されている場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部１１は、その走行マップを使用して自律走行を行う（ステップＳ１６）。なお、実施の形態３で述べたようにマップを作成しながら自律走行してもよい。
一方、置かれている場所の高度に相当するマップが記憶部１９に格納されていなければ（ステップＳ１５のＮｏ）、制御部１１は、自律走行をしながら新たなマップを作成する（ステップＳ１７）。

掃除が終了し、自律走行を終了したら（ステップＳ１８のＹｅｓ）、制御部１１は、自律走行中に作成したマップが記憶部１９から読み出したマップと同じ部屋か否かを判断する。その結果に応じて、作成したマップを新たなマップとして記憶部１９に格納するか、あるいは、記憶部１９に格納されており前記ステップＳ１４で参照したマップを更新する（ステップＳ１９）。
なお、前述のステップＳ１６で自律走行にマップを作成しない場合は、更新を行わない。また、生成されたマップが記憶部１９から読み出したマップと同じかほぼ同じ場合は、更新を行わなくてもよい。
以上が、マップの選択および生成に関する処理手順である。

以上に述べたように、
（i）この発明による自走式電子機器は、階層別の床面に対応した階層別の走行用マップを各階層の高度と関連付けて格納する記憶部と、置かれている場所の高度を検出する高度検出部と、置かれている場所の床面上の位置を検出する位置検出部と、前記記憶部に格納された階層別の走行用マップの中から、前記高度検出部により検出された高度に応じた走行用マップを選択し、選択された走行用マップに基づいて走行を制御する制御部と、前記制御部の指示に基づいて走行する走行部とを備えることを特徴とする。

この発明において、自走式電子機器が自律走行する床面は、異なる高度の複数の階層で構成される。具体的な態様としては、２階建てや３階建ての家屋や複数階のビル、集合住宅、商業施設などである。
また、走行用マップは、自走式電子機器が床面上を走行する際に走行経路の決定等のために用いる地図情報である。
さらにまた、高度検出部は、置かれている床面の階層と他の階層との違いを検出するものである。その具体的な態様としては気圧センサが挙げられるがこれに限定されるものでない。ここで高度検出部は、各階層の床面を他の階層と区別するのに十分な精度で床面の高さを検出すれば足りる。

位置検出部は、置かれている場所の床面上の位置を検出するものである。その具体的な態様としては、左右の駆動輪の回転量をそれぞれ検出するエンコーダ、ジャイロセンサー、カメラ、ＧＰＳ、加速度センサなどを用いたものである。ＧＰＳ等を用いて絶対位置を検出するのが好ましいが、それに限らない。走行の起点（ホームポジション）からの相対位置を検出するものであってもよい。
また、制御部は、自走式電子機器の走行を制御するものである。その具体的な態様としては、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路、タイマー等を有するマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）を中心とした制御回路が挙げられる。
さらにまた、走行部は、制御部の指示に基づいて機器を走行させる部分であって、例えば左右の駆動輪と各駆動輪を駆動するモータ、モータドライバ回路などで構成される。
また、自走式電子機器は自律走行のために障害物を検出するセンサを備えている。

さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）前記高度検出部は、気圧センサを用いて置かれている場所の高度を検出してもよい。
このようにすれば、気圧センサによって場所の高度を検出できる。

（iii）前記制御部は、前記位置の履歴に基づいて前記走行用マップを作成し、前記高度と関連付けて前記記憶部に格納するか、または、格納されている走行用マップを更新してもよい。
このようにすれば、各階層の床面を走行する際に走行用マップを作成、または、更新できる。

（iv）前記位置検出部は絶対位置を検出し、同じ高度かつマップ領域内の絶対位置が重複しない走行用マップを異なる部屋のマップとしてそれぞれ格納または更新してもよい。
このようにすれば、場所の高度が異なるか、または、同じ高度であるが絶対位置が重複しない走行用マップを異なる部屋のマップとして記憶して管理できる。

（v）前記制御部は、置かれた床面の端に沿って一周走行させて走行用マップの境界を作成してもよい。
このようにすれば、走行用マップのマップ領域の境界を確実にかつ正確に作成できる。
この発明の好ましい態様には、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まれる。
前述した実施の形態の他にも、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およ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。

１０：自走式掃除機、 １１：制御部、 １２：充電池、 １４：障害物検出部、 １４Ｌ：左方超音波センサ、 １４Ｆ：前方超音波センサ、 １４Ｒ：右方超音波センサ、 １５Ｃ：衝突センサ、 １６Ｌ：左輪床面センサ、 １６Ｒ：右輪床面センサ、 １６Ｆ：前方床面センサ、 １６Ｔ：後方床面センサ、 １７：走行部、 １８Ｒ：右駆動輪、 １８Ｌ：左駆動輪、 １９：記憶部、 １９ｃ：電池情報、 １９ｍ：走行用マップ、 １９ｐ：位置情報、 ２２：位置検出部、 ２３：高度検出部、 ３１：吸気口、 ３２：排気口、 ３３：集塵室、 ３４：電動送風機、 ３５：ブラシモータ、 ３６：回転ブラシ、 ３７：サイドブラシ
１０２：筐体、 １０２ａ：底板、 １０２ｂ：天板、 １０２ｃ：側板

Claims (5)

1. 階層別の床面に対応した階層別の走行用マップを各階層の高度と関連付けて格納する記憶部と、
   置かれている場所の高度を検出する高度検出部と、
   置かれている場所の床面上の位置を検出する位置検出部と、
   前記記憶部に格納された階層別の走行用マップの中から、前記高度検出部により検出された高度に応じた走行用マップを選択し、選択された走行用マップに基づいて走行を制御する制御部と、
   前記制御部の指示に基づいて走行する走行部とを備え、
   前記制御部は、前記記憶部に格納されている走行用マップのうち前記高度検出部が現在検出している高度に応じた階層の１以上の走行用マップまたは高度が紐付けられていない走行用マップを候補に挙げてユーザーに確認または選択させる自走式電子機器。
2. 前記高度検出部は、気圧センサを用いて置かれている場所の高度を検出する請求項１に記載の自走式電子機器。
3. 前記位置検出部は、走行に伴って変化する位置の履歴を検出し、
   前記高度検出部は、走行する場所の高度を検出し、
   前記制御部は、前記位置の履歴に基づいて前記走行用マップを作成し、前記高度と関連付けて前記記憶部に格納するか、または、格納されている走行用マップを更新する請求項１または２に記載の自走式電子機器。
4. 前記位置検出部は絶対位置を検出し、同じ高度かつマップ領域内の絶対位置が重複しない走行用マップを異なる部屋のマップとしてそれぞれ格納または更新する請求項１〜３の何れか一つに記載の自走式電子機器。
5. 前記制御部は、置かれた床面の端に沿って一周走行させて走行用マップの境界を作成する請求項１〜４の何れか一つに記載の自走式電子機器。