JP7325058B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、自律的に走行しながら掃除を行う自走式掃除機に関する。

従来、自律的に走行しながら、床面上を掃除する自走式掃除機が知られている（例えば特許文献１参照）。このような自走式掃除機においては、障害物との距離を計測する距離センサが複数搭載されている。

特許第５１２００２４号公報

ここで、複数の距離センサ間においては、障害物を正確に計測できないのが実状である。また、距離センサの検出範囲内に障害物以外の物体が存在していると、その物体を起因とした外乱を受けて計測精度が低下してしまう。

このため、本発明は、障害物に対する距離測定の精度を高めることを目的とするとする。

上記目的を達成するために、本発明の１つである自走式掃除機は、床面上を移動して当該床面を掃除する本体部と、本体部における進行方向の前方に存在する物体の特徴及び当該物体の本体部に対する向きを取得する取得部と、本体部から物体までの距離を測定するための距離センサと、取得部が取得した物体の特徴及び本体部からの物体の向きに基づいて、距離センサの測定範囲を制御するセンサ制御部と、センサ制御部による制御に基づく測定範囲で距離センサが測定した距離に応じて本体部の走行を制御する走行制御部とを備える。

なお、前記自走式掃除機の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本発明の実施に該当する。

本発明によれば、障害物に対する距離測定の精度を向上可能な自走式掃除機を提供することができる。

図１は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を上方から示す平面図である。 図２は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を下方から示す底面図である。 図３は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を斜め上方から示す斜視図である。 図４は、実施の形態１に係る自走式掃除機の制御構成を示すブロック図である。 図５は、実施の形態１に係る距離センサの測定範囲の向きの調整前後の状態を模式的に示す上面図である。 図６は、実施の形態１に係る自走式掃除機における走行時の動作の流れを示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る距離センサの測定範囲の大きさの調整前後の状態を模式的に示す上面図である。

次に、本発明における自走式掃除機の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明における自走式掃除機の一例を示したものに過ぎない。従って本発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を上方から示す平面図である。図２は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を下方から示す底面図である。図３は、実施の形態１における自走式掃除機の外観を斜め上方から示す斜視図である。

自走式掃除機１００は、自律的に床面上などを移動しながら当該床面の掃除を実行することができる掃除ロボットである。具体的には、自走式掃除機１００は、環境地図に基づき所定の領域内を自律的に走行し、前記領域内に存在するごみを吸引するロボット掃除機である。自走式掃除機１００は、床面上を移動して、当該床面を掃除する本体部１０１と、駆動ユニット１３０（図２参照）、掃除エリアに存在するごみを吸引口１７８から吸引する清掃ユニット１４０（図２参照）、各種センサと、制御装置１５０（図４参照）と、を備えている。

駆動ユニット１３０は、自走式掃除機１００の平面視における幅方向の中心に対して左側及び右側にそれぞれ１つずつ配置されている。なお、駆動ユニット１３０の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

駆動ユニット１３０は、本実施の形態の場合、床面上を走行する車輪１３１、車輪１３１にトルクを与える走行用モータ１３６（図４参照）及び走行用モータ１３６を収容するハウジングなどを有する。一対の駆動ユニット１３０の各車輪１３１は、本体部１０１の下面に形成された凹部に収容され、本体部１０１に対して回転できるように取り付けられている。また、自走式掃除機１００は、キャスター１７９を補助輪として備えた対向二輪型であり、一対の駆動ユニット１３０のそれぞれの車輪１３１の回転を独立して制御することで、前進、後退、左回転、右回転など自走式掃除機１００を自在に走行させることができる。自走式掃除機１００は、前進または後退しながら左回転、右回転する場合には、前進時あるいは後退時に右折または左折をすることになる。一方、自走式掃除機１００は、前進または後退しない状態で左回転、右回転する場合には、現地点で旋回することになる。このように駆動ユニット１３０は、本体部１０１を移動または旋回させるための移動部である。駆動ユニット１３０は、制御装置１５０からの指示に基づき自走式掃除機１００を走行させる。

清掃ユニット１４０は、ゴミを集めて吸引するユニットであり、吸引口１７８内に配置されるメインブラシ、メインブラシを回転させるメインモータ、本体部１０１の右前端部及び左前端部に取り付けられたサイドブラシ１４１（図３参照）、サイドブラシ１４１を回転させるサブモータなどを備えている。吸引口１７８からゴミを吸引する吸引装置は、本体部１０１の内部に配置されており、ファンケース及びファンケースの内部に配置される電動ファンを有する。清掃ユニット１４０は、制御装置１５０からの指示に基づいて電動ファン及びメインモータ、サブモータなどを動作させる。

自走式掃除機１００が備える各種センサとして以下のようなセンサを例示できる。

距離センサ１７３は、自走式掃除機１００の周囲に存在する障害物などの物体と自走式掃除機１００との距離を検出するセンサである。具体的には、距離センサ１７３は、本体部１０１から当該本体部１０１における進行方向の前方に存在する物体までの距離を測定するセンサである。本実施の形態の場合、距離センサ１７３は、赤外線を用いた距離センサである。なお、距離センサとしては、赤外線を用いた距離センサとは別の光学式の距離センサ（例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）など）であってもよいし、超音波を用いた音波式の距離センサであってもよい。

距離センサ１７３は、本体部１０１の前方の中央に配置されており、光源部と受光部とを備えている。距離センサ１７３では、光源部から照射され、本体部１０１の前方の物体によって反射して帰ってきた赤外線を受光部が受光することで、物体までの距離を検出することができる。距離センサ１７３には、その姿勢を調整するための姿勢調整機構１７７（図４参照）が設けられている。姿勢調整機構１７７は、距離センサ１７３の姿勢を調整することで、距離センサ１７３の測定範囲の向き（方向）が調整されるようになっている。

衝突センサ１１９は、自走式掃除機１００の周囲に取り付けられているバンパが、障害物に接触して自走式掃除機１００に対して押し込まれることに伴いオンされるスイッチ接触変位センサである。

カメラ１７５は、本体部１０１の前方空間を撮影する撮影部の一例である。カメラ１７５で撮影された画像には、本体部１０１の前方空間に存在する複数の物体が含まれている。

床面センサ１７６は、自走式掃除機１００の底面の複数箇所に配置され、掃除エリアとしての床面が存在するか否かを検出する。本実施の形態の場合、床面センサ１７６は、発光部及び受光部を有する赤外線センサであり、発光部から放射した赤外線光が戻ってくる場合は床面有り、閾値以下の光しか戻ってこない場合は床面無しとして検出する。

エンコーダ１３７は、駆動ユニット１３０に備えられており、走行用モータ１３６によって回転する一対の車輪１３１のそれぞれの回転角を検出する。エンコーダ１３７からの情報により、自走式掃除機１００の走行量、旋回角度、速度、加速度、角速度などを算出することができる。

加速度センサ１３８は、駆動ユニット１３０に備えられており、自走式掃除機１００が走行する際の加速度を検出する。角速度センサ１３５は、駆動ユニット１３０に備えられており、自走式掃除機１００が旋回する際の角速度を検出する。加速度センサ１３８、角速度センサ１３５により検出された情報は、車輪１３１の空回りによって発生する誤差を修正するための情報等に用いられる。

以上の距離センサ１７３、衝突センサ、カメラ１７５、床面センサ１７６、エンコーダ１３７は、例示であり、自走式掃除機１００は、他の種類のセンサを備えてもよい。

図４は、実施の形態１に係る自走式掃除機の制御構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置１５０には、駆動ユニット１３０と、距離センサ１７３と、カメラ１７５と、床面センサ１７６と、姿勢調整機構１７７と、衝突センサ１１９と、清掃ユニット１４０とが電気的に接続されている。なお、図４においては、駆動ユニット１３０を一つしか図示していないが、実際には、左右の車輪１３１のそれぞれに対応して駆動ユニット１３０が設けられている。つまり、本実施の形態では駆動ユニット１３０は２つ設けられている。

制御装置１５０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、各部を制御する。制御装置１５０は、認識部１５１とセンサ制御部１５２と走行制御部１５３とを備えている。

認識部１５１は、カメラ１７５が撮影した画像から、当該画像内に含まれる物体の特徴及び物体の向きを認識する。具体的には、認識部１５１は、カメラ１７５が撮影した画像を画像処理し、画像内の特徴点の位置から本体部１０１の前方空間にある各物体の特徴を認識する。特徴の認識には、周知の物体認識処理が採用されている。物体認識処理としては、例えばパターンマッチング、ディープラーニングなどが挙げられる。認識部１５１は、物体の特徴として、当該物体の形状、大きさ、種類などを認識する。物体の種類が認識できれば、物体をカテゴライズすることができる。例えば、認識部１５１は、家具、柱、壁などを重量物として分類し、敷物、衣類などを軽量物として分類し、人間、犬、猫などを生物として分類する。

また、認識部１５１は、画像内における物体の重心（図心）の座標位置を検出することで、本体部１０１に対する物体の向き（方向）を認識する。例えば、画像の左右方向における中心に物体が存在している場合には、本体部１０１の直前方に物体が存在している。このため、認識部１５１は、本体部１０１に対する物体の向きを「正面」として認識する。

また、画像の左右方向における中心よりも右側に物体が存在している場合には、本体部１０１の右側に物体が存在している。このため、認識部１５１は、本体部１０１に対する物体の向きを「右方」として認識する。同様に、画像の左右方向における中心よりも左側に物体が存在している場合には、本体部１０１の左側に物体が存在している。このため、認識部１５１は、本体部１０１に対する物体の向きを「左方」として認識する。実際には、認識部１５１は、画像内の物体の座標位置に基づいて、本体部１０１に対する物体の向き（方向）をより細かい値（例えば１度単位）で認識している。また、前述したように、認識部１５１は、物体の形状、大きさも認識しているために、本体部１０１に対する物体の右端の向きと、左端の向きも認識することができる。

このように、カメラ１７５と認識部１５１は、本体部１０１における進行方向の前方に存在する物体の特徴及び当該物体の本体部１０１に対する向きを取得する取得部１５９の一例である。

センサ制御部１５２は、認識部１５１が認識した物体の特徴及び物体の向きに基づいて、距離センサの測定範囲の向きを制御する。具体的には、センサ制御部１５２は、認識部１５１が認識した物体の特徴及び物体の向きに基づいて、姿勢調整機構１７７を制御して距離センサ１７３の姿勢を調整する。これにより、距離センサ１７３の測定範囲の向きが、物体の向きに対応した向きとなる。

図５は、実施の形態１に係る距離センサの測定範囲の向きの調整前後の状態を模式的に示す上面図である。図５の（ａ）は、距離センサ１７３の測定範囲の向きを調整する前の状態を示し、図５の（ｂ）は、距離センサ１７３の測定範囲の向きを調整した後の状態を示している。なお、ここでは、距離センサ１７３の測定範囲は、カメラ１７５の撮影範囲よりも狭い場合を例示している。また、測距の対象となる物体Ｂは、本体部１０１の左方に配置されている。

図５の（ａ）に示すように、通常時においては、距離センサ１７３の向きは、本体部１０１の前方となっている。このとき、物体Ｂはカメラ１７５で撮影されていたとしても距離センサ１７３の測定範囲に存在しない場合がある。センサ制御部１５２は、認識部１５１が認識した物体Ｂの特徴及び物体Ｂの向きに基づいて、姿勢調整機構１７７を制御して距離センサ１７３の姿勢を調整する。これにより、図５の（ｂ）に示すように、距離センサ１７３の測定範囲の向きが左方に傾き、物体Ｂの向きに対応した向きとなるので、測定範囲内に物体Ｂが収まることとなる。また、測定範囲内には、物体Ｂ以外の他の物体は含まれにくいので、距離センサ１７３は、他の物体を起因とした外乱を受けにくい。センサ制御部１５２は、測定範囲の向きの調整後に、距離センサ１７３を制御して物体Ｂまでの距離を測定させる。

なお、センサ制御部１５２は、認識部１５１が、本体部１０１に対する物体の向きを「正面」として認識している場合には、距離センサ１７３の向きを本体部１０１の前方のままとする。

ここで、センサ制御部１５２は、認識部１５１が取得した物体Ｂの特徴に基づいて、当該物体Ｂに対する距離測定の有無を決定する。例えば、物体の種類が重量物である場合には、自走式掃除機１００が衝突すると、自走式掃除機１００の走行が妨げられる可能性が高い。このため、重量物として分類された物体に対しては、本体部１０１から当該物体までの距離を測定し、測定結果を回避走行に用いることとなる。つまり、センサ制御部１５２は、重量物に対する距離測定は必要と判断する。

また、物体の種類が軽量物である場合には、自走式掃除機１００が物体に衝突したとしても物体が押されて移動したり、自走式掃除機１００が物体を乗り越えたりする。つまり、軽量物は自走式掃除機１００の走行を妨げにくいので、センサ制御部１５２は、本体部１０１から当該物体までの距離測定を不要と判断する。

また、物体の種類が生物である場合には、自走式掃除機１００が衝突する前あるいは衝突した後に生物自体が自走式掃除機１００を避けることが多い。つまり生物においても、自走式掃除機１００の走行を妨げにくいので、センサ制御部１５２は本体部１０１から当該物体までの距離測定が不要と判断する。なお、センサ制御部１５２は物体の種類が軽量物、生物であっても、距離測定を必要と判断してもよい。

走行制御部１５３は、センサ制御部１５２による制御に基づく測定範囲で距離センサ１７３が測定した距離に応じて本体部１０１の走行を制御する。具体的には、走行制御部１５３は、距離センサ１７３が測定した本体部１０１から物体Ｂまでの距離に基づき、当該物体Ｂを回避するように、駆動ユニット１３０の走行用モータ１３６を制御する。

ここで、走行制御部１５３は、各種センサが検出した蓄積したデータを統合して環境地図を作成する。環境地図は、所定領域内であって自走式掃除機１００が移動し掃除を行う領域の地図である。環境地図を生成する方法は特に限定されるものではないが、例えばＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）等を例示することができる。走行制御部１５３は、自走式掃除機１００の走行実績に基づき実際に走行した領域の外形及び走行を阻害する障害物などを示す情報を環境地図として生成する。環境地図は、例えば２次元の配列データとして実現される。走行制御部１５３は、走行実績を例えば縦横１０ｃｍなどの所定の大きさの四角形で分割し、各四角形が環境地図を構成する配列の要素エリアであるとみなし、配列データとして処理してもよい。なお、環境地図は、自走式掃除機１００の外部から取得してもよい。

また、走行制御部１５３は、掃除時においては、その走行時における環境地図内の各座標を走行経路として記録する。具体的には、走行制御部１５３は、掃除時に各種センサが検出したデータに基づいて自走式掃除機１００の環境地図内の各座標を検出し、走行経路として記録する。

走行制御部１５３は、掃除時においては、清掃ユニット１４０のメインモータ及び電動ファンを制御して、メインブラシを回転させながら、床面上のゴミを吸引する。このとき、走行制御部１５３は、清掃ユニット１４０のサブモータを制御して、サイドブラシ１４１も回転させている。このため、サイドブラシ１４１で掃き集められたゴミも吸引される。

次に、自走式掃除機１００の動作のうち、走行時の動作の一態様について説明する。図６は、実施の形態１に係る自走式掃除機における走行時の動作の流れを示すフローチャートである。なお、走行時においては、掃除を実行していてもよいし、していなくてもよい。

ステップＳ１では、認識部１５１がカメラ１７５から本体部１０１の前方空間の画像を取得する。

ステップＳ２では、認識部１５１は、画像内に存在する物体の特徴及び物体の向きを認識する。このとき、認識部１５１は、画像内に複数の物体が含まれている場合には、各物体について当該物体の特徴及び当該物体の向きを認識する。この認識時には、センサ制御部１５２は、認識部１５１が取得した物体Ｂの特徴に基づいて、当該物体Ｂに対する距離測定の有無も決定している。

ステップＳ３では、センサ制御部１５２は、認識部１５１が認識した各物体の特徴及び方向に基づいて、距離測定の対象となる物体を抽出する。具体的には、センサ制御部１５２は、本体部１０１が画像内を仮想的に直進した経路となる領域内に存在する物体、つまり、これから本体部１０１が進行した際に干渉する可能性が高い物体を、距離測定の対象として抽出する。このため、距離測定の対象として少なくとも１つの物体が抽出される場合もある。また、センサ制御部１５２は、距離測定が不要と判断した物体に対しては、距離測定の対象から除外する。

ステップＳ４では、センサ制御部１５２は、距離センサ１７３を制御して、距離測定の対象として抽出された物体毎に、本体部１０１からの距離を測定する。このとき、センサ制御部１５２は、各物体の特徴及び物体の向きに基づいて、姿勢調整機構１７７を制御して距離センサ１７３の姿勢を調整している。これにより、距離センサ１７３の測定範囲の向きが、各物体の向きに対応した向きとなる。

ステップＳ５では、走行制御部１５３は、距離センサ１７３が測定した本体部１０１から各物体までの距離に基づき、当該物体を回避するように、駆動ユニット１３０の走行用モータ１３６を制御する。これにより、本体部１０１は、物体を回避した走行を行うこととなる。このステップＳ１～Ｓ５を繰り返すことで、本体部１０１は物体への衝突を避けた走行を行う。

以上のように、本実施の形態に係る自走式掃除機１００によれば、床面上を移動して当該床面を掃除する本体部１０１と、本体部１０１における進行方向の前方に存在する物体Ｂの特徴及び当該物体Ｂの本体部１０１に対する向きを取得する取得部１５９と、本体部１０１から物体Ｂまでの距離を測定するための距離センサ１７３と、取得部１５９が取得した物体Ｂの特徴及び物体Ｂにおける本体部１０１からの物体Ｂの向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲を制御するセンサ制御部１５２と、センサ制御部１５２による制御に基づく測定範囲で距離センサ１７３が測定した距離に応じて本体部１０１の走行を制御する走行制御部１５３とを備える。

これによれば、センサ制御部１５２が、取得部１５９が取得した物体Ｂの特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲を制御するので、距離センサ１７３の測定範囲内に、測定対象となる物体Ｂをより確実に収めることができる。特に、測定範囲内には他の物体が存在しにくくなるために、距離センサ１７３は他の物体を起因とした外乱を受けにくい。したがって、障害物に対する距離測定の精度を高めることができる。

また、取得部１５９は、本体部１０１における前方の空間を撮影する撮影部（カメラ１７５）と、撮影部が撮影した画像から、当該画像内に含まれる物体Ｂの特徴及び向きを認識する認識部１５１とを備える。

これによれば、取得部１５９がカメラ１７５及び認識部１５１を有しているので、カメラ１７５で撮影された画像に基づいて、物体Ｂの特徴及び向きを認識することができる。カメラ１７５は、本体部１０１に一体化されているので、本体部１０１とは別体のカメラを採用した場合と比べても、自走式掃除機１００の構造をコンパクトにすることができる。

また、センサ制御部１５２は、物体Ｂの特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の向きを制御する。

ここで、カメラ１７５の撮影範囲よりも測定範囲が狭い距離センサ１７３であると、画像内に収まっている物体Ｂであっても、測定範囲内に含まれないことも発生しうる。ここでは、センサ制御部１５２が、物体Ｂの特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の向きを制御するので、測定範囲の狭い距離センサ１７３であっても、当該測定範囲内に物体Ｂをより確実に収めることができる。

また、センサ制御部１５２は、物体Ｂの特徴に基づいて、当該物体Ｂに対する距離測定の有無を決定する。

これによれば、センサ制御部１５２が、物体Ｂの特徴に基づいて、当該物体Ｂに対する距離測定の有無を決定しているので、距離測定が不要と判断された物体に対しては距離測定が行われない。したがって、距離測定の頻度を減らすことができ、本体部１０１のスムーズな走行が可能となる。

［実施の形態２］
以下に、実施の形態２について説明する。なお、以降の説明において上記実施の形態１と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

上記実施の形態１では、センサ制御部１５２が、物体の特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の向きを制御する場合を例示した。この実施の形態２では、センサ制御部１５２が、物体の特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の大きさを制御する場合について説明する。

図７は、実施の形態２に係る距離センサの測定範囲の大きさの調整前後の状態を模式的に示す上面図である。図７の（ａ）は、距離センサ１７３の測定範囲の大きさを調整する前の状態を示し、図７の（ｂ）は、距離センサ１７３の測定範囲の大きさを調整した後の状態を示している。

ここで、距離センサ１７３の基準となる測定範囲、つまり調整前の測定範囲は、カメラ１７５の撮影範囲と同等である場合を例示している。図７では、基準となる測定範囲にはドットハッチングを付している。また、距離センサ１７３は、測定範囲の大きさを調整する機能を有しているものとする。

図７の（ａ）に示すように、通常時においては、距離センサ１７３の測定範囲の大きさは、基準時のままである。このとき、カメラ１７５で撮影された画像内に複数の物体Ｂ１、Ｂ２が存在しているとする。この状態で、距離センサ１７３が例えば物体Ｂ１までの距離を測定すると、他の物体Ｂ２からの反射光も受光してしまい、正確な距離を測定できないのが実状である。

この影響を抑制するために、センサ制御部１５２は、物体Ｂ１の特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の大きさを制御する。具体的には、センサ制御部１５２は、認識部１５１が認識した物体Ｂ１の特徴及び向きに基づいて、距離センサ１７３の測定範囲の大きさを調整する。例えば、センサ制御部１５２は、距離センサ１７３を制御して、物体Ｂ１の特徴及び向きに基づいて、物体Ｂ１の少なくとも一部のみが含まれるように測定範囲の大きさを調整する（図７の（ｂ）参照）。センサ制御部１５２は、測定範囲の大きさの調整後に、距離センサ１７３を制御して物体Ｂまでの距離を測定させる。これにより、測定範囲内には、物体Ｂ１以外の物体Ｂ２が含まれていないので、外乱の影響を抑えた距離測定が可能となる。なお、図７の（ｂ）では、測定範囲の幅のみが調整されている場合を図示しているが、測定範囲の高さも調整することが可能である。

なお、センサ制御部１５２は、距離センサ１７３の所定範囲の向きの制御と、当該所定範囲の大きさの制御とを組み合わせて実行してもよい。向きと大きさとの制御が複合的に行われることで、測定範囲内に物体を確実に収めつつ、より外乱の影響を抑えた、正確性の高い距離測定が可能となる。

また、本実施の形態では、距離センサ１７３が、測定範囲の大きさを調整する機能を有している場合を例示した。しかしながら、測定範囲の大きさを調整する手法はこれに限定されない。例えば、距離センサとは別体の絞り機構が本体部に搭載されており、この絞り機構がセンサ制御部１５２の制御に基づいて、距離センサの測定範囲の大きさを調整してもよい。

［その他］
なお、本発明は、上記実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、姿勢調整機構１７７が距離センサ１７３の姿勢を調整することで、距離センサ１７３の測定範囲の向きを制御する場合を例示した。しかしながら、距離センサ１７３の姿勢は一定のままであっても、距離センサ１７３から発せられる赤外線の向きを、可変式のミラーなどによって調整してもよい。この場合においても、距離センサ１７３の測定範囲の向きを制御することができる。

また、上記実施の形態では、カメラ１７５と認識部１５１とを有する取得部１５９を例示した。しかしながら、取得部の構成はこれに限定されない。例えば、取得部は、本体部１０１に搭載されて、外部機器と通信自在な通信部であってもよい。この場合、外部機器は、本体部１０１の前方に存在する物体の特徴と本体部１０１に対する物体の向きを検出し、その検出結果を通信部（取得部）に通信することになる。外部機器としては、例えば、自走式掃除機が掃除を実行する部屋の監視カメラと、当該監視カメラに接続されたサーバ装置などである。

本発明は、自律走行可能な自走式掃除機に適用可能である。

１００ 自走式掃除機
１０１ 本体部
１１９ 衝突センサ
１３０ 駆動ユニット
１３１ 車輪
１３５ 角速度センサ
１３６ 走行用モータ
１３７ エンコーダ
１３８ 加速度センサ
１４０ 清掃ユニット
１４１ サイドブラシ
１５０ 制御装置
１５１ 認識部
１５２ センサ制御部
１５３ 走行制御部
１５９ 取得部
１７３ 距離センサ
１７５ カメラ（撮影部）
１７６ 床面センサ
１７７ 姿勢調整機構
１７８ 吸引口
１７９ キャスター
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ 物体

Claims (4)

1. 床面上を移動して当該床面を掃除する本体部と、
   前記本体部における進行方向の前方に存在する物体の特徴及び当該物体の前記本体部に対する向きを取得する取得部と、
   前記本体部から前記物体までの距離を測定するための距離センサと、
   前記取得部が取得した前記物体の特徴及び前記本体部からの前記物体の向きに基づいて、前記距離センサの測定範囲を制御するセンサ制御部と、
   前記センサ制御部による制御に基づく測定範囲で前記距離センサが測定した前記距離に応じて前記本体部の走行を制御する走行制御部とを備え、
   前記センサ制御部は、前記距離センサの測定範囲内に複数の前記物体が存在する場合に、１つの前記物体のみの少なくとも一部が含まれるように、前記物体の特徴及び前記向きに基づいて、前記距離センサの測定範囲の大きさを制御する
   自走式掃除機。
2. 前記取得部は、
   前記本体部における前記前方の空間を撮影する撮影部と、
   前記撮影部が撮影した画像から、当該画像内に含まれる前記物体の特徴及び前記向きを認識する認識部とを備える
   請求項１に記載の自走式掃除機。
3. 前記センサ制御部は、前記物体の特徴及び前記向きに基づいて、前記距離センサの測定範囲の向きを制御する
   請求項１または２に記載の自走式掃除機。
4. 前記センサ制御部は、前記取得部が取得した物体の特徴に基づいて、当該物体に対する距離測定の有無を決定する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の自走式掃除機。

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