JPH08215116A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 方位センサの角度ズレにより本体の基準方向
がズレても、定期的に本体前方の連続な平面を見つけて
基準方向を高精度で補正し、安定した移動軌跡を得て未
清掃領域の発生を未然に防ぐ。 【構成】 前方停止毎に対面状態確認部２５にて本体前
方の壁の状態を確認しつつ、対面状態記憶部２６に状態
を記憶し、連続平面判断部２７にて記憶した情報により
本体の前方に連続な平面があるかを判断し、あれば基準
方向設定部２８が本体を前方の平面に対して本体を直角
にして方位センサの零点を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は清掃機能と移動機能とを
備えた自走式掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自走式掃除機の概略構成図を図１
４に示す。

【０００３】図１４において、１は自走式掃除機の本体
であり、２は方位センサであるジャイロであり、３は障
害物の有無と障害物までの距離を測距する障害物検知手
段であり、４は本体１を操舵する操舵手段であり、５は
本体１を駆動する駆動手段であり、操舵手段４と駆動手
段５にて走行操舵手段を構成する。６は塵埃を集めてお
くための集塵室であり、７は集塵室６内に設置された集
塵袋である。８は塵埃を吸い込むための真空圧を発生さ
せるファンモータであり、９は床面上の塵埃を吸い込む
ための吸い込み口である床ノズルであり、これらで清掃
手段を構成している。

【０００４】上記のように構成される自走式掃除機を始
動すると図１５に示すように基準壁との間を設定した距
離だけ走行操舵手段にて走行し、前進時は角度θの方向
に直進するよう方位センサ２にて監視しながら、障害物
検知手段３より入力される距離情報により障害物との距
離がある距離になるまで移動し、後退時は本体始動時に
設定した０°の方向へ設定した距離Ｌ１直進し、以後同
様に往復動作を繰り返して清掃領域を隈なく移動し、清
掃手段にて清掃を行なうものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の自走
式掃除機では、清掃動作開始時に本体の基準方向を設定
し、本体の前進、後退において方位センサであるジャイ
ロ２のデータを基に設定された方向に直進するので、こ
のジャイロ２の角度出力の精度が本体の移動精度を左右
する。

【０００６】本体の直進方向は、基準方向に対して清掃
領域をくまなく清掃するように設定されているので、ジ
ャイロ２の角度出力にズレが生じると、そのまま本体の
基準方向のズレにつながり、清掃動作開始時に設定した
基準方向に対して移動軌跡がズレてしまうので、未清掃
領域が発生してしまう。

【０００７】本発明はこのような従来の構成の課題を解
決しようとしたものであって、この様なジャイロの角度
ズレに対しても自動的に補正し精度良く本体を移動させ
未清掃領域の発生も未然に防ぐ事を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第１の手段として、本体を移動させる走
行操舵手段と、基準方向である零点の設定機能を有して
本体の走行方向を検知する方位センサと、前後方並びに
左右方向の障害物の有無と障害物との距離を検出する複
数の障害物検知手段と、前記障害物検知手段において本
体の前面の左端に配置した左前障害物検知手段と、本体
の前面の右端に配置した右前障害物検知手段と、本体が
清掃を行う領域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力
手段と、清掃領域入力手段より入力された領域の縦の距
離に応じて本体の直進方向を算出する直進方向算出手段
と、前記方位センサからの入力により前記直進方向算出
手段にて算出された直進方向に本体を直進制御する直進
制御手段と、清掃を実行する清掃手段を有し、前記左前
障害物検知手段の出力と前記右前障害物検知手段の出力
の差により本体に対して対面する前方障害物の状態を認
識、判定するする対面状態認識部と、前記対面状態認識
部からの入力により現在以前の対面の状態を複数記憶す
る対面状態記憶部と、前記対面状態認識部が対面の状態
を認識するための本体の向きを基準方向に設定する本体
回転指示部と、前記対面状態記憶部に記憶された過去か
ら現在までの連続した複数の対面状態情報により前方障
害物が連続した平面であるかを判断する連続平面判断部
と、前記連続平面判断部からの入力により前記左前障害
物検知手段と前記右前障害物検知手段とから入力される
障害物までの距離情報により方位センサの零点を設定し
て本体の基準方向を設定する基準方向設定部とから構成
される、連続した平面にて本体の基準方向を設定する姿
勢制御を行う姿勢制御手段と、本体の基準方向が設定さ
れてからの直進往復回数を計数する往復回数計数手段
と、前記往復回数計数手段からの入力により姿勢制御を
実行するか判断する姿勢制御実行判断手段とを有し、前
記姿勢制御手段、前記障害物検知手段、清掃領域入力手
段、直進方向算出手段からの信号を処理して前記走行操
舵手段に出力信号を送り、本体の前進・後退・停止・回
転・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を制御する
判断処理部とを備えた構成を設けている。

【０００９】また、第２の手段として、本体の基準方向
が設定されてからの直進往復回数を計数する往復回数計
数手段からの入力により、連続した平面であるかを判断
するための過去から現在までの連続した対面状態情報の
個数を切り換える平面判断基準設定部を有し、前記平面
判断基準設定部にて設定された対面状態情報の個数によ
り、前方障害物が連続した平面かを判断する連続平面判
断部を姿勢制御手段に備えたことを特徴とする構成をを
設けている。

【００１０】また、第３の手段として、連続平面判断部
からの入力により、対面状態認識部と対面状態記憶部か
ら入力される対面状態情報によって現在の対面状態を再
度確認する対面状態確認部と、前記対面状態確認部から
の入力により左前障害物検知手段と右前障害物検知手段
とから入力される障害物までの距離情報によって本体の
基準方向を設定する基準方向設定部を姿勢制御手段に備
えたことを特徴とする構成を設けている。

【００１１】また、第４の手段として、対面状態認識部
が対面の状態を認識するための本体の向きを設定する前
に、左前障害物検知手段と右前障害物検知手段とから入
力される障害物までの距離情報によって本体の向き設定
後の対面状態を予測して本体の向きを設定するための本
体の回転方法の切り換え判断をする回転方法判断部と、
複数の回転方法を有し前記回転方法判断部にて設定され
た回転方法にて本体の向きを基準方向に設定する本体回
転指示部を姿勢制御手段内に備えたことを特徴とする構
成を設けている。

【００１２】また、第５の手段として、基準方向である
零点と基準角速度の設定機能を有して本体の走行方向を
検知する方位センサを有し、清掃動作開始時からの直進
往復回数を計数する清掃往復計数手段を有し、前記方位
センサの零点が設定された回数を計数する零設定計数部
と、連続平面判断部と前記清掃往復計数手段と前記往復
回数計数手段からの入力により、方位センサの角速度の
基準点を設定すると同時に、左前障害物検知手段と右前
障害物検知手段とから入力される障害物までの距離情報
により方位センサの零点を設定して本体の基準方向を設
定する基準方向設定部を有すること特徴とする構成を設
けている。

【００１３】また、第６の手段として、対面状態認識部
が対面の状態を認識するための本体の向きを設定する前
に、左前障害物検知手段と右前障害物検知手段とから入
力される障害物までの距離情報によって本体の向き設定
後の対面状態が平面かどうかを予測する平面予測部と、
前記平面予測部から入力される平面がないという情報に
より本体の直進往復回数を計数する無平面計数部と、前
記無平面計数部の計数値により本体の向きを設定する方
向角度を設定する回転角度設定部と、本体の向きを前記
回転角度設定部にて設定された角度に設定する本体回転
指示部を姿勢制御手段内に備えたことを特徴とする構成
を設けている。

【００１４】

【作用】本発明の第１の手段によれば、本体が前方障害
物を検知して停止した時、往復回数計数手段にて計数す
る往復回数が所定の回数に達していれば、姿勢制御実行
判断手段が姿勢制御手段に、姿勢制御の指示をだし、ま
ず、本体回転指示部により本体を基準方向に向かせ、対
面状態認識部が左前障害物検知手段と右前障害物検知手
段から入力される各々の距離情報により左右の距離の差
をだし、平面が有ると判断すると差の情報を対面状態記
憶部に記憶する。この動作を停止毎に行って連続して対
面状態記憶部に記憶される情報が所定の個数になると、
連続した情報により、連続平面判断部が前方障害物が連
続した平面であるかを判断し、平面であれば、基準方向
設定部に基準方向を設定するよう指示し、基準方向設定
部は左前障害物検知手段と右前障害物検知手段から入力
される各々の距離情報が等しくなるような方向に設定し
た後、方位センサの零点を設定し、本体の基準方向を再
設定する。

【００１５】本発明の第２の手段によれば、連続平面判
断部が判断するための連続して対面状態記憶部に記憶さ
れる情報が個数の所定値を、平面判断基準設定部が往復
回数計数手段より入力される往復回数により切り換える
ことにより、連続平面がなかなか成立しない時は、所定
値を小さくして連続平面が成立しやすくする。

【００１６】本発明の第３の手段によれば、連続平面判
断部にて連続平面が成立し後、対面状態確認部にて、対
面状態記憶部からの現在と過去の差の情報を連続平面の
判断基準値を切り換えて再度確認し、基準値を厳しくし
て基準方向設定部が実際に基準方向を設定する対面の状
態を確認することで高精度で基準方向を設定する。

【００１７】本発明の第４の手段によれば、本体回転指
示部は基準となる回転方法を含む複数の回転補方を有し
ており、回転方法判断部は障害物検知手段が前方に障害
物を検知して本体が停止した時の左前障害物検知手段と
右前障害物検知手段から入力される各々の距離情報によ
り、基準となる回転方法にて本体の方向を設定した時に
対面の状態を予測して本体の回転方法を決定し、その回
転方法にて本体の方向を設定するよう本体回転指示部に
指示し、本体回転指示部が本体の方向を設定することに
より、最適な本体の回転を行うことができる。

【００１８】本発明の第５の手段によれば、清掃往復計
数手段が計数する清掃動作開始時よりの往復回数と、方
位センサの零点が設定された回数が所定の回数に達して
おらず、基準方向を設定するよう基準方向設定部に入力
があった時は、基準方向設定部は左前障害物検知手段と
右前障害物検知手段から入力される各々の距離情報が等
しくなるような方向に設定した後、方位センサの零点の
みを設定し、清掃往復計数手段の計数値かまたは零設定
計数部の計数値が所定の計数値に達していれば、方位セ
ンサの零点と角速度の基準点を設定し、零設定計数部の
計数値を零に設定し零点のみの設定よりも高精度な基準
方向設定を行う。

【００１９】本発明の第６の手段によれば、回転角度設
定部は、本体回転指示部で本体の方向を設定する方向
を、基本設定方向の方位センサの０度を含む複数の設定
方向を有しており、平面予測部は障害物検知手段が前方
に障害物を検知して本体が停止した時の左前障害物検知
手段と右前障害物検知手段から入力される各々の距離情
報により、本体の前方に認識可能な平面が有るかどうか
を予測し、平面がないと判断した場合は無平面計数部が
計数し、この状態が連続で発生した時のみ計数値を加算
してゆき、連続が途切れた時は計数値を零にする。無平
面計数部の計数値が所定の値に達した時、回転角度設定
部は基本設定方向から設定方向を切り換えて本体回転指
示部に出力し、本体回転指示部は入力した方向に本体の
方向を設定した後、対面状態認識部にて対面状態の判断
を行い、正確に対面の状態を認識して連続平面の判断を
行う。

【００２０】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について図１、図
２、図３を用いて説明する。

【００２１】図１において、１１は本体（図２中３
０））の前方、後方及び左右に配置した障害物を検知す
るための超音波を使用した複数の障害物検知センサであ
り、特に、本体前面の左端に配置した本体左前方の障害
物までの距離を検出する左前障害物検知手段１２と、本
体前面の右端に配置した本体右前方の障害物までの距離
を検出する右前障害物検知手段１３とがその一部を構成
している。

【００２２】１８は本体３０が清掃を行う領域の縦、横
の距離を入力する清掃領域入力手段であり、１７は清掃
領域入力手段１８により入力された清掃領域の縦の距離
に応じて本体３０の直進方向を算出する直進方向算出手
段であり、１５は本体の移動方向を検知する角度の零点
設定機能を有するジャイロ等の方位センサであり、１６
は方位センサ１５から入力される現在の本体方向のによ
り、直進方向算出手段１７にて算出した方向へ本体の直
進を制御する直進制御手段である。１９は清掃を行うた
めの清掃手段であり２０は本体３０の走行・操舵を行う
走行操舵手段である。

【００２３】２８は本体の基準方向を設定する基準方向
設定部であり、２５は左前障害物検知手段１２と右前障
害物検知手段１３からの障害物までの距離情報により本
体３０の前方の対面の状態を認識し、平面であるかどう
かを判断する対面状態認識部であり、２６は対面状態認
識部２５にて平面であると判断された対面情報を記憶す
る対面状態記憶部であり、２７は対面状態記憶部２６に
記憶された対面情報により本体３０の前方に連続した平
面が存在するかどうかを判断する連続平面判断部であ
り、２４は本体３０の方向を対面の状態を認識するため
の方向に設定する本体回転指示部であり、これらで対面
状態を認識するための方向に本体３０の方向を設定して
本体３０の前方に連続した平面が有るかどうかを判断し
て、有れば本体の基準方向を設定する姿勢制御動作を行
う姿勢制御手段２３を構成する。

【００２４】１４は前記障害物検知手段１１・直進制御
手段１６・清掃領域入力手段１８・姿勢制御手段２３か
らの信号を処理して、走行操舵手段２０に出力信号を送
り本体３０の前進・後退・停止・方向転換・回転を制御
し、さらに清掃手段１９を制御する判断処理部である。

【００２５】２１は方位センサ１５の零点が設定されて
からの本体３０の往復動作の回数を計数する往復回数計
数手段であり、２２は姿勢制御動作を行うかどうかを判
断する姿勢制御実行判断手段である。

【００２６】上記構成による作用は以下の通りである。
清掃動作を開始する際、図２に示すように基準壁に対し
て本体３０が正対するように（図２中αが９０°になる
よう）本体の方向を設定し、走行開始前に方位センサ３
５の角度の零点を設定する。これにより本体の基準方向
が基準壁に対してα（９０°）になり、本体３０は基準
壁と清掃領域入力手段１８にて設定された本体縦方向の
距離間を、直進方向算出手段１７において算出された方
向（図２中θ）に前進し、前方に障害物を検知すると停
止して直進方向を転換し、基準方向に後退し、直進中は
直進制御手段１６にて目標方向（前進はθ、後退は基準
方向）に直進するよう判断処理部１４に出力し、判断処
理部１４は走行操舵手段２０を操舵する。以降、清掃領
域設定手段１８にて設定された横方向の移動距離に到達
するまでこの動作を繰り返す。

【００２７】この往復清掃動作を繰り返すうちに方位セ
ンサ３５の零点にズレが生じ、本体３０の基準方向が方
位センサ１５の零点設定時よりδズレてしまう。

【００２８】往復回数計数手段２１は方位センサ１５の
零点設定時よりの往復回数を計数しており、姿勢制御実
行判断手段２２はこの往復回数を入力しており、往復回
数が規定値（例えば１０回）に到達し、本体３０が前方
に障害物を検知して停止すると、姿勢制御手段２３に姿
勢制御を実行するように指示を出す。

【００２９】姿勢制御手段２３の本体回転指示部２４は
この指示を受けて本体３０の方向を現在の方位センサ３
５の零点の方向になるよう判断処理部１４に出力し、判
断処理部１４は走行操舵手段２０を操舵して本体３０を
回転させ、本体３０の方向が方位センサ３５の零点の方
向になると、対面状態認識部２５に対面状態を確認する
ように指示を出す。対面状態認識部２５はこの指示を受
けて左前障害物検知手段１２からの本体３０の左前方の
障害物までの距離情報と、右前障害物検知手段１３から
の本体３０の右前方の障害物までの距離情報とにより対
面の状態を認識し、本体３０の前方に何らかの障害物が
あると判断すると、この対面情報を左右の距離の差とし
て、例えば、図２Ｂ点においては（Ｌ１−Ｒ１）、Ｃ点
においては（Ｌ２−Ｒ２）というように対面状態記憶部
２６に記憶してゆく。移動物を検知して本体３０が停止
した等により対面状態認識部２５が障害物を検知できな
かったときは対面状態記憶部２６の記憶内容は一旦クリ
アする。

【００３０】連続平面判断部２７は対面状態記憶部２６
に記憶された現在までの左右の距離差の情報を左右の距
離差の変化量としてみており、連続して規定往復回数、
左右の距離差の変化量が規定値以内に入っていれば、本
体３０の前方に連続した平面があると判断して基準方向
設定部２８に基準方向を設定するよう指示を出し、規定
値外の距離差の変化があればその時点で対面状態記憶部
２６の記憶内容を一旦クリアする。

【００３１】例えば、図３において、連続規定往復回数
を５回、距離差の変化量の規定値を±ａとすると、一旦
１番目の左右の距離差のデータに対して差の規定値が決
まり、４番目のデータにおいて規定値外の左右の距離差
のデータが入ってきたので、一旦対面状態記憶部２６の
内容がクリアされ、次の停止での左右の距離差のデータ
が１番目のデータとなり、このデータをもとにさの規定
値が±ａで決まり、連続して５番目までのデータが規定
値以内に入っているので、この時点で連続な平面が成立
する。通常、図２に示すような凹凸のない基準壁におい
ては基準方向がズレていたとしても、本体３０の基準方
向に対しての左右の距離差はほぼ決まってくるので、連
続な平面の判断を開始してからの左右の距離差の変化量
は、途中に凹凸があったり、基準壁の傾きが変わったり
しないかぎりほぼ一定となる。

【００３２】基準方向設定部２８は、連続平面判断部２
７からの指示を受けて、左前障害物検知手段１２からの
本体３０の左前方の障害物までの距離情報と、右前障害
物検知手段１３からの本体３０の右前方の障害物までの
距離情報とが、等しくなるような方向に、つまり、基準
壁に対して本体３０が９０゜の方向になるように本体３
０を回転するよう判断処理部１４に出力し、判断処理部
１４は走行操舵手段２０を操舵して本体３０を回転さ
せ、左右の距離情報が等しくなると本体３０を停止さ
せ、方位センサ１５の零点を設定する。これにより、方
位センサ１５の零点がズレても定期的に本体の基準方向
を基準壁に対して本体３０が９０゜の方向に設定するこ
とができる。

【００３３】また、姿勢制御動作を停止毎に行わず定期
的に行うのは通常の前進、停止、後退という動作に対し
て、姿勢制御動作を行うと多少でも時間がかかるので、
１つの清掃領域を短い時間で清掃終了させる為である。

【００３４】次に、本発明の第２の実施例を、図４、図
５を用いて説明する。図４において、４１は方位センサ
３５の零点が設定されてからの本体５０の往復回数を計
数する往復回数計数手段であり、３１は本体（図５中５
０））の前方、後方及び左右に配置した障害物を検知す
るための超音波を使用した複数の障害物検知センサであ
り、特に、本体前面の左端に配置した本体左前方の障害
物までの距離を検出する左前障害物検知手段３２と、本
体前面の右端に配置した本体右前方の障害物までの距離
を検出する右前障害物検知手段３３とがその一部を構成
している。

【００３５】３８は本体５０が清掃を行う領域の縦、横
の距離を入力する清掃領域入力手段であり、３７は清掃
領域入力手段３８により入力された清掃領域の縦の距離
に応じて本体５０の直進方向を算出する直進方向算出手
段であり、３５は本体の移動方向を検知する角度の零点
設定機能を有するジャイロ等の方位センサであり、３６
は方位センサ３５から入力される現在の本体方向のによ
り、直進方向算出手段３７にて算出した方向へ本体の直
進を制御する直進制御手段である。３９は清掃を行うた
めの清掃手段であり４０は本体５０の走行・操舵を行う
走行操舵手段である。

【００３６】４９は本体の基準方向を設定する基準方向
設定部であり、４５は左前障害物検知手段３２と右前障
害物検知手段３３からの障害物までの距離情報により本
体３０の前方の対面の状態を認識し、平面であるかどう
かを判断する対面状態認識部であり、４６は対面状態認
識部４５にて平面であると判断された対面情報を記憶す
る対面状態記憶部であり、４７は往復回数計数手段４１
より入力される往復回数により、後述の連続平面判断部
４８が連続な平面を判断するための平面連続検知回数の
規定値を設定する平面判断基準設定部であり、４８は平
面判断基準設定部４７から入力される平面連続検知回数
の規定値と対面状態記憶部４６に記憶された現在までの
対面状態により本体５０の前方の障害物が連続した平面
かどうかを判断する連続平面判断部であり、４４は本体
５０の方向を対面の状態を認識するための方向に設定す
る本体回転指示部であり、これらで対面状態を認識する
ための方向に本体５０の方向を設定して本体５０の前方
に連続した平面が有るかどうかを判断して、有れば本体
の基準方向を設定する姿勢制御動作を行う姿勢制御手段
４３を構成する。

【００３７】３４は前記障害物検知手段３１・直進制御
手段３６・清掃領域入力手段３８・姿勢制御手段４３か
らの信号を処理して、走行操舵手段４０に出力信号を送
り本体５０の前進・後退・停止・方向転換・回転を制御
し、さらに清掃手段３９を制御する判断処理部である。
４２は姿勢制御動作を行うかどうかを判断する姿勢制御
実行判断手段である。

【００３８】上記構成による作用は以下の通りである。
往復回数計数手段４１から姿勢制御実行判断手段４２に
入力される計数値が１０回になり、姿勢制御動作を実行
するよう姿勢制御手段４３指示を出し、図５に示すよう
に本体５０が基準壁に対して清掃領域入力手段３８にて
設定された領域を、連続な平面を探索しながら清掃、移
動している。今、平面判断基準設定部４７は往復回数計
数手段４１から入力される計数値が２０回未満では５
回、２０回以上では３回という規定回数を有しており、
往復回数計数手段４１からの入力により、規定回数を連
続平面判断部４８に出力しているとする。

【００３９】姿勢制御動作実行の指示が出た直後からは
連続平面判断部４８は平面判断基準設定部４７から入力
される５回という規定回数により、対面状態記憶部４６
に記憶された現在までの左右の距離差の情報を左右の距
離差の変化量が、連続して５回変化量の規定値以内に入
っていれば、本体５０の前方に連続した平面があると判
断して基準方向設定部４９に基準方向を設定するよう指
示を出し、連続５回以内に規定値外の距離差の変化があ
ればその時点で対面状態記憶部４６の記憶内容を一旦ク
リアする。

【００４０】図５において基準壁に凹凸が有り、Ｇ点で
の往復回数計数手段４１の計数値が１６回の時、Ｇ点か
らＨ点までは凹凸もなくほぼ一定した左右の距離差が対
面状態記憶部４６に記憶され、連続平面判断部４８にお
いて連続３回の平面は成立するが、Ｉ点では凹凸がある
ため、左右の距離差の変化量が大きくなり、変化量の規
定値外になると、対面状態記憶部４６の記憶内容を一旦
クリアしてしまい、連続５回の平面は成立しない。この
ように連続５回内の間隔で凹凸があると連続した平面が
全く成立しなくなり、基準方向設定部４９での本体５０
の基準方向の設定ができなくなるが、Ｊ点に来たとき、
往復回数計数手段４１にて計数される計数値が２０回に
なり、平面判断基準設定部４７にて規定回数が５回から
３回に切り換わり、連続平面判断部４８に出力される。
Ｊ点からＫ点までは凹凸もなくほぼ一定した左右の距離
差が対面状態記憶部４６に記憶され、連続平面判断部４
８において連続３回の平面は成立し、切り換わった規定
回数３回に達しているので、基準方向設定部４９に本体
５０の基準方向を設定するように指示を出し、Ｋ点にて
本体の基準方向を設定する。

【００４１】最初から規定回数を３回ではなく、５回で
設定するのは、通常は確実な連続平面にて本体の基準方
向を設定するためであり、仮に基準壁に凹凸が存在して
も連続な平面部を見つけて本体５０の基準方向を設定で
きるよう規定回数を切り換えるものである。

【００４２】また、本発明の第３の実施例を、図６、図
７、図８を用いて説明する。図６において、５１は本体
（図７中７０））の前方、後方及び左右に配置した障害
物を検知するための超音波を使用した複数の障害物検知
センサであり、特に、本体前面の左端に配置した本体左
前方の障害物までの距離を検出する左前障害物検知手段
５２と、本体前面の右端に配置した本体右前方の障害物
までの距離を検出する右前障害物検知手段５３とがその
一部を構成している。

【００４３】５８は本体７０が清掃を行う領域の縦、横
の距離を入力する清掃領域入力手段であり、５７は清掃
領域入力手段５８により入力された清掃領域の縦の距離
に応じて本体７０の直進方向を算出する直進方向算出手
段であり、５５は本体の移動方向を検知する角度の零点
設定機能を有するジャイロ等の方位センサであり、６６
は方位センサ５５から入力される現在の本体方向のによ
り、直進方向算出手段５７にて算出した方向へ本体の直
進を制御する直進制御手段である。５９は清掃を行うた
めの清掃手段であり６０は本体７０の走行・操舵を行う
走行操舵手段である。

【００４４】６５は左前障害物検知手段５２と右前障害
物検知手段５３からの障害物までの距離情報により本体
７０の前方の対面の状態を認識し、平面であるかどうか
を判断する対面状態認識部であり、６６は対面状態認識
部６５にて平面であると判断された対面情報を記憶する
対面状態記憶部であり、６８は対面状態記憶部６６に記
憶された対面情報により本体７０の前方に連続した平面
が存在するかどうかを判断する連続平面判断部であり、
６７は連続平面判断部６８にて連続な平面があると判断
されたときに出力される指示により、対面状態記憶部６
６から入力される現在までの対面の状態の情報により、
現在の対面の状態が本体７０の方向を設定できる状態か
を再度確認する対面状態確認手段であり、６９は対面状
態確認部６７からの指示により本体の基準方向を設定す
る基準方向設定部であり、６４は本体７０の方向を対面
の状態を認識するための方向に設定する本体回転指示部
であり、これらで対面状態を認識するための方向に本体
７０の方向を設定して本体７０の前方に連続した平面が
有るかどうかを判断して、有れば本体の基準方向を設定
する姿勢制御動作を行う姿勢制御手段６３を構成する。

【００４５】５４は前記障害物検知手段５１・直進制御
手段５６・清掃領域入力手段５８・姿勢制御手段６３か
らの信号を処理して、走行操舵手段６０に出力信号を送
り本体７０の前進・後退・停止・方向転換・回転を制御
し、さらに清掃手段５９を制御する判断処理部である。

【００４６】６１は方位センサ５５の零点が設定されて
からの本体７０の往復動作の回数を計数する往復回数計
数手段であり、６２は姿勢制御動作を行うかどうかを判
断する姿勢制御実行判断手段である。

【００４７】上記構成による作用は以下の通りである。
図７に示すように本体７０が基準壁に対して清掃領域入
力手段５８にて設定された領域を、連続な平面を探索し
ながら清掃、移動している。連続平面判断部４８は５回
という規定回数と左右の距離差の変化量の規定値ａを有
し、対面状態記憶部６６に記憶された現在までの左右の
距離差の情報を左右の距離差の変化量が、連続して５回
変化量の規定値以内に入っていれば、本体７０の前方に
連続した平面があると判断する。この時、図７のＭ点及
び、Ｏ点に示すように基準壁に凹凸があるが、凹凸が微
小であり、５回の連続な平面の判断を通して左右な距離
差の変化量が規定値ａ内に入っていれば、連続な平面が
成立する。

【００４８】仮にＯ点で本体７０の基準方向を設定する
とすると、実際には凹凸が有るため、左前障害物検知手
段５２からの本体７０の左前方の障害物までの距離情報
と、右前障害物検知手段５３からの本体７０の右前方の
障害物までの距離情報とが、等しくなるような方向に、
つまり、図７中に示す仮想壁面ｌに対して本体７０がα
（９０゜）の方向になるような方向ｍに基準方向が設定
されてしまう。

【００４９】今、連続平面判断部６８にて連続な平面が
成立すると、対面状態確認部６７に現在の対面状態を再
度確認するよう指示を出す。連続な平面が成立したと
き、対面状態記憶部６６には、図８に示すような１番目
の左右の距離差に対して規定値ａ内に入っている５回分
の左右の距離差が記憶されており、対面状態確認部６７
では対面状態記憶部６６から入力される現在の対面状
態、つまり、図８中の５番目の左右の距離差にたいして
左右の距離差の変化量の第２の規定値ｂをｂ＜ａとなる
ように設定し、現在までの左右の距離差（ここでは現在
まで左右の距離差のうち現在の１つ前の４番目の左右の
距離差が第２の規定値ｂ内に入っているかどうかを判断
して、入っていれば基準方向設定部６９に本体７０の基
準方向を設定するよう指示を出力し、入っていなければ
対面状態記憶部６６の記憶内容をクリアして、再度連続
な平面の判断するよう連続平面判断部６８に指示を出
す。基準方向設定部４９に基準方向を設定するよう指示
を出し、連続５回以内に規定値外の距離差の変化があれ
ばその時点で対面状態記憶部４６の記憶内容を一旦クリ
アする。

【００５０】これにより、実際に本体７０の方向を設定
するための対面部付近のみ高精度に連続した平面である
ことを確認できる。

【００５１】また、本発明の第４の実施例を、図９、図
１０を用いて説明する。図９において、７１は本体（図
１０中９０）の前方、後方及び左右に配置した障害物を
検知するための超音波を使用した複数の障害物検知セン
サであり、特に、本体前面の左端に配置した本体左前方
の障害物までの距離を検出する左前障害物検知手段７２
と、本体前面の右端に配置した本体右前方の障害物まで
の距離を検出する右前障害物検知手段７３とがその一部
を構成している。

【００５２】７８は本体９０が清掃を行う領域の縦、横
の距離を入力する清掃領域入力手段であり、７７は清掃
領域入力手段７８により入力された清掃領域の縦の距離
に応じて本体９０の直進方向を算出する直進方向算出手
段であり、７５は本体の移動方向を検知する角度の零点
設定機能を有するジャイロ等の方位センサであり、７６
は方位センサ７５から入力される現在の本体方向のによ
り、直進方向算出手段７７にて算出した方向へ本体の直
進を制御する直進制御手段である。７９は清掃を行うた
めの清掃手段であり８０は本体９０の走行・操舵を行う
走行操舵手段である。

【００５３】８９は本体の基準方向を設定する基準方向
設定部であり、８６は左前障害物検知手段７２と右前障
害物検知手段７３からの障害物までの距離情報により本
体９０の前方の対面の状態を認識し、平面であるかどう
かを判断する対面状態認識部であり、８７は対面状態認
識部８６にて平面であると判断された対面情報を記憶す
る対面状態記憶部であり、８８は対面状態記憶部８７に
記憶された対面情報により本体９０の前方に連続した平
面が存在するかどうかを判断する連続平面判断部であ
り、８４は障害物を検知して本体９０が停止した時の左
前障害物検知手段７２と右前障害物検知手段７３からの
それぞれの障害物までの距離情報より、本体９０の方向
を対面の状態を認識するための方向に設定したときの対
面の状態を予測して本体９０の方向の設定のための回転
方法を切り換える回転方法判断部であり、８５は複数の
回転方法を有し、回転方法判断部８４からの指示によ
り、指定された回転方法にて本体９０の方向を設定する
本体回転指示部であり、これらで対面状態を認識するた
めの方向に本体９０の方向を設定して本体９０の前方に
連続した平面が有るかどうかを判断して、有れば本体の
基準方向を設定する姿勢制御動作を行う姿勢制御手段８
３を構成する。

【００５４】７４は前記障害物検知手段７１・直進制御
手段７６・清掃領域入力手段７８・姿勢制御手段８３か
らの信号を処理して、走行操舵手段８０に出力信号を送
り本体９０の前進・後退・停止・方向転換・回転を制御
し、さらに清掃手段７９を制御する判断処理部である。

【００５５】８１は方位センサ７５の零点が設定されて
からの本体９０の往復動作の回数を計数する往復回数計
数手段であり、８２は姿勢制御動作を行うかどうかを判
断する姿勢制御実行判断手段である。

【００５６】上記構成による作用は以下の通りである。
本体９０は基準壁と清掃領域入力手段７８にて設定され
た本体縦方向の距離間を、直進方向算出手段７７におい
て算出された方向θに前進し、前方に障害物を検知する
と停止して直進方向を転換し、基準方向に後退し、直進
中は直進制御手段７６にて目標方向に直進するよう判断
処理部７４に出力し、判断処理部７４は走行操舵手段８
０を操舵する。以降、清掃領域設定手段７８にて設定さ
れた横方向の移動距離に到達するまでこの動作を繰り返
す。

【００５７】直進中に障害物を検知して停止する障害物
（基準壁）からの距離は、障害物検知手段７１（左前障
害物検知手段７２、右前障害物検知手段７３を含む）の
検知能力の下限値付近に設定されている。

【００５８】往復回数計数手段８１は方位センサ７５の
零点設定時よりの往復回数を計数しており、姿勢制御実
行判断手段８２はこの往復回数を入力しており、往復回
数が１０回に到達し、本体９０が前方に障害物を検知し
て停止すると、姿勢制御手段８３に姿勢制御を実行する
ように指示を出す。往復回数１０回までは前進から後
退、叉は後退から前進への本体９０の方向の回転は前
進、後退のそれぞれの直進方向を設定することにより直
進制御手段７６により、直進方向の反転後の初期に行わ
れている。本体回転指示部８５は図１０中に示すＶ点を
中心とする第１の回転方法とＷ点を中心とする第２の回
転方法を有しており、姿勢制御手段８３の回転方法判断
部８４は姿勢制御実行判断手段８２からの指示を受け
て、左前障害物検知手段７２と右前障害物検知手段７３
からのそれぞれの障害物までの距離情報により、回転方
法を判断して回転方法を本体回転指示部８５に出力す
る。

【００５９】回転方法判断部８４においては、基本は全
て第１の回転方法であるが、図１０に示すようにＶ点中
心の回転においては本体９０が停止して右前障害物検知
手段７３と障害物（基準壁）との距離Ｒ１が検知能力の
下限値付近まできているのに、回転することによりＲ２
となり、Ｒ２＜Ｒ１となって右前障害物検知手段７３が
実際の距離を検知できなくなる可能性があるため、右前
障害物検知手段７３からの障害物までの距離情報によ
り、第１の回転方法にて本体を回転させた後の右前障害
検知手段７３の障害物までの検知距離を予測し、右前障
害物検知手段７３が実際の距離を検知できなくなる可能
性があれば、第２の回転方法にて回転するように指示を
出す。

【００６０】また、移動する障害物等により本体９０が
停止し、左前障害物検知手段７２と右前障害物検知手段
７３からのそれぞれの障害物までの距離情報により、本
体回転後に対面が検知できそうにないとき、どちらの回
転方法もとらないという情報を出力する。

【００６１】本体回転指示部２４はこの指示または情報
を受けて、第１または第２の回転方法にて本体を回転さ
せるという指示であれば、本体９０の方向を現在の方位
センサ７５の零点の方向になるよう、回転方法と回転指
示を判断処理部７４に出力し、判断処理部７４は走行操
舵手段８０を操舵して本体９０を回転させ、どちらの回
転方法もとらないという情報であれば何もせず、姿勢制
御手段８３は判断処理部７４に直進を開始するように指
示を出す。この時、本体９０の回転は直進制御手段７６
にて行われ通常時の回転となる。

【００６２】これにより最も最適で無駄のない回転方法
を選択する事が出きる。また、第１の回転方法を基本と
しているのは、第２の回転方法では回転の方法が右側に
あるため、走行操舵手段８０等の床面に接地している部
分で本体９０の中心より右側に位置している部分に本体
９０の重量が集中してかかるが、第１の回転方法では、
本体９０の左右両方にバランス良く荷重がかかる為であ
る。

【００６３】次に、本発明の第５の実施例を、図１１を
用いて説明する。図１１において、９１は本体（図示せ
ず）の前方、後方及び左右に配置した障害物を検知する
ための超音波を使用した複数の障害物検知センサであ
り、特に、本体前面の左端に配置した本体左前方の障害
物までの距離を検出する左前障害物検知手段９２と、本
体前面の右端に配置した本体右前方の障害物までの距離
を検出する右前障害物検知手段９３とがその一部を構成
している。

【００６４】９８は本体が清掃を行う領域の縦、横の距
離を入力する清掃領域入力手段であり、９７は清掃領域
入力手段９８により入力された清掃領域の縦の距離に応
じて本体の直進方向を算出する直進方向算出手段であ
り、９５は本体の移動方向を検知する角度の零点設定機
能と角速度の基準設定機能を有するジャイロ等の方位セ
ンサであり、９６は方位センサ９５から入力される現在
の本体方向のにより、直進方向算出手段９７にて算出し
た方向へ本体の直進を制御する直進制御手段である。９
９は清掃を行うための清掃手段であり１００は本体の走
行・操舵を行う走行操舵手段である。

【００６５】１０４は本体が清掃動作を開始してからの
本体の往復動作の回数を計数する清掃往復計数手段であ
り、１０９は方位センサ９５の零点が設定された回数を
計数する零設定計数部であり、１１０は清掃往復計数手
段１０４と零設定計数部１０９の計数値を入力して零設
定計往復数部１０９の計数値が零設定の規定回数、清掃
往復計数手段１０４の計数値が段階的に有する清掃往復
の規定回数に共に達していなければ本体の基準方向を設
定する際に方位センサ９５の零点のみを設定し、片方で
達していれば方位センサの零点設定と、角速度の基準設
定を行う基準方向設定部であり、１０６は左前障害物検
知手段９２と右前障害物検知手段９３からの障害物まで
の距離情報により本体の前方の対面の状態を認識し、平
面であるかどうかを判断する対面状態認識部であり、１
０７は対面状態認識部１０６にて平面であると判断され
た対面情報を記憶する対面状態記憶部であり、１０８は
対面状態記憶部１０７に記憶された対面情報により本体
の前方に連続した平面が存在するかどうかを判断する連
続平面判断部であり、１０５は本体の方向を対面の状態
を認識するための方向に設定する本体回転指示部であ
り、これらで対面状態を認識するための方向に本体の方
向を設定して本体の前方に連続した平面が有るかどうか
を判断して、有れば本体の基準方向を設定する姿勢制御
動作を行う姿勢制御手段１０３を構成する。

【００６６】９４は前記障害物検知手段９１・直進制御
手段９６・清掃領域入力手段９８・姿勢制御手段１０３
からの信号を処理して、走行操舵手段１００に出力信号
を送り本体の前進・後退・停止・方向転換・回転を制御
し、さらに清掃手段９９を制御する判断処理部である。

【００６７】１０１は方位センサ９５の零点が設定され
てからの本体の往復動作の回数を計数する往復回数計数
手段であり、１０２は姿勢制御動作を行うかどうかを判
断する姿勢制御実行判断手段である。

【００６８】上記構成による作用は以下の通りである。
方位センサ９５は時間（１秒）当たりに変化する角度、
つまり角速度を検知して積分を行い、現在方位センサ９
５の零点から何度の角度にあるかを検知しており、方位
センサ９５にて本体の方向を検知するためには角度の零
点の設定と、角速度の基準を設定しなくてはならない。
清掃動作開始時にこの両者を設定して移動を開始する
が、清掃動作が進んでいくうちに両者共にズレが生じて
しまう。

【００６９】清掃往復計数手段１０４では清掃動作を開
始してからの本体の往復回数を計数しており、零設定計
数部１０９では方位センサ９５の零点が設定されてから
の往復回数を計数している。基準方向設定部１１０は、
清掃往復計数手段１０４からの計数値と零設定計数部１
０９からの計数値を入力しており、清掃往復計数手段１
０４からの計数値に対しては段階的に（例えば５０回、
１００回、１５０回・・・というように）規定値を有し
て、清掃動作開始時には初期値（５０回）が設定されて
おり、零設定計数部１０９からの計数値に対しては単一
の規定値（例えば、３回）を有している。

【００７０】今、清掃動作開始後、往復回数計数手段１
０１の計数値が１０回の時に姿勢制御実行判断手段１０
２が姿勢制御動作を行うよう姿勢制御手段１０３に指示
を出し、連続平面判断部１０８での規定回数が５回で、
最初の５回で連続な平面が成立したとすると、基準方向
設定部１１０においては、清掃往復計数手段１０４から
は１４回、零設定計数部１０９からは１回という計数値
の入力があり、このときは、両計数値共に規定値に達し
ていないので、方位センサ９５の角度の零点のみを設定
し、零設定計数部１０９の計数値は２になる。同様にし
て、清掃往復回数計数手段１０４の計数値が４２回（１
４回×３）になったとする。この時、零設定計数部１０
９の計数値は３になっており、規定値に達しているの
で、基準方向設定部１１０は、左前障害物検知手段９２
からの本体の左前方の障害物までの距離情報と、右前障
害物検知手段９３からの本体の右前方の障害物までの距
離情報とが、等しくなるような方向に、つまり、基準壁
に対して本体が９０゜の方向になるように本体を回転す
るよう判断処理部９４を通して走行操舵手段１００を操
舵して本体の方向を設定した後、方位センサ９５の角速
度の基準の設定と角度の零点の設定を行う。この時、清
掃往復計数手段１０４からの計数値に対する規定値は５
０回から１００回へと更新され、零設定計数部１０９の
計数値は１回に再設定される。

【００７１】仮に、連続平面判断部１０８にて連続な平
面が成立せず、清掃往復回数に対して方位センサ９５の
零点設定の回数が規定値に達せず（例えば１回）とも、
連続な平面が成立して、基準方向設定部１１０に入力さ
れる清掃往復計数手段１０４と零設定計数部１０９の計
数値のうち、清掃往復計数手段１０４の計数値が５０回
に達していれば、方位センサ９５の角速度の基準の設定
と角度の零点の設定を行う。

【００７２】零点設定と共に、毎回角速度の基準設定を
行わないのは、零点設定は瞬時に行えるのに対して、角
速度の基準を設定するのに時間が要するのと、角速度の
基準の設定は頻繁に行わなくても、清掃動作に大きな影
響はないからであるこれにより、本体の基準方向設定時
に零点の設定のみならず、角速度の基準の設定も行え、
高精度な基準方向の設定ができる次に、本発明の第６の
実施例を、図１２、図１３を用いて説明する。

【００７３】図１２において、１２１は本体（図１３中
１５０）の前方、後方及び左右に配置した障害物を検知
するための超音波を使用した複数の障害物検知センサで
あり、特に、本体前面の左端に配置した本体左前方の障
害物までの距離を検出する左前障害物検知手段１２２
と、本体前面の右端に配置した本体右前方の障害物まで
の距離を検出する右前障害物検知手段１２３とがその一
部を構成している。

【００７４】１２８は本体１５０が清掃を行う領域の
縦、横の距離を入力する清掃領域入力手段であり、１２
７は清掃領域入力手段１２８により入力された清掃領域
の縦の距離に応じて本体１５０の直進方向を算出する直
進方向算出手段であり、１２５は本体の移動方向を検知
する角度の零点設定機能を有するジャイロ等の方位セン
サであり、１２６は方位センサ１２５から入力される現
在の本体方向のにより、直進方向算出手段１２７にて算
出した方向へ本体の直進を制御する直進制御手段であ
る。１２９は清掃を行うための清掃手段であり１３０は
本体１５０の走行・操舵を行う走行操舵手段である。

【００７５】１４１は本体の基準方向を設定する基準方
向設定部であり、１３８は左前障害物検知手段１２２と
右前障害物検知手段１２３からの障害物までの距離情報
により本体１５０の前方の対面の状態を認識し、平面で
あるかどうかを判断する対面状態認識部であり、１３９
は対面状態認識部１３８にて平面であると判断された対
面情報を記憶する対面状態記憶部であり、１４０は対面
状態記憶部１３９に記憶された対面情報により本体１５
０の前方に連続した平面が存在するかどうかを判断する
連続平面判断部であり、１３４は障害物を検知して本体
１５０が停止した時の左前障害物検知手段１２２と右前
障害物検知手段１２３からのそれぞれの障害物までの距
離情報より、本体１５０の方向を対面の状態を認識する
ための方向に設定したとき平面有るかどうかを予測し、
平面ががないと予測されれば、平面がないという情報を
出力する平面予測部である。

【００７６】１３５は平面予測部１３４よりの平面がな
いという情報により、連続して平面がない往復回数を計
数する無平面計数部であり、１３６は無平面計数部１３
５からの入力により本体１５０の方向の設定のための本
体方向設定角度を切り換える回転角度設定部であり、１
３７は回転角度設定部１３６からの指示により、設定さ
れた方向に本体１５０の方向を設定する本体回転指示部
であり、これらで対面状態を認識するための方向に本体
１５０の方向を設定して本体１５０の前方に連続した平
面が有るかどうかを判断して、有れば本体の基準方向を
設定する姿勢制御動作を行う姿勢制御手段１３３を構成
する。

【００７７】１２４は前記障害物検知手段１２１・直進
制御手段１２６・清掃領域入力手段１２８・姿勢制御手
段１３３からの信号を処理して、走行操舵手段１３０に
出力信号を送り本体１５０の前進・後退・停止・方向転
換・回転を制御し、さらに清掃手段１２９を制御する判
断処理部である。

【００７８】１３１は方位センサ１２５の零点が設定さ
れてからの本体１５０の往復動作の回数を計数する往復
回数計数手段であり、１３２は姿勢制御動作を行うかど
うかを判断する姿勢制御実行判断手段である。

【００７９】上記構成による作用は以下の通りである。
本体１５０は基準壁と清掃領域入力手段１２８にて設定
された本体縦方向の距離間を、直進方向算出手段７７に
おいて算出された方向θに前進し、前方に障害物を検知
すると停止して直進方向を転換し、基準方向に後退し、
直進中は直進制御手段１２６にて目標方向に直進するよ
う判断処理部１２４に出力し、判断処理部７４は走行操
舵手段１３０を操舵する。以降、清掃領域設定手段１２
８にて設定された横方向の移動距離に到達するまでこの
動作を繰り返す。

【００８０】方位センサ１２５の零点が大きくズレてく
ると、図１３に示すように本体１５０が障害物（基準
壁）を検知して停止しした時の、左前障害物検知手段１
２２からの障害物（基準壁）までの距離Ｌ１と、右前障
害物検知手段１２３からの障害物（基準壁）までの距離
Ｒ１に大きな差が生じ、本体１５０の障害物（基準壁）
からの停止距離Ｌ１が検知能力の下限距離付近であるの
に対して、Ｒ２は上限距離付近、または上限距離以上に
なってしまい、実際には平面があっても、平面がないよ
うに見えてしまう。

【００８１】平面予測部１３４は姿勢制御実行判断手段
１３２より、姿勢制御動作を行うよう姿勢制御手段１３
３に指示があると、停止した時の左前障害物検知手段１
２２と右前障害物検知手段１２３からのそれぞれの障害
物までの距離情報より、本体１５０の方向を対面の状態
を認識するための方向に設定したとき平面有るかどうか
を予測し、上記のように平面が見えていないため平面が
ないという判断を行えば、平面がないという情報を出力
し、そうでなければ平面があるという情報を出力する。
無平面計数部１３５は平面予測部１３４からの情報を入
力して、平面が有れば計数値を加算して、無ければ零に
クリアする。回転角度設定部１３６は無平面計数部の計
数値を入力して、計数値が規定値（例えば５回）未満で
あれば本体回転指示部１３７に本体の方向設定角度を方
位センサ１２５の零度の方向として出力し、規定値以上
になればＬ１とＲ１により決まる角度（例えばＬ１＜Ｒ
１であれば方位センサ１２５の零度に対して左に２０°
振った角度）を本体の方向設定角度ととして本体回転指
示部１３７に出力し、本体回転指示部１３７は入力した
本体の方向設定角度に本体の方向を設定するよう判断処
理部１２４に出力し、判断処理部１２４は走行操舵手段
１３０を操舵して本体１５０を回転させ、本体の方向を
設定する。

【００８２】これにより、方位センサ１２５の零点に大
きなズレが生じても左前障害物検知手段１２２、右前障
害物検知手段１２３の実際の対面の状態を認識して、連
続な平面判断を行い、基準方向の設定を行うことができ
る。

【００８３】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の第１の手段によれば本体前面の左端、及び右端に
設けた障害物検知手段により検知する本体前方左右の障
害物までの距離差を前方停止毎に、平面か判断して記憶
し、連続な平面であると判断してから、連続な平面にお
いて本体の向きが前方の壁に対して直角となる方向に本
体移動の基準方向の設定を行うので、高精度に基準方向
の設定が行え、また定期的に行うので、清掃軌跡にズレ
が生じにくくなり、未清掃領域の発生を未然に防ぐこと
が出きる。

【００８４】また、第２の手段により、連続な平面の判
断の往復回数規定値を、連続な平面が成立しにくいと時
は少なくするので、壁に凹凸があるところでも、連続な
平面が成立し易く、基準方向の設定がしやすくなり、未
清掃領域の発生を未然に防ぐことが出きる。

【００８５】また、第３の手段により、連続な平面が確
認できた後、実際に基準方向を設定する壁面を再度連続
な平面かを確認するので、壁面の状態による誤方向への
基準方向の設定が減少し、高精度な基準方向の設定が行
える。

【００８６】また、第４の手段により、本体停止時の本
体前方左右の障害物までの距離差により壁面の状態認識
の為の本体の方向設定の回転方法を切り換えることによ
り、障害物検知手段の最低距離検出限界値以上の距離に
おいて壁面の状態を正確に認識でき、また、最適な回転
方法を得ることができる。

【００８７】また、第５の手段により、定期的にジャイ
ロの零点設定のみでなく、角速度の基準設定を行うこと
により、零点設定を高精度に行え、基準方向の設定が高
精度に行える。

【００８８】また、第６の手段により、本体の停止時に
障害物検知手段が前方に障害物がないと認識しても、壁
面の状態認識の為の本体の方向設定の角度を切り換えて
設定することにより、ジャイロの零点が大きくずれて、
本体前方左または右の壁面までの距離が障害物検知手段
の最高距離検出限界値よりも大きくなっても、正確に壁
面の状態を認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自走式掃除機の第１の実施例のブロッ
ク図

【図２】同自走式掃除機の動作を示す図

【図３】同自走式掃除機の走行時の左右の距離差を示す
図

【図４】本発明の自走式掃除機の第２の実施例を示すブ
ロック図

【図５】同自走式掃除機の動作を示す図

【図６】本発明の自走式掃除機の第３の実施例を示すブ
ロック図

【図７】同自走式掃除機の動作を示す図

【図８】同自走式掃除機の走行時の左右の距離差を示す
図

【図９】本発明の自走式掃除機の第４の実施例を示すブ
ロック図

【図１０】同自走式掃除機の動作を示す図

【図１１】本発明の自走式掃除機の第５の実施例を示す
のブロック図

【図１２】本発明の自走式掃除機の第６の実施例を示す
ブロック図

【図１３】同自走式掃除機の動作を示す図

【図１４】従来の自走式掃除機の概略構成図

【図１５】従来の自走式掃除機の動作の説明図

【符号の説明】

１１、３１、５１、７１、９１、１２１ 障害物検知手
段 １２、３２、５２、７２、９２、１２２ 左前障害物検
知手段 １３、３３、５３、７３、９３、１２３ 右前障害物検
知手段 １４、３４、５４、７４、９４、１２４ 判断処理部 １５、３５、５５、７５、９５、１２５ 方位センサ １６、３６、５６、７６、９６、１２６ 直進制御手段 １７、３７、５７、７７、９７、１２７ 直進方向算出
手段 １８、３８、５８、７８、９８、１２８ 清掃領域入力
手段 １９、３９、５９、７９、９９、１２９ 清掃手段 ２０、４０、６０、８０、１００、１３０ 走行操舵手
段 ２１、４１、６１、８１、１０１、１３１ 往復回数計
数手段 ２２、４２、６２、８２、１０２、１３２ 姿勢制御実
行判断手段 ２３、４３、６３、８３、１０３、１３３ 姿勢制御手
段 ２４、４４、６４、８５、１０５、１３７ 本体回転指
示部 ２５、４５、６５、８６、１０６、１３８ 対面状態確
認部 ２６、４６、６６、８７、１０７、１３９ 対面状態記
憶部 ２７、４８、６８、８８、１０８、１４０ 連続平面判
断部 ２８、４９、６９、８９、１１０、１４１ 基準方向設
定部 ３０、５０、７０、９０、１５０ 本体 ４７ 平面判断基準設定部 ６７ 対面状態確認部 ８４ 回転方法判断部 １０４ 清掃往復計数部 １０９ 零設定計数部 １３４ 平面予測部 １３５ 無平面計数部 １３６ 回転角度設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藪内 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 光康 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤原 俊明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 江口 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 乾 弘文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高木 祥史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黒木 義貴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 妹尾 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体を移動させる走行操舵手段と、基準
   方向である零点の設定機能を有して本体の走行方向を検
   知する方位センサと、前後方向並びに左右方向の障害物
   の有無と障害物との距離を検出する複数の障害物検知手
   段と、前記障害物検知手段において本体の前面の左端に
   配置した左前障害物検知手段と、本体の前面の右端に配
   置した右前障害物検知手段と、本体が清掃を行う領域の
   縦、横の距離を入力する清掃領域入力手段と、清掃領域
   入力手段より入力された領域の縦の距離に応じて本体の
   直進方向を算出する直進方向算出手段と、前記方位セン
   サからの入力により前記直進方向算出手段にて算出され
   た直進方向に本体を直進制御する直進制御手段と、清掃
   を実行する清掃手段を有し、前記左前障害物検知手段の
   出力と前記右前障害物検知手段の出力の差により本体に
   対して対面する前方障害物の状態を認識、判定する対面
   状態認識部と、前記対面状態認識部からの入力により現
   在以前の対面の状態を複数記憶する対面状態記憶部と、
   前記対面状態認識部が対面の状態を認識するための本体
   の向きを基準方向に設定する本体回転指示部と、前記対
   面状態記憶部に記憶された過去から現在までの連続した
   複数の対面状態情報により前方障害物が連続した平面で
   あるかを判断する連続平面判断部と、前記連続平面判断
   部からの入力により前記左前障害物検知手段と前記右前
   障害物検知手段とから入力される障害物までの距離情報
   により方位センサの零点を設定して本体の基準方向を設
   定する基準方向設定部とから構成される、連続した平面
   にて本体の基準方向を設定する姿勢制御を行う姿勢制御
   手段と、本体の基準方向が設定されてからの直進往復回
   数を計数する往復回数計数手段と、前記往復回数計数手
   段からの入力により姿勢制御を実行するか判断する姿勢
   制御実行判断手段とを有し、前記姿勢制御手段、前記障
   害物検知手段、清掃領域入力手段、直進方向算出手段か
   らの信号を処理して前記走行操舵手段に出力信号を送
   り、本体の前進・後退・停止・回転・方向転換を制御
   し、さらに前記清掃手段を制御する判断処理部とを備え
   てなる自走式掃除機。
2. 【請求項２】 本体の基準方向が設定されてからの直進
   往復回数を計数する往復回数計数手段からの入力によ
   り、連続した平面であるかを判断するための過去から現
   在までの連続した対面状態情報の個数を切り換える平面
   判断基準設定部を有し、前記平面判断基準設定部にて設
   定された対面状態情報の個数により、前方障害物が連続
   した平面かを判断する連続平面判断部を姿勢制御手段に
   備えたことを特徴とする請求項１記載の自走式掃除機。
3. 【請求項３】 連続平面判断部からの入力により、対面
   状態認識部と対面状態記憶部から入力される対面状態情
   報によって現在の対面状態を再度確認する対面状態確認
   部と、前記対面状態確認部からの入力により左前障害物
   検知手段と右前障害物検知手段とから入力される障害物
   までの距離情報によって本体の基準方向を設定する基準
   方向設定部を姿勢制御手段に備えたことを特徴とする請
   求項１または２項記載の自走式掃除機。
4. 【請求項４】 対面状態認識部が対面の状態を認識する
   ための本体の向きを設定する前に、左前障害物検知手段
   と右前障害物検知手段とから入力される障害物までの距
   離情報によって本体の向き設定後の対面状態を予測して
   本体の向きを設定するための本体の回転方法の切り換え
   判断をする回転方法判断部と、複数の回転方法を有し前
   記回転方法判断部にて設定された回転方法にて本体の向
   きを基準方向に設定する本体回転指示部を姿勢制御手段
   内に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項記載の自走式掃除機。
5. 【請求項５】 基準方向である零点と基準角速度の設定
   機能を有して本体の走行方向を検知する方位センサを有
   し、清掃動作開始時からの直進往復回数を計数する清掃
   往復計数手段を有し、前記方位センサの零点が設定され
   た回数を計数する零設定計数部と、連続平面判断部と前
   記清掃往復計数手段と前記往復回数計数手段からの入力
   により、方位センサの角速度の基準点を設定すると同時
   に、左前障害物検知手段と右前障害物検知手段とから入
   力される障害物までの距離情報により方位センサの零点
   を設定して本体の基準方向を設定する基準方向設定部を
   有すること特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載
   の自走式掃除機。
6. 【請求項６】 対面状態認識部が対面の状態を認識する
   ための本体の向きを設定する前に、左前障害物検知手段
   と右前障害物検知手段とから入力される障害物までの距
   離情報によって本体の向き設定後の対面状態が平面かど
   うかを予測する平面予測部と、前記平面予測部から入力
   される平面がないという情報により本体の直進往復回数
   を計数する無平面計数部と、前記無平面計数部の計数値
   により本体の向きを設定する方向角度を設定する回転角
   度設定部と、本体の向きを前記回転角度設定部にて設定
   された角度に設定する本体回転指示部を姿勢制御手段内
   に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
   記載の自走式掃除機。