JP2020013486A - 自走式掃除機及び自走式掃除機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部を持ち上げた場合においても、適切な走行制御が可能な自走式掃除機等を提供する。【解決手段】自走式掃除機１００は、床面上を走行して、当該床面を掃除する本体部１０１と、本体部１０１に設けられて、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出する検出部１８０と、検出部１８０が検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定部１５１と、判定部１５１の判定結果に基づいて本体部１０１の走行を制御する走行制御部１５２と、本体部１０１に設けられて、本体部１０１を床面に対して持ち上げる持ち上げ部１３３と、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、所定の閾値を変更する変更部１５３と、を備える。【選択図】図５

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及び自走式掃除機の制御方法に関する。

従来、電気コード等の障害物を乗り越えるために、本体部を床面に対して持ち上げる持ち上げ部を備える自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２７７２１４号公報

ここで、持ち上げ部によって本体部が持ち上げられた場合、本体部に設けられ、自走式掃除機の周囲に位置する対象物との距離を検出する検出部の位置もまた変化するために、検出部の検出結果に応じた自走式掃除機が誤動作をする場合がある。

本発明は、本体部を持ち上げた場合においても、適切な走行制御が可能な自走式掃除機等を提供する。

本発明の一態様に係る自走式掃除機は、床面上を走行して、当該床面を掃除する本体部と、前記本体部に設けられて、前記本体部の周辺に存在する対象物と前記本体部との距離を検出する検出部と、前記検出部が検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記本体部の走行を制御する走行制御部と、前記本体部に設けられて、前記本体部を前記床面に対して持ち上げる持ち上げ部と、前記持ち上げ部によって持ち上げられた前記本体部の位置に基づいて、前記所定の閾値を変更する変更部と、を備える。

また、本発明の一態様に係る自走式掃除機の制御方法は、床面上を自律的に走行して掃除する自走式掃除機の制御方法であって、本体部の周辺に存在する対象物と前記本体部との距離を検出する検出ステップと、前記検出ステップで検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップでの判定結果に基づいて前記本体部の走行を制御する走行ステップと、前記本体部を前記床面に対して持ち上げる持ち上げステップと、前記持ち上げステップで持ち上げられた前記本体部の位置に基づいて、前記所定の閾値を変更する変更ステップと、を含む。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明によれば、本体部を持ち上げた場合においても、適切な走行制御が可能な自走式掃除機等を提供することができる。

図１は、実施の形態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、実施の形態に係る持ち上げ部の概略構成を示す模式断面図である。 図５は、実施の形態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６は、実施の形態に係る自走式掃除機の動作手順を示すフローチャートである。

次に、本発明における自走式掃除機等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）
［構成］
まず、実施の形態に係る自走式掃除機の構成について説明する。

図１は、実施の形態における自走式掃除機１００の外観を上方から示す平面図である。図２は、実施の形態における自走式掃除機１００の外観を下方から示す底面図である。図３は、実施の形態における自走式掃除機１００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、自律的に床面上等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、当該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）と、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）と、検出部１８０等の各種センサと、制御部１５０（図５参照）と、持ち上げ部１３３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（具体的には、進行方向に直交する方向）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５参照）及び走行用モータ１３６を収容するハウジング等を有する。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、右回転等、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、前進又は後退しながら左回転又は右回転する場合には、前進又は後退しながら右折又は左折をすることになる。一方、自走式掃除機１００は、前進又は後退しない状態で左回転又は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を移動又は旋回させるための移動部である。駆動ユニット１３０は、制御部１５０（具体的には、後述する走行制御部１５２（図５参照））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、ごみ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ブラシ駆動モータ等を備えている。

吸引口１７８からごみ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、制御部１５０からの指示に基づいて電動ファン及びブラシ駆動モータ等を動作させる。

検出部１８０は、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出するセンサである。ここで、対象物とは、自走式掃除機１００が本体部１０１との距離に基づいて走行を変更させる必要がある物体であり、床面上に存在する椅子、机等の障害物だけでなく、壁、床等も含む。検出部１８０は、例えば、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出するセンサを複数有する。本実施の形態では、検出部１８０は、障害物センサ１７３と、測距センサ１７４と、床面センサ１７６と、を備える。

障害物センサ１７３は、本体部１０１の前方（具体的には、進行方向側）に存在する障害物を検出するセンサである。本実施の形態の場合、障害物センサ１７３は、超音波センサが用いられる。障害物センサ１７３は、本体部１０１の前方の中央に配置される発信部１７１及び発信部１７１の両側にそれぞれ配置される受信部１７２を有し、発信部１７１から発信されて障害物によって反射して帰ってきた超音波を受信部１７２がそれぞれ受信することで、障害物の距離及び位置を検出することができる。

測距センサ１７４は、自走式掃除機１００の周囲に存在する壁、障害物等と自走式掃除機１００との距離を検出するセンサである。本実施の形態の場合、測距センサ１７４は、レーザ光をスキャンして壁、障害物等により反射した光に基づき距離を測定するいわゆるレーザーレンジスキャナである。測距センサ１７４は、具体的には、後述する環境地図を作成するために用いられる。

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きた光の角度に基づいて、床面との距離を検出する。

自走式掃除機１００が備える他の各種センサとして以下のようなセンサを例示できる。

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図示しないバンパが、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の前方空間を撮像する装置である。カメラ１７５で撮像された画像は、画像処理され、画像内の特徴点の位置から本体部１０１の前方空間にある障害物の形状を認識することができるものとなっている。

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、角速度等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。

以上の障害物センサ１７３、測距センサ１７４、衝突センサ、カメラ１７５、床面センサ１７６、及び、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。

持ち上げ部１３３は、本体部１０１の少なくとも一部を持ち上げる装置である。

図４は、実施の形態に係る持ち上げ部１３３の概略構成を示す模式断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、持ち上げ部１３３による本体部１０１の持ち上げが解除された状態（正常状態ともいう）を示している。図４の（ｂ）は、持ち上げ部１３３により本体部１０１が持ち上げられた状態（持ち上げ状態ともいう）を示している。

持ち上げ部１３３は、先端部で車輪１３１を回転可能に保持するアーム１３２と、当該アーム１３２の基端部を回転させることで、アーム１３２の先端部を本体部１０１から出没させる駆動モータ１３４（図５参照）と、を備えている。

図４の（ａ）に示すように、アーム１３２の先端部が本体部１０１内に収まっていると、本体部１０１の位置は正常状態となる。

一方、図４の（ｂ）に示すように、アーム１３２の先端部が本体部１０１から突出されていると、本体部１０１の位置は持ち上げ状態となる。持ち上げ状態では、本体部１０１の前部が後部よりも持ち上がっており、本体部１０１の全体としては前部が後部よりも高位となるように傾いている。

持ち上げ部１３３は、本体部１０１の前部を持ち上げることで、本体部１０１が前進時に障害物に対して衝突せずに乗り上がることを支援できるようになっている。例えば、障害物が絨毯等の敷物である場合には、本体部１０１が持ち上げ状態でないと敷物に接触して、敷物を捲り上げてしまうおそれがある。敷物を捲り上げてしまうと、当該部分に本体部１０１が座礁してそれ以上の走行が阻害されてしまう。或いは、捲り上がった敷物の下に本体部１０１が入り込み、それ以上の走行が不可能となってしまう。

本実施の形態では、持ち上げ部１３３によって本体部１０１が持ち上げ状態となるために、敷物に干渉せずに走行を継続することが可能となる。これにより、様々な障害物が存在する状況においてもより安定した自律走行が可能となる。

持ち上げ部１３３は、例えば、駆動モータ１３４の回転角を検出するエンコーダ１３９を同様に備える。制御部１５０は、例えば、エンコーダ１３９からの情報により、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置を算出する。

なお、本体部１０１の位置とは、正常状態から持ち上げ部１３３によって本体部１０１が変化した位置を示し、例えば、自走式掃除機１００が図４の（ｂ）に示すような本体部１０１の前部が後部よりも高位となるような姿勢の変化をする場合、前部の高さ方向の位置を示す。なお、例えば、本体部１０１が持ち上げ部１３３によって前部だけではなく後部も含めた全体が上がる構成である場合、本体部１０１の位置とは、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の任意の箇所の高さ方向の位置を示してもよい。

また、持ち上げ部１３３は、本体部１０１を持ち上げているか否かを制御部１５０が判定するために、エンコーダ１３９ではなく、例えば、マイクロスイッチ等の接触式センサを備えてもよい。持ち上げ部１３３がマイクロスイッチを備える場合、制御部１５０は、例えば、マイクロスイッチがオンになっている場合に正常状態と判定し、マイクロスイッチがオフになっている場合に持ち上げ状態と判定する。もちろん、自走式掃除機１００は、マイクロスイッチがオンになっている場合に持ち上げ状態と制御部１５０が判定し、マイクロスイッチがオフになっている場合に持ち上げ状態と制御部１５０が判定するような構成でもよい。

図５は、実施の形態に係る自走式掃除機１００の制御構成を示すブロック図である。

図５に示すように、制御部１５０には、駆動ユニット１３０と、障害物センサ１７３と、測距センサ１７４と、カメラ１７５と、床面センサ１７６と、衝突センサ１１９と、清掃ユニット１４０と、持ち上げ部１３３と、記憶部１９０と、が電気的に接続されている。なお、図５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。

制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えており、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。

ここで、制御部１５０は、各種センサ（例えば、エンコーダ１３７、測距センサ１７４）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。制御部１５０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等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。

制御部１５０は、走行実績を例えば縦横１０ｃｍ等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、制御部１５０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、制御部１５０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。

制御部１５０は、掃除時においては、清掃ユニット１４０を制御して、ブラシ駆動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、床面上のごみを吸引する。

また、制御部１５０は、障害物の有無に基づいて、持ち上げ部１３３の駆動モータ１３４を制御して、正常状態と持ち上げ状態とを切り替える。具体的には、制御部１５０は、障害物センサ１７３、測距センサ１７４及びカメラ１７５の少なくとも一つ（以下、障害物検出部と呼称する）が障害物を検出した際においては、検出結果に基づいて、障害物が乗り越え可能か否かを判定する。ここで、障害物としては、自走式掃除機１００が乗り越え可能な障害物と、乗り越えが不可能な障害物とに分類される。乗り越え可能な障害物としては、例えば、絨毯等の敷物や、電気コードが挙げられる。また、乗り越え不可能な障害物としては、壁、家具等が挙げられる。制御部１５０は、乗り越えが可能な障害物か、不可能な障害物かの判断を、カメラ１７５が取得した障害物の画像に基づいて行う。具体的には、制御部１５０は、カメラ１７５が取得した障害物の画像から検出される障害物の厚み（具体的には、床面からの高さ）に基づいて乗り越えが可能な障害物か、不可能な障害物かの判断を行う。

なお、制御部１５０は、衝突センサ１１９の検出結果に基づいて、乗り越えが可能な障害物か、不可能な障害物かの判断を行ってもよい。例えば、制御部１５０は、障害物検出部が障害物を検出している状態で、衝突センサ１１９の検出結果がオンとなった場合には、乗り越え不可能な障害物であると判断し、衝突センサ１１９の検出結果がオフのままの場合には、乗り越え可能な障害物と判断する。

制御部１５０は、このような判断に基づいて、持ち上げ部１３３を動作させて、本体部１０１を持ち上げた、持ち上げ状態に変更させる。

また、制御部１５０は、検出部１８０、カメラ１７５、衝突センサ１１９等の検出結果に基づいて、走行制御を行う。制御部１５０は、機能的には、判定部１５１と、走行制御部１５２と、変更部１５３と、を備える。

判定部１５１は、検出部１８０が検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する。例えば、本体部１０１の位置が正常状態の場合は、判定部１５１は、床面センサ１７６から取得した値が、記憶部１９０に記憶されている所定の閾値を示す第１閾値情報１９１の値よりも大きいか、小さいかを判定する。また、検出部１８０が本体部１０１の周辺に存在する対象物との距離を測定する複数のセンサを有する場合、判定部１５１は、複数のセンサのそれぞれが検出した距離が、複数のセンサのそれぞれに対応して定められている所定の閾値をそれぞれ超えるか否かを判定する。複数のセンサのそれぞれには、例えば、それぞれ異なる閾値が定められている。複数のセンサのそれぞれに対応して定められている所定の閾値は、例えば、記憶部１９０に予め記憶されている。

走行制御部１５２は、検出部１８０等の各種センサ等の情報に基づいて、駆動ユニット１３０に指示を出して本体部１０１を走行させる。また、走行制御部１５２は、判定部１５１の判定結果に基づいて本体部１０１の走行を制御する。

変更部１５３は、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を異なる値に変更する。具体的には、変更部１５３は、持ち上げ部１３３によって本体部１０１が持ち上げられていない場合（つまり、正常状態の場合）には、判定部１５１が検出部１８０の検出結果の判定に用いる所定の閾値を第１閾値に設定し、持ち上げ部１３３によって本体部１０１が持ち上げられている場合（つまり、持ち上げ状態の場合）には、判定部１５１が検出部１８０の検出結果の判定に用いる所定の閾値を第１閾値とは異なる第２閾値に設定する。変更部１５３は、例えば、上述した持ち上げ部１３３が備えるエンコーダ１３９からの情報により、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置を算出することで、正常状態であるか持ち上げ状態であるかを判定し、判定結果に基づいた閾値の変更を行う。

例えば、走行制御部１５２は、検出部１８０の一例である床面センサ１７６が検出した対象物の一例である床面との距離が所定の閾値を超える、つまり、所定の閾値として設定された距離より離れていると判定部１５１が判定した場合、進行方向に床面が無いと判定して進行方向を変更する走行制御を行う。また、例えば、走行制御部１５２は、障害物センサ１７３が検出した対象物の一例である障害物との距離が所定の閾値を超える、つまり、所定の閾値として設定された距離未満であると判定した場合、当該障害物を回避する走行制御を行う。

しかし、図４の（ａ）（正常状態）及び図４の（ｂ）（持ち上げ状態）で示されるように、正常状態と持ち上げ状態とでは、床面の状況が同様の場合においても床面センサ１７６からの検出距離が、例えば、進行方向側の床面センサ１７６ではＬ１とＬ２とで異なった値を取得してしまう。このように、持ち上げ部１３３によって本体部１０１が持ち上げられた場合、本体部１０１に設けられ、床面との距離を検出する床面センサ１７６から取得できる値が変化するために、正常状態と持ち上げ状態とで同じ閾値を用いて判定部１５１が判定した場合、正常状態では進行方向に床面が有ると判定する場合においても、持ち上げ状態では床面が無いと判定する誤動作をしてしまう虞がある。同様に、正常状態と持ち上げ状態とで、本体部１０１に設けられる障害物センサ１７３、及び、測距センサ１７４から得られる値もまた変化するために、正常状態と持ち上げ状態とで同じ閾値を用いて判定部１５１が判定した場合、誤動作をしてしまう虞がある。

そこで、変更部１５３は、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を変更する。具体的には、変更部１５３は、本体部１０１の位置が正常状態か持ち上げ状態かを判定し、判定結果に基づいて判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を変更する。例えば、変更部１５３は、本体部１０１の位置が正常状態である場合には、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を第１閾値情報１９１に基づいて第１閾値にし、本体部１０１の位置が持ち上げ状態である場合には、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を第２閾値情報１９２に基づいて、第１閾値とは異なる第２閾値にする。例えば、変更部１５３が本体部１０１の位置が正常状態か持ち上げ状態かを判定するために、エンコーダ１３９からの情報により、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置を算出する。

なお、本実施の形態では、第１閾値情報１９１に基づく第１閾値と、第２閾値情報１９２に基づく第２閾値との２つの閾値を用いているが、本体部１０１の位置に対応する３つ以上の閾値が設定されてもよい。また、検出部１８０が本体部１０１の周辺に存在する対象物との距離を測定する複数のセンサを有する場合、変更部１５３は、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、複数のセンサのそれぞれに定められている所定の閾値をそれぞれ変更する。このように、検出部１８０が複数のセンサを有する場合、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値には、複数のセンサのそれぞれに対応する閾値が定められている。

記憶部１９０は、判定部１５１が判定に用いる所定の閾値を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリである。図５には、判定部１５１の判定に用いられる２つの閾値である第１閾値の情報が含まれている第１閾値情報１９１と、第１閾値とは異なる第２閾値の情報が含まれている第２閾値情報１９２とが記憶部１９０に記憶されている場合を例示している。本実施の形態では、本体部１０１の位置が正常状態である場合には判定部１５１が第１閾値情報１９１に含まれる第１閾値を用いて検出部１８０の検出結果を判定し、本体部１０１の位置が持ち上げ状態である場合には判定部１５１が第２閾値情報１９２に含まれる第２閾値を用いて検出部１８０の検出結果を判定する場合について説明する。

もちろん、記憶部１９０には、判定部１５１の判定に用いられる閾値として、本体部１０１の位置に対応する３つ以上の閾値に関する情報を記憶されていてもよい。また、第１閾値情報１９１及び第２閾値情報１９２には、それぞれ、障害物センサ１７３の検出結果の判定に用いられる閾値、測距センサ１７４の検出結果の判定に用いられる閾値、及び、床面センサ１７６の検出結果の判定に用いられる閾値のように、それぞれのセンサに用いられる、それぞれ異なる閾値が含まれていてもよい。

［動作］
続いて、自走式掃除機１００の動作について説明する。

図６は、実施の形態に係る自走式掃除機１００の動作手順を説明するためのフローチャートである。

まず、自走式掃除機１００は、例えば、図４の（ａ）に示す正常状態において走行を開始する。この場合、変更部１５３は、第１閾値情報１９１に基づいて第１閾値を判定部１５１が判定に用いる閾値として設定する。

次に、検出部１８０は、本体部１０１と対象物との距離を検出する（ステップＳ１）。例えば、ステップＳ１では、床面センサ１７６は、自走式掃除機１００が走行中に逐次床面との距離を検出する。

また、自走式掃除機１００は、検出部１８０によって検出された対象物との距離と第１閾値とに基づいて、走行を制御する（ステップＳ２）。例えば、ステップＳ２では、判定部１５１が床面センサ１７６によって検出された床面との距離が第１閾値を超える、つまり、設定された第１閾値よりも床面と離れたか否かを判定する。走行制御部１５２は、判定部１５１の判定結果に基づいて、走行制御を行う。

次に、制御部１５０は、カメラ１７５等によって、絨毯等の自走式掃除機１００が乗り越えることが可能な所定の障害物を検知したか否かを判定する（ステップＳ３）。

絨毯等の自走式掃除機１００が乗り越えることが可能な所定の障害物を検知したと判定しない場合（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ１に戻り、制御部１５０は、持ち上げ部１３３に本体部１０１を持ち上げさせず、検出部１８０によって検出された対象物との距離と第１閾値とに基づく走行制御を続ける。

一方、絨毯等の自走式掃除機１００が乗り越えることが可能な所定の障害物を検知したと判定した場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、制御部１５０は、持ち上げ部１３３に本体部１０１を持ち上げさせる（ステップＳ４）。

次に、変更部１５３は、持ち上げ部１３３が本体部１０１を持ち上げている持ち上げ状態であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、変更部１５３は、例えば、持ち上げ部１３３が備えるエンコーダ１３９からの情報により、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置を算出することで、持ち上げ状態であるか否かを判定する。

変更部１５３は、持ち上げ状態でないと判定した場合（ステップＳ５でＮｏ）、動作手順をステップＳ１に戻す。

一方、変更部１５３は、持ち上げ状態であると判定した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、判定部１５１が用いる閾値を、第２閾値情報１９２に基づいて第２閾値に第１閾値から変更する（ステップＳ６）。

次に、検出部１８０は、本体部１０１と対象物との距離を検出する（ステップＳ７）。例えば、ステップＳ７では、床面センサ１７６は、自走式掃除機１００が走行中に逐次床面との距離を検出する。

また、自走式掃除機１００は、検出部１８０によって検出された対象物との距離と第２閾値とに基づいて、走行を制御する（ステップＳ８）。

このように、自走式掃除機１００は、ステップＳ１又はステップＳ７に示すように、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出し、ステップＳ２又はステップＳ８に示すように、検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定して、判定結果に基づいて走行を制御する。また、自走式掃除機１００は、ステップＳ４に示すように本体部１０１を床面に対して持ち上げた場合、ステップＳ６に示すように判定部１５１が判定に用いる閾値を変更する。

［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る自走式掃除機１００は、床面上を走行して、当該床面を掃除する本体部１０１と、本体部１０１に設けられて、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出する検出部１８０と、検出部１８０が検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定部１５１と、判定部１５１の判定結果に基づいて本体部１０１の走行を制御する走行制御部１５２と、本体部１０１に設けられて、本体部１０１を床面に対して持ち上げる持ち上げ部１３３と、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、所定の閾値を変更する変更部１５３と、を備える。

このような構成によれば、自走式掃除機１００は、持ち上げ部１３３によって本体部１０１が持ち上げられた場合においても、本体部１０１の位置に基づいて、走行の判断に用いる閾値を適切な閾値に変更できる。これにより、自走式掃除機１００は、本体部１０１を持ち上げた場合においても、適切な走行制御が可能となる。より具体的には、自律走行掃除機１００は、本体部１０１が正常状態、持ち上げ状態といった姿勢が変化した場合においても、周囲に存在する段差や障害物に対して一定の距離を保ち、回避行動（段差や障害物を避ける行動）や掃除行動（障害物に近づき周囲を掃除する行動）をとることが出来るため、安定した自律走行が可能となる。

例えば、検出部１８０は、本体部１０１の周辺に存在する対象物との距離を測定する複数のセンサ（本実施の形態においては、障害物センサ１７３、測距センサ１７４、及び、床面センサ１７６）を有する。また、例えば、判定部１５１は、複数のセンサのそれぞれが検出した距離が、複数のセンサのそれぞれに対応して定められている所定の閾値を超えるか否かを判定する。また、例えば、変更部１５３は、持ち上げ部１３３によって持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、複数のセンサのそれぞれに定められている所定の閾値をそれぞれ変更する。

このような構成によれば、自走式掃除機１００が本体部１０１の周辺に存在する対象物を測定するセンサを複数有し、複数のセンサそれぞれについて異なる閾値が設定されている場合においても、本体部１０１の位置に基づいて、走行の判断に用いるそれぞれの閾値を適切な閾値にそれぞれ変更できる。これにより、自走式掃除機１００は、複数のセンサを備える場合においても、本体部１０１の状態の変化（正常状態や持ち上げ状態）により生じる、それぞれのセンサ出力の変化を考慮した閾値に設定するため、より適切な自律走行制御が可能となる。

また、本実施の形態に係る自走式掃除機１００の制御方法は、床面上を自律的に走行して掃除する自走式掃除機１００の制御方法であって、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップでの判定結果に基づいて本体部１０１の走行を制御する走行ステップと、本体部１０１を床面に対して持ち上げる持ち上げステップと、持ち上げステップで持ち上げられた本体部１０１の位置に基づいて、所定の閾値を変更する変更ステップと、を含む。

このような方法によれば、持ち上げステップで本体部１０１が持ち上げられた場合においても、本体部１０１の位置に基づいて、走行の判断に用いる閾値を適切な閾値に変更できる。そのため、本体部１０１を持ち上げる動作を実行した場合においても、自走式掃除機１００を適切に走行させることができる。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムで実現されてもよい。例えば、当該プログラムは、本体部１０１の周辺に存在する対象物と本体部１０１との距離を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップでの判定結果に基づいて本体部１０１の走行を制御する走行ステップと、本体部１０１を床面に対して持ち上げる持ち上げステップと、持ち上げステップで持ち上げられた本体部の位置に基づいて、所定の閾値を変更する変更ステップと、を含む自走式掃除機１００の制御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。或いは、これらの包括的又は具体的な態様は、上記プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよい。

（その他の実施の形態）
以上、本実施の形態に係る自走式掃除機、及び、自走式掃除機の制御方法について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、制御部１５０の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、制御部１５０の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、家屋内等のフロアを自動的に掃除する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（移動部）
１３１ 車輪
１３２ アーム
１３３ 持ち上げ部
１３４ 駆動モータ
１３５ 角速度センサ
１３６ 走行用モータ
１３７、１３９ エンコーダ
１３８ 加速度センサ
１４０ 清掃ユニット
１５０ 制御部
１５１ 判定部
１５２ 走行制御部
１５３ 変更部
１７１ 発信部
１７２ 受信部
１７３ 障害物センサ
１７４ 測距センサ
１７５ カメラ
１７６ 床面センサ
１７８ 吸引口
１７９ キャスター
１８０ 検出部
１９０ 記憶部
１９１ 第１閾値情報
１９２ 第２閾値情報
Ｌ１、Ｌ２ 検出距離

Claims (3)

1. 床面上を走行して、当該床面を掃除する本体部と、
   前記本体部に設けられて、前記本体部の周辺に存在する対象物と前記本体部との距離を検出する検出部と、
   前記検出部が検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて前記本体部の走行を制御する走行制御部と、
   前記本体部に設けられて、前記本体部を前記床面に対して持ち上げる持ち上げ部と、
   前記持ち上げ部によって持ち上げられた前記本体部の位置に基づいて、前記所定の閾値を変更する変更部と、を備える
   自走式掃除機。
2. 前記検出部は、前記本体部の周辺に存在する対象物との距離を測定する複数のセンサを有し、
   前記判定部は、前記複数のセンサのそれぞれが検出した距離が、前記複数のセンサのそれぞれに対応して定められている所定の閾値をそれぞれ超えるか否かを判定し、
   前記変更部は、前記持ち上げ部によって持ち上げられた前記本体部の位置に基づいて、前記複数のセンサのそれぞれに対応して定められている所定の閾値をそれぞれ変更する
   請求項１に記載の自走式掃除機。
3. 床面上を自律的に走行して掃除する自走式掃除機の制御方法であって、
   本体部の周辺に存在する対象物と前記本体部との距離を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出した距離が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップでの判定結果に基づいて前記本体部の走行を制御する走行ステップと、
   前記本体部を前記床面に対して持ち上げる持ち上げステップと、
   前記持ち上げステップで持ち上げられた前記本体部の位置に基づいて、前記所定の閾値を変更する変更ステップと、を含む
   自走式掃除機の制御方法。

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