(57)【要約】【課題】清掃場所の地図を簡単に作成することが可能な自律走行型掃除機を提供する。【解決手段】掃除機本体と、掃除機本体を駆動させる駆動輪と、掃除機本体に設けられるミリ波レーダ４０と、掃除機本体に設けられるカメラ５０と、駆動輪、ミリ波レーダ４０およびカメラ５０に供給する電力を蓄積する蓄電装置と、を備える。ミリ波レーダ４０は、運転開始時に掃除機本体を３６０度超信地旋回させて走査することで、部屋のマップが作成される。【選択図】図３
2020099461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体と、
前記掃除機本体を駆動させる駆動部と、
前記掃除機本体に設けられるミリ波レーダと、
前記駆動部および前記ミリ波レーダに電力を供給する蓄電装置と、を備えることを特徴とする自律走行型掃除機。
【請求項２】
前記ミリ波レーダは、前記駆動部によって前記掃除機本体を駆動させることで走査することを特徴とする請求項１に記載の自律走行型掃除機。
【請求項３】
前記駆動部は、運転開始時に前記掃除機本体を３６０度超信地旋回させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自律走行型掃除機。
【請求項４】
前記ミリ波レーダは、前記掃除機本体の正面かつ幅方向の中央に位置していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自律走行型掃除機。
【請求項５】
前記掃除機本体は、撮像部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自律走行型掃除機。
【請求項６】
前記撮像部は、単眼カメラであることを特徴とする請求項５に記載の自律走行型掃除機。
【請求項７】
前記撮像部は、前記ミリ波レーダの側方に配置されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の自律走行型掃除機。
【請求項８】
前記撮像部のフレームレートを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記撮像部が障害物を検出した場合、前記フレームレートを上げ、前記障害物を認識した場合、前記フレームレートを下げることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の自律走行型掃除機。
【請求項９】
前記掃除機本体は、赤外線の反射光の位置で距離を測定する測距センサを備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の自律走行型掃除機。
【請求項１０】
前記測距センサは、前記掃除機本体の正面かつ幅方向の中央に位置していること特徴とする請求項９に記載の自律走行型掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行型掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、走行制御手段により駆動部を制御することで本体ケースを旋回させ、本体ケースの周囲の形状を検出する周囲検出センサによって走査した周囲の形状に基づいて走行場所の初期地図を作成するマッピング手段を具備した自律走行可能な電気掃除機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−７５１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電気掃除機では、周囲検出センサとしてカメラやレーザを使用している。このため、カメラを使用した場合には、家具などの障害物の後方に位置する掃除領域を検出することができず、カメラで再度検出する必要があるという課題がある。また、レーザを使用した場合には、自律走行可能な電気掃除機に搭載できるものは、検出距離が比較的短いという課題がある。
【０００５】
本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、清掃場所の地図を簡単に作成することが可能な自律走行型掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、掃除機本体と、前記掃除機本体を駆動させる駆動部と、前記掃除機本体に設けられるミリ波レーダと、前記駆動部および前記ミリ波レーダに電力を供給する蓄電装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、清掃場所の地図を簡単に作成することが可能な自律走行型掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の自律走行型掃除機を示す外観斜視図である。
【図２】本実施形態の自律走行型掃除機を示す底面図である。
【図３】本実施形態の自律走行型掃除機から上ケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】センサ基板を示す斜視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本実施形態の自律走行型掃除機を示す制御ブロック図である。
【図７】ミリ波レーダの機能を説明する図を示し、（ａ）は運転開始時、（ｂ）は運転中である。
【図８】ミリ波レーダによる検出原理を示す説明図である。
【図９】本実施形態の自律走行型掃除機の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、適宜添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、自律走行型掃除機Ｓ（以下、掃除機Ｓと略記する）が進行する向きのうち、掃除機Ｓが主に進行する方向を前方、鉛直上向きを上方、駆動輪３，４が対向する方向であって駆動輪３側を右方、駆動輪４側を左方とする（図２参照）。すなわち、図１などに示すように、前後、上下、左右方向を定義する。
【００１０】
図１は、本実施形態の自律走行型掃除機を示す外観斜視図である。
図１に示すように、掃除機Ｓは、所定の掃除領域（例えば、部屋の床面Ｙ（図５参照））を自律的に移動しながら自動的に掃除する電気機器である。また、掃除機Ｓは、掃除機本体１、掃除機本体１の側周を覆うバンパ２、一対の駆動輪３，４（図２参照）、補助輪５（図２参照）、およびサイドブラシ６，６を備えている。
【００１１】
掃除機本体１は、上面の少なくとも一部を形成する上カバー１ｕおよび底面の少なくとも一部を形成する下ケース１ｓを有する。
【００１２】
上カバー１ｕには、運転の開始や停止などの各種操作を行うことができる操作ボタン７が設けられている。また、上カバー１ｕには、着脱可能な集塵ケース８が設けられている。この集塵ケース８は、前後方向の中央よりも後側に設けられている。また、集塵ケース８は、ハンドル８ａが回動自在に取り付けられている。
【００１３】
バンパ２は、掃除機本体１の側周略全体に設けられている。このようなバンパ２としては、例えば無底の略筒形状に形成されている。なお、バンパ２は、少なくとも掃除機本体１の前方側の側周が水平方向、特に前後方向に可動な態様で設けられていればよい。また、バンパ２は、掃除機Ｓが移動するのに伴って障害物等に接触した場合、接触に伴う力で押されることで掃除機Ｓの内側（掃除機Ｓの前方側でバンパ２に接触した場合は、後方）に向けて変位することができる。
【００１４】
図２は、本実施形態の自律走行型掃除機を示す底面図である。
図２に示すように、駆動輪３，４は、駆動部の一例としての車輪であり、下ケース１ｓに取り付けられている。また、駆動輪３，４自体が回転することで掃除機Ｓを前進、後退、旋回（超信地旋回を含む）させることができる。また、駆動輪３，４は左右両側に配置されており、それぞれ走行モータ３ｍ，４ｍ（図３参照）および減速機で構成される車輪ユニットにより回転駆動される。また、駆動輪３，４は、前後方向において略中央で、左右方向について下ケースの外周寄りに（外側に）設けられている。
【００１５】
また、下ケース１ｓには、走行モータ３ｍ，４ｍ（図３参照）、アーム３ａ，４ａ、および減速機構３ｂ，４ｂを含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部１１，１１が設けられている。
【００１６】
また、駆動輪３，４および駆動機構収容部１１，１１よりも後側には、回転ブラシ１４を収容した吸口部１２、掻取りブラシ１５などが設けられている。
【００１７】
回転ブラシ１４は、駆動輪３，４の回転中心を通る軸（左右方向）に略並行に配置されている。また、回転ブラシ１４は、回転ブラシモータ１４ａ（図３参照）によって駆動される。
【００１８】
掻取りブラシ１５は、回転ブラシ１４の回転軸と平行に配置されている。また、掻取りブラシ１５は、いわゆるリントブラシで構成され、所定の角度範囲内で回動するようになっている。
【００１９】
補助輪５は、従動輪であり、自由回転するキャスタである。また、補助輪５は、前後方向において掃除機Ｓの前方側、左右方向について略中央に設けられている。また、補助輪５は、駆動輪３，４とともに下ケース１ｓを床面Ｙ（図５参照）から所定高さに保たせることに寄与する。また、駆動輪３，４および補助輪５によって、掃除機Ｓを円滑に移動させることができる。補助輪５は、掃除機Ｓの移動に伴い床面Ｙとの間で生じる摩擦力によって従動回転し、さらに向きが水平方向に３６０°公転できるように、下ケース１ｓに軸支されている。
【００２０】
サイドブラシ６は、一部が掃除機本体１（図１参照）よりも外側にあり、後記する回転ブラシ１４を届かせることが容易ではない場所の塵埃を吸口部１２に導くブラシである。また、サイドブラシ６は、平面視において１２０°間隔で放射状に延びる３束のブラシを有し、下ケース１ｓの前側かつ左右両側にそれぞれ配置されている。また、サイドブラシ６は、その根元がサイドブラシホルダ６ａに固定されている。また、サイドブラシ６の回転軸は上下方向（図２の紙面垂直方向）であり、サイドブラシ６の一部は平面視で掃除機本体１（図１参照）から外側方に飛び出ている。
【００２１】
また、サイドブラシ６の植毛は、先端に向かうにつれて床面Ｙ（図５参照）に近づくように傾斜しており、その先端付近は床面に接している。また、サイドブラシ６は、矢印α１で示すように、掃除機Ｓの前方外側の領域を、左右方向外側から内側に向かう方向に掃引するように回転して、床面Ｙ上の塵埃を中央の回転ブラシ１４側に集める。なお、サイドブラシ６は、サイドブラシモータ６ｂ（図３参照）によって回転駆動される。
【００２２】
また、下ケース１ｓには、前後左右の４箇所に床面用測距センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設けられている。床面用測距センサ１３ａは、補助輪５の前方に位置している。床面用測距センサ１３ｂは、駆動輪３と右側のサイドブラシ６との間の外周側に位置している。床面用測距センサ１３ｃは、駆動輪４と左側のサイドブラシ６との間の外周側に位置している。床面用測距センサ１３ｄは、掻取りブラシ２０の後方に位置している。
【００２３】
また、下ケース１ｓには、不図示の充電台と電気的に接続される接続部１６，１６が設けられている。接続部１６は、サイドブラシホルダ６ａと床面用測距センサ１３ａとの間に位置している。
【００２４】
図３は、本実施形態の自律走行型掃除機から上ケースを取り外した状態を示す斜視図、図４は、センサ基板を示す斜視図である。
図３に示すように、掃除機Ｓは、ミリ波レーダ４０、カメラ５０、測距センサ６０を備えている。これらミリ波レーダ４０、カメラ５０および測距センサ６０は、図４に示すように、１枚のセンサ基板７０の一面側に実装され、それぞれが正面側を向くように配置されている。
【００２５】
図３および図４に示すように、ミリ波レーダ４０は、ミリ波の電波を利用したものであり、幅方向（左右方向）の中央に位置している。また、ミリ波レーダ４０は、ミリ波を出射するセンサ部４０ａと、反射して戻って来たミリ波を受けるアンテナ４０ｂとを有している（図４参照）。また、ミリ波レーダ４０は、センサ基板７０の下寄りに配置されている。また、ミリ波レーダ４０は、例えば、遠方の障害物（１０メートル程度）を検知できるものである。
【００２６】
また、ミリ波レーダ４０は、出射するミリ波の強弱を切り替えて、遠くの障害物を検出する際には強度を高くし、近くの障害物を検出する際には強度を低くすることができる。このように、常に強度を高くしておくのではなく、遠方の障害物を検出する必要がないときには、強度を低くすることで、消費電力を抑えることができる。
【００２７】
カメラ（撮像部）５０は、単眼カメラであり、ミリ波レーダ４０より左側に位置している。なお、カメラ５０は、ミリ波レーダ４０の右側であってもよい。また、カメラ５０は、ミリ波レーダ４０に比べて、物の形状をしっかりと検知することができるので、障害物を避け易くなる。また、カメラ５０は、ミリ波レーダ４０に比べて画角を広く取ることができるので、床面の障害物を避けることができる。例えば、床面にある衣服を巻き込んだり、コードがブラシに絡まるを防止できる。このように、カメラ５０をミリ波レーダ４０と併用することにより、障害物の形状を明確に検知することができ、障害物を判別することが可能になる。
【００２８】
また、カメラ５０は、フレームレートを変化させることができるものである。例えば、近くの障害物を検知する際にはフレームレートを上げ、障害物が何もない広い場所を移動する際にはフレームレートを下げる。これにより、カメラ５０を、常にフレームレートを上げた状態で作動させる必要がないのでカメラ５０の消費電力を抑えることができる。
【００２９】
測距センサ６０は、障害物までの距離を検出する赤外線センサであり、例えばＰＳＤ（Position  Sensitive  Detector）センサによって構成される。また、測距センサ６０は、正面および左右両側の計３箇所に設けられている。また、測距センサ６０は、赤外線を発光させる発光部と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部とを有している。受光部によって検出される反射光に基づいて、障害物までの距離が算出される。具体的には反射光を受ける位置、反射光を受けるまでの時間、反射光の量、強さ等に基づいて、障害物までの距離が算出される。なお、測距センサ６０は、ＰＳＤセンサに限定されるものではなく、超音波センサとしてもよい。このように複数の測距センサ６０を設けることにより、壁際に沿った掃除を行うことがでる。
【００３０】
なお、バンパ２は光を透過させる樹脂またはガラスで形成されている。バンパ２のうち少なくとも、測距センサ６０の近傍は、赤外線の透過率が可視光および紫外線の透過率よりも大きい材料で形成されている。これにより、紫外線や可視光が受光部に入り込んで、障害物までの距離を誤認識する虞を低減できる。
【００３１】
図５は、図１のＶ−Ｖ線断面図である。
図５に示すように、掃除機Ｓは、蓄電池２１、吸引ファン２２を内部に備えている。
【００３２】
蓄電池２１は、吸引ファン２２の前方に配置され、走行モータ３ｍ，４ｍ（図３参照）、回転ブラシモータ１４ａ（図３参照）、吸引ファン２２などの各種モータ、バンパセンサ（不図示）、カメラ５０（図３参照）、測距センサ６０（図３参照）、床面用測距センサ１３ａ〜１３ｄ（図２参照）、ミリ波レーダ４０（図３参照）どの各種センサに電力を供給する。
【００３３】
吸引ファン２２は、吸引力を発生させて、回転ブラシ１４によって掻き取られた塵埃を集塵ケース８内に集塵させるものである。また、吸引ファン２２は、前後方向中央において駆動輪３，４間に設けられている。集塵ケース８に塵埃とともに取り込まれた空気は、集塵フィルタ８ｂを介して吸引ファン２２内に取り込まれ、下ケース１ｓに形成された排気口１ｔ（図２参照）から掃除機Ｓの外部に排出される。
【００３４】
図６は、本実施形態の自律走行型掃除機を示す制御ブロック図である。
図６に示すように、制御装置３０は、掃除機Ｓを統括的に制御するものであり、例えばマイコン（Microcomputer）と周辺回路とが基板に実装されることで構成される。マイコンは、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶された制御プログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、各種モータの駆動回路、センサ駆動回路、蓄電池２１の充電回路等を有している。
【００３５】
また、制御装置３０は、利用者による命令を入力可能な操作ボタン７の操作や、バンパセンサ（不図示）、床面測距センサ１３ａ〜１３ｄ、測距センサ６０、カメラ５０、ミリ波レーダ４０から入力される信号に応じて演算処理を実行し、演算処理後の信号を出力する。
【００３６】
図７は、ミリ波レーダの機能を説明する図を示し、（ａ）は運転開始時、（ｂ）は運転中である。なお、図７では、部屋Ｒの中に障害物Ｔ１，Ｔ２が置かれている状態を示している。
図７（ａ）に示すように、運転開始時には、ミリ波レーダ４０を作動させた状態で、掃除機Ｓを超信地旋回させる。ミリ波レーダ４０は、ミリ波が障害物Ｔ１を透過して、障害物Ｔ１の奥にある障害物Ｔ２および部屋Ｒの壁を検知（認識）することができる。例えば、一点鎖線で示す範囲を走査した場合には、障害物Ｔ１を透過して、障害物Ｔ２および斜線で示す領域の壁Ｒ１を認識することができる。このように、運転開始時に、掃除機Ｓを１周回転させることで、部屋Ｒの全体をマッピングする（部屋の障害物の配置図を作成する）ことが可能になる。
【００３７】
図７（ｂ）に示すように、運転中には、ミリ波レーダ４０を作動させながら、掃除機Ｓを駆動（移動）させる。例えば、掃除機Ｓが部屋Ｒの壁Ｒ１に向かって直進した後、壁Ｒ１において右側に旋回する場合、掃除機Ｓと正面の壁Ｒ１との距離と、右に旋回した後の掃除機Ｓと正面の壁Ｒ２との距離と、に基づいて部屋Ｒ内における自己位置（掃除機Ｓの位置）を認識することができる。
【００３８】
図８は、ミリ波レーダによる検出原理を示す説明図である。なお、図８では、掃除機Ｓから現在位置している部屋Ｒａの壁Ｒａ１から、隣の部屋Ｒｂの壁Ｒｂ１を検知する場合を示している。横軸は、掃除機Ｓの筐体前面からの距離であり、縦軸は、ラインＡ上における反射波の大きさを示す。
【００３９】
図８に示すように、掃除機Ｓのミリ波レーダ４０から出射されたミリ波の電波は、１枚目の壁Ｒａ１に衝突すると、その一部が反射し、反射波がミリ波レーダ４０の受光部によって受光される。この場合、掃除機Ｓは、反射波のピーク値Ｐａを検出することで、壁Ｒａ１を認識する。また、１枚目の壁Ｒａ１を透過したミリ波の電波は、２枚目の壁Ｒｂ１（隣りの部屋Ｒｂの壁Ｒｂ１）に衝突して反射し、反射波がミリ波４０の受光部によって受光される。この場合、掃除機Ｓは、反射波のピーク値Ｐｂを検出することで、壁Ｒｂ１を認識する。
【００４０】
このようにして、掃除機Ｓが現在位置している部屋Ｒａの壁Ｒａ１だけではなく、隣接する部屋Ｒｂの壁Ｒｂ１を認識することが可能になる。また、壁Ｒａ１，Ｒｂ１の手前に家具や障害物が置いてあったとしても、障害物を透過できるので、部屋Ｒａ，Ｒｂのマッピングを行うことができる。例えば、自己位置（掃除機Ｓの現在の位置）から隣りの部屋を認識できるので、カメラ５０によって部屋のドアを認識することで、ドアを通って、隣りの部屋の掃除を行うことが可能になる。
【００４１】
図９は、本実施形態の自律走行型掃除機の動作を示すフローチャートである。
図９に示すように、ステップＳ１０において、制御装置３０は、ミリ波レーダ４０をＯＮにした状態で、掃除機Ｓを超信地旋回させる（１周回転させる）。なお、掃除機Ｓが充電台（不図示）に接続されている場合には、充電台から離れる制御を実行する。具体的には、掃除機Ｓの駆動輪３を一方に回転させるとともに駆動輪４を他方に回転させることで、掃除機Ｓがその場で回転する。また、掃除機Ｓを１周回転させることで、掃除機Ｓが現在位置している部屋の壁の状況と障害物を検出（認識）することができる。また、図８で説明したように、隣接する部屋がある場合には、隣接する部屋と障害物を検出（認識）することができる。
【００４２】
また、ステップＳ１０において、ミリ波レーダ４０による検出に加えて、カメラ５０を作動させて、壁の手前にある障害物の種類を認識するようにしてもよい。
【００４３】
ステップＳ２０において、制御装置３０は、清掃ルートを算出する。このように清掃を開始する前に、部屋のマッピングを行うことが可能になり、清掃開始前に、清掃ルートの最適化を行うことが可能になる。つまり、本実施形態では、清掃運転しながらマッピングを行うのではなく、清掃運転開始前にマッピングを行うことができる。
【００４４】
ステップＳ３０において、制御装置３０は、清掃を開始する。すなわち、駆動輪３，４、サイドブラシ６および回転ブラシ１４を回転させるとともに吸引ファン２２を駆動して、塵埃を吸口部１２から吸込み、集塵ケース８内に取り込む。
【００４５】
ステップＳ４０において、制御装置３０は、カメラ５０をＯＮにする。このとき、カメラ５０のフレームレートを下げた状態にする。フレームレートを下げておくことで、カメラ５０の消費電力を抑えることができる。
【００４６】
ステップＳ５０において、制御装置３０は、ミリ波レーダ４０の電波の強弱を切り替える。すなわち、ミリ波レーダ４０の電波強度を大きくすることで、遠い距離の障害物を検出し、電波強度を小さくすることで、近い距離の障害物を検出する。このように、遠い距離と近い距離を交互に検出することで、ミリ波レーダ４０の消費電力を抑えることができる。
【００４７】
また、掃除機Ｓを走行させながら、ミリ波レーダ４０によって部屋の壁を検出することで、現在掃除している部屋での掃除機Ｓの自己位置を認識することができる。このため、清掃開始後に物が置かれたり、ペットが入って来た場合など新しい障害物が登場した場合でも、それらを壁と誤認識することがない。つまり、本実施形態では、常に壁の位置を認識することで、自己の位置を常に認識することができ、ペットなどの新しい障害物を無視して清掃を実行することが可能になる。
【００４８】
ステップＳ６０において、制御装置３０は、障害物を認識したか否かを判定する。なお、障害物は、ミリ波レーダ４０の反射波の値を検出することで認識することができる。制御装置３０は、障害物を検出した場合には（Ｓ６０、Ｙｅｓ）、ステップＳ７０に進み、障害物を検出していないと判定した場合には（Ｓ６０、Ｎｏ）、ステップＳ１００に進む。
【００４９】
ステップＳ７０において、制御装置３０は、カメラ５０のフレームレートを上げる。例えば、フレームレートを１０ｆｐｓから３０ｆｐｓにして、物体（障害物）の形状を認識し易くする。
【００５０】
ステップＳ８０において、制御装置３０は、障害物を認識したか否かを判定し、障害物を認識した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ９０に進み、障害物を認識しない場合には（Ｎｏ）、ステップＳ８０の処理を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ９０において、制御装置３０は、カメラ５０のフレームレートを下げる。例えば、フレームレートを３０ｆｐｓから１０ｆｐｓにする。
【００５２】
ステップＳ１００において、制御装置３０は、清掃が完了したか否かを判定する。なお、清掃が完了したか否かは、ステップＳ２０において算出した、清掃ルートを走行した記録を参照することによって判定できる。制御装置３０は、清掃が完了したと判定した場合には（Ｓ１００、Ｙｅｓ）、終了し、清掃が完了していないと判定した場合には（Ｓ１００、Ｎｏ）、ステップＳ６０に戻る。
【００５３】
このように、本実施形態では、ミリ波レーダ４０によって距離を測り、カメラ５０によって障害物の形状認識を行う。カメラ５０のフレームレートをミリ波の値に応じて変化させることで、低消費電力および高性能距離検出の両立が可能となる。すなわち、通常走行時にミリ波で障害物を検出したら（ステップＳ６０）、カメラ５０のフレームレートを上げ（１０ｆｐｓ→３０ｆｐｓ）、障害物の形状を認識し易くし（ステップＳ７０）、認識した後に元のフレームレートに戻す（ステップＳ９０）。このように、障害物の形状認識が必要なときのみ高消費電力のカメラ５０を使用する。
【００５４】
ところで、掃除機Ｓでカメラ５０を単体で使用する場合には、二次電池（蓄電池２１）で駆動する自律走行型掃除機においては消費電力が大きく、正確な距離検出が難しい。また、レーザ等の距離センサ単体を使用する場合には、障害物の形状を認識するのが難しく、障害物を押したり、障害物に衝突してしまうなどの課題がある。また、自律走行型掃除機に搭載しているレーザやカメラでは本体から見える位置のものしか検知することができず、物の影になる場所の状況は把握できなかった。障害物の多いまたは複雑な形状を持つ部屋では物の影を埋めながら部屋の形状および障害物の形状・位置を把握しなければならなかったため、マップの作成時間が長くなったり、マップの精度が落ちたりする課題があった。
【００５５】
そこで、本実施形態の掃除機Ｓでは、掃除機本体１と、掃除機本体１を駆動させる駆動輪３，４（駆動部）と、掃除機本体１に設けられるミリ波レーダ４０と、駆動輪３，４およびミリ波レーダ４０に供給する電力を蓄積する蓄電池２１（蓄電装置）と、を備える。これによれば、障害物を透過して壁を検出できるので、清掃場所のマップを簡単に作成することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、ミリ波レーダ４０は、駆動輪３，４によって掃除機本体１を駆動させることで走査する。これによれば、ミリ波レーダ４０を駆動させる機構を設ける必要がないので、全体の構成を簡略化できる。
【００５７】
また、本実施形態では、駆動輪３，４は、運転開始時に掃除機本体１を３６０度超信地旋回させる。これによれば、一度で部屋の地図（マップ）を作成することができる。また、ミリ波は壁を透過できるので、一度に隣りの部屋など別の部屋のマップも作成できる。
【００５８】
また、本実施形態では、ミリ波レーダ４０は、掃除機本体１の正面かつ幅方向の中央に位置している。これによれば、長距離の測定が可能になるとともに、掃除機本体１の中心に対して物がどの位置にあるかを容易に認識することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、掃除機本体１は、カメラ５０（撮像部）を備える。これによれば、障害物の種類を判別することができ、さらに画角が広いので、掃除機本体１の近傍の床面の障害物を検出することができる。これにより、床面に落ちている服を巻き込んだり、床面のコードが駆動輪３，４や回転ブラシ１４にからまったりするのを防止できる。
【００６０】
また、本実施形態では、カメラ５０は、単眼カメラである。これによれば、ステレオカメラよりも安価に構成できる。
【００６１】
また、本実施形態では、カメラ５０は、ミリ波レーダ４０の側方に配置される。カメラ５０は、画角が広い分、ずれている距離が分かることで補正することができる。よって、カメラ５０をミリ波レーダ４０の側方に配置することで、センサ基板７０の上下方向の高さを低く抑えることができ、掃除機Ｓの高さ寸法を低く抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、カメラ５０のフレームレートを制御する制御装置３０を備える。制御装置３０は、カメラ５０が障害物を検出した場合にフレームレートを上げ、障害物を認識した場合にフレームレートを下げる（元に戻す）。これによれば、障害物を検出したときだけフレームレートを上げるので、カメラ５０の消費電力を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、掃除機本体１は、赤外線の反射光の位置で距離を測定する測距センサ６０を備える。これによれば、赤外線の反射光の有無で物の判定を行う赤外線センサに比べて、近傍の壁を精度よく検出できる。よって、壁の近くまで寄って、隅の掃除や壁際に沿った掃除が可能になる。なお、測距センサ６０に替えて超音波センサにしても、同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、測距センサ６０は、掃除機本体１の正面かつ幅方向の中央に位置している。これによれば、掃除機本体１の中心に対して物がどの位置にあるかを容易に認識することができる。
【００６５】
なお、本発明の内容は実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。また、電気機器として床面を走行する掃除機Ｓを例に挙げて説明したが、飛行する移動体へ適用しても同様な効果がある。飛行する移動体に適用することで、床面の塵埃だけではなく、壁面に付着した塵埃も取り除くことが可能になる。
【００６６】
なお、本実施形態では、単眼のカメラ５０を搭載した場合を例にして説明したが、単眼のカメラ５０に替えて複眼のカメラを搭載する構成でもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１      掃除機本体
３，４  駆動輪（駆動部）
２１    蓄電池（蓄電装置）
２２    吸引ファン
３０    制御装置
４０    ミリ波レーダ
５０    カメラ（撮像部）
６０    測距センサ
Ｓ      自律走行型掃除機
【図１】
2020099461.tif 000003
【図２】
2020099461.tif 000004
【図３】
2020099461.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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