(57)【要約】【課題】  障害物検出や空間認識及び自己位置認識をしながら自律走行する掃除機は、検出対象の測距をする際、検出装置が高価になる傾向がある為、安価に製品化する手段を用いる必要があった。【解決手段】  上記課題を解決すべく、本発明に関わる自律走行型掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体に清掃エリアを清掃させる制御部と、前記掃除機本体に搭載され、前記掃除機本体と共に移動しながら、前記清掃エリアに置かれた物体の位置を検知する物体検知部と、走行制御部と制御モードを設定するための設定指示を受け付ける制御モード設定指示受付部を備え、前記物体検知部による検知結果を元に前記掃除機本体を前記清掃エリアで走行させ、清掃されるように前記掃除機本体を走行させることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と排気口とを有する自走可能な筐体と、前記吸込口に設けられた回転ブラシと、
筐体の前後方向中間に前記筐体が床面を自走するために設けられた一対の駆動輪と、前記筐体に内蔵され、前記回転ブラシを回転させる駆動モータと、床面上の空気を塵埃と共に前記吸込口から筐体内に吸引しかつ塵埃が除去された空気を前記排気口から外部に排出するための送風部とを備え、
前記送風部は、ハウジングと前記ハウジングに収納される電動送風機とを有し、内臓したバッテリを電源とし走行及び障害物検知等の制御をすることを特徴とする自律走行型掃除機。
【請求項２】
前記機能を有し、掃除機前方に赤外線又はミリ波等の電磁波センサを３カ所配置し、ＴＯＦ測距方式を用いて障害物認識や空間認識及び自己位置認識を行うことを特徴とする自律走行型掃除機。
【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】
近年、自律走行型掃除機は、障害物検知や空間認識及び自己位置認識を行い、清掃未実施の床面を特定し、その床面を効率良く走行することで、既清掃の床面の二重清掃を防ぐことができ効率的な自走清掃が可能となる。先行技術として、特開２０１８−１４３７１５号公報があるが、これはレーザパルスの光源及び検出器が所定速度で回転するもので、本機は光源及び検出部は回転せず、機体に固定された光源が機体自体の回転により障害物及び空間壁との距離を計測するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１４３７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
障害物検出や空間認識及び自己位置認識をしながら自律走行する掃除機は、検出対象の測距をするための測距検出装置が高価になる傾向がある。本発明は安価な測距検出装置を備えた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】
【０００５】
上記課題を解決すべく、本発明に関わる自律走行型掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体に清掃エリアを清掃させる制御部と、前記掃除機本体に搭載され、前記掃除機本体と共に移動しながら、前記清掃エリアに置かれた物体の位置を検知する物体検知部と、走行制御部と制御モードを設定するための設定指示を受け付ける制御モード設定指示受付部を備え、前記物体検知部による検知結果を元に前記掃除機本体を前記清掃エリアで走行させ、清掃されるように前記掃除機本体を走行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自律走行型掃除機の測距検出装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る実施形態の自律型掃除機を示す側面図である。
【図２】実施形態の自律型掃除機を示す底面図である
【図３】実施形態の自律型掃除機を示す測距検知装置配置図である。
【図４】実施形態の自律型掃除機を示す測距検知装置視野角を示す図である。
【図５】実施形態の自律型掃除機が走行する例を示す図である。
【図６】実施形態の自律型掃除機が走行したときに距離測定範囲を示す図である。
【図７】実施形態の自律型掃除機が櫛形走行したときの軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【０００９】
図１は、実施形態の自律型掃除機を示す側面図である。
【００１０】
図２は、実施形態の自律型掃除機を示す底面図である。
【００１１】
自律走行型掃除機１００は、表示基板１とメイン基板２とダストケース３と電池４とファンモータ５とメインブラシ６とを備える。表示基板１の下面に、メイン基板２が配置され電池４から電源が供給される。供給される電源により、塵埃等を吸い込む為に具備した、ファンモータ５やメインブラシ６など負荷を駆動させる。さらに、自律走行型掃除機１００は、サイドブラシ７とバッテリカバー８と車輪９と回転ブラシ１０とロータリブラシ１１とかきとりブラシ１２と充電端子１３と車輪カバー１４と主電源スイッチ１５とを備える。自律型掃除機１００を移動させるために備えた車輪９を回転させるモータ（図示なし）を駆動し自律走行を可能とする。
【００１２】
図３は、実施形態の自律型掃除機を示す測距検知装置配置図である。
【００１３】
自律型掃除機１００の前面３カ所に赤外線やミリ波等の電波を使用した測距センサa21,測距センサｂ２２,測距センサｃ２３を４５°間隔で配置する。自立型掃除機１００の前方に測距センサ（赤外線又はミリ波等の電磁波センサ）を３カ所配置し、ＴＯＦ測距方式を用いて障害物認識や空間認識及び自己位置認識を行う。
【００１４】
図４は、実施形態の自律型掃除機を示す測距検知装置視野角を示す図である。
例えば、視野角を１０°とすれば自律型掃除機１００は、測距範囲a４０,測距範囲ｂ４１、測距範囲ｃ４２に示すような範囲で測距が可能となる。この場合検知できない範囲が存在するが、後述する手順により壁や、物体との距離を検知することが可能となる。
【００１５】
図５は、実施形態の自律型掃除機が走行する例を示す図である。自律型掃除機１００の空間認識及び自己位置認識手順は、まず自律型掃除機に運転指令が入力される際、初めは充電器３０の位置にいるため、充電している態勢で赤外線を照射し照射される周りの状況を測距する。次に、充電器３０にいる位置から、次制御時、充電器３０にぶつからないように、移動方向３１ａ（自立型掃除機１００における前方方向）へ移動距離３２（実施例では３０ｃｍ）ほど移動し、前方位置Ｚへ位置する。その位置で３６０°回転し周りの壁や障害物等との距離を測定する。この時、周りに壁や障害物等が検知できない場合、回転方向３３（実施例では左回転方向）に９０°回転し、移動方向３１ｂ（自立型掃除機１００における前方方向）へ移動距離３４（実施例では３０ｃｍ）ほど移動し、位置Ｙ３７へ移動する。その位置Ｙ３７で回転方向３３（実施例では左回転方向）に９０°回転し、前方に壁３５を認識できるまで移動方向３１ｃ（自立型掃除機１００における前方方向）へ前進する。前方に壁３５があることは、自律型掃除機１００の移動距離と壁３５との距離を前方に配置した３つのセンサにより計算することで、求めることが可能となる。壁３５を認識できた後は、回転方向３３とは異なる回転方向（実施例では右回転方向）に９０°回転し、壁３５に沿って移動し、前方に別の壁３９を認識した後は上述の前方に壁３５を認識したときと同様の動作を実行する。
【００１６】
図６は、実施形態の自律型掃除機が走行したときに距離測定範囲を示す図である。符号６０〜６３は位置を示す。自立型掃除機１００が、位置６２から位置５３へ直進移動した際、測距センサ２２が検知している自立型掃除機１００から壁３５の位置までの距離は移動する毎に変化する。測距センサ２３が検知している壁３５の範囲もc６４からd６５、測距センサ２１が検知している壁３５の範囲もe６８からf６７と変化する為、自律型掃除機１００の移動とともに変化する壁との距離を点でプロットすることで、壁際の空間を描くことができる。この際、測距センサ２２が検知している壁の範囲も変化する。また、いずれの測距センサで検知している壁の範囲も、壁との距離が短くなるつれ、小さくなる。
【００１７】
図７は、実施形態の自律型掃除機が櫛形走行したときの軌跡を示す図である。
この手順で図７のようにまず壁際を走行し部屋の輪郭を描くことが可能となる。この時、壁の角等の特徴点ａ７１、ｂ７２、ｃ７３、ｄ７４を記憶し、部屋の輪郭を合わせて記憶する。壁際を走行後、その部屋の空間を埋めるように、櫛形走行軌跡７０のように走行し、自律走行掃除機が、移動していない床を順次移動し、清掃する。
【００１８】
上述の構成により、安価な測距検出装置を備えた自律走行型掃除機を提供することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１      表示基板
２      メイン基板
３      ダストケース
４      電池
５      ファンモーター
６      メインブラシ
７      サイドブラシ
８      バッテリーカバー
９      車輪
１０    回転ブラシ
１２    かきとりブラシ
１３    充電端子
１４    車輪カバー
１５    主電源スイッチ
２１    測距センサa
２２    測距センサb
２３    測距センサc
２４    自律型掃除機
３０    充電器
３１    移動方向
３２    移動距離
３３    回転方向
３４    移動距離
３５    壁
３６    前方位置Ｚ
３７    Ｙ
４０    測距範囲a
４１    測距範囲b
４２    測距範囲c
７０    櫛形走行軌跡
７１    特徴点a
７２    特徴点b
７３    特徴点c
７４    特徴点d
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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