(57)【要約】【課題】或る一台の自律型掃除機で掃除場所を画定するよりも、より効率的に掃除場所を画定可能な掃除システム、自律型掃除機、および環境推定装置を提案する。【解決手段】掃除システム１は、掃除場所の被掃除面を自律的に移動して被掃除面を掃除する複数の自律型掃除機２と、複数の自律型掃除機２と双方向に通信情報を通信可能な環境推定装置３と、を備えている。複数の自律型掃除機２は、掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く自律型掃除機２に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１を受信すると、複数の自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒを繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、複数の自律型掃除機２のそれぞれへ画定可能判定情報ＤＩを送信する。【選択図】  図７
2020096668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除場所の被掃除面を自律的に移動して前記被掃除面を掃除する複数の自律型掃除機と、
前記複数の自律型掃除機と双方向に通信情報を通信可能な環境推定装置と、を備え、
前記複数の自律型掃除機は、前記掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く前記自律型掃除機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報を前記環境推定装置へ送信し、
前記環境推定装置は、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報を受信すると、前記複数の自律型掃除機のそれぞれの移動経路を繋ぎ合わせることで前記掃除場所の外縁を画定可能と推定し、前記複数の自律型掃除機のそれぞれへ画定可能判定情報を送信する掃除システム。
【請求項２】
前記環境推定装置は、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報を複数回受信すると、前記画定可能判定情報を送信する掃除システム。
【請求項３】
前記複数の自律型掃除機は、互いに前記第一接近距離以内に接近し、または接触すると、前記掃除場所の際を反対の方向へ走行する請求項１または２に記載の掃除システム。
【請求項４】
前記複数の自律型掃除機は、個別の第一識別子を有し、
前記第一遭遇情報は、前記第一識別子を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項５】
前記複数の自律型掃除機のそれぞれを個別に充電する複数の充電台を備え、
前記複数の自律型掃除機は、前記複数の充電台のうち他機を充電する前記充電台に、予め定める第二接近距離以内に接近し、または接触すると、第二遭遇情報を前記環境推定装置へ送信し、
前記環境推定装置は、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報および前記第二遭遇情報の少なくともいずれかを受信すると、前記画定可能判定情報を送信する請求項１から４のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項６】
前記環境推定装置は、互いの接触、または接近によって前記第一遭遇情報を発信した一対の前記自律型掃除機の少なくとも一方が、互いの接触、または接近以前に前記第二遭遇情報を発信している場合には、前記画定可能判定情報を送信する請求項５に記載の掃除システム。
【請求項７】
前記複数の自律型掃除機は、
互いに前記第一接近距離以内に接近し、または接触すると、前記掃除場所の際を反対の方向へ走行し、
かつ前記複数の充電台のうち他機を充電する前記充電台に前記第二接近距離以内に接近し、または接触すると、前記掃除場所の際を反対の方向へ走行する請求項５または６に記載の掃除システム。
【請求項８】
前記複数の充電台は、個別の第二識別子を有し、
前記第二遭遇情報は、前記第二識別子を含む請求項５から７のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項９】
前記複数の自律型掃除機および前記環境推定装置は、前記通信情報に基づいて前記掃除場所に配置されている前記自律型掃除機の台数を把握する請求項１から８のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項１０】
前記複数の自律型掃除機のそれぞれは、前記通信情報に基づいて前記掃除場所の際を移動する方向を決定する請求項７に記載の掃除システム。
【請求項１１】
前記環境推定装置は、前記自律型掃除機から取得する情報に基づいて前記掃除場所の環境地図を作成し、前記複数の自律型掃除機へ前記環境地図を配信する請求項１から１０のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項１２】
前記環境推定装置は、前記環境地図上で前記複数の自律型掃除機のそれぞれに分担を割り当てて掃除を指揮する請求項１１に記載の掃除システム。
【請求項１３】
前記自律型掃除機は、
本体と
前記本体を移動させる移動部と、
画像を取得する撮像部と、
前記撮像部が取得する前記画像に基づいて自機位置を推定しながら周囲の環境地図を作成する地図作成部と、
自機を除く前記自律型掃除機が前記第一接近距離以内に接近し、または自機に接触したことを検知する検知部と、
前記環境地図に基づいて前記移動部を制御して前記本体を自律で移動させる制御部と、を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項１４】
前記複数の自律型掃除機の少なくとも１つは、前記環境推定装置を備える請求項１から１３のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項１５】
前記複数の充電台の少なくとも１つは、前記環境推定装置を備える請求項５から８のいずれか１項に記載の掃除システム。
【請求項１６】
複数の自律型掃除機と双方向に通信情報を通信可能であり、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報を受信すると、前記複数の自律型掃除機のそれぞれの移動経路を繋ぎ合わせることで前記掃除場所の外縁を画定可能と推定し、前記複数の自律型掃除機のそれぞれへ画定可能判定情報を送信する環境推定装置。
【請求項１７】
掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く自律型掃除機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報を環境推定装置へ送信し、前記環境推定装置から、画定可能判定情報を受信する自律型掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は、掃除システム、自律型掃除機、および環境推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の自走式掃除機が、清掃範囲を分担する掃除システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０５１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の自律型掃除機で清掃範囲（被掃除領域、掃除場所）を分担して掃除する場合には、それぞれの自律型掃除機の分担を決めるために、掃除システムは、先ず掃除場所を閉じた領域として画定することが好ましい。
【０００５】
そして、或る一台の自律型掃除機を、掃除場所の際に沿わせて少なくとも一周、周回させることで、掃除システムは、掃除場所を閉じた領域として画定することができる。
【０００６】
しかしながら、複数の自律型掃除が同じ掃除場所に配置されているにも係わらず、一台の自律型掃除機で掃除場所の画定を担うことは、非効率である。
【０００７】
そこで、本発明は、或る一台の自律型掃除機で掃除場所を画定するよりも、より効率的に掃除場所を画定可能な掃除システム、自律型掃除機、および環境推定装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る掃除システムは、掃除場所の被掃除面を自律的に移動して前記被掃除面を掃除する複数の自律型掃除機と、前記複数の自律型掃除機と双方向に通信情報を通信可能な環境推定装置と、を備え、前記複数の自律型掃除機は、前記掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く前記自律型掃除機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報を前記環境推定装置へ送信し、前記環境推定装置は、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報を受信すると、前記複数の自律型掃除機のそれぞれの移動経路を繋ぎ合わせることで前記掃除場所の外縁を画定可能と推定し、前記複数の自律型掃除機のそれぞれへ画定可能判定情報を送信する。
【０００９】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る環境推定装置は、複数の自律型掃除機と双方向に通信情報を通信可能であり、前記複数の自律型掃除機から前記第一遭遇情報を受信すると、前記複数の自律型掃除機のそれぞれの移動経路を繋ぎ合わせることで前記掃除場所の外縁を画定可能と推定し、前記複数の自律型掃除機のそれぞれへ画定可能判定情報を送信する。
【００１０】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る自律型掃除機は、掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く自律型掃除機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報を環境推定装置へ送信し、前記環境推定装置から、画定可能判定情報を受信する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る掃除システムの概略的な斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る自律型掃除機の右側面図。
【図３】本発明の実施形態に係る自律型掃除機の底面図。
【図４】本発明の実施形態に係る電気掃除機のブロック図。
【図５】本発明の実施形態に係る掃除システムの環境推定装置のブロック図。
【図６】本発明の実施形態に係る掃除システムのステーションのブロック図。
【図７】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第一例を概略的に示す図。
【図８】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第二例を概略的に示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第三例を概略的に示す図。
【図１０】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第四例を概略的に示す図。
【図１１】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第五例を概略的に示す図。
【図１２】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第六例を概略的に示す図。
【図１３】本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁合成処理を概略的に示す図。
【図１４】本発明の実施形態に係る掃除システムによる掃除作業の分担処理を概略的に示す図。
【図１５】本発明の実施形態に係る掃除システムによる被掃除領域の分割処理のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートの一例。
【図１６】本発明の実施形態に係る掃除システムによる被掃除領域の分割処理のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートの一例。
【図１７】本発明の実施形態に係る掃除システムによる被掃除領域の分割処理を概略的に示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る掃除システムによる負荷の平準化処理のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートの一例。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る掃除システム、自律型掃除機、および環境推定装置の実施形態について図１から図１８を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る掃除システムの概略的な斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る掃除システム１は、被掃除領域Ａ（掃除場所）の被掃除面（床面）を自律的に移動して被掃除面を掃除する複数の自律型掃除機２と、複数の自律型掃除機２と双方向に通信情報を通信可能な環境推定装置３と、を備えている。
【００１５】
自律型掃除機２は、いわゆるロボットクリーナ（自律型掃除機）である。自律型掃除機２は、本体５に搭載される二次電池６の電力を消費して自律で移動（走行）する。自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの被掃除面を動き回って（被掃除領域Ａを網羅的に移動して）掃除を行う。
【００１６】
複数の自律型掃除機２は、被掃除領域Ａを複数の分担領域ＳＡに分割して掃除を分担する。
【００１７】
例えば、掃除システム１は、２つの自律型掃除機２０１、２０２を有している。２つの自律型掃除機２０１、２０２は、被掃除領域Ａを２つの分担領域ＳＡ１、ＳＡ２に分けて、自律型掃除機２０１は、分担領域ＳＡ１の掃除を分担し、自律型掃除機２０２は、分担領域ＳＡ２の掃除を分担する。
【００１８】
なお、複数の分担領域ＳＡは、境界部分で相互に重複していても良い。
【００１９】
また、掃除システム１は、自律型掃除機２を連結、および切り離し可能なステーション８と、を備えている。
【００２０】
ステーション８は、被掃除領域Ａの被掃除面に設置可能である。ステーション８は、自律型掃除機２を円滑に接続または離脱可能である。ステーション８は、いわゆる充電台の機能を有している。ステーション８は、自律型掃除機２が接続された状態で、商用交流電源から二次電池６へ電力を導く電源コード９を備えている。電源コード９は、二次電池６へ送電する電路である。
【００２１】
自律型掃除機２は、掃除運転の後、ステーション８へ帰巣して次の掃除運転を待機する。ステーション８に帰巣した自律型掃除機２は、次の掃除運転を待機している最中、二次電池６を充電する。そのため、自律型掃除機２は、使用者による充電の手間を省き、かつ使用者の求めによる突発的な掃除運転に対応できる。
【００２２】
環境推定装置３は、被掃除領域Ａの被掃除面や、家具などの上に設置可能な、いわゆる親機である。環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の移動経路に係る情報を受信し、受信した複数の移動経路を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能か否かを推定し、掃除場所の外縁を画定可能と推定された場合には複数の自律型掃除機２へ、掃除場所の外縁を画定可能と推定されたことを送信する。また、環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２、および複数のステーション８のいずれかに搭載されていても良い。換言すると、複数の自律型掃除機２の少なくとも１つは、環境推定装置３を備えていても良い。この場合には、環境推定装置３を備える自律型掃除機２と、環境推定装置３を備えていない自律型掃除機２と、が混在する。また、複数のステーション８の少なくとも１つは、環境推定装置３を備えていても良い。さらに、複数の自律型掃除機２、および複数のステーション８の全てが環境推定装置３を備えていても良い。この場合には、複数の環境推定装置３は、いずれか１つの環境推定装置３を機能させ、他の環境推定装置３を待機させておく。
【００２３】
なお、独立して設置可能な環境推定装置３の単体、環境推定装置３を備える自律型掃除機２、または環境推定装置３を備えるステーション８を、単に親機と呼ぶ。環境推定装置３を備えていない自律型掃除機２、および環境推定装置３を備えていないステーション８を、単に子機と呼ぶ。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態に係る自律型掃除機の右側面図である。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態に係る自律型掃除機の底面図である。
【００２６】
図１に加えて、図２および図３に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の自律型掃除機２は、本体５と、本体５を移動させる移動部１１と、本体５の下方の被掃除面を掃除する掃除部１２と、本体５の周囲の被検知物Ｏを検知する検知部１３と、検知部１３、移動部１１、および掃除部１２を制御して自律型掃除機２の運転を制御する制御部１５と、移動部１１、掃除部１２、検知部１３、および制御部１５を含む自律型掃除機２の各部へ電力を供給する二次電池６と、を備えている。
【００２７】
本体５は、例えば合成樹脂製の本体ケース２１と、本体ケース２１の側面に設けられるバンパー２２と、を備えている。
【００２８】
本体ケース２１は、本体５の外殻である。本体ケース２１は、扁平な円柱形状（円盤形状）を有している。平面視で実質的に円形の本体５は、他の形状に比べて旋回時の旋回半径を小さく抑制できる。
【００２９】
バンパー２２は、本体ケース２１の側面に設けられている。
【００３０】
移動部１１は、複数の駆動輪２６と、それぞれの駆動輪２６を個別に駆動させる複数の電動機２７と、駆動輪２６とともに被掃除面上の本体５を支える従動輪２８と、を備えている。
【００３１】
それぞれの駆動輪２６は、本体５を移動させる力を被掃除面へ伝える。それぞれの駆動輪２６は、本体５の幅方向（左右幅方向）に延びる車軸（図示省略）のまわりに転がる。複数の駆動輪２６は、少なくとも一対の駆動輪２６を含んでいる。一対の駆動輪２６の車軸は、実質的に同一線上に配置されている。そのため、自律型掃除機２は、容易に直進および旋回することができる。駆動輪２６は、懸架装置（いわゆるサスペンション、図示省略）によって被掃除面に押さえつけられている。自律型掃除機２は、駆動輪２６に代えて、無限軌道（図示省略）を備えていても良い。
【００３２】
それぞれの電動機２７は、それぞれの駆動輪２６を独立して駆動させる。自律型掃除機２は、左右の駆動輪２６を同じ方向へ回転させることによって直進（前進、または後退）し、左右の駆動輪２６を異なる方向へ回転させることによって旋回（右旋回、または左旋回）する。また、自律型掃除機２は、左右の駆動輪２６の出力を上下させて前進、または後退の速度を調整したり、左右の駆動輪２６の出力を相違させて旋回半径の大小を調整したりすることができる。
【００３３】
従動輪２８は、本体５の下部の幅方向の略中央部、かつ前部に配置されている。従動輪２８は、円形の回転体であり、例えばキャスターである。従動輪２８は、自律型掃除機２の前進、後退、および旋回に容易に追従して向きを変え、自律型掃除機２の走行（移動）を安定させる。なお、駆動輪２６および従動輪２８に支えられる自律型掃除機２の重心は、一対の駆動輪２６と従動輪２８とがなす三角形の内側に配置されていることが好ましい。その場合、自律型掃除機２が転倒する危険性は低下する。換言すると、自律型掃除機２は、より安定して移動（走行）することができる。従動輪２８はなくても良い。
【００３４】
掃除部１２は、本体５の真下、およびその周囲の被掃除面の塵埃を掃除する。掃除部１２は、例えば、負圧を生じさせて塵埃を吸引する吸込掃除部３１、および本体５の下方の床面を拭き掃除もしくは磨き掃除する拭き掃除部３２のいずれかを含んでいる。
【００３５】
吸込掃除部３１は、本体５の底面に設けられる吸込口３４と、吸込口３４に配置される回転ブラシ３５と、回転ブラシ３５を回転駆動させるブラシ用電動機３６と、本体５の後部に設けられる塵埃容器３７と、本体５内に収容されて塵埃容器３７に流体的に接続される電動送風機３８と、を備えている。
【００３６】
吸込口３４は、電動送風機３８が発生させる負圧によって空気とともに塵埃を吸い込む。吸込口３４は、本体５の底部の中央部に配置されている。吸込口３４は、本体５の底部の前半部に配置されていても良い。吸込口３４は、本体５の幅方向に延びている。換言すると、吸込口３４の左右方向の開口幅は、吸込口３４の前後方向の開口幅よりも大きい。本体５の底面が自律走行時に被掃除面に対向（対面）しているため、吸込口３４は、被掃除面上の塵埃、または回転ブラシ３５が被掃除面から掻き上げた塵埃を容易に吸い込むことができる。
【００３７】
回転ブラシ３５の回転中心線は、自律型掃除機２の幅方向に向けられている。回転ブラシ３５は、自律型掃除機２を被掃除面上に走行可能な状態で置いたとき、被掃除面に接触する。そのため、回転駆動する回転ブラシ３５は、被掃除面上の塵埃を掻き上げる。掻き上げられた塵埃は、吸込口３４へ効率的に吸い込まれる。
【００３８】
ブラシ用電動機３６は、回転ブラシ３５を正転（前進時に自律型掃除機２の推進力を補助する方向）または逆転（後退時に自律型掃除機２の推進力を補助する方向）させる。
【００３９】
塵埃容器３７は、電動送風機３８が発生させる吸込負圧によって吸込口３４から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃容器３７は、塵埃を濾過捕集するフィルタや、遠心分離（サイクロン分離）や直進分離（直進する空気と塵埃との慣性力の差で塵埃と空気とを分離する分離方式）などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置である。塵埃容器３７は、本体５へ着脱可能であり、また開閉可能である。使用者は、塵埃容器３７を本体５から一時的に取り外して、塵埃容器３７を開いて塵埃容器３７に蓄積された塵埃を容易に廃棄したり、塵埃容器３７を清掃したり、洗浄したりすることができる。
【００４０】
電動送風機３８は、二次電池６の電力を消費して駆動する。電動送風機３８は、塵埃容器３７から空気を吸い込んで吸込負圧を生じさせる。塵埃容器３７に発生した負圧は、吸込口３４に作用する。本体５は、電動送風機３８の排気（清浄な空気）を、本体５の外側へ流出させる排気口（図示省略）を有している。
【００４１】
拭き掃除部３２は、本体５の底部の後端部に配置されている。拭き掃除部３２は、例えば本体５の底面に着脱可能な不織布等の繊維材料製の拭掃除シート３９を備えている。拭掃除シート３９は、自律型掃除機２を被掃除面上に走行可能な状態で置いたとき、被掃除面に接触する。拭掃除シート３９は、駆動輪２６が被掃除面で空転しない程度の圧力で、被掃除面に押し当てられていることが好ましい。拭掃除シート３９と本体５の底面との間には、発泡樹脂などの弾性部材（図示省略）が設けられている。この弾性部材は、拭掃除シート３９を被掃除面に均一の圧力で押し当てる。
【００４２】
検知部１３は、本体５の移動にともなって本体５に近づく被検知物Ｏ、または本体５に接触する被検知物Ｏを検知する。検知部１３は、本体５に設けられて自律型掃除機２の周囲の画像を撮影する撮像部５１と、本体５に設けられて本体５が自律型掃除機２以外の物体、つまり被検知物Ｏに接近したことを検知する近接検知部５２と、本体５に設けられて本体５が自律型掃除機２以外の物体、つまり被検知物Ｏに接触したことを検知する接触検知部５３と、を含んでいる。
【００４３】
撮像部５１は、本体５の正面に設けられて、自律型掃除機２の前方、つまり前進時の走行方向を撮影する。
【００４４】
自律型掃除機２は、撮像部５１に代えて、または加えて、ステレオカメラとは異なる原理によって撮影範囲における奥行きの情報を得る距離測定装置５５を備えていても良い。
【００４５】
近接検知部５２は、例えば赤外線センサーや、超音波センサーである。赤外線センサーを利用する近接検知部５２は、赤外線を発する発光素子（図示省略）と、光を受けとって電気信号に変換する受光素子（図示省略）と、を備えている。近接検知部５２は、発光素子から赤外線を放ち、被検知物Ｏで反射される赤外線を受光素子で受光して電力に変換し、変換された電力が一定以上になると、被検知物Ｏが一定距離内に近づいたことを、本体５が被検知物Ｏに接触する以前に検知する。超音波センサーを利用する近接検知部５２は、赤外線に代えて超音波を利用して被検知物Ｏを検知する。
【００４６】
接触検知部５３は、いわゆるバンパーセンサーである。接触検知部５３は、移動する本体５が被検知物Ｏに接触した際に、本体５への衝撃を緩和するバンパー２２に連動している。バンパー２２は、被検知物Ｏに接触した際に、本体５の内側へ向かって押し込まれるように変位する。接触検知部５３は、このバンパー２２の変位を検知して本体５が被検知物Ｏに接触したことを検知する。接触検知部５３は、例えばバンパー２２の変位によって入り、切りされるマイクロスイッチ、またはバンパー２２の変位量を非接触で測定する赤外線センサーや、超音波センサーを含んでいる。
【００４７】
検知部１３の検知対象、つまり被検知物Ｏには、自機を除く自律型掃除機２（自機を除く自律型掃除機２を単に「他機」と呼ぶ。）、およびステーション８が含まれている。例えば、それぞれの自律型掃除機２およびそれぞれのステーション８は、超音波や赤外線を常時発信し、自律型掃除機２は、他機が発信する超音波や赤外線を受信することで、自機が他機に接近していることを検知したり、ステーション８が発信する超音波や赤外線を受信することで、自機がステーション８に接近していることを検知したりする。
【００４８】
二次電池６は、移動部１１、掃除部１２、検知部１３、および制御部１５を含む自律型掃除機２の各部で消費される電力を蓄えている。二次電池６は、例えばリチウムイオン電池であり、充放電を制御する制御回路（図示省略）を有している。この制御回路は、二次電池６の充放電に関する情報を制御部１５へ出力している。
【００４９】
図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のブロック図である。
【００５０】
図２から図３に加えて図４に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の自律型掃除機２は、移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、制御部１５、および二次電池６に加えて通信部５７と、第一識別子５８と、を備えている。
【００５１】
通信部５７は、他機およびステーション８に赤外線信号を送信する、例えば赤外線発光素子を含む送信部５７ａと、自機以外の自律型掃除機２およびステーション８やリモートコントローラー（図示省略）からの赤外線信号を受信する、例えばフォトトランジスタを含む受信部５７ｂと、を備えている。
【００５２】
また、通信部５７は、環境推定装置３と双方向に通信情報を通信可能な第一無線通信部５９を備えている。第一無線通信部５９は、自機以外の自律型掃除機２と双方向に通信情報を通信可能であっても良い。
【００５３】
第一識別子５８は、複数の自律型掃除機２の中から自機と他機とを識別可能な固有の識別子である。第一識別子５８は、通信部５７を介して送信可能な電子情報であっても良いし、他機の撮像部５１で撮影可能なように本体５に貼付されたQRコードのような標識であっても良い。
【００５４】
検知部１３の撮像部５１は、例えばデジタルカメラである。つまり、撮像部５１は、撮影した画像を電気信号に変換する撮像素子５１ａ（イメージセンサー、図示省略）と、撮像素子５１ａに像を結ぶ（生じさせる）光学系５１ｂと、を備えている。撮像素子５１ａは、例えば、ＣＣＤイメージセンサー（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ）や、ＣＭＯＳイメージセンサー（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ）である。そのため、自律型掃除機２は、撮像部５１で撮影した画像のデジタルデータを即座に取り扱うことができる。つまり、撮像部５１で撮影される画像は、例えば画像処理回路（図示省略）を利用することで所定のデータ形式に圧縮したり、二値画像に変換したり、グレースケールに変換したりすることができる。撮像部５１は、例えば可視光領域の画像を撮影する。可視光領域の画像は、例えば赤外領域の画像に比べて画質が良好であり、複雑な画像処理を施すことなく使用者に視認可能な情報を容易に提供できる。
【００５５】
撮像部５１は、いわゆるステレオカメラである。撮像部５１は、撮影する画像が、自律型掃除機２の幅方向の中心線を延長した前方の位置を含む撮影範囲で重なり合っている。撮像部５１は、撮影範囲における奥行き（自律型掃除機２からの距離）の情報を得ることができる。奥行きの情報を含む画像を「距離画像」と呼ぶ。
【００５６】
撮像部５１には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）や電球などの照明装置（図示省略）が併設されていても良い。照明装置は、撮像部５１の撮影範囲の一部または全部を照らす。照明装置は、家具などの障害物の陰のような暗い場所や、夜間などの暗い環境下であっても、撮像部５１による適切な画像の取得を可能にする。
【００５７】
撮像素子５１ａの受光面には、多数の画素が並べられている。受光面の各画素は、受けた光を電気信号に変換する。各画素が受けた光の情報を各画素の位置に応じて統合させることで、撮像部５１が撮影した景色を表す画像が得られる。一般的な撮像素子５１ａは、カラー画像を撮影する。カラー画像は、例えば赤、緑、および青の三つの色を混ぜて表現される。
【００５８】
距離測定装置５５は、奥行きの情報を得ようとする範囲に光を照射する発光部５５ａと、発光部５５ａから照射された光の反射光を受光する受光部５５ｂと、を備えている。自律型掃除機２は、発光部５５ａの発光開始から受光部５５ｂで反射光を受光するまでの時間差に基づいて自律型掃除機２から被検知物Ｏまでの距離情報を取得できる。発光部５５ａは、例えば赤外線や、可視光を照射する。
【００５９】
制御部１５は、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。補助記憶装置は、例えば不揮発性メモリのように書き換え可能なものであることが好ましい。
【００６０】
また、検知部１３は、加速度センサー６１と、地磁気センサー６２と、を含んでいる。
【００６１】
加速度センサー６１は、例えば直交する三方向の加速度を検知可能な３軸加速度センサーである。加速度センサー６１の検知結果は、制御部１５へ出力される。
【００６２】
地磁気センサー６２は、例えば直交する三方向の地磁気を検知可能な３軸地磁気センサーである。地磁気センサー６２の検知結果は、制御部１５へ出力される。
【００６３】
制御部１５は、移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、二次電池６、および通信部５７に電気的に接続されている。制御部１５は、通信部５７を介してステーション８、およびリモートコントローラーから受信する指令に応じて移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、二次電池６を制御する。
【００６４】
制御部１５は、自律型掃除機２の自律移動を制御する自律移動制御部７１と、検知部１３の動作を制御する検知制御部７２と、を含んでいる。自律移動制御部７１、および検知制御部７２は、演算プログラムである。
【００６５】
自律移動制御部７１は、掃除場所の環境地図情報（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍａｐ、図示省略）を記憶する地図情報記憶部７３と、移動部１１の電動機２７の動作を制御する移動制御部７５と、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８の動作を制御する掃除制御部７６と、を備えている。
【００６６】
地図情報記憶部７３は、補助記憶装置に確保される記憶領域に構築されたデータの集合であって、適宜のデータ構造を有している。地図情報記憶部７３は、補助記憶装置から主記憶装置に読み込まれて利用され、適宜の更新を経て、補助記憶装置へ上書きされる。
【００６７】
環境地図情報は、自律型掃除機２の自律移動に用いられる情報であり、少なくとも掃除対象となる場所において、自律型掃除機２が移動可能な領域の形状を含む情報である。環境地図情報は、例えば整然と配列された一辺１０センチメートルの矩形の集合として構築されている。環境地図情報は、自律型掃除機２の使用に際して、事前に準備されるものであっても良いし、Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ（ＳＬＡＭ）によって自己位置推定と同時に作成されるものであっても良い。環境地図情報は、掃除運転にともなう移動の過程で作成、および更新されても良い。ＳＬＡＭで環境地図情報を作成する場合には、自律型掃除機２は、検知部１３の他に、エンコーダなどの種々のセンサー（図示省略）と、地図作成部７７と、を備えていることが好ましい。地図作成部７７は、撮像部５１が取得する画像に基づいて、また検知部１３および種々のセンサーから取得する情報に基づいて、自機位置を推定しながら周囲の環境地図情報を作成する。
【００６８】
移動制御部７５は、環境地図情報に基づいて移動部１１を制御して自律型掃除機２を自律で移動させる。移動制御部７５は、電動機２７に流れる電流の大きさ、および向きを制御して、電動機２７を正転、または逆転させる。移動制御部７５は、電動機２７を正転、または逆転させることで、駆動輪２６の駆動を制御している。
【００６９】
掃除制御部７６は、ブラシ用電動機３６、および電動送風機３８を個別に制御する。
【００７０】
検知制御部７２は、撮像部５１の動作を制御する。検知制御部７２は、所定の時間間隔毎に撮像部５１に画像を撮影させる。検知制御部７２は、撮像部５１で撮影された画像を検知結果記憶部７８に記憶する。撮像部５１で撮影された画像は、検知結果記憶部７８は、主記憶装置に確保されている。検知結果記憶部７８は、撮像部５１で撮影された画像を記憶する。検知結果記憶部７８は、複数の画像を記憶可能な容量を有している。
【００７１】
検知結果記憶部７８は、撮像部５１で撮影された画像を表す画像情報を無加工で記憶しても良いし、画像の解析処理に必要な情報を残す限りにおいてデータサイズを減らすように加工した画像情報を記憶しても良い。検知結果記憶部７８に記憶される画像情報は、例えば、撮像部５１で撮影された画像をグレースケールに変換した画像（以下、撮像部５１で撮影された元の画像と同じく画像と呼ぶ。）であっても良い。グレースケール画像の場合には、画像の画素値は輝度値と一致する。グレースケールに変換した画像を保存する場合には、制御部１５は、元画像を記憶する場合に比べて、検知結果記憶部７８に割り当てるメモリ領域の容量（リソース）を少量で済ませることが可能である。また、グレースケールに変換した画像を以後の解析処理に使用する場合には、制御部１５は、元画像を処理する場合に比べて中央処理装置の負荷を軽減できる。画像のグレースケール化を含む画像処理は、撮像部５１で実行されても良い。撮像部５１で画像処理を実行することによって、中央処理装置の負荷が軽減される。
【００７２】
また、検知制御部７２は、照明装置の点灯と消灯とを制御する。照明装置は、画像を明るくして解析処理の容易化と精度向上とを容易にする。
【００７３】
さらに、検知制御部７２は、近接検知部５２の検出結果、つまり被検知物Ｏが本体５に接近したこと、およびその時の被検知物Ｏと本体５との離間距離を検知結果記憶部７８に記憶する。
【００７４】
また、検知制御部７２は、接触検知部５３の検出結果、つまり被検知物Ｏが本体５に接触したことを検知結果記憶部７８に記憶する。
【００７５】
自律型掃除機２は、検知部１３によって、他機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触したことを検知する。そして、自律型掃除機２は、通信部５７を介した赤外線通信、または無線通信によって、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触した他機へ、自機の第一識別子５８を送信し、かつ他機が自機の第一識別子５８を受信したことを確認する応答信号を受信する。応答信号には、他機の第一識別子５８が含まれていても良い。
【００７６】
なお、他機の第一識別子５８が、例えば本体５に添付されたQRコードのような標識であった場合には、自律型掃除機２は、撮像部５１が撮影した画像を解析することで、他機の第一識別子５８を認識しても良い。
【００７７】
また、自律型掃除機２は、検知部１３によって、ステーション８に、予め定める第二接近距離以内に接近し、または接触したことを検知する。
【００７８】
さらに、自律型掃除機２は、加速度センサー６１および地磁気センサー６２によって、地球の磁力線を基準に、自機の姿勢、および自機が向いている方角を検知することができる。
【００７９】
図５は、本発明の実施形態に係る掃除システムの環境推定装置のブロック図である。
【００８０】
図５に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の環境推定装置３は、第二通信部８１と、第二制御部８２と、を備えている。
【００８１】
第二通信部８１は、自律型掃除機２と双方向に通信情報を無線通信可能である。
【００８２】
第二制御部８２は、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。補助記憶装置は、例えば不揮発性メモリのように書き換え可能なものであることが好ましい。
【００８３】
第二制御部８２は、第二通信部８１に電気的に接続されている。
【００８４】
図６は、本発明の実施形態に係る掃除システムのステーションのブロック図である。
【００８５】
図６に示すように、本実施形態に係る掃除システム１のステーション８は、自律型掃除機２の二次電池６を充電するための電源回路８３と、第三通信部９１と、第三制御部９２と、第二識別子９３と、を備えている。
【００８６】
第三通信部９１は、自律型掃除機２に赤外線信号を送信する、例えば赤外線発光素子を含む送信部９１ａと、自律型掃除機２からの赤外線信号を受信する、例えばフォトトランジスタを含む受信部９１ｂと、を備えている。
【００８７】
また、第三通信部９１は、自律型掃除機２と双方向に通信情報を通信可能な第三無線通信部９５を備えている。第三無線通信部９５は、自律型掃除機２と双方向に通信情報を通信可能であっても良い。
【００８８】
第二識別子９３は、複数のステーション８の中から自機と他機とを識別可能な固有の識別子である。第二識別子９３は、第三通信部９１を介して送信可能な電子情報であっても良いし、自律型掃除機２の撮像部５１で撮影可能なように本体５に貼付されたQRコードのような標識であっても良い。
【００８９】
複数の自律型掃除機２は、複数のステーション８のうち自機を充電するステーション８と、他機を充電するステーション８と、を第二識別子９３で識別し、認識する。
【００９０】
なお、ステーション８の第二識別子９３が、例えばステーション８に添付されたQRコードのような標識であった場合には、自律型掃除機２は、撮像部５１が撮影した画像を解析することで、ステーション８の第二識別子９３を認識しても良い。
【００９１】
第三制御部９２は、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。補助記憶装置は、例えば不揮発性メモリのように書き換え可能なものであることが好ましい。
【００９２】
次に、掃除システム１による、掃除場所の外縁を画定する処理（以下、「外縁画定処理」と言う。）について、説明する。外縁画定処理は、複数の自律型掃除機２によって行われる。また、外縁画定処理は、掃除場所を閉じた領域として画定するために、掃除場所の外縁、つまり閉じた領域の境界（境界線）を画定する処理である。
【００９３】
なお、外縁画定処理の第一例から第六例において、外縁画定処理の第一例と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９４】
図７は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第一例を概略的に示す図である。
【００９５】
図７に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の複数の自律型掃除機２は、掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く他機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【００９６】
環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第一遭遇情報ＥＩ１を受信すると、複数の自律型掃除機２のそれぞれの移動経路を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、複数の自律型掃除機２のそれぞれへ画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【００９７】
具体的には、外縁画定処理の第一例は、２つの自律型掃除機２によって行われる。外縁画定処理を開始する直前、２つの自律型掃除機２は、被掃除領域Ａ（掃除場所）の壁際Ｗに、隣り合わせに配置されているとする。この状態で２つの自律型掃除機２は、外縁画定処理を開始する。
【００９８】
隣り合わせの自律型掃除機２は、外縁画定処理を開始すると、移動を開始する以前に、相互に他機が第一接近距離以内に接近していることを検知する。第一接近距離は、例えば、自律型掃除機２の本体５の大きさと同程度、例えば３０センチメートルに設定されている。他機が第一接近距離以内に接近していることを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【００９９】
次いで、２つの自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗに沿って、それぞれ反対の方向へ向かって移動を開始する（図７中の移動経路ｔｒ１、ｔｒ２）。やがて、自律型掃除機２０１は、自律型掃除機２０２に鉢合わせ、自律型掃除機２０２は、自律型掃除機２０１に鉢合わせる（図７中に二点鎖線で示す自律型掃除機２０１、２０２）。換言すると、２つの自律型掃除機２の移動経路ｔｒ１、ｔｒ２が、被掃除領域Ａの壁際Ｗを一周、回る。
【０１００】
このとき、２つの自律型掃除機２は、相互に相手機が第一接近距離以内に接近していることを検知できた場合には、衝突する以前に停止し、または進行方向を反転させる。他機が第一接近距離以内に接近したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１０１】
また、２つの自律型掃除機２は、相互に相手機が第一接近距離以内に接近していることを検知できなかった場合には、互いに接触して停止し、または進行方向を反転させる。他機が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１０２】
環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第一遭遇情報ＥＩ１を複数回受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。すなわち、自律型掃除機２０１から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２）を受信し、自律型掃除機２０２から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２）を受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１０３】
なお、自律型掃除機２は、他機に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触する都度、第一遭遇情報ＥＩ１を送信しても良いし、少なくとも２回の第一遭遇情報ＥＩ１を一括して送信しても良い。
【０１０４】
画定可能判定情報ＤＩを受信した複数の自律型掃除機２は、例えば、自機の移動経路ｔｒを含む矩形の分担領域ＳＡ（自律型掃除機２０１の分担領域ＳＡ１、自律型掃除機２０２の分担領域ＳＡ２）を自律的に分担して掃除を開始する。
【０１０５】
ところで、２つの自律型掃除機２が被掃除領域Ａの壁際Ｗを同じ方向、例えば図７において右回りに移動すると、移動の最中、継続的、かつ相互に相手機が第一接近距離以内に接近していることを検知する可能性がある。そうすると、それぞれの自律型掃除機２は、２つの自律型掃除機２の移動経路ｔｒ１、ｔｒ２が被掃除領域Ａの壁際Ｗを一周、回る以前に、複数回の第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信することが有り得る。
【０１０６】
そこで、複数の自律型掃除機２および環境推定装置３は、通信情報に基づいて被掃除領域Ａに配置されている自律型掃除機２の台数を把握する。そして、複数の自律型掃除機２のそれぞれは、通信情報に基づいて被掃除領域Ａの壁際Ｗを移動する方向を決定する。
【０１０７】
例えば、複数の自律型掃除機２がタイマー処理で一斉に、または時間差で掃除を始める場合、それぞれの自律型掃除機２は、掃除を始める前に、環境推定装置３へ掃除作業への参加を知らせる参加情報を送信する。環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２から参加情報を受信し、掃除作業に参加する自律型掃除機２の台数を把握する。
【０１０８】
このとき、それぞれの自律型掃除機２は、自機の第一識別子５８を参加情報に含め、または参加情報とともに送信しても良い。環境推定装置３は、参加情報の着順を知らせる着順情報を、それぞれの自律型掃除機２へ伝えても良い。図７において、自律型掃除機２０１は、第一着順の自律型掃除機２であり、自律型掃除機２０２は、第二着順の自律型掃除機２である。
【０１０９】
そして、それぞれの自律型掃除機２は、着順情報に基づいて被掃除領域Ａの壁際Ｗを移動する方向を決定する。例えば、着順が奇数番目の自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを右回りに周回し、着順が偶数番目の自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを左回りに周回する。つまり、自律型掃除機２０１は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを右回りに周回し、自律型掃除機２０２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを左回りに周回する。
【０１１０】
図８は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第二例を概略的に示す図である。
【０１１１】
図８に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の外縁画定処理の第二例は、２つの自律型掃除機２によって行われる。自律型掃除機２０１は、第一着順の自律型掃除機２であり、自律型掃除機２０２は、第二着順の自律型掃除機２である。
【０１１２】
ところで、２つの自律型掃除機２が、第一例のように隣り合わせではなく、相互に離れた位置から壁際Ｗに沿った移動を開始する場合が有り得る。また、２つの自律型掃除機２が、壁際Ｗから離れた位置から移動を開始して壁際Ｗへ向かい、壁際Ｗに達した後に相互に離れた位置から壁際Ｗに沿った移動を開始する場合が有り得る。これらの場合には、自律型掃除機２０１および自律型掃除機２０２は、壁際Ｗを単に反対方向（自律型掃除機２０１は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを右回りに周回し、自律型掃除機２０２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗを左回りに周回する）のみでは、掃除場所の外縁の全周を画定できない。
【０１１３】
つまり、外縁画定処理は、複数の自律型掃除機２が、単に一方向へのみ移動していると、完結しない場合がある。
【０１１４】
そこで、自律型掃除機２は、互いに第一接近距離以内に接近し、または接触すると、被掃除領域Ａの壁際Ｗを反対の方向へ走行する。換言すると、自律型掃除機２は、互いに第一接近距離以内に接近し、または接触すると、その地点で被掃除領域Ａの壁際Ｗを折り返して移動する。
【０１１５】
折り返し移動が行われる移動経路ｔｒ１、ｔｒ２において、他機が第一接近距離以内に接近し、または他機が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１１６】
そして、環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第一遭遇情報ＥＩ１を複数回受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。すなわち、自律型掃除機２０１から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２）を受信し、自律型掃除機２０２から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２）を受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１１７】
なお、被掃除領域Ａの壁際Ｗの確定には、移動経路ｔｒ１の第一折り返し地点から第二折り返し地点までの経路、および移動経路ｔｒ２の第一折り返し地点から第二折り返し地点までの経路で足りる。
【０１１８】
図９は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第三例を概略的に示す図である。
【０１１９】
図９に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の外縁画定処理の第三例は、３つの自律型掃除機２によって行われる。自律型掃除機２０１は、第一着順の自律型掃除機２であり、自律型掃除機２０２は、第二着順の自律型掃除機２であり、自律型掃除機２０３は、第三着順の自律型掃除機２である。
【０１２０】
ところで、３つの自律型掃除機２が着順情報に基づいて被掃除領域Ａの壁際Ｗを移動する方向を決定する場合、自律型掃除機２０１および自律型掃除機２０２は、相互に接近する方向へ移動を開始し、自律型掃除機２０３は、自律型掃除機２０１を追いかける方向へ、換言すると自律型掃除機２０２から遠ざかる方向へ移動を開始する。
【０１２１】
つまり、第二例と同様に、外縁画定処理は、複数の自律型掃除機２が、単に一方向へのみ移動していると、完結しない場合がある。
【０１２２】
そこで、自律型掃除機２は、互いに第一接近距離以内に接近し、または接触すると、被掃除領域Ａの壁際Ｗを反対の方向へ走行する。換言すると、自律型掃除機２は、互いに第一接近距離以内に接近し、または接触すると、その地点で被掃除領域Ａの壁際Ｗを折り返して移動する。
【０１２３】
折り返し移動が行われる移動経路ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３において、他機が第一接近距離以内に接近し、または他機が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１２４】
そして、環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第一遭遇情報ＥＩ１を複数回受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。すなわち、自律型掃除機２０１から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２）を受信し、自律型掃除機２０２から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２）を受信し、自律型掃除機２０３から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ３の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３２）を受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１２５】
なお、被掃除領域Ａの壁際Ｗの確定には、移動経路ｔｒ１の第一折り返し地点から第二折り返し地点までの経路、移動経路ｔｒ２の第一折り返し地点から第二折り返し地点までの経路、および移動経路ｔｒ３の第一折り返し地点から第二折り返し地点までの経路で足りる。
【０１２６】
また、外縁画定処理は、４つ以上の自律型掃除機２で実行される場合であっても、第二例、第三例に準じて実行可能である。
【０１２７】
次いで、壁際Ｗにステーション８が配置されている場合の外縁画定処理の例を説明する。
【０１２８】
図１０は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第四例を概略的に示す図である。
【０１２９】
図１０に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の外縁画定処理の第四例は、壁際Ｗに配置されたステーション８から出発する２つの自律型掃除機２によって行われる。
【０１３０】
複数のステーション８は、複数の自律型掃除機２のそれぞれを個別に充電する。
【０１３１】
複数の自律型掃除機２は、複数のステーション８のうち他機を充電するステーション８に、予め定める第二接近距離以内に接近し、または接触すると、第二遭遇情報ＥＩ２を環境推定装置３へ送信する。第二接近距離は、例えば、自律型掃除機２の本体５の大きさの半分程度、例えば１５センチメートルに設定されている。
【０１３２】
環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第一遭遇情報ＥＩ１および第二遭遇情報ＥＩ２の少なくともいずれかを受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１３３】
具体的には、２つの自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗに沿って、移動を開始する（図１０中の移動経路ｔｒ１、ｔｒ２）。２つの自律型掃除機２は、被掃除領域Ａの壁際Ｗに沿って、同じ方向へ移動する。やがて、自律型掃除機２０１は、他機である自律型掃除機２０２を充電するステーション８０２に接近し、自律型掃除機２０２は、自律型掃除機２０１を充電するステーション８０１に接近する。換言すると、２つの自律型掃除機２の移動経路ｔｒ１、ｔｒ２が、被掃除領域Ａの壁際Ｗを一周、回る。
【０１３４】
このとき、２つの自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８が第二接近距離以内に接近していることを検知できた場合には、衝突する以前に停止し、または進行方向を反転させる。他機を充電するステーション８が第二接近距離以内に接近したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第二遭遇情報ＥＩ２を環境推定装置３へ送信する。
【０１３５】
また、２つの自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８が第二接近距離以内に接近していることを検知できなかった場合には、他機を充電するステーション８に接触して停止し、または進行方向を反転させる。他機を充電するステーション８が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第二遭遇情報ＥＩ２を環境推定装置３へ送信する。
【０１３６】
環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２の全てから第二遭遇情報ＥＩ２を受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。すなわち、自律型掃除機２０１から第二遭遇情報ＥＩ２（移動経路ｔｒ１の終点で送信される第二遭遇情報ＥＩ２−１）を受信し、自律型掃除機２０２から第二遭遇情報ＥＩ２（移動経路ｔｒ２の終点で送信される第二遭遇情報ＥＩ２−２）を受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１３７】
２つの自律型掃除機２が、各々、他機を充電するステーション８に接近し、または接触して第二遭遇情報ＥＩ２を送信した場合には、ステーション８は、自律型掃除機２と同数あって、その全てが壁際Ｗに配置されていることを意味する。そのため、第四例では、自機を充電するステーション８から出発して壁際Ｗを周回する２つの自律型掃除機２が、それぞれ第二遭遇情報ＥＩ２を送信すれば、掃除場所の外縁を画定可能と推定できる。
【０１３８】
なお、接近し、または接触したステーション８の第二識別子９３を第二遭遇情報ＥＩ２に含め、または第二遭遇情報ＥＩ２とともに環境推定装置３へ送信することで、それぞれの自律型掃除機２が、互いに異なるステーション８に遭遇したか否かを、明らかにすることが可能である。それぞれの自律型掃除機２が、互いに異なるステーション８に遭遇したことが明らかになれば、外縁画定処理の精度が高まる。
【０１３９】
図１１は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第五例を概略的に示す図である。
【０１４０】
図１１に示すように、２つのステーション８の壁際Ｗに沿う離間距離が、不等間隔の場合がある。このような場合、一方の自律型掃除機２は、早々に他機を充電するステーション８に接近し、または接触し、他方の自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８の探索を継続する場合がある。
【０１４１】
そこで、複数の自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８に第二接近距離以内に接近し、または接触すると、壁際Ｗを反対の方向へ走行する。換言すると、自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８に第二接近距離以内に接近し、または接触すると、その地点で被掃除領域Ａの壁際Ｗを折り返して移動する。なお、複数の自律型掃除機２は、自機を充電するステーション８に第二接近距離以内に接近し、または接触しても、壁際Ｗを反対の方向へ走行することなく、同じ方向（周回方向）へ移動を継続する。
【０１４２】
折り返し移動が行われる移動経路ｔｒ１と、ステーション８から出発して未だ他機を充電するステーション８の探索を継続している移動経路ｔｒ２において、他機が第一接近距離以内に接近し、または他機が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１４３】
つまり、第五例では、自律型掃除機２０２を充電するステーション８０２を基準に、ステーション８０２から出発して自律型掃除機２０１に接近し、または接触する自律型掃除機２０２の移動経路ｔｒ２と、ステーション８０２で折り返し、自機を充電するステーション８０１を通り過ごして自律型掃除機２０２に接近し、または接触する自律型掃除機２０１の移動経路ｔｒ１を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定する。
【０１４４】
換言すると、自律型掃除機２０１から第二遭遇情報ＥＩ２（移動経路ｔｒ１の折り返し地点で送信される第二遭遇情報ＥＩ２）と第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１）とを受信し、自律型掃除機２０２から第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２）とを受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１４５】
このように、壁際Ｗにステーション８が配置されている場合には、環境推定装置３は、互いの接触、または接近によって第一遭遇情報ＥＩ１を発信した一対の自律型掃除機２の少なくとも一方が、互いの接触、または接近以前に第二遭遇情報ＥＩ２を発信している場合には、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１４６】
図１２は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁画定処理の第六例を概略的に示す図である。
【０１４７】
図１２に示すように、２つのステーション８の壁際Ｗ伝いの離間距離が、右回りの経路と左回りの経路との間で異なる場合がある。このような場合、２つの自律型掃除機２は、他機を充電するステーション８に接近し、または接触する以前に、他機に接近し、または接触する場合がある。
【０１４８】
そこで、複数の自律型掃除機２は、他機に第一接近距離以内に接近し、または接触すると、壁際Ｗを反対の方向へ走行する。換言すると、自律型掃除機２は、他機に第一接近距離以内に接近し、または接触すると、その地点で被掃除領域Ａの壁際Ｗを折り返して移動する。なお、複数の自律型掃除機２は、自機を充電するステーション８に第二接近距離以内に接近し、または接触しても、壁際Ｗを反対の方向へ走行することなく、同じ方向（周回方向）へ移動を継続する。
【０１４９】
折り返し移動が行われる移動経路ｔｒ１、ｔｒ２において、他機が第一接近距離以内に接近し、または他機が接触したことを検知した自律型掃除機２は、各々、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置３へ送信する。
【０１５０】
つまり、第五例では、ステーション８の存否に関わりなく、第二例（図８）のように、自律型掃除機２０１から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２）を受信し、自律型掃除機２０２から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の第一折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１、および第二折り返し地点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２）を受信すると、環境推定装置３は、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１５１】
図１３は、本発明の実施形態に係る掃除システムの外縁合成処理を概略的に示す図である。
【０１５２】
図１３に示すように、本実施形態に係る掃除システム１は、先ず、外縁画定処理を行う。
【０１５３】
ここで、図１３のような正方形の被掃除領域Ａで、対角に或る一対の角部のそれぞれに、隣り合わせの２つの自律型掃除機２を配置して、外縁画定処理を行う。この場合、４つの自律型掃除機２が実質的に同じ速度で被掃除領域Ａの壁際Ｗに沿って移動すると、正方形の被掃除領域Ａの４辺それぞれを、４つの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３、ｔｒ４で確定することができる。
【０１５４】
つまり、自律型掃除機２０１から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ１の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２）を受信し、自律型掃除機２０２から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ２の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２）を受信し、自律型掃除機２０３から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ３の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３２）を受信し、自律型掃除機２０３から２回の第一遭遇情報ＥＩ１（移動経路ｔｒ４の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−４１、および終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−４２）を受信すると、環境推定装置３は、４つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３、ｔｒ４を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。
【０１５５】
ところで、複数の移動経路ｔｒを相互に接続するためには、複数の移動経路ｔｒの間で、相互の接続の関係が明らかであることが好ましい。
【０１５６】
そこで、第一遭遇情報ＥＩ１は、自機の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機の第一識別子５８と、を含んでいることが好ましい。
【０１５７】
つまり、移動経路ｔｒ１の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１１は、自機である自律型掃除機２０１の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０２の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ２の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２１は、自機である自律型掃除機２０２の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０１の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ３の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３１は、自機である自律型掃除機２０３の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０４の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ４の始点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−４１は、自機である自律型掃除機２０４の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０３の第一識別子５８と、を含んでいる。
【０１５８】
また、移動経路ｔｒ１の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−１２は、自機である自律型掃除機２０１の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０３の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ２の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−２２は、自機である自律型掃除機２０２の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０４の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ３の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−３２は、自機である自律型掃除機２０３の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０１の第一識別子５８と、を含んでいる。移動経路ｔｒ４の終点で送信される第一遭遇情報ＥＩ１−４２は、自機である自律型掃除機２０４の第一識別子５８と、接近し、または接触した相手機である自律型掃除機２０２の第一識別子５８と、を含んでいる。
【０１５９】
なお、自律型掃除機２とステーション８との関係においても同様である。
【０１６０】
環境推定装置３は、これら第一識別子５８および第二識別子９３の関係から、複数の移動経路ｔｒを適格に接続することができる。
【０１６１】
また、被掃除領域Ａの形状を確定する場合には、それぞれの移動経路ｔｒの向き（北を基準とする方角）が明らかであることが好ましい。
【０１６２】
そこで、第一遭遇情報ＥＩ１は、移動経路ｔｒの向き（方角）に関する情報を含んでいることが好ましい。方角に関する情報は、地磁気センサー６２および加速度センサー６１によって、地磁気に対する自律型掃除機２の姿勢情報として提供される。
【０１６３】
例えば、移動経路ｔｒ１、ｔｒ３が南北へ向き、移動経路ｔｒ２、ｔｒ４が東西を向いている場合には、環境推定装置３は、これら移動経路ｔｒの向きから被掃除領域Ａの形状を確定することができる。
【０１６４】
図１４は、本発明の実施形態に係る掃除システムによる掃除作業の分担処理を概略的に示す図である。
【０１６５】
なお、説明を簡単にするために、２つの自律型掃除機２で掃除を分担する場合を説明する。
【０１６６】
図１４に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１、または第二遭遇情報ＥＩ２を受信し、第一例から第六例の外縁画定処理によって画定可能判定情報ＤＩを送信する。画定可能判定情報ＤＩを受信した複数の自律型掃除機２は、被掃除場所Ａの壁際Ｗを１周できたことを認識する。
【０１６７】
次いで、環境推定装置３は、自律型掃除機２から取得する情報に基づいて掃除場所の環境地図を作成し、複数の自律型掃除機２へ環境地図を配信する。具体的には、環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１、および第二遭遇情報ＥＩ２に加えて、移動経路ｔｒの情報として自律型掃除機２が作成した環境地図情報を受信する。
【０１６８】
環境推定装置３は、外縁合成処理によって被掃除領域Ａの形状を画定する。そして、環境推定装置３は、外縁合成処理によって画定した被掃除領域Ａの形状を、環境地図（環境地図情報）として複数の自律型掃除機２へ送信する。また、環境推定装置３は、環境地図上で複数の自律型掃除機２のそれぞれに分担を割り当てて掃除を指揮する。例えば、環境推定装置３は、環境地図上で掃除場所を等しい面積の２つの領域（二点鎖線で示す分担領域ＳＡ１、ＳＡ２）に分割して、掃除を分担させる。複数の自律型掃除機２は、この環境地図上で掃除を分担する。
【０１６９】
ところで、図１４のような単純な矩形の被掃除領域Ａは、等しい面積の分担領域に容易に分割できるが、一般の家庭のように、家具があったり、部屋と部屋との間に廊下があったりする環境では、被掃除領域Ａの分割は、複雑性を増す。
【０１７０】
そこで、掃除システム１は、以下に説明する被掃除領域Ａの分割処理を行う。
【０１７１】
図１５および図１６は、本発明の実施形態に係る掃除システムによる被掃除領域の分割処理のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートの一例である。
【０１７２】
図１７は、本発明の実施形態に係る掃除システムによる被掃除領域の分割処理を概略的に示す図である。
【０１７３】
図１５から図１７に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の環境推定装置３は、外縁合成処理で得られた被掃除領域Ａを包含する矩形Ｇを設定し、かつ矩形Ｇを上下左右に４等分した小領域ｇａ、ｇｂ、ｇｃ、ｇｄを設定する（ステップＳ１）。また、環境推定装置３は、被掃除領域Ａの総面積Ｓと、小領域ｇａに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇａと、小領域ｇｂに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｂと、小領域ｇｃに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｃと、小領域ｇｄに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｄと、を算出する（ステップＳ２）。（総面積Ｓ）＝（面積Ｓｇａ）＋（面積Ｓｇｂ）＋（面積Ｓｇｃ）＋（面積Ｓｇｄ）の関係にある。また、（矩形Ｇの面積）−（総面積Ｓ）＝（矩形Ｇのうち被掃除領域Ａ以外の部分の面積）である。
【０１７４】
次いで、環境推定装置３は、自律型掃除機２０１の現在地が含まれる小領域ｇａ、ｇｂ、ｇｃ、ｇｄを特定する（ステップＳ３）。例えば、図１７において自律型掃除機２０１は、小領域ｇａに所在している。
【０１７５】
次いで、環境推定装置３は、自律型掃除機２０１が所在している小領域ｇａの面積Ｓｇａと、自律型掃除機２０１が所在している小領域ｇａに隣接する小領域、例えば小領域ｇｂの面積Ｓｇｂと、の和である分担面積Ｓｓを算出する（ステップＳ４）。
【０１７６】
次いで、環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが適切か否かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、環境推定装置３は、（下限閾値）≦（分担面積Ｓｓ）≦（上限閾値）が成立しているか否かを判断する。下限閾値は（総面積Ｓ）÷２−（閾値）であり、上限値は（総面積Ｓ）÷２＋（閾値）である。閾値は、例えば総面積Ｓの１０パーセントに設定される。
【０１７７】
環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが適切な場合には（ステップＳ５  Ｙｅｓ）、分担面積Ｓｓが一塊に繋がっているか否かを判断する（ステップＳ６）。具体的には、環境推定装置３は、（下限閾値）≦（分担面積Ｓｓ）≦（上限閾値）が成立している場合には、ステップＳ６を実行する。ステップＳ６における判断は、例えば、環境地図上に分担面積Ｓｓ（つまり小領域ｇａに含まれる被掃除領域Ａの一部、および小領域ｇｂに含まれる被掃除領域Ａの一部）が占める第一部分と、それ以外の部分（つまり小領域ｇａの被掃除領域Ａ以外の部分、小領域ｇｂの被掃除領域Ａ以外の部分、小領域ｇｃ、および小領域ｇｄ）が占める第二部分とを二値化して識別し、第一部分に識別される閉じた領域の面積が分担面積Ｓｓに一致するか否かで判断する。
【０１７８】
仮に、第一部分が分断されている場合には、閉じた領域が複数箇所、例えば２箇所識別される。それぞれの箇所の面積は、当然、分担面積Ｓｓより小さいので、分担面積Ｓｓは、一塊に繋がっていないことが判断される（ステップＳ６  Ｎｏ）。
【０１７９】
また、第一部分が、分断されてることなく、一続きである場合には、閉じた領域が１箇所識別される。その箇所の面積は、当然、分担面積Ｓｓに等しく、分担面積Ｓｓは、一塊に繋がっていることが判断される（ステップＳ６  Ｙｅｓ）。
【０１８０】
環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが一塊に繋がっている場合には（ステップＳ６  Ｙｅｓ）、自律型掃除機２０１の分担領域を決定するとともに、被掃除領域Ａの他の部位を自律型掃除機２０２の分担領域に割り当てて（ステップＳ７）、処理を終える。
【０１８１】
一方、分担面積Ｓｓが不適切な場合には（ステップＳ５  Ｎｏ）、環境推定装置３は、小領域ｇａに隣接する他の判断候補の存否を確認する（ステップＳ８）。つまり、分担面積Ｓｓが不適切な場合には（ステップＳ５  Ｎｏ）、環境推定装置３は、ステップＳ５の判断を行っていない、小領域ｇａに隣接する小領域の存否を確認する（ステップＳ８）。先のステップＳ５の判断は、小領域ｇａ、ｇｂの組合せで行われているので、小領域ｇａ、ｇｃの組合せは、未だステップＳ５を判断されていない。この場合、ステップＳ８は、ステップＳ５の判断を行っていない、小領域ｇａに隣接する小領域の存在が肯定される。（ステップＳ８  Ｙｅｓ）。そうすると、環境推定装置３は、判断候補を変更する（ステップＳ９）。つまり、環境推定装置３は、分担面積Ｓｓの計算対象を小領域ｇａ、ｇｃの組合せに変更し（ステップＳ９）、ステップＳ４へ戻って判断を繰り返す。
【０１８２】
そして、小領域ｇａ、ｇｃの組合せで、ステップＳ６の処理が肯定された場合には、（ステップＳ６  Ｙｅｓ）、自律型掃除機２０１の分担領域を決定するとともに、被掃除領域Ａの他の部位を自律型掃除機２０２の分担領域に割り当てて（ステップＳ７）、処理を終える。
【０１８３】
他方、小領域ｇａ、ｇｃの組合せであっても、分担面積Ｓｓが不適切な場合には（ステップＳ５  Ｎｏ）、ステップＳ５の判断を行っていない、小領域ｇａに隣接する小領域の存在が否定される（ステップＳ８  Ｎｏ）。換言すると、小領域ｇａ、ｇｂの組合せ、および小領域ｇａ、ｇｃの組合せのいずれも、分担面積Ｓｓが不適切な場合には（ステップＳ５  Ｎｏ）、ステップＳ８の判断は否定される。
【０１８４】
なお、小領域ｇａを基準としたとき、小領域ｇａ、ｇｄの組み合わせは、必ず飛び地を生じさせ、分担面積Ｓｓが一塊に繋がらない。そのため、小領域ｇａ、ｇｄの組み合わせは、ステップＳ９における変更対象から除外される。
【０１８５】
ステップＳ８の判断が否定された場合、環境推定装置３は、小領域ｇａに隣接する小領域ｇｂ、ｇｃのいずれか（図１７では小領域ｇｃとする。）をさらに上下左右に４等分した第二小領域ｇｃａ、ｇｃｂ、ｇｃｃ、ｇｃｄを設定する（ステップＳ１０）。
【０１８６】
また、環境推定装置３は、第二小領域ｇｃａに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｃａと、第二小領域ｇｃｂに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｃｂと、第二小領域ｇｃｃに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｃｃと、第二小領域ｇｃｄに含まれる被掃除領域Ａの部分的な面積Ｓｇｃｄと、を算出する（ステップＳ１１）。
【０１８７】
次いで、環境推定装置３は、小領域ｇａの面積Ｓｇａと、小領域ｇｂの面積Ｓｇｂと、第二小領域ｇｃａの面積Ｓｇｃａの和である分担面積Ｓｓを算出する（ステップＳ１２）。
【０１８８】
次いで、環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが適切か否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、環境推定装置３は、（下限閾値）≦（分担面積Ｓｓ）≦（上限閾値）が成立しているか否かを判断する。下限閾値は（総面積Ｓ）÷２−（閾値）であり、上限値は（総面積Ｓ）÷２＋（閾値）である。閾値は、例えば総面積Ｓの１０パーセントに設定される。
【０１８９】
環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが適切な場合には（ステップＳ１３  Ｙｅｓ）、分担面積Ｓｓが一塊に繋がっているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４における判断は、ステップＳ６と同様である。
【０１９０】
環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが一塊に繋がっている場合には（ステップＳ１４  Ｙｅｓ）、自律型掃除機２０１の分担領域を決定するとともに、被掃除領域Ａの他の部位を自律型掃除機２０２の分担領域に割り当てて（ステップＳ７）、処理を終える。
【０１９１】
しかしながら、図１７に示すように、小領域ｇｃｂに含まれる被掃除領域Ａの一部は、飛び地である。つまり、小領域ｇａ、ｇｂ、第二小領域ｇｃａの組合せには、飛び地が生じ、ステップＳ１４の判断が否定される。環境推定装置３は、分担面積Ｓｓが一塊に繋がっていない場合には（ステップＳ１４  Ｎｏ）、分担面積Ｓｓの計算対象を小領域ｇａ、ｇｂ、第二小領域ｇｃｂの組合せに変更し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２へ戻って判断を繰り返す。小領域ｇａ、ｇｂ、第二小領域ｇｃｂの組合せ（被掃除領域Ａ内の未ハッチング領域）が、ステップＳ１３、ステップＳ１４の判断を満足すると、自律型掃除機２０１の分担領域を決定するとともに、被掃除領域Ａの他の部位（被掃除領域Ａ内のハッチング領域）を自律型掃除機２０２の分担領域に割り当てて（ステップＳ７）、処理を終える。
【０１９２】
ところで、当初作成される環境地図には、壁際Ｗから離れた場所に置かれた家具などの障害物Ｏが反映されていない。仮に分担領域ＳＡ１に障害物Ｏが存在し、分担領域ＳＡ２に障害物Ｏがなかった場合には、分担領域ＳＡ２の掃除に要する時間は、分担領域ＳＡ１の掃除に要する時間に比べて長く掛かることが予想される。
【０１９３】
そこで、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２から環境推定装置３へ、分担した箇所（小領域）の掃除に掛かった時間を報告させる。そして、環境推定装置３は、分担した箇所の掃除に掛かった時間に基づいて、負荷の平準化処理を行う。
【０１９４】
図１８は、本発明の実施形態に係る掃除システムによる負荷の平準化処理のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートの一例である。
【０１９５】
図１８に示すように、本実施形態に係る掃除システム１の自律型掃除機２は、分担領域の掃除を終えると環境推定装置３へ分担領域の掃除に要した所要時間Ｔを報告（送信）する（ステップＳ２１）。環境推定装置３は、複数の自律型掃除機２から取得した所要時間Ｔの平均値Ｔａｖｅを算出する（ステップＳ２２）。また、環境推定装置３は、自律型掃除機２毎に、単位時間あたりの移動面積Ｍを算出する（ステップＳ２３）。単位時間あたりの移動面積Ｍは、自律型掃除機２が分担する掃除場所（分担領域）の面積を、分担領域の掃除に要した所要時間Ｔで除算して（割って）算出される。
【０１９６】
環境推定装置３は、次回運転時に、それぞれの自律型掃除機２が掃除に要する推定所要時間Ｔｅが平均値Ｔａｖｅになるよう、自律型掃除機２毎に次回運転時に分担する分担領域の見積もり面積Ｓｅを算出する（ステップＳ２４）。自律型掃除機２毎の見積もり面積Ｓｅは、その自律型掃除機２の単位時間あたりの移動面積Ｍに平均値Ｔａｖｅを乗算して算出される。
【０１９７】
そして、環境推定装置３は、環境地図上で飛び地を発生させないように、それぞれの自律型掃除機２の分担領域が見積もり面積Ｓｅになるよう増減させ、掃除に掛かる所要時間が等しくなるよう掃除場所を再分割して、掃除を分担させる（ステップＳ２５）。複数の自律型掃除機２は、この環境地図上で掃除を分担する。
【０１９８】
本実施形態に係る掃除システム１の説明では、掃除場所の外縁を画定するために、掃除場所に配置された自律型掃除機２の全てを連携させる例を説明した。なお、本実施形態に係る掃除システム１は、掃除場所の外縁を画定する処理に参加せず、掃除場所の外縁が確定された後に、掃除場所を掃除する際には、割り当てられる分担領域の掃除を分担する自律型掃除機２を含んでいても良い。例えば、３つの自律型掃除機２を含む掃除システム１において、２つの自律型掃除機２を連携させて掃除場所の外縁を画定し、その後に３つの自律型掃除機２に分担させて掃除場所を掃除する。
【０１９９】
以上のように、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１を受信すると、複数の自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒを繋ぎ合わせることで被掃除領域Ａの外縁を画定可能と推定し、複数の自律型掃除機２のそれぞれへ画定可能判定情報ＤＩを送信する。そのため、掃除システム１は、１つの自律型掃除機２で被掃除領域Ａの外縁を画定する場合に比べて、効率的かつ迅速に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。また、掃除システム１は、１つの自律型掃除機２で被掃除領域Ａの外縁を画定する場合に比べて、迅速に被掃除領域Ａの外縁を画定し、この後の複数の自律型掃除機２による掃除の分担を迅速に始めることができる。
【０２００】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１を複数回受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。そのため、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２で、効率的、迅速、かつ確実に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０１】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、他の自律型掃除機２に第一接近距離以内に接近し、または接触すると、掃除場所の際を反対の方向へ走行する自律型掃除機２を備えている。そのため、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２で、汎用的に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０２】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、自機の第一識別子５８および遭遇相手の第一識別子５８を第一遭遇情報ＥＩ１に含む。そのため、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２で、より確実に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０３】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２から第一遭遇情報ＥＩ１および第二遭遇情報ＥＩ２の少なくともいずれかを受信すると、画定可能判定情報ＤＩを送信する。そのため、掃除システム１は、一般的に壁際Ｗに設置されるステーション８を有効に活用して、１つの自律型掃除機２で被掃除領域Ａの外縁を画定する場合に比べて、さらに効率的かつ迅速に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０４】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、互いの接触、または接近によって第一遭遇情報ＥＩ１を発信した一対の自律型掃除機２の少なくとも一方が、互いの接触、または接近以前に第二遭遇情報ＥＩ２を発信している場合には、２つの自律型掃除機２のそれぞれの移動経路ｔｒ１、ｔｒ２を繋ぎ合わせることで掃除場所の外縁を画定可能と推定し、画定可能判定情報ＤＩを送信する。そのため、掃除システム１は、一般的に壁際Ｗに設置されるステーション８を有効に活用して、１つの自律型掃除機２で被掃除領域Ａの外縁を画定する場合に比べて、確実に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０５】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、他機を充電するステーション８に第二接近距離以内に接近し、または接触すると、掃除場所の際を反対の方向へ走行する自律型掃除機２を備えている。そのため、掃除システム１は、壁際Ｗにステーション８が設置された状況であっても、複数の自律型掃除機２で、汎用的に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０６】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、遭遇した他機を充電するステーション８の第二識別子９３を第二遭遇情報ＥＩ２に含む。そのため、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２で、より確実に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０７】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２および環境推定装置３の間で交わされる通信情報に基づいて被掃除場所Ａに配置されている自律型掃除機２の台数を把握する。そのため、掃除システム１は、被掃除領域Ａの外縁の確定に参加している自律型掃除機２の台数を把握し、被掃除領域Ａの外縁の確定の際に第一遭遇情報ＥＩ１および第二遭遇情報ＥＩ２の受信漏れを生じたまま、推定を行うことがなく、信頼性が高い。
【０２０８】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２および環境推定装置３の間で交わされる通信情報に基づいて、被掃除領域Ａの壁際Ｗにおける自律型掃除機２の移動方向を決定する。そのため、掃除システム１は、自律型掃除機２の後追い移動を抑制して、効率的に被掃除領域Ａの外縁を画定できる。
【０２０９】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、自律型掃除機２から取得する情報に基づいて被掃除領域Ａの環境地図を作成し、複数の自律型掃除機２へ環境地図を配信する。そのため、掃除システム１は、１つの自律型掃除機２で被掃除領域Ａの環境地図を作成する場合に比べて、効率的かつ迅速に被掃除領域Ａの環境地図を作成できる。
【０２１０】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、環境地図上で複数の自律型掃除機２のそれぞれに分担を割り当てて掃除を指揮する。そのため、掃除システム１は、複数の自律型掃除機２で被掃除領域Ａを無秩序に掃除する場合に比べて、効率的かつ迅速に被掃除領域Ａを掃除できる。
【０２１１】
さらに、本実施形態に係る掃除システム１は、複数の自律型掃除機２の少なくとも１つに環境推定装置３を備えていて良い。そのため、掃除システム１は、環境推定装置３を個別に設置する手間を省き、使用者の利便性を向上させる。この場合には、子機の自律型掃除機２は、例えば、掃除場所の際に沿って移動し、かつ自機を除く自律型掃除機２に、予め定める第一接近距離以内に接近し、または接触すると、第一遭遇情報ＥＩ１を環境推定装置へ送信し、環境推定装置３から画定可能判定情報ＤＩを受信する。子機の自律型掃除機２は、画定可能判定情報ＤＩを受信した後、環境推定装置３から割り当てられる分担領域を掃除する。
【０２１２】
また、本実施形態に係る掃除システム１は、複数のステーション８の少なくとも１つに環境推定装置３を備えていて良い。そのため、掃除システム１は、環境推定装置３を個別に設置する手間を省き、使用者の利便性を向上させる。また、ステーション８は、一般的に、常時電源に繋がれているため、環境推定装置３が電池切れ等で機能を喪失することがない。
【０２１３】
したがって、本実施形態に係る掃除システム１、自律型掃除機２、および環境推定装置３によれば、或る一台の自律型掃除機で掃除場所を画定するよりも、より効率的に掃除場所を画定できる。
【０２１４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２１５】
１…掃除システム、２…自律型掃除機、３…環境推定装置、５…本体、６…二次電池、８…ステーション、９…電源コード、１１…移動部、１２…掃除部、１３…検知部、１５…制御部、２１…本体ケース、２２…バンパー、２６…駆動輪、２７…電動機、２８…従動輪、３１…吸込掃除部、３２…拭き掃除部、３４…吸込口、３５…回転ブラシ、３６…ブラシ用電動機、３７…塵埃容器、３８…電動送風機、３９…拭掃除シート、５１…撮像部、５１ａ…撮像素子、５１ｂ…光学系、５２…近接検知部、５３…接触検知部、５５…距離測定装置、５５ａ…発光部、５５ｂ…受光部、５７…通信部、５７ａ…送信部、５７ｂ…受信部、５８…第一識別子、５９…第一無線通信部、６１…加速度センサー、６２…地磁気センサー、７１…自律移動制御部、７２…検知制御部、７３…地図情報記憶部、７５…移動制御部、７６…掃除制御部、７７…地図作成部、７８…検知結果記憶部、８１…第二通信部、８２…第二制御部、８３…電源回路、９１…第三通信部、９１ａ…送信部、９１ｂ…受信部、９２…第三制御部、９３…第二識別子、９５…第三無線通信部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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