(57)【要約】【課題】  簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを検知することができるとともに、その角度ずれを補正することが可能な走行機の提供を課題とする。【解決手段】  側方の壁Ｗと一定間隔（ａ）をあけつつ平行に走行する壁際走行を行う場合に、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体ＢＤの壁Ｗからのずれ幅を（Ｈ）としたときに、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの式を用いて、壁Ｗからの角度ずれ（θ）を算出し、この角度ずれ（θ）に基づいて本体ＢＤの向いている方向を、ジャイロセンサ３７を用いて補正するように構成されている。【選択図】  図７
2006268499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵および駆動を実現する駆動機構と、掃除機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサと、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダと、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備し、
上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ平行に走行する壁際走行を行うことが可能な自走式掃除機において、
上記壁際走行中に、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅（Ｈ）を横壁センサのセンサ出力値から算出し、上記所定距離（Ｌ）およびずれ幅（Ｈ）から下記（１）式または（２）式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段と
を具備することを特徴とする自走式掃除機。
ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌ…（１）
θ＝Ｈ／Ｌ…（２）
【請求項２】
操舵および駆動を実現する駆動機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサと、走行距離を計測する走行距離計測手段と、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備し、
上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ平行に走行する壁際走行を行うことが可能な走行機において、
上記壁際走行中に、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅を（Ｈ）としたときに、下記（１）式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段と
を具備することを特徴とする走行機。
ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌ…（１）
【請求項３】
操舵および駆動を実現する駆動機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサと、走行距離を計測する走行距離計測手段と、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備し、
上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ平行に走行する壁際走行を行うことが可能な走行機において、
所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅を（Ｈ）としたときに、下記（２）式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段と
を具備することを特徴とする走行機。
θ＝Ｈ／Ｌ…（２）
【請求項４】
上記ずれ幅（Ｈ）は、上記横壁センサのセンサ出力値から算出することを特徴とする請求項２または３に記載の走行機。
【請求項５】
上記走行距離計測手段は、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダであることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の走行機。
【請求項６】
掃除機構を具備する自走式掃除機であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の走行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵および駆動を実現する駆動機構を具備する走行機に関し、特に、掃除機構を具備し、予め設定されたル−トに沿って自動走行を行いつつ清掃を行う自走式掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵とよび駆動を実現する駆動機構と掃除機構とを具備する自走式掃除機において、予め設定されたル−トに沿って自動走行を行いいつつ清掃を行うに際して、本体の側方に設置されたフォトリフレクタ等からなる横壁センサを用い、本体の側方から一定距離離間させつつ、側方の壁と平行に走行するように走行方向を制御する自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平０７−２９５６３６号公報
【特許文献２】特開平１１−０２５３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記横壁センサとして、赤外線を壁に反射させて同壁との距離を計測するフォトリフレクタを用いる場合において、壁の材質や色によって、同センサの出力値に誤差が発生してしまうため、側方の壁との距離を正確に測定することができず、結果、同壁との平行走行を達成することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたものであり、簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを検知することができるとともに、その角度ずれを補正することが可能な走行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】
上記目的を達成するため、請求項２にかかる発明は、操舵および駆動を実現する駆動機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサとを、走行距離を計測する走行距離計測手段と、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備し、
上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ平行に走行する壁際走行を行うことが可能な走行機において、
所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅を（Ｈ）としたときに、下記（１）式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段を具備する構成としてある。
ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌ…（１）
【０００６】
上記のように構成した請求項２にかかる発明において、走行機は、操舵および駆動を実現する駆動機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサと、走行距離を計測する走行距離計測手段と、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備しており、上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ同側方の壁と平行に走行する壁際走行を行うことが可能なように構成されている。上記壁際走行を行う際には、横壁センサのセンサ出力を見ながら、そのセンサ出力値が所定の値を維持するように本体の向いている方向を制御しつつ走行するのである。
【０００７】
そして、走行機は、上記壁際走行中に、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅を（Ｈ）としたときに、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌという式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段とを具備している。すなわち、壁際に沿って所定距離（Ｌ）だけ走行したときに、側方の壁からずれた幅を（Ｈ）とし、このＬとＨとを用いて、本体が向いている方向のずれ（側方の壁に対して平行であるときの本体の向きに対するずれ）を示す角度ずれ（θ）を算出し、この角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向角を補正するのである。このようにすることにより、簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを検知することができるとともに、その角度ずれを補正し、本体の壁際走行を正確に行わせることが可能となる。また、横壁センサおよび走行距離計測手段以外に特別なセンサを必要とせず、製造コストの高騰を抑制することができる。
【０００８】
ところで、上記（１）式を用いて角度ずれ（θ）を算出するにあたり、上記所定距離（Ｌ）に対して上記ずれ幅（Ｈ）が非常に小さく、角度ずれ（θ）が０に近い値となる場合には、近似的にθ＝Ｈ／Ｌとすることができる。従って、本発明においては、上記（１）式に代えてθ＝Ｈ／Ｌの式を用いるようにしてもよい。
すなわち、請求項３にかかる発明のように、操舵および駆動を実現する駆動機構と、本体の向いている方向角を検出するジャイロセンサと、走行距離を計測する走行距離計測手段と、側方の障害物を検知する横壁センサとを具備し、
上記横壁センサを用いて側方の壁と一定間隔をあけつつ平行に走行する壁際走行を行うことが可能な走行機において、
所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体の上記側方の壁からのずれ幅を（Ｈ）としたときに、下記（２）式を用いて上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された角度ずれ（θ）に基づいて、本体の向いている方向を補正する角度補正手段と
を具備する構成としてもよい。
θ＝Ｈ／Ｌ…（２）
【０００９】
また、請求項４にかかる発明は、上記ずれ幅は（Ｈ）は、上記横壁センサのセンサ出力値から算出する構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明において、例えば、所定距離（Ｌ）計測開始時の横壁センサの出力値と、計測終了時の横壁センサのセンサ出力値の差とから、ずれ幅（Ｈ）を算出することが可能となる。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明は、上記走行距離計測手段が、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダである構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明において、車輪の回転数から本体の走行距離を計測することが可能となる。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明は、掃除機構を具備する自走式掃除機である構成としてある。
上記のように構成した請求項６にかかる発明において、自動走行を行いつつ清掃動作を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように請求項２にかかる発明によれば、簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを検知することができるとともに、その角度ずれを補正する本体の壁際走行を正確に行わせることが可能となる。
また、請求項３にかかる発明によれば、簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを検知することができるとともに、その角度ずれを補正する本体の壁際走行を正確に行わせることが可能となる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、所定距離（Ｌ）計測開始時の横壁センサの出力値と、計測終了時の横壁センサのセンサ出力値の差とから、ずれ幅（Ｈ）を算出することが可能となる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、車輪の回転数から本体の走行距離を計測することが可能となる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、自動走行を行いつつ清掃動作を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）自走式掃除機の外観：
（２）自走式掃除機の内部構成：
（３）自走式掃除機の動作：
（４）各種変形例：
（５）まとめ：
【００１４】
（１）自走式掃除機の外観：
図１は、本発明にかかる自走式掃除機の外観斜視図であり、図２は、図１に示した自走式掃除機の裏面図である。なお、図１において、白抜きの矢印により示した方向が自走式掃除機の前進時の進行方向である。図１に示すように、本発明にかかる自走式掃除機１０は、略円柱形状の本体ＢＤを備えており、本体ＢＤの裏側に設けられた２つの駆動輪１２Ｒ、１２Ｌ（図２参照）が個別に駆動されることにより、直進、後退および所定の回転軸を中心とした旋回を行うことが可能となっている。また、本体ＢＤの前面側中央部分には、撮像センサとしての赤外線ＣＣＤセンサ７３が設けられている。
【００１５】
また、赤外線ＣＣＤセンサ７３の下側には、前方障害物センサとしての７つの超音波センサ３１（３１ａ〜３１ｇ）が設けられている。超音波センサ３１は、超音波を発生する発信部と、同発信部から発せられ、前方の壁に反射して戻ってくる超音波を受信する受信部とを備え、発信部から発せられた超音波が受信部により受信されるまでの時間から、壁までの距離を算出することができるようになっている。これら７つの超音波センサ３１のうち、本体ＢＤの前面側中央に超音波センサ３１ｄが設けられており、超音波センサ３１ａおよび超音波センサ３１ｇ、超音波センサ３１ｂおよび超音波センサ３１ｆ、超音波センサ３１ｃおよび超音波センサ３１ｅは、それぞれ左右対称に設けられている。本体ＢＤの進行方向が前方の壁に対して垂直であるときには、左右対称に設けられた超音波センサ３１のによりそれぞれ計測された距離が同一となる。
【００１６】
また、本体ＢＤの前面側の左右両側には、人体センサとしての焦電センサ３５（３５ａ、３５ｂ）がそれぞれ設けられている。焦電センサ３５ａ、３５ｂは、人体から発生する赤外線を検出することにより、本体ＢＤの近傍に存在する人物を検知することが可能である。なお、図１には示していないが、本体ＢＤの裏側の左右両側にも、焦電センサ３５（３５ｃ、３５ｄ）がそれぞれ設けられており、本体ＢＤの周囲３６０°が検出範囲となるように構成されている。
また、図１には示していないが、本体ＢＤの背面側の左右両側には、後述するフォトリフレクタからなる横壁センサ３６（３６Ｒ、３６Ｌ）が設けられている。このフォトリフレクタは、側方の壁を検出し、走行時に同壁と所定間隔を維持するためのものであり、なお、この横壁センサ３６が設置される位置については、後に図面を用いて詳述する。
【００１７】
図２において、本体ＢＤの裏側中央の左右両端部には、２つの駆動輪１２Ｒ、１２Ｌがそれぞれ設けられている。また、本体ＢＤの裏側の前側（進行方向側）には、３つの補助輪１３がそれぞれ設けられている。さらに、本体ＢＤの裏側の右上、右下、左上、左下には、路面の凹凸や段差を検知する段差センサ１４がそれぞれ設けられている。また、本体ＢＤの裏側中央より下側には、メインブラシ１５が設けられている。このメインブラシ１５は、メインブラシモ−タ５２（図示せず）により回転駆動され、路面上の塵埃を掻き出すことができる。また、メインブラシ１５が取り付けられている部分の開口は、吸引口であり、メインブラシ１５により塵埃を掻き出しながら、同掻き出された塵埃が吸引口に吸引されるようになっている。また、本体ＢＤの裏側の右上および左上側には、サイドブラシ１６がそれぞれ設けられている。
なお、本発明にかかる自走式掃除機１０は、図１および図２に示した超音波センサ３１、焦電センサ３５、段差センサ１４、横壁センサ３６の他にも各種のセンサを備えているが、それらについては、後に図面（図３）を用いて説明する。
【００１８】
（２）自走式掃除機の内部構成：
図３は、図１、図２に示した自走式掃除機の構成を示すブロック図である。同図において、本体ＢＤには、制御部としてＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２２がバス２４を介して接続されている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されている制御プログラムおよび各種パラメ−タテ−ブルに従い、ＲＡＭ２２をワ−クエリアとして使用して各種の制御を実行する。
【００１９】
本体ＢＤは、バッテリ−２７を有しており、ＣＰＵ２１は、バッテリ−監視回路２６を介してバッテリ−２７の残量をモニタ−可能となっている。また、バッテリ−２７は、上述した充電装置１００から充電を行うための充電端子２７ａを備えている。この充電端子２７ａには、充電装置１００の給電端子１０２ａが接続されて充電が行われる。バッテリー監視回路２６は主にバッテリー２７の電圧を監視して残量を検知する。また、本体ＢＤはバス２４と接続する音声回路２９ａを有しており、同音声回路２９ａにて生成した音声信号に応じてスピーカ２９ｂが音声を発する。
【００２０】
また、本体ＢＤは、前方障害物センサとしての超音波センサ３１（３１ａ〜３１ｇ）と、人体センサとしての焦電センサ３５（３５ａ〜３５ｄ）と、段差センサ１４とをそれぞれ備えている（図１、図２参照）。また、本体ＢＤは、図１、図２に示していない他のセンサとして、側方の壁を検出する横壁センサ３６Ｒ、３６Ｌを備えている。この横壁センサ３６Ｒ、３６Ｌは、赤外線を発する出光部と壁により反射した赤外線を受光する受光部とを具備するフォトリフレクタからなるものであるが、本発明に適用される横壁センサとしては、他に超音波センサ等を用いることが可能である。さらに、本体ＢＤは、上記他のセンサとして、ジャイロセンサ３７を備えている。ジャイロセンサ３７は、本体ＢＤの進行方向の変化に起因する角速度の変化を検出する角速度センサ３７ａを備え、角速度センサ３７ａにより検出されたセンサ出力値を積算することにより本体ＢＤの向いている方向角を検出することが可能である。
【００２１】
本発明にかかる自走式掃除機１０は、駆動機構として、モ−タドライバ４１Ｒ、４１Ｌ
、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌ、および、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌと上述した駆動輪１２Ｒ、１２Ｌとの間に介装される図示しないギアユニットとを備えている。駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌは、旋回走行を行う際に回転方向と回転角度とが、モ−タドライバ４１Ｒ、４１Ｌによって詳細に駆動制御される。各モータドライバ４１Ｒ，４１Ｌは、ＣＰＵ２１からの制御指示に応じて対応する駆動信号を出力する。なお、ギアユニットや駆動輪１２Ｒ、１２Ｌは各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
【００２２】
また、本体ＢＤは、上記走行距離計測手段としてのロ−タリ−エンコ−ダ３８を具備している。このロ−タリ−エンコ−ダ３は、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌと一体的に取り付けられており、駆動輪１２Ｒ、１２Ｌの回転数から、本体ＢＤの走行距離を算出することができるようになっている。
なお、ロータリーエンコーダは駆動輪と直結させず、駆動輪の近傍に自由回転可能な従動輪を取り付け、同従動輪の回転量をフィードバックさせることによって駆動輪にスリップが生じているような場合でも現実の回転量を検知できるようにしても良い。また、加速度センサ４４はＸＹＺ三軸方向における加速度を検知し、検知結果を出力する。ギアユニットや駆動輪は各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
【００２３】
実施形態にかかる自走式掃除機１０における掃除機構は、本体ＢＤの裏面側に設けられた２のサイドブラシ１６（図２参照）と、本体ＢＤの裏面中央部分に設けられたメインブラシ１５（図２参照）と、同メインブラシ１５により掻き出される塵埃を吸引してダストボックス内に格納する吸引ファン（図示せず）とから構成されている。メインブラシ１５は、メインブラシモ−タ５２により駆動され、また、上記吸引ファンは、吸引モ−タ５５により駆動される。メインブラシモ−タ５２、吸引モ−タ５５には、それぞれモ−タドライバ５４、５６から駆動電力が供給される。メインブラシ１５を使用した清掃は、床面の状況やバッテリ−の状況やユ−ザ−の指示等に応じてＣＰＵ２１が適宜判断して制御するようにしている。
【００２４】
本体ＢＤは、無線ＬＡＮモジュ−ル６１を有しており、ＣＰＵ２１は、所定のプロトコルに従って外部ＬＡＮと無線によって通信可能となっている。無線ＬＡＮモジュ−ル６１は、図示しないアクセスポイントの存在を前提として、同アクセスポイントは、ル−タ等を介して外部の広域ネットワ−ク（例えば、インタ−ネット）に接続可能な環境となっていることとする。従って、インタ−ネットを介した通常のメ−ルの送受信やＷＥＢサイトの閲覧といったことが可能である。なお、無線ＬＡＮモジュ−ル６１は、規格化されたカ−ドスロットと、同スロットに接続された規格化された無線ＬＡＮカ−ド等から構成されている。むろん、カ−ドスロットは、他の規格化されたカ−ドを接続することも可能である。
【００２５】
また、本体ＢＤは、赤外線ＣＣＤセンサ７３と、赤外線光源７２とを備えている。赤外線ＣＣＤセンサ７３にて生成された撮像信号は、バス２４を介してＣＰＵ２１に送出され、ＣＰＵ２１にて同撮像信号を対象とした各種処理が行われる。赤外線ＣＣＤセンサ７３は、正面を撮像可能な光学系を有しており、同光学系にて実現される視野から入力される赤外線に応じて電気信号を生成する。具体的には、上記光学系による結像位置における各画素に対応して配列された多数のフォトダイオードが備えられ、各フォトダイオードが入力された赤外線の電気エネルギ−に応じた電気信号を生成する。そして、ＣＣＤ素子は、画素毎に生成した電気信号を一時的に記憶し、各画素について電気信号が連続する撮像信号を生成する。そして、同生成された撮像信号を適宜、ＣＰＵ２１に対して出力する。
【００２６】
（３）自走式掃除機の動作：
次に、本発明にかかる自走式掃除機１０の動作について説明する。
本発明にかかる自走式掃除機１０は、ＲＯＭ２３等に予め記憶された制御プログラムに従って自動走行しながら掃除を行うことが可能なように構成されている。自動走行しながらの清掃中に、壁や床面の凹凸がセンサにより検知されたときには、上述した制御プログラムに基づいて、走行制御が行われる。
【００２７】
以下、実施形態にかかる自走式掃除機１０により実行される自動掃除実行処理を、図４に示すフロ−チャ−トに基づいて説明する。図４は、自動掃除実行処理の流れを示すフロ−チャ−トであり、図５は、同自動掃除実行処理が行われているときに自走式掃除機１０が走行する走行順路の一例を模式的に示す図である。まず、ステップＳ２００において、清掃走行を行う。このステップＳ２００の処理において、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Lを駆動させて本体ＢＤの直進走行を行わせながら自走式掃除機１０が備える各種のセンサの検知結果を入力して同検知結果に基づく駆動制御を行い、さらに、メインブラシモ−タ５２、吸引モ−タ５５を駆動させて清掃作業を行わせる。
【００２８】
ステップＳ２００の処理を実行すると、次に、ステップＳ２１０において、前方の壁を検知したか否かを判断する。すなわち、超音波センサ３１により本体ＢＤの進行方向に位置する壁が検知されたか否かを判断する。ステップＳ２１０において前方の壁が検知されたと判断した場合、次に、ステップＳ２３０において、本体ＢＤを９０度回転させる。この処理が行われると、本体ＢＤの進行方向が壁に対して略平行になる。例えば、図５に示す本体ＢＤの清掃開始位置から清掃走行を開始して、図中、上側の壁を検知したときには、本体ＢＤを右に９０度回転させる。ステップＳ２３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２４０において壁際走行処理を行う。この処理は、後で図面（図６）を用いて詳述するが、メインブラシモ−タ５２、吸引モ−タ５５等を駆動させて清掃作業を行わせつつ、壁に対して平行となるように進行方向を制御しながら清掃走行を行う。このとき、横壁センサ３６とロ−タリ−エンコ−ダ３８とを用いて、所定距離（Ｌ）だけ走行する毎に、本体ＢＤの向きが側方の壁と平行となるように進行方向を補正しながら走行する。
【００２９】
そして、ステップＳ２４０により壁際走行が所定距離行われると、次に、ステップＳ２５０において、再度、本体ＢＤを９０度回転させる処理を行う。図５において、本体ＢＤが上側の壁際に沿って所定距離走行した後、再度、本体ＢＤを右に９０度回転させることにより、壁に対して垂直であり、且つ、壁から離れる向きに本体ＢＤが走行することとなる。
【００３０】
ステップＳ２５０の処理を実行するか、または、ステップＳ２１０において壁を検知しなかったと判断した場合、次に、ステップＳ２６０において、バッテリ−２７の残量が減少したか否かを判断する。この処理において、バッテリ−監視回路２６により検知されたバッテリ−２７の残量が所定の基準値を下回っているか否かを判断する。ステップＳ２６０においてバッテリ−２７の残量が減少したと判断した場合には、ステップＳ２７０において自動充電処理を実行する。この処理は、掃除を行う部屋における所定の壁に設置された充電装置１００まで本体ＢＤを自動走行させ、本体ＢＤの充電端子２７ａを充電装置１００の給電端子１０２ａに接続し、充電を行う処理である。
【００３１】
ステップＳ２７０の処理を実行するか、または、ステップＳ２６０においてバッテリ−の残量が減少していないと判断した場合、次に、ステップＳ２８０において、清掃作業を終了する旨の指示があったか否かを判断し、指示がなかったと判断した場合には処理をステップＳ２００に戻す一方、指示があったと判断した場合には自動掃除実行処理を終了させる。
【００３２】
次に、図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ２４０において呼び出されて実行される壁際走行処理について説明する。図６は、図４に示した壁際走行処理の流れを示すフロ−チャ−トである。まず、ステップＳ３００において、壁までの距離（ａ）を計測する。この処理において、横壁センサ３６を用いて、側方の壁までの距離を計測する。具体的には、例えば、横壁センサ３６の受光部が受光した赤外線の強度に基づいて、同強度と壁までの距離との対応関係を示すテ−ブル等を用いて壁までの距離を算出する。なお、この距離（ａ）は、図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ２３０において本体ＢＤを９０度回転させたときにおける本体ＢＤから側方の壁までの距離であり、後述する壁際走行においては、この距離（ａ）を維持するように本体ＢＤを走行させる。すなわち、本体ＢＤが側方の壁と距離が常に（ａ）となるように、本体ＢＤの方向を修正しつつ壁際走行を行うのである。
【００３３】
次に、ステップＳ３１０において、本体ＢＤの走行を開始させる。すなわち、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌを駆動させて本体ＢＤの直進走行を行わせつつ、メインブラシモ−タ５２や吸引モ−タ５５等を駆動させて清掃作業を行わせる。ステップＳ３１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３２０において距離計測を開始させる。この処理において、上記距離計測手段としてのロ−タリ−エンコ−ダ３８を用いて、駆動輪１２Ｒ、１２Ｌの回転数から本体ＢＤの走行距離を算出する処理を開始させる。
【００３４】
ステップＳ３２０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３１０において所定距離（Ｌ）だけ走行したか否かを判定する。この処理において、上述しステップＳ３１０の処理により本体ＢＤの走行が開始されてから、所定距離（Ｌ）だけ走行したか否かをロ−タリ−エンコ−ダ３８の出力値から判定する。なお、上記所定距離（Ｌ）は、予め任意の値で設定しておくことが可能である。ステップＳ３３０において所定距離（Ｌ）だけ走行していないと判定した場合には、処理をステップＳ３３０に戻す一方、所定距離（Ｌ）だけ走行したと判定した場合には、次に、ステップＳ３４０において、壁までの距離（ｂ）を計測する処理を行う。この処理において、横壁センサ３６を用いて、側方の壁までの距離（ｂ）を計測する。
【００３５】
ステップＳ３４０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３５０において、Ｈ＝ｂ−ａの式を用いて、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体ＢＤの側方の壁からのずれ幅（Ｈ）を算出する処理を行う。この処理において、ステップＳ３００において計測された壁までの距離（ａ）と、ステップＳ３５０において計測された壁までの距離（ｂ）とに基づいて、Ｈ＝ｂ−ａの式を用いて、本体ＢＤのずれ幅（Ｈ）を算出する処理を行う。なお、（Ｈ）が正数となる場合は、本体ＢＤと側方の壁との距離が、基準値（ａ）よりも大きくなっている場合であり、（Ｈ）が負数となる場合は、本体ＢＤと側方の壁との距離が、基準値（ａ）よりも小さくなっている場合である。
【００３６】
ステップＳ３５０の処理を実行すると次に、ステップＳ３６０において、（１）式すなわちｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの式を用いて、上記側方の壁からの角度ずれ（θ）を算出する処理を行う。そして、次のステップＳ３７０の処理において、算出された角度ずれ（θ）を補正するように本体ＢＤの向いている方向を補正する処理を行う。具体的には、角度ずれ（θ）を補正するように（−θ）だけ本体ＢＤを回転させる。なお、この回転は、ジャイロセンサ３７を用いて行われる。
【００３７】
ステップＳ３７０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３８０において、前方の壁が検知されたか否かを判定する。すなわち、超音波センサ３１により本体ＢＤの進行方向に位置する壁が検知されたか否かを判定する。ステップＳ３８０において前方の壁が検知されていないと判定した場合には、処理をステップＳ３１０に戻す一方、前方の壁が検知されたと判定した場合には壁際走行処理を終了させる。
【００３８】
以下、図６に示した壁際走行処理が実行されているときの具体例を図７を用いて説明する。図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ２３０において本体ＢＤを９０度回転させた後、例えば、ジャイロセンサ３７の出力誤差等に起因して、本体ＢＤの向いている方向が、側方の壁Ｗに対して平行よりも若干ずれた場合を想定する。まず、壁Ｗまでの距離（ａ）を、横壁センサ３６Ｌを用いて測定する（ステップＳ３００）。その後、本体ＢＤの走行を開始させるとともに（ステップＳ３１０）、ロ−タリ−エンコ−ダ３７を用いて走行距離の計測を開始する（ステップＳ３２０）。
【００３９】
そして、所定距離（Ｌ）だけ走行すると（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）、本体ＢＤの走行を停止させ、壁Ｗまでの距離（ｂ）を横壁センサ３６Ｌを用いて測定する（ステップＳ３４０）。その後、Ｈ＝ｂ−ａの式を用いて、壁Ｗからのずれ幅（Ｈ）を算出し（ステップＳ３５０）。ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの式を用いて本体ＢＤの角度ずれ（θ）を算出する（ステップＳ３６０）。図７に示すように、角度ずれ（θ）は、壁Ｗからの角度ずれとして算出される。すなわち、θ＝０であるときには、本体ＢＤは壁Ｗと平行に走行していることになり、θ＞０であるときには、本体ＢＤは壁Ｗから離れる方向に走行していることにより、θ＜０であるときには、本体ＢＤは壁Ｗに近づく方向に走行していることになる。
【００４０】
そして、算出された（θ）に基づいて、本体ＢＤの向いている方向を補正し（ステップＳ３７０）する。具体的には、ジャイロセンサ３７を用いて（−θ）だけ本体ＢＤを回転させることにより、本体ＢＤの向いている方向が壁Ｗと平行になるようにする。図６に示したフロ−チャ−トのステップＳ３１０〜Ｓ３７０の処理を繰り返し実行することにより、本体ＢＤが所定距離（Ｌ）だけ走行する毎に、壁Ｗまでの距離（ｂ）と距離（ａ）との差に基づいて、壁Ｗからのずれ幅（Ｈ）を算出するとともに角度ずれ（θ）を算出し、本体ＢＤの角度補正を行うのである。このようにすることにより、壁Ｗとの間隔を距離（ａ）に略維持しながら壁際走行を行うことができるようになるのである。
【００４１】
（４）各種変形例：
上述した実施形態においては、角度ずれ（θ）を求める際に、上記（１）式、すなわち、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌを用いる場合について説明したが、角度ずれ（θ）が非常に小さな値となることが予め想定することができる場合に、上記（１）式に代えて、θ＝Ｈ／Ｌ…（２）の式を用いるようにしてもよい。この場合、図８に示すように、図６のフロ−チャ−トのステップＳ３６０に代えて、ステップＳ４６０とし、上記（２）式を採用して角度ずれ（θ）を算出するようにしてもよい。
【００４２】
（５）まとめ：
以上、説明したように、実施形態にかかる自走式掃除機１０は、側方の壁Ｗと一定間隔（ａ）をあけつつ平行に走行する壁際走行を行う場合に、所定距離（Ｌ）だけ走行したときの本体ＢＤの壁Ｗからのずれ幅を（Ｈ）としたときに、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの式を用いて、壁Ｗからの角度ずれ（θ）を算出し、この角度ずれ（θ）に基づいて本体ＢＤの向いている方向をジャイロセンサ３７を用いて補正するように構成されているため、簡易な方法で側方の壁からの角度ずれを算出することができるとともに、その角度ずれを補正し、本体ＢＤの壁際走行を正確に行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる自走式掃除機の外観斜視図である。
【図２】図１に示した自走式掃除機の裏面図である。
【図３】図１、図２に示した自走式掃除機の構成を示すブロック図である。
【図４】自走式掃除機において実行される自動掃除実行処理の流れを示すフロ−チャ−トである。
【図５】図４に示した自動掃除実行処理が行われているときに自走式掃除機が走行する走行順路の一例を示す図である。
【図６】図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ２４０において呼び出されて実行される壁際走行処理の流れを示すフロ−チャ−トである。
【図７】図６に示した自動充電処理を説明するための説明図である。
【図８】図６に示した壁際走行処理の他の一例を示すフロ−チャ−トである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…自走式掃除機
１２Ｒ、１２Ｌ…駆動輪
１４…段差センサ
２１…ＣＰＵ
２２…ＲＡＭ
２３…ＲＯＭ
２６…バッテリ−監視回路
２７…バッテリ−
２７ａ…充電端子
３１（３１ａ〜３１ｇ）…超音波センサ
３５（３５ａ〜３５ｄ）…焦電センサ
３６Ｒ、３６Ｌ…横壁センサ
３７…ジャイロセンサ
３７ａ…角速度センサ
３８…ロ−タリ−エンコ−ダ
１００…充電装置
【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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