(57)【要約】【課題】  製造コストを低減するとともに、簡易な操作で本体を誘導することが可能な自走式掃除機の提供を課題とする。【解決手段】  赤外線を照射するリモコン（例えば、テレビリモコン）を用いて所望の箇所に光を照射させることにより、赤外線ＣＣＤセンサ７３が同光を検知して、同光が照射されている間、その照射位置に向かって本体ＢＤが走行するように構成されている。そのため、本体ＢＤの遠隔操作を行うための複雑な構成のリモコンや、リモコンからの指示を入力し、同指示に基づいて駆動制御を行うための制御回路等が不要となり、その結果、製造コストを低減させることが可能となる。また、リモコンを用いて指し示すことにより本体ＢＤを誘導させることが可能となるため、簡易な操作で本体ＢＤの誘導を行うことが可能となる。【選択図】  図７
2006099327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機構を備えた本体と、操舵および駆動を実現する駆動機構とを備える自走式掃除機において、
近赤外領域に受光感度を有する赤外線センサと、
上記赤外線センサからの撮像信号を解析することにより、近赤外線を発する発光装置から光が照射されているか否かを判定する画像解析手段と、
上記画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記発光装置からの近赤外線の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段と、
上記発光装置からの近赤外線の照射位置またはその近傍まで上記本体が移動した後、上記掃除機構および上記駆動機構を制御して同本体の到着位置およびその周辺のスポット清掃を行わせるスポット清掃制御手段と、
上記赤外線センサからの撮像信号を解析することにより、同赤外線センサにて不審者が撮像されたか否かを判定する不審者判定手段と、
上記不審者判定手段により不審者が撮像されたことを受けて外部機器に警報信号を伝達する警報手段と
を具備することを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
掃除機構を備えた本体と、操舵および駆動を実現する駆動機構とを備える自走式掃除機において、
所定の波長領域に受光感度を有する撮像センサと、
上記撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記所定の波長領域の光を発する発光装置から光が照射されているか否かを判定する画像解析手段と、
上記画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記発光装置からの光の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段と
を具備することを特徴とする自走式掃除機。
【請求項３】
上記発光装置からの光の照射位置またはその近傍まで上記本体が移動した後、上記掃除機構および上記駆動機構を制御して同本体の到着位置およびその周辺のスポット清掃を行わせるスポット清掃制御手段を具備することを特徴とする請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
上記撮像センサは、近赤外領域に受光感度を有する赤外線センサであることを特徴とする請求項２または３に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
上記撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記撮像センサにて不審者が撮像されたか否かを判定する不審者判定手段と、
上記不審者判定手段により不審者が撮像されたことを受けて外部機器に警報信号を伝達する警報手段とを具備することを特徴とする自走式掃除機。
【請求項６】
掃除機構を備えた本体と、操舵および駆動を実現する駆動機構と、所定の波長領域に受光感度を有する撮像センサと、同撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記所定の波長領域の光が照射されているか否かを判定する画像解析手段と、同画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記所定の波長領域の光の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段とを具備する自走式掃除機を誘導するための上記所定の波長領域の光を発する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除機構を備えた本体と、操舵と駆動を実現する駆動機構とを備える自走式掃除機、および、同自走式掃除機を任意の場所に誘導するための発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自走式掃除機として、リモコン等による遠隔操作を可能とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような自走式掃除機によれば、吸引口が形成された吸引管を持ちながら掃除場所を転々と移動する必要がなくなるため、ユ−ザ−の負担を軽減することが可能であった。
【特許文献１】特開２００３−７９５５２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、上述したような自走式掃除機では、遠隔操作を行うためのリモコンや、リモコンからの指示の入力に基づいて駆動制御を行う制御回路等が必要となり、結果、コストの増大を招来してしまうという問題がある。また、リモコンの操作に慣れるまでは、掃除機を所望の場所に的確に移動させることができず、掃除の効率が悪くなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたものであり、製造コストを低減するとともに、簡易な操作で本体を誘導することが可能な自走式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】
上記目的を達成するため、請求項２にかかる発明は、掃除機構を備えた本体と、操舵および駆動を実現する駆動機構とを備える自走式掃除機において、
所定の波長領域に受光感度を有する撮像センサと、
上記撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記所定の波長領域の光を発する発光装置から光が照射されているか否かを判定する画像解析手段と、
上記画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記発光装置からの光の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段と
を具備する構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項２において、自走式掃除機が本体に備えられた掃除機構によって掃除を行うにあたり、駆動機構が操舵と駆動とを実現する。また、自走式掃除機は、所定の波長領域に受光感度を有する撮像センサを備え、発光装置からの同所定の波長領域の光を検知して撮像信号を出力する。また、自走式掃除機は、上記画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記発光装置からの光の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段を備えている。このような構成とすることにより、ユ−ザ−が発光装置を用いて、所望の箇所に光を照射させることにより、その照射位置まで本体を誘導させることが可能となる。その結果、本体の移動方向を決定するための方向レバ−等を備えた複雑な構成のリモコンや、リモコンからの指示入力に基づいて駆動制御を行う制御回路等が不要となり、結果、製造コストを低減させることが可能となる。また、自走式掃除機の本体を移動させたい場所を、発光装置を用いて指し示すことにより、本体を誘導させることが可能となるため、簡易な操作で本体の誘導を行うことが可能となる。
【０００７】
本体に備えられる掃除機構については、吸引タイプによる掃除機構を採用しても良いし、ブラシにより掻き込むタイプの掃除機構を採用しても良いし、両者を組み合わせて採用しても良い。また、操舵及び駆動が可能な駆動機構についても、本体における左右に配置された駆動輪の回転を個別に制御することにより、前進、後進、左右への方向転換及び同一場所での回転といった操舵及び駆動が可能である。なおこの場合、前後などに補助輪を備えても良いことはいうまでもない。また、駆動輪は、車輪のみならず、無端ベルトを駆動する構成で実現しても良い。むろん、これ以外にも、４輪、６輪など、各種の構成で駆動機構を実現可能である。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明は、上記発行手段からの光の照射位置またはその近傍まで上記本体が移動した後、上記掃除機構および上記駆動機構を制御して同本体の到着位置およびその周辺のスポット清掃を行わせるスポット清掃制御手段を具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項３において、自走式掃除機の本体が移動してきた箇所のみならず、その周辺の掃除も行わせることが可能となるため、目的の場所の掃除を確実に行うことが可能となる。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明は、上記撮像センサが、近赤外領域に受光感度を有する赤外線センサである構成としてある。
上記のように構成した請求項４において、例えば、赤外線信号を発するテレビリモコン等を用いて自走式掃除機の本体を誘導させることが可能となるため、専用の発光装置が不要となり、製造コストをより低減させることができる。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明は、上記撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記撮像センサにて不審者が撮像された否かを判定する不審者判定手段と、
上記不審者判定手段により不審者が撮像されたことを受けて外部機器に警報信号を伝達する警報手段とを具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項５において、上記撮像センサを防犯センサとして併用することが可能となる。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明は、掃除機構を備えた本体と、操舵および駆動を実現する駆動機構と、所定の波長領域に受光感度を有する撮像センサと、同撮像センサからの撮像信号を解析することにより、上記所定の波長領域の光が照射されているか否かを判定する画像解析手段と、同画像解析手段による判定結果に基づいて上記駆動機構を制御し、上記所定の波長領域の光の照射位置またはその近傍まで上記本体を移動させる移動制御手段とを具備する自走式掃除機を誘導するための上記所定の波長領域の光を発する発光装置。
上記のように構成した請求項６において、上記発光装置を用いて、所定の波長領域の光の照射位置に向かって移動するように構成された自走式掃除機の誘導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、製造コストを低減させることが可能となるとともに、簡易な操作で本体の誘導を行うことが可能となる。
また、請求項３にかかる発明によれば、目的の場所の掃除を確実に行うことが可能となる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、製造コストをより低減させ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、上記撮像センサを防犯センサとして併用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、自走式掃除機の誘導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：
【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、矢印Ａにより示した方向が自走式掃除機の進行方向である。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。この赤外線ＣＣＤセンサ７３は、可動式に設けられており、図１に示すように本体ＢＤの前面側を撮像することも可能であるし、後に図４、図５を用いて説明するが、内部に設置されているダストボックス９０（図示せず）の内部を撮影することも可能である。
【００１５】
また、赤外線ＣＣＤセンサ７３の下側には、距離計測手段としての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。
【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、後述する充電装置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１０１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、距離計測手段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、例えば、パッシブセンサや超音波センサ等により構成す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、駆動輪モータ４２Ｒ，４２Ｌと一体的に取り付けられているロータリーエンコーダ（図示せず）の出力から現実の駆動輪の回転方向と回転角度が正確に検知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】
本発明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９０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】
なお、ここでは、赤外線ＣＣＤセンサ７３に入射される赤外線の変化を利用した撮像センサを構成しているが、撮像センサはこれに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ２１の処理量が上がればカラ−画像を撮像し、人体に特徴的な肌色の領域を探し、同領域の大きさ、変化に基づいて不審者を検知するという構成も採用することができる。むろん、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳを利用することも可能である。また、ＣＰＵ２１の処理量が高度に要求される場合には撮像信号に対する画像処理を行うために特化した画像演算装置を追加するようにしても良いし、ＲＡＭ２２とは別にＶＲＡＭを追加するようにしても良い。撮像信号は本体ＢＤのバス２４に入力可能とされているため、上記画像演算装置や上記ＶＲＡＭ等をバス２４に接続するように本体ＢＤに備えればよい。
【００２７】
（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には、（Ａ）自動掃除モ−ド、（Ｂ）ナビゲ−ションモ−ド、（Ｃ）監視モ−ドの３つのモ−ドが用意されており、ユ−ザ−の選択操作によりモ−ドの変更を行うことが可能となっている。以下、上記３つのモ−ドについて簡単に説明する。
【００２８】
（Ａ）自動掃除モ−ド
上記掃除モ−ドに設定されると、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。走行中に、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。この自動掃除モ−ドについては、後に図面（図５、図６）を用いて詳述する。
【００２９】
（Ｂ）ナビゲ−ションモ−ド
上記ナビゲ−ションモ−ドに設定されると、自走式掃除機１０は、発光装置としてのリモコンから発せられる赤外線の照射位置の近傍に移動し、その周辺のスポット清掃を行う。すなわち、ナビゲ−ションモ−ドでは、上述した自動掃除モ−ドのように自走式掃除機１０が自動走行しながら掃除を行うのではなく、ユ−ザ−が上記リモコンを用いて、掃除を行わせたい場所を指し示し、同場所に自走式掃除機１０を誘導して掃除を行わせるのである。このナビゲ−ションモ−ドについては、後に図面（図７、図８）を用いて詳述する。
【００３０】
（Ｃ）監視モ−ド
上記監視モ−ドに設定されると、自走式掃除機１０は、不審者の侵入についての監視を行う。具体的には、図２に示した焦電センサ３５、および、赤外線ＣＣＤセンサ７３を用いて監視を行い、不審者が検知された場合には、無線ＬＡＮモジュ−ル６１を介して、外部への警報信号の送信を行う。
【００３１】
以下、図１〜図３に示した自走式掃除機１０において実行されるメイン処理の流れを、図４に示すフロ−チャ−トに基づいて説明する。まず、ステップＳ１００において、初期設定を行う。この処理において、ＣＰＵ２１内のレジスタ、ＲＡＭ２２のクリア等の初期設定にかかる処理を行う。
【００３２】
次に、ステップＳ１１０において、モ−ド選択指示があったか否かを判断する。この処理において、上述した３つのモ−ド（自動掃除モ−ド、ナビゲ−ションモ−ド、監視モ−ド）のいずれか一つを選択する旨の指示の入力があったか否かを判断する。ステップＳ１１０において自動掃除モ−ドが選択されたと判断された場合には、ステップＳ１２０において自動掃除モ−ド実行処理を行う。この自動掃除モ−ド実行処理については、後に図５を用いて説明する。また、ステップＳ１１０においてナビゲ−ションモ−ドが選択されたと判断された場合には、ステップＳ１３０においてナビゲ−ションモ−ド実行処理を行う。このナビゲ−ションモ−ド実行処理については、後に図７を用いて説明する。さらに、ステップＳ１１０において監視モ−ドが選択されたと判断された場合には、ステップＳ１４０において監視モ−ド実行処理を行う。この監視モ−ド実行処理は、赤外線ＣＣＤセンサ７３を用いて不審者の監視を行い、不審者が検査されたときには、所定の警報音の出力や、警報メ−ルの送信を行う処理である。
【００３３】
ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、若しくは、ステップＳ１４０の処理を実行するか、または、ステップＳ１１０においてモ−ド選択指示がなかったと判断された場合、次に、ステップＳ１５０において、自走式掃除機１０の電源をＯＦＦにする旨の指示の入力があったか否かを特定する。自走式掃除機１０の電源をＯＦＦにする旨の指示の入力がなかった場合には、処理をステップＳ１１０に戻し、指示の入力があった場合にはメイン処理を終了させる。
【００３４】
次に、図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ１２０において呼び出されて実行される自動掃除モ−ド実行処理について図５、図６を用いて説明する。図５は、自動掃除モ−ド実行処理の流れを示すフロ−チャ−トであり、図６は、同自動掃除モ−ド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。また、ジャイロセンサ３７により検出された本体ＢＤの方向角の変化を検知したときには、駆動輪モ−タ４２Ｒ、または、駆動輪モ−タ４２Ｌの駆動制御を行うことにより本体ＢＤの進行方向を補正し、本体ＢＤの直進走行を維持させる。
【００３５】
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Ｓ２２０においてジャイロセンサリセット処理を実行する。このステップＳ２２０の処理は、２つの超音波センサ３１により測定された壁までの距離に基づいて本体ＢＤの進行方向が同壁に対して垂直となるように走行制御を行い、進行方向が壁に対して垂直となったときに、本体ＢＤを停止させるとともに、ジャイロセンサ３７のセンサ出力値の積算値をリセットすることにより、ジャイロセンサ３７が示す方向角を、同壁と垂直な方向を基準としてリセットする処理を行う。
【００３６】
ステップＳ２２０の処理を実行すると、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が壁に対して平行に走行するようになる。例えば、図６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において壁際走行を行う。この処理において、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つつ、ジャイロセンサ３７により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。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６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。
【００３７】
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を移動させ、本体ＢＤの充電端子２７ａを充電装置１００の給電端子１０１に接続し、充電を行う処理である。
【００３８】
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モ−ド実行処理を終了させる。
【００３９】
次に、図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ１３０において呼び出されて実行されるナビゲ−ションモ−ド実行処理について説明する。図７は、図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ１３０において呼び出されて実行されるナビゲ−ションモ−ド実行処理の流れを示すフロ−チャ−トであり、図８、図９は、図７に示したフロ−チャ−トが実行されているときの自走式掃除機１０の動作を模式的に示す図である。
【００４０】
ナビゲ−ションモ−ドモ−ド実行処理が開始されると、まず、ステップＳ４００において、赤外線光源７２を消灯させる処理を行う。この処理は、自走式掃除機１０の誘導を行うためのリモコンから照射される赤外線を検知し易くするために行われる。次に、ステップＳ４１０において、前方の床面を撮像するように赤外線ＣＣＤセンサ７３を回動させる処理を行う。この処理において、回動装置７７を駆動させ、前方の床面に照射されるリモコンからの赤外線を撮像することが可能となるように、斜め下を向くように赤外線ＣＣＤセンサ７３を回動させるのである。
【００４１】
ステップＳ４１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ４２０において撮像信号を解析する処理を行う。この処理において、赤外線ＣＣＤセンサ７３にて生成された撮像信号を解析し、赤外線ＣＣＤセンサ７３により撮像された画面の変化量を求める。具体的には、例えば、赤外線ＣＣＤセンサ７３からの撮像信号に基づく映像信号のフレ−ム（一画面分の映像信号）間の差分を検出することにより行うことが可能である。
【００４２】
次に、ステップＳ４３０において、リモコンから照射された赤外線が撮像されているか否かを判断する。この処理は、上述したステップＳ４２０の処理にて撮像信号の解析が行われた結果、リモコンからの赤外線の床面への照射領域の揺らぎを検知した否かを判断することによって行われる。すなわち、リモコンを手に持って床面に赤外線を照射しているユ−ザ−の手ぶれを検知するのである。なお、ステップＳ４２０、Ｓ４３０の処理を実行するとき、自走式掃除機１０における赤外線ＣＣＤセンサ７３、ＲＡＭ１２およびＣＰＵ１１は、画像解析手段として機能する。ステップＳ４３０において赤外線が撮像されていると判断しなかった場合には処理をステップＳ４２０に戻す。
【００４３】
一方、ステップＳ４３０において赤外線が撮像されていると判断した場合、次に、ステップＳ４４０において、赤外線の照射領域が中央になるように本体ＢＤの向きを制御する。具体的には、床面に照射された赤外線が、赤外線ＣＣＤセンサ７３の撮像範囲の左右の中央部分に位置するように、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌの駆動制御を行う。このようにすることにより、後述するステップＳ４５０の処理において、赤外線の照射位置へ向かって、本体ＢＤを正確に走行させることが可能となる。
【００４４】
ステップＳ４４０の処理を実行すると、次に、ステップＳ４５０において、ステップＳ４４０において、本体ＢＤを所定距離（例えば、３０ｃｍ）だけ前進走行させる処理を行う。この処理において、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌ駆動させて、赤外線の照射位置に向かって本体ＢＤを上記所定距離だけ走行させる。そして゛ステップＳ４５０の処理が行われた後、ステップＳ４６０において本体ＢＤの走行を停止させる。
【００４５】
ステップＳ４６０の処理を実行すると、次に、ステップＳ４７０において撮像信号を解析する処理を行う。この処理は、上述したステップＳ４２０の処理と同様の処理であるため、その説明を省略する。次に、ステップＳ４８０において、リモコンから照射された赤外線が撮像されているか否かを判断する。この処理は、上述したステップＳ４３０の処理と同様の処理であるため、その説明を省略する。なお、ステップＳ４６０の処理により本体ＢＤの走行を停止させてから、ステップＳ４７０、４８０の処理を行うのは、本体ＢＤの走行時の揺れに起因して、ステップＳ４８０における誤判断が発生してしまうことを防止するためである。ステップＳ４８０において赤外線が撮像されていると判断した場合には処理をステップＳ４４０に戻す。
【００４６】
一方、ステップＳ４８０において赤外線が撮像されていないと判断した場合には、次に、ステップＳ４９０においてスポット清掃を行う。この処理において、本体ＢＤの走行を一旦停止させ、その後、駆動輪モ−タ４２Ｒ、４２Ｌを駆動させて本体ＢＤが停止した位置の近傍を走行しつつ、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。ステップＳ４９０の処理を実行すると、ナビゲ−ションモ−ド実行処理を終了する。
【００４７】
以下、図７に示したフロ−チャ−トが実行されているときの具体例を図８、図９を用いて説明する。まず、図８に示すように、ユ−ザ−の操作によりリモコン４０からの赤外線が床面に照射され、同赤外線のユ−ザ−の手ぶれに起因する揺らぎが検知される（ステップＳ４２０、Ｓ４３０）と、図８中、白抜きの矢印で示したように本体ＢＤが赤外線の照射部分に向かって所定距離だけ走行する（ステップＳ４４０、Ｓ４５０）。所定距離だけ本体ＢＤが走行すると、本体ＢＤが停止し（ステップＳ４６０）、そこで再度、ユ−ザ−の手ぶれに起因する赤外線の揺らぎがあるか否かが判定される（ステップＳ４７０、Ｓ４８０）。赤外線の揺らぎが検知されると、再度、本体ＢＤを所定距離だけ走行させる一方、ユ−ザ−の操作によりリモコンからの赤外線の照射を取り止めること等により、赤外線の揺らぎが検知されなくなると、本体ＢＤの走行を停止させ、図９に示すように、本発明の停止位置を始点として螺旋状に本体ＢＤを走行させながら清掃作業を行う（ステップＳ４９０）。これにより、ユ−ザ−が指し示した場所の清掃を確実に行うことが可能となる。なお、本実施形態では、赤外線ＣＣＤセンサ７３が一つだけ設けられている場合について説明したが、本発明では、赤外線ＣＣＤセンサを複数設け、広範囲にわたって赤外線を検知することが可能なように自走式掃除機を構成してもよい。また、３６０度全範囲をモニタ可能な全方位赤外線撮像センサ等を用いることとしてもよい。また、リモコンとしては、赤外線を照射する通常のテレビリモコンであってもよく、専用のリモコンであってもよい。
【００４８】
（４）各種変形例：
上述した実施形態においては、撮像センサが赤外線ＣＣＤセンサである場合について説明したが、本発明の自走式掃除機に適用される撮像センサは、これに限定されるものではなく、例えば、所定の色光（例えば、青色光）について受光感度を有するカメラ等であってもよい。この場合、上記発光装置としては、上記所定の色光を発生するもの（例えば、青色ＬＥＤランプ等）が用いられる。
【００４９】
また、上述した実施形態においては、赤外線ＣＣＤセンサ７３により光が検知されている間、同光の照射位置に向かって本体ＢＤが走行する場合について説明したが、本発明においては、例えば、赤外線ＣＣＤセンサ７３により光が検知されたときに、撮像信号に基づいて照射位置までの距離を算出し、同算出された距離だけ本体ＢＤが走行するように自走式掃除機が構成されていてもよい。このようにすることにより、本体ＢＤが目的の箇所に到着するまでリモコンによる光の照射を継続して行う必要がなくなる。
【００５０】
以上、説明したように、実施形態にかかる自走式掃除機１０では、赤外線を照射するリモコン（例えば、テレビリモコン）を用いて所望の箇所に光を照射させることにより、赤外線ＣＣＤセンサ７３が同光を検知して、同光が照射されている間、その照射位置に向かって本体ＢＤが走行するように構成されている。そのため、本体ＢＤの遠隔操作を行うための複雑な構成のリモコンや、リモコンからの指示を入力し、同指示に基づいて駆動制御を行うための制御回路等が不要となり、その結果、製造コストを低減させることが可能となる。また、リモコンを用いて指し示すことにより本体ＢＤを誘導させることが可能となるため、簡易な操作で本体ＢＤの誘導を行うことが可能となる。
。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【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】メイン処理の流れを示すフロ−チャ−トである。
【図５】図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ１２０において呼び出されて実行される自動掃除モ−ドの流れを示すフロ−チャ−トである。
【図６】図５に示した自動掃除モ−ド実行処理が行われているときの自走式掃除機が走行する走行順路の一例を模式的に示す図である。
【図７】図４に示したフロ−チャ−トのステップＳ１３０において呼び出されて実行されるナビゲ−ションモ−ド実行処理の流れを示すフロ−チャ−トである。
【図８】図７に示したフロ−チャ−トが実行されているときの自走式掃除機の動作を模式的に示す図である。
【図９】図７に示したフロ−チャ−トが実行されているときの自走式掃除機の動作を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
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
２９ａ…音声回路
２９ｂ…スピ−カ
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
６１…無線ＬＡＮモジュ−ル
７２…赤外線光源
７３…赤外線ＣＣＤセンサ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月8日(2005.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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