(57)【要約】【課題】ゴミが存在すると判定された位置を含む所定の床面領域を迅速に掃除することを課題とする。【解決手段】筐体と、前記筐体を走行させる走行制御部と、床面のゴミを収集する集塵部と、床面のゴミの有無を検知するゴミ検知部と、前記検知されたゴミの有無に基づいて、床面に、所定量以上のゴミが存在するか否かを判定するゴミ判定部と、ゴミが存在すると判定された場合、前記走行制御部によって、前記筐体を、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を、スポット走行モードの走行パターンで移動させ、前記集塵部によって前記所定の床面領域のゴミを収集させる制御部とを備える。【選択図】図３
2018192300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体を走行させる走行制御部と、
床面のゴミを収集する集塵部と、
床面のゴミの有無を検知するゴミ検知部と、
前記検知されたゴミの有無に基づいて、床面に、所定量以上のゴミが存在するか否かを判定するゴミ判定部と、
ゴミが存在すると判定された場合、前記走行制御部によって、前記筐体を、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を、スポット走行モードの走行パターンで移動させ、前記集塵部によって前記所定の床面領域のゴミを収集させる制御部とを備えたことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
前記筐体の周囲に存在する障害物を検知する障害検知部をさらに備え、
スポット走行モードの走行パターンで前記筐体を移動させているときに、前記障害検知部が、前記所定の床面領域内に障害物を検知した場合、
前記制御部が、前記スポット走行モードを中止することを特徴とする請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
前記スポット走行モードを中止した後、前記走行制御部によって、前記筐体を、スポット初期位置に戻させ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】
前記筐体の現在位置から、前記障害検知部によって検知された障害物までの距離を測定する距離測定部をさらに備え、
前記ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置において、前記距離測定部によって前記検知された障害物までの距離を測定し、前記制御部が、前記測定距離に基づいて、
スポット走行モードの走行パターンで前記筐体を移動させる所定の床面領域を、前記検知された障害物に衝突しない範囲に設定した後、筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させ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】
前記筐体を、スポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、前記ゴミ判定部によって、ゴミが存在しないと判定された場合、前記制御部が、前記スポット走行モードを中止し、前記筐体を、スポット初期位置に戻させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自走式掃除機。
【請求項６】
前記所定の床面領域は、前記スポット初期位置を中心とする円形領域であり、
前記スポット走行モードの走行パターンでは、スポット初期位置を開始位置とし、前記円形領域の円の半径が徐々に大きくなるスパイラル状の走行軌跡を描くように前記筐体を移動させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の自走式掃除機。
【請求項７】
前記円形領域の最大半径が予め設定され、前記スポット走行モードで前記筐体を移動しているときに、前記筐体の現在位置と、前記スポット初期位置との距離が、前記最大半径に一致した場合、前記制御部が、前記スポット走行モードを中止し、前記筐体を、スポット初期位置に戻させることを特徴とする請求項６に記載の自走式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自走式掃除機に関し、特に、ゴミを発見した場合に、走行パターンを変化させてゴミを除去する自走式掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所定の走行パターンで自走しながら、自立的に障害物を回避しつつ、床面を掃除する自走式掃除機が知られている。
たとえば、特許文献１には、本体の移動中に障害物検知手段が障害物を検知した場合、本体の移動方向を変える障害物回避制御モードを本体に具備した自走式掃除機が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、自走式掃除機において、塵埃が部屋の特定の場所に固まって存在している場合でも、塵埃の取り残しを少なくするものが記載されている。
この特許文献２の自走機器は、床面のゴミを検出するゴミ検出手段と、通常は予め定めた走行パターンを走行する走行手段と、走行手段の走行の向きを制御する走行制御手段と、障害物までの距離を測定する測距手段とを備えている。
また、ゴミ検出手段が清掃面のゴミを検出した場合、自走機器は、その周辺を念入りに走行し、その後通常の走行に戻るように走行パターンを変更する。
【０００４】
ここで、ゴミ検出手段としては、被掃除面のゴミを吸引する吸引手段の途中に光の発光部および受光部を設置し、そこをゴミが通過するときに発光部から出力する光が遮られることを検出することによりゴミの量を検出するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０７８６５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ゴミを検出した場所を何度も往復することによって、その場所のゴミを除去することができるが、吸引力の高い掃除機の場合は、同じ場所を何度も掃除する必要はない。
また、ゴミの検出場所の近隣にも、ゴミが残っている可能性が高いので、念入りに掃除する範囲を、特定の場所に限定するのではなく、ある程度広げた方が好ましい場合もある。
【０００７】
通常走行においては、ランダムに部屋内を走行するパターンや、直線走行と回転動作を繰り返し行いながら、部屋全体を走行するパターンがあるが、このような走行パターンでは、ゴミの取りこぼしがある場合や、局所的に存在するゴミを効率的に除去することができない場合がある。
【０００８】
ゴミを検出した場合は、その検出位置を中心として、スパイラル状に旋回して徐々に円の半径を大きくしながら掃除を行うスポット運転をすることが考えられる。
しかし、スポット運転をした場合、どこまで円の半径を大きくすればよいかを判断することは難しい。たとえば、円の半径を次第に大きくしていくと、やがて部屋の中に存在する机の脚や椅子などの障害物に衝突することになる。
【０００９】
衝突した場合、方向転換などをしてその障害物を避けて、その後の走行を続けることになるが、衝突によって走行進路にずれを生じる場合もあるので、スポット運転を始めた位置に戻るのが難しい。
このようにスポット運転の開始位置に戻れない場合は、ゴミの取り残しが発生する場合や、同じルートを再度走行することになる場合もあり、必ずしも効率的にゴミの除去をすることができるとは限らない。
【００１０】
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、ゴミを検出した場合に、障害物に衝突しない範囲で集中的にゴミを除去するスポット運転を行い、障害物に衝突した場合などでも、ゴミを検出した位置に戻って、その後の走行を継続して、効率的な掃除を行うことのできる自走式掃除機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、筐体と、前記筐体を走行させる走行制御部と、床面のゴミを収集する集塵部と、床面のゴミの有無を検知するゴミ検知部と、前記検知されたゴミの有無に基づいて、床面に、所定量以上のゴミが存在するか否かを判定するゴミ判定部と、ゴミが存在すると判定された場合、前記走行制御部によって、前記筐体を、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を、スポット走行モードの走行パターンで移動させ、前記集塵部によって前記所定の床面領域のゴミを収集させる制御部とを備えたことを特徴とする自走式掃除機を提供するものである。
【００１２】
また、前記筐体の周囲に存在する障害物を検知する障害検知部をさらに備え、スポット走行モードの走行パターンで前記筐体を移動させているときに、前記障害検知部が、前記所定の床面領域内に障害物を検知した場合、前記制御部が、前記スポット走行モードを中止することを特徴とする。
【００１３】
また、前記スポット走行モードを中止した後、前記走行制御部によって、前記筐体を、スポット初期位置に戻させることを特徴とする。
これによれば、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を走行しているときに、障害物を検知した場合、スポット走行モードを中止し、筐体をスポット初期位置に戻させるので、障害物を検知した後にその障害物を回避するための無駄で複雑な走行をするのを防止することができ、その後通常走行モードを再開することにより、迅速にかつ効率的に掃除をすることができる。
【００１４】
また、前記筐体の現在位置から、前記障害検知部によって検知された障害物までの距離を測定する距離測定部をさらに備え、前記ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置において、前記距離測定部によって前記検知された障害物までの距離を測定し、前記制御部が、前記測定距離に基づいて、スポット走行モードの走行パターンで前記筐体を移動させる所定の床面領域を、前記検知された障害物に衝突しない範囲に設定した後、筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させることを特徴とする。
これによれば、スポット走行モードで筐体を移動させる床面領域を、障害物に衝突しない範囲に設定した後に、筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させるので、障害物のない限定された床面領域を、迅速かつ効率的に掃除をすることができる。
【００１５】
また、前記筐体を、スポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、前記ゴミ判定部によって、ゴミが存在しないと判定された場合、前記制御部が、前記スポット走行モードを中止し、前記筐体を、スポット初期位置に戻させることを特徴とする。
これによれば、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を掃除しているときに、ゴミが存在しないと判定された場合に、スポット走行モードを中止
するので、その後のゴミのない位置を掃除するような無駄な走行をすることを防止でき、ゴミが存在する部分について迅速かつ効率的なゴミの除去をすることができる。
【００１６】
また、前記所定の床面領域は、前記スポット初期位置を中心とする円形領域であり、前記スポット走行モードの走行パターンでは、スポット初期位置を開始位置とし、前記円形領域の円の半径が徐々に大きくなるスパイラル状の走行軌跡を描くように前記筐体を移動させることを特徴とする。
【００１７】
また、前記円形領域の最大半径が予め設定され、前記スポット走行モードで前記筐体を移動しているときに、前記筐体の現在位置と、前記スポット初期位置との距離が、前記最大半径に一致した場合、前記制御部が、前記スポット走行モードを中止し、前記筐体を、スポット初期位置に戻させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、筐体を、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を移動させて、その領域のゴミを収集させるので、迅速かつ効率的に、ゴミを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の自走式掃除機の一実施例の構成ブロック図である。
【図２】この発明の自走式掃除機の概略斜視図である。
【図３】この発明のスポット走行モードの実施例１の説明図である。
【図４】この発明のスポット走行モードの実施例２の説明図である。
【図５】この発明のスポット走行モードの実施例３の説明図である。
【図６】この発明のスポット走行モードの実施例４の説明図である。
【図７】この発明の自走式掃除機の自動走行処理の第１実施例のフローチャートである。
【図８】この発明の自走式掃除機の自動走行処理の第２実施例のフローチャートである。
【図９】この発明の自走式掃除機の自動走行処理の第３実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
＜自走式掃除機の構成＞
【００２１】
図１に、この発明の自走式掃除機の一実施例の構成ブロック図を示す。
図１において、この発明の自走式掃除機（以下、掃除機またはクリーナとも呼ぶ）は、主として、制御部１１、充電池１２、障害検知部１３、角度検出部１４、ゴミ検知部１５、ゴミ判定部１６、距離測定部１７、誘導信号受信部１８、スポット最大半径決定部１９、充電台接続部２０、走行制御部２１、駆動輪２２、吸気口３１、排気口３２、集塵部３３、入力部３４、記憶部４１を備える。
【００２２】
また、掃除を行う部屋などの所定の位置に、充電台１００を固定設置する。充電台１００と自走式掃除機１を接続することにより、自走式掃除機１は充電台１００と接触した状態で充電台からの電力の供給を受け、自走式掃除機１の充電池１２を充電する。
この発明の自走式掃除機１は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する掃除ロボットである。この発明の自走式掃除機１は、掃除が終了すると、自律的に充電台に帰還
する機能を有する。
また、床面を掃除する複数の走行パターンを持ち、特に、所定量以上のゴミを検知した場合に、その検知した位置周辺を重点的に掃除しながら、所定の部屋の床面全体の清掃を行う機能を有する。
【００２３】
図２に、この発明の自走式掃除機の一実施例の概略斜視図を示す。
図２において、本発明の自走式掃除機１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、回転ブラシ、サイドブラシ１０、集塵部３３、電動送風機、複数の駆動輪２２、障害検知部１３、誘導信号受信部１８、図１に示したその他の構成要素が設けられている。
図２において、誘導信号受信部１８が配置されている部分を前方部、図示しない従動輪の後輪が配置されている部分を後方部、筐体内部にゴミ検知部１５や集塵部３３が配置されている部分を中間部と呼ぶ。自走式掃除機１は、通常、前方部の正面に向かって進行する。
【００２４】
筐体２は、吸気口３１を有する平面視円形の底板と、筐体２に収容する集塵部３３を出し入れする際に開閉する蓋部３を中央部分に有している天板２ｂと、底板および天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。また、底板には一対の駆動輪および後輪の下部を筐体２内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口３２が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能する。
【００２５】
自走式掃除機１は、一対の駆動輪２２が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより静止した状態で旋回する。例えば、掃除機１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪が停止し、一対の駆動輪を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、掃除機１は、設置場所全体あるいは所望の範囲全体に障害物を避けながら自走する。
【００２６】
また、自走式掃除機１は、充電台の誘導信号送信部１０２から出射される誘導信号を受信して、たとえば掃除が終了した場合、充電池１２の充電残量が少なくなった場合、あるいは設定された掃除タイマーの設定時間が経過した場合に、自動的に充電台１００に近づく方向に向かって、直線的な走行と回転動作、あるいは壁ぎわ走行などを繰り返して進行し、充電台１００まで帰還する。
ただし、障害物があれば、それを避けながら、充電台１００の方向へ移動する。
【００２７】
以下、図１に示す各構成要素を説明する。
図１の制御部１１は、掃除機１の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能などを実行する。
たとえば、後述するように、ゴミ判定部１６によってゴミが存在すると判定された場合、制御部１１は、筐体を、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を含む所定の床面領域を、スポット走行モードの走行パターンで移動させ、集塵部３３によって所定の床面領域のゴミを収集させる。
【００２８】
充電池１２は、掃除機１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、掃除機能および走行制御を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、などの充電池が用いられる。
充電池１２の充電は、掃除機１と充電台１００とを接続した状態で行われる。
掃除機１と充電台１００との接続は、互いの接続部（２０，１０１）である露出した充電端子どうしを接触させることにより行う。
なお、図示しない電池残量検出部を備え、充電池の残りの容量（電池残量）を検出し、検出された電池残量（％）に基づいて、充電台の方へ帰還するべきか否かを判断し、帰還してもよい。
【００２９】
走行制御部２１は、自走式掃除機１の自律走行の制御をする部分であり、主として上記した駆動輪２２の回転を制御して、直線走行および回転動作などをさせることによって、自動的に筐体を走行させる。駆動輪２２は、左輪と右輪からなり、それぞれ異なる駆動用モータによって駆動させることにより、自走式掃除機１の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。
【００３０】
この発明では、主として、通常走行モードと、スポット走行モードという２種類の走行モードを持つものとする。
通常走行モードは、ゴミの有無やゴミの多少に関係なく、所定の室内空間を、障害物を避けながら移動するモードであり、たとえば、不規則な走行を繰り返すランダム走行パターン、縦横に規則的な走行を繰り返すジグザグ走行パターンなどによって、室内全体の掃除を行う。
【００３１】
スポット走行モードは、後述するように、ゴミ判定部１６によってゴミが存在する、あるいはゴミが多いと判定された場合に、そのゴミが存在すると判定された位置と、その位置の周囲も含めた所定の床面領域を移動するモードである。
スポット走行モードでは、たとえば、ゴミが存在すると判定された位置を開始位置として、その位置を中心とする円の半径を徐々に大きくして、スパイラル（螺旋）状の走行軌跡を描くように筐体を移動させる走行パターン（スパイラル走行パターン）で、掃除を行う。
このスパイラル走行では、ゴミが存在するあるいはゴミが多いと判定された位置を中心とする所定の半径内の円形領域が、重点的に掃除される。
このゴミが存在するあるいはゴミが多いと判定された位置を、スポット初期位置と呼ぶ。
【００３２】
あるいは、ゴミが存在すると判定されたスポット初期位置を起点として、そのスポット初期位置を含む所定の長方形領域内を移動する走行パターン（矩形走行パターン）で、掃除を行ってもよい。
このスポット走行パターンの実施例については、後述する図３、図４、図５、図６に示す。
また、図示しないエンコーダを、駆動輪の左輪と右輪にそれぞれ設け、車輪の回転数や回転方向、回転位置、回転速度によって、所定の基準点（たとえば、充電台の位置）からの自走式掃除機の移動距離を計測してもよい。
【００３３】
障害検知部１３は、筐体２の周囲に存在する障害物を検知する部分であり、たとえば、自走式掃除機１が走行中に、室内の机やいすなどの障害物に接触又は近づいたことを検知する。障害検知部１３としては、たとえば、マイクロスイッチ、超音波センサ、赤外線測距センサなどからなる接触センサ又は障害物センサが用いられ、筐体２の側板２Ｃの前部に配置される。
また、段差も、障害物の１つであると考えれるので、障害検知部１３として、段差を検知するクリフ検知センサを設けてもよい。
ＣＰＵは、障害検知部１３から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。
また、後述するように、スポット走行モードで筐体を移動させているときに、障害検知部１３が、所定の床面領域内に障害物を検知した場合、走行制御部２１によって、筐体を、スポット初期位置に戻させる。
【００３４】
角度検出部１４は、いわゆるジャイロセンサであり、自走式掃除機１の進行方向の角度を検出するものである。
ジャイロセンサ１４から出力される信号に基づいて、基準となる方向からの角度が計算される。これにより、移動する方向が検出される。
たとえば、９０度の左旋回をする場合は、ジャイロセンサの状態をチェックしながら、最初の角度位置から９０度左方向に回転するように駆動用モータを制御して、静止した状態で、右輪と左輪とを互いに逆方向に回転させる。
また、ジャイロセンサ１４は、この他に、現在位置の確認、移動制御の誤差の補正や姿勢の微調整にも用いられる。
【００３５】
ゴミ検知部１５は、床面のゴミの有無を検知する部分であり、主として、自走式掃除機１の吸気口３１から吸引された空気に含まれるゴミを検知する部分である。
ゴミ検知部１５としては、たとえば、光学式センサが用いられ、吸気口３１の近傍に、吸気口３１をはさむように対向して配置された発光部と受光部とからなる。発光部としては、たとえば、赤外発光ダイオードが用いられ、受光部としては、フォトトランジスタが用いられ、ゴミがないときは、赤外発光ダイオードから出力された赤外光が、フォトトランジスタに検出される。
一方、吸気口３１にゴミが吸引された場合、ゴミが吸気口付近を通過するときにそのゴミによって赤外光が遮られるので、赤外光がフォトトランジスタに受光されなくなる。
したがって、フォトトランジスタによる赤外光の受光の有無によって、ゴミの通過（有無）を検出することができる。
フォトトランジスタからは、赤外光の受光の有無に対応した信号が、ゴミ判定部１６に与えられる。
【００３６】
ゴミ判定部１６は、ゴミ検知部１５によって検知されたゴミの有無に基づいて、床面に、所定量以上のゴミが存在するか否か、あるいはゴミの多少を判定する部分である。
たとえば、一定時間あたりの赤外光の受光がなかった回数をカウントすることにより、ゴミの多少を判定することができる。
この赤外光の受光がなかった回数をゴミの検知数（GC）と考えた場合、所定の数値をゴミ判定値（Gmax）４７として予め記憶しておき、ゴミの検知数（GC）が、ゴミ判定値（Gmax）以上であった場合（GC≧Gmax）、そのゴミの検知位置を重点的に掃除すべきスポットと考えて、ゴミ有りと判定する。
一方、ゴミの検知数（GC）が、ゴミ判定値（Gmax）よりも小さかった場合、すなわちGC＜Gmaxの場合、ゴミ無しと判定する。
このゴミ判定部１６の判定結果は、後述するように、スポット走行をするか、スポット走行を中止するか、あるいは通常走行をするかの判断に利用する。
たとえば、後述するように、筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、ゴミ判定部１６によって、ゴミが存在しないと判定された場合、スポット走行モードを中止し、筐体を、スポット初期位置に戻させる。
【００３７】
距離測定部１７は、筐体２の現在位置から、障害検知部１３によって検知された障害物までの距離を測定する部分である。たとえば、超音波センサから出力され障害物によって反射されてきた超音波の受信信号を利用して、その障害物までの距離を測定する。
また、後述するように、ゴミ判定部１６によってゴミが存在すると判定されたスポット初期位置において、距離測定部１７によって検知された障害物までの距離を測定する。
さらに、この測定距離に基づいて、スポット走行モードの走行パターンで筐体を移動さ
せる所定の床面領域を、上記検知された障害物に衝突しない範囲に設定する。
【００３８】
誘導信号受信部１８は、筐体２の前方部に配置され、充電台１００の誘導信号送信部１０２から出力された信号を受信する部分である。誘導信号は、自走式掃除機の帰還処理および充電台への接続処理に用いられ、たとえば、赤外線信号が用いられる。
スポット最大半径決定部１９は、後述するように、スポット走行モードにおいて、スポット初期位置を円の中心として、円の半径を徐々に増加させながらスパイラル走行を行う場合、そのスパイラル走行の円の最大半径を決定する部分である。
最大半径は、距離測定部１７によって測定された障害物までの距離から算出される。
たとえば、発見されたいくつかの障害物のうち、筐体から障害物までの距離が最小の距離をLminとすると、スパイラル走行によって自走式掃除機１がその障害物に近づいたとしても、障害物に接触することがないように、最大半径Rmとしては、障害物までの最小距離Lminよりも短い数値が設定される。
【００３９】
充電台接続部２０は、充電池１２を充電させるための電力を入力するための端子である。
この充電台接続部２０と、充電台１００の掃除機接続部１０１とを物理的に接触させることにより、充電台１００の電力供給部１０４から与えられる電力を、充電池１２に供給し充電する。
充電台接続部２０は、掃除機接続部１０１と接触させるために、掃除機１本体の側面に露出した状態で形成される。
自走式掃除機１は、充電台１００の近傍に帰還した後、誘導信号受信部１８によって受信された赤外線を利用して、充電台接続部２０と掃除機接続部１０１とを接触させるように、接続処理を行う。
【００４０】
集塵部３３は、床面のゴミを収集する部分であり、吸気口３１から取り込まれたゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分である。主として、図示しない集塵容器と、フィルタ部と、集塵容器およびフィルタ部を覆うカバー部とを備える。
また、吸気口３１と連通する流入路と、排気口３２と連通する排出路とを有し、吸気口３１から吸い込まれた空気を流入路を介して集塵容器内に導き、集塵後の空気を排出路を介して排気口３２から外部へ放出する。
吸気口３１および排気口３２は、それぞれ掃除のための空気の吸気および排気を行う部分であり、前記したような位置に形成される。
【００４１】
入力部３４は、ユーザが、掃除機１の動作を指示入力する部分であり、掃除機１の筐体表面に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。
あるいは、入力部３４としては、掃除機本体とは別に、リモコンユニットを設け、ユーザがこのリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことにより、赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
入力部３４として、電源スイッチ、起動スイッチ、主電源スイッチ、充電要求スイッチ、その他のスイッチ（運転モードスイッチ，タイマースイッチ）などが設けられる。
たとえば、自動走行中に、充電要求スイッチが押し下げられた場合に、充電台に帰還する必要があると判断し、帰還処理を実行する。
【００４２】
記憶部４１は、自走式掃除機１の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体記憶素子、ハードディスク、ＳＳＤなどの記憶装置、その他の記憶媒体が用いられる。
記憶部４１には、主として、現在位置４２、スポット初期位置４３、最大半径４４、現在半径４５、測定距離４６、ゴミ判定値４７、距離判定値４８などが記憶される。
【００４３】
現在位置４２は、所定の基準点からの自走式掃除機１の相対的な位置を示したものであり、たとえば、基準点を充電台１００の位置と設定した場合、充電台の位置をＸＹ座標の原点（０，０）として、現在位置４２は、ＸＹ座標値で表される。
現在位置４２は、たとえば、充電台を出発した後、充電台から自走式掃除機が今いる位置までの移動距離と、ジャイロセンサ１４によって検出された移動方向とを用いて、算出することができる。
スポット初期位置４３は、スポット走行モードを開始する位置を示したものであり、これも、充電台などの基準点からの相対的な位置座標によって表される。
スポット走行モードを開始する位置は、たとえば、ゴミ判定部１６によってゴミ有りと判定された位置とする。スポット初期位置４３は、スパイラル走行の円の中心点でもある。
【００４４】
最大半径４４は、スポット走行モードにおいて、スポット初期位置を中心とする円形領域の最大半径であり、筐体を移動させる床面領域の大きさを決定するものである。また、スパイラル走行をする場合に、スパイラル走行を終了させる位置における円の中心点からの半径を意味する。
現在半径４５は、スパイラル走行をしているときの筐体の現在位置における円の中心点からの半径を意味する。言いかえれば、現在半径４５は、筐体の現在位置と、スポット初期位置との距離に相当する。また、円の中心点は、スポット初期位置４３に相当する。
【００４５】
この最大半径４４をＲｍとし、スパイラル走行中の現在半径４５をＲａとすると、自走式掃除機１が移動することによって、現在半径Ｒａは徐々に大きくなるが、現在半径Ｒａが、最大半径Ｒｍに一致した場合に、スポット走行モードのスパイラル走行を中止する。スポット走行モードを中止した場合、筐体を、スポット初期位置に戻してもよい。
現在半径４５は、スパイラル走行の進行とともに徐々に変化するが、最大半径４４は、予め設定した固定値とする。
最大半径４４としては、出荷時に、適切な数値を固定値として記憶部４１に記憶してもよいが、利用者が自ら、掃除を行う自己の部屋にとって適切と考える数値を、設定変更できるようにしてもよい。
【００４６】
また、後述するように、スポット走行モードを開始する前に、スポット初期位置の周囲に障害物があるか否かをチェックして、たとえば壁が障害物として検知された場合には、距離測定部１７によって、その壁までの距離Ｌｓを測定し、この測定距離Ｌｓに基づいて、スポット走行モードの走行パターンで筐体を移動させる所定の床面領域を、検知された壁に衝突しない範囲に設定する。スポット走行モードの走行パターンがスパイラル走行である場合には、壁に衝突することのない程度の距離を、最大半径Ｒｍとして決定し、記憶部４１に記憶する。
たとえば、測定距離Ｌｓよりも１ｃｍ程度小さな数値を、最大半径Ｒｍとして設定する。
【００４７】
測定距離４６は、距離測定部１７によって測定される距離であり、主として、自走式掃除機１から壁やいすなどの障害物までの距離に相当する。
ゴミ判定値４７は、ゴミ判定部１６が、「ゴミ有り」と判定するためのしきい値である。
ゴミ判定値４７としては、出荷時に所定の固定値を設定してもよいが、床面の材質などによって設定変更できるようにしてもよい。
上記したように、たとえば、ゴミ検知部１５によるゴミ検知数が、ゴミ判定値４７以上の場合に、「ゴミ有り」と判定し、ゴミ検知数がゴミ判定値４７よりも小さい場合に、「ゴミ無し」と判定するものとする。
【００４８】
距離判定値４８は、障害物が筐体の現在位置の近くに存在するか否かを判定するためのしきい値である。上記したように、距離測定部１７によって測定された障害物までの距離が、この距離判定値４８よりも小さい場合（測定距離＜距離判定値）、近くに障害物が存在すると判定する。
一方、測定距離≧距離判定値の場合は、障害物は近くにないと判定する。
【００４９】
この発明の自走式掃除機１は、以上のような構成に加えて、他にも必要な構成や機能を備えてもよい。
たとえば、掃除中あるいは静止状態において、イオンを発生する構成（イオン発生器）を備えて、除菌や消臭（または脱臭）を行うようにしてもよい。
また、掃除処理を実行する時間を設定するタイマースイッチを設け、タイマースイッチの入（ＯＮ）操作がされた場合には、予め設定された時間（たとえば６０分間）のカウントを開始し、その設定時間が経過するまで掃除処理を実行するようにしてもよい。
この設定時間が経過した後は、掃除処理を中止し、自動的に充電台に帰還するようにしてもよい。
【００５０】
＜充電台の構成＞
図１において、充電台１００は、主として、掃除機接続部１０１、誘導信号送信部１０２、制御部１０３、電力供給部１０４とを備え、室内の壁などに配置された商用電源１０５のコンセントからのＡＣ交流電力の供給を受ける。
電力供給部１０４は、商用電源１０５からの交流電力を受け入れ、掃除機１を充電することのできる直流電力に変換し、掃除機接続部１０１に与える部分である。
【００５１】
誘導信号送信部１０２は、たとえば、赤外線信号を送信する部分である。
充電台１００の制御部１０３は、充電台の各種機能を実現する部分であり、主として、赤外線信号の発信処理と、充電電力の供給制御を行う。制御部１０３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータにより実現できる。
【００５２】
＜スポット走行パターンの説明＞
以下に、ゴミを検出し、ゴミ有りと判定された場合に行うスポット走行パターンのいくつかの実施例を示す。
（スポット走行パターン−実施例１）
図３に、スポット走行パターンの実施例１の概略説明図を示す。ここでは、スパイラル走行をする場合の走行軌跡の例を示す。
図３（ａ），（ｃ）の「始Ｓ」は、自走式掃除機のスポット初期位置を示し、図３（ｂ），（ｄ）の「終Ｅ」は、スポット走行の終了位置を示している。スポット走行の終了位置は、スポット初期位置と同一であるものとする。
「始Ｓ」は、ゴミ判定部１６によって、ゴミ有りと判定された位置に相当する。
スパイラル走行中も、ゴミ収集動作は継続して行う。
【００５３】
図３（ａ）と図３（ｂ）は、スポット走行を開始するスポット初期位置の近くに障害物がない場合を示している。
図３（ａ），（ｂ）の「Ｒｍ」の位置は、スパイラル走行の円運動によって、円の半径を徐々に大きくしていき、予め定められた円の最大半径Ｒｍとなった位置を示している。
スパイラル走行は、図３（ａ）の「始Ｓ」で示すスポット初期位置からスタートし、スパイラル円の半径を所定の増加率で大きくしながら、時計と反対回りに回転する。ただし、回転方向は、時計と同じ方向でもよい。
スパイラル走行中は、常に、現在半径Ｒａを記憶しておき、記憶部４１に記憶された最大半径Ｒｍと比較する。
そして、現在半径Ｒａ＜最大半径Ｒｍの状態では、スパイラル走行をそのまま進めて、現在半径Ｒａが最大半径Ｒｍに一致した場合に、その位置で一旦停止する。すなわち、半径が増大するようなスパイラル走行を停止させる。
たとえば、最大半径Ｒｍ＝１メートルに設定されていたとすると、スポット初期位置を中心とする半径１ｍの円形領域について、重点的な掃除がされたことになる。
【００５４】
その後、図３（ｂ）に示すように、スパイラル走行を停止した位置から、円運動の半径を徐々に小さくしながら、スポット初期位置に戻るように、スパイラル走行を再開する。
図３（ｂ）では、図３（ａ）と同様に、時計と反対回りに回転し、半径を小さくしながら、スポット初期位置に戻る場合を示している。
ただし、図３（ａ）のスパイラル走行の停止位置で、１８０度回転し、図３（ａ）に示したスパイラル走行の軌跡を逆にたどって、スポット初期位置に戻ってもよい。
図３（ｂ）に示すように、スポット初期位置に戻った後は、通常走行モードに戻して、部屋内を、通常走行モードとして定められていた走行パターンで走行するようにすればよい。
【００５５】
図３（ｃ）、図３（ｄ）は、スポット初期位置の近傍に、障害物である柱があった場合、スパイラル走行をしている途中で、その柱に衝突したときの走行パターンの例を示している。
図３（ｃ）において、図３（ａ）と同様にスパイラル走行をしているとき、スパイラルの現在半径が最大半径Ｒｍに一致する前に、障害検知部１３によって、柱に衝突したことを検知したとする。
このとき、衝突を検知した位置で一旦スパイラル走行を中止し、その位置で、１８０度反転する。
その後、図３（ｄ）に示すように、図３（ｃ）に示したスパイラル走行の軌跡を逆にたどって、円の半径を徐々に小さくしながら、スパイラルの終了位置に相当するスポット初期位置に戻る。
図３（ｄ）において、スポット初期位置に戻った後は、通常走行モードに切り替えて、所定の走行パターンで掃除処理を継続する。
【００５６】
障害物である柱に衝突した後、その柱の位置を回避して、スパイラル走行を継続することも可能であるが、この場合は、スパイラルの円の形がくずれた走行パターンとなり、スポット初期位置に戻るのに時間がかかる場合や、戻るのが困難になる場合もある。
たとえば、衝突後も円の半径を大きくし続けた場合、最大半径の位置に来た後、スパイラルの軌跡を逆にたどって戻ろうとすると、また柱に衝突することになり、スポット初期位置に戻るのに時間がかかる。
【００５７】
そこで、スパイラルの現在半径が最大半径に一致する前に、障害物に衝突した場合は、ゴミを検知したスポット初期位置の近傍における重点的な掃除が終了したと考え、掃除すべき部屋の残りの領域の掃除を迅速に進めるために、スポット初期位置になるべく早く戻るようにした方が好ましい。
【００５８】
（スポット走行パターン−実施例２）
図４に、スポット走行パターンの実施例２の概略説明図を示す。
ここでは、重点的に掃除すべき領域が長方形領域であって、その長方形領域を、横方向にジグザグ走行しながら、スポット運転を行う場合の走行軌跡の例を示している。
図４（ａ），（ｂ）の「Ｓ」で示す位置が、スポット初期位置であり、「Ｅ」で示す位置が、スポット終了位置であるとする。
図４（ａ）は、スポット走行を行う長方形領域に、障害物がない場合を示している。
破線で示す長方形領域（縦Ｌ１、横Ｗ１）を、予め定められたスポット走行の領域とす
る。
【００５９】
図４（ａ）において、スポット初期位置「Ｓ」を、長方形領域外としているが、スポット初期位置を、長方形領域の中に含めてもよい。また、ゴミの検出位置は、長方形領域内のたとえば中央位置であるものとし、走行してきた方向と逆の方向に所定の距離だけ戻った位置を、スポット初期位置としてもよい。
図４（ａ）の場合、スポット初期位置「Ｓ」をスタートして、図に示すような軌跡のとおりに走行して、スポット終了位置「Ｅ」まできたときに、スポット走行モードを終了する。
その後、通常運転モードに戻って、スポット終了位置から、所定の走行パターンで掃除を継続する。
【００６０】
図４（ｂ）は、スポット走行を行う長方形領域において障害物である柱があり、スポット走行の途中で、その柱に衝突した場合を示している。
図４（ｂ）において、右方向への移動中に、柱に衝突したとすると、その位置で一旦停止し、１８０度回転して所定の距離だけ戻る。あるいは停止した位置からそのままの状態で所定の距離だけ後進してもよい。
戻る所定の距離としては、特に、適切な距離を定めることはできないが、たとえば、柱に再度ぶつかることがないように、１０数ｃｍ程度の距離だけ戻ればよい。
その後、戻った位置から、スポット走行を再開し、図４（ｂ）に示すような軌跡を描きながら走行する。
ここで、戻った位置を考慮して、スポット走行再開後の長方形領域は、図４（ａ）の長方形領域の横幅Ｗ１よりも小さい横幅Ｗ２としてもよい（Ｗ１＞Ｗ２）。
すなわち、再度柱に衝突することがないように、重点的に掃除する長方形領域を変更してもよい。
図４（ｂ）において、たとえば、２回目のジグザグ走行をした後、長方形領域を出たところをスポット終了位置「Ｅ」とし、ここでスポット走行モードを終了してもよい。
また、図３（ｄ）に示したのと同じように、柱に衝突した後、スポット初期位置に戻ってもよい。
【００６１】
（スポット走行パターン−実施例３）
図５に、スポット走行パターンの実施例３の概略説明図を示す。
ここでは、重点的に掃除すべき領域が長方形領域であって、その長方形領域を、８の字パターンで走行しながら、スポット運転を行う場合の走行軌跡を示している。
図５（ａ）は、図４（ａ）と同様にして定めたスポット初期位置「Ｓ」からスタートし、８の字を１つ描いたような走行をした場合を示している。ここでは、所定の長方形領域のやや内側のみを掃除している。
図５（ａ）において、８の字を描いた走行をした場合、障害物に衝突しなかったとすると、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）の８の字パターンのやや外側の破線で示す軌跡上を走行させる。
長方形領域内に、障害物がなかったとすると、破線で示すような８の字パターンを走行した後、スポット終了位置「Ｅ」で、スポット走行モードを終了する。
【００６２】
一方、図５（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、長方形領域内に、障害物である柱があった場合を示している。
図５（ｃ）に示すように、長方形領域の右下位置で、２周目の８の字走行をする経路上に、柱があったとする。
この場合、スポット走行の途中で、図５（ｄ）に示すように、柱に衝突したとする。
柱に衝突したことを検知した場合、その位置で一旦停止してスポット走行を中止し、たとえば、図５（ｅ）に示すような破線で示す走行軌跡を描いて、スポット終了位置「Ｅ」
へ進む。
あるいは、スポット終了位置を設定することができない場合は、衝突を検知した位置から、もとのスポット初期位置「Ｓ」へ戻ってもよい。
スポット終了位置「Ｅ」や、スポット初期位置「Ｓ」にきた後は、通常運転モードに戻り、所定の走行パターンで掃除を継続する。
【００６３】
もし、図５（ｄ）に示すように、柱に衝突した後、さらに、８の字パターンの走行を継続しようとすると、８の字パターンがくずれ、走行パターンが複雑となるため、スポット運転の終了位置「Ｅ」や、初期位置「Ｓ」に行くのが遅くなる場合や、初期位置に戻れなくなる場合もありうる。
したがって、図５（ｅ）に示すように、柱に衝突した場合は、スポット走行モードを終了して、迅速に通常走行モードに戻った方が、無駄な走行を回避して、部屋全体の掃除を早く終了させることができる。
【００６４】
（スポット走行パターン−実施例４）
図６に、スポット走行パターンの実施例４の概略説明図を示す。
ここでは、スポット初期位置で、ゴミを検知した後、図３に示すようなスパイラル走行を開始させる。スパイラル走行中におけるゴミ検知および判定処理において、ゴミ無しと判定された場合、そのゴミ無しと判定された位置（図６の「Ａ」の位置）で、半径を増加させるスパイラル走行を一旦停止させる。その後、半径を減少させるスパイラル走行をして、もとのスポット初期位置へ戻る場合の走行軌跡を示している。
【００６５】
図６（ａ）および図６（ｃ）は、「始Ｓ」で示すスポット初期位置から、時計と反対回りに、スパイラル走行を開始した後、ゴミ無しと判定された位置「Ａ」まで走行した場合を示している。
図６（ｂ）は、その位置「Ａ」から、同方向にスパイラル走行を継続し、半径を徐々に減少させながら、スポット初期位置「始Ｓ」に相当する終了位置「終Ｅ」に戻ることを示している。
また、図６（ｄ）は、上記位置「Ａ」で一旦停止し、１８０度回転して、スパイラル走行の軌跡を逆方向にたどって、終了位置「終Ｅ」に戻る場合を示している。
ゴミ無しと判定された位置「Ａ」における現在半径が、最大半径Ｒｍよりも小さい場合、ゴミが少ないと予想される位置「Ａ」よりも外側の領域のスポット掃除が省略されることになるので、ゴミが多いと考えられるスポット初期位置の近くの領域の重点的な掃除が効率的に行われ、スポット走行モードをより早く終了させることができる。
【００６６】
＜自走式掃除機の自動走行処理＞
以下に、この発明の自走式掃除機の自動走行処理について、３つの実施例のフローチャートを示す。
以下のフローチャートでは、ゴミ有りと判定された後に、スポット走行モードを開始するが、スポット走行モードとしては、スポット初期位置を円の中心としたスパイラル走行を行うものとして説明する。ただし、図４や図５のように、長方形領域を走行するようにしてもよい。
【００６７】
（自動走行処理の第１実施例）
図７に、この発明の自動走行処理の第１実施例におけるフローチャートを示す。
図７において、自走式掃除機１が起動され、ステップＳ１に示すように、現在、通常走行モードによって設定された自動走行パターンで、掃除を行っていたとする。
たとえば、所定のジグザグパターンで、走行していたとする。
ステップＳ２において、ゴミ検知部１５がゴミを検出したか否かを、チェックする。
たとえば、一定時間ごとのゴミの検出数をカウントする。
ステップＳ３において、ゴミ判定部１６が、ゴミ検出の結果に基づいて、ゴミ有りと判定すべきかどうかを判断する。
【００６８】
たとえば、ゴミの検出数が、記憶部４１に記憶されたゴミ判定値４７よりも大きいか否かを判定し、ゴミ検出数がゴミ判定値以上の場合、「ゴミ有り」と判定する。
逆に、ゴミ検出数がゴミ判定値より少ない場合、「ゴミ無し」と判定する。
ゴミ有りと判定された場合、ステップＳ６へ進み、ゴミ無しと判定された場合、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４において、制御部１１が、通常走行モードを終了すべきか否かをチェックする。
通常走行モードを終了すべき場合とは、たとえば、充電池の残量が所定値よりも少なくなった場合、あるいは所定の掃除時間が経過したなどの場合である。
【００６９】
通常モードを終了すべき場合は、ステップＳ５へ進み、そうでない場合は、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ５において、充電台への帰還処理を実行する。
充電台への帰還処理は、たとえば、誘導信号受信部１８が、充電台１００から出力された誘導信号を受信しつつ、直線的走行あるいは壁ぎわ走行をしながら、充電台１００のある方向へ戻る処理である。
充電台１００の近傍へ戻り、掃除機接続部１０１と、充電台接続部２０とを接触させることにより、充電可能状態となった後、処理を終了する。
【００７０】
ステップＳ６において、記憶部４１から、スポット走行モードにおけるスパイラル走行時の最大半径４４を読み出す。
ここで、最大半径４４は、予め定められた固定値か、あるいは、利用者などによって設定入力された数値である。
ステップＳ７において、ゴミ有りと判定された位置を、スポット初期位置４３として、記憶部４１に記憶する。
ここで、記憶される位置は、たとえば、ジャイロセンサ１４などを用いて算出された、所定の基準点（たとえば充電台）からの相対位置座標である。
ステップＳ８において、制御部１１は、スポット走行モードを開始させる。
ここでは、図３に示したようなスパイラル走行を開始させるが、まずスパイラルの円の半径の初期値を、現在半径４５に設定し、記憶部４１に記憶する。
【００７１】
ステップＳ９において、制御部１１は、現在半径４５を、所定の増加率で徐々に大きくしながら、走行制御部２１によって、スパイラル走行をさせる。
ステップＳ１０において、障害検知部１３によって、障害物に衝突していないか否かを、チェックする。
ステップＳ１１において、障害物（たとえば、壁）に衝突したことを検知した場合、ステップＳ１６へ進み、そうでない場合はステップＳ１２へ進む。
【００７２】
ステップＳ１６において、走行方向を１８０度反転し、進行方向を変更する。
すなわち、障害物に衝突したので、一時停止し、半径を増大させるようなスパイラル走行を中止して、もとのスポット初期位置へ戻る準備をする。
その後、ステップＳ１７へ進む。
【００７３】
ステップＳ１２において、障害検知部１３の１つである超音波センサによって取得される信号を用いて、距離測定部１７が、現在位置の周囲にある障害物（たとえば、壁）までの距離を測定する。
ステップＳ１３において、測定距離が、記憶部４１に記憶された所定の距離判定値４８
よりも小さい場合、ステップＳ１６へ進み、そうでない場合はステップＳ１４へ進む。
測定距離＜距離判定値であった場合は、近くに障害物が存在することを意味し、このまま、半径を増加させるようなスパイラル走行を継続していくと、その障害物に衝突する可能性があることを意味する。
したがって、実際にはまだ障害物に衝突してはいないが、近い将来障害物に衝突する可能性がある場合は、スパイラル走行を中止するために、ステップＳ１６へ進む。
【００７４】
ステップＳ１４において、スパイラル走行の現在位置における現在半径４５と、読み出した最大半径４４とを比較し、現在半径≧最大半径かどうかをチェックする。
現在半径≧最大半径の場合、すでに当初予定したスパイラル領域の掃除が終了したと考え、ステップＳ１７へ進む。
一方、現在半径＜最大半径の場合は、スパイラル走行を継続するため、ステップＳ１５へ進む。
ステップＳ１５において、スパイラルの円の半径を、所定の増加率で増加させ、現在半径４５を更新して、記憶部４１に記憶する。
その後、ステップＳ９へ戻り、スパイラル走行を継続する。
【００７５】
ステップＳ１７において、制御部１１は、スパイラルの円の半径を減少させながら走行するスパイラル逆転走行を行わせる。これにより、今まで走行してきたスパイラル走行の軌跡を逆にたどって、スポット初期位置まで戻ることになる。
ステップＳ１８において、現在位置４２をチェックする。
現在位置４２は、ステップＳ７と同様に、ジャイロセンサ１４などを用いて算出する。
ステップＳ１９において、算出された現在位置４２と、記憶部４１に記憶されたスポット初期位置４２とを比較し、両者がほぼ一致するか否かをチェックする。
両者の位置がほぼ一致した場合は、スポット走行モードを終了し、ステップ１へ戻る。
現在位置４２がまだスポット初期位置４３まで戻っていない場合は、ステップＳ２０へ進む。
ステップＳ２０において、スパイラルの円の半径を所定の減少率で減少させ、その後、ステップＳ１７へ戻り、半径を減少させながらスパイラル走行を継続させる。
【００７６】
以上の処理により、スポット走行モードを開始した場合、ゴミ有りと判定された位置（スポット初期位置）を中心としたスパイラル走行をすることにより、スポット初期位置を中心とする周辺のゴミを、重点的に除去することができる。
また、スパイラル走行中に、障害物に衝突したり、近傍に障害物を発見した場合には、スパイラル走行を中止して、スパイラル走行の開始位置であるもとのスポット初期位置に戻ることにより、迅速に、部屋の他の領域の掃除を行うことが可能となる。
【００７７】
（自動走行処理の第２実施例）
図８に、この発明の自動走行処理の第２実施例におけるフローチャートを示す。
ここでは、予め記憶部４１に記憶された最大半径を読み出して利用する第１実施例と異なり、ゴミ有りと判定された場合に、スポット走行モードを開始する前に、ゴミ有りと判定された位置（スポット初期位置）から障害物までの距離を測定し、その障害物までの測定距離に基づいて、スパイラル走行の最大半径を決定する。
図８のフローチャートにおいて、図７のステップと同じ処理を行うステップには、同一の符号を付与している。
【００７８】
図８において、ステップＳ１からＳ５の処理は図７と同様であり、ステップＳ３において、ゴミ有りと判定された場合に、ステップＳ３１へ進む。
ステップＳ３１において、距離測定部１７が、障害検知部１３の超音波センサから取得した信号を利用して、周囲にある障害物（たとえば、壁）までの距離を測定する。
このとき、ゴミ有りと判定された位置を中心として、３６０度の全部の方向について、障害物までの距離を測定し、記憶部４１に記憶する。また、発見された障害物が複数ある場合は、それらの障害物までの距離のうち、最小の距離を記憶しておく。
【００７９】
ステップＳ３２において、スポット最大半径決定部１９が、ステップＳ３１において測定された障害物までの距離を利用して、スパイラル走行をするときの円の半径の最大値（最大半径４４）を決定し、記憶部４１に記憶する。
スパイラル走行をするときに、発見された障害物に衝突することを避けるために、最大半径４４としては、測定された障害物までの距離よりも短い数値を設定する。
最大半径として、どのような数値を設定するかの基準は、１つの基準に限定する必要はなく、任意の基準を採用することができる。
たとえば、最大半径４４として、測定された距離よりも一律に１ｃｍだけ短い数値を設定してもよい。あるいは、測定された距離に対して、５％だけ短い数値を、最大半径４４に設定してもよい。
【００８０】
ステップＳ３２の後、図７に示したのと同様に、ステップＳ７からステップＳ２０までの処理を実行する。
これにより、スポット走行モードに入る前に、障害物までの距離を考慮したスパイラルの最大半径が事前に設定され、障害物に衝突しない範囲のスパイラル走行が行われ、障害物に衝突することなく、スポット初期位置を中心とするゴミが存在する領域の掃除を、迅速に行うことができる。
【００８１】
（自動走行処理の第３実施例）
図９に、この発明の自動走行処理の第３実施例におけるフローチャートを示す。
ここでは、スパイラル走行中に、ゴミ検出処理を実行し、ゴミ無しと判定された場合には、その位置で半径を増加させるようなスパイラル走行を中止し、スポット初期位置へ戻る処理について説明する。
このフローチャートは、図６（ｃ），（ｄ）に対応するものである。
図９において、図７のステップＳ１０からＳ１３までの処理の代わりに、ステップＳ４１とＳ４２の処理を実行する。
その他のステップについては、図７に示したフローチャートのステップと同様の処理を行うので、同一の符号を付与している。
【００８２】
図９において、ステップＳ１からＳ９までは、図７の処理と同様なので、説明を省略する。
ただし、ステップＳ６の代わりに、図８のステップＳ３１とＳ３２を実行してもよい。
ステップＳ９において、スパイラル走行を開始した後、ステップＳ４１において、ゴミ検出部１５によって、ゴミの検出確認処理を行う。
このステップＳ４１の処理内容は、ステップＳ２と同様の処理を行えばよい。
【００８３】
ステップＳ４２において、ゴミ判定部１６が、ゴミの検出数に基づいて、ゴミ有りと判定できるか否かを判断する。
このステップＳ４２の処理内容は、ステップＳ３と同様の処理を行えばよい。
ステップＳ４２の判定処理において、ゴミ有りと判定された場合は、まだスパイラル走行を継続するために、ステップＳ１４へ進む。
一方、ゴミ無しと判定された場合は、これ以上掃除をする必要はないと考えて、スパイラル走行を中止するために、ステップＳ１６へ進む。
【００８４】
以下、ステップＳ１４からステップＳ２０までの処理は、図７と同様の処理である。
この処理によれば、図６（ｃ），（ｄ）に示したように、スパイラル走行中に、ゴミが
無いと判定された時点で、スポット走行モードの掃除を中止することができ、より迅速に、スパイラル走行を終了させて、スポット初期位置まで戻った後、通常走行モードで掃除を行うことができる。
【００８５】
＜実施形態のまとめ＞
（実施形態１）
ゴミ判定部によってゴミが存在すると判定された場合、スポット初期位置を含む所定の床面領域を、スポット走行モードの走行パターンで、重点的に掃除させる。このスポット走行モードの走行パターンとしては、次のうちいずれかを利用すればよい。
（１−ａ）スパイラル走行
掃除すべき床面領域を円形とし、その円の中心となるスポット初期位置を開始位置とし、円形領域の円の半径が徐々に大きくなるスパイラル状の走行軌跡を描くように、筐体を移動させる。
（１−ｂ）長方形領域の走行
スポット初期位置を含む所定の大きさの長方形領域を掃除すべき床面領域として設定し、その長方形領域内を、ジグザグ走行させる。ジグザグ走行のパターンは、ランダムでよい。あるいは、長方形領域内を、８の字を描くように、筐体を移動させてもよい。
（１−ｃ）その他の走行
床面領域の形状は、円形、長方形形状に限定するものではなく、その他の形状でもよい。また、走行パターンとしては、たとえば、ジグザグのようなパターンで、筐体を移動させてもよい。
【００８６】
（実施形態２）
スポット走行モードを中止する方法としては、主として、次のような３つのパターンがある。
（２−ａ）衝突検知
筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、障害物に実際に衝突した場合、その衝突した位置で、スポット走行モードを中止させる。
（２−ｂ）障害物までの距離による判定
障害物を検知した場合、障害物までの距離を測定し、測定距離が所定の距離判定値よりも小さくなった場合に、その判定を行った位置で、スポット走行モードを中止させる。
（２−ｃ）ゴミ検知による判定
筐体をスポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、ゴミが存在しないと判定された場合に、その判定を行った位置で、スポット走行モードを中止させる。
（２−ｄ）走行位置による判定
筐体が予め定められた位置に到達した場合、たとえば、スパイラル走行において、現在半径が最大半径と一致する位置にまで到達した場合、あるいは、所定の床面領域の全体の掃除を終了すべき位置に移動してきた場合、その位置で、スポット走行モードを中止させる。
【００８７】
（実施形態３）
（３−ａ）ゴミが存在すると判定された場合にスポット走行モードで走行する床面領域は、予め初期設定された走行パターンの領域をそのまま利用するか、あるいは、走行パターンが複数個記憶されている場合は、利用者が、入力部を用いて、利用する走行パターンの領域を設定できるようにしてもよい。たとえば、スパイラル走行をするか、長方形領域のランダム走行をするかを、利用者が設定してもよい。
【００８８】
（実施形態４）
（４−ａ）スポット走行モードで走行する床面領域の大きさについて、予め初期設定された大きさをそのまま利用するか、あるいは、スポット走行モードの走行を実際に開始する
前に、その大きさを、障害物に衝突しない範囲に設定してもよい。障害物に衝突しない範囲に設定するために、スポット初期位置に静止した状態で、全方位について障害物までの距離を測定し、スポット初期位置から見てその測定距離よりも短い距離の範囲内のみ移動するように、走行すべき床面領域を設定する。
（４−ｂ）スパイラル走行をする場合は、障害物までの測定距離に基づいて、スパイラルの最大半径を設定する。
（４−ｃ）長方形領域の走行をする場合、障害物までの測定距離に基づいて、長方形領域の縦と横の辺の長さを設定する。
【００８９】
（実施形態５）
スポット走行モードを中止した場合、次のようないずれかの措置をとることができる。（５−ａ）スポット走行モードを開始したスポット初期位置に戻り、スポット初期位置から、通常走行モードを再開する。
（５−ｂ）スポット走行モードを中止した位置から、通常走行モードを再開する。
【００９０】
（実施形態６）
ゴミの検知方法としては、次の方法のうちいずれかを用いればよい。
（６−ａ）発光部および受光部を、吸気口の近傍に設け、受光部における光の受光の有無により、ゴミの有無を検知する。発行する光は、可視光、赤外光などを用いればよい。
（６−ｂ）その他、吸引力の増減により、ゴミの有無を検知する方法も考えられる。
【００９１】
（実施形態７）
障害物の検知方法としては、次の方法のうち、いずれかを用いればよい。ただし、（７−ａ）と（７−ｂ）の両方を利用することが好ましい。
（７−ａ）筐体側面に設けられたバンパー（側板前部）に連動したマイクロスイッチを設け、障害物に接触したときに、マイクロスイッチが押し下げられることによって、障害物に衝突したことを検知する。
（７−ｂ）超音波センサにより、障害物までの距離を測定し、測定距離が、所定の距離判定値よりも短い場合に、障害物を検知したと判断する。
（７−ｃ）その他、クリフ検知センサにより、段差を検知する。
【符号の説明】
【００９２】
１１  制御部、  １２  充電池、  １３  障害検知部、  １４  角度検出部、  １５  ゴミ検知部、  １６  ゴミ判定部、  １７  距離測定部、  １８  誘導信号受信部、  １９
スポット最大半径決定部、  ２０  充電台接続部、  ２１  走行制御部、  ２２  駆動輪、  ３１  吸気口、  ３２  排気口、  ３３  集塵部、  ３４  入力部、  ４１  記憶部、  ４２  現在位置、  ４３  スポット初期位置、  ４４  最大半径、  ４５  現在半径、  ４６  測定距離、  ４７  ゴミ判定値、  ４８  距離判定値、  １００  充電台、
１０１  掃除機接続部、  １０２  誘導信号送信部、  １０３  制御部、  １０４  電力供給部、  １０５  商用電源
【図１】
2018192300.tif 000003
【図２】
2018192300.tif 000004
【図３】
2018192300.tif 000005
【図４】
2018192300.tif 000006
【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30年10月4日(2018.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体を走行させる走行制御部と、
床面のゴミを収集する集塵部とを備え、
前記走行制御部によって、前記筐体を、スポット走行モードまたは前記スポット走行モードとは異なる通常走行モードの走行パターンで移動させ、前記集塵部によって前記床面のゴミを収集させ、
前記スポット走行モードの走行パターンでは、所定方向に円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように前記筐体を移動させ、前記所定方向の移動終了後、前記所定方向とは逆方向に円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように前記筐体を移動させることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
床面のゴミの有無を検知するゴミ検知部と
前記検知されたゴミの有無に基づいて、床面に、所定量以上のゴミが存在するか否かを判定するゴミ判定部とをさらに備え、
前記筐体を、前記スポット走行モードの走行パターンで移動させているときに、前記ゴミ判定部 によって、ゴミが存在しないと判定された場合、前記スポット走行モードを中
止することを特徴とする請求項１に記載の自走式掃除機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明は、筐体と、前記筐体を走行させる走行制御部と、床面のゴミを収集する集塵部とを備え、前記走行制御部によって、前記筐体を、スポット走行モードまたは前記スポット走行モードとは異なる通常走行モードの走行パターンで移動させ、前記集塵部によって前記床面のゴミを収集させ、前記スポット走行モードの走行パターンでは、所定方向に
円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように前記筐体を移動させ、前記所定方向の移動終了後、前記所定方向とは逆方向に円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように前記筐体を移動させることを特徴とする自走式掃除機を提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明によれば、筐体を、所定方向に円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように移動させ、所定方向の移動終了後、所定方向とは逆方向に円形領域の円の半径を変化させる走行軌跡を描くように移動させるので、効率的にゴミを除去することができる。