(57)【要約】【課題】走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる自走式電子機器を提供する。【解決手段】自走式電子機器１００は、筐体１と、走行部と、段差検知部と、制御部とを備える。走行部は、筐体１を走行させる。段差検知部は、凸状段差を検知する。制御部は、走行部の走行動作を制御する。走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪４１Ｌ及び第２車輪４１Ｒを有する。制御部は、段差検知部が凸状段差を検知すると、凸状段差が、乗越困難段差Ｄであるか否かを判定する。制御部は、凸状段差が乗越困難段差Ｄであると判定すると、走行動作を乗越モードに切り替える。乗越モードは、第１車輪４１Ｌ及び第２車輪４１Ｒのうちいずれか一方が乗越困難段差Ｄに進入し、他方が一方よりも乗越困難段差Ｄに遅れて進入する第１乗越モードを含む。乗越困難段差Ｄは、筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない凸状段差を示す。【選択図】図６
2019139677.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部と、
凸状段差を検知する段差検知部と、
前記走行部の走行動作を制御する制御部と
を備え、
前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有し、
前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替え、
前記乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する第１乗越モードを含み、
前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない前記凸状段差を示す、自走式電子機器。
【請求項２】
前記第１乗越モードは、前記第１車輪の回転数が第１回転数及び前記第１回転数よりも小さい第２回転数のいずれかに切り替わり、前記第２車輪の回転数が前記第２回転数及び前記第１回転数のいずれかに切り替わる動作を含む、請求項１に記載の自走式電子機器。
【請求項３】
前記第１乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうち、いずれか一方を逆回転させる動作を含む、請求項１又は請求項２に記載の自走式電子機器。
【請求項４】
前記乗越モードは、前記筐体の重心位置に近い側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる第２乗越モードを含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の自走式電子機器。
【請求項５】
バッテリーを更に備え、
前記バッテリーは、前記筐体の内部に配置され、
前記第２乗越モードは、前記バッテリーが配置されている側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる、請求項４に記載の自走式電子機器。
【請求項６】
筐体と、
前記筐体を走行させる走行部と、
凸状段差を検知する段差検知部と、
前記走行部の走行動作を制御する制御部と
を備え、
前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有し、
前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替え、
前記乗越モードは、第１乗越モード及び第２乗越モードを含み、
前記第１乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する乗越モードを示し、
前記第２乗越モードは、前記筐体の重心位置に近い側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる乗越モードを示し、
前記制御部は、前記第１乗越モードよりも先に前記第２乗越モードで前記筐体を前記乗越困難段差に進入させ、
前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない前記凸状段差を示す、自走式電子機器。
【請求項７】
前記制御部は、前記凸状段差の高さが第１閾値以上第２閾値未満であるか否かを判定することにより、前記凸状段差が前記乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記第１閾値は、前記筐体が重心位置の反対側から前記凸状段差に直角に進入した場合に前記筐体が乗越えられない前記凸状段差の高さの下限値を示し、
前記第２閾値は、床面から前記筐体が有する底面までの高さを示す、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の自走式電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、床面の段差を検知する自走式ロボットが開示されている。詳しくは、特許文献１に開示の自走式ロボットは、ロボット本体と、左走行車輪と、右走行車輪と、フォトリフレクタと、制御部とを備える。フォトリフレクタは、段差を検出する。制御部は、フォトリフレクタが段差を検知すると、ロボット本体の走行方向が段差に直交するようにロボット本体の姿勢を修正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７８６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の自走式ロボットは、すべての段差に対して直交する方向で進入する。しかしながら、段差の高さによっては、段差に進入する際の走行動作を変更することにより、より高い段差を乗り越えられる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる自走式電子機器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】
【０００６】
本発明に係る第１の自走式電子機器は、筐体と、走行部と、段差検知部と、制御部とを備える。前記走行部は、前記筐体を走行させる。前記段差検知部は、凸状段差を検知する。前記制御部は、前記走行部の走行動作を制御する。前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有する。前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定する。前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替える。前記乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する第１乗越モードを含む。前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に乗越えられない凸状段差を示す。
【０００７】
本発明に係る第２の自走式電子機器は、筐体と、走行部と、段差検知部と、制御部とを備える。前記走行部は、前記筐体を走行させる。前記段差検知部は、凸状段差を検知する。前記制御部は、前記走行部の走行動作を制御する。前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有する。前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定する。前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替える。前記乗越モードは、第１乗越モード及び第２乗越モードを含む。前記第１乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する乗越モードを示する。前記第２乗越モードは、前記筐体の重心位置に近い側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる乗越モードを示す。前記制御部は、前記第１乗越モードよりも先に前記第２乗越モードで前記筐体を前記乗越困難段差に進入させる。前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない前記凸状段差を示す。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自走式電子機器によれば、走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の構成を示す底面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の内部の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る自走式掃除機の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る走行動作切替処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態１に係る第１斜め乗越モードを示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態２に係る第２斜め乗越モードを示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態３に係る第３斜め乗越モードを示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態３に係る第３斜め乗越モードの他例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係る走行動作切替処理を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態４に係る後進乗越モードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る自走式電子機器の実施形態について説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。本実施形態において、自走式電子機器は、自走式掃除機である。
【００１１】
［実施形態１］
まず、図１を参照して、実施形態１に係る自走式掃除機１００の構成について説明する。図１は、実施形態１に係る自走式掃除機１００の構成を示す斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、自走式掃除機１００は、円盤形状の筐体１、障害物検知部２、及び信号受信部３を備える。
【００１３】
以下、自走式掃除機１００のうち、障害物検知部２が配置される側を「自走式掃除機１００の前側」とし、その反対側を「自走式掃除機１００の後ろ側」として実施形態を説明する。また、信号受信部３が配置される側を「自走式掃除機１００の上側」とし、その反対側を「自走式掃除機１００の下側」として実施形態を説明する。更に、自走式掃除機１００を前側から見たときの左側を「自走式掃除機１００の左側」とし、その反対側を「自走式掃除機１００の右側」として実施形態を説明する。
【００１４】
筐体１は、天板部１１、及び側壁部１２を有する。天板部１１は、上面視円形の平板形状を有する。天板部１１は、筐体１の上面を構成する。天板部１１は、開閉自在な蓋部１１１を含む。
【００１５】
側壁部１２は、環状の部材である。側壁部１２は、天板部１１の外周に沿って配置される。側壁部１２は、前壁部１２ｆ及び後壁部１２ｂを含む。前壁部１２ｆ及び後壁部１２ｂは、それぞれ上面視円弧形状を有する。前壁部１２ｆは、バンパーとして機能する。
【００１６】
障害物検知部２は、障害物の有無を検知し、障害物までの距離を示す信号を出力する。障害物検知部２は、複数の障害物検知センサーを含む。本実施形態において、障害物検知部２は、３つの障害物検知センサーを含む。
【００１７】
各障害物検知センサーは、前壁部１２ｆの外周面に沿って配置される。本実施形態において、各障害物検知センサーは、出射部及び受光部を有する。出射部は、光を出射する。受光部は、障害物に反射した光を受光する。各障害物検知センサーは、受光部が受光した光に基づいて障害物までの距離を示す信号を出力する。本実施形態において、各障害物検知センサーは、赤外線センサーである。なお、各障害物検知センサーは、超音波センサーであってもよい。あるいは、各障害物検知センサーは、撮像素子であってもよい。
【００１８】
信号受信部３は、充電台から発信される信号を受信する。あるいは、信号受信部３は、ユーザーが使用するリモートコントローラーから発信される信号を受信する。
【００１９】
続いて、図１及び図２を参照して、実施形態１に係る自走式掃除機１００の構成について更に説明する。図２は、実施形態１に係る自走式掃除機１００の底面図である。
【００２０】
図２に示すように、自走式掃除機１００は、走行部４、ブラシ部５、段差検知部６、及び充電部７を更に備える。
【００２１】
走行部４は、筐体１を走行させる。以下、筐体１が走行する方向を「走行方向Ｓ」と記載する場合がある。
【００２２】
走行部４は、左駆動輪４１Ｌ、右駆動輪４１Ｒ、従動輪４２、及び車輪駆動モーターを含む。左駆動輪４１Ｌは、第１車輪の一例である。右駆動輪４１Ｒは、第２車輪の一例である。
【００２３】
左駆動輪４１Ｌ、及び右駆動輪４１Ｒは、筐体１の左右方向において互いに対向する。左駆動輪４１Ｌ、及び右駆動輪４１Ｒは、配置される位置が異なるだけで、他の構成は略同様である。したがって、左駆動輪４１Ｌ、及び右駆動輪４１Ｒを区別して説明する必要が無い場合、左駆動輪４１Ｌ、及び右駆動輪４１Ｒをそれぞれ「駆動輪４１」と記載する。２つの駆動輪４１は、自走式掃除機１００の前後方向の略中央に配置される。各駆動輪４１は、車輪駆動モーターから駆動力が伝達されて回転する。各駆動輪４１には、複数のリブが設けられている。
【００２４】
２つの駆動輪４１が同じ回転数で正回転すると、筐体１は、前方へ直進走行する。一方、２つの駆動輪４１が同じ回転数で逆回転すると、筐体１は、後方へ直進走行する。また、２つの駆動輪４１が互いに異なる回転数で正回転すると、筐体１は、湾曲走行する。また、２つの駆動輪４１が同じ回転数で互いに異なる方向へ回転すると、筐体１は、その場で回転する。詳しくは、２つの駆動輪４１の間の中心点を中心に左回転又は右回転する。
【００２５】
従動輪４２は、２つの駆動輪４１の回転による筐体１の走行に応じて回転する。従動輪４２は、筐体１が有する底壁部１３の後ろ側に配置される。
【００２６】
ブラシ部５は、メインブラシ５１、サイドブラシ５２、及びブラシモーターを有する。
【００２７】
メインブラシ５１及びサイドブラシ５２は、ブラシモーターから駆動力が伝達されて回転することにより、床面上の塵埃を収集する。メインブラシ５１及びサイドブラシ５２によって収集された塵埃は、吸引口１ｋから筐体１の内部に吸引される。吸引口１ｋは、筐体１の底壁部１３に形成される。
【００２８】
段差検知部６は、段差の有無を検知する。詳しくは、段差検知部６は、凸状段差（上り段差）及び凹状段差（下り段差）を検知する。凸状段差は、例えば、カーペットの端部である。凹状段差は、例えば、下り階段の端部である。段差検知部６は、第１段差検知センサー６１、第２段差検知センサー６２、第３段差検知センサー６３、及び第４段差検知センサー６４を含む。
【００２９】
第１段差検知センサー６１は、底壁部１３の前側に設けられる。第２段差検知センサー６２は、底壁部１３の右前側に設けられる。第３段差検知センサー６３は、底壁部１３の左前側に設けられる。第４段差検知センサー６４は、底壁部１３の後ろ側に設けられる。各段差検知センサー６１〜６４から出力される信号は、検知した凸状段差又は凹状段差の高さを示す。また、各段差検知センサー６１〜６４から出力される信号に基づいて、段差の位置を検知することができる。更に、第１〜第３段差検知センサー６１〜６３から出力される信号に基づいて、筐体１が前方へ直進走行した場合に進入する凸状段差が走行方向Ｓに対して直交しているか否かを検知することができる。換言すると、凸状段差が、筐体１が直角に進入する段差であるか否かを検知することができる。以下、筐体１が前方へ直進走行した場合に、筐体１が直角に進入する凸状段差を「直交する凸状段差」と記載する場合がある。
【００３０】
本実施形態において、各段差検知センサー６１〜６４は、出射部と受光部とを含む反射型の光センサーである。出射部は、床面に向けて光を出射する。受光部は、床面から反射した光を受光する。各段差検知センサー６１〜６４は、受光部が受光した光に基づいて、凸状段差又は凹状段差の高さを示す信号を出力する。本実施形態において、各段差検知センサー６１〜６４は、赤外線センサーである。なお、各段差検知センサー６１〜６４は、超音波センサーであってもよい。
【００３１】
充電部７は、２つの充電端子７１を有する。２つの充電端子７１は、底壁部１３の前側に配置される。２つの充電端子７１は、筐体１の左右方向において対向する。２つの充電端子７１が充電台に設けられた給電端子に接続することにより、充電部７に電力が供給される。
【００３２】
続いて、図１〜図３を参照して、実施形態１に係る自走式掃除機１００の内部の構成について説明する。図３は、実施形態１に係る自走式掃除機１００の内部の構成を示す図である。
【００３３】
図３に示すように、充電部７は、バッテリー７２を更に含む。バッテリー７２は、充電台から供給された電力を蓄電する。バッテリー７２は、筐体１の内部の後ろ側に配置される。詳しくは、バッテリー７２は、筐体１において、２つの駆動輪４１よりも後方に配置される。バッテリー７２は、自走式掃除機１００が備える他の部材よりも重量が大きい。したがって、本実施形態において、筐体１の重心は、筐体１の前後方向の中央（２つの駆動輪４１）よりも後ろ側に位置する。
【００３４】
自走式掃除機１００は、集塵部８を更に備える。集塵部８は、蓋部１１１の下方に配置される。
【００３５】
集塵部８は、塵埃を集塵する。集塵部８は、集塵容器８１、及び集塵フィルター８２を含む。集塵容器８１には、吸引口１ｋから吸引された塵埃が収集される。集塵フィルター８２は、吸引口１ｋから吸引された塵埃を捕捉する。
【００３６】
続いて、図１〜図４を参照して、実施形態１に係る自走式掃除機１００の構成について更に説明する。図４は、実施形態１に係る自走式掃除機１００の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図４に示すように、自走式掃除機１００は、筐体情報取得部９及び制御部１０を更に備える。
【００３８】
筐体情報取得部９は、例えば、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）受信機、気圧センサー、加速度センサー及び磁気センサーを含む。ＧＰＳ受信機は、自走式掃除機１００（筐体１）の絶対位置を示す信号を出力する。気圧センサーは、自走式掃除機１００（筐体１）が位置する高度を示す信号を出力する。加速度センサーは、自走式掃除機１００（筐体１）の傾きを示す信号を出力する。磁気センサーは、自走式掃除機１００（筐体１）の前側が向く方位を示す信号を出力する。
【００３９】
制御部１０は、制御プログラムを実行することにより、自走式掃除機１００の各部の動作を制御する。制御部１０は、記憶領域、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。制御部１０は、走行部４による走行動作などの自走式掃除機１００の各部の動作を制御する。
【００４０】
制御部１０は、走行部４の走行動作を制御する処理として、走行動作切替処理を実行する。走行動作切替処理は、段差検知部６から凸状段差の高さを示す信号を受信すると開始される。本実施形態において、制御部１０は、段差検知部６から受信した信号が、直交する凸状段差を示す場合に、走行動作切替処理を実行する。
【００４１】
次に、図１〜図５を参照して、実施形態１に係る走行動作切替処理について説明する。図５は、実施形態１に係る走行動作切替処理を示すフローチャートである。
【００４２】
図５に示すように、制御部１０は、段差検知部６から受信した信号が直交する凸状段差を示す場合、直交する凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。詳しくは、制御部１０は、凸状段差の高さが第１閾値以上第２閾値未満であるか否かを判定することにより、凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定する。第１閾値及び第２閾値は、制御部１０が有する記憶領域に予め記憶されている。第１閾値は、例えば、筐体１が所定の向きで凸状段差に直角に進入した場合に筐体１が乗越えられない高さの下限値に設定される。所定の向きは、筐体１の重心位置から遠い側（本実施形態では、筐体１の前側）が凸状段差と対向する向きである。換言すると、第１閾値は、例えば、筐体１が重心位置の反対側から凸状段差に直角に進入した場合に筐体１が乗越えられない高さの下限値に設定される。第１閾値は、「２０ｍｍ」である。第２閾値は、第１閾値よりも大きい値である。第２閾値は、例えば、床面から筐体１の底壁部１３（底面）までの高さに設定される。具体的には、第２閾値は、「４０ｍｍ」である。なお、自走式掃除機１００の全高は、例えば、「９０ｍｍ」である。
【００４３】
制御部１０は、直交する凸状段差が乗越困難段差であると判定すると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、走行部４の走行動作を切り替える（ステップＳ１０４）。詳しくは、制御部１０は、走行部４の走行動作を通常走行モードから乗越モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、走行動作切替処理を終了する。通常走行モードは、床面上の塵埃を集塵中の走行動作を示す。本実施形態において、通常走行モードは、筐体１の前方への直進走行である。
【００４４】
一方、制御部１０は、直交する凸状段差が乗越困難段差ではないと判定した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、走行部４の走行動作を切り替えることなく、走行動作切替処理を終了する。
【００４５】
なお、直交する凸状段差の高さが第１閾値未満である場合、制御部１０は、筐体１が凸状段差に対して直角に前進で進入することにより凸状段差の乗り越えに成功すると判定し、通常走行モードを継続するように、走行部４の動作を制御する。また、直交する凸状段差の高さが第２閾値以上である場合、制御部１０は、走行部４の走行動作を切り替えたとしても筐体１が凸状段差の乗り越えに成功しないと判定し、凸状段差への進入を回避するように走行部４の動作を制御する。
【００４６】
次に、図１〜図６（ｄ）を参照して、実施形態１に係る第１斜め乗越モードについて説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態１に係る第１斜め乗越モードを示す図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）では、理解を容易にするために、左駆動輪４１Ｌ、右駆動輪４１Ｒ、及びバッテリー７２を実線で図示している。なお、斜め乗越モードは、第１乗越モードの一例である。
【００４７】
制御部１０は、直交する乗越困難段差を検知すると、走行部４の走行動作を通常走行モードから乗越モードに切り替える。本実施形態では、制御部１０は、走行部４の走行動作を通常走行モードから第１斜め乗越モードへ切り替える。詳しくは、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒのうちの一方が他方よりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入するように、筐体１の姿勢を変化させる。
【００４８】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す例では、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌが右駆動輪４１Ｒよりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入するように、筐体１の姿勢を変化させる。詳しくは、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌと右駆動輪４１Ｒとを異なる回転数で正回転させることにより、筐体１の姿勢を変化させる。具体的には、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒを第１回転数で回転させ、左駆動輪４１Ｌを第２回転数で回転させる。第２回転数は、第１回転数よりも小さい。これにより、図６（ｂ）に示すように、筐体１が左カーブを描くように湾曲走行して、筐体１の姿勢が変化する。
【００４９】
本実施形態において、制御部１０は、進入角度θｓが所定の角度になるよう筐体１の姿勢を変化させる。進入角度θｓは、筐体１が前方へ直進走行した場合の走行方向Ｓと乗越困難段差Ｄとのなす角度を示す。所定の角度は、鋭角である。所定の角度は、３０度以上６０度以下であることがより好ましく、４５度が最も好ましい。本実施形態において、制御部１０は、進入角度θｓが４５度となるように、筐体１の姿勢を変化させる。制御部１０は、筐体情報取得部９（図４参照）から受信した信号に基づいて、進入角度θｓが４５度となる姿勢に筐体１の姿勢が変化したと判定する。具体的には、制御部１０は、磁気センサーが出力する信号（筐体１の前側が向く方位を示す信号）に基づいて、筐体１の姿勢の変化を判定する。
【００５０】
制御部１０は、進入角度θｓが４５度となる姿勢に筐体１の姿勢が変化したと判定すると、右駆動輪４１Ｒ及び左駆動輪４１Ｌを同じ回転数で正回転させる。この結果、図６（ｃ）に示すように、筐体１が進入角度θｓで乗越困難段差Ｄに進入する。したがって、左駆動輪４１Ｌが右駆動輪４１Ｒよりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入する。
【００５１】
制御部１０は、図６（ｄ）に示すように、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒが共に段上に乗り上げて、筐体１が乗越困難段差Ｄへの乗り越えに成功した判定すると、筐体１の姿勢を修正する。制御部１０は、筐体情報取得部９から受信した信号に基づいて、筐体１が乗越困難段差Ｄを乗り越えたと判定する。具体的には、制御部１０は、例えば、筐体１が水平姿勢であり、且つ、筐体１の現在の高度が、第１斜め乗越モードに切り替わる前の高度よりも高いと判定することにより、筐体１が乗越困難段差Ｄを乗り越えたと判定する。
【００５２】
制御部１０は、筐体１が乗越困難段差Ｄへの乗り越えに成功したと判定すると、筐体１の姿勢を変化させる。制御部１０は、例えば、第１斜め乗越モードに切り替わる前の走行方向Ｓと平行、且つ凸状段差から離れる方向に直進走行できる姿勢に筐体１の姿勢を変化させる。その後、制御部１０は、走行部４による走行動作を通常走行モードへと切り替える。
【００５３】
以上、実施形態１について説明した。筐体１が段差に対して直角に進入すると、左駆動輪４１Ｌのリブと右駆動輪４１Ｒのリブとが共に段差に引っ掛かり、筐体１がスタックしまう可能性がある。本実施形態によれば、制御部１０は、乗越困難段差Ｄを検知すると、走行部４の走行動作を通常走行モードから斜め乗越モード（第１斜め乗越モード）に切り替える。斜め乗越モードでは、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒのうちいずれか一方の駆動輪４１が先に段差に進入し、他方が一方よりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入する。これにより、左駆動輪４１Ｌと右駆動輪４１Ｒとが共に段差に引っ掛かることが抑制され、筐体１がスタックすることが抑制される。したがって、筐体１は、乗越困難段差Ｄを乗り越えることができる。乗越困難段差Ｄは、第１閾値以上第２閾値未満の高さを有する。第１閾値は、筐体１が所定の向きで凸状段差に直角に進入した場合に筐体１が乗越えられない高さの下限値である。よって、自走式掃除機１００は、走行部４の走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、右駆動輪４１Ｒが左駆動輪４１Ｌよりも先に乗越困難段差Ｄに進入する場合を例に説明したが、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒのうちいずれか一方が乗越困難段差Ｄに先に進入すればよく、左駆動輪４１Ｌが右駆動輪４１Ｒよりも先に乗越困難段差Ｄに進入してもよい。
【００５５】
［実施形態２］
続いて、図１〜図５、及び図７（ａ）〜図７（ｄ）を参照して、実施形態２に係る自走式掃除機１００について説明する。実施形態２は、制御部１０が走行部４の走行動作を通常走行モードから第２斜め乗越モードに切り替える点が実施形態１と異なる。以下、実施形態２について実施形態１と異なる事項について説明し、実施形態１と重複する部分についての記載は割愛する。
【００５６】
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、実施形態２に係る第２斜め乗越モードを示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、制御部１０は、直交する乗越困難段差Ｄを検知すると、走行部４の走行動作を通常走行モードから第２斜め乗越モードへ切り替える。詳しくは、制御部１０は、筐体１をジグザグ走行させて、筐体１を乗越困難段差Ｄに進入させる。制御部１０は、左駆動輪４１Ｌの回転数及び右駆動輪４１Ｒの回転数を切り替えることにより、筐体１をジグザグ走行させる。
【００５７】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す例では、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒを第１回転数で回転させ、左駆動輪４１Ｌを第２回転数で回転させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、筐体１は、左カーブを描くように湾曲走行する。本実施形態において、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒが乗越困難段差Ｄに進入する位置に到達するまで筐体１の姿勢を変化させる。制御部１０は、例えば、筐体情報取得部９（図４参照）から受信する信号に基づいて、右駆動輪４１Ｒが乗越困難段差Ｄに進入したことを判定する。具体的には、制御部１０は、加速度センサーが出力する筐体１の傾きを示す信号に基づいて、筐体１の姿勢が水平姿勢であるか否かを判定する。制御部１０は、筐体１の姿勢が水平姿勢ではないと判定すると、右駆動輪４１Ｒが乗越困難段差Ｄに進入したと判定する。
【００５８】
制御部１０は、右駆動輪４１Ｒが乗越困難段差Ｄに進入したと判定すると、右駆動輪４１Ｒの回転数及び左駆動輪４１Ｌの回転数を切り替える。詳しくは、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒの回転数を第１回転数から第２回転数に変更し、左駆動輪４１Ｌの回転数を第２回転数から第１回転数に変更する。この結果、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、筐体１は、右カーブを描くように湾曲走行する。
【００５９】
制御部１０は、左駆動輪４１Ｌが乗越困難段差Ｄに進入する位置に到達するまで筐体１の姿勢を変化させる。制御部１０は、右駆動輪４１Ｒと同様に、筐体情報取得部９から受信する信号に基づいて、左駆動輪４１Ｌが乗越困難段差Ｄに進入したことを判定する。
【００６０】
制御部１０は、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功したと判定するまで、筐体１をジグザグ走行させる（右駆動輪４１Ｒの回転数と左駆動輪４１Ｌの回転数とを切り替える）。図７（ｄ）に示すように、制御部１０は、筐体１の乗越困難段差Ｄへの乗り越えに成功したと判定すると、筐体１の姿勢を変化させて、走行部４による走行動作を通常走行モードへと切り替える。
【００６１】
以上、実施形態２について説明した。本実施形態によれば、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒのうちいずれか一方の駆動輪４１を先に段差に進入させ、他方を一方よりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入させる。これにより、筐体１のスタックが抑制される。したがって、筐体１は、乗越困難段差Ｄを乗り越えることができる。乗越困難段差Ｄは、第１閾値以上第２閾値未満の高さを有する。第１閾値は、筐体１が所定の向きで凸状段差に直角に進入した場合に筐体１が乗越えられない高さの下限値である。よって、自走式掃除機１００は、走行部４の走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる。
【００６２】
なお、本実施形態において、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒ又は左駆動輪４１Ｌが乗越困難段差Ｄに進入する位置に到達するまで筐体１の姿勢を変化させると、左駆動輪４１Ｌの回転数及び右駆動輪４１Ｒの回転数を切り替えたが、制御部１０は、例えば、所定時間が経過する度に、左駆動輪４１Ｌの回転数及び右駆動輪４１Ｒの回転数を切り替えてもよい。所定時間は、例えば、３秒である。あるいは、制御部１０は、例えば、回転数を切り替えてからの車輪駆動モーターの回転回数が所定の回転回数に到達する度に、左駆動輪４１Ｌの回転数及び右駆動輪４１Ｒの回転数を切り替えてもよい。これにより、右駆動輪４１Ｒ及び左駆動輪４１Ｌのうちの一方が乗越困難段差Ｄに先に進入する。
【００６３】
［実施形態３］
続いて、図１〜図５、及び図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照して、実施形態３に係る自走式掃除機１００について説明する。実施形態３は、制御部１０が走行部４の走行動作を通常走行モードから第３斜め乗越モードに切り替える点が実施形態１及び実施形態２と異なる。以下、実施形態３について実施形態１及び実施形態２と異なる事項について説明し、実施形態１及び実施形態２と重複する部分についての記載は割愛する。
【００６４】
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、本発明の実施形態３に係る第３斜め乗越モードを示す図である。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、制御部１０は、直交する乗越困難段差Ｄを検知すると、走行部４の走行動作を通常走行モードから第３斜め乗越モードに切り替える。詳しくは、制御部１０は、筐体１を回転させて、筐体１を乗越困難段差Ｄに進入させる。
【００６６】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す例では、制御部１０は、筐体１を回転方向Ｒに沿って回転（左回転）させる。詳しくは、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒを第１回転数で正回転させ、右駆動輪４１Ｒを第１回転数で逆回転させる。これにより、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、右駆動輪４１Ｒが左駆動輪４１Ｌよりも先に乗越困難段差Ｄに進入する。制御部１０は、右駆動輪４１Ｒが段上に乗り上げるまで、筐体１を回転させる。制御部１０は、筐体情報取得部９から受信する信号に基づいて、右駆動輪４１Ｒが段上に乗り上げたことを判定する。制御部１０は、右駆動輪４１Ｒが段上に乗り上げたと判定すると、筐体１を湾曲走行させる。図８（ｃ）に示す例では、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒの回転数よりも左駆動輪４１Ｌの回転数を大きくする。具体的には、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌを第１回転数で正回転させ、右駆動輪４１Ｒを第２回転数で正回転させる。あるいは、右駆動輪４１Ｒの駆動を停止させる。これにより、図８（ｃ）に示すように、筐体１は、左カーブを描くように湾曲走行する。この結果、図８（ｄ）に示すように、左駆動輪４１Ｌが右駆動輪４１Ｒよりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入する。
【００６７】
制御部１０は、筐体１の乗越困難段差Ｄへの乗り越えに成功したと判定すると、筐体１の姿勢を変化させて、走行部４による走行動作を通常走行モードへと切り替える。
【００６８】
以上、実施形態３について説明した。本実施形態によれば、制御部１０は、左駆動輪４１Ｌ及び右駆動輪４１Ｒのうちいずれか一方の駆動輪４１を先に段差に進入させ、他方を一方よりも遅れて乗越困難段差Ｄに進入させる。これにより、筐体１のスタックが抑制される。したがって、筐体１は、乗越困難段差Ｄを乗り越えることができる。乗越困難段差Ｄは、第１閾値以上第２閾値未満の高さを有する。第１閾値は、筐体１が所定の向きで凸状段差に直角に進入した場合に筐体１が乗越えられない高さの下限値である。よって、自走式掃除機１００は、走行部４の走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる。
【００６９】
なお、本実施形態において、制御部１０は、右駆動輪４１Ｒが段上に乗り上げた後、左カーブを描くように筐体１を湾曲走行させたが、例えば、制御部１０は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、右駆動輪４１Ｒが段上に乗り上げた後、右カーブを描くように筐体１を湾曲走行させてもよい。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る第３斜め乗越モードの他例を示す図である。これにより、左カーブを描くように湾曲走行する場合（図８（ｃ）及び図８（ｄ））と比べて、通常走行モードに切り替える前の筐体１の姿勢の変化を小さくすることができる。
【００７０】
［実施形態４］
続いて、図１〜図４、及び図１０〜図１１（ｄ）を参照して、実施形態４に係る自走式掃除機１００について説明する。実施形態４は、走行動作切替処理が実施形態１〜実施形態３と異なる。以下、実施形態４について実施形態１〜実施形態３と異なる事項について説明し、実施形態１〜実施形態３と重複する部分についての記載は割愛する。
【００７１】
本実施形態において、制御部１０は、斜め乗越モード（第１斜め乗越モード、第２斜め乗越モード、及び第３斜め乗越モード）による乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功したか否かを判定する。制御部１０は、斜め乗越モードでの乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功しなかった、即ち、失敗したと判定すると、乗越モードを切り替える。詳しくは、乗越モードを斜め乗越モードから後進乗越モードに切り替えて走行部４を走行させる。なお、後進乗越モードは、第２乗越モードの一例である。
【００７２】
続いて、図１０を参照して、実施形態４に係る走行動作切替処理について説明する。図１０は、実施形態４に係る走行動作切替処理を示すフローチャートである。
【００７３】
図１０に示すように、制御部１０は、走行動作を斜め乗越モードに切り替えた後（ステップＳ１０４）、斜め乗越モードによって、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。詳しくは、制御部１０は、筐体情報取得部９から受信する信号、及び／又は走行部４の車輪駆動モーターの動作に基づいて、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功したか否かを判定する。制御部１０は、例えば、斜め乗越モードに切り替えてから筐体１の方位が一定のまま、車輪駆動モーターの回転回数が閾値回数以上になると、筐体１が乗越困難段差Ｄを乗り越えに成功しなかった、即ち、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに失敗したと判定する。
【００７４】
制御部１０は、斜め乗越モードによって、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功しなかったと判定すると（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、乗越モードを切り替える（ステップＳ２０４）。詳しくは、制御部１０は、乗越モードを斜め乗越モードから後進乗越モードに切り替えて、走行動作切替処理を終了する。制御部１０は、斜め乗越モードによって、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功したと判定すると（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、走行動作切替処理を終了する。
【００７５】
続いて、図１〜図４、図１０、及び図１１（ａ）〜図１１（ｄ）を参照して、実施形態４に係る後進乗越モードについて説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、実施形態４に係る後進乗越モードを示す図である。
【００７６】
制御部１０は、斜め乗越モードによって、筐体１が乗越困難段差Ｄの乗り越えに成功しなかったと判定すると、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、斜め乗越モードを開始した時点の位置まで筐体１を走行させる（筐体１を元の位置に戻す）。制御部１０は、筐体情報取得部９から受信した信号に基づいて、筐体１が斜め乗越モードを開始した時点の位置まで走行したか否かを判定する。制御部１０は、例えば、ＧＰＳ受信機から出力される信号に基づいて、筐体１が斜め乗越モードを開始した時点の位置まで走行したか否かを判定する。
【００７７】
制御部１０は、斜め乗越モードを開始した時点の位置まで筐体１が走行したと判定すると、図１１（ｃ）に示すように、筐体１の後部が乗越困難段差Ｄと対向するように、筐体１を回転方向Ｒに沿って回転（左回転）させる。
【００７８】
次いで、制御部１０は、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）に示すように、右駆動輪４１Ｒ及び左駆動輪４１Ｌを同じ回転数で逆回転させることにより、筐体１を後方へ直進走行させて、筐体１を後ろ側から乗越困難段差Ｄに進入させる。
【００７９】
図３を参照して説明したように、筐体１の重心は筐体１の後方に位置する。すなわち、筐体１は、筐体１の重心位置に近い側から、乗越困難段差Ｄに進入する。
【００８０】
図１１（ｄ）に示すように、制御部１０は、筐体１の乗越困難段差Ｄへの乗り越えに成功したと判定すると、筐体１の姿勢を変化させて、走行部４による走行動作を通常走行モードへと切り替える。
【００８１】
以上、実施形態４について説明した。本実施形態によれば、制御部１０は、筐体１の重心位置に近い側から筐体１が乗越困難段差Ｄに進入するように走行部４の動作を制御する。筐体１は、重心位置に遠い側から乗越困難段差Ｄに進入する場合と比べて、重心位置と近い側から乗越困難段差Ｄに進入するほうが乗越困難段差Ｄを乗り越え易くなる。よって、自走式掃除機１００は、走行部４の走行動作を切り替えることにより、より高い段差を乗り越えることができる。
【００８２】
また、一般的に、バッテリー７２は、自走式掃除機１００が備える他の部材よりも重量が大きい。したがって、自走式掃除機１００の重心位置は、バッテリー７２が配置される位置に依存する。本実施形態において、バッテリー７２は、筐体１の後ろ側に配置される。即ち、筐体１は、バッテリー７２が配置されている側から乗越困難段差Ｄに進入する。したがって、筐体１は、より高い段差を乗り越えることができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、筐体１は、バッテリー７２が配置されている側から乗越困難段差Ｄに進入したが、自走式掃除機１００の重心位置は、バッテリー７２及び電動送風機が配置される位置に依存する場合がある。電動送風機は、塵埃を含む空気を吸引するための負圧を発生させる。自走式掃除機１００の重心位置がバッテリー７２及び電動送風機が配置される位置に依存する場合、筐体１は、バッテリー７２及び電動送風機に応じた重心位置と近い側から乗越困難段差Ｄに進入してもよい。
【００８４】
また、本実施形態において、制御部１０は、斜め乗越モードによる乗越困難段差Ｄの乗り越えに失敗したと判定すると、走行部４の走行動作を後進乗越モードに切り替えたが、制御部１０は、斜め乗越モードよりも先に後進乗越モードで筐体１を乗越困難段差Ｄに進入させてもよい。この場合、制御部１０は、後進乗越モードによる乗越困難段差Ｄの乗り越えに失敗したと判定すると、斜め乗越モードによって、筐体１を乗越困難段差Ｄに進入させてもよい。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について、図面（図１〜図１１）を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態で示す構成、数値は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８６】
例えば、本発明の実施形態において、自走式掃除機１００に本発明を適用したが、本発明は、例えば、自走式空気清浄器にも適用可能である。
【００８７】
本願は、更に以下の付記を開示する。なお、以下の付記は、本発明を限定するのではない。
【００８８】
［付記１］
筐体と、
前記筐体を走行させる走行部と、
凸状段差を検知する段差検知部と、
前記走行部の走行動作を制御する制御部と
を備え、
前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有し、
前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替え、
前記乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する第１乗越モードを含み、
前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない前記凸状段差を示す、自走式電子機器。
【００８９】
［付記２］
前記第１乗越モードは、前記第１車輪の回転数が第１回転数及び前記第１回転数よりも小さい第２回転数のいずれかに切り替わり、前記第２車輪の回転数が前記第２回転数及び前記第１回転数のいずれかに切り替わる動作を含む、付記１に記載の自走式電子機器。
【００９０】
［付記３］
前記第１乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうち、いずれか一方を逆回転させる動作を含む、付記１又は付記２に記載の自走式電子機器。
【００９１】
［付記４］
前記乗越モードは、前記筐体の重心位置に近い側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる第２乗越モードを含む、付記１〜付記３のいずれかに記載の自走式電子機器。
【００９２】
［付記５］
バッテリーを更に備え、
前記バッテリーは、前記筐体の内部に配置され、
前記第２乗越モードは、前記バッテリーが配置されている側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる、付記４に記載の自走式電子機器。
【００９３】
［付記６］
前記バッテリーは、前記筐体の後ろ側に配置され、
前記第２乗越モードは、前記第１車輪と前記第２車輪とを同じ回転数で逆回転させて、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる、付記５に記載の自走式電子機器。
【００９４】
［付記７］
筐体と、
前記筐体を走行させる走行部と、
凸状段差を検知する段差検知部と、
前記走行部の走行動作を制御する制御部と
を備え、
前記走行部は、互いに対向して設けられる第１車輪及び第２車輪を有し、
前記制御部は、前記段差検知部が前記凸状段差を検知すると、前記凸状段差が乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記制御部は、前記凸状段差が前記乗越困難段差であると判定すると、前記走行動作を乗越モードに切り替え、
前記乗越モードは、第１乗越モード及び第２乗越モードを含み、
前記第１乗越モードは、前記第１車輪及び前記第２車輪のうちいずれか一方が前記乗越困難段差に進入し、他方が前記一方よりも前記乗越困難段差に遅れて進入する乗越モードを示し、
前記第２乗越モードは、前記筐体の重心位置に近い側から、前記乗越困難段差に前記筐体を進入させる乗越モードを示し、
前記制御部は、前記第１乗越モードよりも先に前記第２乗越モードで前記筐体を前記乗越困難段差に進入させ、
前記乗越困難段差は、前記筐体が所定の向きで進入した場合に、乗越えられない前記凸状段差を示す、自走式電子機器。
【００９５】
［付記８］
前記制御部は、前記凸状段差の高さが第１閾値以上第２閾値未満であるか否かを判定することにより、前記凸状段差が前記乗越困難段差であるか否かを判定し、
前記第１閾値は、前記筐体が重心位置の反対側から前記凸状段差に直角に進入した場合に前記筐体が乗越えられない前記凸状段差の高さの下限値を示し、
前記第２閾値は、床面から筐体が有する底面までの高さを示す、付記１〜付記７のいずれかに記載の自走式電子機器。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、自走式電子機器の分野に有用である。
【符号の説明】
【００９７】
１                筐体
４                走行部
６                段差検知センサー（段差検知部）
１０              制御部
４１              駆動輪
４１Ｒ            右駆動輪
４１Ｌ            左駆動輪
７２              バッテリー
１００            自走式電子機器
【図１】
2019139677.tif 000003
【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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