(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケースを走行させる駆動輪と、
この駆動輪を駆動させるモータと、
前記本体ケースの側方の物体との距離を検出する距離検出手段と、
前記本体ケースの前方の物体を検出する物体検出手段と、
前記モータの駆動を制御することで前記本体ケースを自律走行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記距離検出手段により検出した前記本体ケースと側方の物体との距離を所定の一定値に維持しつつこの物体に沿って前記本体ケースを走行させるように前記モータを駆動させる走行制御と、
この走行制御中に前記物体検出手段により前記本体ケースの前方に物体を検出した場合に、この検出した前方の物体に沿って前記本体ケースの前進方向を転換するように前記モータを駆動させる方向転換制御とを備え、
前記方向転換制御は、前記距離検出手段により検出する距離を無視して前記本体ケースを所定の旋回角度旋回させ、その状態で前記距離検出手段により検出した距離が前記所定の一定値となっていないときには前記所定の一定値となるまで前記本体ケースをさらに旋回させるように前記モータを駆動させる旋回制御を少なくとも含む
ことを特徴とした自律走行体。
【請求項２】
方向転換制御は、物体検出手段により本体ケースの前方に物体を検出すると、前記本体ケースが前記物体に対して後退するようにモータを駆動させる後退制御を含む
ことを特徴とした請求項１記載の自律走行体。
【請求項３】
物体検出手段は、物体との接触によりこの物体を検出する接触センサである
ことを特徴とする請求項１または２記載の自律走行体。
【請求項４】
旋回制御での旋回角度は、本体ケースでの距離検出手段の位置に対応して設定された角度である
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の自律走行体。
【請求項５】
物体検出手段は、
接触子と、
本体ケースの異なる位置にそれぞれ配置され、物体に対する前記接触子の接触を検出する複数の検出手段本体とを備え、
制御手段は、前記物体検出手段のいずれの検出手段本体が前記接触子の物体への接触を検出するかに基づいてこの物体検出手段の接触子と物体との接触角度を検出し、
旋回制御での旋回角度は、前記接触角度に応じて設定される
ことを特徴とした請求項３記載の自律走行体。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一記載の自律走行体と、
この自律走行体の本体ケースに設けられ、この本体ケースの少なくとも側方の被掃除面の塵埃を掃除する側部掃除手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、自律走行可能な自律走行体および電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばセンサなどを用いて障害物や壁などを検出しつつ、障害物を避けたり壁に沿ったりして自律走行する、掃除ロボットや監視ロボットなどの自律走行体が知られている。
【０００３】
このような自律走行体は、壁に沿って走行している際に、前方にその壁と交差(直交)する壁を検出すると、進行方向を変えてその壁に沿って走行するようになっている。この進行方向の転換の際には、センサなどによって壁の角度を計測し、その計測した情報に基づいて新たな進行方向を決定するため、方向転換に時間を要し、円滑に動作できないだけでなく、センサの誤検出が生じる場合もある。
【０００４】
そのため、壁などに沿ってより円滑に走行する自律移動体が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８５７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、物体に沿って円滑に走行可能な自律走行体および電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の自律走行体は、本体ケースを有する。また、この自律走行体は、本体ケースを走行させる駆動輪を有する。さらに、この自律走行体は、駆動輪を駆動させるモータを有する。また、この自律走行体は、本体ケースの側方の物体との距離を検出する距離検出手段を有する。さらに、この自律走行体は、本体ケースの前方の物体を検出する物体検出手段を有する。そして、この自律走行体は、モータの駆動を制御することで本体ケースを自律走行させる制御手段を有する。この制御手段は、走行制御と、方向転換制御とを備える。走行制御では、距離検出手段により検出した本体ケースと側方の物体との距離を所定の一定値に維持しつつこの物体に沿って本体ケースを走行させるようにモータを駆動させる。方向転換制御では、走行制御中に物体検出手段により本体ケースの前方に物体を検出した場合に、この検出した前方の物体に沿って本体ケースの前進方向を転換するようにモータを駆動させる。そして、方向転換制御は、距離検出手段により検出する距離を無視して本体ケースを所定の旋回角度旋回させ、その状態で距離検出手段により検出した距離が所定の一定値となっていないときには所定の一定値となるまで本体ケースを所定角度ずつさらに旋回させるようにモータを駆動させる旋回制御を少なくとも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の自律走行体を備えた電気掃除機の走行制御および方向転換制御を(a)ないし(f)の順に模式的に示す説明平面図である。
【図２】(a)は同上電気掃除機を上方から示す平面図、(b)は同上電気掃除機を下方から示す平面図である。
【図３】同上電気掃除機の制御の一部を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態の自律走行体を備えた電気掃除機の方向転換制御を模式的に示す説明平面図であり、(a)ないし(c)は前方の物体が直交方向に延びる場合を示し、(d)ないし(f)は前方の物体が傾斜方向に延びる場合を示す。
【図５】第３の実施形態の自律走行体を備えた電気掃除機の走行制御および方向転換制御を(a)ないし(c)の順に模式的に示す説明平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１および図２において、11は電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、被掃除面(床面)上を自律走行(自走)しつつ被掃除面を掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナである。
【００１１】
この電気掃除機11は、自律走行体である電気掃除機本体12と、この電気掃除機本体12に取り付けられた側部掃除手段としての旋回清掃部であるサイドブラシ13とを備えている。
【００１２】
電気掃除機本体12は、中空状の本体ケース15を備えている。この本体ケース15の被掃除面に対向する下部には、例えば複数(一対)の駆動部としての駆動輪16、従動輪17、上記サイドブラシ13、集塵用の集塵口である吸込口18、および、排気口(図示せず)などが配置されている(図２(b))。また、この本体ケース15の外側部には、前方の物体である障害物Ｗを検出する物体検出手段(障害物検出手段)である接触センサ21、および、本体ケース15と側方の障害物Ｗとの距離を検出する距離検出手段である測距センサ22などが配置されている。そして、この本体ケース15の内部には、電動送風機(図示せず)、この電動送風機の吸込側と吸込口18とに連通する集塵部(図示せず)、回路基板などにより構成された制御手段26、および、電動送風機や制御手段26などに給電する電源部を構成する二次電池(図示せず)などが配置されている(図２(a))。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース15)の走行方向に沿った方向を前後方向(図２に示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向とするとともに、電気掃除機11を平坦な被掃除面上に載置した状態を基準として説明する。
【００１３】
本体ケース15は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成された複数のケース体を組み合わせることで扁平な円柱状(円盤状)などに構成されている。
【００１４】
駆動輪16，16は、本体ケース15を被掃除面上で走行(自律走行)可能とする、すなわち走行用のものであり、水平方向(幅方向)に沿って回転軸を有する円盤状に形成され、本体ケース15の下部の前後方向の中心付近の位置にて、幅方向に互いに離間されて配置されている。そして、これら駆動輪16，16は、駆動手段としてのモータ28，28を介して回転駆動される。
【００１５】
これらモータ28，28は、図示しない駆動伝達手段としてのギヤボックスを介してこれら駆動輪16，16とそれぞれ接続されている。そして、これらモータ28，28は、制御手段26によりそれぞれ別個に動作が制御され、駆動輪16，16を独立して駆動させることが可能となっている。
【００１６】
従動輪17は、本体ケース15の下部において、駆動輪16，16とともに電気掃除機11の重量をバランスよく支持可能な位置に適宜回転自在に配置されている。本実施形態では、この従動輪17は、本体ケース15の左右方向の中央部の前部に旋回可能に取り付けられた旋回輪である。
【００１７】
吸込口18は、駆動輪16，16の間で、本体ケース15の幅方向の略中央部かつ前後方向の後部寄り(集塵部の前方)に位置し、幅方向に長手状、すなわち横長の四角形状に形成されている。なお、この吸込口18には、回転駆動されて塵埃を集塵部へと掻き上げる回転清掃体(回転ブラシ)を取り付けてもよい。この場合には、吸込口18から負圧によって塵埃を吸い込む構成、すなわち電動送風機およびこの電動送風機と連通する風路などの構成を備えないようにしてもよい。
【００１８】
電動送風機は、例えば駆動輪16，16間の位置にて本体ケース15に収容されている。この電動送風機の吸込側は、集塵部と気密に接続され、排気側は排気口と気密に接続されている。
【００１９】
集塵部は、電動送風機の駆動により吸込口18から吸い込まれた塵埃を内部に溜めるものであり、本実施形態では、本体ケース15に対して着脱可能な集塵ボックスとなっている。
【００２０】
接触センサ21は、本体ケース15の前側半周分の外周を構成する接触子であるバンパ31と、このバンパ31の移動によって押圧操作されるスイッチなどの検出手段本体としてのセンサ本体32とを備えている。すなわち、接触センサ21は、スイッチ式のバンパセンサである。
【００２１】
バンパ31は、例えば硬質の合成樹脂などにより円弧状に湾曲して形成されており、本体ケース15から前方へと突出する方向に向けて図示しないばねなどの付勢手段により付勢されている。
【００２２】
センサ本体32は、例えば本体ケース15の前部などに配置されている。そして、このセンサ本体32は、バンパ31の後部に対向し、このバンパ31が付勢手段の付勢に抗して動作したときにこのバンパ31によって押されることでバンパ31の障害物Ｗへの接触を検出するようになっている。
【００２３】
測距センサ22は、例えば赤外線センサ(光学センサ)などの非接触型のセンサであり、本体ケース15の外周の両側部に配置され、本体ケース15の斜め前方の障害物Ｗと本体ケース15との距離をそれぞれ別個に検出可能となっている。本実施形態では、測距センサ22，22は、本体ケース15の前側の斜め両側(本体ケース15の前方左右４５°方向と平行な方向)の障害物Ｗとの距離を検出するようになっている。これら測距センサ22により距離を検出する障害物Ｗの位置は、接触センサ21のバンパ31の前端部よりも後方の位置となっている。
【００２４】
一方、サイドブラシ13は、吸込口18が届かないこの吸込口18の側方、特に障害物Ｗの近傍などの本体ケース15の外郭よりも外方あるいは駆動輪16の前方に位置する塵埃を掻き集めて掃除するものである。本実施形態では、サイドブラシ13は、例えば本体ケース15の幅方向の両側、本実施形態では本体ケース15の前後方向の中心部よりも前方の斜め両側(本体ケース15の前方左右４５°方向)の位置に配置されている。これらサイドブラシ13は、被掃除面に対向する下部に回転(旋回)可能に配置された清掃体35を備えており、この清掃体35が旋回駆動手段としての旋回モータ36により被掃除面と略平行に回転駆動されることで被掃除面の塵埃を掻き取るようになっている。
【００２５】
清掃体35は、例えば線状に形成されたブラシ毛などであり、サイドブラシ13毎に複数ずつ放射状に配置されている。
【００２６】
旋回モータ36は、清掃体35を被掃除面に対して平行に回転、すなわち旋回させるように構成されている。本実施形態では、旋回モータ36，36は、本体ケース15の前方両側の塵埃を本体ケース15の幅方向の中央側(吸込口18側)に掻き集めるように清掃体35，35を互いに反対方向に旋回させる。すなわち、左側に位置するサイドブラシ13の旋回モータ36は、清掃体35を時計回り(右回り)に旋回させ、右側に位置するサイドブラシ13の旋回モータ36は、清掃体35を反時計回り(左回り)に旋回させるようになっている。
【００２７】
制御手段26は、例えばタイマなどの計時手段、メモリなどの記憶手段およびマイコン(ＣＰＵ)などの制御部を備えており、電動送風機、接触センサ21(センサ本体32)、測距センサ22、各モータ28、および、各旋回モータ36などと電気的に接続され、接触センサ21および測距センサ22による検出値をリアルタイムに読み取るとともに、この読み取った結果に基づいて、モータ28，28を介して駆動輪16，16の駆動を制御して本体ケース15(電気掃除機11)を、障害物Ｗを回避するように自律走行させつつ、電動送風機、および、各旋回モータ36などの駆動を制御して電気掃除機11に掃除をさせることが可能となっている。そして、この制御手段26は、測距センサ22により検出した本体ケース15と側方の障害物Ｗとの距離(測距センサ22の位置に対応する方向(測距センサ22が向けられた方向)の距離)を所定距離範囲Ｌに維持しつつこの障害物Ｗに沿って本体ケース15を走行させるようにモータ28を駆動させる走行制御と、この走行制御中に接触センサ21により本体ケース15の前方に障害物Ｗを検出した場合に、この検出した前方の障害物Ｗに沿って本体ケース15の前進方向を転換するようにモータ28を駆動させる方向転換制御とを少なくとも有している。これら走行制御および方向転換制御については、後述する。
【００２８】
二次電池は、制御手段26、電動送風機、接触センサ21、測距センサ22、モータ28，28および旋回モータ36，36などに給電するものである。そして、この二次電池は、本体ケース15の下部に位置する充電端子と電気的に接続されており、例えば室内(部屋)の所定位置などに設置された所定の図示しない充電台に対して充電端子が接続されることによって充電可能となっている。
【００２９】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
【００３０】
電気掃除機11は、例えば制御手段26に予め設定された所定時刻などとなると、電動送風機を駆動させ、例えば充電台から離脱して掃除を開始する。なお、掃除の開始位置は、電気掃除機11の走行開始位置、あるいは部屋の出入り口など、任意の場所に設定可能である。
【００３１】
この電気掃除機11は、制御手段26が電動送風機および各旋回モータ36を駆動させるとともに、接触センサ21および測距センサ22を介して例えば掃除領域の周囲を囲む壁、室内に設置された家具やコピー機などの設置物、あるいはテーブルの脚や椅子などの各種障害物Ｗとの距離を検出することで電気掃除機11の位置や走行状態を監視し、接触センサ21および測距センサ22からの検出に対応して各モータ28(駆動輪16)を駆動させることで、障害物Ｗを回避しながら被掃除面上を走行する。
【００３２】
例えば、障害物(壁部)Ｗの近傍の被掃除面を掃除する際には、測距センサ22が本体ケース15とこの障害物Ｗとの距離を検出し、この検出した距離が所定距離範囲Ｌ(所定の一定値)を維持するように、制御手段26がモータ28を駆動する(走行制御(図１(a)))ことで、障害物Ｗに沿って走行しながら、この障害物Ｗ側に位置するサイドブラシ13の清掃体35を旋回モータ36によって旋回させて、障害物Ｗの近傍の被掃除面上の塵埃を掻き取る。この所定距離範囲Ｌは、サイドブラシ13(清掃体35)が側方の障害物Ｗに充分接近し、かつ、側方の障害物Ｗに対して接触しない距離範囲に設定されている。そして、この走行制御は、接触センサ21が前方の障害物Ｗを検出するまで継続される。
【００３３】
そして、本体ケース15(電気掃除機11)の前方に、側方の障害物Ｗ(障害物W1)に対して交差(直交)する方向に延びる障害物Ｗ(障害物W2)がある場合、電気掃除機11はその障害物Ｗ(障害物W2)を接触センサ21が検出するまで、本実施形態では接触センサ21のバンパ31が障害物Ｗ(障害物W2)に接触(衝突)するまで直進する(図１(b))。このバンパ31の障害物Ｗ(障害物W2)との接触(衝突)により障害物Ｗ(障害物W2)を検出することで制御手段26は走行制御から図３のフローチャートに示す方向転換制御に切り換わる。このようにバンパ31が付勢に抗して後方に移動することで、これら障害物Ｗ，Ｗ(障害物W1，W2)により囲まれる隅部(角部)Ｃの被掃除面までサイドブラシ13の清掃体35が相対的に移動して、この被掃除面の塵埃を掻き取る。
【００３４】
この後、制御手段26は、本体ケース15を所定距離後退させるようにモータ28を駆動する(後退制御)ことで、接触センサ21(バンパ31)を障害物Ｗ(障害物W2)から離間させる(図１(c)、ステップ１)。この所定距離は、例えば本体ケース15を旋回させたときに障害物Ｗ(障害物W2)と本体ケース15とが接触しない距離に設定される。このとき、障害物Ｗ(障害物W2)から離間した接触センサ21のバンパ31は、付勢手段の付勢により位置が復帰する。
【００３５】
次いで、制御手段26は、測距センサ22により検出した距離、すなわち測距センサ22の検出値を無視して(読み込まずに)、本体ケース15での測距センサ22の位置(本体ケース15の前方向に対する測距センサ22が向けられた方向の角度)に対応して設定された固定の所定の旋回角度(本体ケース15での測距センサ22の位置(本体ケース15の前方向に対する測距センサ22が向けられた方向の角度)と同角度)、例えば４５°旋回する旋回制御を行い(図１(d)、ステップ２)、続いて、測距センサ22の検出値を読み込んで、測距センサ22により検出した距離が走行制御時と同じ所定の一定値となっているかどうかを判断する(ステップ３)。そして、このステップ３において、距離が所定の一定値となっていないと判断した場合には、制御手段26はさらにモータ28を駆動させて本体ケース15(電気掃除機11)を所定角度旋回させ(図１(e)、ステップ４)、ステップ３に戻る。このステップ４で旋回する所定角度は、ステップ２での所定の旋回角度よりも小さい、例えば１°程度の微小角度とする。また、ステップ３において、距離が所定の一定値となったと判断した場合には、障害物W1に沿って走行していたときと同様に走行するための準備が整ったものと判断して、制御手段26は走行制御に戻る(図１(f)、ステップ５)。なお、ステップ２およびステップ４の旋回の方向は、障害物Ｗ(障害物W1)から離反する方向、すなわち走行制御時に測距センサ22によって距離を検出していた側と反対方向とする。また、ステップ３の判断は瞬時に行われるので、ステップ２の旋回とステップ４の旋回とは連続的でなっている。また、旋回としては、本実施形態では例えば一方の駆動輪16(モータ28)と他方の駆動輪16(モータ28)とを互いに反対方向に回転させることで本体ケース15の中心位置を変えることなくその位置で回転する、いわゆる超信地旋回とするが、所定の小さい半径で円運動するように旋回させてもよい。
【００３６】
電気掃除機11は、電動送風機の駆動によって発生した負圧が作用した吸込口18により、対向する被掃除面上の塵埃あるいはサイドブラシ13により掻き集められた塵埃を空気とともに吸い込む。
【００３７】
吸込口18から吸い込まれた塵埃は、集塵部に導入されて捕集されるとともに、塵埃が分離された空気は電動送風機に吸い込まれ、この電動送風機を冷却した後、排気風となって排気口から本体ケース15の外部へと排気される。
【００３８】
掃除領域の掃除が終了したと判断した場合には、制御手段26は、電気掃除機11を充電台の位置まで自律走行させ、電動送風機などを停止させるとともに、充電台に充電端子を(物理的および電気的に)接続させてモータ28，28などを停止させ、運転を終了して二次電池を充電する。
【００３９】
上述したように、上記第１の実施形態によれば、制御手段26が、方向転換制御において測距センサ22により検出する距離を無視して本体ケース15を測距センサ22より走行制御時に距離を検出していた方向と反対方向に向けて、本体ケース15での測距センサ22の位置に対応して設定された角度(例えば４５°)旋回させるようにモータ28を駆動させる旋回制御を含むことで、複雑な制御を要することなく測距センサ22を確実に障害物Ｗ(障害物W2)に向けることができ、本体ケース15を円滑に障害物Ｗ(障害物W2)に沿わせるように走行させることができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態では、測距センサ22を、電気掃除機11(本体ケース15)の進行方向である前方向に対して４５°の方向と平行な方向に向けて配置しているので、方向転換制御にて本体ケース15を４５°旋回させることで測距センサ22が障害物Ｗ(障害物W2)に対して略垂直状に正対する。したがって、測距センサ22が本体ケース15と障害物Ｗ(障害物W2)との距離をより確実に検出でき、方向転換制御後、障害物Ｗ(障害物W2)に沿って所定距離範囲Ｌを維持しつつ走行する走行制御を確実に行うことができる。
【００４１】
なお、上記第１の実施形態において、方向転換制御中の旋回制御での所定の旋回角度は、４５°に限定されるものではなく、本体ケース15での測距センサ22の位置(測距センサ22が向けられた角度)に応じて任意に設定できる。
【００４２】
次に、第２の実施形態を図４を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
本実施形態では、接触センサ21のセンサ本体32が複数、例えば３つ設けられており、１つの(第１の)センサ本体32が本体ケース15の幅方向の中央部の前端部に配置され、他の２つの(第２の)センサ本体32が本体ケース15の前側の斜め両側(本体ケース15の前方左右４５°方向)の位置、すなわち中央部のセンサ本体32を挟むように離間されて配置され、制御手段26が、接触センサ21の検出に基づいてこの接触センサ21の障害物Ｗとの接触角度(電気掃除機11(本体ケース15)の走行方向と障害物Ｗとの角度)を検出し、この接触角度に応じて方向転換制御の旋回制御での旋回角度を設定するものである。すなわち、制御手段26は、いずれのセンサ本体32がバンパ31の障害物Ｗへの接触を検出するかに応じて、接触センサ21の障害物Ｗとの接触角度を検出するようになっている。
【００４４】
具体的に、例えば図４(a)に示すように、障害物W1に対して直交する方向に延びる障害物W2に対して接触センサ21が接触する場合、換言すれば、障害物W2に対して電気掃除機11(電気掃除機本体12)の接触角度が９０°(略９０°)である場合、接触センサ21の中央部のセンサ本体32がバンパ31に押圧される。したがって、この中央部のセンサ本体32がバンパ31(接触センサ21)の障害物W2への接触を検出したとき、制御手段26は、接触センサ21と障害物W2との接触角度が９０°(略９０°)である、換言すれば障害物W2が障害物W1に対して９０°(略９０°)の方向に延びているものと判断できる。
【００４５】
また、例えば図４(d)に示すように、障害物W1に対して傾斜する、例えば４５°方向に延びる障害物W2に対して接触センサ21が接触する場合、換言すれば、障害物W2に対して電気掃除機11(電気掃除機本体12)の接触角度が９０°未満、例えば４５°などの鋭角である場合、接触センサ21の障害物W2側(図４(d)での右側)のセンサ本体32がバンパ31に押圧される。したがって、この側部のセンサ本体32がバンパ31(接触センサ21)の障害物W2への接触を検出したとき、制御手段26は、接触センサ21と障害物W2との接触角度が９０°未満である、換言すれば障害物W2が障害物W1に対して９０°未満の方向に延びているものと判断できる。図４(c)ないし図４(f)では電気掃除機11の右側に位置する障害物W1に沿って走行する場合を示しているが、左右反対の場合も同様である。
【００４６】
まとめると、接触センサ21のいずれのセンサ本体32が障害物Ｗ(障害物W2)へのバンパ31の接触を検出したかどうかによって、制御手段26は接触センサ21の障害物Ｗ(障害物W2)に対する接触角度が９０°(略９０°)であるか鋭角であるかを判断できる。
【００４７】
そして、図４(a)に示すように、接触センサ21の障害物W2に対する接触角度を９０°(略９０°)であると検出した場合には、方向転換制御において、制御手段26は、図４(b)に示すように、本体ケース15が障害物W2から所定距離後退するようにモータ28の駆動を制御した後、図４(c)に示すように、本体ケース15が例えば９０°旋回するようにモータ28の駆動を制御する。
【００４８】
また、図４(d)に示すように、接触センサ21の障害物W2に対する接触角度が９０°未満であると検出した場合には、方向転換制御において、制御手段26は、図４(e)に示すように、本体ケース15が障害物W2から所定距離後退するようにモータ28の駆動を制御した後、図４(f)に示すように、本体ケース15が例えば４５°旋回するようにモータ28の駆動を制御する。
【００４９】
このように、制御手段26が、接触センサ21の検出に基づいてこの接触センサ21の障害物Ｗとの接触角度を検出し、この接触角度に応じて、方向転換制御中の旋回制御の旋回角度を異なって設定することで、障害物Ｗの角度や方向に応じて、より精度よく電気掃除機11(本体ケース15)を方向転換させることが可能となる。
【００５０】
なお、上記第２の実施形態において、センサ本体32は、左右方向の中央部とその両側４５°の位置とにそれぞれ配置する構成としたが、より小さい角度間隔で多数のセンサ本体32を順次配置してもよい。
【００５１】
また、例えば中央部のセンサ本体32以外の側部のセンサ本体32によって接触センサ21と障害物Ｗとの接触を検出したかどうかによって、接触角度が９０°の場合と９０°未満の場合とを検出するように構成したが、これらに加えて、中央部のセンサ本体32と側部のセンサ本体32との接触の検出タイミングの相違に基づいて、よりきめ細かく接触角度を検出するように構成することもできる。すなわち、バンパ31の形状やセンサ本体32の配置を、接触センサ21の障害物Ｗに対する接触位置と近いセンサ本体32ほど検出タイミングが早くなるように設定することで、これら検出タイミングの差と、制御手段26に予め設定された複数の閾値とを比較することにより、制御手段26が接触角度をきめ細かく検出できる。この場合には、検出した接触角度に応じて、方向転換制御の旋回角度をより細かく設定することで、より円滑かつ良好な精度で電気掃除機11(本体ケース15)を走行させることができる。
【００５２】
さらに、接触センサ21は、１つのバンパ31に対して複数のセンサ本体32を有する構成としたが、例えば１つのバンパ31に対して１つ以上のセンサ本体32を有する接触センサ21を複数備えるように構成してもよい。
【００５３】
そして、以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、接触センサ21によって前方の障害物Ｗを検出するので、接触センサ21が前方の障害物Ｗ(障害物W2)と接触する位置まで電気掃除機11(本体ケース15)を前方の障害物Ｗ(障害物W2)に近接させることができる。したがって、本体ケース15に配置したサイドブラシ13を前方の障害物Ｗ(障害物W2)近傍の被掃除面、特に隅部Ｃまで移動させることができるため、この隅部Ｃ、すなわち障害物Ｗの近傍の被掃除面をサイドブラシ13によって効果的に掃除できる。
【００５４】
なお、上記各実施形態において、図５に示す第３の実施形態のように、物体検出手段(障害物検出手段)38として非接触型のセンサを用いることもできる。この場合には、図５(a)ないし図５(c)に示すように、制御手段26の走行制御により障害物Ｗ(障害物W2)の近傍まで走行した後、制御手段26の方向転換制御により一旦停止や後退をすることなく、測距センサ22により検出する距離を無視してそのまま所定角度ずつ方向を変えながら走行することで、隅部Ｃ近傍を、円弧を描くように走行するので、電気掃除機11(本体ケース15)をより円滑に走行させることができる。
【００５５】
さらに、上記各実施形態において、測距センサ22およびサイドブラシ13は、本体ケース15の一側のみに配置してもよい。この場合には、測距センサ22およびサイドブラシ13を同側に配置して、測距センサ22およびサイドブラシ13が位置する側を障害物Ｗに向けるように走行することで、上記の各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５６】
また、本体ケース15は、外郭が円形となる円柱状としたが、多角形状など任意の形状とすることができる。
【００５７】
さらに、上記の自律走行体は電気掃除機11に適用したが、例えば部屋を監視する監視ロボットなどに適用することもできる。
【００５８】
そして、以上説明した少なくとも一つの実施形態では、制御手段26が、電気掃除機11(本体ケース15)の進行方向である前進方向を障害物W1に沿う方向から障害物W2に沿う方向へと方向転換する方向転換制御において、走行制御中に接触センサ21または物体検出手段38により本体ケース15の前方に障害物Ｗ(障害物W2)を検出した場合に、測距センサ22により検出する距離を無視して本体ケース15を所定の旋回角度旋回させる旋回制御を含む。すなわち、制御手段26は、方向転換制御中に、測距センサ22の検出値を読み込まずに旋回する固定の制御区間を有する。このため、測距センサ22を多用したり、障害物Ｗ(障害物W2)の角度を計測したりすることなく、旋回中の障害物Ｗの誤検出を低減しつつ、短時間に円滑に電気掃除機11(本体ケース15)を障害物Ｗに沿って方向転換できる。したがって、障害物Ｗに沿って円滑に走行できる。
【００５９】
また、前方の障害物Ｗ(障害物W2)が側方の障害物Ｗ(障害物W1)に対して直交方向に延びていなくても、交差する方向に延びていれば、接触センサ21または物体検出手段38によって検出でき、この障害物Ｗ(障害物W2)に沿って走行できるので、様々な形状の部屋などにも対応して確実に自律走行できる。この結果、効果的に部屋を掃除できる。
【００６０】
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】
【００６１】
11    電気掃除機
12    自律走行体である電気掃除機本体
13    側部掃除手段としてのサイドブラシ
15    本体ケース
16    駆動輪
21    物体検出手段である接触センサ
22    距離検出手段である測距センサ
26    制御手段
28    モータ
31 接触子であるバンパ
32 検出手段本体としてのセンサ本体
38    物体検出手段
Ｗ    物体である障害物
【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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