(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進、および後退を含む動作類型を組み合わせて移動を行う本体部と、
前記動作類型をそれぞれ個別に入力できる入力部と、
前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部と、
前記入力部に入力される前記動作類型ごとに、前記本体部の動作状態の変化、および前記本体部がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器と、
前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせに対応させて前記検知器の検知結果を記憶する動作状況記憶部と、
前記動作順序記憶部が記憶する前記動作類型の順序に倣って前記本体部を自律移動させ、かつ前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する自律制御部と、を備える電気掃除機。
【請求項２】
前記検知器はイメージセンサを含み、
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する画像情報と前記自律移動時における前記本体部の周囲の画像情報とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記検知器は任意の箇所に設置可能なマーキング装置との相対的な位置関係を検知する位置センサを含み、
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する前記マーキング装置との相対的な位置関係と前記自律移動時における前記マーキング装置との相対的な位置関係とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記検知器は加速度計および角速度計を含み、
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する加速度情報および角速度情報と前記自律移動時における加速度情報および角速度情報とを直接的または間接的に比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記本体部に電気的に連結して充電を行う充電台を備え、
前記自律制御部は、前記本体部と前記充電台との電気的な連結を解除し、前記自律移動を開始する際に、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記自律制御部は、前記自律移動時において直進動作を行った後に、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記自律制御部は、前記自律移動時において旋回動作を行った後に、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項８】
前記自律制御部は、前記自律移動時において直進動作中に前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時に
おける前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項９】
前記自律制御部は、前記自律移動時において旋回動作中に前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１０】
前記本体部の移動方向にある障害物を検知する障害物検知器を備え、
前記自律制御部は、前記障害物検知器が前記障害物を検知した場合には、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項１から９のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１１】
前記自律制御部は、前記障害物を回避して実行中の動作類型を継続する請求項１０に記載の電気掃除機。
【請求項１２】
前記自律制御部は、前記障害物を回避して次以降に予定する動作類型へ移行する請求項１０に記載の電気掃除機。
【請求項１３】
前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正すると、無線通信回線を通じて移動経路を補正したことを送信する通信部を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーに指示された移動経路情報に基づいて移動する自律型の電気掃除機が知られている。
【０００３】
従来の自律型電気掃除機は、ユーザーに指示された移動経路情報に基づく移動を行う際、予め設定された基準位置に一旦帰還し、この後に移動経路情報に示された移動経路に沿って移動することで、ユーザーの指示に応じた移動先に容易かつ精度よく移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７１８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の自律型電気掃除機は、移動経路情報に基づく移動に際し、基準位置としての充電台が意図せず移動していたり、移動の最中に車輪が空転したりすると、ユーザーの指示に応じた移動ができず、移動先へ到達することもできなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、予め設定する移動経路に倣ってより正確に移動し、移動先へ到達することのできる電気掃除機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る電気掃除機は、前進、および後退を含む動作類型を組み合わせて移動を行う本体部と、前記動作類型をそれぞれ個別に入力できる入力部と、前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部と、前記入力部に入力される前記動作類型ごとに、前記本体部の動作状態の変化、および前記本体部がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器と、前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせに対応させて前記検知器の検知結果を記憶する動作状況記憶部と、前記動作順序記憶部が記憶する前記動作類型の順序に倣って前記本体部を自律移動させ、かつ前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する自律制御部と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電気掃除機を含む運転制御システムを示すシステム構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットを示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る電気掃除機の記憶動作実行制御のフローチャート。
【図４】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図５】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図６】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図７】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図８】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図。
【図１０】本発明の実施形態に係る電気掃除機の障害物回避動作を概念的に示す図。
【図１１】本発明の実施形態に係る電気掃除機の障害物回避動作を概念的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図１１を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機を含む運転制御システムを示すシステム構成図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除装置１は、運転制御システム２に通信可能に接続されている。
【００１２】
先ず、運転制御システム２は、通信網５を経由して、遠隔操作端末６から電気掃除装置１へ運転開始指示を含む通信信号を双方向通信する。また、運転制御システム２は、通信網５を経由して、構内端末７から電気掃除装置１へ運転開始指示を含む通信信号を双方向通信する。
【００１３】
通信網５は、外部ネットワーク８と、構内通信網９と、構内通信網９と外部ネットワーク８との間で通信を中継する中継通信機器１１と、外部ネットワーク８に通信可能に接続されるサーバ１２と、を含んでいる。
【００１４】
構内通信網９は、中継通信機器１１に一体化される無線または有線の通信網である。電気掃除装置１および構内端末７は、構内通信網９に通信可能に接続されている。
【００１５】
外部ネットワーク８は、インターネット１３を含んでいる。中継通信機器１１、サーバ１２、および遠隔操作端末６は、公衆電話網や携帯電話網などを介してインターネット１３に接続されている。
【００１６】
サーバ１２は、電気掃除装置１と遠隔操作端末６との情報通信を仲介している。
【００１７】
サーバ１２は、インターネット１３を介して多数の電気掃除装置１との間で双方向に通信している。サーバ１２は、多数の電気掃除装置１それぞれに識別子を付与している。電気掃除装置１の使用者は、サーバ１２が提供する識別子によって、遠隔操作端末６と自宅の電気掃除装置１との間で双方向通信を確立する。
【００１８】
遠隔操作端末６は、公衆無線回線や携帯電話回線を介してインターネットに接続し、サーバ１２との間で双方向通信可能な装置である。遠隔操作端末６は、電気掃除装置１の掃除運転開始指示、一時停止指示、および停止指示の入力を受け付ける。また、遠隔操作端末６は、運転中、一時停止中、および停止中など、電気掃除装置１の状態を通知する通信信号をサーバ１２から取得して画面に出力する。
【００１９】
次いで、本実施形態に係る電気掃除装置１は、自律走行して居室内を掃除する自律型掃除ユニット２１と、自律型掃除ユニット２１に電気的に連結されて充電を行う充電台２２と、を備えている。
【００２０】
また、電気掃除装置１は、任意の箇所に設置可能なマーキング装置２３を含んでいても良い。
【００２１】
自律型掃除ユニット２１は、いわゆるロボットクリーナであり、前進、および後退を含む動作類型を組み合わせて移動を行う本体部である。自律型掃除ユニット２１は、居室内の被掃除面を全域に渡って自律移動して塵埃を捕集し、この後、充電台２２へ帰巣して次の掃除運転を待機する。動作類型には、前進、および後退の他に旋回、右折、左折などを含んでいても良い。
【００２２】
なお、本実施形態に係る自律型掃除ユニット２１は、前進、後退、および左右への旋回を組み合わせて移動を行うものとして説明する。また、「動作類型の組み合わせ」とは２つ以上の動作類型、例えば前進、旋回、前進のように３つの動作類型の組み合わせだけでなく、１つの動作類型、例えば前進のみの場合を含む。
【００２３】
自律型掃除ユニット２１は、赤外線通信によって充電台２２、またはマーキング装置２３の相対的な位置を検出する。自律型掃除ユニット２１は、中空円盤形状の本体ケース２５に覆われ、本体ケース２５内の二次電池２６の電力を消費して自律走行する。
【００２４】
充電台２２は、居室内の被掃除面上に設置されている。充電台２２は、自律型掃除ユニット２１を接続または離脱可能である。充電台２２は、自律型掃除ユニット２１が電気的に連結されると、商用交流電源から二次電池２６へ電力を導く電源コード２７を備えている。電源コード２７は、二次電池２６へ送電する電路である。
【００２５】
マーキング装置２３は、例えば自律型掃除ユニット２１の進行を制限するためのガードや、カメラ（図示省略）を搭載する自律型掃除ユニット２１に撮影箇所を指定するフォトポインタのような機器である。マーキング装置２３は、自律型掃除ユニット２１との間で赤外線通信を行い、自機の存在を知らせる。
【００２６】
また、自律型掃除ユニット２１は、本体ケース２５が充電台２２に電気的に連結されて電源コード２７から二次電池２６への送電が可能になったか否かを判定する接続判定部２８を備えている。接続判定部２８は、接触式のセンサであっても良いし、非接触式のセンサであっても良い。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る自律型掃除ユニット２１について詳細に説明する。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットを示すブロック図である。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態に係る自律型掃除ユニット２１は、中空円盤形状の本体ケース２５と、本体ケース２５の後部に設けられる塵埃容器２９と、本体ケース２５内に収容されて塵埃容器２９に接続される電動送風機３１と、被掃除面上の本体ケース２５を移動させる移動部３２と、移動部３２を駆動させる駆動部３３と、駆動部３３を制御して被掃除面上の自律型掃除ユニット２１を自律で移動させる自律制御部３５と、中継通信機器１１との間で運転開始指示を含む通信信号を送受信する通信部３６と、自律制御部３５への指示入力を受け付ける入力部３７と、掃除運転の開始や終了などを報知する報知部３８と、電動送風機３１、自律制御部３５、および駆動部３３で消費される電力を蓄える二次電池２６と、を備えている。
【００３０】
また、自律型掃除ユニット２１は、その動作状態の変化、および自律型掃除ユニット２１がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器３９と、自律型掃除ユニット２１の移動方向にある障害物Ｏを検知する障害物検知器４１と、を備えている。
【００３１】
塵埃容器２９は、電動送風機３１が発生させる吸込負圧によって本体ケース２５底面の吸込口（図示省略）から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃容器２９は、塵埃を濾過捕集するフィルタや、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置である。
【００３２】
電動送風機３１は、二次電池２６の電力を消費して駆動し、吸込負圧を生じさせる。
【００３３】
移動部３２は、本体ケース２５の底面に配置される左右一対の駆動輪（図示省略）と、本体ケース２５の底面に配置される旋回輪（図示省略）と、を備えている。
【００３４】
駆動部３３は、一対の駆動輪のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部３３は、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる。駆動部３３は、自律制御部３５の制御信号にしたがって左右の駆動輪を駆動させ、自律型掃除ユニット２１を前進、後退、または旋回させる。
【００３５】
通信部３６は、中継通信機器１１から掃除運転開始指示、一時停止指示、および停止指示など、自律型掃除ユニット２１に対する指示を含む通信信号を受信する一方、運転中、一時停止中、および停止中など、自律型掃除ユニット２１の状態を通知する通信信号を送信する。
【００３６】
また、通信部３６は、中継通信機器１１との間で無線通信回線を確立して、自律型掃除ユニット２１に対する指示を含む通信信号を受信する一方、自律型掃除ユニット２１の状態を通知する通信信号を送信する。
【００３７】
入力部３７は、本体ケース２５に設けられる例えばスイッチの他に、赤外線を利用して指示入力するリモートコントローラであっても良い。入力部３７は、動作類型をそれぞれ個別に入力できるキー（図示省略）を含んでいる。例えば、入力部３７は、前進キー（図示省略）、後退キー（図示省略）、および旋回キー（図示省略）を備え、自律型掃除ユニット２１へ動作類型を指示、あるいは指令することができる。
【００３８】
報知部３８は、音声や警告音などの音、点灯や点滅などの光学的な表示によって、使用者や自律型掃除ユニット２１周囲にいる第三者に掃除運転の開始や終了を知らせる。
【００３９】
二次電池２６は、電動送風機３１、駆動部３３、および自律制御部３５の電源であり、これらへ供給される電力を蓄えている。
【００４０】
自律制御部３５は、マイクロプロセッサ（図示省略）、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備えている。自律制御部３５は、電動送風機３１および駆動部３３に電気的に接続されている。自律制御部３５は、入力部３７から取得する指示内容、および通信部３６から取得する指示内容に応じて電動送風機３１および駆動部３３を制御し、掃除を行う。
【００４１】
自律制御部３５が実行する指示内容には、電気掃除装置１の掃除運転開始指示、一時停止指示、掃除運転再開指示、および停止指示などが含まれている。自律制御部３５は、これらの指示内容を入力部３７および通信部３６から取得する。なお、掃除運転再開指示とは、掃除運転の一時停止中の運転開始指示のことである。
【００４２】
また、自律制御部３５は、入力部３７に入力される動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部４５と、入力部３７に入力される動作類型の組み合わせに対応させて検知器３９の検知結果を記憶する動作状況記憶部４６と、を備えている。
【００４３】
動作順序記憶部４５および動作状況記憶部４６は、自律制御部３５の記憶装置に確保されるデータ構造である。
【００４４】
自律制御部３５は、入力部３７に入力される動作類型に従って移動し、このときの動作順序を動作順序記憶部４５に記憶する。自律制御部３５が動作順序記憶部４５に一連の動作順序を記憶する態様を「動作記憶モード」と呼ぶ。入力部３７は、動作記憶モードの開始を指示し、または動作記憶モードの終了を指示する動作記憶モード開始／終了キー（図示省略）を含むことが好ましい。ユーザーは、動作記憶モード開始／終了キーを操作して動作記憶モードを開始した後、前進キー、後退キー、および旋回キーを任意かつ順次に操作し、自律型掃除ユニット２１が目的地に到達した後、再度動作記憶モード開始／終了キーを操作して動作記憶モードを終了させる。動作順序記憶部４５は、動作記憶モード開始／終了キーの開始操作から動作記憶モード開始／終了キーの終了操作までの間に指示される動作類型を順次に記憶する。また、動作順序記憶部４５に記憶される動作類型に従って自律型掃除ユニットが意図通りに移動する経路を「予定経路」と呼ぶ。
【００４５】
動作状況記憶部４６は、動作記憶モードにおける検知器３９の検知結果、つまり入力部３７に入力される動作類型ごとの自律型掃除ユニット２１の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット２１がおかれる環境の少なくともいずれかの検知結果を記憶している。つまり、動作状況記憶部４６は、動作記憶モード開始／終了キーの開始操作から動作記憶モード開始／終了キーの終了操作までの間に指示される動作類型に対応させて検知器３９の検知結果を記憶する。
【００４６】
さらに、自律制御部３５は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型の順序に倣って自律型掃除ユニット２１を自律移動させ、かつ動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較する検知結果比較部４７と、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する移動経路補正部４８を備えている。自律制御部３５が動作順序記憶部４５の記憶に従って自律型掃除ユニット２１を自律移動させる制御を「記憶動作実行制御」と呼ぶ。また、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する制御を「経路補正制御」と呼ぶ。記憶動作実行制御には経路補正制御が含まれている。
【００４７】
検知器３９は、例えば周囲の画像を取得するイメージセンサ、充電台２２やマーキング装置２３との相対的な位置関係を検知する位置センサ、および自律型掃除ユニット２１に作用する加速度を検知する加速度計と角速度を検知する角速度計との組み合わせの少なくともいずれかを含んでいる。
【００４８】
検知器３９は、動作記憶モードにおいて入力部３７に入力される動作類型ごとに自律型掃除ユニット２１の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット２１がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する。また、検知器３９は、記憶動作実行制御において自律制御部３５が実行する動作類型ごとに自律型掃除ユニット２１の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット２１がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する。なお、「自律型掃除ユニット２１がおかれる環境」とは、例えばイメージセンサで取得する周囲の画像である。
【００４９】
具体的には、検知器３９がイメージセンサの場合、検知結果比較部４７は、動作状況記憶部４６が記憶する画像情報と自律移動時における自律型掃除ユニット２１の周囲の画像情報とを比較する。ここで、動作状況記憶部４６が記憶する画像情報を「予定経路画像」と呼び、自律移動時に検知器３９が撮影する画像情報を「実経路画像」と呼ぶ。検知結果比較部４７は、予定経路画像から抽出される特徴点（例えば部屋や家具の角）と実経路画像から抽出される特徴点とを比較して、予定経路に対する実経路の違い（ズレ）を把握する。
【００５０】
また、検知器３９が位置センサの場合、検知結果比較部４７は、動作状況記憶部４６が記憶するマーキング装置２３との相対的な位置関係と自律移動時におけるマーキング装置２３との相対的な位置関係とを比較する。ここで、動作状況記憶部４６が記憶する位置関係を「予定経路位置（相対計測）」と呼び、自律移動時に検知器３９が検知する位置関係を「実経路位置（相対計測）」と呼ぶ。検知結果比較部４７は、予定経路位置（相対計測）と実経路位置（相対計測）とを比較して、予定経路に対する実経路の違い（ズレ）を把握する。
【００５１】
さらに、検知器３９が加速度計および角速度計の組合せの場合、検知結果比較部４７は、動作状況記憶部４６が記憶する加速度情報および角速度情報と自律移動時における加速度情報および角速度情報とを直接的または間接的に照合する。検知結果比較部４７は、加速度情報および角速度情報を演算処理し、自律型掃除ユニット２１の位置情報を得る。ここで、動作状況記憶部４６が記憶する加速度情報および角速度情報から演算される位置情報を「予定経路位置（演算）」と呼び、自律移動時に検知器３９が検知する加速度情報および角速度情報から演算される位置情報を「実経路位置（演算）」と呼ぶ。検知結果比較部４７は、予定経路位置（演算）と実経路位置（演算）とを照合、あるいは比較して、予定経路に対する実経路の違い（ズレ）を把握する。
【００５２】
移動経路補正部４８は、検知結果比較部４７の比較結果に基づいて自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００５３】
障害物検知器４１は、レーザー光、可視光、赤外線、あるいは超音波を用い、非接触で障害物Ｏの存否を検知するセンサや、本体ケース２５の側面に設けられるバンパ（図示省略）への障害物Ｏの接触を検知するマイクロスイッチである。また、障害物Ｏには段差を含み、障害物検知器４１には、段差を検知する段差センサが含まれていても良い。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除装置１の記憶動作実行制御について説明する。
【００５５】
図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の記憶動作実行制御のフローチャートである。
【００５６】
図４から図９は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図である。
【００５７】
図４は、予定経路を予定通りに自律移動する場合、つまり経路補正制御が行われない場合を示している。
【００５８】
図５は、充電台２２の配置が動作記憶モード実行時から変更されている場合の経路補正制御を概念的に示している。
【００５９】
図６は、自律型掃除ユニット２１の前進距離が不足している場合の経路補正制御を概念的に示している。
【００６０】
図７は、自律型掃除ユニット２１の前進距離が超過している場合の経路補正制御を概念的に示している。
【００６１】
図８は、自律型掃除ユニット２１の旋回角が不足している場合の経路補正制御を概念的に示している。
【００６２】
図９は、自律型掃除ユニット２１の旋回角が超過している場合の経路補正制御を概念的に示している。
【００６３】
図４から図９において、自律型掃除ユニット２１の実経路は細い実線で示され、予定経路は破線で示され、経路補正制御による移動は太い実線で示されている。また、図４から図９において、自律型掃除ユニット２１は、直進動作Ａ１、旋回動作Ａ２、直線動作Ａ３を予定している。なお、帰巣経路は省略している。
【００６４】
図３および図４に示すように、本実施形態に係る電気掃除装置１の自律制御部３５は、自律型掃除ユニット２１と充電台２２との電気的な連結を解除し、自律移動を開始する際に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００６５】
また、自律制御部３５は、自律移動時において或る動作類型を行った後に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００６６】
例えば、自律制御部３５は、自律移動時において直進動作を行った後に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。また、自律制御部３５は、自律移動時において旋回動作を行った後に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００６７】
具体的には、本実施形態に係る電気掃除装置１の自律制御部３５は、記憶動作実行制御を開始すると、充電台２２から離脱する（ステップＳ１）。
【００６８】
次いで、自律制御部３５の検知結果比較部４７は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを取得し、照合する（ステップＳ２）。
【００６９】
自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じているか否かを判断する（ステップＳ３）。自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じている場合（ステップＳ３  Ｙｅｓ）、移動経路補正部４８に経路補正制御を実行させる（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３のＹｅｓ判断は、充電台２２の配置が動作記憶モード実行時から変更されている（移動されている）ことを意味する。
【００７０】
移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）から、本来の出発位置、つまり動作記憶モード実行時に充電台２２が置かれていた位置（これを「出発予定位置」と呼ぶ。）を演算し、出発予定位置へ向かう（ステップＳ４）（図５）。なお、本来の充電台２２の配置場所、つまり動作記憶モードを実施した際の充電台２２の配置場所を二点鎖線で示す。
【００７１】
他方、自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じていない場合（ステップＳ３  Ｎｏ）、ステップＳ４を迂回してステップＳ５に進む。なお、ステップＳ３のＮｏ判断は、充電台２２の配置が動作記憶モード実行時から変更されていない（移動していない）ことを意味する（図４）。
【００７２】
次いで、自律制御部３５は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型から未実施の動作を読み込み、これを実施する（ステップＳ５）。動作順序記憶部４５が記憶する動作類型は、記憶された順序で呼び出される。
【００７３】
検知結果比較部４７は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを取得し、照合する（ステップＳ６）。
【００７４】
自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じているか否かを判断する（ステップＳ７）。自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じている場合（ステップＳ７  Ｙｅｓ）、移動経路補正部４８に経路補正制御を実行させる（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７のＹｅｓ判断は、車輪の空転や、想定外の障害物の乗り越えなどによって、自律型掃除ユニット２１がステップＳ５の実施によって到達する予定経路上の位置（これを「到達予定位置」と呼ぶ。）に到達していないことを意味する（図６から図９）。
【００７５】
移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）から、到達予定位置を演算し、到達予定位置へ向かう（ステップＳ８）。
【００７６】
例えば、ステップＳ５で実施する動作類型が前進の場合には、移動距離の不足、または超過が起こり得る。そこで、移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）が移動距離の不足であれば、さらに前進して到達予定位置へ進む（図６）。また、移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）が移動距離の超過であれば、後退して到達予定位置へ戻る（図７）。
【００７７】
また、ステップＳ５で実施する動作類型が旋回の場合には、旋回角度の不足、または超過が起こり得る。そこで、移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）が旋回角度の不足であれば、さらに旋回して到達予定位置へ進む（図８）。また、移動経路補正部４８は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との違い（ズレ）が旋回角度の超過であれば、逆方向へ旋回して到達予定位置へ戻る（図９）。
【００７８】
なお、自律制御部３５は、自律移動時において或る動作類型の最中に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正しても良い。
【００７９】
例えば、自律制御部３５は、自律移動時において直進動作中に動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。また、自律制御部３５は、自律移動時において旋回動作中に動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００８０】
この場合、自律制御部３５は、自律制御部３５は、自律移動時において或る動作類型の最中（ステップＳ５）に、刻々と動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し（ステップＳ６に相当）、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する（ステップＳ８に相当）。このような即時の経路補正制御は、動作類型ごとの経路補正制御よりも自律制御部３５に高い処理能力を要求し、また処理負担を増大させる一方、予定経路の再現性を高め、ユーザーの意図により近い処置を実現させる。
【００８１】
自律制御部３５は、到達予定位置に達するとステップＳ９へ進む。
【００８２】
他方、自律制御部３５は、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果との間に違い（ズレ）が生じていない場合（ステップＳ７  Ｎｏ）、つまり、予定経路を進んでいると判断できる場合には、ステップＳ８を迂回してステップＳ９へ直接進む。
【００８３】
そして、自律制御部３５は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型に未実施の動作が有るか否かを判断する（ステップＳ９）。自律制御部３５は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型に未実施の動作が有る場合（ステップＳ９  Ｎｏ）には、ステップＳ５へ戻り、動作順序記憶部４５が記憶する未実施の動作を継続する。
【００８４】
他方、自律制御部３５は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型を全て実施している場合（ステップＳ９  Ｙｅｓ）には、自律型掃除ユニット２１を充電台２２へ帰巣させる、つまり帰巣制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８５】
自律制御部３５は、自律型掃除ユニット２１を充電台２２に帰巣させると、報知部３８を通じて記憶動作実行制御の終了を報知し（ステップＳ１１）、記憶動作実行制御を終了する。また、自律制御部３５は、経路補正制御を行った場合、つまり予定経路通りに進めず、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正した場合には、報知部３８を通じて経路補正制御を行ったことを報知する（ステップＳ１１）。
【００８６】
また、自律制御部３５は、記憶動作実行制御の終了、および自律移動時における動作類型の組み合わせの補正を補正したことについて、報知部３８だけでなく、通信部３６を通じて遠隔操作端末６へ報知処理を行う（ステップＳ１１）。
【００８７】
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除装置１の記憶動作実行制御における障害物回避動作について説明する。
【００８８】
図１０および図１１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の障害物回避動作を概念的に示す図である。
【００８９】
図１０および図１１において、自律型掃除ユニット２１の実経路は細い実線で示され、予定経路は破線で示され、経路補正制御による移動は太い実線で示されている。また、図１０および図１１において、自律型掃除ユニット２１は、図４と同じ予定経路を記憶している。帰巣経路は省略している。
【００９０】
本実施形態に係る電気掃除装置１の自律制御部３５は、障害物検知器４１が障害物Ｏを検知した場合には、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
【００９１】
具体的には、自律制御部３５の移動経路補正部４８は、障害物Ｏを回避して実行中の動作類型を継続する（図１０）。例えば、図３のステップＳ５で実施する動作類型が前進の場合であって、経路の途中に障害物Ｏが存在する場合、移動経路補正部４８は、障害物Ｏを回避し、実行中の動作類型における予定経路に復帰し、当該動作類型の到達予定位置を目指す。
【００９２】
また、移動経路補正部４８は、障害物Ｏを回避して次以降に予定する動作類型へ移行する（図１１）。例えば、図３のステップＳ５で実施する動作類型が前進の場合であって、到達予定位置に障害物Ｏが存在する場合、移動経路補正部４８は、障害物Ｏの回避の結果、障害物Ｏの存在が邪魔をして実行中の動作類型における予定経路へ復帰できず、当該動作類型の到達予定位置へ到達できないと判断し、次以降に予定する動作類型における到達予定位置、つまり当該前進動作の後に予定される旋回動作および前進動作における到達予定位置を目指す。
【００９３】
本実施形態に係る電気掃除装置１は、動作順序記憶部４５が記憶する動作類型の順序に倣って自律型掃除ユニット２１を自律移動させ、かつ動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する自律制御部３５を備えることによって、動作記憶モードで記憶する動作順序、あるいはこの動作順序による予定経路と、記憶動作実行制御での実経路との整合を高めることができる。このことは、基準位置としての充電台が意図せず移動していたり、移動の最中に車輪が空転したりするなど、掃除場所の偶発的な環境変化に対して、より堅牢な予定経路の再現を可能にする。
【００９４】
また、本実施形態に係る電気掃除装置１は、画像情報や、マーキング装置２３との位置関係や、自律型掃除ユニット２１の移動時における加速度、角速度など、多様な検知方法によって経路補正制御を行うことができる。
【００９５】
さらに、本実施形態に係る電気掃除装置１は、自律型掃除ユニット２１と充電台２２との電気的な連結を解除し、自律移動を開始する際に、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正することによって、予定経路の出発点を正すことができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る電気掃除装置１は、自律移動時において直進動作または旋回動作の後に経路補正制御を行うことで、単純な制御でより堅牢な予定経路の再現を可能にする。
【００９７】
さらに、本実施形態に係る電気掃除装置１は、自律移動時において直進動作または旋回動作の最中に経路補正制御を行うことで、予定経路の再現性を高めることができる。
【００９８】
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除装置１は、障害物検知器４１が障害物Ｏを検知した場合には、動作状況記憶部４６が記憶する検知結果と自律移動時における検知器３９の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正することによって、動作記憶モードの記憶時に存在しなかった障害物Ｏを回避しつつ、極力ユーザーの意図に従って予定経路を進むことができる。
【００９９】
また、本実施形態に係る電気掃除装置１は、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正すると、無線通信回線を通じて移動経路を補正したことを送信する通信部３６を備えることによって、予定経路の環境変化や異常の有無をユーザーに知らせ、次回の記憶動作実行制御に向けて環境変化や以上の除去、または予定経路の再設定を促すことができる。
【０１００】
したがって、本実施形態に係る電気掃除装置１によれば、予め設定する移動経路に倣ってより正確に移動し、移動先へ到達することができる。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１…電気掃除装置、２…運転制御システム、５…通信網、６…遠隔操作端末、７…構内端末、８…外部ネットワーク、９…構内通信網、１１…中継通信機器、１２…サーバ、１３…インターネット、２１…自律型掃除ユニット、２２…充電台、２３…マーキング装置、２５…本体ケース、２６…二次電池、２７…電源コード、２８…接続判定部、２９…塵埃容器、３１…電動送風機、３２…移動部、３３…駆動部、３５…自律制御部、３６…通信部、３７…入力部、３８…報知部、３９…検知器、４１…障害物検知器、４５…動作順序記憶部、４６…動作状況記憶部、４７…検知結果比較部、４８…移動経路補正部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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