(57)【要約】【課題】掃除機能を有する自律走行装置において、掃除走行中にゴミが掃除機の排気により飛ばされ部屋の隅にたまるため、掃除終了後でも部屋の隅が掃除できていないという課題があった。【解決手段】本発明は、走行する部屋の形状を認識する部屋形状認識手段１３と、部屋形状認識手段１３による部屋形状に従って掃除走行を行う掃除走行手段１４と、掃除走行終了後に部屋すみのゴミを掃除するために部屋すみを走行する部屋すみ掃除走行手段１５を備える自律走行装置とした。これにより、掃除走行終了後に、部屋すみ掃除走行手段により、掃除走行中に溜まった部屋の隅のゴミを掃除する自律走行装置ができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する部屋の形状を認識する部屋形状認識手段と、前記部屋形状認識手段による部屋形状に従って掃除走行を行う掃除走行手段と、掃除走行終了後に部屋すみのゴミを掃除するために部屋すみを走行する部屋すみ掃除走行手段を備えた自律走行装置。
【請求項２】
部屋すみ掃除走行手段は、部屋形状認識手段の走行速度、掃除走行手段の走行速度よりも遅い速度で走行する請求項１に記載の自律走行装置。
【請求項３】
部屋すみ掃除走行手段は、部屋形状認識手段、および、掃除走行手段のゴミ吸い込み量に従った速度で走行する請求項１または２に記載の自律走行装置。
【請求項４】
部屋すみ掃除走行手段は、ゴミを吸い込んだ場合はゴミがあった場所まで後進して壁際を念入りに掃除する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項５】
部屋すみ掃除走行手段は、ゴミを吸い込んだ場合は後進、前進の往復走行を行って壁際を念入りに掃除する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項６】
部屋すみ掃除走行手段は、部屋の壁に接触しながら走行を行って壁際を念入りに掃除する請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項７】
掃除走行手段は、部屋形状認識手段によって部屋形状認識ができなかった場合はランダムに走行を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項８】
部屋すみ掃除走行手段による走行終了後のゴミ量が掃除ゴミ量しきい値記憶手段によるゴミ量しきい値よりも多い場合は、掃除走行手段による掃除走行、部屋すみ掃除走行手段による部屋すみを掃除するための走行を再度行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項９】
前回の掃除走行のゴミ量に従って走行速度を決定する請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項１０】
前回の掃除走行のゴミ量が多い場合は、掃除走行手段による掃除走行、部屋すみ掃除走行手段による部屋すみを掃除するための走行を複数回行う請求項１〜９のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部屋形状を自動的に認識し、認識した部屋形状に最適な掃除を自律的に行う掃除機能を有した自律走行装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
図１、図２を用いて従来の自律走行装置（例えば、特許文献１参照）の構成について説明する。
【０００３】
図１において、１は掃除機能を有する自律走行装置である。また、２は自律走行装置１を走行する部屋である。３、４は第一の家具、第二の家具であり、部屋２内に設置される。自律走行装置１は部屋１に設置された第一の家具２、第二の家具３を避けながら、部屋２内の床掃除を行う。
【０００４】
次に、図２を用いて自律走行装置１の構成について説明する。
【０００５】
５は左車輪であり、左走行モータ６により回転する。同様に、８は右車輪であり、右走行モータ９により回転する。自律走行装置１は、左車輪５の左走行モータ６、右車輪８の右走行モータを制御することにより、前進、後進、右回転、左回転を行う。また、７は左走行センサであり、左走行モータ６の回転数を測定する。また、同様に、１０は右走行センサであり、右走行モータ９の回転数を測定する。左走行センサ７、右走行センサ９の回転数を測定することにより、掃除機能付き自律走行装置１の走行方向、走行距離を測定する。
【０００６】
従来の自律走行装置の走行アルゴリズムについて図１０を用いて説明する。
【０００７】
２６は走行アルゴリズムのスタートである。また、部屋形状認識モードである第二の部屋形状認識手段２７を実行し、部屋２をかべ沿いに１周することによりかべ沿いのゴミを掃除しながら自律走行装置１が走行する部屋２の部屋形状を認識する。次に、部屋形状認識モードで認識した部屋形状を元にして、隈無く部屋を掃除する掃除走行モードである掃除走行手段２８を実行し、掃除を終了する（ステップ２９）。
【０００８】
次に、図４を用いて部屋形状認識手段の動作について説明する。
【０００９】
図４は、部屋形状認識手段で認識した部屋形状を図示したものである。自律走行装置１は、設置した左走行センサ７、右走行センサ９で検知した自律走行装置の走行方向、走行距離から部屋形状を認識する。図４に示すように、左走行センサ７、右走行センサ９を用いることにより図１に示す部屋形状を正確に認識することができる。図４の部屋形状を元にして、部屋２内がむらなく掃除できているか、どうかを判定することができる。
【００１０】
上記従来の技術の構成、動作によると、部屋形状を自動的に認識し、認識した部屋形状に最適な掃除を自律的に行う自律走行装置を提供することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−０１４８５７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、自動的に部屋形状を認識し、認識した部屋形状に最適な掃除を自律的に行うため、どのような部屋形状でも掃除を自律的に行うことができるものの、掃除走行中にゴミが掃除機の排気により飛ばされることにより部屋の隅にゴミが溜まるため、掃除終了後でも部屋の隅が掃除できていないということがあった。
【００１３】
また、部屋形状、部屋のゴミ量が認識できていない状況で部屋すみ掃除を行っていないため、最適な走行速度、走行制御が行えないということがあった。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、掃除走行中に溜まった部屋の隅にゴミを掃除することができ、また最適な走行速度、走行制御が行うことができる自律走行装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の自律走行装置は、走行する部屋の形状を認識する部屋形状認識手段と、前記部屋形状認識手段による部屋形状に従って掃除走行を行う掃除走行手段と、掃除走行終了後に部屋すみのゴミを掃除するために部屋すみを走行する部屋すみ掃除走行手段を備える構成とした。
【００１６】
上記構成によって、掃除走行終了後に部屋の隅のゴミを掃除する部屋すみ掃除走行手段を設けることにより、掃除走行中に溜まった部屋のすみのゴミを掃除することができる。
【００１７】
また、部屋形状認識手段と部屋すみ掃除走行手段を分けて、部屋すみの掃除走行を最後に行うので、部屋形状、部屋のゴミ量が認識できた状態で、部屋すみ掃除を行っているため、最適な走行速度、走行制御が行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、走行する部屋の形状を認識する部屋形状認識手段と、前記部屋形状認識手段による部屋形状に従って掃除走行を行う掃除走行手段と、掃除走行終了後に部屋すみのゴミを掃除するために部屋すみを走行する部屋すみ掃除走行手段を備えることにより、掃除走行中に溜まった部屋の隅のゴミを掃除することができる。また、部屋形状、部屋のゴミ量が認識できた状態で部屋すみ掃除を行うため、最適な走行速度、走行制御が可能になる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の部屋すみ掃除走行手段は、部屋形状認識手段の走行速度、掃除走行手段の走行速度よりも遅い速度で走行するものである。これにより、ゴミがたまりやすく、かつ、とれにくい部屋の隅をより念入りに掃除することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の部屋すみ掃除走行手段は、部屋形状認識手段、および、掃除走行手段のゴミ吸い込み量に従った速度で走行するものである。これにより、最適な速度で部屋のすみ掃除を行うことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部屋すみ掃除走行手段は、ゴミを吸い込んだ場合はゴミがあった場所まで後進して壁際を念入りに掃除するものである。これにより、より念入りに掃除することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部屋すみ掃除走行手段は、ゴミを吸い込んだ場合は後進、前進の往復走行を行って壁際を念入りに掃除するものである。これにより、より念入りに掃除することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部屋すみ掃除走行手段は、部屋の壁に接触しながら走行を行って壁際を念入りに掃除するものである。これにより、最短の距離まで近づいて掃除を行うのでより壁のすみまで掃除をすることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の掃除走行手段は、部屋形状認識手段によって部屋形状認識ができなかった場合はランダムに走行を行うものである。これにより、部屋形状認識モードで部屋形状を正しく認識できない場合でも部屋形状の誤検知による清掃率の大幅な低下を防いで、一定以上の清掃率を確保することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部屋すみ掃除走行手段による走行終了後のゴミ量が掃除ゴミ量しきい値記憶手段によるゴミ量しきい値よりも多い場合は、掃除走行手段による掃除走行、部屋すみ掃除走行手段による部屋すみを掃除するための走行を再度行うものである。これにより、掃除走行、部屋すみ掃除走行を再度行うことにより、より念入りに部屋掃除を行うことができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、特に、請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律走行装置は、前回の掃除走行のゴミ量に従って走行速度を決定するものであり、部屋の状況に応じた最適な掃除を行うことができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、特に、請求項１〜９のいずれか１項に記載の自律走行装置は、前回の掃除走行のゴミ量が多い場合は、掃除走行手段による掃除走行、部屋すみ掃除走行手段による部屋すみを掃除するための走行を複数回行うものである。これにより、前回のゴミ量に応じた走行を行うので、部屋状況に応じた最適な掃除を行うことができる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２９】
図１は、本実施例の自律走行装置が走行する部屋を示す図である。尚、従来例と同一部分は同一符号を付与してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図１において、１は自律走行装置である。また、２は自律走行装置１を走行する部屋である。３、４は第一の家具、第二の家具であり、部屋２内に設置される。自律走行装置１は部屋１に設置された第一の家具２、第二の家具３を避けながら、部屋２内の床掃除を行う。
【００３１】
次に、図２で自律走行装置１の構成について説明する。
【００３２】
５は左車輪であり、左走行モータ６により回転する。同様に、８は右車輪であり、右走行モータ９により回転する。自律走行装置１は、左車輪５の左走行モータ６、右車輪８の右走行モータを制御することにより、前進、後進、右回転、左回転を行う。また、７は左走行センサであり、左走行モータ６の回転数を測定する。また、同様に、１０は右走行センサであり、右走行モータ９の回転数を測定する。左走行センサ７、右走行センサ９の回転数を測定することにより、自律走行装置１の走行方向、走行距離を測定する。
【００３３】
次に、自律走行装置１の動作について説明する。まず、図３のフローチャートで自律走行装置１の走行アルゴリズムについて説明する。
【００３４】
ステップ１１は走行アルゴリズムのスタートであり、ステップ１２で自律走行装置１で掃除するゴミ量ＶＧを０にリセットする。
【００３５】
まず、部屋形状認識モードである部屋形状認識手段１３を実行し、部屋１をかべ沿いに１周することにより自律走行装置１が走行する部屋２の部屋形状を認識する。次に、部屋形状認識モードで認識した部屋形状を元にして、隈無く部屋を掃除する掃除走行モードである掃除走行手段１４を実行する。
【００３６】
また、部屋すみ掃除走行モードである部屋すみ掃除走行手段１５を実行する。部屋すみ掃除走行モードでは、掃除走行モード中にたまった部屋のすみのゴミを掃除する。ゴミ量ＶＧがゴミしきい値量ＶＨよりも多ければ、部屋２のゴミ量が多いとして、掃除走行手段１７、部屋すみ走行手段１８を再度行い、ＶＨより少なければ掃除を終了する（ステップ１６）。
【００３７】
次に、図４で部屋形状認識モードの動作について説明する。
【００３８】
図４は、部屋形状認識モードで認識した部屋形状を図示したものである。自律走行装置１は、設置した左走行センサ７、右走行センサ９で検知した自律走行装置１の走行方向、走行距離から部屋形状を認識する。図４に示すように、左走行センサ７、右走行センサ９を用いることにより図１に示す部屋形状を正確に認識することができる。図４の部屋形状を元にして、部屋２内がむらなく掃除できているか、どうかを判定することができる。
【００３９】
また、部屋すみ掃除走行モード時の自律走行装置の走行速度Ｖ３を決定する動作について図５で説明する。
【００４０】
図５は、部屋すみ掃除走行モード開始時のゴミ量ＶＧと部屋すみ掃除走行モード時の走行速度Ｖ３の関係を一例にて示したものである。図５より、ゴミ量ＶＧが多い場合は、走行速度Ｖ３を遅くして、部屋すみ掃除をより丁寧に掃除する。図５に示すように、ゴミ量ＶＧに対応した部屋すみ掃除走行モードの走行速度Ｖ３を設定することにより、最適な掃除走行、掃除時間で掃除することができる。図５のゴミ量ＶＧと走行速度Ｖ３の関係式は一例であり、要はゴミ量ＶＧによって走行速度Ｖ３が決定する式であればどのようなものでも良い。
【００４１】
次に、部屋すみ掃除走行モードの走行制御についての一例を図６を用いて説明する。
【００４２】
図６は、部屋すみ掃除走行モード時にゴミを検知したときの自律走行装置１の走行制御を示した図である。走行している自律走行装置１がゴミ集中場所２２にあるゴミを検知した時には、自律走行装置１は場所２０にある。そこで、ゴミ集中場所２２のゴミを掃除するように、図６に示すように、場所２１まで後進、さらに場所２０まで前進することにより、ゴミ集中場所２２のゴミを完全に掃除する。図６の自律走行装置１の走行制御は一例であり、走行制御としてゴミ集中場所２２のゴミ上を往復する制御等あり、要は自律走行装置１によってゴミ集中場所２２のゴミを掃除できればよい。
【００４３】
次に、掃除走行モードの走行制御について図７で説明する。
【００４４】
図７は、部屋形状認識モードで認識した部屋形状の一例を図示したものである。図７の部屋形状は、実際の部屋２と比べると、Ｙ方向、Ｘ方向とも実際の大きさよりも小さく、また自律走行装置１が部屋２を１周したにもかかわらず閉じていない。よって、図７の部屋形状を用いて、掃除走行モードで走行しても実際の部屋２と大きく異なっているため、部屋２を隈無く掃除することができない。そこで、一例にて図７で示す部屋形状である場合（閉じていない場合）は、部屋形状が正確に認識できなかったとして、ランダムに走行する。
【００４５】
次に、部屋形状認識モードの走行速度Ｖ１、掃除走行モードの走行速度Ｖ２、部屋すみ掃除走行モードの走行速度Ｖ３について図８、図９で説明する。
【００４６】
図８に示すように、まず、掃除開始時に前回のゴミ量ＶＺに従って走行速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を決定する（ステップ２４、２５）。そして、図３と同様に部屋形状認識手段等を実行する。
【００４７】
また、図９は、前回のゴミ量ＶＧと走行速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の関係を示した図である。
【００４８】
図９より、ゴミ量が多い場合は走行速度Ｖ１，Ｖ２、Ｖ３を遅くして掃除性能を上げることがわかる。図９に示すように、前回のゴミ量ＶＧに従って走行速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を決定することにより、最適な掃除性能、走行制御を行うことができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜１０に記載の発明によれば、掃除走行中に溜まった部屋の隅のゴミを掃除する自律走行装置が実現できる。
【００５０】
また、部屋形状、部屋のゴミ量が認識できた状態で部屋すみ掃除を行っているため、最適な走行速度、走行制御を行う自律走行装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における自律走行装置が走行する部屋を示す図
【図２】同、自律走行装置の構成を示す図
【図３】同、自律走行装置の走行アルゴリズムを示すフローチャート
【図４】同、自律走行装置の部屋形状認識手段の動作を示す図
【図５】同、自律走行装置のゴミ量ＶＧと走行速度Ｖ３の関係を示す図
【図６】同、自律走行装置の部屋すみ掃除走行手段の走行制御を示す図
【図７】同、自律走行装置の部屋形状認識手段の動作を示す第二の図
【図８】同、自律走行装置の動作を示すフローチャート
【図９】同、自律走行装置の前回のゴミ量ＶＺと走行速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の関係を示す図
【図１０】従来の自律走行装置の動作を示す図
【符号の説明】
１  自律走行装置
２  部屋
３  第一の家具
４  第二の家具
５  左車輪
６  左走行モータ
７  左走行センサ
８  右車輪
９  右走行モータ
１０  右走行センサ
【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】
2004254735.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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