(57)【要約】【課題】自走式掃除機において、家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時には、清掃し残しが発生すること。【解決手段】前進又は後退を行う走行手段と、本体の方向を計測する本体方向測定手段４と、走行速度及び方向を制御する走行制御手段３と、床面の吸引による清掃を行う清掃手段５と、走行距離を計測する走行距離計測手段７と、自律走行で清掃を行う自律制御手段と、自律走行で清掃中の走行軌跡を記憶する軌跡記憶手段と、自律走行での清掃終了後に未清掃の領域を確認する確認手段と、確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行う再清掃手段とを備える自走式掃除機とした。これにより、あらかじめガイド手段を設けたりマップを作成したりせずに、清掃し残し無く、自動走行して清掃を行うことが出来るようになる。【選択図】　図１
2004049778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進又は後退を行う走行手段と、本体の方向を計測する本体方向測定手段と、走行速度及び方向を制御する走行制御手段と、床面の吸引による清掃を行う清掃手段と、走行距離を計測する走行距離計測手段と、自律走行で清掃を行う自律制御手段と、自律走行で清掃中の走行軌跡を記憶する軌跡記憶手段と、自律走行での清掃終了後に未清掃の領域を確認する確認手段と、確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行う再清掃手段とを備えてなる自走式掃除機。
【請求項２】
自律制御手段としてモード制御手段を備え、モード制御手段が前方に壁を見るまで直進走行する前壁探しモード、壁に沿って部屋の周辺部を走行する周回モード、壁を基準として縦方向に往復走行を行う縦走行モード、横方向に往復走行を行う横走行、開始位置周辺に戻るリターン走行を行うリターンモードの順に各モードを移行して走行制御手段と清掃手段を制御し、軌跡記憶手段として走行軌跡算出手段と周回走行軌跡記憶手段と縦横走行軌跡記憶手段とを備え、走行軌跡算出手段が本体方向測定手段と走行距離計測手段の出力から走行軌跡を算出し、周回走行軌跡記憶手段が周回モード時の走行軌跡算出手段による走行軌跡を記憶し、縦横走行軌跡記憶手段が縦走行モード又は横走行モード時の走行軌跡算出手段による走行軌跡及び走行中に遭遇した障害物の位置を記憶し、確認手段として未清掃領域確認手段を備え、未清掃領域確認手段が周回モード、縦走行モード、横走行モードの３モード終了後に未清掃の領域を確認し、再清掃手段として再清掃制御手段を備え、再清掃制御手段は未清掃領域確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行い未清掃領域の清掃終了後又は未清掃領域が無い場合は走行制御手段によるリターンモードに移行する請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
走行軌跡算出手段はＸ座標算出手段、Ｙ座標検出手段、セルスケール設定手段、該当セル判定手段から成り、Ｘ座標算出手段、Ｙ座標検出手段が現在のＸ座標とＹ座標を算出し、走行する平面をセルスケール設定手段によるスケールを１辺とするセルに分割した際に現在位置に該当するセルを算出する請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
セルスケール設定手段はモード制御手段によるモードが周回走行モードの時はスケールを細かく、縦走行又は横走行モードのときはスケールを粗く設定することでセルの大きさをモードに応じて変更する請求項３に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
走行軌跡算出手段は回転時座標補正手段を備え、Ｘ座標算出手段及びＹ座標検出手段は、直進中は走行距離計測手段による走行距離と本体方向測定手段による本体の方向からＸ座標、Ｙ座標を算出し、回転時には回転時座標補正手段によって走行距離の測定誤差に起因する軌跡算出の誤差を軽減するための回転時算出誤差補正を行う請求項３に記載の自走式掃除機。
【請求項６】
未清掃領域確認手段は減算手段と障害物領域推定手段を備え、前記減算手段が周回走行軌跡記憶手段に記憶されている部屋の外形を表すセルに囲まれた領域から縦横走行軌跡記憶手段に記憶された部屋内部の清掃済み領域を表すセルを減算して未清掃領域とし、障害物領域推定手段が縦横走行軌跡記憶手段に記憶された障害物が存在したセルの端点の情報からその障害物が有る全領域を推定し、減算手段が未清掃領域から障害物領域を減算して最終的に未清掃領域とする請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項７】
未清掃領域確認手段は再清掃領域判定手段を備え、再清掃領域判定手段は連続する未清掃領域の大きさをチェックし所定の大きさ以上の未清掃領域が有れば再清掃領域とする請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項８】
再清掃制御手段はルート決定手段を備え、再清掃領域が存在すればルート決定手段の決定に従って再清掃領域に移動する請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項９】
ルート決定手段は現在位置から壁沿いに未清掃領域へ移動する最短経路を決定するする請求項８に記載の自走式掃除機。
【請求項１０】
ルート決定手段は未清掃領域が複数有る場合、現在位置から全ての未清掃領域を短時間で経由するルートを決定する請求項８に記載の自走式掃除機。
【請求項１１】
再清掃制御手段は移動した未清掃領域に障害物が有ればその未清掃領域の再清掃を終了する請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項１２】
コンピュータを請求項１〜１１のいずれか１項に記載の自走式掃除機の全てまたはその一部を機能させるための、自走式掃除機のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動走行を行って室内を自動的に清掃する自走式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この自走機器としては、例えば、特開平０３−２２９３１１号公報に記載されているようなものがあった。図２４、図２５は、前記公報に記載された従来の自走機器を示すものである。
【０００３】
図２４、図２５において、１０２および１０３はガイド手段、１１３はＣＣＤカメラ、１２０は画像処理装置、１２１は現在位置算出部、１２４は位置確定部である。ＣＣＤカメラ１１３はガイド手段１０２、１０３の不在個所走行時に、位置指標でもあるガイド手段１０２、１０３を視覚的に検出する電気光学手段である。現在位置算出部１２１はエンコーダ１１９からの情報に基づき現在位置を算出する第１算出部１２２と、画像処理装置１２０からの情報に基づき現在位置を算出する第２算出部１２３と、これら両算出部１２２、１２３の算出結果及びガイド手段検出器１０９、１１０、停止位置検出器１１１の検出結果に基づき現在位置を確定する位置確定部１２４とより構成する。即ち走行時の車輪のスリツプの発生などに係わらず、電気光学手段１１３の検出結果により現在位置を正確に確認して走行することができるものであった。
【０００４】
【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、あらかじめ設定されたガイド手段に従って自走するものである。従って例えば走行のための特別な方向規定テープなどの設置が出来ない家庭内で自走しながら部屋中を清掃する自走式掃除機に用いた場合に清掃し残す床面が発生する。前記従来の構成は以上のような課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時にもガイド手段を用いることなく自動走行して清掃を行い、かつ、清掃漏れの少ない自走式掃除機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式掃除機は、前進又は後退を行う走行手段と、本体の方向を計測する本体方向測定手段と、走行速度及び方向を制御する走行制御手段と、床面の吸引による清掃を行う清掃手段と、走行距離を計測する走行距離計測手段と、自律走行で清掃を行う自律制御手段と、自律走行で清掃中の走行軌跡を記憶する軌跡記憶手段と、自律走行での清掃終了後に未清掃の領域を確認する確認手段と、確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行う再清掃手段とを備えてなる自走式掃除機とするものである。
【０００７】
これによって、家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時にもあらかじめガイド手段を設けたりマップを作成したりせずに、清掃し残し無く、自動走行して清掃を行うことが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、前進又は後退を行う走行手段と、本体の方向を計測する本体方向測定手段と、走行速度及び方向を制御する走行制御手段と、床面の吸引による清掃を行う清掃手段と、走行距離を計測する走行距離計測手段と、自律走行で清掃を行う自律制御手段と、自律走行で清掃中の走行軌跡を記憶する軌跡記憶手段と、自律走行での清掃終了後に未清掃の領域を確認する確認手段と、確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行う再清掃手段とを備えてなる自走式掃除機とすることにより家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時にもあらかじめガイド手段を設けたりマップを作成したりせずに清掃し残し無く自動走行して清掃を行うことが出来る。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、制御手段としてモード制御手段を備え、モード制御手段が前方に壁を見るまで直進走行する前壁探しモード、壁に沿って部屋の周辺部を走行する周回モード、壁を基準として縦方向に往復走行を行う縦走行モード、横方向に往復走行を行う横走行、開始位置周辺に戻るリターン走行を行うリターンモードの順に各モードを移行して走行制御手段と清掃手段を制御し、軌跡記憶手段として走行軌跡算出手段と周回走行軌跡記憶手段と縦横走行軌跡記憶手段とを備え、走行軌跡算出手段が本体方向測定手段と走行距離計測手段の出力から走行軌跡を算出し、周回走行軌跡記憶手段が周回モード時の走行軌跡算出手段による走行軌跡を記憶し、縦横走行軌跡記憶手段が縦走行モード又は横走行モード時の走行軌跡算出手段による走行軌跡及び走行中に遭遇した障害物の位置を記憶し、確認手段として未清掃領域確認手段を備え、未清掃領域確認手段が周回モード、縦走行モード、横走行モードの３モード終了後に未清掃の領域を確認し、再清掃手段として再清掃制御手段を備え、再清掃制御手段は未清掃領域確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行い未清掃領域の清掃終了後又は未清掃領域が無い場合は走行制御手段によるリターンモードに移行する請求項１に記載の自走式掃除機とすることにより、自律走行で部屋の周囲と縦方向往復横方向往復で規則的に清掃した後もし未清掃領域があっても再清掃することで清掃漏れのない効率的な清掃をすることが出来る。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、走行軌跡算出手段はＸ座標算出手段、Ｙ座標検出手段、セルスケール設定手段、該当セル判定手段から成り、Ｘ座標算出手段、Ｙ座標検出手段が現在のＸ座標とＹ座標を算出し、走行する平面をセルスケール設定手段によるスケールを１辺とするセルに分割した際に現在位置に該当するセルを算出する請求項２に記載の自走式掃除機とすることにより、任意のスケールのセル上での現在位置を算出することで清掃領域の確認を容易に出来る。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、セルスケール設定手段はモード制御手段によるモードが周回走行モードの時はスケールを細かく、縦走行又は横走行モードのときはスケールを粗く設定することでセルの大きさをモードに応じて変更する請求項３に記載の自走式掃除機とすることにより、部屋の外形は詳細に、清掃済み領域は必要程度に粗く算出することで外形の認識精度を高くもち、かつ、内部は粗いセルにすることで清掃領域を判定しやすく出来る。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、走行軌跡算出手段は回転時座標補正手段を備え、Ｘ座標算出手段及びＹ座標検出手段は、直進中は走行距離計測手段による走行距離と本体方向測定手段による本体の方向からＸ座標、Ｙ座標を算出し、回転時には回転時座標補正手段によって走行距離の測定誤差に起因する軌跡算出の誤差を軽減するための回転時算出誤差補正を行う請求項３に記載の自走式掃除機とすることにより、回転時に中心位置移動は無いが走行距離が増える場合にも正しい走行軌跡を算出することが出来る。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、未清掃領域確認手段は減算手段と障害物領域推定手段を備え、減算手段が周回走行軌跡記憶手段に記憶されている部屋の外形を表すセルに囲まれた領域から縦横走行軌跡記憶手段に記憶された部屋内部の清掃済み領域を表すセルを減算して未清掃領域とし、障害物領域推定手段が縦横走行軌跡記憶手段に記憶された障害物が存在したセルの端点の情報からその障害物が有る全領域を推定し、減算手段が未清掃領域から障害物領域を減算して最終的に未清掃領域とする請求項２に記載の自走式掃除機とすることにより、部屋の中に大きな障害物が有る場合にも誤判定することなく未清掃領域を判定することが出来る。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、未清掃領域確認手段は再清掃領域判定手段を備え、再清掃領域判定手段は連続する未清掃領域の大きさをチェックし所定の大きさ以上の未清掃領域が有れば再清掃領域とする請求項２に記載の自走式掃除機とすることにより、再清掃を要する大きさの未清掃領域のみ再清掃を行うことが出来る。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、再清掃制御手段はルート決定手段を備え、再清掃領域が存在すればルート決定手段の決定に従って再清掃領域に移動する請求項２に記載の自走式掃除機とすることにより、再清掃を要する場合に再清掃領域に移動して再清掃を行うことが出来る。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、ルート決定手段は現在位置から壁沿いに未清掃領域へ移動する最短経路を決定するする請求項８に記載の自走式掃除機とすることにより、壁に沿って間違いなく移動し再清掃することが出来る。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、ルート決定手段は未清掃領域が複数有る場合、現在位置から全ての未清掃領域を短時間で経由するルートを決定する請求項８に記載の自走式掃除機とすることにより、複数の再清掃領域が有る場合にも無駄なく再清掃することが出来る。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、再清掃制御手段は移動した未清掃領域に障害物が有ればその未清掃領域の再清掃を終了する請求項２に記載の自走式掃除機とすることにより、障害物を障害物として検知できなかった場合に無駄な再清掃をせずに次の動作に移行することが出来る。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、特に、コンピュータを請求項１〜１１のいずれか１項に記載の家庭内自走式掃除機の全てまたはその一部を機能させるための、自走式掃除機のプログラムとすることにより、コンピュータを請求項１〜１１のいずれか１記載の自走式掃除機の全てもしくは一部として機能させることで、汎用コンピュータやサーバを用いて本発明の自走式掃除機の一部あるいは全てを容易に実現することができる。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１〜６は本発明の実施例１の構成を示す図である。図１に本実施例の概略構成を示す。１は本体、２は駆動輪で前進又は後退を行う走行手段である。３は走行制御手段で走行速度及び方向を制御して所定の方向へ所定の速度で走行を行う。４は本体方向測定手段で、本体の方向を計測する。５は清掃手段で床面の吸引による清掃を行う。６はモード制御手段で、前に壁を見るまで直進走行する前壁探しモード・壁に沿って部屋の周辺部を走行する周回モード・壁を基準として縦方向に往復走行を行う縦走行モード・横方向に往復走行を行う横走行・開始位置周辺に戻るリターン走行を行うリターンモードの順にモードを移行し走行制御手段と清掃手段を制御する。７は走行距離計測手段で、走行距離を計測する。８は走行軌跡算出手段で方向計測手段と走行距離計測手段の出力から走行軌跡を算出する。９は周回走行軌跡記憶手段で、周回モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡を記憶する。１０は縦横走行軌跡記憶手段で、縦走行モード又は横走行モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡及び走行中に遭遇した障害物の位置を記憶する。１１は未清掃領域確認手段で、周回モード・縦走行モード・横走行モードの３モード終了後に未清掃の領域を確認する。１２は再清掃制御手段で、未清掃領域確認手段の確認動作後に未清掃領域が存在すれば未清掃領域の再清掃を行い未清掃領域の清掃終了後又は未清掃領域が無い場合は走行制御手段によるリターンモードに移行する。１３は前方確認手段で壁や家具などの障害物を検知する。１４は制御手段でモード制御手段６と再清掃制御手段１２から成り、走行制御手段３と清掃手段５を制御して走行と清掃を行う。
【００２２】
本実施例では走行制御手段３、制御手段１４、周回走行軌跡記憶手段９、縦横走行軌跡記憶手段１０、未清掃領域確認手段１１はマイクロコンピュータで構成している。
【００２３】
次に、図２及び図３を用いて清掃動作を説明する。図２は清掃動作を示すフローチャート、図３は障害物のない四角い部屋Ａにおける清掃動作を示す動作模式図で図３（ａ）に前壁探し走行と周回走行（ｂ）に縦走行（ｃ）に横走行とリターン走行を示す。走行を開始すると図２のステップ１で制御手段１４の中のモード制御手段６が動作し前壁探しモードで動作する。すなわち制御手段１４が走行制御手段３に指示し、走行制御手段３が駆動輪２を駆動して図３（ａ）に示すように前に壁を見るまで直進走行する。前方確認手段１３が前に壁を見るとモード制御手段６は前壁探しモードを終了し、図２のステップ２の周回モードとする。すなわち、図３（ａ）に示すように壁に沿って部屋の周辺部を走行しながら清掃する周回走行を行う。この間、走行軌跡算出手段８は本体方向測定手段４と走行距離計測手段７の出力から走行軌跡を算出し記憶している。部屋を１周し終わるとモード制御手段６は最終の壁方向を基準方向に定めた後、周回モードを終了する。ステップ３で周回走行軌跡記憶手段９が周回走行の間に走行軌跡算出手段８が記憶した走行軌跡を記憶する。
【００２４】
ステップ４でモード制御手段６はモードを縦走行モードとする。すなわち、周回モード終了前に壁を基準として定めた方向を縦方向として、図３（ｂ）に示すように縦方向に直進し前に壁か障害物が有ればターンして戻る往復走行を行いながら順次横方向へスライドして部屋全体を清掃する縦走行を行う。この間、走行軌跡算出手段８は本体方向測定手段４と走行距離計測手段７の出力から走行軌跡を算出し記憶、また目の前に壁か障害物がありターンする際には障害物信号を記録している。縦方向の往復走行が終了するとモード制御手段６は縦走行モードを終了する。図２のステップ５で縦横走行軌跡記憶手段１０は縦走行の間に走行軌跡算出手段８が記憶した走行軌跡を記憶する。
【００２５】
次に図２のステップ６でモード制御手段６はモードを横走行モードとする。すなわち、図３（ｃ）に示すように横方向に往復走行を行いながら清掃を行う横走行を行う。この間、走行軌跡算出手段８は本体方向測定手段４と走行距離計測手段７の出力から走行軌跡を算出し記憶、また目の前に壁か障害物がありターンする際には障害物信号を記録している。横方向の往復走行が終了するとモード制御手段６は横走行モードを終了する。図２のステップ７で縦横走行軌跡記憶手段１０は横走行の間に走行軌跡算出手段８が記憶した走行軌跡を縦走行軌跡に追加する形で記憶する。次にステップ８で未清掃領域確認手段１１が未清掃の領域を確認する。ステップ９で再清掃制御手段１２が未清掃領域の有無を確認し、未清掃領域が存在すればステップ１０で未清掃領域の再清掃を行い未清掃領域の清掃終了後ステップ１１でモード制御手段６はモードをリターンモードに移行し、図３（ｃ）に示す清掃開始位置付近まで移動するリターン走行を行い清掃を終了する。ステップ９で未清掃領域が無い場合はステップ１１のリターン走行を行い清掃を終了する。
【００２６】
次に、走行軌跡算出手段８、周回走行軌跡記憶手段９、縦横走行軌跡記憶手段１０の動作を図４〜１３を用いて説明する。図４に走行軌跡算出手段８の構成を示す。走行軌跡算出手段８はＸ座標算出手段１５、Ｙ座標検出手段１６、セルスケール設定手段１７、該当セル判定手段１８、メモリ１９、回転時座標補正手段２０から成り、走行距離計測手段７の出力である走行距離Ｌ、本体方向測定手段４の出力である本体の方向θ、前方確認手段１３の出力である壁や障害物など前方の物体の有無Ｋを入力し、Ｘ座標算出手段１５とＹ座標検出手段１６が現在のＸ座標とＹ座標を算出し、縦走行及び横走行中の回転時には回転時座標補正手段２０が補正を行う。次に該当セル判定手段１８が走行する平面をセルスケール設定手段１７によるスケールを１辺とするセルに分割したさいに現在位置に該当するセルを算出した後、該当セルをメモリに記憶すると共に、縦走行横走行中に障害物を検知した際には障害物信号をメモリに記憶する。
【００２７】
図５に走行軌跡算出手段８の動作のフローチャートを示す。Ｘ座標算出手段１５とＹ座標検出手段１６はステップ１０１で現在のＸ座標とＹ座標を算出しステップ１０２で回転中の場合は回転補正を行う。ステップ１０３でセルスケール設定手段１７がスケールを設定し、ステップ１０４で該当セル判定手段１８が走行する平面をセルスケール設定手段１７によるスケールを１辺とするセルに分割したさいに現在位置に該当するセルを算出して出力し、ステップ１０５で縦横走行中でかつ障害物有りの状況かどうかを判断し、縦横走行中でかつ目の前に障害物が有ってターンを行う際にはステップ１０６で障害物信号を出力する。縦走行と横走行中で無い場合や障害物が無い場合はそのまま終了する。次に、図６にＸ座標算出手段１５とＹ座標検出手段１６の動作を示す。ＸＹ座標は清掃開始位置を（０、０）とする。図１０に示すように時刻ｔにおける座標Ａ（ｔ）を（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））とし、時刻ｔにおける走行距離をＬ（ｔ）、本体の方向をθ（ｔ）とする。時刻ｔ＋Δｔにおける走行距離をＬ（ｔ＋Δｔ）＝Ｌ（ｔ）＋ΔＬとすると、Ｘ座標算出手段１５とＹ座標検出手段は時刻（ｔ＋Δｔ）にＸＹ座標Ａ（ｔ＋Δｔ）を下記の式１のように算出する。
【００２８】
（式１）
Ａ（ｔ＋Δｔ）＝（Ｘ（ｔ）＋ΔＬ・ｃｏｓθ、Ｙ（ｔ）＋ΔＬ・ｓｉｎθ）
縦走行および横走行で前に壁や障害物などが有る際には１８０°の回転を行うがこの際は本体１の中心の座標はおよそ本体１の幅分横だけ左回転の時は左に、右回転の時は右に移動するにとどまる。しかし、走行距離は円弧の分長くなるのでＸ座標算出手段１５とＹ座標検出手段１６の計算では誤差が生じやすい。従って回転時は回転時座標補正手段がＸ座標算出手段１５とＹ座標検出手段１６の計算を止め、回転終了時に座標を本体１の幅Ｗ分変化させる。すなわち、縦走行で左回転する場合、
回転終了時のＸ座標＝回転前のＸ座標−Ｗ
回転終了時のＹ座標＝回転前のＹ座標
とする。横走行で左回転する場合、
回転終了時のＸ座標＝回転前のＸ座標
回転終了時のＹ座標＝回転前のＹ座標＋Ｗ
とする。
【００２９】
次に、該当セル判定手段１８の動作を図７を用いて説明する。該当セル判定手段１８はＸＹ平面をセルスケール設定手段１７の出力を１辺の長さとする正方形に分割し、ＸＹ座標上での現在位置（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））をセル空間上での位置に変換してメモリ１９に出力する。図７に示すようにＸＹ座標上での現在位置が（−５０、４０）のとき、スケール＝３０ｃｍで算出したセル空間上でのセル位置は［−２、１］となり、このセル位置をメモリ１９に記憶する。また、このときモードが縦走行モードか横走行モードでかつ目の前に壁や障害物がありターンするという条件に合致した場合は障害物信号を共にメモリに記憶する。図８に障害物のある部屋Ｂにおける周回走行の動線を、図９に同セル位置を示す。周回走行時にセルスケール設定手段はスケールとして３０ｃｍを設定している。周回走行終了後周回走行軌跡記憶手段９は周回モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡を記憶する。
【００３０】
図１０に障害物のある部屋Ｂにおける縦走行の動線を、図１１に同セル位置を示す。縦走行時にセルスケール設定手段はスケールとして４０ｃｍを設定している。縦走行終了後、縦横走行軌跡記憶手段１０は縦走行モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡を記憶する。図１２に障害物のある部屋Ｂにおける横走行の動線を、図１３に同セル位置を示す。横走行時にセルスケール設定手段はスケールとして４０ｃｍを設定している。横走行終了後、縦横走行軌跡記憶手段１０は横走行モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡を縦走行モード時の走行軌跡算出手段８による走行軌跡に書き加える形で記憶する。このとき、どちらか一方に障害物の記録があるセルは障害物とする。図１４に縦走行と横走行の走行軌跡を合わせたセル配置を示す。最終的にこのセル配置が縦横走行軌跡記憶手段１０に記憶される。
【００３１】
次に、未清掃領域確認手段１１の動作を図１５〜図２１を用いて説明する。図１５は未清掃領域確認手段１１の構成図、図１６は未清掃領域確認手段１１の動作を示すフローチャートである。図１５に示すように未清掃領域確認手段１１は減算手段２１、障害物領域推定手段２２、再清掃領域判定手段２３を備えている。図１６のステップ２０１で減算手段２１が周回走行軌跡記憶手段に記憶されている部屋の外形を表すセルに囲まれた領域から縦横走行軌跡記憶手段に記憶された部屋内部の清掃済み領域を表すセルを減算して未清掃領域とする（減算１）。ステップ２０２で障害物領域推定手段２２が縦横走行軌跡記憶手段に記憶された障害物が存在したセルの端点の情報からその障害物が有る全領域を推定し、ステップ２０３で減算手段２１が未清掃領域から障害物領域を減算して最終的に未清掃領域とする（減算２）。ステップ２０４で再清掃領域判定手段２３が未清掃領域の大きさによって再清掃を行うかどうかを判定する。
【００３２】
次に減算１を説明する。図１７に部屋Ｂにおける周回走行軌跡記憶手段９の記憶内容を、図１８に同縦横走行軌跡記憶手段１０の記憶内容を示す。減算手段２１が減算１によって図１７に示す周回走行軌跡記憶手段９の記憶内容から図１８に示す縦横走行軌跡記憶手段１０の記憶内容を減算した結果は図１９となる。次に障害物領域推定手段２２の推定結果を図２０に示す。縦横走行軌跡記憶手段１０の記憶内容によって、ＸＹ２辺を障害物で囲まれた未清掃領域を障害物と推定するものである。
【００３３】
次に図１６のステップ２０３で減算手段２１が図１９に示す減算１の結果から図２０に示す障害物領域推定結果を減算し、図２１の未清掃領域とする。次に再清掃領域判定手段２３が連続する未清掃領域の大きさをチェックし所定の大きさ以上の未清掃領域が有れば再清掃領域とする。本実施例では再清掃領域判定手段２３は未清掃領域がセル４つ以上の大きさの場合再清掃が必要と判定するので、部屋Ｂは再清掃を行う。
【００３４】
次に、再清掃制御手段１２の動作を図２２〜図２３を用いて説明する。
【００３５】
図２２に示すように再清掃制御手段１２はルート決定手段２４を備えている。図２３に同動作のフローチャートを示す。ステップ３０１で再清掃制御手段１２は再清掃領域が存在するかどうかを判断し、存在しなければステップ３０６で終了する。存在すればステップ３０２でルート決定手段が最も近い再清掃領域を選択し、ステップ３０３で選択した再清掃領域に移動する。ここで、ルート決定手段は現在位置から壁沿いに未清掃領域へ移動する最短経路を決定する。ステップ３０４で再清掃制御手段１２は移動した未清掃領域に障害物が有ればその未清掃領域の再清掃を終了する。障害物がなければステップ３０５で選択した再清掃領域の再清掃を行い、ステップ３０１に戻る。これを繰り返し、再清掃領域全ての再清掃を終了すれば再清掃制御手段１２の動作は完了し、リターン走行へ移行して清掃開始位置付近に移動し清掃を終了する。
【００３６】
本発明の請求項１２にかかるプログラムは、コンピュータを請求項１〜１１のいずれか１記載の自走式機器の一部として機能させるものである。そして、プログラムであるので汎用コンピュータやサーバを用いて本発明の自走式掃除機の一部を容易に実現することができる。
【００３７】
また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。以上述べた動作のプログラムでの実施例は図２、図５、図１６、図２３にプログラムのフローチャートを示したものである。
【００３８】
以上述べたように、本実施例に寄れば家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時にもあらかじめガイド手段を設けたりマップを作成したりせずに清掃し残し無く自動走行して清掃を行うことが出来る自走式掃除機を実現できるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、家具などが複雑な配置で置いてある室内などの自動走行時にもあらかじめガイド手段を設けたりマップを作成したりせずに、清掃し残しも無く、自動走行して清掃を行う自走式掃除機が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における自走式掃除機の構成図
【図２】同自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図３】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図４】同自走式掃除機の走行軌跡算出手段の構成図
【図５】同自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図６】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図７】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図８】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図９】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１０】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図１１】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１２】同自走式掃除機の動作を示す動作模式図
【図１３】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１４】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１５】同自走式掃除機の未清掃領域確認手段の構成図
【図１６】同自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図１７】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１８】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図１９】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図２０】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図２１】同自走式掃除機の動作を示すセル配置図
【図２２】同自走式掃除機の再清掃制御手段の構成図
【図２３】同自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図２４】従来の自走機器の模式図
【図２５】従来の自走機器の制御機構を示すブロック図
【符号の説明】
２　駆動輪
３　走行制御手段
４　本体方向測定手段
５　清掃手段
６　モード制御手段
７　走行距離計測手段
８　走行軌跡算出手段
９　周回走行軌跡記憶手段
１０　縦横走行軌跡記憶手段
１１　未清掃領域確認手段
１２　再清掃制御手段
１３　前方確認手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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