(57)【要約】【課題】自走機器において、清掃面のゴミの多少を判断して、一律に走行ピッチ変更していたので、清掃面の部分的にしかゴミがなくても、清掃面全面を細かなピッチで走行し、走行時間が長くなったり、走行及び清掃のための電源である電池の容量も大きなものを必要としていた。【解決手段】床面のゴミを検出するゴミ検出手段２と、走行手段４と、あらかじめ定めた走行パターンを指示するモード制御手段６と、前記走行手段４の走行の向きを制御する走行制御手段５と、障害物までの距離を測定する測距手段３とを備え、前記ゴミ検出手段２の検出結果により、前記モード制御手段６の走行パターンを変更する自走機器とした。これにより、清掃面のゴミを検出するとその周辺を念入りに走行をし、その後通常の走行に戻るので、ゴミのとり残しがない走行を、短い走行時間により低消費電力で実現する自走機器を提供できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面のゴミを検出するゴミ検出手段と、走行手段と、あらかじめ定めた走行パターンを指示するモード制御手段と、前記走行手段の走行の向きを制御する走行制御手段と、障害物までの距離を測定する測距手段とを備え、前記ゴミ検出手段の検出結果により、前記モード制御手段の走行パターンを変更するようにした自走機器。
【請求項２】
モード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、前後に所定の距離だけ前進、後退を繰り返し、ゴミ検出手段がゴミを検出しなくなったときに、通常の走行モードに戻るようにした請求項１に記載の自走機器。
【請求項３】
モード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、ゴミ検出手段がゴミを検出しなくなるまで後退し、その後に通常の走行モードに戻るようにした請求項１に記載の自走機器。
【請求項４】
モード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、前方の障害物まで前進し、その場で後退に切り換えて前進してきた径路を再度走行するようにし、再び後方の障害物を検出した時に、通常の走行モードに戻るようにした請求項１に記載の自走機器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走機器の手段をコンピュータに実行させるための自走機器のプログラム。
【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移動し、室内を隈無く塗りつぶすよう走行する自走機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自走機器は、ゴミのとれ残しが少なくなるように清掃面のゴミの量に応じて、走行のピッチを変えるものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、前記特許文献１に記載された従来の自走機器の走行パターンを示すものである。
【０００４】
図８においては、あらかじめ作業者がゴミの量が多いか少ないかを判断して、判断したゴミの量に応じて、走行のピッチを変えることが記載されている。同図（ａ）では、ゴミが多い走行パターンを示すもので、清掃ロボット１１０が、この走行パターンで動作するものである。同図（ｂ）では、ゴミ量が少ない場合の走行パターンを示すもので、同図（ａ）に比べて、走行ピッチが荒くなっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２０００−３５３０１４号公報
【０００６】
【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、あらかじめゴミの多い清掃面を走行するときには走行ピッチを細かくしていた。一般的に、ゴミの分布は特定のところに固まる傾向にある。例えば、人が歩いた箇所や食卓近辺はゴミが多くあることが、生活調査などによりわかっている。従来の構成では、ゴミが多いと判断すると清掃面全面をピッチを細かくして走行するので、時間が長くかかったり、走行及び清掃のための電源である電池の容量も大きなものが必要であった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、清掃面のゴミを検出するとその周辺を念入りに走行をし、その後通常の走行に戻るもので、ゴミのとり残しがない走行を、短い走行時間で実現する自走機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、本発明の自走機器は、床面のゴミを検出するゴミ検出手段と、走行手段と、あらかじめ定めた走行パターンを指示するモード制御手段と、前記走行手段の走行の向きを制御する走行制御手段と、障害物までの距離を測定する測距手段とを備え、前記ゴミ検出手段の検出結果により、前記モード制御手段の走行パターンを変更するようにしたものである。
【０００９】
これによって、ゴミを検出すると、走行パターンを変更し、ゴミの多い箇所の周辺を念入りに走行するようにして、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、床面のゴミを検出するゴミ検出手段と、走行手段と、あらかじめ定めた走行パターンを指示するモード制御手段と、前記走行手段の走行の向きを制御する走行制御手段と、障害物までの距離を測定する測距手段とを備え、前記ゴミ検出手段の検出結果により、前記モード制御手段の走行パターンを変更するようにすることにより、ゴミを検出すると、走行パターンを変更し、ゴミの多い箇所の周辺を走行するようにして、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載のモード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、前後に所定の距離だけ前進、後退を繰り返し、ゴミ検出手段がゴミを検出しなくなったときに、通常の走行モードに戻るようにすることにより、ゴミを検出した場合に、その箇所を基点に前後に所定の距離だけ前進、後退を繰り返して、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載のモード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、ゴミ検出手段がゴミを検出しなくなるまで後退し、その後に通常の走行モードに戻るようにすることにより、ゴミを検出した場合に、その箇所を基点にゴミが検出されなくなるまで、後退するようにして、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１に記載のモード制御手段は、ゴミ検出手段がゴミを検出した地点を基点に、前方の障害物まで前進し、その場で後退に切り換えて前進してきた径路を再度走行するようにし、再び後方の障害物を検出した時に、通常の走行モードに戻るようにすることにより、ゴミを検出した場合に、その箇所を含む、部屋の前後方向のを基点にゴミが検出されなくなるまで、後退するようにして、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明における手段をコンピュータに実行させるための自走機器のプログラムとしたものである。この構成によれば、ゴミ検出手段の検出値によって、走行モードを簡単に変更することができるので、少ない消費電力で床面のゴミを取り除き、取り残すことがない走行を実現することができる。
【００１５】
また、プログラムであるのでマイコンなどを用いて本発明の自走機器の一部あるいは全てを容易に実現することができる。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が簡単にできる。
【００１６】
【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。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における自走機器の構成を示すブロック図、図２は動作を説明するフローチャート、図３は走行パターンを示す図である。
【００１８】
図１において、１は本体である。２はゴミ検出手段で、清掃面のゴミの量を検出する。３は測距手段で、本体１の前方あるいは後方までの距離を測定する。４は走行手段で、本体を前方あるいは後方に走行させる。５は走行制御手段で、走行手段４の走行方向を決める。６はモード制御手段で、ゴミ検出手段２の検出に従って、走行パターンを決定する。７は、補助輪である。８は吸引手段で、清掃面のゴミを吸引する。９は電池で、吸引手段８及び走行制御手段６の電源である。
【００１９】
次に、図２及び図３を用いて、本実施例の動作について説明する。本体１は、図３の開始地点にから走行を開始する。まず、モード制御手段６では走行制御手段５の走行モードを前進に設定し、走行手段４を介して、本体１を前進させる（図２のステップ５２）。同時に、吸引手段８を動作させ、清掃面のゴミを吸引する。ゴミ検出手段２は清掃面のゴミを検出する（ステップ５３）。ゴミ検出手段２としては、吸引手段８の途中に光の発光部と受光部を設置、そこをゴミが通過するときに、発光部から出力する光を遮ること検出することによりゴミの量を検出する方法などがある。この時、ゴミ検出手段２がゴミを検出していない場合は、測距手段３により、前方の障害物を検出する（ステップ５４）。測距手段３が前方の障害物を検出しない場合はモード制御手段６はそのまま走行制御手段５の走行パターンを前進に設定して、走行手段４は本体１を前進を続ける（ステップ５５）。そして、走行終了まで（ステップ５７）再び前進を続ける（ステップ５２〜５７）。
【００２０】
また、途中で、測距手段３が前方の障害物（例えば壁）を検出した場合は、清掃区域が端まできたと認識し、新しい箇所を走行するために、１８０度回転をする（ステップ５６、図３のＢ点）。この時、１８０度回転後の走行路は、未走行の箇所をなくすために、回転前の走行路より本体１の幅だけ移動したものになっている。ステップ５３で、ゴミ検出手段２がゴミを検出した場合は、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードを後進に設定する（ステップ５８）。走行制御手段５は一定距離だけ本体１を後進させる（ステップ５９）。続いて、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードを前進に設定する（ステップ６０）。走行制御手段５は一定距離だけ本体１を前進させる（ステップ６１）。図３に、ゴミ検出手段２が清掃面のゴミを検出した場合に走行パターンを示す。同図Ａ点でゴミが検出された場合には、本体１は、Ａ点から前方にｘ、後方にｘ進むことになり、Ａ点の前後に走行する。これにより、ゴミ検出手段２がゴミを検出した場合は、通常の走行ではなく、ゴミが検出された地点から前後に走行をするため、ゴミのある地点は念入りに清掃走行をすることになり、ゴミのとり残しがない。
【００２１】
（実施例２）
本発明の第２の実施例について説明する。図４は本実施例における自走機器の動作を説明するフローチャート、図５は走行パターンを示す図である。本実施例の構成は、実施例１の構成と同じであるので、構成の説明は省略する。
【００２２】
次に、本実施例の動作について説明する。本体１は、図５の開始地点から走行を開始する（図４のステップ７１）。まず、モード制御手段６では走行制御手段５の走行モードを前進に設定し、走行手段４を介して、本体１を前進させる（図４ステップ７２）。同時に、吸引手段８を動作させ、清掃面のゴミを吸引する。ゴミ検出手段２は清掃面のゴミを検出する（ステップ７３）。この時、ゴミ検出手段２がゴミを検出していない場合は、測距手段３により、前方の障害物を検出する（ステップ７４）。測距手段３が前方の障害物を検出しない場合はモード制御手段６はそのまま走行制御手段５の走行パターンを前進に設定して、走行手段４は本体１を前進を続ける（ステップ７５）。そして、走行終了まで（ステップ７７）、再び、前進を続ける（ステップ７２〜７７）。
【００２３】
また、途中で、測距手段３が前方の障害物を検出した場合は（例えば壁）、清掃区域が端まできたと認識し、新しい箇所を走行するために、１８０度回転をする（ステップ７６）。この時、１８０度回転後の走行路は、未走行の箇所をなくすために、回転前の走行路より本体１の幅だけ移動したものになっている。ステップ５３で、ゴミ検出手段２がゴミを検出した場合は、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードを後進に設定する（ステップ７８）。走行制御手段５は本体１を後進させる。モード制御手段６は、ゴミ検出手段２がゴミを検出しなくなるまで、走行モードを後進に設定して、走行制御手段５は走行手段４を介して本体１を後進させる。モード制御手段６が、ゴミ検出手段２がゴミを検出しなくなるまでか、測距手段３が後方の壁を検出するまで後進を続ける。図５に、ゴミ検出手段２が清掃面のゴミを検出した場合に走行パターンを示す。同図Ｂ点でゴミが検出された場合には、本体１は、Ｂ点から後ろに進むことになる。これにより、ゴミ検出手段２がゴミを検出した場合は、通常の走行ではなく、ゴミが検出された地点から後方に再度走行をするため、走行してきた箇所のゴミの取り残しがない。
【００２４】
（実施例３）
本発明の第３の実施例について説明する。図６は本実施例における自走機器の動作を説明するフローチャート、図７は走行パターンを示す図である。本実施例の構成は、実施例１の構成と同じであるので、構成の説明は省略する。
【００２５】
次に、本実施例の動作について説明する。本体１は、図７の開始地点から走行を開始する（図６ステップ９１）。まず、モード制御手段６では走行制御手段５の走行モードを前進に設定し、走行手段４を介して、本体１を前進させる（図６ステップ９２）。同時に、吸引手段８を動作させ、清掃面のゴミを吸引する。ゴミ検出手段２は清掃面のゴミを検出する（ステップ９３）。この時、ゴミ検出手段２がゴミを検出していない場合は、測距手段３により、前方の障害物を検出する（ステップ９４）。測距手段３が前方の障害物を検出しない場合はモード制御手段６はそのまま走行制御手段５の走行パターンを前進に設定して、走行手段４は本体１を前進を続ける（ステップ９５）。そして、走行終了まで（ステップ９７）、再び、前進を続ける（ステップ９２〜９７）。
【００２６】
また、途中で、測距手段３が前方の障害物を検出した場合は（例えば壁）、清掃区域が端まできたと認識し、新しい箇所を走行するために、１８０度回転をする（ステップ９６）。この時、１８０度回転後の走行路は、未走行の箇所をなくすために、回転前の走行路より本体１の幅だけ移動したものになっている。ステップ９３で、ゴミ検出手段２がゴミを検出した場合は（図７のＣ点）、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードをそのまま前進に保つ（ステップ９８）。走行制御手段５は本体１を継続して前進させる。モード制御手段６は、測距手段３が前方の障害物を検出するまで、走行モードを前進の設定を継続して、走行制御手段５は走行手段４を介して本体１を前進させる（ステップ９８〜９９）。測距手段３が前方の障害物（例えば壁）を検出した時点で、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードを後進に設定する（ステップ１００）。続いて、走行制御手段５は本体１を後進させる。モード制御手段６は、測距手段３が後方の障害物を検出するまで、走行モードを後進の設定を継続して、走行制御手段５は走行手段４を介して本体１を後進させる（ステップ１００〜１０１）。そして、測距手段３が後方の障害物（例えば壁）を検出すると、モード制御手段６は走行制御手段５の走行モードを通常の前進に設定する。図７に、ゴミ検出手段２が清掃面のゴミを検出した場合に走行パターンを示す。同図Ｃ点でゴミが検出された場合には、本体１は、Ｃ点を基点に、その走行路を端から端まで走行することになり、念入りな走行が可能になり、走行してきた箇所のゴミの取り残しがない。
【００２７】
尚、本実施例の中で、障害物を例えば壁としたが、これに限定されるものではなく、椅子、テーブル等の家具や、テレビジョン、オーディオセット等であっても、支障が無いものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自走機器によれば、清掃面のゴミをゴミ検出手段が検出すると、その箇所を基点に、その近辺の走行を重点的に行うことにより、ゴミがあるところの未走行場所をなくし、確実に清掃面のゴミをとることができる。また、重点的に走行した後は通常走行に戻るので、無駄な走行をすることがなく、低消費電力化が図れ、電池の無駄な消耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における自走機器のブロック図
【図２】同自走機器における動作を説明するフローチャート
【図３】同自走機器における走行パターンを示す図
【図４】本発明の第２の実施例における自走機器の動作を説明するフローチャート
【図５】同自走機器における走行パターンを示す図
【図６】本発明の第３の実施例における自走機器の動作を説明するフローチャート
【図７】同自走機器における走行パターンを示す図
【図８】（ａ）従来の自走機器の走行パターンを示す図
（ｂ）従来の自走機器の他の走行パターンを示す図
【符号の説明】
１  本体
２  ゴミ検出手段
３  測距手段
４  走行手段
５  走行制御手段
６  モード制御手段
７  補助輪
８  吸引手段
９  電池
【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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