(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体を被清掃面に対し移動させる移動手段と、
前記移動手段による前記本体の前記被清掃面に対する移動方向を変更する操舵手段と、
前記被清掃面を清掃する清掃手段と、
前記本体に設けられ、前記本体の周囲の状況を画像として撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像から、前記本体の前記移動手段による移動の妨げとなる障害物を認識する障害物認識手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を用いて、前記本体から前記障害物認識手段により認識された障害物までの距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された障害物までの距離を用いて、前記移動手段、前記操舵手段及び前記清掃手段を制御する本体制御手段と、を備え、
前記撮影手段は、１つのカメラを備え、
前記本体は、前記カメラを第１の位置と前記第１の位置とは異なる第２の位置とに移動させるカメラ移動手段を備え、
前記カメラ移動手段は、前記第１の位置と前記第２の位置とを結ぶ線に対する前記カメラの撮影方向の角度を変更することなく、前記カメラを前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させ、
前記距離算出手段は、前記第１の位置にある前記カメラにより撮影された画像と前記第２の位置にある前記カメラにより撮影された画像とを用いて、前記本体から前記障害物認識手段により認識された障害物までの距離を算出する自走式掃除機。
【請求項２】
前記距離算出手段は、前記第１の位置にある前記カメラにより撮影された画像における前記障害物認識手段により認識された障害物の位置と、前記第２の位置にある前記カメラにより撮影された画像における当該障害物の位置との画像内における移動量に基づいて当該障害物までの距離を算出する請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
前記第１の位置と前記第２の位置とを結ぶ線に対する前記カメラの撮影方向の角度を変更する撮影角度変更手段を備え、
前記撮影角度変更手段は、前記第１の位置にある前記カメラにより撮影された画像における前記障害物認識手段により認識された障害物の位置と、前記第２の位置にある前記カメラにより撮影された画像における当該障害物の位置とが同じ位置になるように前記カメラの撮影方向の角度を調節し、
前記距離算出手段は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離と、前記撮影角度変更手段により調節された角度とに基づいて、当該障害物までの距離を算出する請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
前記本体に設けられ、１以上の関節を有するアームをさらに備え、
前記カメラは、前記アームの先端部に設けられ、
前記カメラ移動手段は、前記アームにより構成される請求項１又は請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
前記本体に設けられ、２以上の関節を有するアームをさらに備え、
前記カメラは、前記アームの先端部に設けられ、
前記カメラ移動手段及び前記撮影角度変更手段は、前記アームにより構成される請求項３に記載の自走式掃除機。
【請求項６】
前記アームの先端部に設けられた掴み部と、
前記撮影手段により撮影された画像を用いて、前記障害物認識手段により認識された障害物の大きさを判断する大きさ判断手段と、
前記大きさ判断手段により判断された障害物の大きさが予め定められた基準大きさ以下である場合に、前記アームの前記掴み部により当該障害物を掴んで持ち上げさせるよう前記アーム及び前記掴み部を制御するアーム制御手段と、をさらに備えた請求項４又は請求項５に記載の自走式掃除機。
【請求項７】
前記アーム制御手段は、前記清掃手段により既に清掃された領域内に前記アームで持ち上げた障害物を移動させるように前記アーム及び前記掴み部を制御する請求項６に記載の自走式掃除機。
【請求項８】
前記アームで障害物を持ち上げた状態で、被清掃面を清掃するよう前記移動手段、前記操舵手段及び前記清掃手段を制御する本体制御手段を備えた請求項７に記載の自走式掃除機。
【請求項９】
清掃対象となる領域内に設置された充電装置と、
前記撮影手段により撮影された画像から、前記充電装置を認識する充電装置認識手段と、をさらに備え、
前記距離算出手段は、前記撮影手段により撮影された画像を用いて、前記本体から前記充電装置認識手段により認識された前記充電装置までの距離を算出する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の自走式掃除機。
【請求項１０】
前記距離算出手段により算出された障害物までの距離を用いて、前記本体に対する当該障害物の相対的な位置を検出する相対位置検出手段をさらに備えた請求項９に記載の自走式掃除機。
【請求項１１】
前記相対位置検出手段は、前記距離算出手段により算出された前記充電装置までの距離を用いて、前記本体に対する前記充電装置の相対的な位置を検出し、
前記相対位置検出手段により検出された、前記本体に対する障害物及び前記充電装置の相対的な位置に基づいて、前記領域内における前記充電装置を基準とした当該障害物の絶対的な位置を検出する絶対位置検出手段をさらに備えた請求項１０に記載の自走式掃除機。
【請求項１２】
前記本体制御手段による前記移動手段及び前記操舵手段の制御結果に基づいて、前記本体の位置を検出する自機位置検出手段と、
前記相対位置検出手段により検出された前記本体に対する前記充電装置の相対的な位置に基づいて、前記自機位置検出手段により検出された前記本体の位置を補正する自機位置補正手段と、をさらに備えた請求項１１に記載の自走式掃除機。
【請求項１３】
前記充電装置には、予め定められた形状のマークが付され、
前記充電装置認識手段は、前記撮影手段により撮影された画像内における前記マークを識別することで、前記充電装置を認識する請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の自走式掃除機。
【請求項１４】
前記本体制御手段は、前記距離算出手段により算出された障害物までの距離が予め定められた第１の基準距離を保つように前記移動手段及び前記操舵手段を制御する請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の自走式掃除機。
【請求項１５】
前記本体制御手段は、前記距離算出手段により算出された障害物までの距離が予め定められた第２の基準距離以下となった場合に、前記移動手段による前記本体の移動を停止させ、前記操舵手段により前記本体の移動方向を変更させる請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の自走式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自走式掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における自走式掃除機においては、所定周波数の誘導信号を発生する外部誘導装置と、この外部誘導装置に接続され部屋の壁や家具の際に沿って部屋内を一周するように配設された可撓性のワイヤ又は金属製のテープである信号線と、を部屋内に設置し、掃除機本体を移動させる走行手段と、壁又は障害物までの距離を検出する測距手段と、電磁波を検知する信号検知部と、測距手段と信号検知手段の出力信号に基づいて走行手段を制御する制御手段を備え、この制御手段は、電磁誘導で検知した信号検知部の誘導信号が所定レベルになるように掃除機本体を信号線に沿って移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示された従来における自走式掃除機においては、自走式掃除機が、壁面又は障害物に衝突等することなく、部屋の壁沿いに一周させるために、予め部屋内を一周するように信号線を設置しなければならない。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、予め部屋内を一周するように信号線等の特別な設備を設置する必要なく、自走式掃除機が壁面又は障害物までの距離を把握して、壁面又は障害物に自走式掃除機が衝突等することなく、当該部屋内を自走して清掃することができる自走式掃除機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る自走式掃除機においては、本体と、前記本体を被清掃面に対し移動させる移動手段と、前記移動手段による前記本体の前記被清掃面に対する移動方向を変更する操舵手段と、前記被清掃面を清掃する清掃手段と、前記本体に設けられ、前記本体の周囲の状況を画像として撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像から、前記本体の前記移動手段による移動の妨げとなる障害物を認識する障害物認識手段と、前記撮影手段により撮影された画像を用いて、前記本体から前記障害物認識手段により認識された障害物までの距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された障害物までの距離を用いて、前記移動手段、前記操舵手段及び前記清掃手段を制御する本体制御手段と、を備え、前記撮影手段は、１つのカメラを備え、前記本体は、前記カメラを第１の位置と前記第１の位置とは異なる第２の位置とに移動させるカメラ移動手段を備え、前記カメラ移動手段は、前記第１の位置と前記第２の位置とを結ぶ線に対する前記カメラの撮影方向の角度を変更することなく、前記カメラを前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させ、前記距離算出手段は、前記第１の位置にある前記カメラにより撮影された画像と前記第２の位置にある前記カメラにより撮影された画像とを用いて、前記本体から前記障害物認識手段により認識された障害物までの距離を算出する構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る自走式掃除機においては、予め部屋内を一周するように信号線等の特別な設備を設置する必要なく、自走式掃除機が壁面又は障害物までの距離を把握して、壁面又は障害物に自走式掃除機が衝突等することなく、当該部屋内を自走して清掃することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の全体を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機を底面側から見た斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機が備えるアームの可動範囲を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機及び充電ステーションが配置された部屋の上面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る充電ステーションに設けられたマークの一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の機能的な構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における対象物までの距離測定の第１の方法を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における対象物までの距離測定の第２の方法を説明する図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における対象物までの距離測定の第２の方法を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における対象物までの距離測定の第３の方法を説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における充電ステーションまでの距離測定方法を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機における充電ステーションまでの距離測定方法を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の移動動作を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の旋回動作を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の自機位置検出動作を説明する図である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の清掃対象領域の検出動作を説明する図である。
【図１８】この発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の清掃動作を説明する図である。
【図１９】この発明の実施の形態２に係る自走式掃除機の障害物移動動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を添付の図面を参照しながら説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示している。同符号の部分についての重複説明は適宜に簡略化又は省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１から図１８は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は自走式掃除機の全体を示す斜視図、図２は自走式掃除機を底面側から見た斜視図、図３は自走式掃除機の側面図、図４は自走式掃除機が備えるアームの可動範囲を説明する図、図５は自走式掃除機及び充電ステーションが配置された部屋の上面図、図６は充電ステーションに設けられたマークの一例を示す図、図７は自走式掃除機の機能的な構成を示すブロック図、図８は自走式掃除機における対象物までの距離測定の第１の方法を説明する図、図９及び図１０は自走式掃除機における対象物までの距離測定の第２の方法を説明する図、図１１は自走式掃除機における対象物までの距離測定の第３の方法を説明する図、図１２及び図１３は自走式掃除機における充電ステーションまでの距離測定方法を説明する図、図１４は自走式掃除機の移動動作を説明する図、図１５は自走式掃除機の旋回動作を説明する図、図１６は自走式掃除機の自機位置検出動作を説明する図、図１７は自走式掃除機の清掃対象領域の検出動作を説明する図、図１８は自走式掃除機の清掃動作を説明する図である。
【００１２】
図１に示すように、この発明に係る自走式掃除機は、本体１００、アーム２００及びカメラ３００を備えている。本体１００は、略円盤状の外形を呈する。本体１００の上面中央には、アーム２００が取り付けられている。アーム２００の先端部には、カメラ３００が取り付けられている。
【００１３】
図２に示すように、本体１００の底面部における前方寄りの位置には、吸気ノズル１０１が形成されている。吸気ノズル１０１は、本体１００内部に設けられた風路１０２を通じて、本体１００内部のほぼ中央に収納された集塵袋１０３へと繋がっている。本体１００内部における集塵袋１０３の後方にはブロワー１０４が設けられている。このブロワー１０４が発生する負圧により、吸気ノズル１０１から集塵袋１０３内へと塵埃を吸引することができる。なお、吸気ノズル１０１には、図示しない回転ブラシが設けられている。
【００１４】
本体１００の底面部における左右両側寄りには、一対の駆動輪１０５が設けられている。これらの駆動輪１０５は、本体１００の底面部に設けられた開口部から下方へと突出し、被清掃面である床面に接地可能に設けられる。一対の駆動輪１０５は、本体１００の左右中心線を挟んで対称となるように配置されている。一対の駆動輪１０５は、図示しないモーターによってそれぞれ独立に駆動される。それぞれの駆動輪１０５は、互いに独立して正逆両方向に回転することが可能である。
【００１５】
本体１００の底面部には、２つの補助輪１０６がさらに設けられている。補助輪１０６のうち１つは、本体１００の左右中心線上における吸気ノズル１０１と集塵袋１０３との間の位置に配置されている。もう１つの補助輪１０６は、本体１００の左右中心線上における後方寄りに配置されている。これらの補助輪１０６は、本体１００に対し方向転換自在に取り付けられる。本体１００は、駆動輪１０５と補助輪１０６とによって被清掃面である床面上に支持される。
【００１６】
次に図３を参照しながら、アーム２００の構成について説明する。アーム２００は、旋回機構２０１を介して本体１００の上面部における中央に取り付けられている。旋回機構２０１は、本体１００の上面部に対し垂直な軸を中心にして本体１００に対して回転する。旋回機構２０１は、本体１００に対し、予め定められた角度範囲（例えば３６０°等）内で回転可能である。この旋回機構２０１により、旋回機構２０１の上部に取り付けられたアーム２００の、本体１００に対する向きを変えることができる。
【００１７】
旋回機構２０１の上部には、第１のアーム部２０２が上方に向けて突出するように設けられている。第１のアーム部２０２の上端には、第１の関節２０３を介して第２のアーム部２０４が取り付けられている。第１のアーム部２０２と第２のアーム部２０４とがなす角度は、第１の関節２０３を介して予め定められた角度範囲内で変化させることができる。
【００１８】
第２のアーム部２０４における第１の関節２０３とは反対側の端部には、第２の関節２０５を介して第３のアーム部２０６が連結されている。第２のアーム部２０４と第３のアーム部２０６とがなす角度は、第２の関節２０５を介して予め定められた角度範囲内で変化させることができる。
【００１９】
第３のアーム部２０６における第２の関節２０５とは反対側の端部には、第３の関節２０７を介して掴み部２０８が取り付けられている。掴み部２０８は、例えば、一対の指部を備えている。掴み部２０８は、一対の指部の間隔を変化させることで、種々の物を掴み持つことが可能である。第３の関節２０７は、第３のアーム部２０６の長手方向と平行な軸を中心として、第３のアーム部２０６に対する掴み部２０８の向き（すなわち、掴み部２０８の一対の指部の向き）を回転させることが可能である。
【００２０】
アーム２００の先端部、すなわち、掴み部２０８には、カメラ３００が取り付けられている。ここでは、カメラ３００は、掴み部２０８における一対の指部の間に配置されている。
【００２１】
このように構成されたアーム２００及びカメラ３００により、本体１００に対するカメラ３００の位置を、アーム２００の可動範囲内において変更することが可能である。図４に示すのはその一例である。図４には、カメラ３００の撮影方向を前方水平方向に維持したまま、アーム２００によりカメラ３００の位置を変化させた場合の例を示している。
【００２２】
この図４に示す（ａ）の状態にアーム２００を移動したときに、カメラ３００の位置を最も低くすることができる。また、アーム２００を図４の（ｂ）の状態にすることで、カメラ３００の位置を最も高くすることができる。そして、アーム２００を図４の（ｃ）の状態にすることで、カメラ３００の位置を、（ａ）の最低位置と（ｂ）の最高位置との中間（中位）にすることができる。なお、アーム２００を図４の（ｄ）の状態にすれば、カメラ３００の位置を最も後ろにすることができる。また、ここでは図示していないが、第１のアーム部２０２と第２のアーム部２０４とがなす角度を直角とし、前方に向けて第２のアーム部２０４と第３のアーム部２０６とが直線状になるように伸ばせば、カメラ３００の位置を最も前にすることができる。
【００２３】
以上のように構成された自走式掃除機（本体１００）が、清掃対象である部屋４００の内部に配置されている例を示すのが図５である。この図５に示すように、清掃対象領域である部屋４００の内部には、充電ステーション５００が設置されている。自走式掃除機の本体１００を駆動する電力は、本体１００に内蔵されたバッテリーにより賄われる。充電ステーション５００は、この本体１００に内蔵されたバッテリーを充電するための充電装置である。
【００２４】
充電ステーション５００と本体１００とには電気的に互いに接続可能な端子がそれぞれ設けられている。そして、本体１００が充電ステーション５００に近接し端子同士を接続することで、充電ステーション５００から本体１００の内蔵バッテリーへの充電が行われる。なお、充電ステーション５００は、家庭用コンセント等により商用電源に接続されている。
【００２５】
充電ステーション５００の表面には、例えば図６に示すような予め定められた形状及び大きさのマーク５０１が付されている。このマーク５０１は、充電ステーション５００の様々な方向及び位置から見ることが可能な位置に配置される。充電ステーション５００にマーク５０１を複数設けるようにしてもよい。この場合には、どの位置から見ても１つのマーク５０１のみが見えるように複数のマーク５０１の位置を決定することが望ましい。
【００２６】
次に、図７を参照しながら、自走式掃除機の本体１００、アーム２００及びカメラ３００の制御系統の機能的な構成について説明する。なお、以下で説明する各機能は、本体１００内に収容された制御基板等により実装される。
【００２７】
掴み部２０８を含むアーム２００の動作は、アーム制御部６０１により制御される。カメラ３００は、本体１００に設けられ、本体１００の周囲の状況を画像として撮影する撮影手段を構成している。そして、前述したように、カメラ３００は、アーム２００の先端部にある掴み部２０８に設けられており、カメラ３００の位置及びカメラ３００の撮影方向をアーム２００により変更することが可能である。
【００２８】
よって、アーム２００は、カメラ３００を第１の位置と前記第１の位置とは異なる第２の位置とに移動させるカメラ移動手段を構成している。また、アーム２００は、前記第１の位置と前記第２の位置とを結ぶ線に対するカメラの撮影方向の角度を変更する撮影角度変更手段も構成している。
【００２９】
撮影手段であるカメラ３００により撮影された画像は、画像識別部６０２に入力される。画像識別部６０２は、カメラ３００により撮影された画像を処理し、当該画像内に撮影されている個々の物体を識別する。障害物認識部６０３は、画像識別部６０２により識別された個々の物体について、それが移動の妨げとなる障害物であるか否かを判別する。すなわち、画像識別部６０２及び障害物認識部６０３は、撮影手段であるカメラ３００により撮影された画像から、本体１００の移動の妨げとなる障害物を認識する障害物認識手段を構成している。
【００３０】
また、充電ステーション認識部６０４は、画像識別部６０２により識別された個々の物体について、それが充電ステーション５００であるか否かを判別する。すなわち、画像識別部６０２及び充電ステーション認識部６０４は、撮影手段であるカメラ３００により撮影された画像から、充電装置である充電ステーション５００を認識する充電装置認識手段を構成している。
【００３１】
なお、ここで、前述したように、充電ステーション５００の表面には、予め定められた形状及び大きさのマーク５０１が付されている。充電ステーション認識部６０４は、画像識別部６０２により識別された物体にマーク５０１が付されているか否かを確認することで、当該物体が充電ステーション５００であるか否かを判断することができる。すなわち、充電装置認識手段は、カメラ３００により撮影された画像内におけるマーク５０１を識別することで、充電ステーション５００を認識することができる。
【００３２】
距離算出部６０５は、撮影手段であるカメラ３００により撮影された画像を用いて、本体１００から、障害物認識部６０３により認識された障害物及び充電ステーション認識部６０４により認識された充電ステーション５００までの距離を算出する。この距離算出部６０５における本体１００から障害物及び充電ステーション５００までの距離の算出方法について、次に説明する。
【００３３】
まず、図８を参照しながら、本体１００から障害物及び充電ステーション５００までの距離を算出する第１の方法を説明する。なお、ここでは、距離算出の対象が充電ステーション５００である場合を説明するが、距離算出の対象が障害物であっても同様である。この第１の方法においては、アーム２００は、前述したカメラ移動手段及び撮影角度変更手段の両手段として働く。
【００３４】
ここでは、カメラ３００が配置される前記第１の位置及び前記第２の位置は、上下方向に高さｈだけ離れた位置であるとする。そして、下側の位置を前記第１の位置とし、上側の位置を前記第２の位置とする。なお、前記第１の位置及び前記第２の位置は、上下方向のみならず、例えば、左右方向に予め定めた距離だけ離れた位置であってもよい。
【００３５】
まず、カメラ移動手段としてのアーム２００により、カメラ３００を、前記第１の位置で撮影方向が前方水平方向となるようにする。そして、この状態でカメラ３００により充電ステーション５００が画像内に入るように撮影する。次に、カメラ移動手段としてのアーム２００により、カメラ３００を前記第２の位置へと移動させる。この際、前記第２の位置にあるカメラ３００により撮影された画像内における充電ステーション５００の位置は、カメラが前記第１の位置から前記第２の位置に移動したことに伴う視差により、カメラ３００が前記第１の位置で撮影した画像内における位置から移動する。
【００３６】
そこで、アーム２００は撮影角度変更手段として働いて前記第２の位置にあるカメラ３００の撮影方向を水平より下向きに変更し、前記第１の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における充電ステーション５００の位置と、前記第２の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における充電ステーション５００の位置とが同じ位置になるようにカメラ３００の撮影方向の角度を調節する。このように調節された時の、水平方向に対するカメラ３００の撮影角度をθとする。この角度θは、前記第１の位置から充電ステーション５００を撮影した時のカメラ３００の仰角と、前記第２の位置から充電ステーション５００を撮影した時の仰角との角度の差であると言える。
【００３７】
ここで、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離である高さｈと、撮影角度変更手段であるアーム２００に調節された角度θは、既知である。距離算出部６０５は、この高さｈと角度θとから、次の（１）を用いて、本体１００から充電ステーション５００（又は障害物）までの距離Ｌを算出する。
【００３８】
Ｌ＝ｈ×（１／ｔａｎθ）  ・・・  （１）
【００３９】
具体的に例えば、ｈ＝３０ｃｍ、θ＝１０°である場合、距離Ｌは、（１）式にこれらの値を代入したＬ＝３０×（１／ｔａｎ１０°）から、おおよそ１７０ｃｍであると求めることができる。
【００４０】
次に、図９及び図１０を参照しながら、本体１００から障害物及び充電ステーション５００までの距離を算出する第２の方法を説明する。なお、ここでも、前記第１の方法と同じく、距離算出の対象が充電ステーション５００である場合を説明するが、距離算出の対象が障害物であっても同様である。この第２の方法においては、アーム２００は、前述したカメラ移動手段として働く。
【００４１】
また、ここでも、前記第１の方法と同じく、カメラ３００が配置される前記第１の位置及び前記第２の位置は、上下方向に高さｈだけ離れた位置であるとする。そして、下側の位置を前記第１の位置とし、上側の位置を前記第２の位置とする。なお、前記第１の位置及び前記第２の位置は、上下方向のみならず、例えば、左右方向に予め定めた距離だけ離れた位置であってもよい。
【００４２】
まず、カメラ移動手段としてのアーム２００により、カメラ３００を、前記第１の位置で撮影方向が前方水平方向となるようにする。そして、この状態でカメラ３００により充電ステーション５００が画像内に入るように撮影する。次に、カメラ移動手段としてのアーム２００により、カメラ３００を前記第２の位置へと移動させる。この際、カメラ３００により撮影された画像内における充電ステーション５００の位置は、カメラが前記第１の位置から前記第２の位置に移動したことに伴う視差により、カメラ３００が前記第１の位置で撮影した画像内における位置から移動する。
【００４３】
この際におけるカメラ３００により撮影される画像の様子を示すのが図１０である。この図１０の（ａ）に示すのが、カメラ３００が前記第１の位置にある時に撮影された、充電ステーション５００のマーク５０１の画像である。そして、カメラ３００が前記第２の位置にある時に撮影された画像においては、図１０の（ｂ）に示すように、図１０の（ａ）と比較して当該画像内において移動量Ｘだけ下側に移動する。この移動量Ｘは、例えば当該画像内における画素（ピクセル）数を単位に計測することができる。
【００４４】
ここで、前記第１の方法と同様に、前記第１の位置から充電ステーション５００を撮影した時のカメラ３００の仰角と、前記第２の位置から充電ステーション５００を撮影した時の仰角との差を角度θとすると、移動量Ｘはｔａｎθに正比例する。そこで、その比例係数をαとすると、次の（２）式が成り立つ。
【００４５】
ｔａｎθ＝Ｘ／α  ・・・  （２）
【００４６】
そこで、予め本体１００と対象物との距離Ｌが分かっている状態での移動量Ｘを測定することにより係数αを同定しておけば、（２）式を（１）式に代入した次の（３）式を用いることで、距離算出部６０５は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離である高さｈと、移動量Ｘとから、本体１００から充電ステーション５００（又は障害物）までの距離Ｌを算出することができる。
【００４７】
Ｌ＝ｈ×（α／Ｘ）  ・・・  （３）
【００４８】
なお、ｈを常に一定とする場合には、ｈ×αを定数βとして取り扱うことができる。この場合には、（３）式は次の（３’）式に簡略化できる。
【００４９】
Ｌ＝β／Ｘ  ・・・  （３’）
【００５０】
以上の本体１００から障害物及び充電ステーション５００までの距離を算出する第１の方法及び第２の方法は、いずれも、距離算出部６０５が、前記第１の位置にあるカメラ３００により撮影された画像と前記第２の位置にあるカメラ３００により撮影された画像とを用いて、本体１００から障害物認識部６０３により認識された障害物までの距離、又は、本体１００から充電ステーション認識部６０４により認識された充電ステーション５００までの距離を算出するものである。
【００５１】
そして、前記第１の方法においては、前記第１の位置と前記第２の位置とを結ぶ線に対するカメラの撮影方向の角度を変更する撮影角度変更手段としてのアーム２００を備え、撮影角度変更手段としてのアーム２００は、前記第１の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における障害物（又は充電ステーション５００）の位置と、前記第２の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における当該障害物（又は充電ステーション５００）の位置とが同じ位置になるようにカメラの撮影方向の角度を調節し、距離算出部６０５は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離ｈと、撮影角度変更手段により調節された角度θとに基づいて、当該障害物（又は充電ステーション５００）までの距離を算出する。
【００５２】
また、前記第２の方法においては、距離算出部６０５は、前記第１の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における障害物（又は充電ステーション５００）の位置と、前記第２の位置にあるカメラ３００により撮影された画像における当該障害物（又は充電ステーション５００）の位置との画像内における移動量Ｘに基づいて当該障害物（又は充電ステーション５００）までの距離を算出する。
【００５３】
以上においては、撮影手段として１つのカメラ３００を、カメラ移動手段であるアーム２００により前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させる場合について説明した。このようにカメラ３００を移動させて用いることで、カメラ３００を複数設けることなく、障害物等までの距離を算出することができる。なお、カメラ移動手段として用いることができるのはここで説明したアーム２００限られない。例えば、カメラ３００をレールに沿って移動可能に設けるようにしてもよい。撮影角度変更手段についても、アーム２００に限られず他の既知の機構を用いてもよい。ただし、アーム２００を用いることで、より柔軟かつ広範囲にわたって容易にカメラ３００の位置を変えることができる。
【００５４】
また、カメラ移動手段を備えずに、撮影手段として第１のカメラ及び第２のカメラの２つのカメラを備えるようにしてもよい。この場合には、撮影手段として、本体１００に設けられた第１のカメラと、本体１００における第１のカメラの設置箇所とは異なる位置に設けられた第２のカメラと、を備える。例えば、第１のカメラは前記第１の位置に配置され、第２のカメラは前記第２の位置に配置される。
【００５５】
そして、距離算出部６０５は、第１のカメラにより撮影された画像と第２のカメラにより撮影された画像とを用いて、本体１００から障害物認識部６０３により認識された障害物、又は、本体１００から充電ステーション認識部６０４により認識された充電ステーション５００までの距離を算出する。この場合にも、前述した第１の方法及び第２の方法と同様の方法を利用することができる。また、このような構成によれば、障害物等までの距離を算出する際にカメラの位置を移動させる必要がない。
【００５６】
次に、図１１を参照しながら、本体１００から障害物までの距離を算出する第３の方法を説明する。この第３の方法は、前記第１の方法又は前記第２の方法を用いて、１回は本体１００からの距離を測定したことがある障害物に用いることができる方法である。
【００５７】
すなわち、ある障害物について、前記第１の方法又は前記第２の方法により本体１００からの距離を測定した場合に、その際のカメラ３００により撮影された画像における当該障害物の長さＸを記憶しておく。この際、記憶する当該障害物の長さＸは、当該障害物の外縁寸法でもよいし、当該障害物における特徴点間の距離（例えば、家具の前縁の長さ等）でもよい。
【００５８】
ここで、カメラ３００により撮影された画像における当該障害物の長さＸと、本体１００から当該障害物までの距離Ｌとは、（３’）式に類似する反比例の関係にある。そこで、１度、本体１００までの距離を算出した当該障害物については、この反比例の関係を利用することで、距離算出部６０５は本体１００から当該障害物までの距離を算出することができる。
【００５９】
最後に、図１２及び図１３を参照しながら、本体１００から充電ステーション５００までの距離を算出する第４の方法を説明する。前述したように、充電ステーション５００の表面には、マーク５０１が付されている。このマーク５０１の大きさは予め定められた既知のものである。したがって、例えば図１２に示すマーク５０１の高さｈは既知である。
【００６０】
この場合においても、前述した第３の方法の場合と同じく、カメラ３００により撮影された画像における充電ステーション５００の長さＸ（図１３）と、本体１００から充電ステーション５００までの距離Ｌとは、（３’）式に類似する反比例の関係にある。そこで、予め本体１００と充電ステーション５００との距離Ｌが分かっている状態での長さＸを測定しておけば、マーク５０１の高さｈは変化しないことから、この反比例の関係を利用することで、距離算出部６０５は本体１００から充電ステーション５００までの距離を算出することができる。
【００６１】
以上のような第１の方法から第４の方法を適宜に用いることで、距離算出部６０５は、本体１００から障害物認識部６０３により認識された障害物、又は、本体１００から充電ステーション認識部６０４により認識された充電ステーション５００までの距離を算出する。
【００６２】
再び図７に戻って参照しながら、自走式掃除機の制御系統の説明を続ける。本体制御部６０６は、以上のようにして距離算出部６０５により算出された障害物までの距離を用いて、移動手段６０７、操舵手段６０８及び清掃手段６０９を制御する。移動手段６０７とは、本体１００を被清掃面である床面に対し移動させる手段である。また、操舵手段６０８とは、移動手段６０７による本体１００の被清掃面である床面に対する移動方向を変更する手段である。これらの移動手段６０７及び操舵手段６０８は、ここでは、具体的には、本体１００が備える駆動輪１０５により構成される。
【００６３】
すなわち、前述したように、一対の駆動輪１０５は、それぞれが独立して正逆両方向に回転することができる。そこで、２つの駆動輪１０５を同一方向に回転させることで本体１００を前後方向に前進、後退させることができる。また、２つの駆動輪１０５を同一方向に回転させるとともに、一方を他方より回転速度を小さくすることで、回転速度の小さい駆動輪１０５の側へと本体１００の移動方向を変えつつ本体１００を移動させることができる。さらに、一方の駆動輪１０５を回転させ、他方の駆動輪１０５を停止させることによっても、停止させた駆動輪１０５の側へと本体１００の移動方向を変えつつ本体１００を移動させることができる（信地旋回）。そして、２つの駆動輪１０５を互いに反対方向に回転させることで、本体１００をその場で超信地旋回させることができる。
【００６４】
また、清掃手段６０９とは、被清掃面である床面を清掃する手段である。ここでは、具体的には、本体１００が備える吸気ノズル１０１、風路１０２、集塵袋１０３及びブロワー１０４（並びに吸気ノズル１０１に設けられた回転ブラシ）により清掃手段６０９が構成されている。本体制御部６０６は、主にブロワー１０４（及び回転ブラシ）の動作を制制することで清掃手段の動作を制御する。
【００６５】
本体制御部６０６による障害物までの距離を用いた移動手段６０７、操舵手段６０８及び清掃手段６０９の制御について図１４及び図１５を参照しながら説明する。まず、図１４に示すのは、本体制御部６０６が、距離算出部６０５により算出された障害物までの距離が予め定められた第１の基準距離を保つように移動手段６０７及び操舵手段６０８を制御する場合の一例である。
【００６６】
この図１４に示す例においては、部屋４００の壁面４０１が図面に向かって上側にある。そして、カメラ３００により撮影された画像により、障害物認識部６０３は、この壁面４０１を障害物として認識する。距離算出部６０５は、障害物である壁面４０１と本体１００との距離を算出する。本体制御部６０６は、距離算出部６０５により算出される本体１００と壁面４０１との距離が予め定められた第１の基準距離を保つように移動手段６０７及び操舵手段６０８を制御する。
【００６７】
すなわち、距離算出部６０５により算出される本体１００と壁面４０１との距離が前記第１の基準距離よりも遠ければ、本体制御部６０６は、移動手段６０７及び操舵手段６０８すなわち駆動輪１０５を制御して、壁面４０１に近づく方向へと本体１００を移動させる。
【００６８】
そして、距離算出部６０５により算出される本体１００と壁面４０１との距離が前記第１の基準距離になれば、今度は、本体制御部６０６は、移動手段６０７及び操舵手段６０８を制御して、本体１００から見て壁面４０１が検出された方向とは直交する方向へと本体１００を移動させる。
【００６９】
すなわち、図１４の図面に向かって一番左側にある本体１００と壁面４０１との距離をＸ１、図面に向かって真中にある本体１００と壁面４０１との距離をＸ２、図面に向かって一番右にある本体１００と壁面４０１との距離をＸ３とすると、これらは全て等しくＸ１＝Ｘ２＝Ｘ３である。このようにすることで、図１４に示すように、本体１００と壁面４０１との距離を前記第１の基準距離に保って、本体１００を壁面４０１と平行に壁面４０１に沿って移動させることができる。
【００７０】
次に、図１５に示すのは、本体制御部６０６が、距離算出部６０５により算出された障害物までの距離が予め定められた第２の基準距離以下となった場合に、移動手段６０７による本体１００の移動を停止させ、操舵手段６０８により本体１００の移動方向を変更させるように制御する場合の一例である。
【００７１】
この図１５に示す例においては、部屋４００の壁面４０１が図面に向かって上側と右側にある。そして、これら２つの壁面４０１が交わる箇所に隅角部４０２が形成されている。前述した制御により、図１５に向かって上側の壁面４０１に沿って移動してきた本体１００が部屋４００の隅角部４０２に差しかかると、本体１００は、図１５に向かって右側の壁面４０１に接近する。
【００７２】
このような場合には、カメラ３００により撮影された画像により、障害物認識部６０３は、この右側の壁面４０１を障害物として認識する。距離算出部６０５は、障害物である右側の壁面４０１と本体１００との距離を算出する。本体制御部６０６は、距離算出部６０５により算出される本体１００と右側の壁面４０１との距離が予め定められた第２の基準距離となった場合に、まず、移動手段６０７による本体１００の移動を停止させる。次いで、操舵手段６０８により本体１００の移動方向を変更させる。具体的には、一対の駆動輪１０５を互いに逆方向に回転させて、本体１００をその場で超信地旋回させる。
【００７３】
以上のように、図１４及び図１５の例により説明した制御を行うことで、障害物である壁面４０１及び家具等に衝突することなく、壁面４０１及び家具等に沿って本体１００を移動させることができる。したがって、清掃対象領域であるところの部屋４００内における清掃可能領域の外縁に沿って本体１００を移動させることが可能となる。
【００７４】
なお、前記第２の基準距離の値は、前記第１の基準距離の値とは無関係に設定することが可能である。ただし、前記第２の基準距離を、前記第１の基準距離と等しくすることは妨げられない。また、以上の移動手段６０７及び操舵手段６０８の制御中において、本体制御部６０６は、清掃手段６０９を動作させて床面を清掃するようにしてもよい。
【００７５】
再び図７に戻って参照しながら、自走式掃除機の制御系統の説明を続ける。相対位置検出部６１０は、距離算出部６０５により算出された障害物までの距離を用いて、本体１００に対する当該障害物の相対的な位置を検出する。より詳しくは、距離算出部６０５により算出された障害物までの距離と、本体１００から見て当該障害物が検出された方向とに基づいて、相対位置検出部６１０は、本体１００に対する当該障害物の距離及び方向すなわち相対位置を特定することができる。相対位置検出部６１０により検出された本体１００に対する障害物の相対位置は、本体１００が備える記憶部６１２に記憶される。
【００７６】
また、相対位置検出部６１０は、距離算出部６０５により算出された充電ステーション５００までの距離を用いて、本体１００に対する充電ステーション５００の相対的な位置を検出する。これも先程の障害物の場合と同じく、より詳しくは、距離算出部６０５により算出された充電ステーション５００までの距離と、本体１００から見て充電ステーション５００が検出された方向とに基づいて、相対位置検出部６１０は、本体１００に対する充電ステーション５００の距離及び方向すなわち相対位置を特定する。相対位置検出部６１０により検出された本体１００に対する充電ステーション５００の相対位置も、本体１００が備える記憶部６１２に記憶される。
【００７７】
絶対位置検出部６１１は、記憶部６１２に記憶されている各障害物及び充電ステーション５００の本体１００に対する相対位置に基づいて、清掃対象領域である部屋４００内における各障害物の絶対的な位置を検出する。ここでいう「絶対的な位置」とは、清掃対象領域である部屋４００内において、充電ステーション５００の位置を基準点すなわち座標原点とした座標系で特定・把握される位置のことである。
【００７８】
本体１００が部屋４００内の同一位置にある時における、本体１００に対する各障害物及び充電ステーション５００の相対位置が分かれば、例えば位置ベクトル演算等により、充電ステーション５００に対する各障害物の相対位置、すなわち、ここでいう絶対位置を求めることができる。このようにして、絶対位置検出部６１１は、相対位置検出部６１０により検出された、本体１００に対する障害物及び充電ステーション５００の相対的な位置に基づいて、清掃対象領域（部屋４００）内における充電ステーション５００を基準とした当該障害物の絶対的な位置を検出する。絶対位置検出部６１１により検出された各障害物の絶対位置は、記憶部６１２に記憶される。
【００７９】
自機位置検出部６１３は、本体制御部６０６による移動手段６０７及び操舵手段６０８の制御結果に基づいて、本体１００の位置を検出する。すなわち、自機位置検出部６１３は、ある始点から、移動手段６０７及び操舵手段６０８により、どの方向にどのくらいの距離だけ移動したのかを随時把握することで、当該始点を基準とする自機の位置を検出する。
【００８０】
この際、自機位置検出の基準となる始点を充電ステーション５００にすることで、自機位置を充電ステーション５００を基準とする絶対位置により把握することができる。すなわち、自機位置を、記憶部６１２に記憶されている絶対位置検出部６１１により検出された各障害物の絶対位置と、同じ座標系で扱うことができる。
【００８１】
また、自機位置補正部６１４は、相対位置検出部６１０により検出された本体１００に対する充電ステーションの相対的な位置に基づいて、自機位置検出部６１３により検出された本体１００の位置を補正する。
【００８２】
前述したように、自機位置検出の基準となる始点を充電ステーション５００にした場合、自機位置検出部６１３により検出される自機位置は、絶対位置、すなわち、充電ステーション５００に対する相対位置により把握される。したがって、この場合、理想的には、自機位置検出部６１３により検出される自機位置は、相対位置検出部６１０により検出された本体１００に対する充電ステーション５００の相対的な位置と常に逆ベクトルの関係にあることになる。
【００８３】
そこで、自機位置補正部６１４は、予め定められた条件が成立した場合に、自機位置検出部６１３により検出される自機位置を、相対位置検出部６１０により検出された本体１００に対する充電ステーション５００の相対的な位置の逆ベクトルとなるように補正する。この自機位置補正を実施する条件としては、例えば、前回に自機位置補正を実施してから予め定めた一定時間が経過したとき、あるいは、障害物認識部６０３により本体１００の移動方向にある障害物を認識したとき等が考えられる。
【００８４】
ここで、本体１００に対する充電ステーション５００の相対的な位置を検出するためには、充電ステーション認識部６０４により充電ステーション５００が認識される必要がある。そこで、自機位置補正を実施する際には、まず、操舵手段６０８により本体１００をその場で旋回させる、あるいは、旋回機構２０１によりアーム２００を本体１００に対して旋回させることで、本体１００の全方向についてカメラ３００により撮影を行って、充電ステーション５００がある方向を探すことになる。
【００８５】
なお、図７に示す大きさ判断部６１５は、この実施の形態１はで必ずしも設けられなくともよい。この大きさ判断部６１５については、実施の形態２において説明する。
【００８６】
次に、図１６から図１８を参照しながら、以上のように構成された自走式掃除機による清掃動作の流れの一例を説明する。ここでは、これらの図に示すように、清掃対象領域である部屋４００内には障害物としてテーブル、ソファ及びテレビの家具・家電が配置されているとする。
【００８７】
清掃を開始すると、まず、図１６に示すように、本体１００は、部屋４００内の充電ステーション５００がある位置を始点として、図１４及び図１５を参照しながら説明した制御により、部屋４００の壁面及び家具等に沿って移動する。この際に本体１００が移動した経路は、自機位置検出部６１３による検出結果を用いて記憶される。また、この際、前述した条件（例えば、一定時間の経過）が成立する都度、自機位置補正部６１４は、自機位置検出部６１３による自機位置検出結果の補正を実施する。
【００８８】
前述したように、本体１００は、障害物である壁面及び家具等に衝突することなく壁面４０１及び家具等に沿って移動し、清掃対象領域である部屋４００内における清掃可能領域の外縁に沿って移動する。そして、図１７に示すように、始点である充電ステーション５００の位置にまで本体１００が戻ってきたところで、今までの本体１００の移動経路で囲われた領域が清掃可能領域であると認識する。
【００８９】
この際、本体１００が充電ステーション５００まで戻ってくるまでに障害物認識部６０３により認識された各障害物は、それぞれの絶対位置が絶対位置検出部６１１により検出される。そして、検出された各障害物の絶対位置を記憶する。このようにして、部屋４００内の清掃可能領域と、部屋４００内の各障害物とを、充電ステーション５００を基準とした絶対位置で、まず把握する。なお、以上の移動中に清掃手段６０９を作動させて、清掃可能領域の外縁の清掃を行ってもよい。
【００９０】
そして、本体１００は、以上のようにして把握した部屋４００内の清掃可能領域の内側を清掃する。この際、図１８に示すように、予め定められた走行パターンを組み合わせて、清掃可能領域の内側の各箇所については、少なくとも一度は本体１００が通過して清掃がなされるように本体１００の動作が制御される。このようにして、清掃可能領域の内側の全て箇所において、清掃済みとなれば、本体制御部６０６は、清掃対象領域である部屋４００内の清掃は完了したと判断する。
【００９１】
部屋４００内の清掃が完了したと判断すると、旋回機構２０１によるアーム２００の旋回又は操舵手段６０８による本体１００の旋回を駆使して、充電ステーション５００がどこにあるかを把握する。そして、本体制御部６０６は、移動手段６０７及び操舵手段６０８を制御して本体１００を充電ステーション５００へと帰還させる。あるいは、充電ステーション５００は絶対位置の座標系における原点であるから、本体制御部６０６は、自機位置検出部６１３により検出した本体１００の現在位置から原点に戻るように移動手段６０７及び操舵手段６０８を制御して本体１００を充電ステーション５００へと帰還させてもよい。
【００９２】
なお、清掃中において本体１００に内蔵されているバッテリーの電圧が規定値よりも低下したことが検出された場合には、清掃を中断して本体１００を充電ステーション５００に帰還させ、内蔵バッテリーの充電を行うようにしてもよい。
【００９３】
以上のように構成された自走式掃除機は、本体１００と、本体１００を被清掃面に対し移動させる移動手段６０７と、移動手段６０７による本体１００の被清掃面に対する移動方向を変更する操舵手段６０８と、被清掃面を清掃する清掃手段６０９と、本体１００に設けられ、本体１００の周囲の状況を画像として撮影する撮影手段であるカメラ３００と、カメラ３００により撮影された画像から、本体１００の移動手段６０７による移動の妨げとなる障害物を認識する障害物認識部６０３と、カメラ３００により撮影された画像を用いて、本体１００から障害物認識部６０３により認識された障害物までの距離を算出する距離算出部６０５と、距離算出部６０５により算出された障害物までの距離を用いて、移動手段６０７、操舵手段６０８及び清掃手段６０９を制御する本体制御部６０６と、を備えたものである。
【００９４】
このため、予め部屋内を一周するように信号線等の特別な設備を設置する必要なく、自走式掃除機が壁面又は障害物までの距離を把握して、壁面又は障害物に自走式掃除機が衝突等することなく、当該部屋内を自走して清掃することができる。
【００９５】
実施の形態２．
図１９は、この発明の実施の形態２に係るもので、係る自走式掃除機の障害物移動動作を説明する図である。
まず、この実施の形態２における制御系統の機能的な構成を、実施の形態１の説明でも用いた図７を参照しながら説明する。この実施の形態２においては、制御系統に、大きさ判断部６１５が備えられている。大きさ判断部６１５は、撮影手段であるカメラ３００により撮影された画像を用いて、障害物認識部６０３により認識された障害物の大きさを判断するものである。
【００９６】
障害物の大きさは、例えば、距離算出部６０５に算した当該障害物までの距離と、カメラ３００により撮影された画像における当該障害物の大きさとを用いて算出することができる。大きさ判断部６１５は、このようにして対象となる障害物の大きさを算出し、算出された障害物の大きさが予め定められた基準大きさ以下であるか否かを判断する。
【００９７】
この基準大きさは、アーム２００の掴み部２０８により当該障害物を掴んで持ち上げることができる大きさであるか否かの基準として設定される。具体的に例えば、基準大きさを、本体１００の大きさと比較して小さい大きさ（例えば、タオルやペットボトル程度の大きさ）に設定すること等が考えられる。
【００９８】
アーム制御部６０１は、大きさ判断部６１５により判断された障害物７００の大きさが前記基準大きさ以下である場合に、アーム２００の掴み部２０８により当該障害物７００を掴んで持ち上げさせるようアーム２００及び掴み部２０８を制御する。そして、アーム制御部６０１は、清掃手段６０９により既に清掃された領域内にアーム２００で持ち上げた当該障害物７００を移動させるようにアーム２００及び掴み部２０８を制御する（図１９）。
【００９９】
この際、清掃手段６０９により既に清掃された領域が本体１００の周囲にない場合等には、本体制御部６０６は、アーム２００で当該障害物７００を持ち上げた状態で、被清掃面である床面を清掃するよう移動手段６０７、操舵手段６０８及び清掃手段６０９を制御する。そして、この清掃により本体１００の周囲に清掃済み領域を新たに作りだすことができるため、アーム制御部６０１は、こうしてできた清掃済み領域内にアーム２００で持ち上げた当該障害物７００を移動させるようにアーム２００及び掴み部２０８を制御する。
なお、他の構成については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。
【０１００】
以上のように構成された自走式掃除機は、本体１００と、本体１００を被清掃面に対し移動させる移動手段６０７と、移動手段６０７による本体１００の被清掃面に対する移動方向を変更する操舵手段６０８と、被清掃面を清掃する清掃手段６０９と、本体１００に設けられ、１以上の関節と先端部に設けられた掴み部２０８とを有するアーム２００と、アーム２００の先端部に設けられ、本体１００の周囲の状況を画像として撮影する撮影手段であるカメラ３００と、カメラ３００により撮影された画像から、本体１００の移動手段６０７による移動の妨げとなる障害物を認識する障害物認識部６０３と、カメラ３００により撮影された画像を用いて、障害物認識部６０３により認識された障害物の大きさを判断する大きさ判断部６１５と、大きさ判断部６１５により判断された障害物の大きさが予め定められた基準大きさ以下である場合に、アーム２００の掴み部２０８により当該障害物を掴んで持ち上げさせるようアーム２００及び掴み部２０８を制御するアーム制御部６０１と、を備えている。
【０１０１】
特許文献１に示されるような従来の自走式掃除機においては、未だ清掃がなされていない領域に掃除機の移動の妨げとなる障害物が存在する場合には、当該障害物が人の手で移動されるまでの当該領域を清掃することができなかった。
【０１０２】
これに対し、この発明の実施の形態２に係る自走式掃除機によれば、前述した実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、未だ清掃がなされていない領域にある障害物を自走式掃除機自ら移動させて、当該領域を清掃することが可能である。この際、当該障害物を既に清掃済みの領域に移動させることで、当該障害物を移動させる回数の最小化を図ることができる。
【０１０３】
また、アームで当該障害物を持ち上げた状態で清掃することで、自走式掃除機本体の周囲に清掃済みの領域がない場合であっても、清掃済みの領域を新たに作りだし、その領域に当該障害物を置き、当該障害物を移動させる回数の最小化を図ることが可能である。
【０１０４】
さらに、障害物に自走式掃除機が衝突等する前に、当該障害物を自走式掃除機の移動方向から取り除くことができるため、障害物に自走式掃除機が衝突等することなく、当該部屋内を自走して清掃することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１００  本体、１０１  吸気ノズル、１０２  風路、１０３  集塵袋、１０４  ブロワー、１０５  駆動輪、１０６  補助輪、２００  アーム、２０１  旋回機構、２０２  第１のアーム部、２０３  第１の関節、２０４  第２のアーム部、２０５  第２の関節、２０６  第３のアーム部、２０７  第３の関節、２０８  掴み部、３００  カメラ、４００  部屋、４０１  壁面、４０２  隅角部、５００  充電ステーション、５０１  マーク、６０１  アーム制御部、６０２  画像識別部、６０３  障害物認識部、６０４  充電ステーション認識部、６０５  距離算出部、６０６  本体制御部、６０７  移動手段、６０８  操舵手段、６０９  清掃手段、６１０  相対位置検出部、６１１  絶対位置検出部、６１２  記憶部、６１３  自機位置検出部、６１４  自機位置補正部、６１５  大きさ判断部、７００  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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【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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