(57)【要約】      （修正有）【課題】吸引力の低い運転モードで清掃した箇所と吸引力の高い運転モードで清掃した箇所とで清掃の程度に差が生じるのを是正する。【解決手段】吸引力を複数の段階に切換え可能な吸塵機構と、前記吸塵機構を動作させながら自走式掃除機を走行させて清掃を行うように制御し、該清掃の実行中に前記吸塵機構の吸引力の切換えを制御する制御部とを備え、前記制御部は、自走式掃除機が走行した箇所の軌跡及び前記吸引力に基づいて、各箇所を走行させる回数または走行速度を制御する自走式掃除機。【選択図】図１４
2013230294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引力を複数の段階に切換え可能な吸塵機構と、
前記吸塵機構を動作させながら自走式掃除機を走行させて清掃を行うように制御し、該清掃の実行中に前記吸塵機構の吸引力の切換えを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、自走式掃除機が走行した箇所の軌跡及び前記吸引力に基づいて、各箇所を走行させる回数または走行速度を制御することを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
人を感知する人感知部をさらに備え、
前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知した場合、前記吸引力を通常よりも低く抑えるように切換えることを特徴とする請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
前記人感知部は、人との距離を感知し、
前記制御部は、前記人との距離が近いほど前記吸引力を低く抑えるように切換えることを特徴とする請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
現在時刻を提供する時計部をさらに備え、
前記制御部は、前記清掃の実行中に時計部から取得した現在時刻に基づいて、前記吸引力を切換える請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、弱い吸引力のときは強い吸引力のときよりも自走式掃除機の走行の速度を抑えるように制御する請求項１〜４の何れか一つに記載の自動式掃除機。
【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。
【背景技術】
【０００２】
自走式掃除機は、所謂ロボット掃除機として知られている。ロボット掃除機でない一般の掃除機は、一方の先端に吸込口を有するホースをユーザが手に持って床面等の上を移動させ、吸込口から塵埃を吸引して清掃するものが主流である。ホースの他方の先端はいわゆるフィルターバッグ方式やサイクロン方式の集塵部に連通しており、吸込口から吸引された空気中の塵埃を捕集して集塵し、空気を排出する。このような一般の掃除機に対してロボット掃除機は、掃除機本体に自律走行機能を設け、例えば夜間に掃除機を無人で自律走行させながら掃除を行うものである（例えば、特許文献１および２参照）。
また、周囲の人に対して騒音が気になる夜間等の時間帯を予め設定できるようにしておき、掃除を開始する際に、予め設定されている時間帯であれば吸込用モータやブラシ用モータの回転数を低速にして、静音モードで掃除を行う掃除機が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５２１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１６７６１７号公報
【特許文献３】特開２０００−１９７５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自走式でない一般の掃除機は、清掃作業時にユーザがホースを手に持って操作を行うので、騒音が気になる状況か否かをユーザが判断することで騒音の問題に対処できる。ユーザが掃除機を静音モードに切換えることができるように操作ボタン等を設けておけばよい。これに対してロボット掃除機は人手を必要とせず自律して掃除を行う。よって、静音モードへの切換えは自律的に行うことが望まれる。特許文献３はその一手法を示している。また、別の他の手法として、周囲に存在する人をセンサで検出しつつ清掃作業を行い、人を検出するとそれに応答して前記動力部および／または前記吸塵機構の駆動を、通常の駆動（通常モード）よりも抑え、より静かな駆動（静音モード）で清掃作業を行うことが考えられる。その場合、静音モードは通常モードに比べて静かに清掃作業が行われる反面、吸引力は通常モードに比べると弱い。そうすると、ロボット掃除機が夜間に静音モードで室内を清掃した場合や、人が室内に居るときに人の周辺は静音モードに切り替えて清掃した場合、通常モードでの清掃と同様に一通りの清掃を行っただけでは、全部あるいは一部の箇所の掃除が十分でないといった事態が起こりえる。
【０００５】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、吸引力の異なる複数の運転モードを切換えつつ自走式掃除機が清掃を行う場合、吸引力の低い運転モードで清掃した箇所と吸引力の高い運転モードで清掃した箇所とで清掃の程度に差が生じるのを是正するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、吸引力を複数の段階に切換え可能な吸塵機構と、前記吸塵機構を動作させながら自走式掃除機を走行させて清掃を行うように制御し、該清掃の実行中に前記吸塵機構の吸引力の切換えを制御する制御部とを備え、前記制御部は、自走式掃除機が走行した箇所の軌跡及び前記吸引力に基づいて、各箇所を走行させる回数または走行速度を制御することを特徴とする自走式掃除機を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の自走式掃除機は、吸引力の低い運転モードで清掃した箇所と吸引力の高い運転モードで清掃した箇所とで清掃の程度に差が生じるのを是正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の自走式掃除機の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の自走式掃除機の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２に示す自走式掃除機の底面を概略的に示す底面図である。
【図４】この発明に係る制御部が周囲の人を判断し、運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の一態様を示すフローチャートである。
【図５】この発明に係る制御部が周囲の人を感知して運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の異なる態様を示すフローチャートである。
【図６】この発明に係る制御部が周囲の人を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは複数の静音レベルのうちいずれかの静音モードを選択する処理を示すフローチャートである。
【図７】この発明に係る清掃終了時の帰還制御にかかるフローチャートである。
【図８】図６で、制御部が音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】この発明に係る清掃スコアマップの一例を示す説明図である。
【図１０】この発明に係る清掃スコアマップが清掃作業の進行に伴って更新される様子を示す第１の説明図である。
【図１１】この発明に係る清掃スコアマップが清掃作業の進行に伴って更新される様子を示す第２の説明図である。
【図１２】この発明に係る清掃スコアマップが清掃作業の進行に伴って更新される様子を示す第３の説明図である。
【図１３】この発明に係る清掃スコアマップが清掃作業の進行に伴って更新される様子を示す第４の説明図である。
【図１４】図１２〜図１３に示す態様の第１変形例により、清掃スコアマップが更新される様子を示す説明図である。
【図１５】図１０〜図１３に示す態様の第２変形例により、清掃スコアマップが更新される様子を示す説明図である。
【図１６】時間帯に応じた静音モードで清掃作業を行うこの発明の一態様において、清掃スコアマップが更新される様子を示す第１の説明図である。
【図１７】時間帯に応じた静音モードで清掃作業を行うこの発明の一態様において、清掃スコアマップが更新される様子を示す第２の説明図である。
【図１８】この発明に係る制御部が清掃作業の進行に伴って各ブロックの清掃スコアを更新する処理を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る自走式掃除機の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明の実施形態を説明する前に、この発明の好ましい態様について説明しておく。
この発明は、一つの態様として、複数の段階に吸引力を切換え可能な吸塵機構と、前記吸塵機構を収容する筐体と、前記筐体を駆動する動力部と、前記吸塵機構を動作させながら前記動力部により前記筐体を走行させて清掃を行うように制御し、その清掃の実行中に前記吸塵機構の吸引力の切換えを制御する制御部と、前記清掃の実行中に前記筐体が走行した箇所の軌跡と吸引力に応じた各箇所の清掃の程度を表す清掃スコアとを格納する記憶部とを備え、前記制御部は、いずれの箇所の清掃スコアも予め定められた閾値以上になるように、各箇所を走行させる回数または走行速度を制御してなる自走式掃除機である。
この発明の一態様として、周囲に存在する人を感知する人感知部をさらに備え、前記制御部は、前記人感知部が周囲に人を感知したことに応答して前記吸引力を通常よりも低く抑えるように切換え、強い吸引力ほど大きな値をその箇所の清掃スコアとして与えるように構成してもよい。このようにすれば、騒音が気にならないようにその人の周辺では吸引力を抑えて清掃を行っても、その箇所を走行させる回数を通常の吸引力で清掃を行った箇所よりも増やすか、またはその箇所を清掃するときの走行速度を通常よりも遅くするように前記制御部が制御するので、各箇所を同じ回数または走行速度で清掃する場合に比べて各箇所の清掃の程度の差が是正される。
【００１０】
さらに、前記人感知部は、人との距離を感知し、前記制御部は、前記人との距離が近いほど前記吸引力を低く抑えるように切換えてもよい。このようにすれば、人との距離に応じて、吸引力を３以上の段階に切換えて清掃を行うことができる。
【００１１】
あるいは、現在時刻を提供する時計部をさらに備え、前記記憶部は、清掃を実行する時間帯に応じた吸引力を予め格納し、前記制御部は、前記清掃の実行中に時計部から現在時刻を取得し、前記記憶部を参照して現在時刻に応じた吸引力に切換え、強い吸引力ほど大きな値をその箇所の清掃スコアとして与えるようにしてもよい。このようにすれば、騒音が気になる時間帯は吸引力を抑えて清掃を行っても、各箇所を走行させる回数または時間を通常の吸引力で清掃を行った箇所よりも増やすように前記制御部が制御するので、各箇所を同じ回数または走行速度で清掃する場合に比べて各箇所の清掃の程度の差が是正される。
【００１２】
また、前記制御部は、弱い吸引力のときは強い吸引力のときよりも前記筐体の走行の速度を抑えるように前記動力部を制御してもよい。このようにすれば、通常よりも吸引力を抑えて清掃を行う箇所は通常よりも走行速度を抑えて長い時間清掃を行うので、弱い吸引力を長時間の清掃によって補償し、清掃の程度の差を是正することができる。
【００１３】
この発明の好ましい態様は、上述の複数の態様のうち何れかを組み合わせたものも含む。
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００１４】
≪自走式掃除機の構成≫
図１は、この発明に係る自走式掃除機の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、この発明に係る自走式掃除機１は、主として、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、制御部１１、充電池１２、障害物検出部１４、集塵部１５を備える。さらに、動力部２１、右駆動輪２２Ｒ、左駆動輪２２Ｌ、吸気口３１、排気口３２、入力部５１、記憶部６１、人感知部１１３、電動送風機１１５およびイオン発生部１１７を備える。
【００１５】
この発明に係る自走式掃除機は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除するロボット掃除機である。この発明に係る自走式掃除機は、掃除が終了すると、自律的に図示しない充電ステーションに帰還する機能を有してもよい。
図２は、この発明に係る自走式掃除機の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
図３は、図２に示す自走式掃除機の底面を概略的に示す底面図である。
【００１６】
図２に示すように、本自走式掃除機１は、円盤形の筐体２を備えている。
筐体２は、底板２ａと、筐体２内に収容された集塵容器を出し入れするために開閉可能な蓋部３が中央部分に取付けられた天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口３２が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能すると共に、側板前部の衝突を検出する衝突センサ１４Ｃが内部に設けられている。さらに、図２に示すように、前方に前方超音波センサ１４Ｆが配置され、左側方に左方超音波センサ１４Ｌが配置されている。図２では隠れているが、右方超音波センサ１４Ｒが右側方に配置されている。
【００１７】
また、図３に示すように、底板２ａには前輪２７、右駆動輪２２Ｒ、左駆動輪２２Ｌおよび後輪２６を筐体２内から露出させて外部へ突出させる複数の孔部が形成されている。さらに、吸気口３１の奥に回転ブラシ９、吸気口３１の左右にサイドブラシ１０、前輪２７の前方に前輪床面検出センサ１８、左駆動輪２２Ｌの前方に左輪床面検出センサ１９Ｌ、右駆動輪２２Ｒの前方に右輪床面検出センサ１９Ｒがそれぞれ配置されている。
【００１８】
自走式掃除機１は、右駆動輪２２Ｒおよび左駆動輪２２Ｌが同一方向に正回転して前進し、前方超音波センサ１４Ｆが配置されている方向へ走行する。また、左右の駆動輪が同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより旋回する。例えば、自走式掃除機１は、障害物検出部１４の各センサにより掃除領域の周縁に到達した場合および進路上に障害物を検出した場合、左右の駆動輪を減速させた後に停止させる。その後、左右の駆動輪を互いに逆方向に回転させて旋回し向きを変える。このようにして、自走式掃除機１は、設置場所の全体あるいは所望範囲全体に渡って障害物を避けながら自走する。
ここで、前方とは、自走式掃除機１の前進方向（図３において、紙面に沿う上方）をいうものとし、後方とは、自走式掃除機１の後退方向（図３において、紙面に沿う下方）いうものとする。
【００１９】
以下、図１に示す各構成要素を説明する。
図１の制御部１１は、自走式掃除機１の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー、リアルタイムクロック等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、後述する記憶部６１に予め格納され、ＲＡＭに展開された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能などを実行する。
【００２０】
充電池１２は、自走式掃除機１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、掃除機能および走行制御を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、などの充電池が用いられる。
充電池１２の充電は、自走式掃除機１を図示しない充電ステーションに近接させた状態で、両者の露出した充電端子どうしを接触させることにより行う。
【００２１】
障害物検出部１４、特に左方、前方、右方の各センサ１４Ｌ、１４Ｆ、１４Ｒは、掃除機１が走行中に、室内の壁や机、いすなどの障害物に近づいたことを検出する部分である。障害物検出部１４の上述した各センサ１４Ｌ、１４Ｆ、１４Ｒ等は、超音波センサを用いて障害物への近接を検出する。超音波センサに代えて、あるいは超音波センサと共に、赤外線測距センサなど他の方式の非接触センサを用いてもよい。
衝突センサ１４Ｃは、自走式掃除機１が走行時に障害物と接触したことを検出するために、例えば、筐体２の前面側板２ｃの内部に配置される。例えば、マイクロスイッチ等の接触センサ等が用いられる。ＣＰＵは、衝突センサ１４Ｃからの出力信号に基づいて側板２ｃが障害物に衝突したことを知る。
【００２２】
前輪床面検出センサ１８、左輪床面検出センサ１９Ｌおよび右輪床面検出センサ１９Ｒは下り階段等の大きな段差を検出する。
ＣＰＵは、障害物検出部１４から出力された信号に基づいて、障害物や段差の存在する位置を認識する。認識された障害物や段差の位置情報に基づいて、その障害物や段差を避けて次に走行すべき方向を決定する。なお、左輪床面検出センサ１９Ｌおよび右輪床面検出センサ１９Ｒは、前輪床面検出センサ１８が段差の検出に失敗した場合や故障した場合に下り階段を検出し、自走式掃除機１の下り階段への落下を防止する。
【００２３】
人感知部１１３は、周囲にいる人を検出する。この実施形態で、人感知部は、１以上のマイクロフォン１１３Ｍ、音声認識部１１３Ｓ、カメラ１１３Ｃ、画像解析部１１３Ａおよび人感センサ５４の３種類のセンサを有する。ただし、これらのうち何れか１種類あるいは２種類のセンサであっても人を感知できるので、３種類のセンサは必須の構成ではない。
マイクロフォン１１３Ｍは周囲の音を収集して音声信号として音声認識部１１３Ｓへ出力する。音声認識部１１３Ｓは、周知の音声認識技術を用いてその音に音声（人の声）が含まれているときにそれを認識する。さらに、音声の大きさを段階的に感知し、音源の方向および音源までの距離を算出（即ち人との距離を判定）するための情報を提供する。単一指向性の１つのマイクロフォンを用いてもよいが、左右２つのマイクロフォンを用いて各マイクロフォンが収集した音声の音量の差、時間差および／または位相差から音源の方向を算出するようにしてもよい。音源までの距離の算出は、例えば、直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差の情報に基づいて行うことができる。あるいは、３つ以上のマイクロフォンを用いれば、そのうち２つのマイクロフォンを用いて検出した定位を組み合わせて音源の距離がさらに算出できる。
【００２４】
カメラ１１３Ｃは、周囲の様子を画像信号として画像解析部１１３Ａに出力する。画像解析部１１３Ａは、周知のパターン認識技術を用いてその画像信号に人が写っているときにそれを認識する。さらに、人の方向と距離を算出（即ち判定）するための情報を提供する。人の方向は、カメラ１１３Ｃの画像のどの位置に人が写っているかの情報に基づいて算出できる。人との距離は、例えば、画像に写った人の大きさから算出できる。あるいは、左右の２台のカメラを用いて異なる視点から周囲を撮影することで所謂３Ｄ画像の撮影を行い、３Ｄ画像の奥行きを解析して奥行き距離の情報を提供してもよい。
人感センサ５４は、例えば、人の発する赤外線を検出する人感センサが照明のスイッチや防犯システム用に実用化されている。その他、超音波や可視光等によって人の存在を検出するものを用いてもよい。このような市販の人感センサあるいはそれに適用されている技術を用いればよい。
なお、音声や画像による人の方向と距離の判定は、高い精度が必ずしも要求されるものでない。おおよその距離や方向を判定する程度の精度であっても周囲の人が騒音を気にしないように離れて走行できればよい。例えば、判定の精度が低くても、その精度に見合った距離の閾値を設計者が設定し、制御部１１はその閾値を用いて走行制御を行えばよい。
【００２５】
制御部１１内のＣＰＵは、音声認識部１１３Ｓによる音声認識、画像解析部１１３Ａによる画像解析および／または人感センサ５４からの出力信号に基づいて周辺に人の存否および人が存在するときはその方向と距離の算出に用いる情報を得る。
動力部２１は、自走式掃除機１の左右の駆動輪を回転および停止させる駆動モータによって走行を実現する部分である。左右の駆動輪を独立して正逆両方向に回転させ得るように駆動モータを構成することにより、自走式掃除機１の前進、後退、旋回、加減速などの走行状態を実現している。
【００２６】
吸気口３１および排気口３２は、それぞれ掃除のための空気の吸気および排気を行う部分である。
集塵部１５は、室内のゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない集塵容器と、フィルタ部と、集塵容器およびフィルタ部を覆うカバー部とを備える。また、集塵容器には、吸気口３１と連通する流入路に通じる流入口と、排気口３２と連通する排出路に通じる排気口とを有する。排出路には電動送風機１１５が配置されている。電動送風機１１５は、吸気口３１から空気を吸い込み、その空気を、流入路を介して集塵容器内に導き、集塵後のフィルタ部を通過した空気を、排出路を介して排気口３２から外部へ放出する気流を発生させる。
【００２７】
吸気口３１の奥には、底面と平行な軸心廻りに回転する回転ブラシ９が設けられており、吸気口３１の左右両側には垂直な回転軸心廻りに回転するサイドブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。サイドブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシモータ１１９とプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。これは、単なる一例であり、サイドブラシ１０を回転させる専用の駆動モータを設けてもよい。
以上説明した集塵部１５、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、ブラシモータ１１９、電動送風機１１５等を含め、回転ブラシ９の回転による床等の掃除面上の塵埃を集塵容器に取り込み、吸気口３１から吸気した空気を集塵部１５の集塵容器を経て排気口３２から排気することで吸塵する吸塵機構が構成される。
【００２８】
また、この実施形態に係る自走式掃除機１は、付加機能としてイオン発生機能を備えている。排出路には、イオン発生部１１７が設けられている。このイオン発生部１１７が動作すると排気口より放出される気流はイオン発生部１１７で生成されたイオン（例えばプラズマクラスターイオン（登録商標）、または負イオン等でもよい）を含む。そのイオンを含んだ空気は、筐体２の上面に設けた排気口３２から排出される。このイオンを含んだ空気により室内の除菌および脱臭が行われる。また負イオンの場合には、人にリラックス効果を与えることも知られている。このとき、排気口３２から後方の斜め上方に向けて空気が排気されるので、床面の塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。
なお、イオン発生部１１７で発生したイオンの一部が流入路へ導かれるようにしてもよい。このようにすれば、吸気口３１から流入路に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵部１５が有する図示しない集塵容器およびフィルタの除菌および脱臭を行うことができる。また塵埃を徐電することもでき、集塵された塵埃の廃棄を確実に行える。
【００２９】
入力部５１は、ユーザが、自走式掃除機１の動作を指示入力する部分であり、自走式掃除機１の筐体の表面に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。
さらに、前述の掃除機本体に設けられた操作パネルや操作ボタンとは別にリモコンユニットが設けられており、このリモコンユニットも入力部５１に相当する。このリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すと、リモコンユニットから赤外線や無線電波信号が送出され、無線通信により動作の指示入力を行う。
【００３０】
入力部５１は、主電源スイッチ５２Ｍ、電源スイッチ５２Ｓおよび起動スイッチ５３を含む。主電源スイッチ５２Ｍは、充電池１２から制御部１１等への給電を回路的にオン／オフするスイッチである。電源スイッチ５２Ｓは、自走式掃除機１の電源をオン／オフするスイッチである。起動スイッチ５３は、清掃作業をスタートさせるスイッチである。入力部５１としては、その他のスイッチ（例えば、充電要求スイッチ、運転モードスイッチ、タイマスイッチ）がさらに設けられる。入力部５１としてのリモコンがユーザからの指示を受けると、制御部１１はこの指示に応答し、例えば動力部２１を制御してユーザが指示する方向へ走行させあるいは走行を停止させる。また、例えばイオン発生部１１７のイオン発生を制御する。
【００３１】
記憶部６１は、自走式掃除機１の各種機能を実現するために必要な情報や、制御プログラムを記憶する部分であり、フラッシュメモリ等不揮発性の半導体記憶素子やハードディスク等の記憶媒体が用いられる。
記憶部６１には、例えば、充電池１２の残容量等の状態を示す電池情報６２、自走式掃除機１の走行経路の履歴、現在位置および方向を示す位置情報６３、各箇所の清掃度合いを各箇所について示す清掃スコアマップ６５、自走式掃除機１の動作モードを示す動作モード情報７１を格納する。制御部１１は、前記充電ステーションを基点とした移動の距離と方向とを走行中に検出し、位置情報６３の一つとして前述の走行経路の履歴、現在位置および方向を記憶部６１に格納する。移動の距離と方向は、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒをそれぞれ駆動する動力部２１の駆動モータの軸回転を検出し、各駆動輪の駆動に係る減速比、各駆動輪の半径および回転角度の累積値に基づいて算出できる。駆動モータにステッピングモータが用いられている場合、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒをそれぞれ駆動するステッピングモータの回転方向とステップ数から回転角度の累積値が求められる。駆動モータが直流モータの場合は、モータ軸もしくは駆動輪にエンコーダを設けて回転角度を検出すればよい。また、駆動モータに代えて左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒの回転を検出してもよい。
【００３２】
動作モード情報７１は、運転モード７２、スタンバイモード７３およびスリープモード７４を格納する。運転モード７２は、清掃作業中であることを示すデータである。スタンバイモード７３は、自走式掃除機の状態が起動スイッチ５３に応答して掃除を開始できるスタンバイモードであることを示すデータである。スリープモード７４は、節電状態のスリープモードであることを示すデータである。さらに、運転モード７２は、通常モード７２ａと静音モード７２ｂのいずれかを示すデータを含む。静音モードが多段階の静音レベルのうちいずれかを選択する態様においては、選択された静音レベルを示すデータとしての静音レベル７２ｃをさらに含む。さらに、記憶部６１には、清掃を実行する時間帯に応じた吸引力が予め格納されていてもよい。
【００３３】
≪静音制御：その１≫
続いて、音声認識に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御について説明する。
図４は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の一態様を示すフローチャートである。清掃作業中、制御部１１は、例えばマルチタスク環境の一つのタスクとしてこの処理を実行する。よって、以下に述べる処理は、例えば障害物を検出して避けながら走行する処理や後述する清掃スコアの管理等、他のタスクと並行して断続的に実行される。説明を簡単にするためフローチャート上で待ちのループになっている部分は、プログラム実装時は他のタスクが処理されている。この実施形態は、人感知部１１３として前後左右に４つのマイクロフォン１１３Ｍと音声認識部１１３Ｓを備える構成を前提とした処理である。４つのマイクロフォン１１３Ｍは、いずれも単一指向性のマイクロフォンであって、自走式掃除機１の前進方向、後退方向、左方向および右方向のそれぞれに最大感度を有するように、互いに異なる方向に向けて装着されている。
【００３４】
図４に示すように、制御部１１は、清掃作業を開始する際に、初期の運転モードとして通常モードを選択し（ステップＳ１０）、制御部１１が有するタイマーＴｏをリセットする（ステップＳ１１）。このタイマーは静音モードに運転を切換えた後、予め定められた一定の期間は静音モードを維持するために用いる。
そして、制御部１１が自走式掃除機１の清掃作業を開始させた後は、前後左右のマイクロフォン１１３Ｍが収集した音を音声認識部１１３Ｓが分析し、制御部１１は分析結果の情報を得る（ステップＳ１３）。その情報は、収集された音に予め定められた閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれているか否かの情報を含む。
【００３５】
収集された音に閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれていると判断した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部１１は、音声を発した音源である人が自走式掃除機１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ１７）。
ここで、前記ステップＳ１３およびＳ１５の変形例について述べる。人感知部１１３が、近接限界内に人が存在するときにその人を感知する人感センサ５４をさらに備える場合、前記ステップＳ１３およびＳ１５に代えて、あるいは前記ステップＳ１３およびＳ１５に加えて、人感センサ５４が周囲に存在する人を感知したか否かを判定するようにしてもよい。
【００３６】
図４の説明に戻る。ステップＳ１７で、音源までの距離の算出には、各マイクロフォンが収集した音声の音量差、時間差および／または位相差の情報を用いる。なお、３つのマイクロフォンを備えていれば、そのうち２つのマイクロフォンが収集した音声の音量差、時間差および／または位相差に基づいて音源の方向（定位）が検出できる。３つのマイクロフォンから２つを選ぶ３通りの組み合わせについてそれぞれ定位を検出し、それらを組み合わせることで音源までの距離が算出できる。この実施形態では前後左右の４つのマイクロフォンを用いてより正確に音源までの距離を算出している。
【００３７】
変形例として、１つあるいは２つのマイクロフォンを用いる態様も考えられる。この場合、音源までの距離の算出は、例えば、直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差の情報に基づいて行うことができる。この場合、自走式掃除機１が清掃作業を行う部屋の直接音と反射音の割合や直接音と初期反射音の到達時間差を予め登録しておく。自走式掃除機１が図示しない音源回路とスピーカーを有しており、専用の初期設定メニューをユーザが実行すると、制御部は前記音源回路を動作させてテスト用の音を発し、その自走式掃除機１が設置された部屋の音響特性を記憶部６１に格納する。このようにして登録された音響特性と清掃作業中に認識した音声とを比較して自走式掃除機１から人までの距離を算出する。
【００３８】
そして、制御部１１は音源までの距離が予め定められた閾値Ｄ以下か否かを判断する（ステップＳ１９）。人との距離が閾値Ｄ以下の場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、制御部１１は、運転モードとして静音モードを選択し（ステップＳ２１）、動作音を抑えて清掃作業を行わせる。より具体的に述べると制御部１１は、電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を通常モードの回転速度から予め定められた分だけ落とすように制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を通常モードの速度から予め定められた分だけ落とすように制御する。
そして、制御部１１は、タイマーＴｏに予め定められた期間を設定し、タイマーのカウントを開始する（ステップＳ２３）。その期間は、図４の例では５分のカウントダウンタイマーである。その後、ルーチンはステップＳ２９へ進む。
【００３９】
一方、前記ステップＳ１５で閾値Ｓ以上の大きさの音声が含まれていなければ（ステップＳ１５のＮｏ）、制御部１１は周囲に人が存在しないと判断する。そして、ルーチンはステップＳ２５へ進む。
また、前記ステップＳ１９で音源までの距離が閾値Ｄより離れている場合（ステップＳ１９のＮｏ）、制御部１１は人との距離が十分離れていると判断する。この場合もルーチンはステップＳ２５へ進む。
【００４０】
ステップＳ２５で、制御部１１は、タイマーＴｏがカウント中か否かを判断する。タイマーＴｏがカウント中でなければ（ステップＳ２５のＮｏ）、ルーチンは前記ステップＳ１３へ戻って人の存否を感知しながら清掃作業を続ける。
一方、前記ステップＳ２５でタイマーＴｏがリセット状態かまたはカウントが終了している場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部１１は、運転モードとして通常モードを選択する（ステップＳ２７）。即ち、電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を予め定められた通常モードの回転速度に制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を予め定められた通常モードの速度に制御する。そしてルーチンはステップＳ２９へ進む。
【００４１】
ステップＳ２９で制御部１１は、全ての箇所の清掃を終えたか否かを判断する。未清掃の箇所が残っていれば（ステップＳ２９のＮｏ）、ルーチンはステップＳ１３へ戻って人の存否を感知しながら清掃作業を続ける。一方、全ての箇所の清掃が完了したと判断したら（ステップＳ２９のＹｅｓ）、自走式掃除機１を充電ステーションへ帰還させる。
帰還制御のために制御部１１は、記憶部６１の位置情報６３を参照し、充電ステーションへ向けて障害物を回避しつつ自走式掃除機１を走行させる（図７のステップＳ３１）。目標の充電ステーションに到達したら（ステップＳ３３）、充電ステーションに近接させた状態で走行を終了させ（ステップＳ３５）、両者の露出した充電端子どうしを接触させて充電池１２の充電を行う。
以上が、音声認識に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御である。
【００４２】
≪静音制御：その２≫
続いて、画像解析に基づく通常モードと静音モードの切換えの制御について説明する。
図５は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換える処理の異なる態様を示すフローチャートである。この実施形態は、人感知部１１３としてカメラ１１３Ｃと画像解析部１１３Ａを備える構成を前提とした処理である。カメラ１１３Ｃは１台以上のカメラからなり、前方を中心として左右にそれぞれ９０度以上の視野角を撮影する。
以下の図５の処理は、図４に対応する処理を含んでいる。そこで、重複する処理は説明を省略し、異なる処理について説明する。
【００４３】
図５で、ステップＳ８０およびＳ８１は、図４のステップＳ１０およびＳ１１に対応している。
ステップＳ８３で、カメラ１１３Ｃが撮影した画像を画像解析部１１３Ａが解析し、制御部１１は解析結果の情報を得る。その情報は、撮影された画像に人が写っているか否かの情報を含む（ステップＳ８３）。人が写っていない場合（ステップＳ８５のＮｏ）のステップＳ９５、Ｓ９７、その後のＳ９９およびＳ１００の処理は、図４のステップＳ２５〜Ｓ２９およびＳ３０の処理に対応している。
【００４４】
ここで、ステップＳ８３およびＳ８５の処理の変形例について述べる。人感知部１１３が、近接限界内に人が存在するときにその人を感知する人感センサ５４をさらに備える場合、前記ステップＳ８３およびＳ８５に代えて、あるいは前記ステップＳ８３およびＳ８５に加えて、人感センサ５４が周囲に存在する人を感知したか否かを判定するようにしてもよい。さらなる変形例として、画像に基づく判定、人感センサ５４に基づく判定、静音制御：その１で説明した音声に基づく判定（ステップＳ１３、１５）の全部または一部を組み合わせてもよい。
【００４５】
図５の説明を続ける。前記ステップＳ８５で、画像に人が写っていると判断した場合（ステップＳ８５のＹｅｓ）、制御部１１は、画像に写った人が自走式掃除機１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ８７）。例えば、左右の２台のカメラを用いて異なる視点から周囲を撮影することで所謂３Ｄ画像の撮影を行い、３Ｄ画像の奥行きを解析して奥行き距離を算出してもよい。あるいは、画像に写った人の大きさから算出してもよい。
【００４６】
そして、制御部１１は人までの距離が予め定められた閾値Ｄ以下か否かを判断する（ステップＳ８９）。人との距離が近接限度より離れている場合（ステップＳ８９のＮｏ）、ルーチンは前記ステップＳ９５へ進み、タイマーＴｏがカウント中でなければ通常モードを選択する。
一方、人との距離が閾値Ｄ以下の場合（ステップＳ８９のＹｅｓ）、続くステップＳ９１およびＳ９３は、図４のステップＳ２１およびＳ２３に対応している。それに続くステップＳ９９からの処理は、前述のように図４のステップＳ２９および図５のステップＳ３１〜Ｓ３５に対応している。
【００４７】
≪静音制御：その３≫
続いて、制御部１１が距離に応じた静音レベルを選択して切換える制御について説明する。この実施形態で、静音モードはさらに３段階の静音レベルを有しており、制御部１１は静音モードの場合に何れの静音レベルかを決定する。より具体的には、制御部１１は電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を各静音レベルに応じて予め定められた分だけ通常モードの回転速度から落とすように制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を各静音レベルに応じて予め定められた分だけ通常モードの速度から落とすように制御する。なお、いうまでもないが３段階は一例にすぎず、複数段階の静音レベルの代表例と理解すべきである。
【００４８】
図６は、制御部１１が周囲の人の存否を感知し、それに応じて運転モードを通常モードまたは静音モードに切換えかつ静音モードでは段階的な複数の静音レベルのうちいずれかを選択する処理の一態様を示すフローチャートである。この実施形態は、人感知部１１３が音声に基づいて人を感知する構成を例に説明を述べているが、画像に基づいて人を感知する構成にも適用できる。
図６の処理は、図４に対応する処理を含んでいる。そこで、重複する処理は説明を省略し、異なる処理について説明する。
【００４９】
図６で、ステップＳ１１０〜Ｓ１１７は、図４のステップＳ１０〜Ｓ１７に対応している。ステップＳ１１９で、制御部１１は、算出した音源までの距離に応じた運転モードを決定し、その運転モードを返す。ステップＳ１１９については図８の説明で詳述する。制御部１１は、静音モードと通常モードのいずれの運転モードかを決定し、静音モードの場合はさらに３段階の静音レベルのうち何れかを決定する。
【００５０】
前記ステップＳ１１９の判断で、制御部１１が何れかの静音レベルの静音モードを運転モードとして決定した場合、ルーチンはステップＳ１２１へ進む。そして、制御部１１は決定した静音レベルの静音モードで自走式掃除機１が清掃作業を行うように電動送風機１１５やブラシモータ１１９の回転速度を制御する。それに加えて、あるいはそれに代えて、制御部１１は動力部２１の駆動速度を制御する。
それに続くステップＳ１２３およびＳ１２４は、図４のステップＳ２３、Ｓ２９およびＳ３０に対応している。
【００５１】
一方、前記ステップＳ１１９の判断で、制御部１１が通常モードを運転モードとして決定した場合、ルーチンはステップＳ１２５へ進む。制御部１１はタイマーＴｏがカウント中でなければ（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、通常の運転モードで清掃作業を行うように制御し（ステップＳ１２７）、清掃作業終了か否かを判断する（ステップＳ１２９）。前記ステップＳ１２５およびＳ１２７は、図４のステップＳ２５およびＳ２７に対応している。
【００５２】
ここで、前記ステップＳ１１９、即ち、音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細を説明する。
図８は、制御部１１が音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細を示すフローチャートである。図８で、制御部１１は、音源までの距離を３つの閾値、Ｄ１、Ｄ２およびＤ３と比較して静音レベルを決定する。各閾値は、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１の関係にある。各閾値のうちでＤ３は音源までの距離が最も遠く、音源がＤ３よりも遠くにあると判断される場合は運転モードを通常モードとする。音源がＤ３以下の距離にある場合は静音モードで運転を行うが、例えば最小の閾値であるＤ１よりも近くに音源があると判断したときは最小の動作音である静音レベルの１とする。以下、フローチャートに沿って説明する。
【００５３】
制御部１１はまず、音源までの距離がＤ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４１）。Ｄ１以下の場合（ステップＳ１４１のＹｅｓ）、運転モードをレベルが１の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１４３）処理を終了する。前述のようにＤ１はＤ１〜Ｄ３のうちで最小の値であり、静音レベルの１は１〜３の各レベルのうちで最も動作音の小さい静音レベルである。
【００５４】
一方、前記ステップＳ１４１で音源までの距離がＤ１より大きいと判断した場合（ステップＳ１４１のＮｏ）、制御部１１は次に音源までの距離がＤ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４５）。Ｄ２以下の場合（ステップＳ１４５のＹｅｓ）、運転モードをレベルが２の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１４７）処理を終了する。
【００５５】
また一方、前記ステップＳ１４５で音源までの距離がＤ２より大きいと判断した場合（ステップＳ１４５のＮｏ）、制御部１１は次に音源までの距離がＤ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４９）。Ｄ３以下の場合（ステップＳ１４９のＹｅｓ）、運転モードをレベルが３の静音モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１５１）処理を終了する。
【００５６】
前記ステップＳ１４９で音源までの距離がＤ３より大きいと判断した場合（ステップＳ１４９のＮｏ）、制御部１１は運転モードを通常モードと決定し、その結果を返して（ステップＳ１５３）処理を終了する。
以上が、音源までの距離に応じて運転モードを決定する処理の詳細の詳細である。
【００５７】
≪清掃領域の輪郭作成≫
制御部１１は、自走式掃除機１が設置された場所の清掃を行う前に、清掃領域の輪郭を作成する。入力部５１を用いてユーザが所定の操作を行うと、制御部１１がその操作を受付けて清掃領域の輪郭作成を開始する。別の態様として、自走式掃除機１が図示しない充電ステーションで充電中に制御部１１がカメラ１１３Ｃに周囲の画像を撮影させて撮影された画像を解析し、新たな場所に設置されたと判断した場合に清掃領域の輪郭作成を実行してもよい。
【００５８】
清掃領域の輪郭は、制御部１１が前記充電ステーションから壁に沿って自走式掃除機１を一巡走行させ、走行中に移動の距離と方向とを位置情報６３の一つとして格納することによって作成する。なお、前記充電ステーションは、充電用電源を得るためにＡＣコンセントに接続されることや、邪魔にならない場所に設置する必要性から通常は壁際に設置される。前述したように、移動の距離と方向の検出は、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒの回転を検出することにより求める。壁面は左方超音波センサ１４Ｌ、前方超音波センサ１４Ｆ、右方超音波センサ１４Ｒおよび衝突センサ１４Ｃを用いて検出する。壁面のない階段等の段差は前輪床面検出センサ１８、左輪床面検出センサ１９Ｌおよび右輪床面検出センサ１９Ｒを用いて検出する。
また、これとは別の手法として、カメラ１１３Ｃが上方を撮影可能なようにしておき、室内の天井を撮影して部屋の輪郭形状を認識してもよい。
【００５９】
≪清掃領域の清掃スコアマップの作成≫
以上のようにして、清掃領域の輪郭が決定されると、制御部１１は、その輪郭に囲まれた領域を縦横マトリックス状に区切られた複数のブロックに分割する。そして、各ブロックに対応するポイントを格納する記憶領域を記憶部６１内に確保する。この記憶領域が図１に示す清掃スコアマップ６５である。前記ポイントは、後述するように吸引力、即ち運転モードと清掃時間もしくは清掃回数とに応じた数値である。なお、ブロックの大きさの一例は、一辺が回転ブラシ９およびサイドブラシ１０により清掃される領域の幅に対応する正方形である。その幅は、自走式掃除機１の幅に略等しい。異なる例として、一辺がその整数倍の正方形である。
【００６０】
図９は、この発明に係る清掃スコアマップの一例を示す説明図である。図９に示すように、清掃領域は矩形の部屋に４つの障害物が置かれた領域である。障害物は図面上の左上隅、左下隅、右下隅の壁際および部屋の中央から右下寄りの４箇所に置かれた矩形状のものである。壁際の障害物の例は棚や収納であり、部屋の中程にある障害物の例はソファーである。清掃スコアマップは清掃領域を縦横に分割した複数のブロックからなる。制御部１１は、各ブロックに固有のブロック番号を割り当てて識別するものとし、各ブロックに対応した清掃スコアを清掃スコアマップ６５に格納する。図９では、清掃スコアの初期値として各ブロックにゼロが格納されている。
【００６１】
≪清掃スコアの管理（制御）：その１≫
以上説明したように、室内等の清掃を行うための清掃領域、その清掃領域を細分し、その清浄状態を示すスコアに係る清掃スコアマップが作成されると、実際に清掃動作を行うことで、作成されている清掃スコアマップに清浄状態を示すスコアを格納（更新等を含む）する。この清浄状態とは、先に説明した清掃時の運転モードであり、その時のスコアとしては、通常モード、静音モードのレベル１、２等で決める。例えば、図８で説明した運転モードにおいて、通常モードではスコアを「４」、静音モード（人との距離Ｄ３以下）のレベルでのスコアを「３」といった具合に定める。これらの例は一例で、必要に応じて決めればよい。
このような清掃スコアが格納、更新されることで、室内の全ての清掃領域の清浄状況、つまり清掃の程度を通常モードでの清掃スコアにする。その実例については、以下に詳細に説明する。
まず入力部５１もしくは図示しないリモコンを用いたユーザからの指示を受付けると、あるいは入力部５１を用いて予め設定された時刻が到来したら、制御部１１は、清掃作業を開始する。制御部１１は、電動送風機１１５およびブラシモータ１１９を回転させ、さらに、イオン発生部１１７を動作させる。また、動力部２１の駆動モータを回転させて自走式掃除機１を走行させる。
走行経路としては種々のパターンが考えられるが、この実施形態においては充電ステーションが置かれた壁際のブロックからつづら折り状の基本パターンで走行するものとする。走行経路上に障害物があるときはその障害物を回避しながら走行する。なお、基本パターンがつづら折り状でなく渦巻き状やその他のパターン等であったとしても、以下に述べる手法は適用可能である。
【００６２】
制御部１１は、清掃作業を開始した位置を基点に、移動の距離と方向とを逐次検出し、走行の軌跡を位置情報６３として格納する。そして、制御部１１は、軌跡が清掃スコアマップ６５のどのブロックに相当するかを逐次分析する。分析の結果に応じて、清掃がなされたブロックにスコアを加算していく。この例で、制御部１１は、感知した人との距離に応じ、吸引力の異なる３段階の運転モードを切換えながら清掃作業を行うものとしている。
【００６３】
図１０は、この発明に係る清掃スコアマップが清掃作業の進行に伴って更新される様子を示す説明図である。各ブロックの数字は清掃スコアを表している。図１０（ａ）では、未だ清掃を行っておらず、よって清掃スコアがゼロのブロックの存在する清掃作業途中の状態を示している。太い枠は、清掃が行われたブロックである。図１０（ａ）で、Ｐｃで示す壁際のブロックに充電ステーションが設置されているものとする。自走式掃除機１は、そのブロックから図１０（ａ）上で右側に走行し、右端の壁に達すると折り返し、図面上で一つ下のブロックの並びを左側に走行し、その後つづら折り状に走行しながら清掃作業を行う。なお、図面上で上から３列目の右端の色塗りされたブロックとその左隣の色塗りされたブロックとは、すでに清掃されたブロックを自走式掃除機１が重ねて清掃しながら走行した部分である。右端の壁に達して自走式掃除機１が折り返すとき、図面上で下側の障害物のために既に走行した経路を逆送した部分である。色塗りされたブロックについては、往復分の清掃スコアが加算される。自走式掃除機１は障害物がなくなったところから一つ下のブロックの並びに移動して左方へ走行する。
【００６４】
図１０（ａ）で、破線で示した円の中心（図１０（ａ）にＨｕで示す）には人が居るものとする。制御部１１は、図８にて説明したように人感知部１１３でその人を検出し、半径（距離）Ｄ１以下では最も静かなレベル１の静音モードで清掃作業を行うように制御する。その時の清掃作業の清掃スコアは「１」として定める。また、その人から半径Ｄ１を超え半径Ｄ２以下では、その次に静かなレベル２の静音モードで清掃作業を行うように制御する。その時の清掃スコアが「２」に定められている。また、その人から半径Ｄ２を超え半径Ｄ３以下では３のレベルの静音モードで清掃作業を行うように制御する。このときの清掃スコアは「３」に定められている。その人から半径Ｄ３より離れた場所では、通常モードで清掃作業を行うように制御する。このときの清掃スコアは「４」である。そして、制御部１１は、清掃を行った各ブロックの清掃スコアを更新する。図１０の例では、前述の往復で清掃されたブロックについては、往時復時共にレベル３の静音モードで清掃したので、それらを合算した清掃スコアは「６」となる。
【００６５】
図１０（ｂ）は、自走式掃除機１がつづら折りの終点まで到達したときの清掃スコアを示している。自走式掃除機１は、破線で示す位置にある。なお、図１０（ｂ）で色塗りされたブロックは、図１０（ａ）に示す時点から以降で、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。太い枠は、図１０（ａ）以降に清掃が行われたブロックを示している。壁際の障害物のために自走式掃除機１が一つ下のブロックに移動できないためである。図１０（ｂ）では、部屋の中に未だ清掃が行われていない領域Ｕ１とＵ２が残っている。Ｕ１は、部屋の中程にある障害物の奥にあるため清掃されなかった領域である。Ｕ２は、壁際の障害物の大きさと走行経路の幅との関係から清掃されなかった領域である。制御部１１は、これら清掃スコアがゼロのブロックのうち最近傍のブロックに清掃ロボット１を移動させる。図１０（ｂ）の例で制御部１１は、鎖線の矢印Ｎの先にあるブロックへこれから自走式掃除機１を移動させて領域Ｕ１の清掃を行い、その後、自走式掃除機１を領域Ｕ２へ移動させて部屋全体の一通りの清掃を完了させる。
【００６６】
図１１〜図１３は、この発明に係る清掃スコアマップ６５が清掃作業の更なる進行に伴ってさらに更新される様子を示す説明図である。色塗りされたブロックは、すでに清掃されたブロックを清掃しながら領域Ｕ１へ走行した部分である。図１１（ａ）は、自走式掃除機１が領域Ｕ１を清掃し終えた時点の清掃スコアを示している。図１１（ｂ）は、自走式掃除機１が領域Ｕ１を清掃した後、さらに領域Ｕ２を清掃し終えた時点の清掃スコアを示している。なお、色塗りされたブロックは、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。制御部１１は、回転ブラシ９に付着したゴミが走行中に床面に落ちないように、電動送風機１１５およびブラシモータ１１９を回転させつつ走行させる。
【００６７】
図１２（ａ）は、図１１（ｂ）の時点における各ブロックの清掃スコアを改めて示している。各ブロックは少なくとも１回は清掃が行われているが、通常モードよりも小さな清掃スコア、即ち「４」よりも小さな清掃スコアのブロックが残っている。図１２（ａ）ではそれらのブロックを太い枠線で示している。
制御部１１は、各ブロックの清掃スコアが「４」以上になるように清掃作業を続ける。基本の走行パターンはつづら折りであるが、制御部１１は、つづら折りで通過した方の斜め前方に清掃スコアが「４」未満のブロックが残っている場合はそのブロックを経由して走行させ、断片的な掃き残しが残らないように制御する。図１２（ｂ）は、「４」よりも小さな清掃スコアのブロックを一通り走行して清掃作業を行った時点での様子を示している。走行した経路を矢印で示している。図１２（ｂ）で、「４」よりも小さな清掃スコアのブロックを太い枠線で示している。ここで、各ブロックにおける運転モードは、図１０および図１１と同様に、人からの距離に応じて決まる。
【００６８】
図１２（ｂ）の時点で、「４」よりも小さな清掃スコアのブロックが人の近傍にまだ残っている。人の近傍であるために、１のレベルの静音モードで清掃を行った幾つかのブロックである。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す清掃作業の過程を経て、全てのブロックが「４」以上の清掃スコアになる。清掃作業途中の図１３（ａ）では、「４」よりも小さな清掃スコアのブロックを太い枠線で示している。図１３（ｂ）で、制御部１１は、清掃作業が完了したと判断して、自走式掃除機１を充電ステーションへ帰還させる。
【００６９】
≪清掃スコア管理（制御）：その２≫
実際に清掃作業を行うことで室内の清掃領域における細分化された区画（ブロック）の清掃スコアマップの清掃スコアについて、上述に説明した図１３（ｂ）では、各ブロックの清掃スコアの最大値は「１２」であり、基準の「４」に対して３倍の相違がある。大きすぎる清掃スコアは、バッテリーに蓄えられた電力の余分な消費につながる。この観点から、上述の制御の変形例が考えられる。
第１の変形例は、重ねて清掃しながら走行するブロックの清掃スコアが「４」未満のとき、走行後の清掃スコアが「４」になるように、制御部１１が運転モードを切換える制御の態様が考えられる。ここで、「４」以上の清掃スコアのブロックを重ねて走行するときはレベル１の静音モードで走行させる。あるいは、清掃作業を停止させ掃除機１本体を走行させるだけでもよい。
【００７０】
第２の変形例は、低いレベルの静音モードで清掃を行うときには走行速度を通常モードよりも減速させることにより、一度の走行で加算される清掃スコアを大きくして同じブロックを何度も走行することによる電力の余分な消費を抑える態様が考えられる。例えば、レベル１の静音モードのときに走行速度を半減させることにより、一度の走行で清掃スコア「２」を加算するように制御する。このようにすれば、レベル１の静音モードで清掃を行うブロックであっても２回の走行で基準の清掃スコアにすることが可能になる。
【００７１】
第２の変形例を発展させたものとして、第３の変形例が考えられる。即ち、レベル１の静音モードでは走行速度を通常の１／４に、レベル２の静音モードでは走行速度を通常の１／２に、レベル３の静音モードでは走行速度を３／４に減速させる態様である。このように、吸引力の低下に見合った走行速度で走行させるように制御することによって、各静音モードの清掃スコアを一定にする態様である。言い換えれば、吸引力の低下を走行速度の減速によって補償する制御である。このようにすれば、各ブロックの清掃が終了した時点、上述の例では図１１（ｂ）の時点で、各ブロックの清掃スコアは「４」あるいはそれ以上になっている。
【００７２】
≪清掃スコア管理（制御）：その３≫
図１４は、第１および第２の変形例を組み合わせた例を示している。即ち、図１０〜図１３に示す態様の第１の変形例により、清掃スコアマップが更新される様子を示す説明図である。図１４（ａ）は、図１１（ｂ）に対応する時点の図である。色塗りのブロックは、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。そのうち、図１０（ａ）で色塗りされた部分に対応するブロックの清掃スコアは、往時の清掃スコア「３」と復時の清掃スコア「１」との合算の結果「４」になる。また、図１０（ｂ）で色塗りされた部分に対応する各ブロックの清掃スコアは、往時の清掃スコア「４」と復時の清掃スコア「１」との合算の結果「５」になる。同様に、図１１（ａ）で色塗りされた部分に対応する各ブロックの清掃スコアは、２度の清掃作業の合算の結果、それぞれ４＋１＝５、あるいは、３＋１＝４になる。さらに、領域Ｕ１の各ブロックのうち、半径Ｄ１以内の清掃スコアは、レベル１の静音モードかつ通常の半分の走行速度で清掃作業を行う結果、「２」になる。そして、図１１（ｂ）で色塗りされた部分に対応する各ブロックの清掃スコアは、２度の清掃作業の合算の結果、それぞれ２＋２＝４、あるいは、３＋１＝４になる。図１４（ａ）で清掃スコアが「４」未満のブロックを太枠で示している。
【００７３】
図１４（ｂ）は、図１２（ｂ）に対応しており、「４」よりも小さな清掃スコアのブロックを一通り走行して清掃作業を行った時点での様子を示している。色塗りのブロックは、図１４（ａ）以降で、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。この態様によれば、図１４（ｂ）の時点で全てのブロックが「４」以上の清掃スコアになっており、かつ、最大の清掃スコアでも「６」である。この時点で、制御部１１は、清掃作業が終了したと判断する。
【００７４】
≪清掃スコア管理（制御）：その４≫
また、図１５は第１および第３の変形例を組み合わせた例を示している。即ち、図１０〜図１３に示す態様の第２の変形例により、清掃スコアマップが更新される様子を示す説明図である。図１５（ａ）は、図１０（ｂ）に対応しており、自走式掃除機１がつづら折りの終点まで到達したときの様子を示している。自走式掃除機１が走行したブロックの清掃スコアは「４」またはそれより大きい。色塗りのブロックは、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。この時点で、未だ清掃の行われていない領域Ｕ１およびＵ２がある。
図１５（ｂ）は、図１１（ｂ）に対応しており、全てのブロックを走行して清掃作業を行った時点での様子を示している。色塗りのブロックは、図１５（ａ）以降で、すでに清掃されたブロックを重ねて清掃しながら走行した部分である。
【００７５】
図１３（ｂ）の各ブロックの清掃スコアの総和は６９６である。これに対し、図１４（ｂ）の各ブロックの清掃スコアの総和は５３０である。また、図１５（ｂ）各ブロックの清掃スコアの総和は５２５である。図１３（ｂ）の清掃スコアの総和に比して、図１４（ｂ）および図１５（ｂ）の清掃スコアの総和は２５％程度と大幅に少ない。一方、図１４（ｂ）と図１５（ｂ）との間の差は、それに比べると差が小さい。図１５の態様では、図１４の態様に比べて走行距離は短い。しかし、図１５（ａ）で自走式掃除機１がつづら折りの終点に到達したとき、通過した各ブロックの清掃スコアが全て「４」になっている。その後、未清掃の領域Ｕ１およびＵ２へ移動するとき、途中の清掃済ブロックの清掃スコアが全て基準の「４」を上回ってしまう点が図１４の態様よりも不利なため、走行距離が短いにもかかわらず図１４の態様との差があまり大きくならなかったと考えられる。
以上のように、第１および第２の変形例を組み合わせた態様、および、第１および第３の変形例を組み合わせた態様は、いずれも充電池１２に蓄えられた電力を有効に使用していることがわかる。
【００７６】
≪清掃スコアの管理（制御）：その５≫
前の項目では、人感知部１１３による人の感知に応じて吸引力を切換えながら清掃スコアマップを更新する態様について述べた。
それとは異なり、時間帯に応じた静音モードで清掃作業を行い、清掃スコアマップ各ブロックの清掃スコアを更新する態様について説明する。この態様では、記憶部６１に、清掃を実行する時間帯に応じた吸引力のデータが予め格納されているものとする。データの登録は、例えば次のようにして行われる。入力部５１を用いてユーザが所定の操作を行うと、制御部１１がその操作を受付け、時間帯に応じた静音レベル、即ち、吸引力の段階を記憶部６１に格納する。
つづら折りの基本パターンで走行する点は前述の態様と同じであるが、各ブロックの清掃スコアは、人の存否ではなく清掃作業を行う時間帯で決まる。なお、清掃作業が記憶部６１に登録された複数の時間帯にまたがって行われた場合、制御部１１は、時間帯の境界の前後で吸引力を切換えるように制御する。
【００７７】
図１６および図１７は、この実施形態において清掃作業の進行に伴って清掃スコアマップが更新される様子を示す説明図である。図１６（ａ）は、図１０（ｂ）に対応しており、自走式掃除機１がつづら折りの終点まで到達したときの様子を示している。清掃作業が行われた時間帯は、レベル２の静音モードで清掃すべき時間帯であるとしている。また、前項目の第１変形例を考慮している。即ち、清掃スコアが「４」未満のブロックを重ねて走行するとき、走行後の清掃スコアが「４」になるように運転モードを切換え、「４」以上の清掃スコアのブロックを重ねて走行するときはレベル１の静音モードで走行させる態様である。
自走式掃除機１が一度走行したブロックの清掃スコアは「２」である。色塗りされた、重ねて走行したブロックの清掃スコアは「４」である。図１６（ａ）の時点で、未だ清掃の行われていない領域Ｕ１およびＵ２があるので、自走式掃除機１は、Ｕ１およびＵ２の清掃を行う。図１６（ｂ）は図１１（ｂ）に対応しており、清掃スコアがゼロの領域Ｕ１およびＵ２の清掃が終了した時点の様子を示している。図１６（ｂ）の時点で、清掃スコアが「４」未満の「２」のブロックが残っているので、制御部１１は、清掃スコアが「２」のブロックを重ねて走行するように制御する。図１７は、自走式掃除機１が清掃を続けて、清掃スコアが「４」未満のブロックが無くなった時点の様子を示している。この時点で、制御部１１は、清掃作業が終了したと判断する。
【００７８】
≪清掃スコアの格納（更新）の制御≫
図１８は、説明した各清掃スコアの管理で説明した清掃スコアマップの各ブロックに実際に説明した運転モードによる清掃スコアを格納、更新するための制御手順を説明するためのものである。つまり制御部１１が清掃作業の進行に伴って清掃スコアマップの各ブロックの清掃スコアの格納また更新をする処理を示すフローチャートである。図１８のフローチャートに沿って処理の手順を説明する。
図１８で、制御部１１は、位置情報６３を参照して現在位置に対応するブロック番号を取得する。取得したブロック番号をメモリ６１上の一時変数Ｘに格納する（ステップＳ４１）。続いて制御部１１は、清掃スコアマップ６５に格納された各ブロックの清掃スコアのうち、一時変数Ｘが示すブロック番号の清掃スコアＣ（Ｘ）を参照する（ステップＳ４３）。さらに、運転モード７２を参照し、現在の運転モードに応じて清掃スコアＣ（Ｘ）を更新する。
【００７９】
具体的には、現在の運転モードが通常モードか否かを判断し（ステップＳ４５）、通常モードであれば（ステップＳ４５のＹｅｓ）、Ｃ（Ｘ）に「４」の清掃スコアを加算する（ステップＳ４７）。その後、ルーチンはステップＳ５９へ進む。一方、運転モードが静音モードのときは（ステップＳ４５のＮｏ）、静音レベル７２ｃを参照し、３のレベルのときは（ステップＳ４９のＹｅｓ）、Ｃ（Ｘ）に「３」の清掃スコアを加算して（ステップＳ５１）ステップＳ５９へ進む。静音レベル７２ｃが２のレベルのときは（ステップＳ５３のＹｅｓ）、Ｃ（Ｘ）に「２」の清掃スコアを加算して（ステップＳ５５）ステップＳ５９へ進む。それ以外のときは（ステップＳ５３のＮｏ）、レベル１の静音モードと判断してＣ（Ｘ）に「１」の清掃スコアを加算して（ステップＳ５７）ステップＳ５９へ進む。
【００８０】
ステップＳ５９で、制御部１１は、清掃作業が終了したか否かを判定する。清掃作業が終了した場合は（ステップＳ５９のＹｅｓ）、処理を終了する。一方、清掃作業中の場合は（ステップＳ５９のＮｏ）、位置情報６３を参照して現在位置に対応するブロック番号を取得し、新たなブロックに移動したか否かを判断する（ステップＳ６１）。同じブロックの場合（ステップＳ６１のＮｏ）、ルーチンは前述のステップＳ５９に戻り、新たなブロックへの移動を待つ。新たなブロックに移動したら（ステップＳ６１のＹｅｓ）、ルーチンはステップＳ４１へ戻り、上述の手順でそのブロックの清掃スコアを更新する。以上が、清掃作業の進行に伴って各ブロックの清掃スコアを更新する処理である。
≪自走式掃除機の他の実施形態≫
本発明に係る自走式掃除機の他の実施形態について説明する。
図１９に、本発明の他の実施形態に係る自走式掃除機２０１の概略構成を示す模式図を示す。図示するように、本実施形態においては、自走式掃除機２０１は、自走式掃除機本体２０２及び管理装置２０４を備えており、上述の自走式掃除機１の制御部１１及び／又は記憶部６１の機能の少なくとも一部が管理装置２０４によって実現されるように構成されている。
自走式掃除機本体２０２は、その内部に図示しない通信部２０２を備えており、該通信部２０２を介して、通信網２０４と接続されている。なお、自走式掃除機本体２０２は、通信部２０３を備えること以外は、上述の実施形態と同様の構成を備えるものとして説明を省略する。
通信網２０４は、自走式掃除機２０１及び管理装置２１０を繋ぐネットワークであり、自走式掃除機本体２０２及び管理装置２１０と接続されている。例えば、通信網２０４は、インターネット又はＬＡＮ（Local Area Network）である。また、通信網２０４は、赤外線通信等を利用したものでもよい。
管理装置２０５は、管理対象である少なくとも１台の自走式掃除機本体２０２を制御する装置であり、通信部２０６を介して通信網２０３と接続している。以上のように自走式掃除機本体２０２、通信網２０４及び管理装置２０５が接続されることによって自走式掃除機及び管理装置が双方向通信可能に構成されている。
また、管理装置２０５は、制御部２０７及び記憶部２０８を備えている。
制御部２０７は、上述した自走式掃除機１の制御部１１の機能の少なくとも一部を実行するものである。
記憶部２０８は、上述した自走式掃除機１の記憶部６１の機能の少なくとも一部を実行するものである。
以上説明したように、本実施形態においては、自走式掃除機２０１は、自走式掃除機本体２０２及び管理装置２０４を備えており、上述の自走式掃除機１の制御部１１及び／又は記憶部６１の機能の少なくとも一部が管理装置２０４によって実現されるように構成されているので、自走式掃除機本体２０２が、高度な演算処理能力を有する制御部又は大容量の記憶部を有さない場合でも、上述した静音モードへの切替え又は掃除スコアの管理等を実行することができる。
【００８１】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【００８２】
なお、この発明において、吸塵機構は、ゴミやちりを集める掃除機能を実現するものである。その具体的な構成の一例は、吸気口、回転ブラシ、その回転ブラシを回転させる機構、集塵容器、集塵フィルタ、流入路、排出路、電動送風機を含んでなる。吸気口は、筐体底面に設けられて床面の塵埃を吸込むための開口である。回転ブラシは吸気口から露出して床面を掃くように設けられる。集塵フィルタは、筐体内に収容されて吸込まれた塵埃を集塵容器内に留め、空気を排出路へと通過させる。流入路は吸気口から集塵容器へと連通する経路である。排出路は集塵容器および集塵フィルタから掃除機本体へと排出する排気口へと連通する経路である。電動送風機は、例えば排出路に配置され、吸気口から空気を吸い込んで流入路を介して集塵容器に導く。さらにその空気を集塵フィルタ、排出路を経て排気口へと導き排出させる。前述した実施形態において、吸塵機構は、吸気口、回転ブラシ、ブラシモータ、集塵容器およびフィルタ、流入路、排出路および電動送風機に相当する。吸引力は、電動送風機の回転速度を切換えることによって切換え可能である。
【００８３】
また、筐体は、自動車に例えると車体に相当するものであり、掃除機の吸塵機構や回路を収容している。さらに、自走式掃除機を走行させるための機構として左右の駆動輪とそれらの駆動輪を独立して駆動する動力部としてのモータを備えている。
制御部のハードウェアは、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー、リアルタイムクロック等を有するマイクロコンピュータである。前記ＣＰＵがＲＯＭあるいは後述する記憶部に予め格納された制御プログラムに従ってそれらハードウェア資源を用いて処理を実行し制御部としての機能を実現する。前述した実施形態において、制御部は、清掃作業を実行するために電動送風機、ブラシモータのハードウェア資源を制御する。また、動力部、障害物検出部、人感知部等のハードウェア資源を用いて走行制御を具体的に実現する。前記制御部は、吸塵機構の電動送風機やブラシモータを通常の回転速度から予め定められた分だけ落とすことによって静音モードに切換える。
また、前記制御部は、動力部としてのモータの駆動速度を切換えることによって走行速度を変えることができるようにしてもよい。
【００８４】
人感知部は、自走式掃除機の周囲に存在する人を感知するものである。人だけではなく動物を感知してよいが感知しなくてもよい。その具体的な態様は、例えば、音声を感知するマイクロフォンおよび音声認識回路、画像を捉えるカメラおよび画像解析部および／または人感センサである。
記憶部は、前記制御部が実行する制御プログラムや、その制御プログラムに基づいて実行される処理に必要な情報を記憶するハードウェアである。自走式掃除機が走行した軌跡および清掃スコアは、その情報に含まれる。記憶部としては、フラッシュメモリ等不揮発性の半導体記憶素子やハードディスク等の記憶媒体が用いられる。
周囲とは自走式掃除機の近傍を意味するが、例えば予め定められた距離の範囲内であり、または自走式掃除機が置かれた室内である。また、例えば音声で人を感知する場合は、ある大きさの音声が収集される範囲である。画像で人を感知する場合は画像に写る範囲であってもよく、あるいはその画像から近傍の領域を判断してその範囲内としてもよい。前述した実施形態において、人感知部は、マイクロフォンおよび音声認識部、カメラおよび画像解析部並びに人感センサに相当する。
【符号の説明】
【００８５】
１：自走式掃除機
２：筐体
２ａ：底板
２ｂ：天板
２ｃ：側板
３：蓋部
９：回転ブラシ
１０：サイドブラシ
１１：制御部
１２：充電池
１４：障害物検出部
１４Ｃ：衝突センサ
１４Ｆ：前方超音波センサ
１４Ｌ：左方超音波センサ
１４Ｒ：右方超音波センサ
１５：集塵部
１８：前輪床面検出センサ
１９Ｌ：左輪床面検出センサ
１９Ｒ：右輪床面検出センサ
２１：動力部
２２Ｌ：左駆動輪
２２Ｒ：右駆動輪
２６：後輪
２７：前輪
３１：吸気口
３２：排気口
５１：入力部
５２Ｍ：主電源スイッチ
５２Ｓ：電源スイッチ
５３：起動スイッチ
５４：人感センサ
６１：記憶部
６２：電池情報
６３：位置情報
６５：清掃スコアマップ
７１：動作モード情報
７２：運転モード
７２ａ：通常モード
７２ｂ：静音モード
７２ｃ：静音レベル
７３：スタンバイモード
７４：スリープモード
１１３：人感知部
１１３Ａ：画像解析部
１１３Ｃ：カメラ
１１３Ｍ：マイクロフォン
１１３Ｓ：音声認識部
１１５：電動送風機
１１７：イオン発生部
１１９：ブラシモータ
Ｕ１、Ｕ２：領域
【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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