(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な操作および単純な検出により指定された位置に移動することのできる自走式電子機器を提供する。【解決手段】自律走行するための走行部を備えた自走式電子機器１であって、前記自走式電子機器の現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を受付ける指示受領部と、ホームポジションから発せられる標識信号を受信する受信部９２と、前記指示に応答して、前記自走式電気機器を前記標識信号を用いてホームポジションへ前記走行部を制御することで帰還させる制御部と、前記ホームポジションへ帰還するまでの前記走行部の走行履歴に基づくデータを格納する走行データ記憶部６１とを備え、前記制御部は、前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納された前記走行履歴を逆に辿るように前記走行部を制御する自走式電子機器。【選択図】図１
2013250748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行するための走行部を備えた自走式電子機器であって、
前記自走式電子機器の現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を受付ける指示受領部と、
ホームポジションから発せられる標識信号を受信する受信部と、
前記指示に応答して、前記自走式電気機器を前記標識信号を用いてホームポジションへ前記走行部を制御することで帰還させる制御部と、
前記ホームポジションへ帰還するまでの前記走行部の走行の履歴に基づくデータを格納する走行データ記憶部とを備え、
前記制御部は、前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御することを特徴とする自走式電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、走行の履歴の先後を逆順にし、１８０度の方向転換を省略または追加して逆進を前進に変換する処理を少なくとも行ったデータに基づいて、前記履歴を逆に辿るように制御する請求項１に記載の自走式電子機器。
【請求項３】
前記ホームポジションは壁際に設けられ、
前記制御部は、室内の壁に沿って走行させるように前記走行部を制御し、走行中に前記受信部が標識信号を受信したらその信号を目標にホームポジションへ帰還させるように制御する請求項１または２に記載の自走式電子機器。
【請求項４】
前記走行の履歴に基づくデータは、左右両側に設けられる車輪の回転をそれぞれ検出することにより、走行の距離および方向を得る請求項１〜３の何れか一つに記載の自走式電子機器。
【請求項５】
コンピュータが、
現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を、指示受領部を用いて受付け、
外部のホームポジションから発せられる標識信号を、受信部に受信させ、
前記指示に応答して、前記標識信号を用いてホームポジションを探索し、探索されたホームポジションに走行部を制御して帰還させ、
ホームポジションに帰還するまでの走行の履歴に基づくデータを走行データ記憶部に格納した後、
前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御することを特徴とする自走式電子機器の指定位置への移動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自走式電子機器に関し、より詳細には指定された位置を記憶しその位置へ移動する機能を有する自走式電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の掃除機等の自走式家電には、赤外線の受信器を備えており、ある位置におかれた発信器から発信される赤外線を検知してその位置へ移動する機能を有するものがある。
また、障害物を回避しつつ最短経路に沿って目標位置まで移動するための経路生成の技術が知られている（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２００１−１５４７０６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、発信器が置かれた位置へ移動するものでは、発信器を別途用意しなければならず、また、用意した発信器を指定位置に設置しなければならない。特に、複数の位置に移動させたい場合、複数の赤外線発信機を用意するか、またはその都度、発振器を移動させる必要がり、そのための操作や制御がユーザにとって煩雑であった。
また、特許文献１のような経路生成の技術は、ロボットのように目標位置に至る途中の障害物の配置が見渡せるものには有効であるが、近傍の障害物を検出して回避しながら自走するようなものには不向きである。
これとは別に、自走式掃除機等を任意の位置に設置し、その周辺を重点的に掃除させたい場合、自走式掃除機を人為的に持ち運び、その位置に載置する必要がある。
また、イオン発生を行う自走式機器においては、任意の位置でイオン発生を行わせたい場面が生じるため、その位置に持ち運ぶ等の人的な作業が必要となる。このように目的位置に自走式機器等を持ち運ぶといった人為的作業が困難な場合が考えられる。例えば、幼児、子供、老人等、嵩む重量の機器を持ち運ぶことができない場合である。
また、リモコン操作で目的の位置へと走行させることができる。しかし、手慣れた熟練者であれば、問題ないが、不慣れな人にとっては、リモコン操作が面倒になる。また、そのリモコン等を常に身近に装備する必要がある。
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、簡便な操作および単純な検出により指定された位置に移動することのできる自走式電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、自律走行するための走行部を備えた自走式電子機器であって、前記自走式電子機器の現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を受付ける指示受領部と、ホームポジションから発せられる標識信号を受信する受信部と、前記指示に応答して、前記自走式電気機器を前記標識信号を用いてホームポジションへ前記走行部を制御することで帰還させる制御部と、前記ホームポジションへ帰還するまでの前記走行部の走行の履歴に基づくデータを格納する走行データ記憶部とを備え、前記制御部は、前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御することを特徴とする自走式電子機器を提供する。
【０００６】
また異なる観点から、この発明は、コンピュータが、現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を、指示受領部を用いて受付け、外部のホームポジションから発せられる標識信号を、受信部に受信させ、前記指示に応答して、前記標識信号を用いてホームポジションを探索し、探索されたホームポジションに走行部を制御して帰還させ、ホームポジションに帰還するまでの走行の履歴に基づくデータを走行データ記憶部に格納した後、前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御することを特徴とする自走式電子機器の指定位置への移動制御方法を提供する。
この発明によれば、任意の位置/向きに自走式家電を設置し、充電台へ帰還させ、その際の車輪の回転角度（回転数）を走行の履歴として走行データ記憶部に格納しておく。あるいは、走行の履歴を逆に辿るためのデータを生成し走行データ記憶部に格納しておく。その位置（指定位置）へ移動するためには、走行の履歴を逆に辿るようにする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の自走式電子機器は、ホームポジションへ帰還するまでの走行部の走行の履歴に基づくデータを格納する走行データ記憶部を備え、制御部は、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御してホームポジションから指定位置へ移動させるので、簡便な操作および単純な検出により指定された位置に移動することができる。
この発明の移動制御方法も同様の作用効果を奏する。
この発明についてもう少し具体的に述べておく。
この発明において、ホームポジションは、自走式電子機器が走行の基点とする位置である。その具体的な態様としては、後述する実施形態のように壁際に設置される充電台が挙げられる。この発明では、ホームポジションから、自走式電子機器の帰還の目標となる標識信号が送信される。この標識信号を手がかりにホームポジションを探索して帰還するように構成されている。そして、この発明によれば、この帰還信号を帰還のために用いるだけでなく、指定位置への移動のために用いる。つまり、指定位置からホームポジションへ帰還する走行の履歴を記憶し、その逆を辿ることによって指定位置へ移動するのである。このようにすれば、複雑な位置検出を必要とせずに指定位置への移動が実現される。また、専用の発信器を指定位置に設置する必要がない。
また、標識信号は、ホームポジションが識別できるものであれば信号の種類や波形は特に限定されない。標識信号一例としては、赤外線の周期パルス信号が挙げられる。赤外線は、安定して安価な送受信器を構成することができる。周期パルス信号は、直流信号に比べて光強度を大きくして信号の到達距離を長くでき、また特定の周期を定めておくことにより、ノイズとの識別が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の自走式電子機器として自走式イオン発生機の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】この発明に係る自走式イオン発生機の一例を示す概略斜視図である。
【図３】この発明に係るイオン発生部の一例を示す概略斜視図である。
【図４】この発明に係るイオン発生機が、これから記憶する位置に置かれた状態を示す説明図である。
【図５】この発明に係るイオン発生機が、充電台から記憶した位置へ移動しようとする状態を示す説明図である。
【図６】この実施形態に係る制御部が、充電台への帰還経路を記憶する際の処理を示すフローチャートである。
【図７】この実施形態に係る制御部が、記憶部に格納された位置へイオン発生機を移動させる際の処理を示すフローチャートである。
【図８】この実施形態に係る制御部が、走行履歴を逆に辿って所定位置へ移動するようにデータを処理する様子を示すグラフである。（１８０度旋回を省略するケース）
【図９】この実施形態に係る制御部が、走行履歴を逆に辿って所定位置へ移動するようにデータを処理する様子を示すグラフである。（１８０度旋回を追加するケース）
【図１０】この発明の自走式電子機器が、充電台にスタンバイしている状態を示す説明図である。
【図１１】この発明の自走式電子機器が、空気調和機を制御してイオンを効率よく室内に拡散させる様子を示す説明図である。
【図１２】この発明の自走式電子機器が、空気清浄機を制御してイオンを効率よく室内に拡散させる様子を示す説明図である。
【図１３】この発明に係る制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
この発明において、自走式電子機器とは、自走しながら床面等の清掃を行う掃除機、走行制御部、送風機を備え吸気した空気をフィルタ等により浄化する空気清浄機、また吸気した空気を加湿する加湿機、また発生したイオンを排気空気と共に放出するイオン発生機を含む。なお、自走式イオン発生機とは、イオン発生機の筐体の周囲の障害物を検知しながら、筐体を走行させる走行手段を制御する制御部等を備え、ユーザの操作によることなく制御部が走行および停止、並びに、走行方向を自ら判断して筐体を自律的に走行させる方式のイオン発生機を意味する。自走式とは、ユーザの操作により、目的の位置へと自律的に走行することも含む。
なお、自走式電子機器としては、掃除機、空気清浄機、加湿機（除湿機等を含め）等において、イオン発生を行う機能を併せ持つものでもよい。
【００１０】
＜自走式イオン発生機の構成＞
この発明において、自走式電子機器として以下に自走式イオン発生機を例に説明する。この事例は、単なる一例であり、自走式電子機器としては、上述した概念を含むことはもちろんである。
図１に、この発明の自走式電子機器として自走式イオン発生機（以下、単に、イオン発生機とも呼ぶ）の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図１において、イオン発生機１は、制御部１１、充電池１２、電池残量検出部１３、障害検知部１４、におい検知部１５を備える。さらに、走行制御部２１、車輪、イオン発生部３１、送風制御部３２、排気口４１、吸込口４２、入力部５１、表示部５７、記憶部６１、充電台探索部９１、受信部９２、充電台接続部９３および制御信号送信部９４を備える。
入力部５１は、この発明の指示取得部に対応し、記憶部６１はこの発明の走行データ記憶部に対応する。
また、部屋の所定の位置に充電台１００が設置される。充電台１００とイオン発生機１とを接続することにより、イオン発生機１は充電台と接触した状態で充電台からの電力の供給を受け、イオン発生機１の充電池１２を充電する。また、イオン発生機１は、充電台１００から離れ自動、走行しながらイオン発生機能を実行する。
【００１１】
この発明の自走式イオン発生機１は、設置された場所の床面を自走しながら、周囲の空気を吸い込み、生成されたイオンを含む空気を排気することにより除菌等を行うものである。また、室内に負イオンを放出しリラックス効果を期待させるようなものでもよい。この発明のイオン発生機１は、充電池１２の容量が低下したり、所定の消臭等の処理が終了したりすると、自律的に充電台１００に帰還する機能を有する。
【００１２】
図２に、この発明に係るイオン発生機１の一実施例の概略斜視図を示す。
図２において、イオン発生機１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、イオン発生部３１、充電池１２、制御部１１、送風制御部３２、左右の駆動輪、左右それぞれの駆動輪の回転角度および回転速度を検出する検出部、後輪および前輪からなる車輪、排気口４１、吸込口４２、受信部９２、図１に示したその他の構成要素が設けられている。
図２において、受信部９２および図示しない前輪が配置されている部分（図２の左側部分）を前方部、図示しない後輪が配置されている部分（図２の右側部分）を後方部と呼ぶ。
【００１３】
筐体２は、主として、シャシーを構成する平面視円形の底板２ａおよび後方側板２ｂと、可動式のバンパーとして機能する前方側板２ｃと、後方側板２ｂおよび前方側板２ｃの上部を塞ぐ平面視円形の上部カバー２ｄとから構成されている。
吸込口４２は上部カバー２ｄの中心よりもやや後方側に形成され、排気口４１は上部カバー２ｄの中心よりもやや前方側に形成されている。
吸込口４２と排気口４１は、充電等の非稼働時に、ほこりや異物が吸込口４２や排気口４１から侵入することを防止するために、可動式の吸込口用蓋９や排気口用蓋によって開閉可能となっている。
【００１４】
また、イオン発生機１は、左右一対の駆動輪が同一方向に正回転して前進し、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静止した状態で旋回する。例えば、イオン発生機１が、室内の周縁に到達した場合および進路上の障害物を検出した場合、駆動輪が停止し、一対の駆動輪を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、イオン発生機１は、設置場所の全体あるいはユーザが予め指定した領域に障害物を避けながら自走する。
【００１５】
また、イオン発生機１は、後述するように、受信部９２によって、充電台１００の帰還用信号送信部１０２から出射される信号を検出して充電台１００のある方向を認識する。たとえば、充電池１２の充電残量が少なくなった場合、あるいは設定された自動運転タイマーの設定時間が経過した場合に、帰還用の信号を手がかりに、充電台１００のある方向にほぼ直線的に進行して、充電台１００まで帰還する。
さらに、この発明では、帰還しようとするときに、充電台１００からの信号が検出できない場合は、イオン発生機１は、一旦静止して、その場で１回転（３６０°回転）し、充電台１００からの信号が検出されるか否かを確認し、充電台１００が存在する方向を検出するようにしてもよい。
信号が検出された場合、検出されたときの受信部９２の前方方向に、充電台１００があると認識し、直線的に充電台１００の方向へ向かって走行する。ただし、障害物があれば、それを避けながら、充電台１００の方向へ移動する。
【００１６】
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、イオン発生機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、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
制御部１１を構成するＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納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、この発明のイオン発生機能、走行機能などを実行する。
【００１７】
充電池１２は、イオン発生機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、イオン発生制御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電池などが用いられる。
充電池１２の充電は、イオン発生機１と充電台１００とを接続した状態で行われる。
イオン発生機１と充電台１００との接続は、イオン発生機１側の充電台接続部９３の端子と充電台１００側の充電端子１０１を接触させることにより行う。
【００１８】
電池残量検出部１３は、充電池１２の残りの容量（電池残量）を検出する部分であり、たとえば、フル充電状態に対して、現在の残容量をパーセントで表した数値を出力する。
後述するように、ここで検出された電池残量（％）に基づいて、充電台１００の方へ帰還するか、あるいはその場で静止して動作も終了するスリープモードに移行するかを判断する。
【００１９】
障害検知部１４は、イオン発生機１が走行中に、室内の机やいすなどの障害物に近接した状態、また接触したことを検知する部分であり、バンパーとして機能する前方側板２ｃの変位を、マイクロスイッチなどからなる接触センサにて接触状態を検知する。そのため、筐体２の前方側板２ｃの前部に接触センサが対応して配置される。また、障害物に近接した状態を検知するために非接触で障害物を検知する障害物センサが前方側板２ｃの周囲に複数配置される。
ＣＰＵ、つまり制御部１１は、障害検知部１４から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。
【００２０】
におい検知部１５は、筐体２の外部周辺のにおいを検知する部分である。
におい検知部１５（以下、臭いセンサとも呼ぶ）としては、たとえば、従来から用いられている半導体式の臭いセンサや、接触燃焼式の臭いセンサを用いればよい。
におい検知部１５は、筐体２の後方側板２ｂまたは前方側板２ｃから外部へ露出した状態で、筐体２に取り付けられる。
におい検知部１５がにおいを検出すると、そのにおいの強度に対応した出力信号を出力し、制御部１１がその出力信号を取得することにより、臭気情報６２を生成して、記憶部６１に記憶する。
【００２１】
イオン発生部３１は、筐体内部に収容され、イオンを発生する部分である。
具体的には、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてＨ+(Ｈ2Ｏ)ｍ（ｍは任意の自然数）、負イオンとしてＯ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ（ｎは任意の自然数）を生成する。
イオン発生部３１としては、図３を参照にその一例を説明する。該図は、イオン発生部３１の斜視図である。イオン発生部３１は排気経路に臨む複数のイオン放出部３１ａ、３１ｂを有している。このイオン放出部３１ａ、３１ｂは、イオン発生部３１の樹脂性の筺体の一部を、例えば円形状に開口した開口部からなり、その開口部に対応して以下のイオン発生のための電極が設けられている。
つまり、各々のイオン放出部３１ａ、３１ｂには、共通の対向電極３３と針状の放電電極３４ａ、３４ｂが各々設けられる。放電電極３４ａ、３４ｂは先端が尖った針電極であり、対向電極３３は放電電極３４ａ、３４ｂの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
イオン発生部３１は、本体部分３５に高圧電気発生回路が内蔵されており、一側面に設けられた２つの端子３６を介して充電池１２から電力が供給され、作動する。
本体部分３５の高圧電気発生回路は、放電電極３４ａ、３４ｂに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧を供給する。前述のようにイオン発生部３１は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極３４ａには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主として先に説明したＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極３４ｂには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎから成る負のクラスタイオンが生成される。
【００２２】
発生するイオンとしては、特に限定されないが、たとえば、空気を浄化することの可能なイオン、美肌効果と肌表面の菌増殖を抑制する効果のあるイオンなどがあげられ、特に、従来から用いられているプラズマクラスターイオン（登録商標）を用いることができる。イオン発生部３１は、たとえば、小型の直方体形状のイオン発生装置として提供される。また、正負イオンを発生させるものでなく、いずれか一方のイオン、例えば負イオンを発生させるものでもよい。特に、負イオンが多量に発生することで、リラックス効果が期待できる。
【００２３】
送風制御部３２は、吸込口４２および排気口４１の開閉と、吸込口からの空気の導入および排気口からのイオンを含む空気の放出を制御する部分である。すなわち、外部の空気を吸込口４２から装置内部に取り入れ、取り込んだ空気を装置内部の所定の流通経路を通過させてイオン発生部３１の方向へ導き、排気口４１の方向へ送る部分である。送風制御部３２は、主として、送風ファンと、ファン回転機構と、吸込口用蓋、排気口用蓋、吸込口および排気口の開閉制御部などから構成される。
イオン発生部３１によって発生されたイオンは、送風制御部３２によって装置内部を流通する空気とともに、排気口４１の方向へ送られ、排気口４１から外部へ吹き出される。
【００２４】
排気口４１は、たとえば図２に示すような筐体の上面の位置に設けられ、イオン発生部３１で発生されたイオンが含まれる空気を外部へ放出する開口である。また、イオンを含む空気は、走行方向の後方であってやや斜め上方に放出されるようにしてもよい。
吸込口４２は、外部の空気を筐体内部へ導入する開口であり、図２に示すように、筐体２の上面の位置に設けられる。
【００２５】
また、吸込口４２を介した外部の空気の吸い込みと、排気口４１を介したイオンを含んだ空気の排気は、主として、送風制御部３２の送風ファンを回転させることによって行われる。ただし、吸込口４２と排気口４１にそれぞれ蓋を設け、送風ファンの起動および停止に対応させて、開閉制御部によって、これらの蓋を開放および閉鎖させるようにしてもよい。
すなわち、イオンを放出する場合は、吸込口４２および排気口４１の蓋を開放し、イオンを放出しない場合は、吸込口４２および排気口４１の蓋を閉鎖させる。このような開閉制御をすることによって、イオンを放出しない場合に、ほこりや異物が吸込口４２および排気口４１から侵入することが防止できる。
また、後述するように、動作モードに対応させて排気口４１と吸込口４２の開閉を制御して、必要なときにイオンを発生して室内に放出することにより、イオンによる室内の除菌と消臭または脱臭を、適確に行うことができる。
【００２６】
走行制御部２１は、イオン発生機１の自律走行の制御をする部分であり、主として筐体下部に配置された駆動輪の回転を制御して、自動的に筐体を移動させる部分である。
左右の駆動輪をそれぞれ駆動させることにより、イオン発生機１の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。走行制御部２１は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。このマイクロコンピュータは、制御部１１と同一のハードウェア資源を共用してもよい。その場合、走行制御部２１の機能を提供する制御プログラムと制御部１１の機能を提供する制御プログラムとを前記マイクロコンピュータがマルチタスクで処理する。あるいは、走行制御部２１は、制御部１１と別のハードウェア資源で構成されてもよい。
【００２７】
入力部５１は、ユーザが、イオン発生機１の動作を指示入力する部分であり、イオン発生機１の筐体表面に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。筐体表面にはまた、表示部５７が設けられており、イオン発生機１の状態をユーザに知らせる。
あるいは、入力部５１としては、イオン発生機１の本体とは別に、リモコンユニットを設け、このリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことにより、赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
【００２８】
入力部５１としては、たとえば、電源スイッチ５２、起動スイッチ５３、主電源スイッチ５４、その他のスイッチなどが設けられる。なお、入力部５１としては、ユーザがリモコンによる指示を受ける。この指示内容に基づき、制御部１１を介して走行制御部２１へと送られ、ユーザが指示する方向への走行制御、また走行停止の制御、イオン発生量の制御等が実行される。
以上、自走電子機器の一例として、自走式イオン発生機１について詳細を述べたが、自走電子機器の他の例として、イオン発生部３１を備え、イオン発生機能を有した自走式掃除機が挙げられる。
【００２９】
この発明によれば、イオン発生機１のような自走式電子機器が、送風機能を有する機器に対して予め定められた位置へ移動してイオンを発生し、前記送風機能により発生した気流にイオンを載せて拡散させる。
図１１は、送風機能を有する機器の一例として室内に設置された空機調和機（例えば冷暖房機）１１１の前方へイオン発生機１が移動し、空機調和機１１１により生成された気流（矢印ＦＬａで示す）に載せてイオンを拡散させる様子を示す説明図である。
また、図１２は、送風機能を有する機器の異なる例として室内に設置された空気清浄機１１３の前方へイオン発生機１が移動し、空気清浄機１１３により生成された気流（矢印ＦＬｂで示す）に載せてイオンを拡散させる様子を示す説明図である。
【００３０】
図１１の空機調和機１１１や図１２の空気清浄機１１３は、送風機能を有する機器の一例であるが、その他にも、加湿機、扇風機、サーキュレータなどが前記機器に含まれる。これらの機器は例えば赤外線を用いたリモコンで制御されるところ、イオン発生機１はそれらのリモコンに代わって制御信号送信部９４から制御信号を送信する。この機能を実現するために、いわゆる学習リモコンとしての機能をイオン発生機１が備えており、ユーザがイオン発生機１に学習用の所定のメニューを実行させて機器の制御信号を学習するように構成してもよい。あるいはイオン発生機１の製造者が知り得る機器の制御信号を出荷段階で予め記憶部６１に記憶させておいてもよい。
なお、イオン発生機１は例えばユーザが携帯するスマートフォン等の通信端末と通信可能に構成されてもよい。ユーザは、空機調和機として、連暖房機、空気清浄機等に限らず、室内のテレビセットやシーリング照明器具１１５などの機器に係る制御信号をユーザがイオン発生機１に予め学習させておき、スマートフォンでイオン発生機１と通信してそれらの機器を遠隔操作してもよい。
このように、イオン発生機１は、外部の機器を制御する能力を有している。
【００３１】
＜イオン拡散用の位置の記憶＞
イオン発生機１の制御部１１が実行する処理の手順について以下に述べる。この発明に係る制御部１１は、送風機能を有する機器に対して予め定められた位置または指示された位置へイオン発生機１移動させる。そこでまず、イオン発生機１がイオン拡散用の位置および方向を予め記憶しておく局面で、制御部１１が実行する処理を説明する。位置および方向を記憶する際、ユーザがその位置および方向にイオン発生機１を置く。そして、入力部５１またはリモコンに対し所定の操作を行うと、制御部１１はそれに応答して位置記憶用のメニューを実行する。前記メニューを実行するときの処理は例えば以下のようなものである。
【００３２】
図４は、イオン発生機１が、室内の記憶すべき位置および向きに置かれた状態を示す説明図である。図４で、イオン発生機１は空気清浄機１１３の前方に置かれている。その向きは、イオン発生機１が前進すると空気清浄機１１３に近づく方向である。室内の空気清浄機１１３の配置位置とほぼ対角線上の壁際には、充電台１００が設置されている。
図５は、イオン発生機１が、充電台１００から記憶した位置へ向けて移動しようとする状態を示す説明図である。
【００３３】
位置記憶用のメニューを実行すると、制御部１１は、イオン発生機１が現在置かれた位置から充電台１００にイオン発生機１を帰還させる。そして、前記位置から充電台１００に帰還するまでの走行経路（走行の履歴）を記憶部６１に記憶させる。なお、左右一対の駆動輪にはそれぞれ図示しないエンコーダが取付けられており、駆動輪の回転速度と回転方向の信号が出力される。走行の履歴としては、それらエンコーダの信号に基づいて各駆動輪の回転速度および回転方向の履歴を記録する。前記回転速度および回転方向から、イオン発生機１が進んだ距離および方向が得られる。
帰還時の走行についてより詳細に説明する。制御部１１は、図４に示すイオン発生機１が載置された位置で充電台１００の帰還用信号送信部１０２の信号の検出を試みる。その位置で受信部９２が帰還用信号を検出したら、その信号の方向へ障害物をさけながら走行する。
【００３４】
その位置で帰還用信号が検出できなければ、旋回をして検出を試みる。旋回により帰還用信号を検出したら、その信号の方向へ走行する。信号が検出できなければ、部屋の壁際に沿って走行しながら帰還用信号の検出を試みる。充電台１００は壁際に設置されるので、壁際に沿って走行するうちに帰還用信号が検出される。
帰還用信号を手がかりに充電台１００に所定距離まで接近したことを障害検知部１４が検知したら、制御部１１はイオン発生機１を一旦停止させて、後部の充電台接続部９３を充電台１００に向けるようにその場で旋回させる。旋回の後、制御部１１はイオン発生機１を充電台１００に徐々に接近させる。充電台１００の充電端子１０１に充電台接続部９３が接続したらイオン発生機１を停止させ、走行の記録を終了する。これが基準となる位置である。なお、この状態で充電池１２への充電が行われる。
【００３５】
図６は、制御部１１が、充電台１００への帰還経路を記憶する際の処理を示すフローチャートである。図６で、制御部１１は、位置記憶用のメニューを実行する指示を受付けたかどうかを調べる（ステップＳ１１）。指示を受付けたら（ステップＳ１１のＹｅｓ）、制御部１１は、充電台１００への帰還を開始する（ステップＳ１３）。即ち、前記指示に応答して帰還用信号を探索するように受信部９２、走行制御部２１を制御する。帰還用信号が見つからなければイオン発生機１を旋回させ、さらには壁際を走行させるように走行制御部２１を制御する。
そして、走行期間中に左右の駆動輪のエンコーダからそれぞれ出力される信号からそれぞれの駆動輪の単位時間あたりの回転数および回転方向のデータを走行履歴として記憶部６１に格納する（ステップＳ１５）。イオン発生機１が充電台１００に帰還するまで（ステップＳ１７）、記憶部６１に逐次データを格納する。
【００３６】
イオン発生機１が充電台１００に帰還して停止したら（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御部１１は、記録された走行履歴のデータを読み出して、先後を入れ替える。さらに、左右の駆動輪のデータを入れ替える（ステップＳ１９）。そして、１８０度の方向転換をそのデータに追加しあるいは省略する。さらに、方向転換の追加あるいは省略に応じて回転方向を逆転させる（ステップＳ２１）。以上の処理を行った後に、データを記憶部６１に格納する（ステップＳ２３）。
なお、前述のステップＳＳ１９〜Ｓ２３の処理は、図６の位置記憶用のメニューで実行するのではなく、後述するイオン拡散用位置への移動を実行する際、走行前に実行してもよい。
【００３７】
図８および図９は、制御部１１が、走行履歴を逆に辿って所定位置へ移動するようにデータを処理する様子を示すグラフである。図８は、走行履歴から１８０度の方向転換（旋回）を省略する処理を行った後、データを記憶部６１に格納するケースを示している。これに対して図９は、走行履歴に１８０度の方向転換（旋回）を追加する処理を行った後、データを記憶部６１に格納するケースを示している。
【００３８】
図８（ａ）の走行履歴は図４に示す帰還経路に対応している。図８（ａ）で、Ｐ１の期間、左駆動輪は前進、右駆動輪は逆進しておりイオン発生機１はその場で右回りに１８０度旋回する。続くＰ２の期間、左右の駆動輪は同速度で前進しておりイオン発生機１は室内の壁に沿って前方（空気清浄機１１３が設置された壁面と対面する壁面方向）へ直進する。Ｐ３の期間、右駆動輪は減速および停止し、左駆動輪は前進を維持しており、イオン発生機１は壁際で右へ９０度旋回する。Ｐ４の期間は、充電台１００の正面に近づくように直進している。Ｐ５の期間、左駆動輪は前進後停止、右駆動輪は逆進しており、イオン発生機１は充電台１００の手前で右回りに１８０度旋回する。Ｐ６の期間は、左右の駆動輪が等速度で逆進後停止しており、後側を充電台１００に対向させつつ後退して充電台１００に接続する。停止の状態でイオン発生機１の充電台接続部９３の端子が充電台１００の充電端子１０１と接触して充電が行われる。
制御部１１は、以上の走行履歴のデータを図８（ｂ）のように処理した後、記憶部６１に格納する。即ち、期間Ｐ５およびＰ１を省略したうえで走行履歴の先後を入れ替える。よって、図８（ｂ）の期間はＰ６、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２の順になる。省略された旋回の期間Ｐ５より後の走行履歴（Ｐ６の期間）については、前進と逆進を入れ替える。一方、旋回の期間Ｐ５より前の走行履歴（Ｐ２〜Ｐ４の期間）については前進と逆進を入れ替えない。さらに、左右の駆動輪のデータを入れ替える。
このデータに従って充電台１００から走行することによって、イオン発生機１は走行履歴を逆に辿って元の載置された図４に示した位置および向きに達する。
ここで、図８（ａ）の期間Ｐ１において、イオン発生機１の向きを反転（１８０度反転）させ、この反転後に充電台１００に帰還する走行制御が開始される。
これに対し、充電台１００の位置（図５の位置）からイオン発生機１が、図４に示す当初の載置位置へと、図８（ｂ）の制御に基づき走行制御され、期間Ｐ２においては、図８（ａ）の期間Ｐ１による旋回制御を行う前の姿勢状態で走行し、停止させる。そのため、Ｐ１の期間につては省略させる。
なお、当初載置された姿勢が図４において１８０度反対の場合、図８（ａ）の期間Ｐ１における旋回（１８０度反転）することなく、帰還制御が実行される。このような場合、復帰制御を行う場合、期間Ｐ１に対応する旋回制御を追加するようにすればよい。
【００３９】
図９は、イオン発生機１が前方で充電台１００に接触する場合を想定している。これは、充電台接続部９３の端子が前方にある場合を想定しており、図２に図示した外観とは異なる。このような構成においては図８の例と異なり、制御部１１は、走行履歴に１８０度の方向転換（旋回）を追加する処理を行う。図９（ａ）は、走行履歴の一例を示している。図９（ａ）で、Ｐ１〜Ｐ４の期間の走行履歴は、図８（ａ）のＰ１〜Ｐ４の走行履歴と同じである。Ｐ７は、図８（ａ）のＰ５に対応するが、Ｐ７では充電台１００の手前で一旦停止するものの１８０度の旋回は行わない。それに続くＰ８は、図８（ａ）のＰ６に対応するが、前進で充電台１００に接続する。
制御部１１は、以上の走行履歴のデータを図９（ｂ）のように処理した後、記憶部６１に格納する。即ち、期間Ｐ８に対応させてイオン発生機１を充電台１００より離間させるために左右の駆動輪を前進させるのは逆に逆進させる。その後、１８０度の旋回を行う期間Ｐ９を追加したうえで走行履歴の先後を入れ替える。さらに、左右の駆動輪のデータを入れ替える。なお、期間Ｐ２〜Ｐ４、Ｐ７はすべて挿入された旋回の期間Ｐ９より前の走行履歴（図９（ｂ）では走行履歴の先後を入れ替えているので、すべてＰ９より後になる）であるため、前進と逆進は入れ替えない。
このデータに従って充電台１００から離間した後反転し走行することによって、イオン発生機１は走行履歴を逆に辿って元の位置および向きに達する。
【００４０】
＜イオン拡散用位置への移動＞
以上のようにしてイオン拡散用の位置を記憶部６１に格納した後、その位置へ移動する際の制御部１１の処理を以下に説明する。
【００４１】
図７は、制御部１１が、記憶部６１に格納された位置へイオン発生機１を移動させる際の処理を示すフローチャートである。図７に示すように、制御部１１は、移動を開始すべき局面かどうかを判断する（ステップＳ３１）。移動を開始すべき局面の典型例は、後述するように「急速モード」でイオンを拡散させる指示を受付けたときである。
【００４２】
移動を開始すべきと判断したら（ステップＳ３１のＹｅｓ）、制御部１１は、移動先の位置が指定されるのを待つ（ステップＳ３３）。これは、記憶部６１の複数の位置が格納されている場合、いずれかの位置が選択されるのを待つことに対応する。移動先の位置が指定されたら（ステップＳ３３のＹｅｓ）、制御部１１は、記憶部６１に記憶されている走行履歴のデータを読み出す（ステップＳ３５）。データが正常に読み出せたら（ステップＳ３７）、読み出したデータに基づいて所定位置へ移動させるように走行制御部２１を制御する（ステップＳ３９）。この制御は、図８（ｂ）に示す走行制御が実行され、所定の位置に移動、つまり復帰する。
もし、データが正常に読み出せなかったら（ステップＳ３７のＮｏ）、データ読出しのエラーがあった旨をユーザに表示部５７に表示してユーザに知らせる（ステップＳ４１）。この場合、移動は行わない。
【００４３】
＜イオン拡散の処理＞
続いて、イオン拡散の指示を受けたときに、制御部１１が実行する処理の手順を説明する。
図１３は、イオン拡散の指示を受けたときに、制御部１１が実行する処理を示すフローチャートである。図１３のフローチャートに沿って制御部の処理を説明する。
制御部１１は、イオン拡散開始を指示する操作を受付けたか否かを監視する（ステップＳ１１１）。前記操作は、入力部５１またはリモコンユニットを用いてユーザが所定の操作を行うことによって受付けられる。なお、図１３は、この発明と深い関連性のあるイオン拡散の操作のみを示しており他の操作は省略している。
【００４４】
制御部１１は、イオン拡散開始の操作がなされたと判断したら（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、次にイオン拡散のモードとして「急速モード」が指定されたか否かを判断する（ステップＳ１１３）。ここで、「急速モード」とは、この発明と密接に関連するモードであって、外部の機器を制御して気流を発生させ、その気流を利用してイオンを広範にかつ急速に拡散させるモードである。
なお、「急速モード」でない、通常の拡散モードであれば（ステップＳ１１３のＯｆｆ）、制御部１１は、室内をランダムに走行させるように走行制御部２１に指示し（ステップＳ１１５）、走行中にイオン発生部３１にイオンを発生させるように指示する（ステップＳ１１７）。
【００４５】
一方、「急速モード」の場合（ステップＳ１１３のＯｎ）、制御部１１は、イオン発生機１が充電台１００に接続されているか離れているかを判断する（ステップＳ１１９）。充電台１００から離れている場合は（ステップＳ１１９のＮｏ）、まず充電台１００に帰還するように走行制御部２１に指示する（ステップＳ１２１）。図１０に示すように充電台１００へ帰還後、ルーチンは後述するステップＳ１３１へ進む。あるいは、既に充電台１００に接続中であれば、帰還の動作は所略してルーチンはステップＳ１３１へ進む。
ステップＳ１３１で、制御部１１は、「急速モード」に関連付けて予め記憶部６１に記憶された位置にイオン発生機１を移動させ、その位置で所定の方向を向かせるように走行制御部２１に指示する。
【００４６】
所定位置へ移動した後または移動する以前に、制御部１１は、空調機器の電源をオンして（ステップＳ１３３）送風機能を動作させる（ステップＳ１３５）。空調機器としては、図１１に示すように空気調和機１１１を利用したり、図１２に示すように空気清浄機１１３を利用したりする態様が挙げられる。
制御部１１は、その位置においてイオン発生部３１を動作させてイオンを発生させて排気口４１からイオンを放出させるように送風制御部３２に指示する（ステップＳ１３７）。図１１および図１２に示すように、排気口４１からイオンが放出される箇所には、前記空調機器の送風機能によって気流が生じている（図１１の矢印ＦＬａおよび図１２の矢印ＦＬｂ参照）。排気口４１から排出されたイオンはこの気流に載って、広範囲かつ急速に拡散する。
【００４７】
＜位置の記憶および移動の異なる態様＞
図１３では、充電台１００を基準位置としてイオン拡散用の位置から充電台１００までの走行履歴を記憶部６１に記憶しておき、その走行履歴に基づいて充電台１００からイオン拡散用の位置へ移動する態様である。それと異なる態様を以下に述べる。
この態様によれば、ユーザが所定のメニューを実行させると、イオン発生機１は充電台１００を基点として室内をランダムに走行する。勿論、障害検知部１４によって障害物や壁を避けつつ走行する。そして、走行時に車輪の回転速度と回転方向の履歴からその部屋の輪郭や障害物の位置を示すマップを作成し、記憶部６１に記憶する。
【００４８】
イオン発生機１はカメラを有しており、制御部１１は走行中の各位置、各方向の画像をそのカメラに撮影させて撮影された画像からそれぞれ特徴を抽出する。そして、それらの特徴をマップ上の位置および方向と関連させて記憶部６１に記憶する。抽出する特徴の一例として、その部屋の天井部分の輪郭線が挙げられる。
次に、ユーザがイオン発生機１をある位置に置いて、位置記憶用のメニューを実行する。制御部１１は、その位置で前記カメラに画像を撮影させて撮影された画像の特徴を抽出し、記憶部６１に予め格納された特徴のうちで類似するものを探索し、前記マップ上の位置と方向とを決定する。そして、その位置を設定された位置および方向として記憶部６１に格納する。
【００４９】
その後、急速モードでイオン拡散を開始する指示を受付けると、制御部１１は、そのときの位置で前記カメラに画像を撮影させて撮影された画像の特徴を抽出し、記憶部６１に予め格納された特徴のうちで類似するものを探索し、前記マップ上の位置および方向を決定する。その現在位置から、位置記憶用のメニューにより記憶部６１に格納された位置および方向へ移動させる。
【００５０】
この構成によれば、指定位置は予めユーザが記憶させておく必要がある。しかし、多数の位置を記憶可能にし、例えば、イオン発生機１と通信可能なスマートフォンの画面に位置選択メニューとして室内のマップを表示させ、マップ上に選択可能な複数の指定位置が表示されるようにすれば、ユーザはイオン発生機１を室内の種々の位置へ移動させることができる。
また、指定位置からさらに充電台の方向へ30センチメートルの位置といったように、指定位置を基準にしてその近傍の位置をユーザが指示できるようにしてもよい。
以上、イオン発生機１について説明したが、自走式電子機器が、掃除機の場合、重点的に掃除を行わせない位置に掃除機を載置する。この載置位置から先に説明した通り、充電台１００への帰還制御を実行し、その帰還のための帰還経路を記憶部に記憶させる。そして、ユーザが目的の位置への移動を指示することで、自走式掃除機は、記憶された移動先データに基づき、走行制御が実行される。
目的の位置まで移動すれば、一例としてその移動地点から半径５０ｃｍ以内、または一辺１ｍの範囲内を重点的に掃除する。その掃除を完了すれば、充電台１００への帰還制御が実行される。
また、自走式電子機器が加湿機または除湿機等であれば、ユーザが指定した予め決められた目的位置へと移動し、加湿または除湿を行うことになる。
なお、目的位置としては、任意の位置に自走式電子機器を載置し、その位置から充電台１００へと帰還する時の帰還経路を記憶部２２に記憶させる。そして、目的位置１、目的位置２としったように区別して記憶させておくことで、任意の位置を指定できる。
【００５１】
以上、この発明の具体的態様の一例を述べたが、要するにこの発明は、自律走行するための走行部を備えた自走式電子機器であって、前記自走式電子機器の現在の位置を指定位置として記憶すべき指示を受付ける指示受領部と、ホームポジションから発せられる標識信号を受信する受信部と、前記指示に応答して、前記自走式電気機器を前記標識信号を用いてホームポジションへ前記走行部を制御することで帰還させる制御部と、前記ホームポジションへ帰還するまでの前記走行部の走行の履歴に基づくデータを格納する走行データ記憶部とを備え、前記制御部は、前記指定位置へ移動すべき指示を受付けたとき、前記走行データ記憶部に格納されたデータを参照して前記走行の履歴を逆に辿るように前記走行部を制御することを特徴とする自走式電子機器に代表される。
さらに、この発明の幾つかの好ましい態様を以下に述べておく。
前記制御部は、走行の履歴の先後を逆順にし、１８０度の方向転換を省略または追加して逆進を前進に変換する処理を少なくとも行ったデータに基づいて、前記履歴を逆に辿るように制御してもよい。このようにすれば、走行の履歴に１８０度の方向転換を省略または追加することによって履歴を単純に逆に辿るのではなく逆進を前進に変換することができる。
【００５２】
また、前記ホームポジションは壁際に設けられ、前記制御部は、室内の壁に沿って走行させるように前記走行部を制御し、走行中に前記受信部が標識信号を受信したらその信号を目標にホームポジションへ帰還させるように制御してもよい。このようにすれば、指定位置がホームポジションから離れているために、あるいは指定位置とホームポジションとの間に遮蔽物があるために指定位置では標識信号が検出できない場合であっても、壁に沿って走行するうちに壁際のホームポジションからの標識信号を受信することができる。
【００５３】
さらにまた、前記検出部は、左右両側に設けられる車輪の回転をそれぞれ検出することにより、走行の距離および方向を得てもよい。このようにすれば、左右の車輪の回転をそれぞれ検出するという単純な構成で走行の距離と方向とを検出することができる。左右の車輪の回転は、例えば回転軸にエンコーダを取付けて回転角度、その累積としての回転数、単位時間あたりの回転角度としての回転速度を検出することができる。また、車輪の径を乗じることにより移動距離を得ることができる。また、車輪を駆動するモータがステッピングモーターであれば、ステップの数をカウントすることによって回転を検出することができる。
【００５４】
前記受信部は、標識信号として発せられる赤外光を受信するものであってもよい。
この発明の好ましい態様は、ここで示した複数の態様のうち何れかを組み合わせたものも含む。
【００５５】
前述した態様の他にも、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。
【符号の説明】
【００５６】
１：イオン発生機
２：筐体
２ａ：底板
２ｂ：後方側板
２ｃ：前方側板
２ｄ：上部カバー
９：吸込口用蓋
１１：制御部
１２：充電池
１３：電池残量検出部
１４：障害検知部
１５：におい検知部
２１：走行制御部
２２：車輪
３１：イオン発生部
３１ａ、３１ｂ：イオン放出部
３２：送風制御部
３３：対向電極
３４ａ、３４ｂ：放電電極
３５：本体部分
３６：端子
４１：排気口
４２：吸込口
５１：入力部
５２：電源スイッチ
５３：起動スイッチ
５４：主電源スイッチ
５７：表示部
６１：記憶部
６２：臭気情報
９１：充電台探索部
９２：受信部
９３：充電台接続部
９４：制御信号送信部
１００：充電台
１０１：充電端子
１０２：帰還用信号送信部
１１１：空気調和機
１１３：空気清浄機
１１５：シーリング照明器具
【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】
2013250748.tif 000011
【図１０】
2013250748.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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