(57)【要約】    【課題】周囲に人がいるときはその人から離れて走行する自走式掃除機を提供する。    【解決手段】吸塵機構を収容し自走しながら清掃作業を行う筐体と、自走経路中の障害物を検出する障害物検出部と、人の存在を感知する人感知部と、前記障害物検出部により検出された障害物を回避して走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記人感知部が人の存在を感知するとそれに応答してその人から前記筐体が遠ざかる離隔方向へ前記筐体を走行させる自走式掃除機。【選択図】図１
2013169221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸塵機構を収容し、自走しながら清掃作業を行う筐体と、
自走経路中の障害物を検出する障害物検出部と、
人の存在を感知する人感知部と、
前記障害物検出部により検出された障害物を回避して走行させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記人感知部が人の存在を感知するとそれに応答してその人から前記筐体が遠ざかる離隔方向へ前記筐体を走行させることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
前記人感知部は、周囲の様子を画像として撮影するカメラと、
撮影された画像に写った人を認識してその人の方向に係る情報を提供する画像解析部とを含む請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
前記カメラは、所定の視野角で前方を撮影し、
前記制御部は、カメラで撮影された画像に人が写っていると認識したときは、その人が前記視野角から外れて画像に写らなくなるように走行方向を変更するように制御する請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
前記人感知部は、指向性を有し周囲の音を収集する１以上のマイクロフォンと、
その音の中から音声を認識してその方向に係る情報を提供する音声認識部とを含む請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
前記人感知部は、１つの指向性マイクロフォンを有し、
前記音声認識部は、段階的な音声の大きさを認識し、
前記制御部は、第１閾値以上の大きさの音声が検出されたときに筐体を旋回させ、旋回に伴って変化する音声の大きさに基づいて音声の方向を判定する請求項４に記載の自走式掃除機。
【請求項６】
前記制御部は、前記音声の大きさが第１閾値よりも小さい第２閾値を下回るまで、前記離隔方向へ前記筐体を走行させる請求項５に記載の自走式掃除機。
【請求項７】
前記制御部は、前記人感知部による人の感知に応答して、前記筐体を少なくとも予め定められた期間は離隔方向へ走行させるように制御する請求項１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。
【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自律走行による掃除を行う。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。しかし、掃除機の動作音が気になる状況が一律に時間帯に依存している訳ではない。例えば、夜間であっても人がいない部屋や留守中の清掃作業であれば動作音が気にならない場合がある。一方、昼間であっても幼児が寝ている部屋など、動作音を抑えるべき場合ある。
【０００５】
また、静音モードへの切換えは、騒音と清掃能力とのトレードオフによって騒音に対処するものである。しかし、騒音への対処は清掃能力とのトレードオフが唯一無二の手段であるとは限らない。そもそも、騒音を感じる主体は掃除機の周辺にいる人である。
同じ動作音であっても、人が感じる騒音は、掃除機がその人の近くにあるときに比べてその人から遠く離れているときの方が小さい。
そこで、この発明によれば、自走式の掃除機であれば周囲の人との距離を考慮して走行することで騒音に対処する一手法としている。掃除ロボットは、人のいないところを掃除すればよく、人がいる箇所は、その人がいなくなった別の機会に掃除すればよいとの考えに基づいて走行を制御するのである。これにより、静音モードへ切換えることで、清掃能力が低下するのを防止できる。
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、周囲に人がいるときはその人から離れて走行する自走式掃除機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、吸塵機構を収容し自走しながら清掃作業を行う筐体と、自走経路中の障害物を検出する障害物検出部と、人の存在を感知する人感知部と、前記障害物検出部により検出された障害物を回避して走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記人感知部が人の存在を感知するとそれに応答してその人から前記筐体が遠ざかる離隔方向へ前記筐体を走行させ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】
この発明において、制御部は清掃作業中に前記人感知部が人の存在を感知するとそれに応答してその人から前記筐体が遠ざかる離隔方向へ前記筐体を走行させるので、周囲に人がいるときはその人から離れて掃除機を走行させることができる。よって、人が感じる騒音は、掃除機がその人の近くを走行するとした場合に比べてより小さいものになる。
【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の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理の一態様を示す第１の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の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理の一態様を示す第２のフローチャートである。
【図６】この発明に係る制御部が障害物を回避しながら筐体を走行させる処理の例を示す第１のフローチャートである。
【図７】この発明に係る制御部が障害物を回避しながら筐体を走行させる処理の例を示す第２のフローチャートである。
【図８】この発明に係る制御部が周囲の人の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理の異なる態様を示す第１のフローチャートである。
【図９】この発明に係る制御部が周囲の人の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理の異なる態様を示す第２のフローチャートである。
【図１０】この発明に係る制御部が周囲の人の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理のさらに異なる態様を示す第１のフローチャートである。
【図１１】この発明に係る制御部が周囲の人の存否を判断し、人の方向および距離を判定する処理のさらに異なる態様を示す第２の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、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する。
以下に記述するこの発明の実施形態の説明における人感知部は、周囲の様子を画像として撮影するカメラと、撮影された画像に写った人を認識してその人の距離と方向に係る情報を提供する画像解析部とを含んでもよい。このようにすれば、カメラで撮影した画像を用いて人を認識することにより人の存否、人がいる場合はその人までの距離および方向の情報を得ることができる。画像から人を認識する手法としては、周知のパターン認識技術が適用できる。人までの距離は、画像に写った人の大きさに基づいて判定できる。
【００１０】
さらに、前記カメラは、所定の視野角で前方を撮影し、以下に記述する実施形態で説明する制御部は、カメラで撮影された画像に人が写っていると認識したときは、その人が前記視野角から外れて画像に写らなくなるように走行方向を変更するように制御してもよい。このようにすれば、撮影された画像に基づいて前方に存在する人を認識し、その人を避けるように走行方向を変更することができる。さらに、１台以上のカメラを用いて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ようにすれば、人が視野角から外れる方向に向けて走行すれば必ずその人から遠ざかる方向に走行する。よって、画像に人が写らないように走行方向を変更する単純な処理で確実に離隔方向へ走行させることができる。
【００１１】
また、前記人感知部は、指向性を有し周囲の音を収集する１以上のマイクロフォンと、その音の中から音声を認識してその方向に係る情報を提供する音声認識部とを含んでもよい。このようにすれば、前記人感知部はマイクロフォンで収集した音に含まれる音声を認識することによって、人の存否を感知し、人を感知したときはその人までの距離および方向を判定する情報を制御部に提供することができる。また、遮蔽物があってカメラの画像には人が写らない状況であっても、音声によって人を感知することができる。音声の認識および音源である人までの距離を判定するための情報は、周知の音響フィルタ技術および音声認識技術を用いることによって作成することができる。
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。
【００１２】
例えば、１つのマイクロフォンを用いる場合は、例えば制御部がロボット掃除機を同じ場所で旋回させ、その間に単一指向性のマイクロフォンを用いてながら音を収集する。旋回に伴って変化する音の強弱の情報を提供すれば、制御部はその情報に基づいて音源の方向を判定できる。また、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を提供すれば、制御部はその情報に基づいて音源までの距離を判定できる。一方、左右両側にマイクロフォンがある場合は、各マイクロフォンが収集する音の音量差、時間差および／または位相差の情報を提供すれば、制御部はその情報に基づいて音源の方向を判定できる。音源までの距離は、１つのマイクロフォンを用いるときと同様に判定できる。さらに、前後左右にマイクロフォンがある場合は、各マイクロフォンが収集する音の音量差、時間差および／または位相差の情報を提供すれば、制御部はその情報に基づいて音源までの距離と音源の方向とを判定できる。
【００１３】
さらに、前記人感知部は、１つの指向性マイクロフォンを有し、前記音声認識部は、段階的な音声の大きさを認識し、前記制御部は、第１閾値以上の大きさの音声が検出されたときに筐体を旋回させ、旋回に伴って変化する音声の大きさに基づいて音声の方向を判定してもよい。このようにすれば、複数のマイクロフォンを用いる場合に比べて安価に人を感知することができる。人との距離は前述のごとく音の強弱や直接音と反射音の分析に基づいて判定してもよい。あるいは、カメラと組み合わせることによって、マイクロフォンの音声から人の存否を認識し、カメラの画像から人との距離と方向を判定するようにしてもよい。
【００１４】
さらに、前記制御部は、前記音声の大きさが第１閾値よりも小さい第２閾値を下回るまで、前記離隔方向へ前記筐体を走行させるように制御してもよい。このようにすれば、一旦は近接限度まで人に近づいたときでもその人から十分離れた距離まで遠ざかるように制御することができる。
【００１５】
あるいは、前記人感知部は、走行方向に対して前後左右の４方向の音をそれぞれ収集する４つのマイクロフォンを含み、前記音声認識部は、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／または位相差を認識し、前記制御部は、前記音声の音量差、時間差および／または位相差に基づいてその人の方向と距離を判定してもよい。このようにすれば、いわゆるステレオ信号として左右方向の音を収集して音源である人の左右の定位を検出し、前後方向の音を収集して音源である人の前後の定位を検出し、これらを組み合わせて音源までの距離と方向を分析することができる。
【００１６】
さらに、前記制御部は、前記音声の音量差、時間差および／または位相差に基づいて判定した距離が第３閾値以上になるまで、前記離隔方向へ向かうように筐体の走行を制御してもよい。このようにすれば、一旦は近接限度まで人に近づいたときもその人から十分離れた距離まで遠ざかるように制御することができる。
【００１７】
また、前記人感知部は、周囲の音を収集する１以上のマイクロフォン、その音の中から音声を認識する音声認識部、音声認識部による音声の認識に応答して周囲の様子を画像として撮影するカメラおよび撮影された画像に写った人を認識してその人の距離と方向とを判断する画像解析部を含んでもよい。このようにすれば、遮蔽物があってカメラの画像には人が写らない状況であっても、音声によって人を感知することができる。
【００１８】
また、この態様によれば、マイクロフォンおよび音声認識部を用いて音声に基づき人の存否を認識し、それに応答して周囲の様子をカメラで撮影して人との距離と方向を判定することができる。人が隠れてカメラの画像に写らないときは、掃除ロボットを走行させて場所を変えながら周囲の様子を撮影し、人を見つけることもできる。人との距離と方向は、音声を分析して判定するよりも画像を解析して求める方がより正確に決定できると考えられる。また、音声が断続的に発せられている場合でも、その音声に応答してカメラで周囲を撮影して人との距離と方向を判定することができる。
【００１９】
さらに、前記制御部は、前記音声認識部が音声により人の存在を認識したときに、前記筐体をその場で旋回させて前記カメラに旋回中の周囲の画像を撮影させてもよい。このようにすれば、周囲に存在する人がカメラで当初撮影された画像の枠外に存在する場合でも、筐体を旋回させることによって枠外の人をカメラで捉えることができる。
【００２０】
また、前記制御部は、前記人感知部による人の感知に応答して、前記筐体を少なくとも予め定められた期間は離隔方向へ走行させるように制御してもよい。このようにすれば、カメラに写る人が見え隠れしている場合や、音声が断続的に発せられているときも、一旦は近接限度まで人に近づいたときもその人から十分離れた距離まで遠ざかるように制御することができる。
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。
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。これにより、上述したこの発明の人感部、制御部等の構成要件がより理解できる。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。
【００２１】
≪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（以下、掃除ロボットとも呼ぶ）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。
【００２２】
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掃除ロボットである。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する。
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。
【００２３】
図２に示すように、本発明の自走式掃除機である掃除ロボット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。
【００２４】
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。
【００２５】
掃除ロボット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、掃除ロボット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、掃除ロボット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、掃除ロボット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、掃除機ロボット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。
【００２６】
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、掃除ロボット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。
【００２７】
充電池１２は、掃除ロボット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、掃除ロボット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。
【００２８】
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接触又は近づいたことを検出し、また下り階段等落下に至る段差を検出する部分である。障害物検出部１４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、掃除ロボット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の側板２ｃの内部に配置される。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。
【００２９】
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、掃除ロボット１の下り階段への落下を防止する。
【００３０】
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。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、掃除ロボット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、掃除ロボット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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
また、この実施形態に係る掃除ロボット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。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。
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。
【００３６】
入力部５１は、ユーザが、掃除ロボット１の動作を指示入力する部分であり、掃除ロボット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。
【００３７】
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、掃除ロボット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。
【００３８】
記憶部６１は、掃除ロボット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、掃除ロボット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、掃除ロボット１の動作モードを示す動作モード情報７１を格納する。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、掃除ロボット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。
【００３９】
≪走行制御１−人感知部が１つのマイクロフォンと音声認識部を備える構成≫
続いて、人感知部１１３が１つのマイクロフォンと音声認識部を備える場合に制御部１１が行う走行制御について説明する。
図４および５は、制御部１１が周囲の人の存否、人の方向および距離に基づいて掃除ロボット１の走行を制御する処理の一態様を示すフローチャートである。図４および図５は、人感知部１１３として一つのマイクロフォン１１３Ｍと音声認識部１１３Ｓを備えた構成を前提とした処理である。マイクロフォン１１３Ｍは掃除ロボット１が前進する方向に最大感度を有する単一指向性のマイクロフォンである。
【００４０】
図４で、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Ｓ１１）。その情報は、収集された音に予め定められた第１閾値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（ステップＳ１３）。音声が含まれていなければ（ステップＳ１３のＮｏ）、制御部１１は周囲に人が存在しないと判断し、障害物を回避しながら清掃作業に伴う走行を継続する（ステップＳ１５）。即ち、清掃がまだ行われていない箇所を辿りながら走行を続ける。
前記ステップＳ１１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Ｓ１１に加えて、人感センサ５４が人の存在を感知したか否かを判定するようにしてもよい。
【００４１】
制御部１１は、全ての箇所の清掃を終えたか否かを判断し（ステップＳ１７）、未清掃の箇所が残っていれば（ステップＳ１７のＮｏ）、ルーチンはステップＳ１１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Ｓ１７のＹｅｓ）、掃除ロボット１を充電ステーションへ帰還させる。そのために制御部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掃除ロボット１を走行させる（ステップＳ１９）。目標の充電ステーションに到達したら（ステップＳ２１）、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Ｓ２３）、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。
【００４２】
前記ステップＳ１３の判定で、収集された音に音声が含まれていると判断した場合、制御部１１は、音声を発した音源である人が掃除ロボット１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ２５）。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、掃除ロボット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。掃除ロボット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、その掃除ロボット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掃除ロボット１から人までの距離を算出する。
【００４３】
そして、制御部１１は人までの距離が予め定められた近接限度以下か否かを判断する（ステップＳ２７）。人との距離が近接限度より離れている場合（ステップＳ２７のＮｏ）、人との距離が十分離れていると判断する。この場合、ルーチンは前記ステップＳ１５へ進み、清掃作業に伴う通常の走行を継続する。
【００４４】
一方、人との距離が近接限度以下の場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、制御部１１は、掃除ロボット１の走行を一旦停止させる（ステップＳ２９）。停止後（ステップＳ３１）、掃除ロボット１をその場で予め定められた回数ｎだけ旋回させる（ステップＳ３３）。そして、旋回に伴って変化する音声の強弱の情報を音声認識部１１３Ｓから得て、各方向における音声の音量を求め、平均化する（ステップＳ３５）。例えば、旋回角度３０度を単位とする１２の方向に分割し、旋回中に各方向を向いている間にｍ回のサンプリングを行う場合に、各方向についてｍ×ｎ個のサンプリングを平均化して各方向における音声の強弱を得る。なお、ロボットを旋回させる代わりに、指向性を持ったマイクのみを軸回転させることでも実現可能である。
【００４５】
制御部１１は、このようにして得られた各方向における音声の強弱に基づいて音声が最も大きい方向に音源があると判断し、その音源から遠ざかる離隔方向として、音源と反対の方向すなわち音声が最も小さい方向を選択する（ステップＳ３７）。
【００４６】
そして、制御部１１は、決定した離隔方向に向くように掃除ロボット１をその場で旋回させる（図５のステップＳ３９）。掃除ロボット１が離隔方向に向いたら（ステップＳ４１のＹｅｓ）、制御部１１が有するタイマーを予め定められた期間に設定し、タイマーのカウントを開始する（ステップＳ４３）。掃除ロボット１を離隔方向へ走行させる期間である。タイマー設定後、制御部は、離隔方向へ向けて掃除ロボット１を走行させる（ステップＳ４５）。ただし、障害物があればそれを回避しながら走行させる。前記期間が終了するまで、離隔方向へ掃除ロボット１を走行させる（ステップＳ４７）。
前記ステップＳ４３〜Ｓ４７は、人を感知したら予め定められた期間は掃除ロボット１を離隔方向へ走行させる処理であるが、変形例として、音声の大きさが予め定められた閾値（第２閾値）を下回るまで掃除ロボット１を離隔方向へ走行させるようにしてもよい。
以上は、走行制御のうち特に、人を感知して離隔方向へ走行させる制御の説明である。続いて、清掃作業で走行中、離隔方向へ走行中および充電ステーションへ帰還中に障害物を回避しながら走行させる制御について説明する。
【００４７】
図６および７は、制御部１１が障害物を回避しながら筐体を走行させる処理の例を示すフローチャートである。図６に示すように、制御部１１は、前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒの何れかが、予め定められた距離の閾値ｔｒ内に障害物を検出したか否かを走行中に監視する（ステップＳ５１）。閾値ｔｒ内に障害物が存在しなければ（ステップＳ５３のＮｏ）、直進を続ける。
何れかの超音波センサが閾値ｔｒ内に障害物の存在を検出したとき、制御部１１は、それに応答して左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に減速させて（ステップＳ５５）、駆動輪を停止させる（ステップＳ５７）。駆動輪が停止したら（ステップＳ５７のＹｅｓ）、いずれの超音波センサが障害物を検出しているかに応じて掃除ロボット１を右または左に旋回させる。
【００４８】
まず、制御部１１は、前方超音波センサ１４Ｆが障害物を検出しているか否かを調べる（ステップＳ５９）。障害物を検出している場合（ステップＳ５９のＹｅｓ）、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを後進方向に回転させ右駆動輪を前進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で左側に旋回させる（ステップＳ６１）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで左旋回を続ける（ステップＳ６３のＮｏのループ）。
【００４９】
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ６３のＹｅｓ）、制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を予め定められた通常走行モード用走行速度Ｖｒで直進させる（ステップＳ６５）。即ち、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に走行速度Ｖｒに達するまで加速した後、前記速度Ｖｒで走行させる。
【００５０】
一方、前記ステップＳ５９の判定で、前方超音波センサ１４Ｆが障害物を検出していない場合（ステップＳ５９のＮｏ）、制御部１１は、右方超音波センサ１４Ｒが障害物を検出しているか否かを調べる（ステップＳ６７）。障害物を検出している場合（ステップＳ６７のＹｅｓ）、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを後進方向に回転させ右駆動輪を前進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で左側に旋回させる（図７のステップＳ６９）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで左旋回を続ける（ステップＳ７１のＮｏのループ）。
【００５１】
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ７１のＹｅｓ）、制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を予め定められた走行速度Ｖｒで直進させる（ステップＳ７３）。即ち、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に走行速度Ｖｒに達するまで加速した後、前記速度Ｖｒで走行させる。
【００５２】
一方、図６のステップＳ６７の判定で、右方超音波センサ１４Ｒが障害物を検出していない場合（ステップＳ６７のＮｏ）、残る左方超音波センサ１４Ｌが障害物を検出していることになる。そこで、制御部１１は、左駆動輪２２Ｌを前進方向に回転させ右駆動輪を後進方向に回転させて、掃除ロボット１を停止位置で右側に旋回させる（図７のステップＳ７５）。前方超音波センサ１４Ｆ、左方超音波センサ１４Ｌおよび右方超音波センサ１４Ｒが何れも閾値ｔｒ内に障害物を検出しなくなるまで右旋回を続ける（ステップＳ７７のＮｏのループ）。
【００５３】
障害物が検出されなくなったら（ステップＳ７７のＹｅｓ）、ルーチンは前記ステップＳ７３へ進む。制御部１１は掃除ロボット１の旋回を停止させた後、左駆動輪２２Ｌおよび右駆動輪２２Ｒを共に前進方向に回転させて掃除ロボット１を前述の走行速度Ｖｒで直進させる。
【００５４】
≪走行制御２−人感知部が４つのマイクロフォンと音声認識部を備える構成≫
続いて、人感知部が４つのマイクロフォンと音声認識部を備える場合に制御部１１が行う走行制御について説明する。
図８および９は、制御部１１が周囲の人の存否、人の方向および距離に基づいて掃除ロボット１の走行を制御する処理の異なる態様を示すフローチャートである。図８および図９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、掃除ロボット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。
【００５５】
以下の図８および図９の処理は、図４および図５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。
図８に示すように、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Ｓ１１）。続くステップＳ８３〜Ｓ９３の処理は、図４のステップＳ１３〜Ｓ２３の処理に対応している。
【００５６】
ステップＳ９５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。
【００５７】
ステップＳ９７は図４のステップＳ２７に対応している。ステップＳ９７で、人との距離が近接限度以下であると制御部１１が判断した場合（ステップＳ９７のＹｅｓ）、制御部１１は、音声認識部１１３Ｓから得た各マイクロフォンの音量差、時間差および／または位相差の情報に基づいて音源の方向を決定する（ステップＳ９９）。その音源から遠ざかる離隔方向として、音源と反対の方向を選択する（ステップＳ１０１）。
【００５８】
ステップＳ１０３〜Ｓ１０７および図９のステップＳ１０９〜Ｓ１１１は、図５のステップＳ３９〜Ｓ４７に対応している。ステップＳ１０７〜Ｓ１１１は、人を感知したら予め定められた期間は掃除ロボット１を離隔方向へ走行させる処理であるが、変形例として、人との距離が予め定められた閾値（第３閾値）以上になるまで掃除ロボット１を離隔方向へ走行させるようにしてもよい。
障害物を回避しながら筐体を走行させる処理はこの態様においても図６および図７に示す通りである。
以上が、４つのマイクロフォンを備える場合の走行制御である。３つ以上のマイクロフォンを備える場合も同様の走行制御が適用できる。
【００５９】
≪走行制御３−人感知部がカメラ、画像解析部、マイクロフォンおよび音声認識部を備える構成≫
続いて、人感知部がカメラ、画像解析部、マイクロフォンおよび音声認識部を備える場合に制御部１１が行う走行制御について説明する。
図１０および図１１は、制御部１１が周囲の人の存否、人の方向および距離に基づいて掃除ロボット１の走行を制御する処理のさらに異なる態様を示すフローチャートである。図１０および図１１は、人感知部１１３としてカメラ１１３Ｃ、画像解析部１１３Ａ、マイクロフォン１１３Ｍおよび音声認識部１１３Ｓ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。
【００６０】
以下の図１０および図１１の処理は、図４、図５、図８および図９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。
図１０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（ステップＳ１２１）。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Ｓ１２３）。人が写っていない場合、ルーチンはステップＳ１２５に進み、音声により人を感知したか否かの判定を行う。ステップＳ１２５〜Ｓ１２９の処理は、図４のステップＳ１１、Ｓ１３およびＳ２５の処理に対応している。音声により人を感知した場合は、音源としての人までの距離を決定した後、ルーチンは後述するステップＳ１３３へ進む。音声によっても人を感知しなかった場合、ルーチンは後述するステップＳ１３７へ進む。
【００６１】
ここで、変形例について述べる。人感知部１１３がカメラ１１３Ｃと画像解析部１１３Ａを備えるが、マイクロフォン１１３Ｍと音声認識部１１３Ｓとを備えていない構成が考えられる。この場合、前記ステップＳ１２５〜Ｓ１２９を省略し、ステップＳ１２３で人が写っていない場合（ステップＳ１２３のＮｏ）は、ルーチンがステップＳ１３７に進んで通常の走行を継続するようにすればよい。異なる変形例として、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Ｓ１２５〜Ｓ１２９に代えて、人感センサ５４が人の存在を感知したか否かを判定し、人を感知した場合は人までの距離を決定したうえでルーチンがステップＳ１３３へ進み、人を感知しなかった場合はルーチンがステップＳ１３７へ進むようにしてもよい。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、音声に基づく判定の全部または一部を組み合わせてもよい。
【００６２】
一方、前記ステップＳ１２３で、画像に人が写っていると判断した場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、制御部１１は、画像に写った人が掃除ロボット１からどれくらいの距離かを算出する（ステップＳ１３１）。算出は、例えば、画像に写った人の大きさに基づいて行うことができる。
そして、制御部１１は人までの距離が予め定められた近接限度以下か否かを判断する（ステップＳ１３３）。人との距離が近接限度より離れている場合（ステップＳ１３３のＮｏ）、ルーチンは前記ステップＳ１３７へ進み、清掃作業に伴う通常の走行を継続する。
【００６３】
一方、人との距離が近接限度以下の場合（ステップＳ１３３のＹｅｓ）、制御部１１は、画像のどの部分に人が写っているかに基づいて人の存在する方向を決定し、その方向に基づいて走行を離隔方向に変更する（ステップＳ１３５）。その後、ルーチンは前記ステップＳ１３７へ進み、清掃作業に伴う通常の走行を継続する。ステップＳ１３７〜Ｓ１４５は、図４のステップＳ１５〜Ｓ２３に対応する。
続いて、走行を離隔方向に変更する前記ステップＳ１３５の処理の詳細を述べる。
【００６４】
図１１は、走行を離隔方向に変更する前記ステップＳ１３５の詳細な処理を示すフローチャートである。図１１に示すように、制御部１１は、カメラ１１３Ｃで撮影された画像中に人が写っている位置を認識する（ステップＳ１５１）。人が画像中央、即ち前方より右寄りの位置に写っている場合は（ステップＳ１５３のＹｅｓ）、その人から遠ざかるように左側に筐体を旋回させる（ステップＳ１５５）。写っている人が画像の右端から外れて写らなくなるまで左旋回を続ける（ステップＳ１５７のＮｏのループ）。人が画像に写らなくなったら（ステップＳ１５７のＹｅｓ）、旋回をやめて掃除ロボット１を前方に走行させる（ステップＳ１５９）。
【００６５】
一方、前記ステップＳ１５３の判定で、人が画像中央あるいは左寄りに写っている場合（ステップＳ１５３のＮｏ）、制御部１１は、その人から遠ざかるように右側に筐体を旋回させる（ステップＳ１６１）。写っている人が画像の左端から外れて写らなくなるまで右旋回を続ける（ステップＳ１６３のＮｏのループ）。人が画像に写らなくなったら（ステップＳ１６３のＹｅｓ）、旋回をやめて掃除ロボット１を前方に走行させる（ステップＳ１５９）。
以上が走行を離隔方向に変更するステップＳ１３５の詳細である。
【００６６】
図１０に示すフローチャートでは、ステップＳ１２３で画像に人が写っていると判断したうえでステップＳ１３５を実行する。よって、画像中には人が写っていることを前提としている。ところが、前述の変形例で、音声に基づいてあるいは人感センサ５４によって周囲に人が存在すると判断した場合、その人がカメラで撮影される視野内にいるとは限らない。例えば音声に基づいて人を検知した場合はその音声によって人までの距離を決定することもできる。しかし、カメラの画像に基づいてより高い精度で距離を決定したい場合がある。その場合、人までの距離を算出する処理を画像に基づいて行うには、画像に人が写っていなければならない。
【００６７】
そこで、制御部１１は、掃除ロボット１の走行を停止させてその場で旋回さて、旋回中の周囲の画像をカメラ１１３Ｃで撮影させるように制御する。これによって、停止の時点ではカメラの視野外に人がいたとしても、旋回中にその人が画像に写る。制御部１１は、その人が写った画像を用いてその人がどれだけ離れた距離にいるかを算出する。また、その人が画像に写ったときに掃除ロボット１がどの方向を向いているかを位置情報６３に基づいて判断し、前記画像のどの部分に人が写っているかとあわせてその人がいる方向を判断する。
なお、上述の実施形態においては、人感知部１１３が人を感知した場合、感知した人までの距離を判定する場合について説明したが、本発明の掃除ロボット1は、必ずしも感知した人までの距離を判定する必要はない。この場合、人感知部１１３が人を感知すると、上述した方法で、感知した人の方向を判定して、制御部１１は、感知した人から前記筐体が遠ざかる離隔方向へ筐体を走行させる。
また、上述の実施形態においては、掃除作業の終了を、全ての箇所の清掃を終えたことをもって判断する場合について説明したが、本発明の掃除ロボット１は、異なる方法で掃除作業の終了を判断してもよい。例えば、掃除ロボット１は、一定時間継続して掃除作業を継続したことをもって、掃除作業の終了を判断してもよく、充電池１２の残量が少なくなったことをもって、掃除作業の終了を判断してもよい。
人感知部１１３がマイクロフォン１１３Ｍを備える場合の別の変形例として、通常時カメラはOFFになっており、マイクロフォン１１３Ｍが収集した音が予め定められた閾値以上の大きさであった場合にロボットを停止させ、カメラを起動する。その場で３６０度回転して画像に人が写っていると判断した場合、ステップＳ１３５へ遷移する。これにより、カメラを常時ONして画像処理及び音声認識処理を行わないため、低消費電力化が可能である。
【００６８】
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。
【００６９】
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。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前記排気口へと連通する経路である電動送風機は、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。
【００７０】
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、ロボット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。
障害物検出部は、例えば、障害物への近接を検出する超音波センサを用いて実現される。さらに、障害物との衝突を検出するスイッチまたはセンサを有してもよい。人感知部は、ロボット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。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。
【００７１】
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、タイマー等を有するマイクロコンピュータであり、前記ＣＰＵがＲＯＭあるいは外部の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し、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。
なお、離隔方向としては人と真反対の方向が好ましいが、人から遠ざかる方向であれば必ずしも真反対でなくてもよい。即ち、掃除ロボットから人に向かう方向を角度の基準とするとき９０度以上かつ２７０度以下の方向であれば離隔方向に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１：掃除ロボット
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
７１：動作モード情報
７２：運転モード
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
【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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