(57)【要約】【課題】玄関の上がり口又は階段の降り口等の段差の上方平坦面を段差の際まで清掃できる自走式掃除機。【解決手段】円筒形状の本体と、一対の駆動車輪と、駆動車輪より進行方向の後方に設置された清掃手段と、駆動車輪を制御する制御手段と、を備える自走式掃除機であって、駆動車輪８０，９０の前方に本体前進で床面の段差を検出する第１の検出手段１００ａ，ｂと、駆動車輪の後方で本体の後退で段差を検出する第２の検出手段１００ｅ，ｆと、を有し、前進で第１の検出手段により段差を検出した場合に、所要の距離後退させた後に略１８０度旋回させ、第２の検出手段で段差を検出するまで後退させ、その後に所定距離前進させつつ前進方向と直角方向に、即ちＳ字形状に移動させ、後退とＳ字状の前進動作を繰り返して段差の際を清掃する【選択図】図７
2009095361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の移動体と、前記移動体に搭載され前記移動体の中心軸から等距離離れた位置に一対の駆動車輪を備えた移動手段と、前記移動体に搭載され前記駆動車輪より進行方向の後方に設置された床面を清掃する清掃手段と、前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備える自走式掃除機であって、
前記駆動車輪の前方に設けられて前記移動体の前進で床面の段差を検出する第１の検出手段と、前記駆動車輪の後方に設けられて前記移動体の後退で床面の段差を検出する第２の検出手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段による前記段差の検出によって、前記駆動車輪を段差から脱輪させることなく前記段差の上方面で段差際までの清掃を行うように前記駆動車輪を制御する
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の検出手段と前記２の検出手段は、赤外線を利用するセンサであることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記制御手段は、前記移動体の前進で前記第１の検出手段により前記段差を検出した場合に、所要の距離後退させた後に略１８０度旋回させる第１の動作制御を行い、前記第２の検出手段で前記段差を検出するまで後退させ、前記後退で段差を検出した後に所定距離前進させながら前進方向と直角方向に所定距離移動させる第２の動作制御を行い、前記第２の動作制御を繰り返して前記段差の際を清掃する
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記移動体には、前記移動体の走行障害となる対象物との距離を計測する計測手段を左右両側に設けることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御手段は、前記計測手段によって計測された前記移動体の進行方向と直角方向に存在する前記対象物である壁間の距離と前記清掃手段の清掃幅とに基づいて、前記第２の動作制御における繰り返しの回数を算出し、前記算出した繰り返し回数だけ動作制御させて前記壁間に存在する前記段差の際を清掃する
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項６】
請求項３、４または５において、
前記後退で段差を検出した後に所定距離前進させながら前進方向と直角方向に所定距離移動させ軌跡は、略Ｓ字の軌跡またはクランク形状の軌跡であることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項において、
前記清掃手段は、吸引式の清掃手段に加えて、駆動回転式のブラシを設け、
前記駆動回転式ブラシの駆動回転の方向を自走式掃除機の前進または後退の進行方向にしたがって切り替える
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項において、
前記清掃手段として吸引式の清掃手段を設け、
前記第２の検出手段の代わりに、前記吸引式清掃手段の吸引圧力を測定する圧力測定手段を用いる
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項９】
請求項３において、
前記移動体の前方側に走行障害物を検知する計測手段を設け、
前記制御手段は、前記移動体の前進で前記第１の検出手段により前記段差を検出した場合であっても、前記計測手段により前記走行障害物を検知した場合には前記駆動車輪を脱輪させる段差が前方に存在しないと判断する
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項１０】
請求項４において、
前記制御手段は、前記対象物である壁に沿った前進で前記計測手段による壁の不存在を検知することによって適宜に旋回させた後に前記移動体の前進で前記第１の検出手段により前記段差を検出した場合に、所要の距離後退させた後に略１８０度旋回させる第１の動作制御を行い、前記第２の検出手段で前記段差を検出するまで後退させ、前記後退で段差を検出した後に所定距離前進させながら前進方向と直角方向に所定距離移動させる第２の動作制御を行い、前記第２の動作制御を繰り返して前記段差の際を清掃する
ことを特徴とする自走式掃除機。
【請求項１１】
円筒形状の移動体と、前記移動体に搭載され前記移動体の中心軸から等距離離れた位置に一対の駆動車輪を備えた移動手段と、前記移動体に搭載され前記駆動車輪より進行方向の後方に設置された床面を清掃する清掃手段と、前記移動手段の動作を制御する制御手段と、前記駆動車輪の前方に設けられて前記移動体の前進で床面の段差を検出する第１の検出手段と、前記駆動車輪の後方に設けられて前記移動体の後退で床面の段差を検出する第２の検出手段と、を備える自走式掃除機の走行制御方法において、
前記移動体の前進で前記第１の検出手段により前記段差を検出するステップと、
前記段差検出後に所要の距離後退させた後に略１８０度旋回させるステップと、
前記旋回後に前記第２の検出手段で前記段差を検出するまで後退させるステップと、
前記後退で段差を検出した後に所定距離前進させながら前進方向と直角方向に所定距離移動させるステップと、
前記所定距離移動させた後に所定距離前進させながら前記直角方向に所定距離移動させる動作を繰り返すステップと、からなる
ことを特徴とする自走式掃除機の走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭内環境を自律的に走行して床面の清掃を行う自走式掃除機に係わり、特に、階段の降り口や玄関の上がり口などの段差上方平坦面における段差際の清掃に好適な掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、掃除機に移動機能を付加し、マイクロコンピュータと各種センサを搭載した自走式掃除機が開発され、自動的に部屋を走行し掃除する技術が既に知られている。従来の自走式掃除機において、例えば、特許文献１には、ロボット前方にスリット光を照射し、スリット光源の反射光の不連続部をカメラにより検出することで前方の段差を検出し、段差からの落下防止を図る技術が開示されている。また、特許文献２には、円筒形のロボットで部屋内を直線や螺旋（平面上で回転半径が次第に大きくなる旋回運動）の軌跡で移動しながら走行し清掃を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平０５−８４２００号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
家庭用自走式掃除機は、その外形形状が特許文献２に記載されているように円筒形状をしている場合が多い。この円筒形状の理由は、自走しながら移動する過程で、障害物（椅子の足の間等）の隙間に入り込み、進行方向に障害物があって前進できない場合でも、円筒形状であれば干渉することなくその場で旋回して進入したところから脱出することができるためである。
【０００４】
さらに、上述したような旋回を行うためには、円筒形状の外形に加えて、走行のための駆動輪が、円筒中心軸に対して等距離離れて対称に設置されていると都合が良い。このような構成にすれば、左右の駆動輪を逆方向に同じ速度で駆動することで、障害物に引っ掛かることなくその場で方向を変更し、進入したところから脱出することができる。
【０００５】
また、自走式掃除機の移動環境には、段差や電源コード等の高さの低い移動の障害になるものが存在し、自走式掃除機はこれらを乗り越えて移動する機能が必要となる。このため、高さの低い障害物を乗り越えるには掃除ロボットの底面と床面との距離は離れている方が引っ掛からずに乗り越えることが可能となる。一方、吸引での清掃能力を高めるためには吸引ノズルと床面の隙間を小さくすることが有効である。しかし、吸引ノズルが掃除ロボットの進行方向前方にあり、かつ、吸引ノズルと床面の隙間が小さいと前記障害物や低い段差を乗り越える際に吸引ノズルが段差に干渉し、移動不能になる虞がある。
【０００６】
このような事情を考慮して、自走式掃除機は進行方向の後方に吸引ノズルを備えるように構成されている場合が多い。しかし、吸引ノズル後方配置のような構成を採用した自走式掃除機においては、通常の前進方向への移動だけでは、吸引ノズルが車輪より後方にあるため、例えば玄関の上がり口や階段の降り口のような段差部（段差の上方平坦面）で段差の際まで清掃することができない。上記構成では、段差に沿って並行に走行しながら清掃することも考えられるが、段差に沿って並行に走行する位置決め精度によっては段差側の車輪が段差で外れて脱輪する虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、玄関の上がり口又は階段の降り口等の段差の上方平坦面を段差の際まで清掃できる機能を備えた自走式掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。  
円筒形状の移動体と、前記移動体に搭載され前記移動体の中心軸から等距離離れた位置に一対の駆動車輪を備えた移動手段と、前記移動体に搭載され前記駆動車輪より進行方向の後方に設置された床面を清掃する清掃手段と、前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備える自走式掃除機であって、前記駆動車輪の前方に設けられて前記移動体の前進で床面の段差を検出する第１の検出手段と、前記駆動車輪の後方に設けられて前記移動体の後退で床面の段差を検出する第２の検出手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段による前記段差の検出によって、前記駆動車輪を段差から脱輪させることなく前記段差の上方面で段差際までの清掃を行うように前記駆動車輪を制御する構成とする。
【０００９】
また、前記自走式掃除機において、前記制御手段は、前記移動体の前進で前記第１の検出手段により前記段差を検出した場合に、所要の距離後退させた後に略１８０度旋回させる第１の動作制御を行い、前記第２の検出手段で前記段差を検出するまで後退させ、前記後退で段差を検出した後に所定距離前進させながら前進方向と直角方向に所定距離移動させる第２の動作制御を行い、前記第２の動作制御を繰り返して前記段差の際を清掃する構成とする。
【００１０】
また、前記自走式掃除機において、前記制御手段は、前記計測手段によって計測された前記移動体の進行方向と直角方向に存在する前記対象物である壁間の距離と前記清掃手段の清掃幅とに基づいて、前記第２の動作制御における繰り返しの回数を算出し、前記算出した繰り返し回数だけ動作制御させて前記壁間に存在する前記段差の際を清掃する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、掃除ロボットが段差（絶壁）から脱輪又は落下することなく、安全に玄関の上がり口や階段の降り口等の段差上方平坦面を段差（絶壁）の際まで自動動作で清掃することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る自走式掃除機について、図１〜図３を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る自走式掃除機の全体構成を斜め上方から見た外観図である。図２は本実施形態に係る自走式掃除機の全体構成を斜め下方から見た外観図である。図３は本実施形態に係る自走式掃除機における主要な構成部品の配置を示す側面図である。
【００１３】
図１〜図３において、自走式掃除機１は円筒形状をしており、前面にバンパ５を備えている。バンパ５は障害物に接触すると一定距離平行移動する構成となっており、障害物との接触を検出可能な構成となっている。バンパ５には周囲の障害物を非接触で検出するための赤外線距離センサ１０ａ〜１０ｅ、発振と受信で一組の超音波距離センサ２０，２１が備えられている。ここで、赤外線距離センサは、例えば３０ｃｍ以内の障害物検知用、超音波距離センサは、例えば３０ｃｍ以上の障害物検知用として用いてもよい。
【００１４】
さらに、自走式掃除機前方下部には充電台とドッキングして充電するためのドッキングガイド２５が設置されており、ドッキングガイド内部に充電端子（図示せず）と、ドッキング検知センサ（図示せず）が設置されている。さらに、自走式掃除機上面には、掃除モード等を選択するための操作スイッチ群３０、電源スイッチ３５、自走式掃除機を持ち運ぶためのハンドル４０、リモコン受光部５０、音声案内用スピーカー６０、ダストボックス７０が備えられている。
【００１５】
自走式掃除機１は底面の中央左右に右走行輪８０、左走行輪９０を有している。右走行輪８０は右走行モータ８３、減速機８５により駆動される構成となっており、右走行輪８０はバネを用いたサスペンション機構８７により床面に押し付けられる構成となっている。左走行輪９０についても右走行輪と同様の構成となっている。自走式掃除機はこれら２つの走行輪をそれぞれ独立に駆動することによって、直進、後退、旋回を行うことが可能となっている。右走行モータ８３にはエンコーダ（図示せず）が設置されており、エンコーダが検出した走行モータの回転角度、減速機８５の減速比及び走行輪８０の直径から移動距離を把握することができる。
【００１６】
走行輪はサスペンション機構により床面に押し付けられる構成となっているため、１０ｍｍ程度の段差に乗り上げるなどの理由により自走式掃除機１が浮き上がったとしても、サスペンション機構により右走行輪８０、左走行輪９０が独立して下方に揺動することで常に床面に走行輪が接触する状態を維持でき、駆動力が伝わるよう構成されている。
【００１７】
自走式掃除機１は、底面の進行方向前側に１個、後方に２個の補助輪９５を有している。この補助輪９５により、自走式掃除機の底面と床面の距離を一定に保つことが可能となる。さらに、底面には、段差を検出するための段差検出センサ１００ａ〜１００ｆが設置されている（図２を参照）。さらに、底面後方に吸引ノズル１０５を設置しており、吸引ノズル１０５の中にはブラシ１１０を設置している。さらに、吸引ノズル１０５の片側端部には、回転吸口機構１２０が設置されている。壁際等の移動時には回転吸口機構１２０を開くことで段差（壁）沿いのごみを吸引することができる。
【００１８】
吸引ノズル１０５から、ダストボックス７０、フィルタ１４０、ファンモータ１３０への空気流路が形成されている。ファンモータ１３０を駆動することで吸込力が発生し、吸引ノズル１０５から塵埃が吸引され、塵埃はフィルタ１４０を通ることができないのでダストボックス７０内に集められる。このとき、ブラシ１１０を動作させてごみをかき上げることで清掃能力をさらに向上させることができる。さらに、自走式掃除機１は、本体内部後方に各部に電力を供給するバッテリー１５０を搭載している。
【００１９】
自走式掃除機１には障害の対象物との距離を測定できる赤外線距離センサ１０ａ〜１０ｅが、前方、左右斜め前方、左右側方に設置されている。これらの赤外線距離センサ１０ａ〜１０ｅにより、自走式掃除機１からそれぞれの赤外線距離センサ１０ａ〜１０ｅが向いている方向に存在する物体までの距離を検出することができる。さらに、自走式掃除機１の内部にはジャイロセンサ１５５（図４でのみ表示）が設置されている。ジャイロセンサ１５５により自走式掃除機１の旋回角度を検出することができる。
【００２０】
次に、自走式掃除機１の制御系の構成について図４を参照しながら説明する。図４は本実施形態に係る自走式掃除機１の制御装置の構成とセンサ群を示すブロック図である。
【００２１】
自走式掃除機の制御装置（コントローラ）は、ファンモータ１３０を制御するファンモータコントローラ１６０と、ファンモータコントローラと通信しながら部屋内の移動計画を行うメインコントローラ１７０と、各種のセンサ信号の処理を行う下位コントローラ１８０と、から構成されている。各々のコントローラは、通信ケーブルで接続されて通信可能な構成となっており、コマンドやセンサ情報やコントローラの状態などを通信する。
【００２２】
ファンモータコントローラ１６０は、ファンモータ１３０の回転を制御する。さらに、バッテリー１５０から電源の供給を受けて、メインコントローラ１７０と下位コントローラ１８０に電源を供給する。
【００２３】
メインコントローラ１７０には、吸引ノズル１０５の圧力を測定する圧力センサ１９０、充電台とのドッキングを検出するドッキング検出センサ２００、ダストボックス７０が装着されていることを検出するダストボックスセンサ２１０、自走式掃除機１が持ち上げられたことを検出する持ち上げ検出センサ２２０、回転吸口機構を開閉するための回転吸口駆動モータ２３０、操作スイッチ３０、リモコン受光部５０、自走式掃除機１の状態を使用者に知らせるための表示用ＬＥＤ２４０、スピーカー６０から使用者に音声でガイダンスを提示するための音声インタフェース２５０、がそれぞれ接続されている。
【００２４】
下位コントローラ１８０には、旋回時の回転角度を検出するジャイロセンサ１５５、床面の段差を検出するための段差検出センサ１００ａ〜１００ｆ（赤外線センサを用いて、例えば床面からの段差が５ｃｍ以上であれば床面に段差有りと検出）、バンパが障害物に接触したことを検出する左バンパセンサ２６０、右バンパセンサ２７０、前方の比較的離れた障害物を検出するための左超音波センサ２０、右超音波センサ２１、比較的近距離の障害物を精度よく検出するための赤外線センサ１０ａ〜１０ｅ、右走行モータ８３、左走行モータ２８０、吸引ノズル内のブラシ１１０を駆動するためのブラシモータ２９０、がそれぞれ接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態に係る自走式掃除機の動作について図５を用いて説明する。図５は本実施形態に係る自走式掃除機が壁に囲まれた部屋内を清掃する移動制御の手順を示すフローチャートである。
【００２６】
自走式掃除機１は、側方を検出する赤外線距離センサを用いながら壁沿いに部屋を一周して部屋の大まかな形状を把握する（Ｓ１）。この壁沿いの移動中に進行方向先端に設置された段差検出センサ１００ａ，１００ｂ（図２を参照）が段差を検出した場合（Ｓ２）には、いったん進行を停止し、赤外線距離センサが障害物を検出しているかどうか判定する（Ｓ３）。例えば、段差検出センサ１００ａ，１００ｂが段差を検出した場合であっても、正面赤外線距離センサ１０ｃが障害物までの距離を数センチであると検出した場合には、ステップＳ２の検出は自走式掃除機が落下（脱輪）するような段差ではなく、例えばサッシのレールの窪みのようなものと判断し、Ｓ１に戻る回避動作（Ｓ６）を行う。仮に赤外線距離センサ１０ｃに反応が無い場合は、そこを落下（脱輪）段差と判断し、後で説明する段差近傍清掃を行う（Ｓ４）。
【００２７】
壁沿いに部屋を一周しながらこの動作を繰り返し行い、玄関の上がり口のような落下段差（絶壁）を見つける度に段差近傍清掃を行い、部屋一周が終了するまで実行することで部屋一周する間に存在する落下段差（絶壁）について、その際まで清掃することができる。壁沿いの部屋一周終了後は、例えば壁と壁の間を往復して部屋の中（壁近傍を除いた部屋の中央部）を清掃する、または、壁や障害物を検出するとあたかもその障害物で反射したような走行を一定時間行うことで、部屋全体を網羅するように移動し、部屋内の全体を清掃する（Ｓ５）。自走式掃除機１は、上述した動作を行うことで部屋内を清掃することができる。
【００２８】
ここで、自走式掃除機が落下又は脱輪するような落下段差（絶壁）とサッシのレールのような溝とを区別する判定については、段差検出センサ１００ａ，１００ｂと前方の赤外線距離センサ１０ｃの情報で判断したが、段差検出センサとして距離を直接に測定できる赤外線距離センサのようなものを使用し、落下段差（絶壁）の高さを直接検出して判定しても良い。また、段差検出にその外の方式、例えば超音波方式等のセンサを用いても良い。
【００２９】
また、自走式掃除機が段差に向かって直交して前方進入する場合には、自走式掃除機が落下することを防止するために、落下防止の位置検出として、前方側に設けた段差検出センサ１００ａ，１００ｂが機能を果たすものである。同様に、後方側から進入する場合には、後方側に設けた段差検出センサ１００ｅ，１００ｆがその機能を果たす。さらに、前方から段差に向かって進入する際に、直交する方向ではなくて斜めに進入する場合には、段差検出センサ１００ｃ，１００ｄが段差の検出機能を果たすものである。また、段差検出センサ１００ｃ，１００ｄの代わりに、吸引ノズル１０５の近傍に吸い口圧力センサを設けて、この吸い口圧力センサの圧力を測定することで段差を検出してもよい。すなわち、吸い口が段差に達すると、吸い口圧力センサの圧力が急激に低下するので、この低下傾向を検知して段差として検出可能である。
【００３０】
次に、本実施形態に係る自走式掃除機が段差近傍を清掃するときの動作について、図６と図７を参照しながら以下説明する。図６は本実施形態に係る自走式掃除機１が段差近傍を清掃（段差際清掃）する移動制御の手順を示すフローチャートである。図７は本実施形態に係る自走式掃除機が壁面に沿って段差に直交進入した場合における段差近傍を清掃（段差際清掃）する移動態様を図示する説明図である。
【００３１】
図６において、自走式掃除機１は、第一に前方段差センサ１００ａ，１００ｂが段差を検出した場合、そのままの姿勢で所定距離後退した後、つまり走行輪８０，９０が段差（絶壁）４００から落ちない位置まで後退（Ｓ４＿１）して、ジャイロセンサ１５５の信号を監視しながら概略１８０度その場で旋回する（Ｓ４＿２）。第二に、左右の側方赤外線距離センサ１０ａ，１０ｅで壁面４１０までの距離を検出（Ｓ４＿３）し、つまり段差４００の幅（図７で右壁面と左壁面との間の距離）を検出し、検出した段差４００の幅と吸引ノズル１０５の幅から切り返し移動する回数を決定する（Ｓ４＿４）。このとき、横方向の移動量に誤差があることが想定されるので、吸引ノズル１０５の掃引に多少の重なりを持つように切り返し移動する回数を決定しておく。
【００３２】
第三に、側方赤外線距離センサ１０ａ，１０ｅの値を監視しながら後方段差センサ１００ｅ，１００ｆが段差を検出するまで壁沿いに後退する（Ｓ４＿５）。第四に、後方段差センサ１００ｅ，１００ｆが段差を検出（Ｓ４＿６）すれば、後退を停止し、図７に示すような例えばＳ字の軌跡（クランク軌跡でもよい）をたどる様に走行輪８０，９０を制御し、段差から離れると同時に吸引ノズル１０５の幅だけ横方向にシフトするように移動する。上述した動作を前記算定した切り返し回数だけ繰り返すことによって、段差の際までの清掃を行うことができる。段差沿い清掃終了後は、壁面４１０沿いにそのまま前進して部屋内を一周するまで壁面沿いの走行を継続して清掃する。
【００３３】
次に、本実施形態に係る自走式掃除機が壁面に沿って段差に並行進入した場合における段差近傍清掃について図８を参照しながら説明する。図８は本実施形態に係る自走式掃除機が壁面に沿って段差に並行進入した場合における段差近傍清掃の移動態様を図示する説明図である。
【００３４】
図８に示すように、段差（絶壁）４００の片側もしくは両側に壁４１０が無い場合も想定される。図８の図示例では、段差４００に平行な右側壁４１０の方向から進入した場合の段差際清掃を示す。この場合には、右側壁４１０沿い走行でその壁４１０との距離を検出する側方赤外線距離センサ１０ａにより段差４００の右端側で壁４１０の無いことを検出する。
【００３５】
次いで、（１）に示すように壁に沿いつつ段差４００に向かった方向に移動する。このときに、前方段差センサ１００ａ，１００ｂで段差４００を検出し、（２）に示すようにそのままの姿勢で所定距離後退した後、（３）に示すようにジャイロセンサ１５５の信号を監視しながら概略１８０度その場で旋回する。続いて、（４）に示すように後方段差センサ１００ｅ，１００ｆが段差４００を検出するまで後退し、後方段差センサ１００ｅ，１００ｆが段差４００を検出すると、後退を停止し、（５）に示すようなＳ字の軌跡（クランク軌跡でもよい）をたどる様に走行輪８０，９０を制御し、段差４００から離れると同時に吸引ノズル１０５の幅だけ横方向にシフトするように移動する。
【００３６】
上述した動作を繰り返すことで段差の際までの清掃を行うことができる。図８に示すように清掃終了方向に壁（左側の壁）がある場合は、その壁との距離を検出する赤外線距離センサを監視すれば、段差の終了を判断することができる。両側に壁が無い場合は、横方向のシフト量を少なくし、小刻みに前進と横方向シフトを繰り返すことで段差沿い清掃を実施することが出来る。段差沿い清掃終了後は、壁沿いにそのまま前進して部屋内を一周するまで壁沿いの走行を継続する。
【００３７】
ここで、壁面までの距離の検出について、赤外線方式の距離センサを例に説明したが、距離センサは赤外線に限るものではなく、距離が測定できれば他の方式のセンサでも良い。また、図７と図８の移動制御からも分かるように、本実施形態に係る自走式掃除機は、段差の上方平坦面での段差際清掃で前進と後退を繰り返す動作を行う。そして、この段差上方平坦面の例として玄関の上がり口が挙げられるが、ここにはマットを敷いている場合が多い。段差際清掃でマットを清掃する場合に、清掃効率を上げるために、吸引式の清掃手段に加えてモータ駆動による回転式のブラシを設置し、ブラシで効率良くゴミをかきだすために自走式掃除機の進行方向（前進と後退）とブラシの回転方向を連係させる。すなわち、自走式掃除機の進行方向を検知して、この進行方向検知によってブラシの回転方向を切り替えるように制御する。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施形態は、次のような構成を備えて機能乃至作用を奏することを主たる特徴とするものである。すなわち、本体が円筒形状からなり清掃用の吸引ノズルが進行方向後方に配置された家庭用自走式掃除機では、段差の上方面の際まで清掃できないか、又は段差の際まで清掃しようとすると段差から落下又は脱輪する虞があった。そこで、本実施形態では、円筒形状の移動体の進行方向前方に絶壁を検出する第１の検出手段を備え、前記移動体に搭載された清掃手段の進行方向後方に絶壁を検出する第２の検出手段を備え、前記第１の検出手段で絶壁を検出した場合に、所定の距離後退後、概略１８０度旋回し、前記第２の検出手段で段差を検出するまで後退し、その後Ｓ字に前進することで横方向に所定距離移動し、これらの後退とＳ字前進の移動を繰り返すことで絶壁の際まで清掃することを可能な構成である。換言すると、段差に向かって前方に進行した場合に段差を検出した後に所定距離後退し、１８０度旋回して吸引ノズルを走行輪より段差に接近させ、本体左右側に設けた距離センサで検出した壁面までの距離と吸引ノズル幅を用いて決定した回数だけ、後退、幅寄せ前進を繰り返すことで、段差の際まで安全に清掃することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る自走式掃除機の全体構成を斜め上方から見た外観図である。
【図２】本実施形態に係る自走式掃除機の全体構成を斜め下方から見た外観図である。
【図３】本実施形態に係る自走式掃除機における主要な構成部品の配置を示す側面図である。
【図４】本実施形態に係る自走式掃除機１の制御装置の構成とセンサ群を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る自走式掃除機が壁に囲まれた部屋内を清掃する移動制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る自走式掃除機が段差近傍を清掃（段差際清掃）する移動制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る自走式掃除機が壁面に沿って段差に直交進入した場合における段差近傍を清掃（段差際清掃）する移動態様を図示する説明図である。
【図８】本実施形態に係る自走式掃除機が壁面に沿って段差に並行進入した場合における段差近傍清掃の移動態様を図示する説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：自走式掃除機、５：バンパ、１０ａ〜１０ｅ：赤外線距離センサ、２０，２１：超音波距離センサ、２５：ドッキングガイド、３０：操作スイッチ、４０：ハンドル、５０：リモコン受信用受光窓、６０：音声案内用スピーカー、７０：ダストボックス、８０：右走行輪、８３：走行モータ、８５：減速機、８７：サスペンション機構、９０：左走行輪、９５：補助輪、
１０５：吸引ノズル、１１０：ブラシ、１２０：回転吸口機構、１３０：ファンモータ、１４０：フィルタ、１５０：バッテリー、１６０：ファンモータコントローラ、１７０：メインコントローラ、１８０：下位コントローラ、１９０：圧力センサ、２００：ドッキング検出センサ、２１０：ダストボックスセンサ、２２０：持ち上げ検出センサ、２３０：回転吸口駆動モータ、２４０：表示用ＬＥＤ、２５０：音声インタフェース、２６０：左バンパセンサ、２７０：右バンパセンサ、２８０：左走行モータ、２９０：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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