特許 6571051 自律走行型掃除機システムおよび充電台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571051

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】自律走行型掃除機システムおよび充電台

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20190826BHJP

   G05D 1/02 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   A47L9/28 E

   A47L9/28 U

   G05D1/02 H

【請求項の数】11

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2016-139688(P2016-139688)

(22)【出願日】2016年7月14日

(65)【公開番号】特開2018-7908(P2018-7908A)

(43)【公開日】2018年1月18日

【審査請求日】2018年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】松井 康博

(72)【発明者】

【氏名】小田原 博志

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 則和

(72)【発明者】

【氏名】矢吹 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】山谷 遼

(72)【発明者】

【氏名】橘川 拓也

(72)【発明者】

【氏名】平野 幸利

(72)【発明者】

【氏名】橋本 翔太

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０９１３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２４０３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１９８９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６６２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３８０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２７５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１２２０４０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｌ ９／２８

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電池を駆動源として自律走行する自律走行型掃除機と、前記充電池に電力を供給する充電台と、を備え、前記自律走行型掃除機の前記充電台への自律走行を行う自律走行型掃除機システムであって、
前記充電台は、
充電台本体と、
前記充電台本体から先端に行くに従い細くなる突出し部と、
前記突出し部の表面から突出する給電端子と、を備え、
前記自律走行型掃除機は、
前記給電端子に接続する受電端子を収容する凹部を備え、
前記自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、
前記突出し部は、
前記凹部に嵌まり込み、当該凹部内を移動して前記受電端子を前記給電端子まで誘導するとともに、
前記充電台本体の底部よりも所定距離以上高い高床式の突出し部底部と、
前記突出し部底部から床面に接する位置まで傾斜し、かつ、前記自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、当該自律走行型掃除機のサイドブラシの刷毛を纏めるように傾斜する傾斜面部と、を備える
ことを特徴とする自律走行型掃除機システム。

【請求項2】

前記突出し部は、
正極と負極の２極の前記給電端子に対応して２つに分岐し、
前記分岐の基部は、前記充電台本体から前方に延設されており、
前記自律走行型掃除機の補助輪の移動範囲は、当該自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、前記分岐の基部に当接しない範囲までとなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項3】

前記給電端子は、前記受電端子に点接触する突起を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項4】

前記充電台は、
前記充電台の左右幅の略中央に向けた中央帰還信号を伝送する素子と、
前記充電台の左右幅の略中央より右前側に向けた右側帰還信号を伝送する素子と、
前記充電台の左右幅の略中央より左前側に向けた左側帰還信号を伝送する素子と、を備え、
前記中央帰還信号と前記右側帰還信号と前記左側帰還信号とを互いにタイミングをずらして発信する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項5】

前記充電台は、
前記充電台の左右幅の略中央に向けた中央帰還信号を伝送する素子と、
前記充電台の左右幅の略中央より右前側に向けた右側帰還信号を伝送する素子と、
前記充電台の左右幅の略中央より左前側に向けた左側帰還信号を伝送する素子と、を備え、
前記中央帰還信号が伝送される領域の一部に前記右側帰還信号が伝送される領域の一部が重なるように伝送するとともに、
前記中央帰還信号が伝送される領域の一部に前記左側帰還信号が伝送される領域の一部が重なるように伝送する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項6】

前記中央帰還信号の伝送領域の面積は、前記右側帰還信号の伝送領域と前記左側帰還信号の伝送領域が共に重ならない領域の面積より狭い
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項7】

前記自律走行型掃除機は、
前記中央帰還信号の伝送領域のうち、前記右側帰還信号および前記左側帰還信号の伝送領域とは重ならない領域を辿るように前記充電台に帰還する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項8】

前記自律走行型掃除機は、
本体の幅方向に異ならせた位置に配置された２以上の受信素子と、
２以上の前記受信素子がそれぞれ受信した前記充電台から前記中央帰還信号と前記右側帰還信号と前記左側帰還信号とに基づいて、前記本体を前記充電台へ帰還させる帰還制御を行う制御部と、を備える
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項9】

前記受信素子は、
前記本体の略中央に設置された広い指向性の中央受信器と、
前記中央受信器より右側もしくは左側に所定距離離隔して設置された狭い指向性の受信器と、を備える
ことを特徴とする請求項８に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項10】

前記自律走行型掃除機は、
前記中央受信器が前記充電台からの帰還信号を受信した帰還時の壁際走行における壁からの離間距離が、前記充電台の前後寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の自律走行型掃除機システム。

【請求項11】

充電池を駆動源として自律走行する自律走行型掃除機の前記充電池に電力を供給する充電台であって、
充電台本体と、
前記充電台本体から先端に行くに従い細くなる突出し部と、
前記突出し部の表面から突出する給電端子と、を備え、
前記突出し部は、
前記自律走行型掃除機の受電端子を収容する凹部に嵌まり込み、当該凹部内を移動して
前記受電端子を前記給電端子まで誘導するとともに、
前記充電台本体の底部よりも所定距離以上高い高床式の突出し部底部と、
前記突出し部底部から床面に接する位置まで傾斜し、かつ、前記自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、当該自律走行型掃除機のサイドブラシの刷毛を纏めるように傾斜する傾斜面部と、を備える
ことを特徴とする充電台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行型掃除機システムおよび充電台に関する。

【背景技術】

【0002】

センサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面としての床面上を自律走行しながら床面を掃除する自走式電気掃除機が知られている。自走式電気掃除機は、動力源として充電池を搭載し、主に前進しながらモータ駆動の回転ブラシを用いて塵埃を掻き込む。自走式電気掃除機は、掃除が終了すると、内蔵している二次電池を充電するために充電台に自律帰還（帰巣）するように制御される。充電台は、赤外線などの帰還信号（誘導信号）を出力して、自走式電気掃除機を充電台へと誘導する。

【0003】

特許文献１には、基地局から伝送される右信号と左信号との部分的に信号重複によって定義された経路を辿る自律ロボットのドッキング方法が記載されている。

【0004】

特許文献２には、ビーコン装置側送信手段から異なるタイミングで送信された二つの誘導信号の受信状態によって本体ケースをビーコン装置に向けて走行させる走行体装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１４９１１５号公報

【特許文献2】特開２０１５−１３２８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような従来の自律走行型掃除機システムにあっては、帰還性能が不十分で、一回で帰還できない場合があるという問題がある。すなわち、自律走行型掃除機の動きや帰還信号と受信器の位置関係、また帰還信号の受信タイミングによっては、帰還がうまくいかず、帰還動作を繰り返す場合がある。

【0007】

本発明の目的は、帰還性能に優れた自律走行型掃除機システムおよび充電台を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の自律走行型掃除機システムは、充電池を駆動源として自律走行する自律走行型掃除機と、前記充電池に電力を供給する充電台と、を備え、前記自律走行型掃除機の前記充電台への自律走行を行う自律走行型掃除機システムであって、前記充電台は、充電台本体と、前記充電台本体から先端に行くに従い細くなる突出し部と、前記突出し部の表面から突出する給電端子と、を備え、前記自律走行型掃除機は、前記給電端子に接続する受電端子を収容する凹部を備え、前記自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、前記突出し部は、前記凹部に嵌まり込み、当該凹部内を移動して前記受電端子を前記給電端子まで誘導するとともに、前記充電台本体の底部よりも所定距離以上高い高床式の突出し部底部と、前記突出し部底部から床面に接する位置まで傾斜し、かつ、前記自律走行型掃除機の前記充電台への接続時、当該自律走行型掃除機のサイドブラシの刷毛を纏めるように傾斜する傾斜面部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、帰還性能に優れた自律走行型掃除機システムおよび充電台を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機を左前方から見下ろした斜視図である。

【図2】上記実施形態に係るモジュール接続された自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機を左前方から見上げた斜視図である。

【図3】上記実施形態に係るモジュール接続された自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の前部の要部拡大図である。

【図4】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の正面図である。

【図5】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の中央受信器の構造を示す斜視図である。

【図6】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の受信器の構造を示す断面図である。

【図7】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の制御装置、および制御装置に接続される機器を示す構成図である。

【図8】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台を右前方から見下ろした斜視図である。

【図9】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台の本体ケースカバーを外して示した斜視図である。

【図10】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台を右下方から見上げた斜視図である。

【図11】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台の正面図である。

【図12】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台の右側面図である。

【図13】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の本体ケースの斜視図であり、（ａ）は本体ケースの要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図14】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台が発信する３つの帰還信号を示す図である。

【図15】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台が発信する３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）の伝送パターンを示すタイミングチャートである。

【図16】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の充電台が発信する帰還信号の伝送領域を示す図である。

【図17】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還走行制御を説明する説明図である。

【図18】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還信号追従走行を説明する説明図である。

【図19】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還走行制御を示すフローチャートである。

【図20】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還走行制御の説明図である。

【図21】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還信号追従走行を示すフローチャートである。

【図22】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還信号追従走行の説明図である。

【図23】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還制御の修正工程を示すフローチャートである。

【図24】上記実施形態に係る自律走行型掃除機システムの自律走行型掃除機の帰還制御の修正工程の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自律走行型掃除機システムの全体構成図である。本実施形態は、自律走行しながら掃除する自律走行型掃除機の充電台への自動帰還システムに適用した例である。
なお、自律走行型掃除機１００が主に進行する向きを前方、鉛直上向きを上方とし、図１に示すように前後・上下・左右を定義する。
図１に示すように、自律走行型掃除機システム１は、自律走行しながら掃除する自律走行型掃除機１００と、自律走行型掃除機１００を帰還させるための帰還信号を出力する基地局であるとともに、自律走行型掃除機１００を充電する充電装置である充電台２００と、を備える。
充電台２００は、部屋を区画する壁部の近傍など、掃除の妨げにならない位置に配置される。

【0012】

［自律走行型掃除機１００］
図１は、本実施形態に係る自律走行型掃除機１００を左前方から見下ろした斜視図である。図２は、自律走行型掃除機１００を左前方から見上げた斜視図である。図３は、図２の自律走行型掃除機１００の前部の要部拡大図である。図４は、自律走行型掃除機１００の正面図である。
自律走行型掃除機１００は、所定の掃除領域（例えば、室内）を自律的に移動しながら掃除する自走式電気掃除機である。
図１に示すように、自律走行型掃除機１００は、上壁（および一部の側壁）である上ケース１１１と、底壁（および一部の側壁）である下ケース１１２（図２参照）と、前部に設置されるバンパ１１３と、を含んで構成される本体１１０を備える。本体１１０は、各種モータや制御装置１５０（図７参照）等を収容する筐体である。上ケース１１１には、集塵ケース１１４が着脱自在に収容されている。バンパ１１３は、外部から作用する押圧力に応じて内外方向（平面視で本体１１０の中心側を内側とする。）で移動可能に設置されている。バンパ１１３は、左右一対のバンパばね（図示せず）によって外方向に付勢されている。

【0013】

図２に示すように、本体１１０は、下ケース１１２に、下方に露出している駆動輪１２１と、走行モータ１６１，１６２（図７参照）と、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する２つの駆動機構収容部１２２と、補助輪１２３と、補助輪１２３を取り付ける補助輪取付部１２４と、サイドブラシ１４０を取り付けるサイドブラシ取付部１４１と、吸込部１２５と、排気口１２６と、充電池Ｂ（図７参照）を収納する電池収容部１２７と、送風機１６３（図７参照）と、センサ類（測距センサ１５２等：図７参照）と、制御装置１５０（図７参照）と、を備える。

【0014】

<駆動輪１２１>
駆動輪１２１は、駆動輪１２１自体が回転することで本体１１０を前進、後退、旋回させることができる車輪である。駆動輪１２１は、吸込部１２５の左右両側に配置されている。右側の駆動輪１２１は、複数段の歯車で構成された減速機（図示せず）を介し、走行モータ１６１の駆動力が作用するように設置されている。左側の駆動輪１２１についても同様である。走行モータ１６１，１６２（図７参照）は、制御装置１５０（図７参照）からの指令に応じて、同一のまたは異なる回転速度で駆動可能になっている。つまり、走行モータ１６１，１６２の回転速度をそれぞれ制御することで、自律走行型掃除機１００を前進・後退・旋回させることができる。
駆動機構収容部１２２は、平面視で略円板状を呈する下ケース１１２の左右両側に形成されている。

【0015】

<補助輪１２３>
補助輪１２３は、本体１１０を床面から所定高さで保ちつつ自律走行型掃除機１００を円滑に移動させるための補助的な車輪である。補助輪１２３は、本体１１０の移動に伴い床面との間で生じる摩擦力によって従動回転するように軸支されている。また、補助輪１２３は、向きが水平方向に３６０°回転自在に構成されている。補助輪１２３は、本体１１０の前方の左右方向の中央に設けられ、補助輪取付部１２４に取り付けられている。

【0016】

<吸込部１２５および排気口１２６>
吸込部１２５は、吸引口（図示せず）が形成されるとともに、床面上の塵埃を掻き込む掻取りブラシ１３１、および回転ブラシ１３２を収容する部材である。吸込部１２５は、回転ブラシ１３２を回転させる回転ブラシモータ１６４（図７参照）を固定する部材でもある。掻取りブラシ１３１、および回転ブラシ１３２は、取り外し可能に吸込部１２５へ取り付けられる。
排気口１２６は、平面視で円形を呈する下ケース１１２の中心付近で、かつ駆動機構収容部１２３に挟まれた位置に複数形成されている。

【0017】

<電池収容部１２７>
電池収容部１２７は、下ケース１１２に形成された内部に充電池Ｂ（図７参照）を収容する空間であり、下ケース１１２の中心よりも前側に形成されている。電池収容部１２７は、前方蓋１２８によって塞がれる。

【0018】

<底面凸部１２９>
補助輪１２３の後方で駆動輪１２１，１２１の前方には、底面凸部１２９が形成されている。底面凸部１２９は、本体１１０のほぼ中央の底部から突出するピラミッド状の凸部である。底面凸部１２９は、補助輪１２３と駆動輪１２１，１２１との間の隙間に棒状の異物が挟み込まれることを防止する。

【0019】

<送風機１６３>
送風機１６３（図７参照）は、自身を駆動することで集塵ケース１１４内の空気を外部に排出して負圧を発生させ、床面から吸込部１２５を介して塵埃を吸い込む機能を有している。
吸込部１２５から下流側に向かう風路は、集塵ケース１１４、集塵フィルタ（図示せず）、送風機１６３、および排気口１２６で構成される。送風機１６３および回転ブラシモータ１６４（図７参照）が駆動すると、床面の塵埃は吸込部１２５を介して吸引され、また掻取りブラシ１３１によって掻き込まれ、集塵ケース１１４に導かれる。集塵フィルタで塵埃が取り除かれた空気は、排気口１２６を介して排出される。

【0020】

<サイドブラシ１４０>
サイドブラシ１４０は、自身が回転駆動されることで本体１１０よりも外側にある塵埃を吸込部１２５に導くブラシであり、その一部が平面視で本体１１０から突き出している。サイドブラシ１４０は、平面視において１２０°間隔で放射状に延びる３束の刷毛を有し、吸込部１２５よりも前方において、下ケース１１２の左右の切欠に配置されている。
サイドブラシ１４０の刷毛は、先端に向かうにつれて床面に近づくように下方に傾斜しており、その先端付近は床面に接している。左右のサイドブラシ１４０は、それぞれサイドブラシ用モータ１６５，１６６（図７参照）に連結される。サイドブラシ用モータ１５５，１５６が本体１１０底面から見てそれぞれ時計回り、反時計回りに駆動されることで、吸込部１２５の前方に塵埃を掻き集めるようになっている。
サイドブラシ取付部１４１は、電池収容部１２７の左右に形成されている。

【0021】

<凹部１１６>
図２ないし図４に示すように、下ケース１１２の底面１１２ａには、前方および床面に開口したＵ字形の凹部１１６が形成されている。凹部１１６は、下面視してＵ字形の底面１１６ａと、底面１１６ａに向かって三方から傾斜する傾斜面１１６ｂと、を有する。Ｕ字形の凹部１１６は、前方の開口部が後方よりも拡がっている。凹部１１６の底面１１６ａには、充電台２００の給電端子２１４に接続する受電端子１４５が設けられている。凹部１１６は、その内部に受電端子１４５を収容する。受電端子１４５は、自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還した際に、充電台２００の突出し部２１３の上面に設けた給電端子２１４と接触し、これにより充電池Ｂ（図７参照）に給電することができる（後記）。

【0022】

<中央受信器１７１および受信器１７２>
図１および図４に示すように、本体１１０の前部には、充電台２００から３つの帰還信号（後記：図１４ないし図１６）を受信する中央受信器１７１および受信器１７２が設置されている。
中央受信器１７１および受信器１７２は、本体１１０の幅方向に異ならせた位置に配置された２以上の受信素子である。
中央受信器１７１は、本体１１０の略中央に設置された広い指向性の受信器である。具体的には、中央受信器１７１は、指向性受信器であり、本体１１０の背面側の所定角度を除く、全周に亘って帰還信号を受光する。中央受信器１７１は、本体１１０の左右幅の略中央で、バンパ１１３上方に固定されている。中央受信器１７１の構成は、図５により後記する。

【0023】

受信器１７２は、中央受信器１７１より右側もしくは左側（本実施形態では、左側）に中央受信器１７１から所定距離離隔して設置された狭い指向性の受信器である。具体的には、受信器１７２は、指向性受信器であり、本体１１０の高さ方向の中央位置より低い位置で、本体１１０の左右幅の略中央より右に所定距離（例えば、約３０ｍｍ）離れた位置に、受信方向を略前向きにしてバンパ１１３に固定されている。受信器１７２の構成は、図６により後記する。

【0024】

上記中央受信器１７１および受信器１７２は、いずれも指向性受信器であり、無指向性受信器ではない。すなわち、本実施形態では、指向性受信器のみを、それぞれ別体の受信器として持つ。したがって、自律走行型掃除機１００は、無指向性受信器と指向性受信器（中央受信器１７１，受信器１７２）の両方を持たない構成となっている。自律走行型掃除機１００は、広い指向性の中央受信器１７１によって、本体１１０の位置を把握し、狭い指向性の受信器１７２によって、本体１１０の方向を把握する。

【0025】

図５は、中央受信器１７１の構造を示す斜視図である。
図５に示すように、中央受信器１７１は、赤外線を受光する受光素子１７１ａと、その受光素子１７１ａを囲う略円筒形状の受光レンズ１７１ｂと、その受光レンズ１７１ｂの上面を覆う上面カバー１７１ｃと、略円筒形状の受光レンズ１７１ｂの背面（自律走行型掃除機１００の正面と反対方向）を覆って背面からの受光を遮蔽する背面遮蔽部１７１ｄと、から構成される。受光素子１７１ａは、バンパ１１３上面とほぼ同じ高さの位置に、受光方向を上向きに固定される。受光レンズ１７１ｂは、その胴部が赤外線を透過する樹脂材料で作られており、胴部外周のどの方向からの赤外線の帰還信号を取り込むことができる。また、受光レンズ１７１ｂ内側は、下側がすぼんだすり鉢状の空間が設けられ、胴部外周から取り込んだ赤外線の帰還信号を、このすり鉢状の空間との境界面で下方に向けて反射させている。このように反射した帰還信号を受光レンズ１７１ｂの下方にある受光素子１７１ａが受光する構造となっており、水平面において背面遮蔽部１７１ｄを除く、全方位（前方向、右方向、左方向）から帰還信号を受信できるようなっている。また、上面カバー１７１ｃは赤外線を通過させない樹脂で作られており、本体１１０の上方からの赤外線、例えば、照明光や他の機器のリモコン信号を遮断している。

【0026】

図６は、受信器１７２の構造を示す断面図である。
図６に示すように、受信器１７２は、受光方向を略水平にした受光素子１７２ａと、バンパ１１３の外郭より後方に伸びる所定長さ（例えば、約２０ｍｍ）のホーン状の筒１７２ｂと、から構成され、水平面および鉛直面に対する受信範囲が約３０度となるような指向性を有する。
中央受信器１７１は、水平面において比較的広い方向からの帰還信号を受信するのに対し、受信器１７２は、中央受信器１７１より受信範囲が狭く、本体１１０の前方からの帰還信号のみを受信するように構成される。これにより、充電台２００に対して、本体１１０が前向きか後ろ向きかを判別可能となる。受信器１７２が帰還信号を受信していれば前向きであり、中央受信器１７１のみが帰還信号を受信していれば後向きである。

【0027】

<制御装置１５０に接続される機器>
図７は、自律走行型掃除機１００の制御装置１５０、および制御装置１５０に接続される機器を示す構成図である。
図７に示すように、自律走行型掃除機１００は、制御装置１５０（制御部）、バンパセンサ１５１、測距センサ１５２、床面測距センサ１５３、走行モータ用エンコーダ１５４、走行モータ電流計測器１５５、送風機用電流計測器１５６、回転ブラシ用モータ電流計測器１５７、サイドブラシ用モータ電流計測器１５８、操作ボタン１５９、中央受信器１７１、受信器１７２、走行モータ（右）１６１、走行モータ（左）１６２、送風機１６３、回転ブラシ用モータ１６４、サイドブラシ用モータ（右）１６５、サイドブラシ用モータ（左）１６６、表示パネル１６７、および充電池Ｂを備える。

【0028】

<制御装置１５０>
制御装置１５０は、例えばマイコン（Microcomputer）であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が各種処理を実行する。制御装置１５０は、操作ボタン１５９、および、後記センサ類から入力される信号に応じて演算処理を実行し、各駆動装置に指令信号を出力する。
制御装置１５０は、本体１１０の幅方向に異ならせた位置に配置された中央受信器１７１および受信器１７２がそれぞれ受信した充電台２００から中央帰還信号と右側帰還信号と左側帰還信号とに基づいて、本体を充電台２００へ帰還させる帰還制御を行う。
制御装置１５０は、中央帰還信号の伝送領域のうち、右側帰還信号および左側帰還信号の伝送領域とは重ならない領域を辿るように充電台２００に帰還する。

【0029】

<センサ類>
バンパセンサ１５１は、バンパ１１３の後退（障害物との接触）を検知するマイクロスイッチである。バンパセンサ１５１は、バンパ１１３の裏側で、本体１１０の前側（下ケース１１１の周縁付近）に右側、左側に分かれて固定されている。例えば、バンパ１１３の右側（または中央付近）に障害物が接触した場合、右側のバンパ１１３が後退し、バンパセンサ１５１を作動させることで、検知信号が制御装置１５０に出力される。

【0030】

測距センサ１５２は、障害物までの距離を検出する赤外線センサである。測距センサ１５２は、赤外線を発光させる発光部（図示せず）と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部（図示せず）と、を有している。この受光部によって検出される反射光の強さに基づいて、障害物までの距離が算出される。本実施形態では、下ケース１１２の周縁付近において正面前方に３個、さらにその左右両側の本体斜め前に１個ずつ、計５個の測距センサ１５２を設けている。本実施形態では、前方に３個の測距センサ１５２に加え、本体斜め前に１個ずつ測距センサ１５２を追加することで、本体１１０が充電台２００に側面から近づく場合に、充電台２００をより確実に検出できるようにする。なお、充電台２００側の接触対策として、充電台２００の側面は、白色系とすることで、測距センサ１５２の認識率を向上させている。バンパ１１３のうち少なくとも測距センサ１５２の近傍は、赤外線を透過させる樹脂またはガラスで形成されている。なお、測距センサ１５２として他の種類のセンサ（例えば、超音波センサ、可視光センサ）を用いてもよい。

【0031】

床面用測距センサ１５３は、床面までの距離を計測する赤外線センサであり、下ケース１１２の下面前後左右４か所に設置されている（図２参照）。床面用測距センサ１５３を設けることで、階段等の大きな段差があった場合に当該段差を検出し、自律走行型掃除機１００が落下してしまうことを防止できる。例えば、床面用測距センサ１５３によって本体１１０の前側下方に３０ｍｍ程度の段差が検知された場合、制御装置１５０は走行モータ１６１，１６２を制御して本体１１０を後退させ、進行方向を転換させる。

【0032】

走行モータ用エンコーダ１５４は、走行モータパルス出力より、走行モータ１６１，１６２の回転速度・回転角度を検出する検出器である。走行モータ用エンコーダ１５４によって検出される回転速度・回転角度と、減速機の減速比と、駆動輪１２１の径とに基づいて、制御装置１５０は本体１１０の移動速度・移動距離を算出する。

【0033】

走行モータ電流計測器１５５は、走行モータの電機子巻線に流れる電流を計測する計測器である。同様に、送風機用電流計測器１５６は、送風機１６３の電流値を計測する。回転ブラシモータ用電流計測器１５７は、回転ブラシモータ２１の電流値を計測する。サイドブラシモータ用電流計測器１５８は、サイドブラシモータ４２の電流値を計測する。それぞれの電流計測器は、計測した電流値を制御装置１５０に出力する。これにより、例えば回転ブラシ１３２（図２参照）に異物が絡まり回転が停止した異常を検知でき、表示パネル１６７によりユーザに報知できる。

【0034】

操作ボタン１５９は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御装置１５０に出力するボタンである。例えば、操作ボタン１５９は、電源ボタン、掃除の開始／終了ボタン、掃除モードを変更するための掃除モード選択ボタンを有する。

【0035】

<駆動装置>
走行モータ１６１，１６２は、制御装置１５０からの指令に応じて動作する走行モータ駆動装置により駆動する。この走行モータ駆動装置は、走行モータ１６１，１６２を駆動するインバータ、およびＰＷＭ制御によるパルス波形発生装置を備える。送風機１６３、回転ブラシ用モータ１６４、サイドブラシ用モータ１６５，１６６ついても同様に、送風機駆動装置、回転ブラシ用モータ駆動装置、サイドブラシ用モータ駆動装置の各駆動装置により駆動される。これら駆動装置は、本体１１０内の制御装置１５０に設置されている。
表示パネル１６７は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、７セグメントディスプレイ（図示せず）と、を有しており、自律走行型掃除機１００の運転状態等を表示する。

【0036】

<充電池Ｂ>
充電池Ｂは、充電することで再利用可能な二次電池である。充電池Ｂは、本体１１０内部の前側に収容されている。充電池Ｂからの電力は、各センサ類、各モータ、および制御装置１５０に供給される。

【0037】

［充電台２００］
図８は、本実施形態に係る自走式電気掃除機１００の充電台２００を右前方から見下ろした斜視図である。図９は、上記充電台２００の本体ケースカバーを外して示した斜視図である。図１０は、上記充電台２００を右下方から見上げた斜視図である。図１１は、上記充電台２００の正面図、図１２は、その右側面図である。
図８に示すように、充電台２００は、床面に対して略垂直に延びる本体ケース２１１（充電台本体）と、本体ケース２１１の前面および上面を覆う本体ケースカバー２１２と、本体ケース２１１の下部から床面に平行に前側に突き出す一対の突出し部２１３と、突出し部２１３の上面２１３ａから突出する給電端子２１４と、左右の突出し部２１３の底部同士と本体ケース２１１の底部とを繋ぐベース板２１５と、突出し部２１３の底面２１３ｂ（図１０および図１１参照）からベース板２１５に向かって傾斜する傾斜面部２１６（図１０および図１１参照）と、本体ケース２１１の右側面下部に取り付けられた電源コード差し込み口２１７（図８ないし図１０参照）と、を備える。
本実施形態では、本体ケース２１１、突出し部２１３、ベース板２１５および傾斜面部２１６は、樹脂により一体形成されている。

【0038】

<本体ケース２１１>
本体ケース２１１は、床面に対して略垂直に延びる直方体形状であり、前面から上面にかけて大きなＲがつけられている。本体ケース２１１は、薄型に形成されており、設置場所に大きなスペースを取らない。本体ケース２１１の前側に大きなＲを付けているので、本体ケース２１１を薄型としても、踏みづらくしている。
本体ケース２１１の前側は、中身が見えないように黒色系とし、側面は白色系とすることで、測距センサ１５２（図７参照）の認識率を高くしている。なお、本体ケース２１１の前側を白色系として、正面側の測距センサ１５２の認識率を高くすることも可能である。この場合、意匠性や審美性を高めるため、本体ケースカバー２１２を赤外線を透過させる半透過型の黒色系としてもよい。

【0039】

本体ケース２１１、突出し部２１３およびベース板２１５は、上から見ると略台形をしており、後ろ側（本体ケース２１１側）の幅が広く、前側（突出し部２１３の前側）が狭くなっている。この形状により、壁を背にして設置された充電台２００に対して、壁際を走行している自律走行型掃除機１００が接触した場合、充電台２００に対し壁側に向かう力が生じ、充電台２００を壁に押し付け、移動させ難くできる。

【0040】

<本体ケースカバー２１２>
本体ケースカバー２１２は、本体ケース２１１の前面および上面を覆う角部が湾曲した板部材である。本体ケース２１１を白色系とした場合、例えば赤外線を透過する材質で作製し、半透過型の黒色系カバーとしてもよい。

【0041】

<突出し部２１３>
突出し部２１３は、本体ケース２１１から先端に行くに従い細くなる。突出し部２１３は、給電端子２１４を突出させた上面部２１３ａと、サイドブラシ１４０（図１参照）の収納用に床面から浮き上がらせた高床式の底面部２１３ｂと、上面部２１３ａと底面部２１３ｂを繋ぎ、先端に行くに従い細くなる先細り構造の側面部２１３ｃと、を有する。突出し部２１３は、断面視して台形形状であり、上面部２１３ａが台形形状の上辺、底面部２１３ｂが台形形状の底辺、側面部２１３ｃが台形形状の側辺を形成する。側面部２１３ｃのうち、特に本体ケース２１１の左右側の側面部２１３ｃが上記先細り構造となっている。

【0042】

突出し部２１３は、自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還した際に、下ケース１１２の底面１１２ａのＵ字形の凹部１１６（図２および図３参照）に組み合わされる。突出し部２１３は、先端に行くに従い細くなる先細り構造の側面部２１３ｃを有し、自律走行型掃除機１００の充電台２００への接続時、凹部１１６に嵌まり込み、凹部１１６内を移動（摺動）して受電端子１４５を給電端子２１４まで機構的に誘導する。
突出し部２１３は、自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還した際に、先端が下ケース１１２の底面１１２ａのＵ字形の凹部１１６に一部でも係合する状態であればよい。あとは、自律走行型掃除機１００の前進に伴って、突出し部２１３の側面部２１３ｃが、凹部１１６の内面に沿って本体ケース２１１方向に案内され、突出し部２１３の先端が凹部１１６の最奥に達したところで組み合わせが完了する。

【0043】

<給電端子２１４>
突出し部２１３は、自律走行型掃除機１００の充電池Ｂ（図７参照）を充電するときの給電端子２１４を備えている。給電端子２１４は、正極・負極の２極あり、突出し部２１３の左右幅の略中央を中心に左右に分かれて、突出し部２１３の上面２１３ａから突出している。
給電端子２１４は、充電台２００に自律走行型掃除機１００が帰還した際に、下ケース１１２の底面１１２ａに設けた受電端子１４５（図２および図３参照）と接触し、これにより充電池Ｂ（図７参照）に給電することができる。給電端子２１４は、ばねで突出し部２１３の下方から押し上げられるように設けられ、上から力を加えると沈み込むようになっている。この構成により、充電時において、給電端子２１４は自律走行型掃除機１００の受電端子１４５を押し上げるように受電端子１４５と接触し、端子間をしっかり接触させることができる。また、給電端子２１４の頭部には、受電端子１４５（図２および図３参照）に点接触する突起部２１４ａを備える。給電端子２１４の頭部に１つの突起部２１４ａが形成されているので、どのような状態であっても突起部２１４ａは受電端子１４５と接触する。これにより、確実に給電を行うことができる。なお、突起部２１４ａは、確実な点接触を確保するため１つであることが好ましい。さらに、受電端子１４５は、給電端子２１４より広く、充電台２００の左右幅の中心と本体１１０の左右幅の中心が多少ずれても、充電池Ｂに電力を供給できる。

【0044】

<ベース板２１５>
図１０および図１１に示すように、突出し部２１３は、正極と負極の２極の給電端子２１４に対応して２つに分岐し、当該分岐の基部は、ベース板２１５を形成する。換言すれば、左右の突出し部２１３の底部同士と本体ケース２１１の底部とを繋ぐベース板２１５が備えられている。ベース板２１５は、本体ケース２１１の底部に繋がり、本体ケース２１１の底部を構成している。ベース板２１５は、充電台本体である本体ケース１１１から前方に延設されており、自律走行型掃除機１００の補助輪１２３の移動範囲は、自律走行型掃除機１００の充電台２００への接続時、ベース板２１５に当接しない範囲までとなっている。
図１０に示すように、本体ケース２１１の底部の左右両側とベース板２１５の底部の前側には、滑り止め用のゴムシート２１８が貼付けられている。本体ケース２１１を安定して設置するためには、本体ケース２１１の底部はできるだけ広くすることが求められる。ただし、突出し部２１３は、補助輪１２３（図１参照）の収納用に床面から浮き上がらせた高床式の底面部２１３ｂとなっていること、および給電端子２１４を下ケース１１２の底面１１２ａに挿入する際、補助輪１２３の当接を回避すること、からベース板２１５の前方への迫出し長さには制約がある。本実施形態では、補助輪１２３に接触しない範囲でベース板２１５の底部をできるだけ広くとり、その底部の三角形の頂点付近にゴムシート２１８を貼付けている。

【0045】

突出し部２１３の前縁は、給電端子２１４付近が前側に出張っており、逆に２つの給電端子２１４間のベース板２１５においては本体ケース２１１側に奥まっている。この形状により、自律走行型掃除機１００が自動で帰還するときに、本体１１０の補助輪１２３が突出し部２１３に接触すると補助輪１２３の向きが変わり、本体１１０の進行方向が変わり、給電端子２１４に受電端子１４５が接触できなくなることを防ぐ。すなわち、自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還しても、補助輪１２３が突出し部２１３にほぼ接触しないように、補助輪１２３が接近する突出し部２１３の前縁の一部を切り欠いた形状となっている。

【0046】

<傾斜面部２１６>
図１０および図１１に示すように、突出し部２１３の底面部２１３ｂからベース板２１５に向かって傾斜する傾斜面部２１６が形成されている。傾斜面部２１６は、底面側から見て、ハの字形状となっている。傾斜面部２１６は、突出し部２１３の底部２１３ａから床面に接する位置まで傾斜し、かつ、充電台２００への接続時、本体１１０のサイドブラシ１４０の刷毛を纏めるように傾斜している。
これにより、自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還した際に、サイドブラシ１４０（図１参照）の先端部は傾斜面部２１６に当接し、自律走行型掃除機１００の前進に伴って傾斜面部２１６を摺動しながら下方に案内される。自律走行型掃除機１００の充電台２００への帰還が完了すると、サイドブラシ１４０の先端部は傾斜面部２１６の最奥（ベース板２１５の底面側）まで案内され、前記傾斜面部２１６の最奥と床面との間に位置することができる。自律走行型掃除機１００は、次走行に備えて待機する。この間、サイドブラシ１４０の先端部は、突き出し部２１３の下側に隙間があることから、突き出し部２１３に接触して曲がることが抑制され、例えば前記傾斜面部２１６の最奥と床面との間で挟持された状態となっている。そのため、次走行に備えて待機している間に、サイドブラシ１４０が曲げられた状態に置かれて、いわゆるクセがつくことを抑制できる。また、傾斜面部２１６や底面部２１３ｂに接触することもできるため、掃除により、サイドブラシ１４０の刷毛が乱れたとしても、待機時には、その乱れを整えることができる。これにより、次回の運転時には、サイドブラシ１４０の先端部をしっかりと床面に接するようにすることができる。

【0047】

<電子基板２２０および赤外線ＬＥＤ>
図９に示すように、本体ケース２１１内部には、制御回路、赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３（帰還信号を伝送する素子）を発光させる発光回路、および自律走行型掃除機１００の充電池Ｂに電力を供給するための充電回路を含む電子基板２２０が立設されている。
電子基板２２０の上部側には、帰還信号を送信する３個の赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３と、充電台２００の通電状態を報知するパイロットランプ２３４と、が設置されている。パイロットランプ２３４を、本体ケース２１１の曲面部略中央に設けることで、斜め上からの視認性を向上させることができる。
また、電子基板２２０の下部側には、高電圧部品２２１が設置されている。高電圧部品２２１を電子基板２２０の下部側に配置することで、本体ケース２１１の重心をより低くし、充電台２００を安定して設置することができる。

【0048】

図１３（ａ）は、本体ケース２１１の要部斜視図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図９および図１３（ａ）に示すように、本体ケース２１１には、赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３の赤外線の帰還信号を出力するための開口部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃと、パイロットランプ２３４の発光を出力するための開口部２１１ｄと、が形成されている。赤外線ＬＥＤ２３１に対応する開口部２１１ａは、狭い領域で伝送（図１４参照）するためスリット状に形成される。赤外線ＬＥＤ２３２，２３３に対応する開口部２１１ｂ，２１１ｃは、広い領域で伝送（図１４参照）するため横長の開口部である。

【0049】

また、本体ケース２１１の内側（裏面側）には、電子基板２２０上に設置された赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３まで延びる仕切り筒２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈが本体ケースカバー２１２と一体形成されている。仕切り筒２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈは、赤外線の帰還信号２９の伝送範囲を制限する。仕切り筒２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈは、例えば黒色であり、赤外線の反射を抑え、意図しない方向に赤外線が広がるのを抑えている。本体ケース２１１と一体形成することで、発信部のガイド部品を減らすことができる。

【0050】

仕切り筒２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈのうち、赤外線ＬＥＤ２３１に対応する仕切り筒２１１ｅの構造は下記の通りである。図１３（ｂ）に示すように、仕切り筒２１１ｅは、本体ケースカバー２１２の内側（裏面側）から赤外線ＬＥＤ２３１の発光面まで突出するように形成された方形筒であり、内部にスリット２１１ｆ（第１スリット）を有する。赤外線ＬＥＤ２３１から放出された赤外線の帰還信号は、スリット２１１ｆ（第１スリット）でスリット状に遮光され、さらに本体ケースカバー２１２の開口部２１１ａ（第２スリット）でスリット状に遮光される。この２段階で配置されたスリットにより、赤外線ＬＥＤ２３１から放出された赤外線は、狭い領域で伝送される中央帰還信号（Ｃ信号）となる。これにより、簡素な構成により、狭い領域で伝送される中央帰還信号（Ｃ信号）を作成することができる。すなわち、赤外線ＬＥＤ２３１として特殊な発光素子を用いることなく、他の赤外線ＬＥＤ２３２，２３３と同様な汎用の発光素子を用いることができるので、コスト低減を図ることができる。また、仕切り筒２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈは、本体ケースカバー２１２と一体形成されるので、別体で、遮光のための仕切り板を設けることがなく、組立コスト低減を図ることができる。

【0051】

［帰還信号］
<３つの帰還信号>
図１４は、充電台２００が発信する３つの帰還信号を示す図である。
図１４に示すように、充電台２００は、赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３（図９参照）がそれぞれ３つの赤外線の帰還信号、すなわち充電台２００の中央の領域に向けた狭い領域の中央帰還信号（以下、Ｃ信号）と、充電台２００の左の領域に向けた広い領域の左側帰還信号（以下、Ｌ信号）と、充電台２００の右の領域に向けた広い領域の右側帰還信号（以下、Ｒ信号）と、を発信する。図１４のハッチング部は、３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）の伝送領域を示している。図１４のハッチング部に示すように、Ｌ信号は、左前方に向けて発信される広い領域の帰還信号であり、Ｒ信号は、右前方に向けて発信される広い領域の帰還信号である。これに対して、Ｃ信号は、充電台２００の中央に向けて発信される狭い領域の帰還信号である。Ｃ信号の伝送領域とＬ信号の伝送領域、および、Ｃ信号の伝送領域とＲ信号の伝送領域とは、それぞれ一部重複する。しかし、Ｌ信号の伝送領域とＲ信号の伝送領域とが重複することはない。詳細については、図１６で後記する。

【0052】

次に、充電台２００からの帰還信号の伝送について説明する。
<帰還信号のコード>
帰還信号は、高速で赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３を点滅させて（約５０〜１００ｍｓ間にＯＮ／ＯＦＦを数十回繰り返して）作られるコードである。充電台２００は、このような帰還信号を３つの赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３より伝送する。なお、中央と、右側および左側の帰還信号のコードは異なっており、下記の通りである。
図１５は、充電台２００が発信する３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）の伝送パターンを示すタイミングチャートである。
図１５に示すように、３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）は、１つが送信している間に、他の２つの送信を停止させることで、３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）が重ならないようにしている。帰還信号が重なると、自律走行型掃除機１００が何れの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）でもない別のコードであると認識するおそれがあるため、上記のようにすることでこれを抑制している。
約８０ｍｓのＲ信号を伝送した後、約４０ｍｓの時間を空けて（約４０ｍｓ間、全ての帰還信号の伝送を停止した後）、約８０ｍｓのＣ信号を伝送させる。その後、４０ｍｓの時間を空けて（約４０ｍｓ間、全ての帰還信号の伝送を停止した後）、約８０ｍｓのＣ信号を伝送させる。その後、４０ｍｓの時間を空けて（約４０ｍｓ間、全ての帰還信号の伝送を停止した後）、Ｒ信号から同様のタイミングで伝送を繰り返す。これにより、３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）を重ねることなく伝送することができる。

【0053】

このように、３つの帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）をタイミングをずらして伝送している。１つの帰還信号について見れば、約８０ｍｓの帰還信号のコードを約２８０ｍｓ間隔で伝送を繰り返している。すなわち、１つの帰還信号の伝送を停止している時間は２８０ｍｓであり、伝送している時間に対して時間が長い。これは、家庭内で使われる赤外線信号を用いたテレビ、エアコン、照明機器などの家庭用電化機器のリモコン操作を妨げないためである。具体的には、家庭用電化機器のリモコン信号のコードは一般的に約１００〜１３０ｍｓ間隔で伝送されているため、３つの帰還信号のコードの伝送を停止している時間は、１３０ｍｓ以上確保していることが望ましい。

【0054】

図１５に示すように、伝送パターンは、Ｒ信号とＣ信号とＬ信号とを順繰りに伝送させることが望ましい。順繰りに伝送させずに、１つの帰還信号を２回以上連続して伝送させると、３つの帰還信号の伝送を完了させるまでの時間が長くなるので（１サイクルの時間が長くなるので）、帰還信号を取り逃さないためにも、本体１１０の移動速度を低下させることが好ましい。本体１１０の移動速度を低下させると、充電台２００に帰還するまでの時間が長くなり、充電池Ｂの電池残量をより低下させてしまうおそれがある。よって、３つの帰還信号を順繰りに伝送させることで、順繰りに伝送させない場合よりも充電台２００に帰還するまでの時間を短くすることができ、充電池Ｂの電池残量の低下を抑えることができるため望ましい。

【0055】

［帰還信号］
<帰還信号の伝送領域>
図１６は、充電台２００が発信する帰還信号の伝送領域を示す図である。
図１６に示すように、充電台２００の中央の赤外線ＬＥＤ２３１（図９参照）は、充電台２００の正面前方の領域に向けてＣ信号を伝送し、右側の赤外線ＬＥＤ２３３（図９参照）は、充電台２００の左右幅の略中央から右側前方の領域に向けてＲ信号を伝送し、左側の赤外線ＬＥＤ２３２（図９参照）は充電台２００の左右幅の略中央から左側前方の領域に向けてＬ信号を伝送している。
充電台２００周辺の領域は、Ｃ信号だけが伝送される中央領域Ｂ１、Ｒ信号だけが伝送される領域Ｂ２、Ｌ信号だけが伝送される領域Ｂ３、Ｃ信号とＲ信号の両方が伝送される領域Ｂ４、Ｃ信号とＬ信号の両方が伝送される領域Ｂ５、何れの信号も伝送されない領域Ｂ６の６領域に分けることができる。自律走行型掃除機１００は、これらの帰還信号を受信し、コードを識別し、自律走行型掃除機１００が充電台２００に対してどの領域（位置）を走行しているかを判断し、進行方向を決める。特に、Ｃ信号だけが伝送される中央領域Ｂ１と、Ｃ信号とＲ信号の両方が伝送される領域Ｂ４と、Ｃ信号とＬ信号の両方が伝送される領域Ｂ５とは重要であり、後記するように、自律走行型掃除機１００は、左右の信号が重複しないＣ信号のみが発信される中央領域Ｂ１を辿るように充電台２００に帰還する。

【0056】

このように、本実施形態では、Ｃ信号だけが伝送される中央領域Ｂ１を作成し、Ｃ信号のみを受ける経路を追跡させる。すなわち、Ｃ信号とＲ信号、またＣ信号とＬ信号の重複した領域Ｂ４，Ｂ５によって規定される経路を追跡させない。なお、Ｃ信号がない従来技術においては、かかる制御自体が存在しない。

【0057】

ここで、Ｃ信号とＲ信号、Ｃ信号とＬ信号のそれぞれの伝送領域の一部が重なるように伝送させる。ただし、これら３つのＣ信号、Ｒ信号、Ｌ信号を同時に発信させると、信号自体が重なり合い、信号が乱れ、Ｃ信号でもＲ信号でもＬ信号でもなくなってしまう。２つの信号が重なった別信号は、どちらか一方の信号がＨＩＧＨのときはＨＩＧＨになり、両方の信号がＬＯＷのときはＬＯＷになる。そのため、この別信号は２つの信号の伝送タイミングによって異なる信号となる。２つの信号を毎回、同じタイミングで伝送していれば、この別信号は毎回同じコードの信号になるが、タイミングにずれが生じると信号（コード）が乱れ、異なるコードとなり、自律走行型掃除機１００が帰還信号として認識できなくなる。特に、赤外線ＬＥＤ２３１，２３２，２３３の点滅が速い場合、発光タイミングが少しずれると全く異なる信号となってしまう。
信号が異なると、自律走行型掃除機１００が帰還信号として認識できなくなるだけでなく、他の機器に対して、誤動作を引き起こすことも考えられる。赤外線を用いた家庭用電化機器の信号（例えば、リモコン信号）は、各社、各製品、各動作によって、リモコン信号のコードが割り当てられている。そのため、想定した信号のコードから異なると、他の家庭用電化機器のリモコン信号のコードと同じコードとなるおそれもあり、他の機器を誤動作させることも考えられる。
そこで、図１５を用いて述べたように、３つのＣ信号、Ｌ信号、Ｒ信号は、１つが送信している間に、他の２つの送信を停止させることで、３つのＣ信号、Ｌ信号、Ｒ信号が重ならないようにしている。

【0058】

以下、上述のように構成された自律走行型掃除機システム１の動作について説明する。
自律走行型掃除機１００は、主に部屋Ａ（図１７参照）の中で使用され、部屋Ａの中を「掃除走行制御」と「帰還走行制御」の２つの主な走行制御で自律走行する。「掃除走行制御」は、サイドブラシ１４０を回転させるとともに、床面上の塵埃を掻取りブラシ１３１で取り込み、送風機１６３で吸引して集塵ケース１１４に回収しながら、自律走行させている。
「掃除走行制御」による掃除が一定時間経過した、もしくは充電池Ｂの電池残量が所定の値以下に達した場合に、「掃除走行制御」から「帰還走行制御」に自動で移行する。もしくは、掃除モード選択ボタン（図示省略）により帰還走行モードが指示された場合に「帰還走行制御」を行う。
「帰還走行制御」は、図１７のように、自律走行型掃除機１００を充電台２００まで移動させる走行制御である。自律走行型掃除機１００が充電台２００に帰還することで、充電池Ｂは充電される。この「帰還走行制御」を行う上で、充電台２００は自律走行型掃除機１００を充電台２００に誘導する帰還信号を送信している。この帰還信号を自律走行型掃除機１００は受信し、制御装置１５０により充電台２００の位置を推測し（もしくは、充電台２００に対する自律走行型掃除機１００の位置を推測し）、進行方向を決め、駆動輪１２１を駆動させる。

【0059】

図１７は、「帰還走行制御」を説明する説明図である。「帰還走行制御」は、「帰還信号探索走行」と「帰還信号追従走行」とから構成される。
図１７に示すように、自律走行型掃除機１００は、部屋Ａの中で使用される。充電台２００は、部屋Ａを区画する壁Ｗの近傍など、掃除の妨げにならない位置に配置されている。
図１７の例では、自律走行型掃除機１００は、一時的な探索走行後（図１７の細破線矢印参照）、壁Ｗを検知して壁際（壁遠）一周走行する（図１７の太破線矢印参照）。壁Ｗが途切れると、ランダムな探索走行（図１７の細破線矢印参照）を行い、再び、壁Ｗを捉えると、壁際（壁遠）走行を行う（図１７の太破線矢印参照）。そして、自律走行型掃除機１００は、壁Ｗの近傍に設置された充電台２００を見付けると、帰還信号追従走行に移行する（図１７の太実線矢印参照）。

【0060】

図１８は、「帰還信号追従走行」を説明する説明図である。図１８中の太破線矢印は、自律走行型掃除機１００の受信部（本体１１０先頭）の動きを示している。
<Step１>
自律走行型掃除機１００は、帰還信号を受信すると、Ｃ信号の中央領域Ｂ１を受信するように移動する。
図１８の場合、受信した状態から緩やかにカーブしながらＣ信号の中央領域Ｂ１に移動する（図１８の符号ａ参照）。
左位置・前向き／右位置・後向きでは、右曲がりとなる。右位置・前向き／左位置・後向きでは、左曲がりとなる。ここで、左位置とは、Ｌ信号を受信可能な領域にある場合を意味し、右位置とは、Ｒ信号を受信可能な領域にある場合を意味する。前向きとは、受信器１７２が信号を受信している場合を意味し、後向きとは、受信器１７２が信号を受信していない場合を意味する。

【0061】

<Step２>
自律走行型掃除機１００は、本体１１０中心を中央領域Ｂ１に移動する（図１８の符号ｂ参照）。具体的には、本体１１０幅の約半分の距離を前進させ、本体１１０中心を中央領域Ｂ１に移動する。

【0062】

<Step３>
自律走行型掃除機１００は、その場で回転し、本体１１０先頭を中央領域Ｂ１に移動する（図１８の符号ｃ参照）。その場で回転とは、本体の中心とは異なる位置を回転中心とした回転が好ましいが、本体の中心を回転中心とした回転でもよい。
なお、左位置では、右回り、右位置では左回りとなる。

【0063】

<Step４>
自律走行型掃除機１００は、中央領域Ｂ１に沿って充電台２００に移動する（図１８の符号ｄ参照）。
各センサともＣ信号のみを受け付ける状態を維持するように制御する。なお、帰還信号と受信器の関係は、図１６で示している。例えば、Ｃ信号のみを受信可能な領域からＬ信号及びＣ信号を受信可能な領域に差し掛かったことを検知したら、進路を時計回りに９０°以上かつＣ信号のみを受信可能な領域に至るまで変更するように移動し、Ｃ信号のみを受信可能な領域からＲ信号およびＣ信号を受信可能な領域に差し掛かったことを検知したら、進路を反時計回りに９０°以上かつＣ信号のみを受信可能な領域に至るまで変更するように制御することができる。

【0064】

<Step５>
自律走行型掃除機１００は、充電台２００に所定距離（測距センサ１５２の検知可能範囲内、例えば８０ｍｍ）まで近づいた場合、充電台２００が目前にあると判定する。自律走行型掃除機１００は少なくともこの時点で減速しており、充電台２００の突出し部２１３と本体１１０の凹部１１６とのメカ的誘導により、受電端子１４５を給電端子２１４に接続する（図１８の符号ｅ参照）。具体的には、本体１１０は単に前進するだけで、突出し部２１３が凹部１１６に嵌まり込み、突出し部２１３の上面２１３ａから突出した受電端子１４５が、凹部１１６の底面１１６ａに設置された給電端子２１４と接続され、給電される。

【0065】

<Step６>
自律走行型掃除機１００は、充電台２００に接続できなかった場合は、Ｕターンして、さきほど充電台２００への接続を試みた位置よりも後方（例えば５０ｃｍ以上離れた位置）から再度やり直す。

【0066】

［帰還走行制御］
自律走行型掃除機システム１における「帰還走行制御」を、図１９および図２０を用いて説明する。
図１９は、「帰還走行制御」を示すフローチャートである。本フローは、自律走行型掃除機１００の制御装置１５０が制御プログラムに従い所定タイミングで繰り返し実行する。図２０は、「帰還走行制御」の説明図である。

【0067】

「帰還走行制御」は、充電台２００に自律走行型掃除機１００を帰還させることが主目的であり、充電池Ｂの電池残量が極端に低下して、走行できなくなり、充電台２００に帰還できなくなることを防ぐため、サイドブラシ１４０の回転速度、掻取りブラシ１３１の回転速度、送風機１６３の吸引力を低下または停止させ、消費電力を抑えて自律走行させる。
上述したように、「帰還走行制御」は、「掃除走行制御」による掃除が一定時間経過した、もしくは充電池Ｂの電池残量が所定の値以下に達した場合に、「掃除走行制御」から「帰還走行制御」に自動で移行し、動作を開始する。

【0068】

まず、ステップＳ１で帰還信号を受信したか否かを判別する。
帰還信号を受信した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、本フローを抜けて帰還信号追従走行（図２１参照）に移行する。
帰還信号を受信していない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ２で制御装置１５０は、自律走行型掃除機１００を壁際走行させる（図２０の符号ｆ参照）。図２０の例では、自律走行型掃除機１００は、奥側の壁Ｗに設置された充電台２００の帰還信号（Ｃ信号、Ｌ信号、Ｒ信号）を受信する位置になく、この位置で「帰還走行制御」が実行された。この場合、自律走行型掃除機１００は、手前および右側の壁Ｗを辿って壁際走行する。ちなみに、「帰還走行制御」の壁際走行は、掃除中の壁際走行における壁との距離より遠い所を走行する。具体的には、充電台２００の前後寸法より大きい距離離れて走行する。これにより、自律走行型掃除機１００は、壁際に設置されている充電台２００の前側を走行することになるため、通常の壁際走行と異なり、帰還時の壁際走行では、帰還信号を受信可能な位置を走行できる。
また、自律走行型掃除機１００は、帰還時の壁際走行における壁からの離間距離（掃除機本体の壁側の端部から壁までの距離、または、帰還信号を受信するセンサの検知領域の端部から壁までの距離）が、充電台２００の前後寸法よりも大きいことが好ましい。

【0069】

ステップＳ３で制御装置１５０は、帰還信号を受信して充電台２００を検出する（図２０の符号ｇ参照）。
ステップＳ４で制御装置１５０は、自律走行型掃除機１００を後退させる（図２０の符号ｇ参照）。
ステップＳ５で制御装置１５０は、自律走行型掃除機１００を壁から離れる方向に回転、例えば９０度回転させる（図２０の符号ｈ参照）。この回転の回転中心の位置は、本体中心またはこれより壁から離れた位置であれば特に制限されない。
ステップＳ６で制御装置１５０は、自律走行型掃除機１００を、壁際走行していた方向に向けて旋回、例えば７５度旋回（図２０の符号ｉ参照）させて帰還信号追従走行（図２１参照）に移行する。

【0070】

［帰還信号追従走行］
図２１は、「帰還信号追従走行」を示すフローチャートである。図２２は、「帰還信号追従走行」の説明図である。

【0071】

「帰還信号追従走行」は、図１９のステップＳ６で自律走行型掃除機１００の本体１１０を７５度旋回させて帰還信号の領域に入った場合（帰還信号の受信）、また図２２の符号ｆに示すように、本体１１０を壁際走行している際、帰還信号を受信する場合（図２２の符号ｊ参照）がある。あるいは、掃除終了一定時間経過後や充電池Ｂの電池残量が少ない時などで、「帰還走行制御」に移行する際、自律走行型掃除機１００が帰還信号の領域に既に存在している場合がある。
まず、ステップＳ１１で制御装置１５０は、本体１１０を緩やかに円弧を描くようにＣ信号の中央領域に移動させる（図２２の符号ｋ参照）。
ステップＳ１２で制御装置１５０は、本体１１０幅の約半分の距離を前進させ、本体１１０の中央付近をＣ信号まで移動させる（図２２の符号ｌ参照）。
ステップＳ１３で制御装置１５０は、その場で回転し、本体１１０が充電台の正面を向くようにする（図２２の符号ｍ参照）。このときのその場での回転は、回転中心が本体中心と一致することが好ましい。

【0072】

ステップＳ１４で制御装置１５０は、Ｃ信号のみが送信される領域から出ないように車輪を制御しながら前進させる（図２２の符号ｎ参照）。すなわち、Ｃ信号のみが送信される領域から出たら戻るように制御する。具体的には、前記図１８の符号ｄに示すように、中央領域Ｂ１に沿って、Ｃ信号のみが送信される領域から出たら戻るように充電台２００に移動させる。
ステップＳ１５で制御装置１５０は、本体１１０の測距センサ１５２（図７参照）で充電台２００までの距離を計測し、充電台２００との距離が所定の距離まで近づいたら前進する。
ステップＳ１６で制御装置１５０は、受電端子１４５（図２参照）が給電端子２１４（図８参照）に接続されたか否かを判別する。
給電端子２１４に接続された場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、帰還制御を終了する。
給電端子２１４に接続されない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、修正工程（図２３参照）に移行する。

【0073】

上述した「帰還信号追従走行」について補足して説明する。
中央受信器１７１または受信器１７２が充電台２００からの帰還信号を受信していない状態においては、本体１１０を超信地旋回させて進行方向を変える走行パターンを行う。そのときの走行速度は、走行中に帰還信号を取り逃さないためにも、掃除走行制御時の最高速度より遅い速度で走行させる。
走行している間に、中央受信器１７１または受信器１７２が充電台２００からの帰還信号を受信した場合、直進動作（図２２の符号ｊ参照）から大きな円弧を描くように本体１１０を前進させる動作（図２２の符号ｋ参照）に変更し、中央領域Ｂ１（図１８参照）に、本体１１０を移動させる。このとき本体１１０がＲ信号を受信している場合は、左側に大きな円弧を描くように本体１１０を移動させ、Ｌ信号を受信している場合は、右側に大きな円弧を描くように本体１１０を移動させる。ただし、中央受信器１７１のみが帰還信号を受信している場合は、本体１１０が充電台２００に対して後を向いている状態であり、本体１１０を超信地旋回させ、右側受信器１７２Ｒもしくは左側受信器１７２Ｌが帰還信号を受信する状態にした後に、前記大きな円弧を描く前進動作に移行させる。また、前記大きな円弧を描く前進動作において、Ｃ信号とＬ信号またはＣ信号とＬ信号の両方を受信できる領域Ｂ４，Ｂ５（図１８参照）は狭いため、帰還信号を取り逃さないためにも、前進速度をさらに遅くさせる方が望ましい。

【0074】

その後、本体１１０の正面が充電台２００の正面、すなわち中央領域Ｂ１（図１８参照）の範囲から外れないように、中央受信器１７１がＣ信号のみを受信した状態を保つように充電台２００に向かって前進させる。この走行制御は、充電台２００の給電端子２１４と本体１１０の受電端子１４５を接触させるために必要であり、本体１１０が充電台２００近傍まで近づいたときに、充電台２００の正面からずれ、給電端子２１４と受電端子１４５は接触しなくなることを防ぐ。
上述したように、接続時には、メカ的誘導を導入することで、高精度帰還制御を用いることなく、給電端子２１４の接続を迅速かつ確実に行うことができる。

【0075】

自律走行型掃除機１００は、上記帰還走行制御を行いながら充電台２００に向かって前進していると、充電台２００近傍で本体１１０の底面が充電台２００の突出し部２１３に乗り上げる。そして、本体１１０の底面に設けた受電端子１４５と充電台２００の給電端子２１４が接して電気的導通が確認されると、自律走行型掃除機１００は走行を停止させるとともに、サイドブラシ１４０、掻取りブラシ１３１の回転、送風機１６３の運転を停止させ、帰還走行制御を終了させる。その後、充電台２００は本体１１０の充電池Ｂへ電力を供給し始める。

【0076】

上記帰還走行制御において、左右の信号が重複しないＣ信号のみが発信される中央領域Ｂ１は重要であり、その中央領域Ｂ１で帰還信号の誤判定を起こさないことが求められる。そのため、本実施形態では、図１５に示すようにＣ信号、Ｒ信号、Ｌ信号を重複させずに、交互に伝送させることで、帰還信号の乱れを抑えて誤判定を防ぐようにしている。そして、本体１１０を、左右の信号が重複しないＣ信号のみが発信される中央領域Ｂ１を辿るように充電台２００に帰還させる。

【0077】

［修正工程］
図２３は、帰還制御の修正工程を示すフローチャートである。図２４は、帰還制御の修正工程の説明図である。
「帰還信号追従走行」において、充電台２００の給電端子２１４（図８参照）と本体１１０の受電端子１４５（図２参照）を接触できなかった場合に実行される。
まず、ステップＳ２１で制御装置１５０は、図２４（ａ）の矢印に示すように、本体１１０を左右に揺動させる。本体１１０を左右に揺動させることで、本体１１０および駆動輪１２１等の床面との位置関係を微妙に変化させて、同じ状態での修正工程を繰り返すことを防ぎ、修正工程の実効を図る。なお、この本体１１０の向きを変えるときに、本体１１０を後退させてもよい。

【0078】

ステップＳ２２で制御装置１５０は、受電端子１４５（図２参照）が給電端子２１４（図８参照）に接続されたか否かを判別する。
給電端子２１４に接続された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、帰還制御を終了する。
給電端子２１４に接続されない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２３で制御装置１５０は、本体１１０を所定距離（例えば、２００ｍｍ）後退させ、その後、図２４（ｂ）の矢印に示すように、本体１１０を帰還信号追従走行させる。

【0079】

ステップＳ２４で制御装置１５０は、再び、受電端子１４５が給電端子２１４に接続されたか否かを判別する。
給電端子２１４に接続された場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、帰還制御を終了する。
給電端子２１４に接続されない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２５で制御装置１５０は、本体１１０を所定距離（例えば、１００ｍｍ）後退させる。
ステップＳ２６で制御装置１５０は、図２４（ｃ）に示すように、本体１１０をその場で１８０度回転させる。
ステップＳ２７で制御装置１５０は、図２４（ｃ）の矢印に示すように、本体１１０を所定距離（例えば、５００ｍｍ）前進させる。１８０度回転させた後の前進であるので、本体１１０は充電台２００から離れることになる。

【0080】

ステップＳ２８で制御装置１５０は、図２４（ｄ）に示すように、本体１１０をその場で１８０度回転させる。
ステップＳ２９で制御装置１５０は、図２４（ｄ）の矢印に示すように、本体１１０を帰還信号追従走行させる。
ステップＳ３０で制御装置１５０は、再度、受電端子１４５が給電端子２１４に接続されたか否かを判別する。
給電端子２１４に接続された場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、帰還制御を終了する。
給電端子２１４に接続されない場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）、上記ステップＳ２１に戻って給電端子２１４に接続されるまで修正工程を繰り返す。

【0081】

以上説明したように、本実施形態に係る自律走行型掃除機システム１は、充電池Ｂを駆動源として自律走行する自律走行型掃除機１００と、充電池Ｂに電力を供給する充電台２００と、を備える。充電台２００（図９ないし図１２参照）は、本体ケース２１１から先端に行くに従い細くなる突出し部２１３と、突出し部２１３の表面から突出する給電端子２１４と、を備え、自律走行型掃除機１００は、給電端子２１４に接続する受電端子１４５を収容する凹部１１６を備える。自律走行型掃除機１００の充電台２００への接続時、突出し部２１３は、凹部１１６に嵌まり込み、凹部１１６内を移動（摺動）して受電端子１４５を給電端子２１４までメカ的に誘導する。

【0082】

この構成により、自律走行型掃除機１００の充電台２００への接続時、本体１１０は単に前進するだけで、突出し部２１３が凹部１１６（図２および図３参照）に嵌まり込み、その後、突出し部２１３が凹部１１６内を移動（摺動）して凹部１１６の所定位置まで案内する。そして、突出し部２１３の上面２１３ａから突出した受電端子１４５が、凹部１１６の底面１１６ａに設置された給電端子２１４と接続され、給電される。また、給電端子２１４に設けられた突起部２１４ａが、受電端子１４５と点接触するので、給電端子２１４と受電端子１４５との位置関係に拘わらず確実に給電を行うことができる。
このように、最終接続時には、メカ的誘導を導入することで、高精度帰還制御を用いることなく、給電端子２１４の接続を迅速かつ確実に行うことができる。ちなみに、高精度帰還制御によって帰還性能を高めようとすると、高精度の位置取得や制御精度向上（制御資源の高度化）が要求され、低コスト化の妨げとなる。本実施形態では、接続時のメカ的誘導強化によって、帰還性能を向上させることができる。帰還性能の向上は、具体的には一発で帰還できることにつながる。

【0083】

本実施形態は、充電台２００の底面両脇を削除し、床面との間に隙間を設けるサイドブラシ退避構造において、下記の特徴を有する。すなわち、充電台２００の突出し部２１３（図８ないし図１０参照）は、本体ケース２１１の底部よりも所定距離以上高い高床式の突出し部底部２１３ｂと、部底部２１３ｂから床面に接する位置まで傾斜し、かつ、本体１１０の充電台２００への接続時、本体１１０のサイドブラシ１４０（図１および図２参照）の刷毛を纏めるように傾斜する傾斜面部２１６（図１０参照）と、を備える。
この構成により、充電台２００への接続時にサイドブラシ１４０が曲がった状態で保管されることを防止することができる。また、外方から旋回して収容されるサイドブラシ１４０は、床面と傾斜面部２１６との間で、刷毛を纏めるように挟み込まれるので、刷毛の乱れを整えることができる。これにより、サイドブラシ１４０の刷毛の浮きを抑え、次回の運転時にはしっかりと床面に接するようにできる。

【0084】

従来では、壁際走行時に充電台側面に接触し、約３０ｍｍ移動することもあった。本実施形態では、本体１１０の正面前方に３個、本体斜め前に１個ずつの５個の測距センサ１５２を用いる。特に本体斜め前に測距センサ１５２を設けることで、本体１１０が充電台２００に側面から近づく場合に、充電台２００をより確実に検出できるようにする。また、充電台２００の側面は、白色系とすることで、測距センサ１５２の認識率を向上させている。これらにより、本体１１０が充電台２００に側面から近づく場合の認識率を高めて、壁際走行時に充電台２００の側面に本体１１０が接触することを防止することができる。

【0085】

本実施形態では、充電台２００の突出し部２１３は、正極と負極の２極の給電端子２１４に対応して２つに分岐し、分岐の基部はベース板２１５である。ベース板２１５は、充電台本体である本体ケース１１１から前方に延設されており、自律走行型掃除機１００の補助輪１２３の移動範囲は、自律走行型掃除機１００の充電台２００への接続時、ベース板２１５に当接しない範囲までとなっている。これにより、本体１１０の小型化を図ることができる。また、補助輪１２３に接触しない範囲でベース板２１５の底部をできるだけ広くとり、その底部の三角形の頂点付近にゴムシート２１８を貼付けているので、充電台２００を安定して設置することができる。

【0086】

本実施形態では、本体ケース２１１の前側に大きなＲを付けているので、本体ケース２１１を薄型としても、踏みづらくすることができる。

【0087】

本実施形態では、充電台２００の通電状態を報知するパイロットランプ２３４を、本体ケース２１１の曲面部略中央に設けることで、斜め上からの視認性を向上させることができる。

【0088】

本実施形態では、本体ケース２１１内に収容する高電圧部品２２１を電子基板２２０の下部側に配置することで、本体ケース２１１の重心をより低くし、充電台２００を安定して設置することができる。

【0089】

本実施形態では、本体ケース２１１の前側は、中身が見えないように黒色系とし、側面は白色系とすることで、測距センサ１５２の認識率を高くすることができる。

【0090】

本実施形態では、Ｃ信号とＲ信号とＬ信号とを互いにタイミングをずらして発信するので、帰還信号の乱れを抑えて誤判定を防ぐことができる。他の機器との混信を生じにくくすることができる。

【0091】

本実施形態では、Ｃ信号が伝送される領域の一部にＲ信号が伝送される領域の一部が重なるように伝送するとともに、Ｃ信号が伝送される領域の一部にＲ信号が伝送される領域の一部が重なるように伝送するので、３信号で６領域を作り出すことができ、詳細に制御することが可能になる。すなわち、６領域Ｂ１〜Ｂ６を用いることで、より精密な誘導が可能となり帰還性能の向上を図ることができる。

【0092】

本実施形態では、Ｃ信号の伝送領域の面積は、Ｒ信号の伝送領域とＬ信号の伝送領域が共に重ならない領域の面積より狭いので、移動距離の短い経路に誘導することが可能となり帰還性能の向上を図ることができる。

【0093】

本実施形態では、自律走行型掃除機１００は、Ｃ信号の伝送領域のうち、Ｒ信号およびＬ信号の伝送領域が重ならない領域を辿るように充電台２００に帰還するので、最も移動距離の短い経路を追従走行することで帰還性能の向上を図ることができる。

【0094】

本実施形態では、自律走行型掃除機１００は、本体１１０の幅方向に異ならせた位置に配置された中央受信器１７１および受信器１７２と、中央受信器１７１および受信器１７２がそれぞれ受信した充電台２００からＣ信号とＲ信号とＬ信号とに基づいて、本体１１０を充電台２００へ帰還させる帰還制御を行う制御装置１５０と、を備える。これにより、２つの受信器が３つの帰還信号をそれぞれ検出するので、１２通りの受信状態を作り出すことができ、より詳細に制御することが可能になる。帰還性能の向上を図ることができる。

【0095】

本実施形態では、本体１１０の略中央に設置された広い指向性の中央受信器１７１と、中央受信器１７１より右側もしくは左側に所定距離離隔して設置された狭い指向性の受信器１７２と、を備える。これにより、簡素な構成で受信部を構成することができる。

【0096】

本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。

【0097】

上記した実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0098】

１ 自律走行型掃除機システム
１００ 自律走行型掃除機
１１１ 上ケース
１１２ 下ケース
１１３ バンパ
１１０ 本体
１１６ 凹部
１２１ 駆動輪
１２２ 駆動機構収容部
１２３ 補助輪
１２４ 補助輪取付部
１２５ 吸込部
１２６ 排気口
１２７ 電池収容部
１２９ 底面凸部
１３１ 掻取りブラシ
１４０ サイドブラシ
１４１ サイドブラシ取付部
１４５ 受電端子
１５０ 制御装置１５０
１５１ バンパセンサ
１５２ 測距センサ
１５３ 床面測距センサ
１５４ 走行モータ用エンコーダ
１５５ 走行モータ電流計測器
１５６ 送風機用電流計測器
１５７ 回転ブラシ用モータ電流計測器
１５８ サイドブラシ用モータ電流計測器
１５９ 操作ボタン
１６１ 走行モータ（右）
１６２ 走行モータ（左）
１６３ 送風機
１６４ 回転ブラシ用モータ
１６５ サイドブラシ用モータ（右）
１６６ サイドブラシ用モータ（左）
１６７ 表示パネル
１７１ 中央受信器（帰還信号を伝送する素子）
１７２ 受信器（帰還信号を伝送する素子）
２００ 充電台
２１１ 本体ケース（充電台本体）
２１１ａ 開口部（第２スリット）
２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄ 開口部
２１１ｅ，２１１ｇ，２１１ｈ 仕切り筒
２１１ｆ スリット（第１スリット）
２１２ 本体ケースカバー
２１３ 突出し部
２１４ 給電端子
２１５ ベース板
２１６ 傾斜面部
２１８ ゴムシート
２３１，２３２，２３３ 赤外線ＬＥＤ（帰還信号を伝送する素子）
２３４ パイロットランプ
Ｂ 充電池
Ｂ１〜Ｂ６ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】