特開 2024-44740 自律走行型掃除機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024044740

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】自律走行型掃除機

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20240326BHJP

【ＦＩ】

A47L9/28 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150469

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【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】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 耐治

(72)【発明者】

【氏名】矢野 将

(72)【発明者】

【氏名】荒井 貴啓

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 則和

(72)【発明者】

【氏名】藤林 聡

(72)【発明者】

【氏名】東野 啓

(72)【発明者】

【氏名】野上 謙三

【テーマコード（参考）】

3B057

【Ｆターム（参考）】

3B057DA00

(57)【要約】

【課題】部品点数の増加を抑制する自律走行型掃除機を提供する。
【解決手段】本発明の自律走行型掃除機Ｓは、走行モータ３ｍ，４ｍと、ファンモータ２２を備えた掃除機本体１と、走行モータ３ｍ，４ｍ、ファンモータ２２を制御する制御装置３０と、を備える。掃除機本体１には、掃除機本体１の上面から突出し、距離を測定するＬｉＤＡＲユニット４０と、ＬｉＤＡＲユニット４０を覆うＬｉＤＡＲカバー４４と、を備える。制御装置３０には、ＬｉＤＡＲカバー４４が障害物に接触したことを検知する検知スイッチ４５が備えられている。ＬｉＤＡＲカバー４４には、ＬｉＤＡＲカバー４４と一体的に設けられ、ＬｉＤＡＲカバー４４を回動可能に軸支する回動軸４４ｂと、ＬｉＤＡＲカバー４４と一体的に設けられ、ＬｉＤＡＲカバー４４の回動に伴って検知スイッチ４５を押圧する検知スイッチ押圧部４４ｄと、を備える。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動輪及び前記駆動輪を駆動する走行モータを備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に備えられ、塵埃を集塵するダストケースと、前記掃除機本体に備えられ、吸引力を発生させるファンモータと、前記走行モータ、前記ファンモータに電力を供給する蓄電池と、前記走行モータ、前記ファンモータを制御する制御装置と、を備えた自律走行型掃除機であって、
前記掃除機本体には、前記掃除機本体の上面から突出して設置され、前記自律走行型掃除機と周囲との距離を測定する第１測距センサと、前記第１測距センサを覆うセンサカバーと、を備え、
前記制御装置には、前記センサカバーが障害物に接触したことを検知する検知スイッチが備えられ、
前記センサカバーには、前記センサカバーと一体的に設けられ、前記センサカバーを回動可能に軸支する回動軸と、前記センサカバーと一体的に設けられ、前記センサカバーの回動に伴って前記検知スイッチを押圧する検知スイッチ押圧部と、を備えたことを特徴とする自律走行型掃除機。

【請求項2】

請求項１において、
前記回動軸は、前記掃除機本体の左右方向に伸び、前記センサカバーの前後方向の中心位置よりも前方に位置し、
前記検知スイッチ押圧部は、前記センサカバーの外周面より後方に向かって突出して設けたことを特徴とする自律走行型掃除機。

【請求項3】

請求項２において、
前記回動軸は、前記掃除機本体の上部を構成する上ケースに形成した軸受部と、前記上ケースによって覆われ、前記制御装置を構成する制御基板とにより支持することを特徴とする自律走行型掃除機。

【請求項4】

請求項３において、
前記上ケースには、切欠き部が形成され、
前記検知スイッチ押圧部は、前記切欠き部を通して前記検知スイッチの上方に位置するように配置したことを特徴とする自律走行型掃除機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行して掃除を行う自律走行型掃除機に関する。

【背景技術】

【0002】

自律走行型掃除機には、自律走行型掃除機の筐体周囲の障害物を検知する検知手段が備えられている。障害物を検知する手段として、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）がある。ＬｉＤＡＲは発光部と受光部を備え、ＬｉＤＡＲの中心を軸として発光部と受光部を回転させることにより、筐体周囲の障害物を検知する。ＬｉＤＡＲは発光部と受光部を回転させるため、自律走行型掃除機の本体上面から突出するように設置される。

【0003】

自律走行型掃除機は、吸引モータを駆動して吸引力を発生させ、筐体の下面から吸込んだ塵埃を筐体内の集塵容器に集塵する。そして、自律走行型掃除機は、ＬｉＤＡＲで検知した障害物を回避し、部屋全体の掃除を行う。このような自律走行型掃除機は、例えば特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１１２４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

それゆえ、例えばベッド等の下の隙間に入り込んで掃除を行う必要がある場合を考慮しなければならない。前記隙間が、製品外形よりも余裕をもって高い場合は、スムーズに走行が行われ、一定以上低い場合は製品前方に設けられた接触センサ(バンパ)などにより隙間に入り込めず回避行動等をとる。ＬＩＤＡＲを備えた自律走行型掃除機は、ＬｉＤＡＲを回転させ各方位の距離を計測するため本体上部から突出するように設置しなければならない。そのため、バンパで検知できる高さ限界と、製品が走行できる隙間高さに差異が生じてしまう。この高さに近しい隙間の下に自律走行型掃除機が入り込むと、ベッド等と床に挟まれ、動作不可能な状態になってしまう。

【0006】

この課題を解決するために特許文献１では、ＬｉＤＡＲを保護するＬｉＤＡＲカバーに押圧され、軸を支点として回動するスイッチレバーと、このスイッチレバーで下方に押し込まれる衝突検知部を設け、ＬｉＤＡＲカバーが障害物に衝突した際にスイッチレバーを押圧し、スイッチレバーが軸を支点として回動して衝突検知部を押し込むことにより、ＬｉＤＡＲカバーが障害物に衝突したことを検知するようにしている。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、ＬｉＤＡＲカバーが障害物に衝突した際に別部品であるスイッチレバーを介して衝突検知部を押し込むようにしているので、部品点数が多くなり、構造が複雑化するといった課題があった。

【0008】

本発明の目的は、上記課題を解決し、部品点数の増加を抑制する自律走行型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】

【0009】

上記目的を達成するために本発明の自律走行型掃除機は、駆動輪及び前記駆動輪を駆動する走行モータを備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に備えられ、塵埃を集塵するダストケースと、前記掃除機本体に備えられ、吸引力を発生させるファンモータと、前記走行モータ、前記ファンモータに電力を供給する蓄電池と、前記走行モータ、前記ファンモータを制御する制御装置と、を備えた自律走行型掃除機であって、前記掃除機本体には、前記掃除機本体の上面から突出して設置され、前記自律走行型掃除機と周囲との距離を測定する第１測距センサと、前記第１測距センサを覆うセンサカバーと、を備え、前記制御装置には、前記センサカバーが障害物に接触したことを検知する検知スイッチが備えられ、前記センサカバーには、前記センサカバーと一体的に設けられ、前記センサカバーを回動可能に軸支する回動軸と、前記センサカバーと一体的に設けられ、前記センサカバーの回動に伴って前記検知スイッチを押圧する検知スイッチ押圧部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、部品点数の増加を抑制する自律走行型掃除機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの外観斜視図である。

【図2】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの進行方向左側面図である。

【図3】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの底面図である。

【図4】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓから上ケース１ｕを取り外した状態を示す斜視図である。

【図5】図１のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図１のVI－VI線断面図である

【図7】ＬｉＤＡＲユニット４０を示す斜視図である。

【図8】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓを示す制御ブロック図である。

【図9】本発明の実施例１に係る制御装置３０の処理方法を示すフローチャートである。

【図10】自律走行型掃除機Ｓの分解斜視図である。

【図11】図１のＶ－Ｖ線断面斜視図である。

【図12】本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓを含む掃除システムの構成図である。

【図13】本発明の実施例１に係る制御装置３０の構成を示すブロック図である。

【図14】人の第一の特徴と自律走行型掃除機Ｓの動作を対応させた対応表を示す図である。

【図15】人の動作を示す図である。

【図16】自律走行型掃除機Ｓの認識状態を示す図である。

【図17】自律走行型掃除機Ｓの移動状態を示す図である。

【図18】本発明の実施例３に係るドローンＤの外観斜視図である。

【図19】ドローンＤから上カバーを取外した状態においてドローンＤを上方から見た外観斜視図である。

【図20】ドローンＤを下方から見た外観斜視図である。

【図21】人の動作を示す図である。

【図22】ドローンＤの認識状態を示す図である。

【図23】ドローンＤの移動状態を示す図である。

【図24】本発明の実施例４に係るゴミ識別方法のフローチャートである。

【図25】情報端末装置１００の表示結果の一例を示す図である。

【図26】本発明の実施例５に係る消費電力を低減する手段を示すフローチャートである。

【図27】本発明の実施例６に係る自律走行型掃除機Ｓを前後方向に垂直断面した側方概略断面図である。

【図28】本発明の実施例６に係る自律走行型掃除機Ｓを水平方向に断面し上方から見た概略断面図である。

【図29】実施例６の変形例に係る自律走行型掃除機Ｓを前後方向に垂直断面した側方概略断面図である。

【図30】実施例６の変形例に係る自律走行型掃除機Ｓを水平方向に断面し上方から見た概略断面図である。

【図31】本発明の実施例７に係る自律走行型掃除機Ｓを側方から見た概略図である。

【図32】本発明の実施例７に係る自律走行型掃除機Ｓを上方から見た概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。

【0013】

本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。

【0014】

図中、天井側を上、床面側を下、自律走行型掃除機の進行方向側を前、自律走行型掃除機の進行方向反対側を後、自律走行型掃除機の進行方向左側を左、自律走行型掃除機の進行方向右側を右と定義する。

【実施例0015】

図１は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの外観斜視図である。図２は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの進行方向左側面図である。図３は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓの底面図である。図４は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓから上ケース１ｕを取り外した状態を示す斜視図である。図５は、図１のＶ－Ｖ線断面図である。なお、図５では、ＬｉＤＡＲユニット４０、その他周囲部品の位置関係等をわかりやすくするため、ＬｉＤＡＲカバー４４や一部部品は断面表示していない。図６は、図１のVI－VI線断面図である。図７は、ＬｉＤＡＲユニット４０を示す斜視図である。

【0016】

自律走行型掃除機Ｓは、所定の掃除領域（例えば、部屋の床面Ｙ（図２、図５参照））を自律的に移動しながら自動的に掃除する電気機器である。また、自律走行型掃除機Ｓは、掃除機本体１、掃除機本体１の側周を覆うバンパ２、一対の駆動輪３，４（図３参照）、補助輪５（図３参照）、及びサイドブラシ６を備えている。

【0017】

掃除機本体１は、上部を構成する上ケース１ｕ及び底部を構成する下ケース１ｓを有する。また、掃除機本体１は、前後方向中央部１ｃよりも前方に本体前部１ｆ、前後方向中央部１ｃよりも後方に本体後部１ｒを備えている。上ケース１ｕの本体前部１ｆには、上カバー１ｖが備えられている。掃除機本体１（上ケース１ｕ）の上面は、前後方向中央部１ｃを境として上下方向の高さが異なるように段差状に形成されている。なお、前後方向中央部１ｃとは、必ずしも前後方向の中心位置を意味するものでは無く、段差が形成されている位置を意味するものである。

【0018】

掃除機本体１の本体前部１ｆには、ＬｉＤＡＲユニット４０（Light Detection and Ranging）が設置されている。ＬｉＤＡＲユニット４０は、本体前部１ｆの上面１７ａから上方に突出するように設けられている。

【0019】

また、掃除機本体１の本体後部１ｒには、自律走行型掃除機Ｓの運転停止を指令する複数の操作ボタン７（７ａ，７ｂ，７ｃ）と、塵埃を集塵するダストケース８が備えられている。ダストケース８は、本体後部１ｒから上方に向かって着脱可能に設けられ、本体後部１ｒから取り外す際に使用者の持ち手となる回動可能なハンドル８ａが取り付けられている。詳細は後述するが、本体後部１ｒの上面１７ｂは、本体前部１ｆの上面１７ａよりも高くなるように形成されている。

【0020】

バンパ２は、掃除機本体１の前後方向中央部１ｃよりも前側に設けられており、掃除機本体１の前後方向中央部１ｃに端部２ａが設けられている。すなわち、バンパ２は掃除機本体１の前面、左右両側面のうち前後方向中央部１ｃの端部２ａまで一体で形成されている。このように構成することにより、バンパ２に隙間が無くなり、バンパ２から漏れる音を抑制し、自律走行型掃除機Ｓの静音化が図れる。

【0021】

バンパ２は、少なくとも掃除機本体１の前方側の側周が水平方向、特に前後方向に可動な態様で設けられていればよい。また、バンパ２は、自律走行型掃除機Ｓが移動して障害物等に接触した場合、接触に伴う力で押されることで自律走行型掃除機Ｓの内側（自律走行型掃除機Ｓの前方側でバンパ２に接触した場合は、後方）に向けて変位することができる。

【0022】

図３に示すように、駆動輪３，４は、駆動部の一例としての車輪であり、下ケース１ｓに取り付けられている。また、駆動輪３，４自体が回転することで自律走行型掃除機Ｓを前進、後退、旋回（超信地旋回を含む）させることができる。また、駆動輪３，４は左右両側に配置されており、それぞれ走行モータ３ｍ，４ｍ（図４参照）及び減速機構３ｂ，４ｂ（図３参照）で構成される車輪ユニットにより回転駆動される。また、駆動輪３，４は、前後方向において略中央で、左右方向について下ケースの外周寄りに（外側に）設けられている。

【0023】

また、下ケース１ｓには、走行モータ３ｍ，４ｍ、アーム３ａ，４ａ、及び減速機構３ｂ，４ｂを含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部１１，１１（図３参照）が設けられている。

【0024】

また、駆動輪３，４および駆動機構収容部１１，１１よりも後側には、回転ブラシ１４を収容すると共にごみを吸い込む吸口部１２、掻取りブラシ１５などが設けられている。

【0025】

回転ブラシ１４は、駆動輪３，４の回転中心を通る軸（左右方向）に略並行に配置されている。また、回転ブラシ１４は、回転ブラシモータ１４ａ（図４参照）によって駆動される。

【0026】

掻取りブラシ１５は、回転ブラシ１４の回転軸と平行に配置されている。また、掻取りブラシ１５は、いわゆるリントブラシで構成され、所定の角度範囲内で回動するようになっている。

【0027】

補助輪５は、従動輪であり、自由回転するキャスタである。また、補助輪５は、前後方向において自律走行型掃除機Ｓの前方側、左右方向について略中央に設けられている。また、補助輪５は、駆動輪３，４とともに下ケース１ｓを床面Ｙ（図５参照）から所定高さに保たせることに寄与する。また、駆動輪３，４及び補助輪５によって、自律走行型掃除機Ｓを円滑に移動させることができる。補助輪５は、自律走行型掃除機Ｓの移動に伴い床面Ｙとの間で生じる摩擦力によって従動回転し、さらに向きが水平方向に３６０°公転できるように、下ケース１ｓに軸支されている。

【0028】

サイドブラシ６は、掃除機本体１の左右方向中心から左右の何れかに寄せて配置され、一部が掃除機本体１よりも外側にあり、壁際等回転ブラシ１４が届き難い場所の塵埃を掻き出し、吸口部１２に導くブラシである。また、サイドブラシ６は、平面視において１２０°間隔で放射状に延びる３束のブラシを有し、下ケース１ｓの前側に配置されている。また、サイドブラシ６は、その根元がサイドブラシホルダ６ａに固定されている。本実施例ではサイドブラシ６を進行方向左側に配置しているが、進行方向右側であっても良い。少なくとも左右の何れか一方、または両方に配置すれば良い。

【0029】

また、図３に示すように下ケース１ｓには、前後左右の４箇所に床面用測距センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設けられている。床面用測距センサ１３ａは、補助輪５の前方に位置している。床面用測距センサ１３ｃは、駆動輪４と左側のサイドブラシ６との間の外周側に位置している。床面用測距センサ１３ｂは、床面用測距センサ１３ｃに対して左右対称に位置している。床面用測距センサ１３ｄは、掻取りブラシ１５の後方に位置している。

【0030】

また、下ケース１ｓには、充電台と電気的に接続される接続部１６が設けられている。接続部１６は、サイドブラシホルダ６ａと床面用測距センサ１３ａとの間に位置している。

【0031】

図１、図２、図４、図５に示すように、自律走行型掃除機Ｓは、光を用いた測距センサの一例としてのＬｉＤＡＲユニット４０（第１測距センサ）、カメラ（撮像部）５０、測距センサ６０（第２測距センサ），測距センサ６１（第３測距センサ）、赤外線受光部７０を備えている。

【0032】

ＬｉＤＡＲユニット４０（Light Detection and Ranging）は、自律走行型掃除機Ｓの外郭を構成する掃除機本体１の本体前部１ｆの上面１７ａから突出して設置される。カメラ５０及び測距センサ６０、赤外線受光部７０は、図１に示すように、それぞれが正面側を向くように本体前部１ｆの前方に配置されている。ＬｉＤＡＲユニット４０は、後述するＬｉＤＡＲカバー４４（センサカバー）によって覆われている。

【0033】

測距センサ６１は、自律走行型掃除機Ｓの進行方向の左右のうち、サイドブラシ６が配置されている側の掃除機本体１の側面に配置されている。本実施例では、測距センサ６１は、自律走行型掃除機Ｓの進行方向左側を向くように配置されている。

【0034】

赤外線受光部７０は、充電台から発信される赤外線信号（充電台帰還信号）を受光する。

【0035】

本実施例の自律走行型掃除機Ｓは、掃除機本体１を駆動させる駆動輪３，４と、掃除機本体１に設けられるＬｉＤＡＲユニット４０と、掃除機本体１の前面および側面に設けられるカメラ（撮像部）５０と、掃除機本体１に設けられるカメラ（撮像部）５０と、を備えることにより、清掃場所の地図を正確に作成することができる。

【0036】

図７に示すように、ＬｉＤＡＲユニット４０は上側の回転部４０ａと下側の固定部４０ｂに分けられる。上側には赤外線等の光を用いて自律走行型掃除機Ｓと周囲との距離を測定する測距センサであるＬｉＤＡＲ４１が構成されている。下側の固定部はＬｉＤＡＲ４１を回転させるための回転駆動モータ４２、回転駆動モータ４２の回転をＬｉＤＡＲ４１に伝えるベルト４３と回転部が回転する際の固定部との摩擦力を軽減するベアリングで構成される。ＬｉＤＡＲ４１は発光部４１ａと受光部４１ｂで構成され、発光部４１ａの発光角度と受光部４１ｂの受光角度に基づいて三角法で物体との距離を測定する。本実施例では、発光部４１ａは赤外線の発光部であり、受光部４１ｂは赤外線の受光部であり、これらが一つのユニットで構成されている。また、ＬｉＤＡＲカバー４４には、ＬｉＤＡＲ４１の赤外線を通過させるための切欠き開口４４ｃが形成されている。また、開口を無くし、ＬｉＤＡＲ４１から発行される赤外線を透過する機能性樹脂の部品で覆われていても良い。赤外線を透過する機能性樹脂は、ＬｉＤＡＲ４１から発せられる赤外線の波長のみを透過する樹脂にすることで、様々な波長が混ざっている太陽光などの外乱を防ぐことができる。

【0037】

ＬｉＤＡＲユニット４０で測定した掃除機本体１の水平面上の角度と障害物との距離に基づいて、周囲の地図情報を作成しながら、地図上の掃除機本体１の位置、速度ベクトルを特定する。なお、長距離周囲検出センサはＬｉＤＡＲ４１に替えて、ミリ波レーダや超音波センサなど１ｍ以上測定できる測距センサであればよい。また、ＬｉＤＡＲユニット４０の回転部の回転角度は３６０°に限らず、ベルトをリンク機構に置き換えて、６０°以上測定できればよい。回転は首振り動作としても良い。ＬｉＤＡＲの距離の測定方法は三角法でなく発光部と受光部の光の位相差を利用したＴｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ方式でもよい。

【0038】

また、ＬｉＤＡＲユニット４０は、ＬｉＤＡＲ４１の光の強度を変更することで、より遠方の障害物を検出できるものであっても良い。しかし、ＬｉＤＡＲ４１の光の強度を常に高くしておくと消費電力が増加するので、遠方の障害物を検出する必要がないときには、強度を低くするようにすると良い。また、回転駆動モータ４２の回転数を上げることで、より詳細に障害物の検出を行うことができる。しかし、回転駆動モータ４２も常に回転数を高くしておくと消費電力が増加するので、障害物を詳細な角度で検出する必要がないときには、回転数を低くするようにすると良い。

【0039】

カメラ（撮像部）５０は、単眼カメラであり、掃除機本体１の前面の中心軸に位置している。

【0040】

また、カメラ５０は、ＬｉＤＡＲユニット４０に比べて、物の形状や位置を正確に検知することができるので、障害物を避け易くなる。また、カメラ５０は、ＬｉＤＡＲユニット４０に比べて上下方向の画角を広く取ることができるので、床面の障害物を避けることができる。例えば、床面にある衣服を巻き込んだり、コードがブラシに絡まったりするのを防止できる。このように、カメラ５０をＬｉＤＡＲユニット４０と併用することにより、広範囲の障害物の大まかな配置を検知しながら、近距離の障害物の形状と位置を明確に検知することができ、障害物を判別することが可能になる。

【0041】

また、カメラ５０は、フレームレートを変化させることができるものである。例えば、近くの障害物を検知する際にはフレームレートを上げ、障害物が何もない広い場所を移動する際にはフレームレートを下げる。これにより、カメラ５０を、常にフレームレートを上げた状態で作動させる必要がないのでカメラ５０の消費電力を抑えることができる。

【0042】

このように、本実施例ではＬｉＤＡＲ４１とカメラ５０との両者を利用することで、障害物までの距離情報と形状情報とを高精度に検知可能である。より具体的には、掃除領域の地図を作成するに際して、検知した障害物等の位置情報を主に又は専らＬｉＤＡＲ４１を利用して検知及びマッピングし、形状情報を主に又は専らカメラを利用して検知及びマッピングすることができる。これらの連関を高精度にするため、本実施形態ではＬｉＤＡＲ４１とカメラとを互いに隣接させて（離間距離が１０ｃｍ、５ｃｍ又は３ｃｍ以内）設けている。

【0043】

さらに、ＬｉＤＡＲ４１によって検知した距離情報に基づいてカメラの焦点距離を調整したり掃除機本体１の移動速度を変更（例えば減速）したりしてもよい。

【0044】

測距センサ６０（第２測距センサ）は、超音波センサであり、超音波を発して、その返ってくるまでの時間を計測して障害物との距離を測定する。測距センサ６０は、掃除機本体１の正面左右両側の２箇所に設けられている。

【0045】

また、掃除機本体１の進行方向左側には、測距センサ６１（第３測距センサ）は、ＬｉＤＡＲより検知範囲が例えば１／１０程度以上短く、比較的近傍の障害物（例えば１ｍ程度、好ましくは５０ｃｍ又は３０ｃｍ程度まで以下）までの距離を測定する赤外線センサであり、例えばＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサによって構成される。測距センサ６１は、赤外線を発光させる発光部と、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とを有している。受光部によって検出される反射光に基づいて、障害物までの距離が算出される。具体的には反射光を受ける位置、反射光を受けるまでの時間、反射光の量、強さ等に基づいて、障害物までの距離が算出される。なお、測距センサ６１は、ＰＳＤセンサに限定されるものではなく、超音波センサとしてもよい。このようにサイドブラシ６が配置されている側に測距センサ６１を設けることにより、自律走行型掃除機Ｓを壁際まで寄せてサイドブラシ６を壁際に接触することができ、壁際に沿った掃除を行うことができる。

【0046】

自律走行型掃除機Ｓは、接続部１６を介して充電台と電気的に接続され、蓄電池２１に給電する。また自律走行型掃除機Ｓは、充電台から発信される３種類の赤外線ＬＥＤを赤外線受光部７０で受信することで、受信した赤外線の種類に応じて掃除機本体１に対する充電台の方向を特定する。

【0047】

図５に示すように、自律走行型掃除機Ｓは、蓄電池２１、ファンモータ２２、塵埃センサ８０、第１制御基板１０ａ、第２制御基板１０ｂを内部に備えている。

【0048】

蓄電池２１は、ファンモータ２２の前方に配置され、走行モータ３ｍ，４ｍ（図４参照）、サイドブラシモータ６ｂ（図４参照）、回転ブラシモータ１４ａ、ファンモータ２２などの各種モータ、バンパセンサ（不図示）、カメラ５０、測距センサ６０，６１、床面用測距センサ１３ａ～１３ｄ、ＬｉＤＡＲユニット４０などの各種センサに電力を供給する。

【0049】

第１制御基板１０ａ及び第２制御基板１０ｂは、後述する制御装置３０（図８参照）を構成する。第１制御基板１０ａは、自律走行型掃除機Ｓの前後方向に中央部の位置からＬｉＤＡＲユニット４０を避けて前方に向かって延び、ファンモータ２２の上方に配置されている。第１制御基板１０ａには、複数の操作ボタン７（７ａ，７ｂ，７ｃ）のそれぞれに対応した複数の操作スイッチ４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ）と、後述するＬｉＤＡＲカバー４４が障害物に接触したことを検知する検知スイッチ４５が備えられている。

【0050】

第２制御基板１０ｂは、自律走行型掃除機Ｓの前後方向に前方の位置で、ファンモータ２２の前方（カメラ５０、測距センサ６０，６１の後方）に配置されている。第１制御基板１０ａは、水平方向に延びるように配置され、第２制御基板１０ｂは鉛直方向に延びるように配置されている。

【0051】

第１制御基板１０ａは、走行モータ３ｍ，４ｍ、サイドブラシモータ６ｂ、回転ブラシモータ１４ａ、ファンモータ２２、塵埃センサ８０、床面用測距センサ１３ａ～１３ｄなどを制御する。第２制御基板１０ｂは、カメラ５０、測距センサ６０，６１、ＬｉＤＡＲユニット４０などを制御する。本実施例では、制御基板を第１制御基板１０ａ及び第２制御基板１０ｂに分けて構成しているので、例えばカメラ５０、測距センサ６０，６１、ＬｉＤＡＲユニット４０と第２制御基板１０ｂとを接続する配線が短くすることができ、自律走行型掃除機Ｓの組み立て作業性を向上することができる。

【0052】

図５及び図６に示すように、蓄電池２１は複数のセル２１ａ，２１ｂ，２１ｃから構成されており、セルの長手方向と直交する方向にセル２１ａ，２１ｂが前後に並ぶように配置され（図５参照）、セルの長手方向に沿ってセル２１ａ，２１ｃが直列に配置されている（図６参照）。本実施例では、サイドブラシモータ６ｂと蓄電池２１が干渉すること無く、掃除機本体１の高さ寸法が増加することを抑制できる。

【0053】

ファンモータ２２（図５参照）は、吸引力を発生させて、回転ブラシ１４によって掻き取られた塵埃をダストケース８内に集塵させるものである。ファンモータ２２は、モータ部２２ａと、モータ部２２ａによって駆動されるファン２２ｂと、モータ部２２ａとファン２２ｂを繋ぐ回転軸２２ｃを備えている。また、ファンモータ２２は、前後方向中央において駆動輪３，４間に設けられている。

【0054】

ダストケース８は、塵埃の入口となる流入口８ｃと、塵埃を収容する塵埃収容部８ｄと、流入口８ｃから流入した塵埃を塵埃収容部８ｄに案内するガイドリブ８ｅを備えている。ガイドリブ８ｅは上下方向（鉛直方向）に延びるように配置されている。図５の矢印Ａで示すように、流入口８ｃから流入した塵埃は、ガイドリブ８ｅに沿って上方へ移動し、ガイドリブ８ｅの上端部の位置で流れ方向が変更され、前方に向かって移動し、塵埃収容部８ｄに収容される。ダストケース８とファンモータ２２との間には集塵フィルタ８ｂが配置されている。

【0055】

ダストケース８に塵埃とともに取り込まれた空気は、集塵フィルタ８ｂを介してファンモータ２２内に取り込まれる。ファンモータ２２の排気は主に下ケース１ｓに形成された排気口１ｔ（図４参照）から自律走行型掃除機Ｓの外部に排出されるが、一部が掃除機本体１の前方方向に排出し、排気を回転駆動モータ４２の冷却に利用する。

【0056】

図５に示すように、本実施例のファンモータ２２の回転軸２２ｃは、掃除機本体１の前後方向に延びるように配置されると共に、自律走行型掃除機Ｓを床面Ｙに載置した状態で集塵フィルタ８ｂ側（後方側）が高くなるように傾斜して配置している。回転軸２２ｃに取り付けられたファン２２ｂは、集塵フィルタ８ｂを向くようになり、流入口８ｃ、ガイドリブ８ｅ、塵埃収容部８ｄ、集塵フィルタ８ｂへと流れる空気流れがスムーズになる。これにより、通風抵抗が抑止され、塵埃の捕集効率を向上することができる。

【0057】

図８は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓを示す制御ブロック図である。図８に示すように、制御装置３０は、自律走行型掃除機Ｓを統括的に制御するものであり、例えばマイコン（Microcomputer）と周辺回路とが基板に実装されることで構成される。マイコンは、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶された制御プログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、センサ駆動回路、蓄電池２１の充電回路のほか、地図作成部、画像処理部、自己位置判定部、走行経路作成部、走行制御部を有している。

【0058】

また、制御装置３０は、利用者による命令を入力可能な操作ボタン７の操作や、バンパセンサ（不図示）、床面用測距センサ１３ａ～１３ｄ、測距センサ６０、カメラ５０、ＬｉＤＡＲ４１、塵埃センサ８０、通信手段９０から入力される信号に応じて演算処理を実行し、演算処理後の信号を出力する。図示はしないが、通信手段９０は掃除機本体１の任意の位置に備えられている。制御装置３０は、上記各センサに基づいて、走行モータ３ｍ，４ｍ、サイドブラシモータ６ｂ、回転ブラシモータ１４ａ、ファンモータ２２、を制御する。

【0059】

自律走行型掃除機Ｓは、例えば使用者の指示、或いは予約された開始時間になると充電台から走行を開始し、床面等の掃除を実行する。掃除が終了すると、自律走行型掃除機は、充電台に帰還する。

【0060】

次に、制御装置３０の処理方法について説明する。図９は、本発明の実施例１に係る制御装置３０の処理方法を示すフローチャートである。

【0061】

カメラ５０で撮影された情報は制御装置３０（第２制御基板１０ｂ）で処理される。制御装置３０には、物体群に含まれる各物体それぞれの形状、色相、その他について少なくとも１つ以上の情報について機械学習によって学習された情報と、物体群に含まれる各物体が清掃対象であるか否か、清掃難易度といった情報が記憶されている。ここで、物体群とは、自律走行型掃除機Ｓに検出させたい物体を当該自律走行型掃除機を生産する製造者が出荷前に選択、または使用者が任意に選択し情報を記憶させた少なくとも１つ以上の物体の集合を指す。制御装置３０は、この学習された情報を基に、カメラ５０で撮影された被写体が物体群に含まれる各物体である確信度Ｃ(確率)と映像中における被写体の位置情報を計算している。

【0062】

図９に示すように、カメラ５０が物体を撮影し（ステップＳ９０１）、撮影した物体の被写体情報が制御装置３０に送信される。

【0063】

制御装置３０は、確信度Ｃに基づきカメラ５０で撮影された被写体が清掃対象か否か判断する（ステップＳ９０２）。

【0064】

カメラ５０で撮影された被写体が清掃対象の物体であると判定された場合（ステップＳ９０２のＹＥＳ）、制御装置３０は、確信度Ｃ１が所定の閾値ＴＶ１以上か否か判断する（ステップＳ９０３）。

【0065】

カメラ５０で撮影された被写体が清掃対象の物体でないと判定された場合（ステップＳ９０２のＮｏ）、制御装置３０はステップＳ９０７の処理を実行する。

【0066】

確信度Ｃ１が所定の閾値ＴＶ１以上であると判定された場合（ステップＳ９０３のＹＥＳ）、制御装置３０は、自律走行型掃除機Ｓから被写体までの距離Ｌと、被写体の自律走行型掃除機Ｓの正面に対して位置する角度Ａを推定する。距離Ｌおよび角度Ａは、映像中に映った被写体の位置情報から推定する。すなわち、映像中に映る被写体の上下方向位置を距離Ｌに変換し、また、左右方向位置を使い角度Ａを推定する。また、これらの推定にＬｉＤＡＲ４１や測距センサ６０など他のセンサ情報を用いても良い。

【0067】

確信度Ｃ１が所定の閾値ＴＶ１以上でないと判定された場合（ステップＳ９０３のＮｏ）、ステップＳ９０１を実行する。

【0068】

制御装置３０は、被写体を掃除すべく、被写体の位置に自律走行型掃除機Ｓが移動するように走行モータ３ｍ，４ｍを駆動し、推定された距離Ｌと角度Ａと、自律走行型掃除機Ｓの走行速度から、被写体に到達するまでの時間Ｔを計算する（ステップＳ９０４）。

【0069】

所定の時間Ｔ経過後、制御装置３０は、自律走行型掃除機Ｓに設けられた塵埃センサ８０がゴミを検知したか否かを判断し（ステップＳ９０５）、自律走行型掃除機Ｓに設けられた塵埃センサ８０がゴミを検知したとき（ステップＳ９０５のＹＥＳ）、制御装置３０は、被写体が清掃された(ダストケース８内に吸引された)と判定し、使用者に報知する。

【0070】

報知するにあたって制御装置３０は、確信度Ｃ１が所定の閾値ＴＶ２以上か否か判断する（ステップＳ９０６）。制御装置３０は、確信度Ｃ１が任意の第二閾値ＴＶ２以上(ＴＶ１＜ＴＶ２≦Ｃ１)のとき（ステップＳ９０６のＹＥＳ）、被写体を物体と判定し、被写体のイメージと名称、被写体を清掃したことを報知する（ステップＳ９０６のＹＥＳ）。このとき、制御装置３０に記憶された物体の清掃難易度に応じて、ファンモータ２２や回転ブラシモータ１４ａへの入力を変更し清掃することが可能である。

【0071】

一方、確信度Ｃが第二閾値ＴＶ２未満(ＴＶ１＜Ｃ１＜ＴＶ２)のときには、被写体を物体と判定せず、被写体５１のイメージと、清掃したことのみを報知する（ステップＳ９０６のＮｏ）。

【0072】

これにより、使用者は自律走行型掃除機Ｓが何を清掃したか(吸引したか)を具体的に知ることができ、使用者自身が不在時に自律走行型掃除機Sがどれだけ部屋を綺麗に掃除したかを知ることができる。また、意図せず床に落としてしまった所有物をもし吸引してしまった場合も、報知によって把握することが可能である。

【0073】

また、時間Ｔ経過後、塵埃センサ８０が反応しなかったとき（ステップＳ９０５のＮＯ）、制御装置３０は、被写体が清掃されなかった(吸い残した)と判定し、被写体のイメージと清掃できなかったことを使用者に報知する。

【0074】

また、カメラ５０で撮影された被写体が清掃非対象物体と判定された場合（ステップＳ９０２のＮＯ）、制御装置３０は、確信度Ｃ２が所定の閾値ＴＶ３以上か否か判断する（ステップＳ９０７）。

【0075】

被写体が清掃非対象物体である確信度Ｃ２が任意の閾値ＴＶ３以上と判断されたとき（ステップＳ９０７のＹＥＳ）、制御装置３０は、自律走行型掃除機Ｓが被写体を回避するように走行させる（ステップＳ９０８）。

【0076】

自律走行型掃除機Ｓが被写体を回避後、確信度Ｃ２が任意の閾値ＴＶ４以上(ＴＶ３＜ＴＶ４≦Ｃ２)のとき（ステップＳ９０９のＹＥＳ）、制御装置３０は、被写体を物体と判定し、被写体のイメージと名称、被写体を回避したことを報知する。一方、確信度Ｃ２が閾値ＴＶ４未満(ＴＶ３＜Ｃ２＜ＴＶ４)のとき（ステップＳ９０９のＮＯ）、制御装置３０は、被写体を物体と判定せず、被写体のイメージと、自律走行型掃除機Ｓが回避したことを報知する。

【0077】

ここで、報知手段としては、例えば図１２に示すような情報端末装置１００に表示する。情報端末装置１００に報知内容を表示するにあたっては、地図上に位置情報と共に表示する。または、地図と連動せず情報端末装置１００にポップアップとして表示してもよいし、清掃された物体や清掃できなかった物体として一覧にするなど、使用者に情報を提供できる任意の手段とする。

【0078】

図１２及び図１３を用いて、自律走行型掃除機Ｓを含む掃除システムの構成及び地図作成方法について説明する。図１２は、本発明の実施例１に係る自律走行型掃除機Ｓを含む掃除システムの構成図である。

【0079】

図１２において、本実施例の掃除システムは、自律走行型掃除機Ｓ、無線ＬＡＮルーター２００、情報端末装置１００、家電サーバー３００により構成されている。

【0080】

自律走行型掃除機Ｓは、宅内に設置された無線ＬＡＮルーター２００を介して、宅外の家電サーバー３００に無線で接続することができる。また、自律走行型掃除機Ｓは、無線ＬＡＮルーター２００、家電サーバー３００を介して、宅外及び宅内の情報端末装置１００と通信を行うことができる。自律走行型掃除機Ｓは、宅内の情報端末装置１００と通信を行う場合には、無線ＬＡＮルーター２００、家電サーバー３００、無線ＬＡＮルーター２００、家電サーバー３００を経由する。

【0081】

情報端末装置１００は、無線ＬＡＮルーター２００、家電サーバー３００を介して、自律走行型掃除機Ｓのスケジュール予約、掃除開始、停止の指示を行うことができる。スケジュール予約を受け付けた自律走行型掃除機Ｓは、設定された日時に掃除を開始する。また、掃除開始を受け付けた自律走行型掃除機Ｓは、充電台を離れ掃除を開始する。

【0082】

さらに、自律走行型掃除機Ｓは、ＬｉＤＡＲ４１と、カメラ５０の情報に基づいて作成された地図情報を無線ＬＡＮルーター２００、家電サーバー３００を介して、情報端末装置１００に送信する。

【0083】

図１３は、本発明の実施例１に係る制御装置３０の構成を示すブロック図である。図１３において、地図作成部３１は、ＬｉＤＡＲ４１が検出した情報に基づいて自律走行型掃除機Ｓが掃除を行っている部屋の地図を作成する。地図作成部３１で作成される地図情報は、二次元の格子状の地図である。

【0084】

画像処理部３２は、カメラ５０が撮影した画像データから障害物を識別し、障害物の相対位置に関する情報を取得して地図作成部３１に送信する。

【0085】

自己位置判定部３３は、ＬｉＤＡＲ４１が検出した情報に基づいて自律走行型掃除機Ｓの自己位置を判定し、地図作成部３１に送信する。

【0086】

地図作成部３１では、画像処理部３２が特定した障害物の位置情報を含む障害物識別結果、自己位置判定部３３が判定した自律走行型掃除機Ｓの自己位置を作成した地図上に書き込む。地図作成部３１で作成された地図情報、障害物識別結果は、制御装置３０の記憶部に記憶される。

【0087】

走行経路作成部３４は、自己位置判定部３３が判定した自律走行型掃除機Ｓの自己位置、及び記憶部に記憶された地図情報に基づいて、走行可能な範囲を計算すると共に、自己位置を起点とした自律走行型掃除機Ｓの走行経路を作成し、通信手段９０、走行制御部３５に送信する。

【0088】

走行制御部３５は、作成された走行経路に従って自律走行型掃除機Ｓが走行するよう走行モータ３ｍ，４ｍを制御する。

【0089】

デバイス制御部３６は、自律走行型掃除機Ｓの走行に伴い、走行モータ３ｍ，４ｍ、サイドブラシモータ６ｂ、回転ブラシモータ１４ａ、ファンモータ２２を制御する。

【0090】

通信手段９０は、走行経路作成部３４が作成した走行経路を家電サーバー３００に送信すると共に、自己位置判定部３３が判定した自律走行型掃除機Ｓの自己位置、記憶部に記憶された地図情報、記憶部に記憶された障害物識別結果を定期的に家電サーバー３００に送信する。

【0091】

さて、自律走行型掃除機は、例えばベッドの下の隙間に入り込んで掃除を行う必要があるため、ベッドの下の隙間に合わせ高さ方向の寸法が制限される。自律走行型掃除機の筐体の上部にＬｉＤＡＲを備えたものにおいては、ＬｉＤＡＲの上部位置が制限を受ける高さ方向の寸法となる。このため、自律走行型掃除機では、ＬｉＤＡＲの上部位置をベースとして自律走行型掃除機の筐体を設計しているので、筐体の高さ方向の寸法が小さくなり、筐体内に設置される集塵容器の容量が小さくなるという課題があった。そのため、本実施例では、ダストケース８が備えられる本体後部１ｒの上面１７ｂが、ＬｉＤＡＲユニット４０が設置される本体前部１ｆの上面１７ａよりも高くなるように形成されている。換言すると、本体前部１ｆの上面１７ａは、本体後部１ｒの上面１７ｂよりも低く形成されている。ダストケース８の上面８ｕは、本体後部１ｒの上面１７ｂと面一に形成されている。

【0092】

本実施例によれば、ダストケース８が備えられる本体後部１ｒの上面１７ｂを、ＬｉＤＡＲユニット４０が設置される本体前部１ｆの上面１７ａよりも高くなるように形成するようにしているので、ＬｉＤＡＲユニット４０を搭載した自律走行型掃除機Ｓであっても、ベッド等の下の隙間に入り込んで掃除を行うことができると共に、ダストケース８の集塵容量を確保することができる。また、ＬｉＤＡＲユニット４０は本体前部１ｆの上面１７ａから突出するように設けているので、ＬｉＤＡＲユニット４０による障害物検知が阻害されることを抑制することができる。

【0093】

本実施例の自律走行型掃除機Ｓでは、ＬｉＤＡＲユニット４０の上面位置が、本体後部１ｒの上面１７ｂよりも高くなっている。家具の種類によっては、自律走行型掃除機Ｓがベッド等の下の隙間に入り込んだ際、ＬｉＤＡＲユニット４０の上部がベッド等に引っ掛かり、自律走行型掃除機Ｓが走行不能となる可能性がある
自律走行型掃除機Ｓは、例えばベッドの下の隙間に入り込んで掃除を行う必要があるため、ベッドの下の隙間に合わせ高さ方向の寸法が制限される。また、回転などの動作をするＬｉＤＡＲユニット４０では使用者が触れてしまう等の危険があるため、ＬｉＤＡＲ４１を覆い、使用者からの接触を保護するＬｉＤＡＲカバー４４を設けなくてはならない。よって、自律走行型掃除機Ｓの筐体の上部にＬｉＤＡＲを備えたものにおいては、ＬｉＤＡＲカバー４４の上面４４aが制限を受ける高さ方向の寸法となる。そのため、ＬｉＤＡＲ４１の発光部４１ａと受光部４１ｂの検知範囲９２と、カバー上面４４ａの高さ方向の間に、その他検知手段含め、検知不可範囲９４ができてしまう（図５）。例えばベッドやソファなど、下側に隙間があり、測距センサ６０やバンパ２では空間を検知してしまう場合、隙間の上面が前記高さ寸法の範囲にあるとＬｉＤＡＲユニット４０がベッドやソファに衝突してしまう。このため、自律走行型掃除機では、ＬｉＤＡＲ４１を覆うＬｉＤＡＲカバー４４を可動式にし、干渉する箇所に検知スイッチ４５やそれに類するものを配置することで対応をしてきた。しかしながら、ＬｉＤＡＲユニット４０やＬｉＤＡＲカバー４４など、検知に関係する部品が増えると製品高さが高くなってしまう。また、前記構造を解消するためには、方法のひとつとして前記構造の高さ方向で上下に部品等を配置せず高さを抑えることもできるが、その場合、製品の水平方向の寸法が大きくなってしまい、狭いスペースの掃除ができなくなってしまう。これを解決するための手段について図５、図１０、図１１を用いて説明する。

【0094】

図１０は、自律走行型掃除機Ｓの分解斜視図である。図１０では、上ケース１ｕにバンパ２を取り付けている状態で示している。図１１は、図１のＶ－Ｖ線断面斜視図である。なお、図１１では、ＬｉＤＡＲユニット４０、第１制御基板１０ａは断面していない状態で表示している。

【0095】

自律走行型掃除機Ｓは、下から下ケース１ｓ、ＬｉＤＡＲユニット４０、第１制御基板１０ａ、上ケース１ｕ、ＬｉＤＡＲカバー４４、上カバー１ｖの順で組み立てられている。

【0096】

ＬｉＤＡＲユニット４０は、本体前部１ｆの上面１７ａから上方に向かって突出しており、ＬｉＤＡＲユニット４０の上部にはＬｉＤＡＲユニット４０を覆うようにＬｉＤＡＲカバー４４が配置されている。また、水平方向の製品外形抑制、ダストケース８の集塵容量確保のため、蓄電池２１、ＬｉＤＡＲユニット４０、第１制御基板１０ａ、ＬｉＤＡＲカバー４４を高さ方向（上下方向）に重ねるように配置している。

【0097】

ＬｉＤＡＲカバー４４は、左右方向に伸びＬｉＤＡＲカバー４４の外周面より左右外側に向かって突出した回動軸４４ｂを備えている。回動軸４４ｂは、ＬｉＤＡＲカバー４４の前後方向の中心位置よりも前方に位置している。

【0098】

上ケース１ｕには、ＬｉＤＡＲカバー４４の回動軸４４ｂを挿入する軸受部１ｗが備えられている（図５、図６、図１０、図１１）。回動軸４４ｂは、上部が軸受部１ｗに支持され、下部が第１制御基板１０ａにより支持される。

【0099】

ＬｉＤＡＲカバー４４には、ＬｉＤＡＲカバー４４を回動可能に軸支する回動軸４４ｂが一体的に設けられている。ＬｉＤＡＲカバー４４は、回動軸４４ｂと軸受部１ｗにより、回動軸４４ｂより後方側が上下方向に回動可能となっている。回動軸４４ｂと軸受部１ｗの接続はネジによる固定であってもよいし、凹凸のはめ込みなどであっても良い。

【0100】

また、ＬｉＤＡＲカバー４４は、ＬｉＤＡＲカバー４４の外周面より後方に向かって突出した検知スイッチ押圧部４４ｄを備えている。検知スイッチ押圧部４４ｄは、ＬｉＤＡＲカバー４４に一体的に設けられている。

【0101】

第１制御基板１０ａには、検知スイッチ４５が設けられている。検知スイッチ４５の上方に位置する上ケース１ｕには、切欠き部１ｕ１が形成されている。

【0102】

ＬｉＤＡＲカバー４４を掃除機本体１に装着した状態において検知スイッチ押圧部４４ｄは、切欠き部１ｕ１を通して検知スイッチ４５の上方に位置するように配置されている。すなわち、検知スイッチ押圧部４４ｄは、検知スイッチ４５と接触、開放となる位置に配置されている。検知スイッチ４５は、上方に向かって付勢されており、ＬｉＤＡＲカバー４４に負荷が加わっていない状態においては検知スイッチ４５が検知スイッチ押圧部４４ｄを介してＬｉＤＡＲカバー４４を支持している。

【0103】

そして、自律走行型掃除機Ｓが走行中、ベッド等の下の隙間に入り込み、ＬｉＤＡＲカバー４４の前方や上方が障害物に接触すると、ＬｉＤＡＲカバー４４が回動軸４４ｂを支点として回動し、回動軸４４ｂより後方側のＬｉＤＡＲカバー４４が下方に移動する。ＬｉＤＡＲカバー４４と一体に形成された検知スイッチ押圧部４４ｄは、ＬｉＤＡＲカバー４４と共に下方に移動し、検知スイッチ４５を押圧する。

【0104】

検知スイッチ４５が押圧されると、制御装置３０は自律走行型掃除機Ｓが障害物に接触したことを検知し、障害物を回避するように走行モータ３ｍ，４ｍを制御する。

【0105】

このようにすることにより、その他センサなどで検知できない障害物を回避したり、ベッドの下の隙間で床と隙間上面に挟み込まれ走行できなくなる状態になることを回避できる。

【0106】

本実施例では、検知スイッチ４５として検知スイッチ押圧部４４ｄと接触する接触式のスイッチを用いたが、検知スイッチ４５をフォトインタラプタなどのように非接触型のものに置き換えても良い。

【0107】

また、制御装置３０は検知スイッチ４５が押圧されたことを検知した際、走行モータ３ｍ，４ｍ、回転ブラシモータ１４ａ、ファンモータ２２の運転を停止させるようにしても良い。そして、制御装置３０は、各モータを停止後、通信手段９０を介して使用者が所有する情報端末装置等に自律走行型掃除機Ｓが緊急停止したことを報知する。

【0108】

ＬｉＤＡＲカバー４４は前述したとおり上ケース１ｕに配置されているが、ＬｉＤＡＲユニット４０や蓄電池２１は下ケース１ｓに配置されている。これは、ＬｉＤＡＲユニット４０など、第１制御基板１０ａに配線を介して信号や制御を伝達する電気系統の部品を第１制御基板１０ａと同一ユニットに配置することで、第１制御基板１０ａに配線をしやすくし、また配線の接続ミスの抑制や、配線確認を容易にしているためである。

【0109】

ＬｉＤＡＲカバー４４は単一部品であるため、ＬｉＤＡＲカバー４４を回転移動させるときにかかる力は小さくて済む。そのため、ＬｉＤＡＲカバー４４の姿勢補正や、検知スイッチ４５押下後にフリーになった際、元の姿勢に戻すためのスプリングの様な部品が不要、または最小限の数で良く、大きな力が要らない小型で済むため、部品点数が少なく、原価の抑制、組立性の向上、製品の小型化をすることができる。

【0110】

実施例１によれば、検知スイッチ４５を押圧する検知スイッチ押圧部４４ｄをＬｉＤＡＲカバー４４と一体に設けるようにしたので、部品点数の増加を抑制する自律走行型掃除機を提供することができる。

【0111】

なお、実施例１では、製品筐体内部の目隠しやデザイン性の向上のため、本体前部１ｆに上ケース１ｕを配置することで、回動軸４４ｂが見えてしまうことにより美観が損なわれることを回避しているが、その他方法により回動軸４４ｂを隠す、または回動軸４４ｂを外観としたデザインとして扱っても良い。

【実施例0112】

自律走行型掃除機Ｓでは、動作を変更する際に、使用者は自律走行型掃除機Ｓの操作のために自律走行型掃除機Ｓ、または、自律走行型掃除機Ｓに電子または電波的に接続された情報端末装置やリモートコントローラなどの外部端末を直接操作する必要がある。自律走行型掃除機Ｓ、または、外部端末を直接操作するためには、どちらかに使用者自ら近づき操作しなくてはならず、利便性を欠いていた。以下、上記課題を解決するための手段について説明する。

【0113】

実施例２では、カメラ５０が人の特徴や位置を認識し、人が追加操作可能な位置に自律走行型掃除機Ｓを移動させるようにしている。

【0114】

自律走行型掃除機Ｓのカメラ５０は人の第一の特徴として、人の形状や色、動作、熱、生体電気、電磁波、または、声を認識することができる。次に、制御装置３０には、上記人の第一の特徴を判定する判定部が備えられている。制御装置３０の判定部では、人の第一の特徴と対応した自律走行型掃除機Ｓの第一の動作を判定する。

【0115】

図１４は、人の第一の特徴と自律走行型掃除機Ｓの動作を対応させた対応表を示す図である。

【0116】

人の第一の動作の判定は、図１４に示すように予め設定された人の第一の特徴と、自律走行型掃除機Ｓの第一の動作の対応表に基づいて判定される。例えば、人が「低い位置で手を振る動作」は自律走行型掃除機Ｓが「人が追加操作可能な位置への移動」に対応し、人が「手を上げる動作」は自律走行型掃除機Ｓが「人から離れる方向への移動」に対応する。ここで、人の動作とそれに対応した自律走行型掃除機Ｓの動作は上記の例に限定されるものではない。また、これらの対応表は、予め設定されたものでも良く、使用者が自ら設定したものでも良い。

【0117】

制御装置３０は判定部にて判定された自律走行型掃除機Ｓの第一の動作に応じて自律走行型掃除機Ｓを制御する。以下図１５乃至図１７に具体例を示す。

【0118】

図１５は、人の動作を示す図である。図１６は、自律走行型掃除機Ｓの認識状態を示す図である。図１７は、自律走行型掃除機Ｓの移動状態を示す図である。

【0119】

図１５において、例えば人が床面近くの低い位置で手を振る動作を行う。自律走行型掃除機Ｓのカメラ５０は、手を振る動作を撮像し、人の第一の特徴として取得する。次に、図１６に示すように自律走行型掃除機Ｓは、人がいる位置をカメラ５０や測距センサの何れか若しくは両方を利用して認識する。その後、制御装置３０の判定部は、図１４の対応表を参酌し、人が床面近くの低い位置で手を振る動作に対応する自律走行型掃除機Ｓの第一の動作は、人が追加操作可能な位置への移動であると判定する。それに伴い、制御装置３０は人の手が操作ボタン７に届く範囲を目的地として移動経路を生成し、図１７に示すように制御装置３０は生成した移動経路に沿って自律走行型掃除機Ｓを動かすように車輪を駆動させる。制御装置３０は自律走行型掃除機Ｓが目的地に到着した時点で移動を停止させ、人に操作されるまで待機する。

【0120】

ここでカメラ５０は、人による追加操作として、人の第二の特徴を取得する。制御装置３０の判定部は、人の第二の特徴と対応する自立移動装置の第二の動作を判定し、制御装置３０は判定された第二の動作を実行するように自律走行型掃除機Ｓを制御する。

【0121】

人の第一または第二の特徴を取得する手段は、カメラ５０に限らず、感熱機、電磁波受信機、収音機などでもよい。

【0122】

人の位置情報を取得手段はカメラ５０や測距センサに限らず、電磁波受信機、収音機、距離検知機、位置検知機、速度検知機、加速度検知機、角速度検知機、角加速度検知機などでもよい。

【0123】

以上で説明したように、実施例２では、自律走行型掃除機Ｓは人の第一の特徴および位置情報を取得し、人の第一の特徴に応じた自律走行型掃除機Ｓの動作を判定し、実行させるための制御を行う。具体的には、人が低い位置で手を振る動作をすることで自律走行型掃除機Ｓを人が追加操作可能な位置に移動させることができる。これにより、使用者が自律走行型掃除機Ｓを操作する際の使用者の移動コストを削減することができ、かつ、自律走行型掃除機Ｓに高度な操作ができる。