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(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】
(24)【登録日】2023-02-15
(45)【発行日】2023-02-24
(54)【発明の名称】自律型電気掃除機
(51)【国際特許分類】
G05D 1/02 20200101AFI20230216BHJP
A47L 9/28 20060101ALI20230216BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 H
A47L9/28 E
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2018235591
(22)【出願日】2018-12-17
(65)【公開番号】P2020098404
(43)【公開日】2020-06-25
【審査請求日】2021-07-02
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】槙島 光希
(72)【発明者】
【氏名】丸谷 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 浩太
(72)【発明者】
【氏名】杉本 淳一
(72)【発明者】
【氏名】洪 庚杓
(72)【発明者】
【氏名】金山 将也
(72)【発明者】
【氏名】瀧川 正史
【審査官】藤崎 詔夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１９６５１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２８６９１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２０５０２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０９７０８８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｄ １／０２
Ａ４７Ｌ ９／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体と、前記本体を移動させる移動部と、
掃除場所の環境地図を記憶する記憶部と、
前記環境地図上で前記掃除場所を分割して複数の分割掃除場所を生成する分割部と、
前記分割掃除場所毎に掃除を行うように前記移動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
一の前記分割掃除場所の掃除を終えた後、当該一の分割掃除場所における掃除の終了位置から、掃除を終えていない他の前記分割掃除場所のそれぞれについて定められる掃除の開始位置へ、直接または前記掃除場所に存在する障害物を迂回して到達する経路の移動距離を対比して、前記移動距離が最も短い前記他の分割掃除場所を特定し、当該他の分割掃除場所を前記一の分割掃除場所に続いて掃除を行う次の分割掃除場所に設定して、前記次の分割掃除場所における掃除の開始位置を設定する開始位置設定部を有し、
前記一の分割掃除場所における掃除の終了後、前記終了位置から前記開始位置設定部により設定された前記次の分割掃除場所における掃除の開始位置へ、前記本体を移動させる自律型電気掃除機。
【請求項2】
前記制御部は、前記本体が前記複数の分割掃除場所を同じまたは類似する移動類型で移動して掃除を行うように、前記移動部を制御する請求項１に記載の自律型電気掃除機。
【請求項3】
前記分割部は、前記分割掃除場所の大きさが予め定める所定の大きさ以下になるように前記分割掃除場所を生成する請求項１または２に記載の自律型電気掃除機。
【請求項4】
前記分割部は、少なくとも前記環境地図における縁を含まない部分では、前記分割掃除場所を対向する辺の対を２つ有する矩形に生成し、前記制御部は、前記本体がいずれか一方の前記辺の対の間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とをいずれか他方の前記辺の対の間で一方向へずらしながら進んで前記分割掃除場所を掃除するように、前記移動部を制御し、
前記開始位置設定部は、前記終了位置から最も移動経路の短い前記他の分割掃除場所の角部を、前記次の分割掃除場所における掃除の開始位置に設定する請求項１から３のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項5】
前記一の分割掃除場所における前記一方の前記辺の対が、前記他の分割掃除場所における前記辺の対に繋がり、かつ前記終了位置と前記開始位置とが隣接している場合には、前記一の分割掃除場所における往路と復路とをずらす方向を保ったまま前記他の分割掃除場所の掃除を行う請求項４に記載の自律型電気掃除機。
【請求項6】
前記一の分割掃除場所における前記他方の前記辺の対が、前記他の分割掃除場所における前記辺の対に繋がり、かつ前記終了位置と前記開始位置とが隣接している場合には、前記一の分割掃除場所における往路と復路とをずらす方向を反転させて前記他の分割掃除場所の掃除を行う請求項４または５に記載の自律型電気掃除機。
【請求項7】
前記一の分割掃除場所における前記他方の前記辺の対が、前記他の分割掃除場所における前記辺の対に繋がり、かつ前記終了位置と前記開始位置とが隣接している場合には、前記一の分割掃除場所における前記他方の前記辺の対に繋がる前記辺の対を、前記他の分割掃除場所における前記一方の前記辺の対に設定して往来の方向を変更する請求項４または５に記載の自律型電気掃除機。
【請求項8】
前記分割部は、少なくとも前記環境地図における縁を含まない部分では、前記分割掃除場所を非矩形に生成し、前記開始位置設定部は、前記終了位置から最も近い前記他の分割掃除場所の部位を前記開始位置に設定する請求項１から３のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項9】
前記開始位置設定部は、掃除を終えていない前記他の分割掃除場所が複数ある場合には、前記移動距離が最も短くかつ掃除を終えた前記分割掃除場所に接している縁の長さが最も長い前記他の分割掃除場所を前記次の分割掃除場所に設定して、当該次の分割掃除場所に前記開始位置を設定する請求項１から８のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明に係る実施形態は、自律型電気掃除機に関する。
【背景技術】
【0002】
掃除場所を複数に分割あるいは細分し、分割された小領域の掃除場所毎に掃除を行う自律走行型の電気掃除機（掃除ロボット、自律型電気掃除機）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１４７０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
掃除場所を複数に分割あるいは細分した小領域を、小領域毎に掃除することで、掃除場所全体を効率的に掃除できる可能性がある。
【0005】
ところで、掃除場所全体を小領域毎に掃除するためには、自律型電気掃除機は、ある小領域の掃除を終えた都度、別の小領域へ移動しなければならない。
【0006】
そして、ある小領域から他の小領域（つまり、次に掃除を行う領域）へ移動する際に、他の小領域における移動先の設定の仕方によっては、ある小領域の移動元から他の小領域の移動先への移動距離が、不必要に長くなってしまう場合がある。そうすると、掃除に要する移動距離は却って増加し、掃除の効率が低下する虞がある。
【0007】
そこで、本発明は、掃除場所を複数に分割あるいは細分し、小領域毎に掃除を行う際に、小領域間を効率的に移動可能な自律型電気掃除機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機は、本体と、前記本体を移動させる移動部と、掃除場所の環境地図を記憶する記憶部と、前記環境地図上で前記掃除場所を分割して複数の分割掃除場所を生成する分割部と、前記分割掃除場所毎に掃除を行うように前記移動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、一の前記分割掃除場所の掃除を終えた後、当該一の分割掃除場所における掃除の終了位置から、掃除を終えていない他の前記分割掃除場所のそれぞれについて定められる掃除の開始位置へ、直接または前記掃除場所に存在する障害物を迂回して到達する経路の移動距離を対比して、前記移動距離が最も短い前記他の分割掃除場所を特定し、当該他の分割掃除場所を前記一の分割掃除場所に続いて掃除を行う次の分割掃除場所に設定して、前記次の分割掃除場所における掃除の開始位置を設定する開始位置設定部を有し、前記一の分割掃除場所における掃除の終了後、前記終了位置から前記開始位置設定部により設定された前記次の分割掃除場所における掃除の開始位置へ、前記本体を移動させる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機を含む運転制御システムを示すシステム構成図。
【図2】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の右側面図。
【図3】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の底面図。
【図4】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機のブロック図。
【図5】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図。
【図6】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第二例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図。
【図7】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第一例と、の模式的な図。
【図8】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第二例と、の模式的な図。
【図9】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第三例と、の模式的な図。
【図10】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第三例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図。
【図11】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第四例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図。
【図12】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第五例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
【0011】
図１は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機を含む運転制御システムを示すシステム構成図である。
【0012】
図１に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、運転制御システム２に通信可能に接続されている。
【0013】
運転制御システム２は、電気通信網３に通信可能に接続されるサーバ４を含んでいる。運転制御システム２は、遠隔操作端末５と自律型電気掃除機１との間で双方向に情報を通信する通信回線を確立する。また、運転制御システム２は、構内端末６と自律型電気掃除機１との間で双方向に情報を通信する通信回線を確立する。なお、遠隔操作端末５および構内端末６を操作端末７と総称する。操作端末７は、情報端末である。自律型電気掃除機１は、運転制御システム２を通じて操作の簡便さ、操作の手軽さ、操作のし易さなど、使用者の使いやすさ（利便性）を向上させる。
【0014】
電気通信網３は、外部ネットワーク８と、構内通信網９と、構内通信網９と外部ネットワーク８との間で情報を中継する中継通信機器１１と、を含んでいる。
【0015】
構内通信網９は、中継通信機器１１を含む無線または有線の電気通信網である。自律型電気掃除機１および構内端末６は、構内通信網９に通信可能に接続されている。構内通信網９は、所謂イントラネットである。構内通信網９は、使用者に極めて簡便な通信環境を提供する。
【0016】
外部ネットワーク８は、インターネット１３を含んでいる。中継通信機器１１、サーバ４、および遠隔操作端末５は、公衆電話網や携帯電話網などを介してインターネット１３に接続されている。運転制御システム２は、インターネット１３を介在させることによって、自律型電気掃除機１と遠隔操作端末５との間で、極めて簡便な通信環境を使用者に提供する。
【0017】
サーバ４は、自律型電気掃除機１と遠隔操作端末５との間で情報を仲介している。サーバ４は、インターネット１３を介して多数の自律型電気掃除機１と通信している。サーバ４は、それぞれの自律型電気掃除機１に識別子を付与している。自律型電気掃除機１の使用者は、サーバ４が提供する識別子によって、遠隔操作端末５と自宅の自律型電気掃除機１との間に、または遠隔操作端末５と使用者が所有する自律型電気掃除機１との間に双方向通信を確立する。
【0018】
遠隔操作端末５は、公衆無線回線や携帯電話回線を介してインターネット１３に接続されている。遠隔操作端末５は、サーバ４と双方向通信する。遠隔操作端末５は、自律型電気掃除機１の掃除運転の開始指示、および停止指示などの操作指示の入力を受け付ける。これら、掃除運転の開始指示、および停止指示などの操作指示は、通信回線を介して自律型電気掃除機１に送信される。また、遠隔操作端末５は、運転中、一時停止中、および停止中など、自律型電気掃除機１の状態を通知する情報をサーバ４から取得して自律型電気掃除機１の状態を画面に出力する。運転制御システム２は、遠隔操作端末５から自宅の自律型電気掃除機１へ指令を含む情報を送信可能にし、自律型電気掃除機１から遠隔操作端末５へ自律型電気掃除機１の状態を表す情報を含む情報を受信可能にする。つまり、運転制御システム２は、外出先で遠隔操作端末５から自宅の自律型電気掃除機１を操作可能な環境を提供できる。使用者は、例えば、自宅を不在にしている外出中に、自律型電気掃除機１を操作して自宅の掃除を適時に行うことができる。
【0019】
自律型電気掃除機１は、いわゆるロボットクリーナーである。自律型電気掃除機１は、本体ケース２１に設けられる二次電池２２の電力を消費して自律で移動（走行）する。自律型電気掃除機１は、居室内の被掃除領域の被掃除面（床面）を動き回って（被掃除領域を網羅的に移動して）塵埃を捕集する。また、自律型電気掃除機１は、掃除運転の後、充電台２３へ帰巣して次の掃除運転を待機する。
【0020】
充電台２３は、居室内の被掃除面に設置されている。充電台２３は、自律型電気掃除機１を円滑に接続または離脱可能な形状を有している。充電台２３は、自律型電気掃除機１が接続された状態で、商用交流電源から二次電池２２へ電力を導く電源コード２４を備えている。電源コード２４は、二次電池２２へ送電する電路である。自律型電気掃除機１は、次の掃除運転の待機時に充電台２３に帰巣して二次電池２２を充電することができる・そのため、自律型電気掃除機１は、使用者による充電の手間を省き、かつ使用者の求めによる突発的な掃除運転に対応できる。
【0021】
次に、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機１について詳細に説明する。
【0022】
図２は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の右側面図である。
【0023】
図３は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の底面図である。
【0024】
【0025】
図２および図３に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、本体ケース２１と、本体ケース２１の底部に設けられる回転清掃体としての回転ブラシ３１と、回転ブラシ３１を回転駆動させるブラシ用電動機３２と、本体ケース２１の後部に設けられる塵埃容器３３と、本体ケース２１内に収容されて塵埃容器３３に流体的に接続される電動送風機３５と、本体ケース２１を床面上で移動させる移動部４１と、本体ケース２１に設けられて自律型電気掃除機１の周囲の画像Ｉを撮影するカメラ部４２と、移動部４１を制御して被掃除面上の自律型電気掃除機１を自律で移動させる制御部４３と、電動送風機３５、移動部４１、カメラ部４２、および制御部４３で消費される電力を蓄える二次電池２２と、を備えている。
【0026】
本体ケース２１は、例えば合成樹脂製であり、扁平な円柱形状(円盤形状)を有している。平面視で実質的に円形の本体ケース２１は、他の形状に比べて旋回時の旋回半径を小さく抑制できる。本体ケース２１の底面は、空気とともに被掃除面上の塵埃を吸い込む吸込口４５を有している。
【0027】
吸込口４５は、電動送風機３５が発生させる負圧によって空気とともに塵埃を吸い込む。吸込口４５は、本体ケース２１の幅方向に延びている。換言すると、吸込口４５の左右方向の開口幅は、吸込口４５の前後方向の開口幅よりも大きい。本体ケース２１の底面が自律移動時に被掃除面に対向（対面）しているため、本体ケース２１の底面に設けられる吸込口４５は、被掃除面上の塵埃、または回転ブラシ３１が被掃除面から掻き上げた塵埃を容易に吸い込むことができる。
【0028】
回転ブラシ３１は、吸込口４５に配置されている。回転ブラシ３１の回転中心線は、自律型電気掃除機１の幅方向に向けられている。回転ブラシ３１は、自律型電気掃除機１を被掃除面上に移動可能な状態で置いたとき、被掃除面に接触する。そのため、自律型電気掃除機１は、前進移動中、回転ブラシ３１を回転駆動させることによって、被掃除面上の塵埃を掻き上げて吸込口４５へ効率的に吸い込むことができる。
【0029】
ブラシ用電動機３２は、回転ブラシ３１を正転（前進時に自律型電気掃除機１の推進力を補助する方向）または逆転（後退時に自律型電気掃除機１の推進力を補助する方向）へ回転させる。
【0030】
塵埃容器３３は、電動送風機３５が発生させる吸込負圧によって吸込口４５から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃容器３３は、塵埃を濾過捕集するフィルタや、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離（直進する空気と塵埃との慣性力の差で塵埃と空気とを分離する分離方式）などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置である。
【0031】
電動送風機３５は、二次電池２２の電力を消費して駆動する。電動送風機３５は、塵埃容器３３から空気を吸い込んで吸込負圧を生じさせる。塵埃容器３３に発生した負圧は、吸込口４５に作用する。本体ケース２１は、電動送風機３５の排気（清浄な空気）を、本体ケース２１の外側へ流出させる排気口（図示省略）を有している。
【0032】
移動部４１は、少なくとも一対の駆動輪４６と、それぞれの駆動輪４６を個別に駆動させる複数の駆動部としての電動機４７と、駆動輪４６とともに本体ケース２１を床面に支える従動輪４８と、を備えている。
【0033】
駆動輪４６は、被掃除面上の本体ケース２１を移動させる。駆動輪４６は、幅方向（左右幅方向）に延びる車軸（図示省略）を有している。一対の駆動輪４６の車軸は、実質的に同一線上に配置されている。そのため、自律型電気掃除機１は、容易に直進および旋回することができる。一対の駆動輪４６の間には、吸込口４５が配置されている。駆動輪４６は、懸架装置（いわゆるサスペンション、図示省略）によって被掃除面に押さえつけられている。自律型電気掃除機１は、駆動輪４６に代えて、無限軌道（図示省略）を備えていても良い。
【0034】
電動機４７は、それぞれの駆動輪４６を独立して駆動させる。つまり、左右の駆動輪４６を同じ方向へ回転させることによって直進（前進、または後退）し、左右の駆動輪４６を異なる方向へ回転させることによって旋回（右旋回、または左旋回）する。自律型電気掃除機１は、直進と旋回（進行方向の変更）とを組み合わせて被掃除面上を自律で移動する。また、自律型電気掃除機１は、左右の駆動輪４６の出力を上下させて前進、または後退の速度を調整したり、左右の駆動輪４６の出力を相違させて旋回半径の大小を調整したりすることができる。
【0035】
従動輪４８は、本体ケース２１の下部の幅方向の略中央部、かつ本体ケース２１の下部の前部に配置されている。従動輪４８は、円形の回転体であり、例えばキャスターである。従動輪４８は、自律型電気掃除機１の前進、後退、および旋回に容易に追従して向きを変え、自律型電気掃除機１の移動（走行）を安定させる。なお、駆動輪４６の車軸、従動輪４８の車軸に支えられる自律型電気掃除機１の重心は、一対の駆動輪４６と従動輪４８とがなす三角形の内側に配置されていることが好ましい。その場合、自律型電気掃除機１は、転倒する危険性を下げて、安定して移動することができる。なお、従動輪４８はなくても良い。
【0036】
図４は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機のブロック図である。
【0037】
図２および図３に加えて図４に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、ブラシ用電動機３２、移動用の電動機４７、電動送風機３５、カメラ部４２、制御部４３、および二次電池２２に加えて、通信部５１と、報知部５２と、表示部５３と、を備えている。
【0038】
通信部５１は、構内通信網９に無線で双方向通信可能に接続される無線通信部（図示省略）、充電台２３に赤外線信号を送信する、例えば赤外線発光素子を含む送信部、および充電台２３やリモートコントローラー（図示省略）からの赤外線信号を受信する、例えばフォトトランジスタを含む受信部（図示省略）と、を備えている。
【0039】
無線通信部と中継通信機器１１との間には、無線通信回線が確立される。無線通信部は、中継通信機器１１を介して操作端末７へ情報を送信する一方、中継通信機器１１を介して操作端末７から情報を受信する。
【0040】
無線通信部は、中継通信機器１１を介して操作端末７へ運転を開始することを知らせる情報を送信する。また、無線通信部は、中継通信機器１１を介して操作端末７から運転を中止させる指示を含む情報を受信する。つまり、自律型電気掃除機１は、通信部５１によって操作端末７から遠隔操作が可能であり、使用者の利便を向上させる。
【0041】
報知部５２は、音声や警告音などの音によって、使用者や自律型電気掃除機１の周囲にいる第三者に運転の開始などの適宜の情報を知らせる。報知部５２は、例えばスピーカーである。
【0042】
表示部５３は、点灯や点滅などの光学的な表示や、文字や図形の表示によって、使用者や自律型電気掃除機１の周囲にいる第三者に運転の開始などの適宜の情報を知らせる。表示部５３は、例えば、本体ケース２１の天面に設けられるディスプレーである。
【0043】
自律型電気掃除機１の使用者は、報知部５２から出力される音、および表示部５３に表示される視覚的な情報を通じて、自律型電気掃除機１の状態を容易に知ることができる。また、自律型電気掃除機１の使用者は、通信部５１および操作端末７を含む運転制御システム２を通じて、自律型電気掃除機１の状態を容易に知ることができる。なお、自律型電気掃除機１は、報知部５２および表示部５３のいずれか一方のみを備えていても良い。
【0044】
カメラ部４２は、自律型電気掃除機１の正面に設けられて、自律型電気掃除機１の前方を撮影する。カメラ部４２は、例えばデジタルカメラである。つまり、カメラ部４２は、撮影した画像を電気信号に変換する撮像素子６０（イメージセンサー）と、撮像素子６０に像を結ぶ（生じさせる）光学系６１と、を備えている。撮像素子６０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ（Charge-Coupled Device image sensor）や、ＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor）である。そのため、自律型電気掃除機１は即座に画像をデジタルデータで取り扱うことができる。つまり、カメラ部４２で撮影された画像は、例えば画像処理回路（図示省略）を利用することで所定のデータ形式に圧縮したり、二値画像に変換したり、グレースケールに変換したりすることができる。カメラ部４２は、例えば数十ミリ秒毎、または数秒毎などの所定の時間間隔でデジタルの画像を撮影する。カメラ部４２は、例えば可視光領域の画像を撮影する。可視光領域の画像は、例えば赤外領域の画像に比べて画質が良好であり、複雑な画像処理を施すことなく使用者に視認可能な情報を容易に提供できる。
【0045】
光学系６１は、例えばレンズ（図示省略）と、レンズカバー（図示省略）とを含んでいる。レンズカバーは、レンズを覆って保護している。レンズカバーは、レンズに達する光を調整するレンズフィルターであっても良い。
【0046】
なお、カメラ部４２は、単眼カメラであっても良いし（図３中に破線で示す）、ステレオカメラであっても良い（図３中に二点鎖線で示す）。ステレオカメラの場合には、カメラ部４２で実質的に同時に撮影する２つの画像（ステレオ画像）は、自律型電気掃除機１の幅方向の中心線を延長した前方の位置を含む撮影範囲で重なり合っている。この場合、カメラ部４２は、撮影範囲における奥行き（自律型電気掃除機１から見た離間距離）の情報を得ることができる。
【0047】
また、カメラ部４２には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や電球などの照明装置（図示省略）が併設されていても良い。照明装置は、カメラ部４２の撮影範囲の一部または全部を照らす。照明装置は、家具などの障害物の陰のような暗い場所や、夜間などの暗い環境下であっても、カメラ部４２による適切な画像の取得を可能にする。
【0048】
制御部４３は、例えば中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Read Only Memory、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Random access memory、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。主記憶装置には、カメラ部４２で撮影された画像を記憶する画像記憶部６５が確保されている。補助記憶装置は、例えば不揮発性メモリのように書き換え可能なものであることが好ましい。
【0049】
制御部４３は、ブラシ用電動機３２、移動用の電動機４７、電動送風機３５、カメラ部４２、通信部５１、報知部５２、表示部５３、および二次電池２２に電気的に接続されている。制御部４３は、通信部５１を介して操作端末７、充電台２３、およびリモートコントローラーから受信する指令に応じてブラシ用電動機３２、移動用の電動機４７、電動送風機３５、カメラ部４２、通信部５１、報知部５２、表示部５３、および二次電池２２を制御する。
【0050】
制御部４３は、自律型電気掃除機１の自律移動を制御する自律制御部７１と、カメラ部４２の動作を制御するカメラ制御部７２と、を備えている。
【0051】
自律制御部７１は、移動部４１の電動機４７の動作を制御する移動制御部７５と、ブラシ用電動機３２、および電動送風機３５の動作を制御する掃除制御部７６と、を備えている。
【0052】
移動制御部７５は、移動部４１の電動機４７に流れる電流の大きさ、および向きを制御して、電動機４７を正転、または逆転させる。移動制御部７５は、電動機４７を正転、または逆転させることで、駆動輪４６の駆動を制御している。
【0053】
また、移動制御部７５は、掃除場所の環境地図情報（Environment Map、図示省略）を記憶する地図情報記憶部７７を備えている。移動制御部７５は、環境地図情報に基づいて移動経路を設定し、この移動経路に倣って自律型電気掃除機１を被掃除面上で自律移動させる。換言すると、制御部４３は、環境地図情報に基づいて自律型電気掃除機１を移動させて掃除場所の掃除を行う。
【0054】
地図情報記憶部７７は、補助記憶装置に確保される記憶領域に構築されたデータの集合であって、適宜のデータ構造を有している。地図情報記憶部７７は、補助記憶装置から主記憶装置に読み込まれて利用され、適宜の更新を経て、補助記憶装置へ上書きされる。
【0055】
環境地図情報は、いわゆるマップである。環境地図情報は、自律型電気掃除機１の使用に際して、事前に準備されるものであっても良いし、Simultaneous Localization and Mapping（ＳＬＡＭ）によって自己位置推定と同時に作成されるものであっても良い。ＳＬＡＭで環境地図情報を作成する場合には、自律型電気掃除機１は、自機の前方（前進方向）の画像を撮影するカメラ部４２の他に、マップの作成に必要なカメラや、エンコーダーなどの種々のセンサー（図示省略）を備えていることが好ましい。環境地図情報は、掃除運転にともなう移動の過程で作成、および更新されても良い。
【0056】
環境地図情報は、自律型電気掃除機１と操作端末７とで共有される。そのため、通信部５１は、中継通信機器１１を介して操作端末７へ環境地図情報を送信する。環境地図情報を共有することによって、使用者は、操作端末７を通じて自律型電気掃除機１の現在位置（位置情報）を正確に把握できる。また、使用者は、操作端末７を通じて自律型電気掃除機１を環境地図情報上の任意の箇所を指定して自律型電気掃除機１を移動させることができる。そして、使用者は、カメラ部４２が撮影する画像によって、自律型電気掃除機１を移動させた先（つまり移動の目的地）の状況を容易に把握することができる。
【0057】
さらに、移動制御部７５は、環境地図上で掃除場所を分割して複数の分割掃除場所ＳＣＥを生成する分割部７８を備えている。
【0058】
分割部７８は、環境地図に、生成した分割掃除場所ＳＣＥを識別する。ここで言う識別とは、例えば環境地図情報のデータ構造に分割掃除場所ＳＣＥを記録するものであっても良いし、環境地図情報のデータ構造に関連付けられた別途のデータ構造に分割掃除場所ＳＣＥを記録するものであっても良い。
【0059】
分割部７８は、予め定義される手順、あるいは算法（アルゴリズム）に従って掃除場所を分割する。例えば、分割部７８は、掃除場所を所定の形状および大きさの複数の均一または不均一な分割掃除場所ＳＣＥに分割する。所定の形状には、例えば矩形や非矩形（例えば円形）が用いられる。また、分割部７８は、居間、廊下、台所、寝室、浴室などの部屋毎に分割掃除場所ＳＣＥを生成する。分割部７８は、カメラ部４２が撮影した画像や、壁や天井へ向けた距離センサーの検知結果に基づいて、ドアの幅や高さなど部屋の区切りとして識別可能な典型的な幾何学的形状を識別し、ドアおよび壁の位置決定を試みる。そして、分割部７８は、決定したドアや壁の位置に基づいて分割掃除場所ＳＣＥを生成する。さらに、分割部７８は、床材（フローリングやカーペット）の境界を検知可能なセンサーの検知結果に基づいて分割掃除場所ＳＣＥを生成する。環境地図と分割掃除場所ＳＣＥとは、表示部５３に表示できることが好ましい。使用者は、表示部５３を通じて環境地図と分割掃除場所ＳＣＥとを確認し、分割掃除場所ＳＣＥの境界を移動したり、新しい境界を追加したりして、分割掃除場所ＳＣＥを修正したり、分割掃除場所ＳＣＥを使用者のニーズに適合させたりできることが好ましい。
【0060】
また、分割部７８は、分割掃除場所ＳＣＥの大きさが予め定める所定の大きさ以下になるよう分割掃除場所ＳＣＥを生成しても良い。「分割掃除場所ＳＣＥの大きさ」には、分割掃除場所ＳＣＥの形状、分割掃除場所ＳＣＥの寸法、分割掃除場所ＳＣＥの広がり、および分割掃除場所ＳＣＥの広がりの程度を含む。例えば、分割部７８は、それぞれの分割掃除場所ＳＣＥが自機の大きさより大きく、かつ１辺３メートル以下の正方形や、直径３メートル以下の円形の分割掃除場所ＳＣＥを生成する。
【0061】
なお、分割掃除場所ＳＣＥを生成する際に、環境地図の縁、つまり掃除場所の境界を含まない部分では、複数の均一な分割掃除場所ＳＣＥを容易に生成できる一方で、環境地図の縁を含む部分では、他の部位と同じ形状と大きさとを有する均一な分割掃除場所ＳＣＥを生成できない場合がある。例えば、環境地図の縁、つまり掃除場所の境界を含まない部分では、一様な矩形の分割掃除場所ＳＣＥを生成できる一方で、掃除場所の境界を含む部分では、他の部位の分割掃除場所ＳＣＥと同じ形状の分割掃除場所ＳＣＥを生成できず、他の部位の分割掃除場所ＳＣＥの一部を切り欠いた形状を有する分割掃除場所ＳＣＥが生成される場合がある。このような、環境地図の縁を含んでいるために、環境地図を含まない部分に生成される一様な形状の分割掃除場所ＳＣＥとは異なる形状を有する分割掃除場所ＳＣＥを、異形分割掃除場所ＶＳＣＥと呼ぶ。
【0062】
移動制御部７５は、複数の分割掃除場所ＳＣＥを、同じまたは類似する移動類型（移動パターン）で移動して掃除を行う。
【0063】
ここで、同じまたは類似する移動類型とは、例えばジグザグ走行、ランダム走行、反射走行、渦巻き走行を含む既知の移動規則のいずれかを単一で繰り返して複数の分割掃除場所ＳＣＥを掃除する場合を含む。また、同じまたは類似する移動類型とは、既知の移動規則を組み合わせて、この組合せを複数の分割掃除場所ＳＣＥのそれぞれにおいて同じように繰り返して掃除する場合を含む。
【0064】
ジグザグ走行では、移動制御部７５は、対向する辺の対を２つ有する矩形の分割掃除場所ＳＣＥを画定し、かついずれか一方の辺の対の間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とをいずれか他方の辺の対の間で一方向へずらしながら進む。つまり、ジグザグ走行では、一方の辺の対の間における往路と復路とは、他方の辺の対の離間方向へ離間している。往路と復路との離間距離は、吸込口４５の幅寸法より小さいことが好ましい。そうすることで、自律型電気掃除機１は、往路における吸込口４５の軌跡と復路における吸込口４５の軌跡との間に重複部分を生じることになり、被掃除面をよりきれいに掃除できる。なお、ジグザグ走行では、非矩形、例えば円形の分割掃除場所ＳＣＥに適用することもできる。この場合、移動制御部７５は、直交する２軸のうち、いずれか一方の軸の方向へ往来を繰り返し、かつ往路と復路とをいずれか他方の軸において一方向へずらしながら進む。分割掃除場所ＳＣＥの縁に達する都度、往来の方向（往路と復路）が入れ替わる。なお、往来の方向、および往路と復路とがずれる方向が同じジグザグ走行は、「同じジグザグ走行」の一例である。往来の方向が異なっていたり、往路と復路とがずれる方向が異なっていたりするジグザグ走行は、「類似するジグザグ走行」の一例である。例えば、往来の方向が同じであり、往路と復路とがずれる方向が異なるジグザグ走行は、「類似するジグザグ走行」である。
【0065】
ランダム走行では、移動制御部７５は、例えば壁に接近するか否かに係わらず、一見、規則性のない任意の方向へ進行方向を適宜に変更して分割掃除場所ＳＣＥを網羅的に動き回る。
【0066】
反射走行では、移動制御部７５は、例えば壁に接近、または接触する都度、任意の方向へ進行方向を適宜に変更して分割掃除場所ＳＣＥを網羅的に動き回る。
【0067】
渦巻き走行では、移動制御部７５は、例えば分割掃除場所ＳＣＥの中心部から外側へ向かって渦巻き状に、または分割掃除場所ＳＣＥの縁から中心部へ向かって渦巻き状に動き回る。
【0068】
掃除制御部７６は、ブラシ用電動機３２、および電動送風機３５を個別に制御する。
【0069】
カメラ制御部７２は、カメラ部４２のシャッターの動作を制御する。カメラ制御部７２は、シャッターを所定の時間間隔で動作させることで、所定の時間間隔毎にカメラ部４２に画像を撮像させる。カメラ制御部７２は、カメラ部４２で撮影された画像Ｉを画像記憶部６５に記憶する。なお、画像記憶部６５に記憶される画像情報は、カメラ部４２で撮影された画像Ｉの全ての情報を含んでいても良く、例えば、カメラ部４２で撮影された画像Ｉをグレースケールに変換した画像（以下、カメラ部４２で撮影された元の画像Ｉと同じく画像Ｉと呼ぶ。）であっても良い。グレースケール画像の場合には、画像Ｉの画素値は輝度値と一致する。グレースケールに変換した画像Ｉを保存する場合には、制御部４３は、元画像を記憶する場合に比べて、画像記憶部６５に割り当てるメモリ領域の容量（リソース）を少量で済ませることが可能である。また、グレースケールに変換した画像Ｉを以後の処理に使用する場合には、制御部４３は、元画像を処理する場合に比べて中央処理装置の負荷を軽減できる。
【0070】
なお、カメラ制御部７２で実行される画像Ｉのグレースケール化を含む画像処理は、カメラ部４２で実行されても良い。カメラ部４２で画像処理を実行することによって、中央処理装置の負荷が軽減される。
【0071】
また、カメラ制御部７２は、照明装置の点灯と消灯とを制御する。
【0072】
二次電池２２は、ブラシ用電動機３２、移動用の電動機４７、電動送風機３５、カメラ部４２、制御部４３、通信部５１、報知部５２、および表示部５３の電源である。換言すると、二次電池２２が蓄えている電力は、自律移動に費やされる。なお、図４において、二次電池２２から各部へ電力を供給する電力線の図示は省略した。二次電池２２は、ブラシ用電動機３２、移動用の電動機４７、電動送風機３５、制御部４３、カメラ部４２、および通信部５１へ供給される電力を蓄えている。そのため、自律型電気掃除機１は、電源コードを必要とせず、電源コードの長さや敷設経路に制約されることなく、自由に自律移動することができる。
【0073】
二次電池２２は、例えば本体ケース２１の底面や背面に設けられる充電端子（図示省略）に電気的に接続されている。自律型電気掃除機１は、充電台２３に帰巣すると、この充電端子を充電台２３に電気的に接続する。そのため、自律型電気掃除機１は、使用者の手を煩わせることなく、二次電池２２を充電台２３に電気的に接続することが可能であり、かつ、次の掃除運転を待機している最中、二次電池２２を充電することができる。
【0074】
ところで、移動制御部７５は、環境地図情報に基づいて移動経路を設定し、この移動経路に倣って被掃除面上を自律移動する。このとき、移動制御部７５は、分割掃除場所ＳＣＥ毎に掃除を行う。
【0075】
図５は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図である。
【0076】
説明を簡単にするために、図５に示す掃除場所ＣＡは、短辺の２倍の長さの長辺を有する長方形である。分割部７８は、掃除場所ＣＡを隣り合う２つの正方形の分割掃除場所ＳＣＥに細分化しているものとする。分割掃除場所ＳＣＥは、対向する辺の対ＰＳを２つ有している。換言すると、分割掃除場所ＳＣＥは、対向する２つの辺Ｓ１、Ｓ２を有する第一の辺の対ＰＳ１、および対向する２つの辺Ｓ３、Ｓ４を有する第二の辺の対ＰＳ２で確定されている。また、分割掃除場所ＳＣＥは、掃除場所ＣＡの境界に倣って整然と生成され、異形分割掃除場所ＶＳＣＥは、存しないものとする。
【0077】
また、図５の地図には、上下左右の方向を便宜的に規定する。２つの分割掃除場所ＳＣＥは、左右に並び、ある１つの辺を、図中に一点鎖線で示す境界線として共有している。つまり、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一辺Ｓ１は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第一辺Ｓ１に繋がり、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第二辺Ｓ２は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二辺Ｓ２に繋がる。換言すると、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一の辺の対ＰＳ１は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第一の辺の対ＰＳ１に繋がっている。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一辺Ｓ１、および右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第一辺Ｓ１は、掃除場所ＣＡの上側辺である。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第二辺Ｓ２、および右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二辺Ｓ２は、掃除場所ＣＡの下側辺である。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒとは、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右側辺にあたる第四辺Ｓ４と右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左側辺にあたる第三辺Ｓ３とを共有している。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左側辺にあたる第三辺Ｓ３は、掃除場所ＣＡの左側辺であり、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右側辺にあたる第四辺Ｓ４は、掃除場所ＣＡの右側辺である。
【0078】
そして、移動制御部７５は、先ずいずれか一方の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を開始した後、その分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えるまで、他方の分割掃除場所ＳＣＥへ移動することなく、一方の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を完遂する。移動制御部７５は、一方の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えた後、他方の分割掃除場所ＳＣＥへ移動する。移動制御部７５は、他方の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を開始した後、その分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えるまで、一方の分割掃除場所ＳＣＥへ移動することなく、他方の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を完遂する。
【0079】
しかしながら、複数の分割掃除場所ＳＣＥを個別に掃除する場合、ある分割掃除場所ＳＣＥから他の分割掃除場所ＳＣＥへ移動する際に、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける移動先の設定の仕方によっては、ある分割掃除場所ＳＣＥの移動元から他の分割掃除場所ＳＣＥの移動先への移動距離が、不必要に長くなってしまう場合がある。
【0080】
例えば、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの掃除が終わった後、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける掃除の開始位置、つまり移動先を左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左下隅に設定してしまうと、自律型電気掃除機１は、複数の分割掃除場所ＳＣＥの間を移動するために、掃除場所全体における対角線（掃除場所の右上隅と左下隅を結ぶ線分）を移動しなければならず効率に劣る（図５中に×印を記した実線矢印）。
【0081】
そこで、本実施形態に係る自律型電気掃除機１の移動制御部７５は、一の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えた後、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の開始位置ＳＬを、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の終了位置ＥＬから他の分割掃除場所ＳＣＥにおける開始位置ＳＬへの移動距離に基づいて定める開始位置設定部７９を備えている。一の分割掃除場所ＳＣＥの掃除の順序と、他の分割掃除場所ＳＣＥの掃除の順序は連続して先後する。
【0082】
図５では、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥの掃除が終わった後（一の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の終了位置ＥＬ）、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌ移動先（他の分割掃除場所ＳＣＥにおける開始位置ＳＬ）を左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右上隅に設定し得る。
【0083】
開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥの掃除が終わった後、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける移動先（開始位置ＳＬ）を決定するために、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの４つの隅（右上隅、右下隅、左上隅、および左下隅）それぞれへの移動距離（最短経路における移動距離）を算出し、算出した移動距離の大小関係を比較して、移動距離が最も短い隅を探索する。図５では、移動距離が最も短い隅（角部）として、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右上隅が探索される。
【0084】
図６は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第二例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図である。
【0085】
図６に示す掃除場所ＣＡは、隣り合う２つの分割掃除場所ＳＣＥの境界に、部屋を区切る壁のような障害物Ｏが存在している。右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒと左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌとは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅と左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅とで繋がっている。
【0086】
例えば、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの掃除が終わった後、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける掃除の開始位置ＳＬ、つまり移動先を左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右上隅に設定してしまうと、自律型電気掃除機１は、複数の分割掃除場所ＳＣＥの間を移動するために、障害物Ｏを回避しなければならず効率に劣る（図６中に×印を記した実線矢印）。
【0087】
そこで、開始位置設定部７９は、一の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えた後、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の開始位置ＳＬを、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の終了位置ＥＬから他の分割掃除場所ＳＣＥにおける開始位置ＳＬへの移動距離Ｄに基づいて、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける開始位置ＳＬを定める。
【0088】
図６では、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥの掃除が終わった後（一の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の終了位置ＥＬ）、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける移動先（他の分割掃除場所ＳＣＥにおける開始位置ＳＬ）を左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅に設定し得る。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの４つの隅のうち、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅から障害物Ｏを迂回して到達するための移動距離が最も短い隅である。
【0089】
開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの右上隅で右側の分割掃除場所ＳＣＥの掃除が終わった後、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける移動先（開始位置ＳＬ）を決定するために、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの４つの隅それぞれへの移動距離（最短経路における移動距離）を算出し、障害物Ｏを迂回して到達するための移動距離が最も短い隅を探索する。
【0090】
なお、開始位置設定部７９は、隣り合う分割掃除場所ＳＣＥの境界にある障害物Ｏだけでなく、分割掃除場所ＳＣＥ（主に終了位置ＥＬを含む分割掃除場所ＳＣＥ）の内側に存在する障害物についても、これを迂回して到達するための移動距離が最も短い隅を探索する。
【0091】
本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、図５および図６で例示した算法（アルゴリズム）によって、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥから、次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥへ移動することで、移動距離を短縮し、かつ移動に要する時間を短縮して、効率的な掃除を行うことができる。
【0092】
次いで、分割掃除場所ＳＣＥと分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型との関係について、詳しく説明する。
【0093】
図７は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第一例と、の模式的な図である。
【0094】
移動制御部７５は、分割掃除場所ＳＣＥを移動類型に含まれるジグザグ走行で移動して掃除を行うものとする。このジグザグ走行は、分割掃除場所ＳＣＥを確定する縁（外縁、境界、辺）に倣う。つまり、移動制御部７５は、分割掃除場所ＳＣＥの第一の辺の対ＰＳ１または第二の辺の対ＰＳ２のいずれか一方の間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第一の辺の対ＰＳ１または第二の辺の対ＰＳ２のいずれか他方の間で一方向へずらしながら進んで分割掃除場所ＳＣＥを掃除するものとする。
【0095】
なお、説明の便宜のため、ジグザグ走行時に自律型電気掃除機１が往来する辺の対を一方の辺の対ＰＳａと呼び、自律型電気掃除機１が往路と復路とを一方向へ移動させる辺の対を他方の辺の対ＰＳｂと呼ぶ。
【0096】
移動類型の第一例として、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左上隅、つまり左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一辺Ｓ１と第三辺Ｓ３とがなす角から掃除を開始し、第一辺Ｓ１と第二辺Ｓ２との間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第三辺Ｓ３から第四辺Ｓ４へ向かって一方向へずらしながら移動するものとする。つまり、図７の場合では、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一の辺の対ＰＳ１が一方の辺の対ＰＳａであり、第二の辺の対ＰＳ２が他方の辺の対ＰＳｂである。
【0097】
このような場合、自律型電気掃除機１は、第一辺Ｓ１を離れて第二辺Ｓ２に到達し、旋回して第四辺Ｓ４を向き、第二辺Ｓ２に沿って第四辺Ｓ４へ近づき、旋回して第一辺Ｓ１を向き、第二辺Ｓ２を離れて第一辺Ｓ１に到達し、旋回して第四辺Ｓ４を向き、第一辺Ｓ１に沿って第四辺Ｓ４へ近づき、旋回して第二辺Ｓ２を向き、第一辺Ｓ１を離れて第二辺Ｓ２に到達する、というような移動を繰り返して左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌを掃除する。このようなジグザグ走行では、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右上隅、つまり第一辺Ｓ１と第四辺Ｓ４とがなす角、または右下隅、つまり第二辺Ｓ２と第四辺Ｓ４とがなす角、で分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの掃除を終える。図７では左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅で掃除を終える。
【0098】
自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの掃除を終えると、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒを掃除するために、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒへ移動する。このとき、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける掃除の開始位置ＳＬを、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける掃除の終了位置ＥＬから右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける開始位置ＳＬへの移動距離Ｄに基づいて、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける開始位置ＳＬを定める。
【0099】
矩形の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌでは、いずれかの隅から掃除を始めることが好ましい。そこで、開始位置設定部７９は、一の分割掃除場所ＳＣＥの終了位置ＥＬから最も移動距離の短い他の分割掃除場所ＳＣＥの隅を開始位置ＳＬに定める。
【0100】
具体的には、開始位置設定部７９は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅から右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの４つの隅への最短の移動距離を探索する。何ら障害物がない場合には、最短の移動距離は、実質的に二地点間の直線距離に相当する。掃除場所に家具のような障害物があったり、分割掃除場所ＳＣＥを隔てる壁のような障害物があったりすると、最短の移動距離は、障害物を迂回する分、二地点間の直線距離よりも長くなる。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅が終了位置ＥＬの場合には、図７から明らかなように、開始位置ＳＬは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅に設定される。そのため、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅を開始位置ＳＬに設定する。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの終了位置ＥＬと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの開始位置ＳＬとは分割掃除場所ＳＣＥの境界を挟んで隣接している。
【0101】
同様に、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右上隅が終了位置ＥＬの場合には、開始位置ＳＬは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左上隅に設定される。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左上隅が終了位置ＥＬの場合には、開始位置ＳＬは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左上隅に設定される。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左下隅が終了位置ＥＬの場合には、開始位置ＳＬは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅に設定される。
【0102】
移動制御部７５は、開始位置設定部７９の設定した、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける掃除の開始位置ＳＬへ移動する。なお、終了位置ＥＬから開始位置ＳＬへ実際に移動する際に、自律型電気掃除機１が移動する経路は、最短経路でなくても良い。例えば、掃除場所ＳＡに環境地図上に識別されていない、新たな障害物Ｏが存在していれば、この障害物Ｏを回避するために最短経路から外れても良い。
【0103】
次いで、自律型電気掃除機１は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅、つまり右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二辺Ｓ２と第三辺Ｓ３とがなす角から掃除を開始する。このとき、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおけるジグザグ走行と同じように、第一辺Ｓ１と第二辺Ｓ２との間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第三辺Ｓ３から第四辺Ｓ４へ向かって一方向へずらしながら移動する。
【0104】
換言すると、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第一の辺の対ＰＳ１が一方の辺の対ＰＳａであり、第二の辺の対ＰＳ２が他方の辺の対ＰＳｂである。したがって、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける一方の辺の対ＰＳａは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける一方の辺の対ＰＳａに繋がっている。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける他方の辺の対ＰＳｂは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける他方の辺の対ＰＳｂに並列に並んでいる。さらに、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒとは、往路と復路とをずらす方向（図７の右方向）へ向かって掃除順の先後の関係で並んでいる。
【0105】
つまり、移動制御部７５は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける一方の辺の対ＰＳａが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける往路と復路とをずらす方向を保ったまま他の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を行う。
【0106】
本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、図７で例示した算法（アルゴリズム）によって、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥと次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥとで適用する走行類型を設定することで、前後の分割掃除場所ＳＣＥでの移動距離を短縮しつつ、かつ掃除に要する全移動経路を効率的に設定して、効率的な掃除を行うことができる。具体的には、図７に示すような例では、自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥと、それに続く他の分割掃除場所ＳＣＥとの間で、ジグザグ走行の向き（往復方向）を変えたり、往路と復路とをずらす方向を変更したりするような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0107】
図８は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第二例と、の模式的な図である。
【0108】
図８に示すように、移動類型の第二例として、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左上隅、つまり左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第一辺Ｓ１と第三辺Ｓ３とがなす角から掃除を開始し、第三辺Ｓ３と第四辺Ｓ４との間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第一辺Ｓ１から第二辺Ｓ２へ向かって一方向へずらしながら移動するものとする。つまり、図８の場合では、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの第二の辺の対ＰＳ２が一方の辺の対ＰＳａであり、第一の辺の対ＰＳ１が他方の辺の対ＰＳｂである。
【0109】
このような場合、自律型電気掃除機１は、第三辺Ｓ３を離れて第四辺Ｓ４に到達し、旋回して第二辺Ｓ２を向き、第四辺Ｓ４に沿って第二辺Ｓ２へ近づき、旋回して第三辺Ｓ３を向き、第四辺Ｓ４を離れて第三辺Ｓ３に到達し、旋回して第二辺Ｓ２を向き、第三辺Ｓ３に沿って第二辺Ｓ２へ近づき、旋回して第四辺Ｓ４を向き、第三辺Ｓ３を離れて第四辺Ｓ４に到達する、というような移動を繰り返して左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌを掃除する。このようなジグザグ走行では、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの左下隅、つまり第二辺Ｓ２と第三辺Ｓ３とがなす角、または右下隅、つまり第二辺Ｓ２と第四辺Ｓ４とがなす角、で分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの掃除を終える。図８では左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅で掃除を終える。
【0110】
自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの掃除を終えると、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒを掃除するために、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒへ移動する。このとき、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける掃除の開始位置ＳＬを、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける掃除の終了位置ＥＬから右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける開始位置ＳＬへの移動距離Ｄに基づいて、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける開始位置ＳＬを定める。
【0111】
開始位置設定部７９は、一の分割掃除場所ＳＣＥの終了位置ＥＬから最も移動距離の短い他の分割掃除場所ＳＣＥの隅を開始位置ＳＬに定める。
【0112】
具体的には、開始位置設定部７９は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅から右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの４つの隅への最短の移動距離を探索する。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅が終了位置ＥＬの場合には、図８から明らかなように、開始位置ＳＬは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅に設定される。そのため、開始位置設定部７９は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅を開始位置ＳＬに設定する。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの終了位置ＥＬと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの開始位置ＳＬとは分割掃除場所ＳＣＥの境界を挟んで隣接している。
【0113】
移動制御部７５は、開始位置設定部７９の設定した、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける掃除の開始位置ＳＬへ移動する。
【0114】
次いで、自律型電気掃除機１は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅、つまり右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二辺Ｓ２と第三辺Ｓ３とがなす角から掃除を開始する。このとき、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおけるジグザグ走行と同じように、第三辺Ｓ３と第四辺Ｓ４との間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第二辺Ｓ２から第一辺Ｓ１へ向かって一方向へずらしながら移動する。
【0115】
換言すると、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二の辺の対ＰＳ２が一方の辺の対ＰＳａであり、第一の辺の対ＰＳ１が他方の辺の対ＰＳｂである。したがって、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける他方の辺の対ＰＳｂは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける他方の辺の対ＰＳｂに繋がっている。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける一方の辺の対ＰＳａは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける一方の辺の対ＰＳａに並列に並んでいる。さらに、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒとは、往復方向（図７の右方向）へ倣って並んでいる。
【0116】
つまり、移動制御部７５は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける他方の辺の対ＰＳが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける往路と復路とをずらす方向を反転させて他の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を行う。
【0117】
本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、図８で例示した算法（アルゴリズム）によって、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥと次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥとで適用する走行類型を設定することで、前後の分割掃除場所ＳＣＥでの移動距離を短縮しつつ、かつ掃除に要する全移動経路を効率的に設定して、効率的な掃除を行うことができる。具体的には、図８のような例では、自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥと、それに続く他の分割掃除場所ＳＣＥとの間で、ジグザグ走行の往路と復路とをずらす方向を反転させる。仮に図８の例において、前後の分割掃除場所ＳＣＥの間で、ジグザグ走行の往路と復路とをずらす方向を保った場合には、自律型電気掃除機１は、後に掃除を行う他の分割掃除場所ＳＣＥにおいて、最初の往路から次の復路へ経路をずらす際に、他の分割掃除場所ＳＣＥの境界に掛かってしまい、進行方向を変更してジグザグ走行の方向を再設定するための余計な時間を要することになる。したがって、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥを掃除している最中に、走行経路を変更するような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0118】
図９は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第一例と、その分割掃除場所ＳＣＥにおける移動類型の第三例と、の模式的な図である。
【0119】
図９に示すように、移動類型の第三例は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおいて第二例と同じである。図９では左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの右下隅で掃除を終える。また、開始位置設定部７９は、第二例と同じように、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅を開始位置ＳＬに設定する。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌの終了位置ＥＬと右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの開始位置ＳＬとは分割掃除場所ＳＣＥの境界を挟んで隣接している。
【0120】
移動制御部７５は、開始位置設定部７９の設定した、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける掃除の開始位置ＳＬへ移動する。
【0121】
次いで、自律型電気掃除機１は、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの左下隅、つまり右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第二辺Ｓ２と第三辺Ｓ３とがなす角から掃除を開始する。このとき、自律型電気掃除機１は、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおけるジグザグ走行とは往来の向きを変更し、第一辺Ｓ１と第二辺Ｓ２との間で往来を繰り返し、かつ往路と復路とを第三辺Ｓ３から第四辺Ｓ４へ向かって一方向へずらしながら移動する。
【0122】
換言すると、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒの第一の辺の対ＰＳ１が一方の辺の対ＰＳａであり、第二の辺の対ＰＳ２が他方の辺の対ＰＳｂである。したがって、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける他方の辺の対ＰＳｂは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける一方の辺の対ＰＳａに繋がっている。左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおける一方の辺の対ＰＳａは、右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおける他方の辺の対ＰＳｂに並列に並んでいる。
【0123】
つまり、移動制御部７５は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける他方の辺の対ＰＳｂが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所における他方の辺の対ＰＳｂに繋がる辺の対ＰＳを、他の分割掃除場所における一方の辺の対ＰＳａに設定して往来の方向を変更する。
【0124】
本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、図９で例示した算法（アルゴリズム）によって、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥと次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥとで適用する走行類型を設定することで、前後の分割掃除場所ＳＣＥでの移動距離を短縮しつつ、かつ掃除に要する全移動経路を効率的に設定して、効率的な掃除を行うことができる。具体的には、図９のような例では、自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥと、それに続く他の分割掃除場所ＳＣＥとの間で、ジグザグ走行の往来の方向を変更する（９０度倒す、寝かせる）。仮に図９の例において、前後の分割掃除場所ＳＣＥの間で、ジグザグ走行の往来の方向を保った場合には、自律型電気掃除機１は、後に掃除を行う他の分割掃除場所ＳＣＥにおいて、最初の往路から次の復路へ経路をずらす際に、他の分割掃除場所ＳＣＥの境界に掛かってしまい、進行方向を変更してジグザグ走行の方向を再設定するための余計な時間を要することになる。したがって、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥを掃除している最中に、走行経路を変更するような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0125】
なお、例えば、一の分割掃除場所ＳＣＥと他の分割掃除場所ＳＣＥとの間に障害物Ｏがあって、開始位置ＳＬを終了位置ＥＬに隣接させて設定できない場合がある。このような場合には、開始位置設定部７９は、終了位置ＥＬから最短距離で到達可能な隅を開始位置ＳＬに設定する一方で、移動制御部７５は、開始位置の隅から分割掃除場所ＳＣＥの中心を見たときに、右側に延びる辺とその辺に対向する辺の対、および左側に延びる辺とその辺に対応する辺の対、のいずれかを一方の辺の対ＰＳａに設定してジグザグ走行を行う。例えば、右側に延びる辺とその辺に対向する辺の対を一方の辺の対ＰＳａに設定する場合（往復対象の辺の対）には、左側に延びる辺とその辺に対応する辺の対は、他方の辺の対ＰＳｂである。移動制御部７５は、往路と復路とを左側に延びる辺からその辺に対向する辺へ向かって一方向へずらしながら自律型電気掃除機１を移動させる。
【0126】
一方、左側に延びる辺とその辺に対向する辺の対を一方の辺の対ＰＳａに設定する場合（往復対象の辺の対）には、右側に延びる辺とその辺に対応する辺の対は、他方の辺の対ＰＳｂである。移動制御部７５は、往路と復路とを右側に延びる辺からその辺に対向する辺へ向かって一方向へずらしながら自律型電気掃除機１を移動させる。
【0127】
つまり、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、開始位置ＳＬを終了位置ＥＬに隣接させて設定できない場合には、これから掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥ（他の分割掃除場所ＳＣＥ）における開始位置ＳＬに応じて適宜の走行類型を選択する。そのため、自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥを掃除している最中に、走行経路を変更したりするような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0128】
なお、図７から図９の走行類型の第一例から第三例は、ジグザグ走行の往来の向きや、往路と復路をずらす方向の違いを有しているが、いずれも同じまたは類似の走行類型である。具体的には、図７では、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおけるジグザグ走行と右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおけるジグザグ走行とは同じジグザグ走行である。図８および図９では、左側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｌにおけるジグザグ走行と右側の分割掃除場所ＳＣＥ－Ｒにおけるジグザグ走行とは類似するジグザグ走行である。
【0129】
図１０は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第三例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図である。
【0130】
図１０に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１の分割部７８は、掃除場所ＣＡを２つの正方形と１つの長方形の分割掃除場所ＳＣＥに細分化しているものとする。２つの正方形は隣り合い、１つの長方形は２つの正方形に隣り合う。２つの正方形の境界には、間仕切りのような障害物Ｏがある。
【0131】
開始位置設定部７９は、他の分割掃除場所ＳＣＥが複数ある場合には、終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥに開始位置ＳＬを設定する。
【0132】
例えば、長方形の分割掃除場所ＳＣＥの右下隅が終了位置ＥＬの場合には、開始位置設定部７９は、終了位置ＥＬに近い、下側の正方形の右下隅を開始位置ＳＬを設定する。
【0133】
つまり、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、掃除場所ＣＡを３つ以上の分割掃除場所ＳＣＥに細分化する場合であっても、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥの終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥに開始位置ＳＬを設定して、走行経路の無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0134】
図１１は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第四例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図である。
【0135】
図１１に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１の分割部７８は、掃除場所ＣＡを９つの正方形の分割掃除場所ＳＣＥに細分化しているものとする。９つの正方形は整然と並んでいる。掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥには、ハッチングを施している。
【0136】
例えば、終了位置ＥＬのある分割掃除場所ＳＣＥの上側と左側とに掃除を済ませていない分割掃除場所ＳＣＥがある。このような場合に、上側の分割掃除場所ＳＣＥと左側の分割掃除場所ＳＣＥとの両方に隣り合う左上隅で現在の分割掃除場所ＳＣＥ（一の分割掃除場所ＳＣＥ）の掃除が終わることが生じ得る。つまり、終了位置ＥＬは左上隅にある。そうすると、移動先としての開始位置ＳＬは、上側の分割掃除場所ＳＣＥの左下隅、または左側の分割掃除場所ＳＣＥの右上隅に設定され得る。
【0137】
仮に上側の分割掃除場所ＳＣＥの左下隅を開始位置ＳＬに設定してしまうと、掃除場所ＣＡが複数に分断されてしまう虞がある。換言すると、掃除を済ませていない分割掃除場所ＳＣＥに飛地が生じる。飛地が生じれば、掃除場所ＣＡ全体を掃除する途中で、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥを横切るような移動が必要になり、効率を低下させる。
【0138】
そこで、開始位置設定部７９は、開始位置ＳＬの設定候補が複数ある場合には、既に掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥに接している縁の長さが最も長い他の分割掃除場所ＳＣＥに開始位置ＳＬを設定する。図１１の場合には、上側の分割掃除場所ＳＣＥは、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥに一辺のみで接しているが、左側の分割掃除場所ＳＣＥは、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥに二辺で接している。左側の分割掃除場所ＳＣＥは、上側の分割掃除場所ＳＣＥよりも掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥに接する縁が長い。開始位置設定部７９は、左側の分割掃除場所ＳＣＥの右上隅を開始位置ＳＬに設定する。
【0139】
そうすると、自律型電気掃除機１は、掃除場所ＣＡを分断させることなく、効率的に掃除することができる。
【0140】
図１２は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機が生成する分割掃除場所の第五例と、次に掃除を行う分割掃除場所における掃除の開始位置と、の模式的な図である。
【0141】
図１２に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１の分割部７８は、矩形に限られず非矩形、例えば円形の分割掃除場所ＳＣＥを生成しても良い。
【0142】
分割部７８が非矩形の分割掃除場所ＳＣＥを生成する場合には、開始位置設定部７９は、終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥの部位を開始位置ＳＬに定める。
【0143】
例えば、単純な円形の分割掃除場所ＳＣＥの場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける終了位置ＥＬと他の分割掃除場所ＳＣＥとの中心を結ぶ線分が他の分割掃除場所ＳＣＥの外縁に交差する位置が開始位置ＳＬに設定される。
【0144】
非矩形の分割掃除場所ＳＣＥは、掃除場所ＣＡそのものが非矩形である場合に好適である。非矩形の分割掃除場所ＳＣＥは、相互に重なりを有していても良い。
【0145】
以上のように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を終えた後、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の開始位置ＳＬを、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける掃除の終了位置ＥＬから開始位置ＳＬへの移動距離に基づいて定める。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥから次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥへ移動する際の移動距離を短縮し、かつ移動に要する時間を短縮して、効率的な掃除を行うことができる。
【0146】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥおよび他の分割掃除場所ＳＣＥを、同じまたは類似する移動類型で移動して掃除する。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥから次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥへ効率的に移動し、かつそれぞれの分割掃除場所ＳＣＥを同程度の効率で掃除することができる。
【0147】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、分割掃除場所ＳＣＥの大きさが予め定める所定の大きさ以下になるよう分割掃除場所ＳＣＥを生成する。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除場所ＣＡの形状が一般的な住居のように複数の部屋に分かれている場合であっても、ある部屋と他の部屋とを行き来して掃除を行うような効率の低下を防ぐことができる。
【0148】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥの隅を開始位置ＳＬに定める。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥから次に掃除を行う分割掃除場所ＳＣＥへ移動する際の移動距離を容易に短縮し、かつ移動に要する時間を容易に短縮して、より効率的な掃除を行うことができる。
【0149】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける一方の辺の対ＰＳａが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける往路と復路とをずらす方向を保ったまま他の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を行う。そのため、自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥと、それに続く他の分割掃除場所ＳＣＥとの間で、ジグザグ走行の向き（往復方向）を変えたり、往路と復路とをずらす方向を変更したりするような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0150】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける他方の辺の対ＰＳｂが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける往路と復路とをずらす方向を反転させて他の分割掃除場所ＳＣＥの掃除を行う。そのため、自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥを掃除している最中に、走行経路を変更するような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0151】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける他方の辺の対ＰＳｂが、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける辺の対ＰＳに繋がり、かつ終了位置ＥＬと開始位置ＳＬとが隣接している場合には、一の分割掃除場所ＳＣＥにおける他方の辺の対ＰＳに繋がる辺の対ＰＳを、他の分割掃除場所ＳＣＥにおける一方の辺の対ＰＳａに設定して往来の方向を変更する。そのため、自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥを掃除している最中に、走行経路を変更するような無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0152】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、分割掃除場所ＳＣＥを非矩形に生成し、終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥの部位を開始位置ＳＬに定める。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除場所ＣＡそのものが非矩形である場合であっても、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0153】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、他の分割掃除場所ＳＣＥが複数ある場合には、終了位置ＥＬから最も近い他の分割掃除場所ＳＣＥに開始位置ＳＬを設定する。そのため、自律型電気掃除機１は、走行経路の無駄を省いて、円滑でインテリジェントな掃除を行うことができる。
【0154】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、開始位置ＳＬの設定候補が複数ある場合には、既に掃除を済ませた分割掃除場所ＳＣＥに接している縁の長さが最も長い他の分割掃除場所ＳＣＥに開始位置ＳＬを設定する。そのため、自律型電気掃除機１は、掃除場所ＣＡを分断させることなく、効率的に掃除することができる。
【0155】
したがって、本実施形態に係る自律型電気掃除機１によれば、掃除場所ＣＡを複数に分割あるいは細分し、小領域毎に掃除を行う際に、小領域間を効率的に移動できる。
【0156】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0157】
１…自律型電気掃除機、２…運転制御システム、３…電気通信網、４…サーバ、５…遠隔操作端末、６…構内端末、７…操作端末、８…外部ネットワーク、９…構内通信網、１１…中継通信機器、１３…インターネット、２１…本体ケース、２２…二次電池、２３…充電台、２４…電源コード、３１…回転ブラシ、３２…ブラシ用電動機、３３…塵埃容器、３５…電動送風機、４１…移動部、４２…カメラ部、４３…制御部、４５…吸込口、４６…駆動輪、４７…電動機、４８…従動輪、５１…通信部、５２…報知部、５３…表示部、６０…撮像素子、６１…光学系、６５…画像記憶部、７１…自律制御部、７２…カメラ制御部、７５…移動制御部、７６…掃除制御部、７７…地図情報記憶部、７８…分割部、７９…開始位置設定部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】