JP2022026355A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物の破損を抑制できる自走式掃除機を提供する。【解決手段】自走式掃除機１は、床面Ｆ上を移動する掃除機本体２と、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２を移動させるための駆動輪３と、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２の前方の障害物を検出するための検出装置４と、掃除機本体２に設けられ、障害物を持ち上げる持ち上げ装置６と、掃除機本体２に設けられ、持ち上げ装置６による障害物の持ち上げ状態を検出するための検出装置４と、持ち上げ装置６を制御する制御装置７とを備え、制御装置７は、検出装置４の検出結果に基づいて障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、持ち上げ装置６を制御して障害物を床面Ｆに載置する。【選択図】図２

Description

本発明は、自走式掃除機に関する。

従来、掃除範囲に移動可能な障害物があった場合に、障害物を移動させるための複数の手段を持ち、複数の手段のうちどの手段で障害物を移動させるか決定し、この障害物を移動させる掃除ロボットが発案されている（特許文献１参照）。

このような一般的な自走式掃除機は、掃除を開始し、障害物を見つけると、掃除を中断して障害物を掃除と関係のない領域に移動させた後に掃除を再開するようにプログラミングされている。また、このような一般的な自走式掃除機は、掃除が終了すると、掃除と関係のない領域に移動させた障害物を元の場所に移動させることも可能とされている。

特許第６１５４６８２号公報

しかしながら、従来の自走式掃除機では、障害物が例えば衣類のように大きく柔軟なものの場合、障害物を持ち上げても障害物の一部が持ち上がらずに障害物の他の一部だけを持ち上げてしまうということは非常に起こりやすいことであるが、これを認識できない。具体的には、例えば、長袖の衣類を持ち上げた場合に、袖の部分が持ち上がっていないことがあるが、これを認識できない。このように障害物の一部が持ち上がっていない状態で、障害物を移動させるために前進を行ってしまうと、障害物の一部（例えば長袖の一部）が駆動輪にまで達して駆動輪に絡みついてしまい、障害物の一部が破損してしまうという問題がある。

本発明は、障害物の破損を抑制できる自走式掃除機を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自走式掃除機は、被掃除面上を移動する本体と、前記本体に設けられ、前記本体を移動させるための駆動輪と、前記本体に設けられ、前記本体の前方の障害物を検出するための障害物検出装置と、前記本体に設けられ、前記障害物を持ち上げる持ち上げ装置と、前記本体に設けられ、前記持ち上げ装置による前記障害物の持ち上げ状態を検出するための持ち上げ状態検出装置と、前記持ち上げ装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記持ち上げ状態検出装置の検出結果に基づいて前記障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、前記持ち上げ装置を制御して前記障害物を前記被掃除面に載置する。

本発明によれば、障害物の破損を抑制できる自走式掃除機を提供できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態における自走式掃除機を示す断面図であり、持ち上げ装置を低下させた状態を示す断面図である。 図２は、図１の自走式掃除機を示す断面図であり、持ち上げ装置を上昇させた状態を示す断面図である。 図３は、図１の自走式掃除機を示す平面図であり、持ち上げ装置を低下させた状態を示す平面図である。 図４は、図１の自走式掃除機の概略構成を示す機能ブロック図である。 図５は、図１の自走式掃除機の第１の動作例を示すフローチャートである。 図６は、図５のステップＳ２に含まれる動作の一例を示すフローチャートである。 図７Ａは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図７Ｂは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図７Ｃは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図７Ｄは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図８は、障害物が正常に持ち上げられていない状態を示す断面図である。 図９は、図１の自走式掃除機の第２の動作例を示すフローチャートである。 図１０Ａは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｂは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｃは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｄは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｅは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｆは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｇは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１０Ｈは、図１の自走式掃除機が動作する部屋の一例を示す平面図である。 図１１は、本発明の第２の実施の形態における自走式掃除機を示す断面図である。 図１２は、図１１の自走式掃除機の持ち上げ装置の近傍を示す断面図である。 図１３は、図１１の自走式掃除機の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

また、以下の実施の形態において、方向を示す表現を用いている。例えば、直交する方向とは、完全に直交することを意味するだけでなく、実質的に直交する、すなわち、例えば数％程度の角度の差異を含むことも意味する。他の方向を用いた表現についても同様である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図１０Ｈに基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における自走式掃除機１を示す断面図であり、持ち上げ装置６を低下させた状態を示す断面図である。図２は、図１の自走式掃除機１を示す断面図であり、持ち上げ装置６を上昇させた状態を示す断面図である。図３は、図１の自走式掃除機を示す平面図であり、持ち上げ装置６を低下させた状態を示す平面図である。図１から図３を参照して、自走式掃除機１の構成について説明する。

なお、以下の説明では、前後方向、上下方向、および左右方向を次のように規定して説明する。図１に示すように持ち上げ装置６を低下させている状態において、掃除機本体２から見て移載部６１側を前方とし、前方とは反対側を後方とする。また、図２に示すように持ち上げ装置６を上昇させている状態において、掃除機本体２から見て移載部６１側を上方とし、上方とは反対側を下方とする。上下方向は、前後方向に直交している。また、前後方向に直交しかつ上下方向に直交する方向を左右方向とする。

自走式掃除機１は、図１に示すように、床面Ｆに沿って走行しつつ床面Ｆを掃除する掃除ロボットであって、自走するための一対の駆動輪３と、掃除機本体２と、掃除機本体２の周辺の障害物を検出するためのＬＲＦ（Laser Range Finder）４１を有する検出装置４と、床面Ｆ上を掃除する掃除装置５と、障害物を持ち上げる持ち上げ装置６と、駆動輪３、掃除装置５、および持ち上げ装置６等を制御する制御装置７と、を備えている。床面Ｆは、自走式掃除機１による掃除の対象となる面であり、この実施の形態では、床面Ｆが被掃除面に相当する。つまり、被掃除面は、自走式掃除機１による掃除の対象となる面である。

掃除機本体２は、駆動輪３が駆動することによって床面Ｆ上を移動する本体である。掃除機本体２は、上方から見た場合つまり平面視においてＤ型形状のボディを有し、掃除機本体２を操作するための本体操作部２１と、掃除機本体２の下面に設けられて床面Ｆ上の塵およびほこり等を吸い込むための吸込み口２２と、自走式掃除機１を駆動させるためのバッテリ２３と、を有している。また、掃除機本体２は、円板状の上面２０１と、これを支える３本の支柱２０２と、を有している。円板状の上面２０１の下側にはＬＲＦ４１が設けられている。また、ＬＲＦ４１の下側には持ち上げ装置６等を制御する制御装置７が収納されている。

一対の駆動輪３は、左右方向に並んで掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２を移動させるための駆動輪である。一対の駆動輪３は、掃除機本体２に回転可能に取り付けられている左右一対の車輪を有しており、一対の車輪を各々独立して回転駆動させるモータ（図示せず）によって、各々独立して回転する。また、掃除機本体２の後部には、補助輪２４が設けられている。

本体操作部２１は、自走式掃除機１を操作するためのユーザによる操作を受け付ける部分であり、掃除機本体２の後部に設けられている。本体操作部２１は、電源ＯＮ／ＯＦＦボタン、掃除モード選択ボタン、停止ボタン、および充電ボタン等によって構成されている。

掃除装置５には、図示しないダクト、送風機、集塵室および排気口が接続されており、掃除装置５によって吸い込んだ塵等を集塵室のフィルタ５２１で集塵するとともに、吸い込んだ空気を排気口から排気するようになっている。

検出装置４は、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２の前方を含む周囲の障害物を検出するための装置である。また、検出装置４は、持ち上げ装置６による障害物の持ち上げ状態を検出するための装置でもある。検出装置４は、ＬＲＦ４１と、自走式掃除機１の前方の障害物を検出するための赤外線測距センサ４２と、掃除機本体２の前側側壁を構成するバンパセンサ４３と、を備えている。この実施の形態では、検出装置４が、障害物検出装置および持ち上げ状態検出装置に相当する。

ＬＲＦ４１は、赤外線レーザー等のレーザー光をＬＲＦ４１の周囲の障害物に照射して、ＬＲＦ４１から障害物までの距離を測定するレーザー距離計である。ＬＲＦ４１は、照射したレーザー光が障害物に当たって反射して戻るまでの時間から、ＬＲＦ４１と障害物との距離を算出する。

赤外線測距センサ４２は、掃除機本体２の前方に向かって測距光を発して距離を測定する測距センサである。赤外線測距センサ４２は、ＬＲＦ４１よりも下方つまりＬＲＦ４１よりも低い位置に設けられている。赤外線測距センサ４２は、赤外線を掃除機本体２の前方の障害物に照射して、その赤外線が反射して戻ってくるまでの時間から障害物と赤外線測距センサ４２との距離を算出する。赤外線測距センサ４２は、自走式掃除機１の幅方向（左右方向）における複数の点の各点までの距離が測定できる。このように、自走式掃除機１の幅方向における複数の点の各点まで距離を測定することによって、掃除機本体２の前方の障害物の有無等を検出できる。また、これにより、検出した障害物の幅がおおよそどのくらいであるかを検出でき、障害物がどのくらいの幅で存在しているのかを検出することが可能となる。

バンパセンサ４３は、掃除機本体２の前側の側壁部分を構成しかつ一定幅で掃除機本体２の内側（後方）に向かって押し込むことが可能なように支持された側壁部４３ａと、側壁部４３ａが一定以上押し込まれたことを検出する接触センサ（図示せず）と、を有している。接触センサは、掃除機本体２に固定されている。

掃除装置５は、掃除機本体２に設けられ、床面Ｆを掃除する装置である。掃除装置５は、床面Ｆ上のゴミ等を弾き上げる回転ブラシ５１と、ゴミを回収するゴミ回収ボックス５２と、回転ブラシ５１で弾き上げたゴミを含んだ風をゴミ回収ボックス５２を介して吸引する吸引ファン５３と、掃除機本体２の下方の領域の端にあるゴミ等を吸込み口２２まで誘導するためのサイドブラシ５４と、を有している。

回転ブラシ５１は、モータ（図示せず）により回転する。ゴミ回収ボックス５２は、掃除機本体２に着脱自在に設けられており、掃除機本体２の蓋２０３を開放すると外部に取り出せるように構成されている。ゴミ回収ボックス５２には、フィルタ５２１が備えられており、ゴミ回収ボックス５２内の空気は、フィルタ５２１を介して吸引ファン５３に流れていく。空気中のゴミおよび塵埃等は、このフィルタ５２１でこしとられて、きれいな空気が、吸引ファン５３に流れていく。吸引ファン５３は、掃除機本体２内に固定されており、吸引ファン５３からの排気は、掃除機本体２外に排出される。

サイドブラシ５４は、床面Ｆと略垂直な回転軸周りに回転するブラシ部５４１と、このブラシ部５４１を回転駆動するサイドブラシ回転モータ５４２と、を有し、掃除機本体２の進行方向に対して前側の右側に配置されている。サイドブラシ回転モータ５４２は掃除機本体２内に固定されている。

持ち上げ装置６は、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２の前方の障害物を持ち上げる装置である。持ち上げ装置６は、障害物を載せる移載部６１と、移載部６１を持ち上げるための持ち上げシャフト６２と、持ち上げシャフト６２を回転駆動させるシャフトモータ（図示せず）と、を有している。

移載部６１は、障害物に作用する部材である。具体的には、移載部６１は、障害物が載置される部材であり、障害物を載せるためのベルト６０１と、ベルト６０１を時計回りまたは反時計回りに回転させる回転軸６０２と、回転軸６０２を回転させるベルト回転モータ（図示せず）と、障害物を支持するための背部６０３と、ベルト６０１の前端支持部６０４と、を有している。図１に示すように持ち上げ装置６が低下している状態において、移載部６１は、一対の駆動輪３および掃除装置５の前方に位置している。この実施の形態では、移載部６１が作用部に相当する。

ベルト６０１は、柔軟な素材でできた略筒状のもので、回転軸６０２によって図１に示す方向から見たときに時計回りに回転する。ベルト６０１は、図１に示す方向から見たときに回転軸６０２と前端支持部６０４とを囲むように一周しており、回転軸６０２と前端支持部６０４とに掛け回されて固定されている。

持ち上げシャフト６２は、掃除機本体２の左右に２本ずつ配置され、複数の持ち上げシャフト６２のそれぞれの一端は、背部６０３に回転自在に固定され、複数の持ち上げシャフト６２のそれぞれの他端は、掃除機本体２の側方の外壁を通して、掃除機本体２内に固定されたシャフトモータ（図示せず）に固定されている。持ち上げシャフト６２およびシャフトモータは、移載部６１の高さを変更するための部材であり、シャフトモータを駆動させて持ち上げシャフト６２を掃除機本体２に対して回転させることによって、移載部６１の高さを変更できる。この実施の形態では、持ち上げシャフト６２およびシャフトモータが、高さ変更部に相当する。

持ち上げ装置６は、通常、掃除の際には図２に示されるような上昇状態を維持し、障害物を持ち上げる前に図１に示されるような低下状態に制御され、障害物を移載した後に再び図２のような上昇状態に制御される。

以上、自走式掃除機１の構成について説明した。

図４は、図１の自走式掃除機１の概略構成を示す機能ブロック図である。図４を参照して、自走式掃除機１の機能構成について説明する。

図４に示すように、自走式掃除機１は、制御装置７と、検出装置４と、駆動輪３と、掃除装置５と、持ち上げ装置６と、本体操作部２１と、を備えている。

掃除機本体２に設けられる制御装置７は、駆動輪３を制御する走行制御部７１と、掃除装置５を制御する掃除制御部７２と、ＬＲＦ４１および赤外線測距センサ４２からの検出信号を処理して周辺の障害物までの距離を演算する演算部７３と、持ち上げ装置６を駆動制御する持上制御部７４と、ＬＲＦ４１および赤外線測距センサ４２からの検出信号に基づいて障害物を持ち上げることができるか否かを判定する持上可否判定部７５と、ＬＲＦ４１および赤外線測距センサ４２からの検出信号に基づいて床面Ｆの範囲を示す地図を生成する地図生成部７６と、当該地図を記憶する記憶部７７と、を備えている。

ＬＲＦ４１は、掃除機本体２の位置を検出するためのセンサでもあり、演算部７３は、ＬＲＦ４１の検出結果に基づいて、掃除機本体２の位置を検出する。具体的には、ＬＲＦ４１は、掃除機本体２と壁等の周囲の障害物との距離を測定し、演算部７３は、当該距離に基づいて、壁等の周囲の障害物に対する掃除機本体２の位置を特定する。これによって、床面Ｆ上のどこに掃除機本体２が位置しているかがわかる。この実施の形態では、ＬＲＦ４１が位置検出センサに相当する。

また、演算部７３は、掃除機本体２の位置に基づいて、床面Ｆにおける既に掃除した領域である掃除済み領域を算出する。上述したように、ＬＲＦ４１によって床面Ｆ上のどこに掃除機本体２が位置しているかがわかるので、例えば、演算部７３は、床面Ｆにおける掃除機本体２の下方に位置する領域を掃除済み領域として算出する。

地図生成部７６は、上述したように、床面Ｆの範囲を示す地図を生成する。詳細は後述するが、ＬＲＦ４１および赤外線測距センサ４２の検出結果に基づいて、衣服等の持ち上げ対象となる障害物と、壁等の持ち上げ対象とならない障害物とを区別して検出でき、掃除機本体２に対する、持ち上げ対象となる障害物の位置と持ち上げ対象とならない障害物の位置とがわかる。例えば、地図生成部７６は、周囲の壁で囲まれた範囲のうち、持ち上げ対象とならない障害物が位置している範囲を除く範囲を、床面Ｆの範囲として算出し、床面Ｆの範囲を示す地図を生成する。床面Ｆの範囲内に持ち上げ対象となる障害物が位置している場合、床面Ｆの範囲には、持ち上げ対象となる障害物が位置している範囲が含まれる。

記憶部７７は、掃除済み領域を当該地図と関連付けて記憶する。例えば、記憶部７７は、掃除済み領域に対応する地図上の位置を着色する等して、掃除済み領域を当該地図と関連付けて記憶する。これによって、制御装置７は、掃除済み領域の位置を容易に認識することができる。

例えば、制御装置７は、メモリおよびプロセッサ等によって実現される。

以上、自走式掃除機１の機能構成について説明した。

以下、自走式掃除機１の第１の動作例について説明する。

自走式掃除機１の電源がＯＮされると、制御装置７の走行制御部７１は、予め設定された走行プログラムに応じて駆動輪３を駆動制御し、車輪駆動モータ（図示せず）によって車輪を回転させて掃除機本体２を自走させる。掃除機本体２の走行に伴って、掃除制御部７２は、掃除装置５を制御し、掃除装置５は、吸引ファン５３と回転ブラシ５１とを制御して吸込み動作を開始させる。制御装置７は、図２に示すように移載部６１を持ち上げた（上昇させた）状態で、自走式掃除機１の第１の動作例を開始させる。

図５は、図１の自走式掃除機１の第１の動作例を示すフローチャートであり、掃除開始から掃除終了までの動作の一例を示すフローチャートである。図６は、図５のステップＳ２に含まれる動作の一例を示すフローチャートであり、障害物の下の掃除を行う動作の一例を示すフローチャートである。図７Ａから図７Ｄは、図１の自走式掃除機１が動作する部屋の一例を示す平面図であり、掃除対象の部屋全体の平面図を示している。図７Ａから図７Ｄにおいて、実線の矢印は自走式掃除機１が移動してきた移動経路を示し、点線の矢印は、この後、自走式掃除機１が移動する予定の移動経路を示している。図８は、障害物が正常に持ち上げられていない状態を示す断面図である。図５から図８を参照して、自走式掃除機１の第１の動作例について説明する。

図５に示すように、自走式掃除機１の制御装置７は、掃除を開始すると、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。持ち上げ可能な障害物とは、持ち上げ装置６によって持ち上げることができる障害物であり、持ち上げ装置６による持ち上げの対象となる障害物である。

ここで、持ち上げの対象となる障害物の認識に関して説明する。

自走式掃除機１は、掃除開始後に、ＬＲＦ４１等により自走式掃除機１の周囲の壁等の障害物の配置を検出し、地図生成部７６によって床面Ｆの範囲を示す地図（部屋のマップ）を作成しながら、移動する。

制御装置７は、ＬＲＦ４１により検出される障害物は、壁等と認識し、持ち上げ装置６による持ち上げの対象となる障害物とは認識しない。赤外線測距センサ４２は、ＬＲＦ４１よりも低い位置に設けられており、ＬＲＦ４１が設けられている高さよりも低い高さの障害物を検出できる。制御装置７は、赤外線測距センサ４２により検出された障害物のうち、ＬＲＦ４１で検出されなかった障害物であって、その左右方向の幅が移載部６１の幅よりも小さい障害物を、持ち上げ装置６による持ち上げの対象となる障害物であると認識する。つまり、自走式掃除機１は、ＬＲＦ４１の高さ以下の高さの障害物であって、移載部６１の幅よりも小さい障害物しか持ち上げない。

このように、制御装置７は、ＬＲＦ４１の検出結果をもとに作成したマップに従って自走式掃除機１を走行させ、赤外線測距センサ４２によりＬＲＦ４１で検出できる高さ以下の範囲で検出した障害物のうち、障害物の左右方向の幅が移載部６１の幅以下のものを、持ち上げ可能な障害物と認識する。

なお、例えば、カメラ等を用いて障害物を撮影し、撮影した画像を解析して障害物の大きさおよび種別等を判定し、当該障害物が持ち上げ装置６で持ち上げ可能な障害物であるか否か、つまり持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを判定してもよい。

制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、当該障害物の下の掃除を実施し（ステップＳ２）、その後、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを再度判定する（ステップＳ１）。障害物の下の掃除の実施（ステップＳ２）の詳細については、後述する。

制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出していない場合（ステップＳ１でＮＯ）、床面Ｆの掃除を終了したか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば、制御装置７は、地図生成部７６によって生成された地図を参照し、床面Ｆの全てを掃除したか否かを判定し、床面Ｆの全てを掃除している場合には床面Ｆの掃除を終了したと判定し、床面Ｆの全てを掃除していない場合には床面Ｆの掃除を終了していないと判定する。

制御装置７は、床面Ｆの掃除を終了していない場合（ステップＳ３でＮＯ）、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを再度判定し（ステップＳ１）、床面Ｆの掃除を終了した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、動作を終了する。

次に、図６を参照して、持ち上げ可能な障害物を検出した後の動作について説明する。

図６に示すように、制御装置７は、持ち上げることが可能な障害物を発見した際に、まず、当該障害物までの距離を測定する（ステップＳ１１）。例えば、制御装置７は、赤外線測距センサ４２によって、当該障害物までの距離を測定する。

制御装置７は、障害物までの距離を測定すると、障害物を移載可能な位置まで掃除機本体２を移動させる（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置７は、障害物と掃除機本体２との距離をおおよそ決められた距離に調整する。この距離は、移載部６１を障害物と掃除機本体２との間に下ろしてくるために必要な距離である。

例えば、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、制御装置７は、持ち上げることが可能な障害物Ｃを検出した場合、障害物Ｃを移載可能な位置まで掃除機本体２を移動させる。

その後、制御装置７は、移載部６１を所定の位置にセットする（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置７は、シャフトモータを駆動して、図１に示すように移載部６１を床面Ｆ近傍まで低下させてセットする。

制御装置７は、移載部６１をセットすると、障害物を移載する（ステップＳ１４）。具体的には、制御装置７は、ベルト回転モータを図１に示す方向から見たときの時計回りに駆動させながら駆動輪３を駆動させて、掃除機本体２を前進させながら障害物を移載部６１上に移動させる。

制御装置７は、障害物を移載すると、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げる（ステップＳ１５）。具体的には、制御装置７は、一定時間ベルト回転モータと駆動輪３とを駆動させて障害物を移載部６１に載置した後、シャフトモータを駆動させて移載部６１を所定の高さまで上昇させて障害物を持ち上げる。

制御装置７は、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げた後、検出装置４の検出結果に基づいて、障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、障害物が正常に持ち上げられている状態とは、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を前進させた場合に当該障害物が駆動輪３および／または掃除装置５まで達しないように、障害物が持ち上げられている状態である。具体的には、例えば、障害物が正常に持ち上げられている状態とは、障害物が床面Ｆに接しないように持ち上げられている状態である。また、例えば、障害物が正常に持ち上げられていない状態とは、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を前進させた場合に当該障害物が駆動輪３および／または掃除装置５まで達してしまうように、障害物が持ち上げられている状態である。例えば、障害物を持ち上げた後に、制御装置７は、赤外線測距センサ４２により掃除機本体２の前方を検出し、赤外線測距センサ４２の検出結果に基づいて、障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定する。

例えば、障害物の全部が移載部６１に載置されて障害物が完全に持ち上げられた場合には、掃除機本体２の前方には当該障害物がない状態であるので、赤外線測距センサ４２で当該障害物は検出されない。このように、赤外線測距センサ４２で当該障害物が検出されない場合、制御装置７は、当該障害物が正常に持ち上げられていると判定する。例えば、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げた後に、赤外線測距センサ４２によって測定された距離が所定の距離以上である場合、制御装置７は、赤外線測距センサ４２で当該障害物が検出されていないと判定し、当該障害物が正常に持ち上げられていると判定する。

一方、障害物が複数ある場合で一度に全てを移載部６１に載せられなかった場合には、掃除機本体２の前方に当該障害物があるので、赤外線測距センサ４２を用いて当該障害物が検出される。また、図８に示すように、障害物Ｃが衣類等のような柔軟物であり、その一部が移載部６１上に載っているにもかかわらず、袖等の障害物Ｃの他の一部だけが移載部６１から零れ落ちて床面Ｆにまでつながって落ちている状態でも、掃除機本体２の前方に障害物Ｃがあるので、赤外線測距センサ４２を用いて障害物Ｃが検出される。また、障害物の持ち上げに失敗した場合にも、掃除機本体２の前方に当該障害物があるので、赤外線測距センサ４２を用いて当該障害物が検出される。

例えば、図８に示すように、検出装置４によって検出された持ち上げ可能な障害物Ｃを持ち上げ装置６で持ち上げた後に、赤外線測距センサ４２によって測定された距離が所定の距離よりも小さい場合、制御装置７は、赤外線測距センサ４２を用いて障害物Ｃが検出されたと判定し、障害物Ｃが正常に持ち上げられていないと判定する。

例えば、所定の距離は、移載部６１から垂れ下がっている障害物Ｃと、赤外線測距センサ４２との間の前後方向の距離Ｄ（図８参照）に基づいて設定される。例えば、移載部６１から障害物Ｃが垂れ下がっている状態における、障害物Ｃと赤外線測距センサ４２との間の前後方向の距離Ｄがどれくらいになるかを予め調べておき、例えば、距離Ｄが約１ｃｍである場合には所定の距離を距離Ｄよりも大きい２ｃｍ等に設定しておく。この場合、障害物Ｃが正常に持ち上げられておらず、移載部６１から障害物Ｃが垂れ下がっていれば、赤外線測距センサ４２によって測定される距離が約１ｃｍとなると考えられる。したがって、赤外線測距センサ４２によって測定される距離が、所定の距離である２ｃｍよりも小さくなるので、制御装置７は、赤外線測距センサ４２で障害物Ｃが検出されたと判定し、障害物Ｃが正常に持ち上げられていないと判定する。

なお、例えば、障害物が持ち上げられている状態をカメラ等を用いて撮影し、撮影された画像に基づいて、障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定してもよい。

次に、障害物を持ち上げた後の動作について説明する。

制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合（ステップＳ１６でＮＯ）、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を後方に移動させる（ステップＳ１７）。具体的には、制御装置７は、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま駆動輪３を進行方向とは逆方向つまり後方に掃除機本体２が進むように駆動させ、掃除機本体２を後方に移動させる。例えば、予め決められた時間、掃除機本体２を後進させた後に、制御装置７は、駆動輪３を停止させて掃除機本体２を停止させる。

例えば、図７Ｃに示すように、制御装置７は、障害物Ｃが正常に持ち上げられていない場合、障害物Ｃを持ち上げたまま掃除機本体２を後方に移動させることによって、障害物Ｃを後方に移動させる。

制御装置７は、掃除機本体２を後方に移動させた後、持ち上げ装置６を制御して障害物を床面Ｆに載置する（ステップＳ１８）。例えば、制御装置７は、シャフトモータを駆動させて移載部６１を低下させる。その後、制御装置７は、駆動輪３を後退させながら、ベルト回転モータを図１に示す方向から見た場合における反時計回りに回転させる動作を一定時間続けて、移載部６１上の障害物を床面Ｆに載置する（移し替える）。

このように、制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、当該障害物が駆動輪３および／または掃除装置５に達する位置まで掃除機本体２を前進させることなく、当該障害物を床面Ｆに載置する。例えば、制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていない場合、当該障害物が元々載置されていた場所まで掃除機本体２を前進させることなく、当該障害物を床面Ｆに載置する。

制御装置７は、障害物を床面Ｆに載置すると、載置した障害物を回避する（ステップＳ１９）。具体的には、床面Ｆへの移し替えが終わると、制御装置７は、シャフトモータを動作させて移載部６１を上昇させ、図７Ｄに示すように移動させた障害物Ｃを避けた上で、掃除動作に復帰する。このとき、例えば、障害物Ｃを置く床面Ｆは、既に、自走式掃除機１が移動とともに掃除してきた経路となるので、ゴミを排除した清潔な床面Ｆの上に障害物Ｃを置くことになる。つまり、制御装置７は、ステップＳ１８において、床面Ｆにおける掃除済み領域に障害物を載置する。

なお、障害物を持ち上げた後に一旦掃除動作を停止し、障害物を部屋のあらかじめ決められた場所（例えば、充電台付近等）まで移動させてその場所に下ろした後、再び掃除動作に復帰してもよい。

制御装置７は、載置した障害物を回避した後、当該障害物が元々あった場所を掃除する（ステップＳ２０）。例えば、図７Ｄに示すように、制御装置７は、載置した障害物Ｃを回避して、障害物Ｃが元々載置されていた場所を通過することによって、障害物Ｃが元々載置されていた場所を掃除する。

制御装置７は、障害物が元々あった場所を掃除した後、当該障害物を『持ち上げ注意』として記憶し（ステップＳ２１）、動作を終了する。例えば、検出装置４を用いて検出された障害物の形状、および／または位置等と関連付けて、当該障害物が『持ち上げ注意』であることを記憶する。例えば、検出装置４を用いて検出された障害物が、『持ち上げ注意』として記憶された障害物である場合、当該障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定することなく（ステップＳ１６を行うことなく）、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を後方に移動させて当該障害物を後方に移動させてもよい。

制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられている場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を前方に移動させ、障害物が元々あった場所を掃除する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置７は、駆動輪３を進行方向に掃除機本体２が進むように駆動させる。例えば、予め決められた時間、掃除機本体２を前進させて、障害物が元々あった場所を掃除する。

制御装置７は、障害物が元々あった場所を掃除した後、掃除機本体２を後方に移動させる（ステップＳ２３）。例えば、ステップＳ２２において掃除機本体２を前方に移動させた時間と同じ時間、掃除機本体２を後方に移動させる。

制御装置７は、掃除機本体２を後方に移動させた後、持ち上げている障害物を床面Ｆに載置する（ステップＳ２４）。これによって、持ち上げた障害物を元々載置されていた位置と略同じ位置に載置できる。

制御装置７は、障害物を載置した後、当該障害物を『持ち上げ可能』として記憶し（ステップＳ２５）、動作を終了する。例えば、検出装置４によって検出された障害物の形状、および／または位置等と関連付けて、当該障害物が『持ち上げ可能』であることを記憶する。例えば、検出装置４によって検出された障害物が、『持ち上げ可能』として記憶された障害物である場合、当該障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定することなく（ステップＳ１６を行うことなく）、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を前方に移動させて当該障害物が元々あった場所を掃除してもよい。

以上、自走式掃除機１の第１の動作例について説明した。

以下、自走式掃除機１の第２の動作例について説明する。第２の動作例では、制御装置７は、掃除機本体２の前方にある持ち上げ対象の障害物を検出した場合、当該障害物が載置されている位置を記憶しておき、床面Ｆにおける当該障害物が載置されている位置以外の位置の掃除が終了した後に、当該障害物を持ち上げて当該障害物が載置されていた位置を掃除する点において、第１の動作例とは異なっている。

図９は、図１の自走式掃除機１の第２の動作例を示すフローチャートであり、掃除開始から掃除終了までの動作を示すフローチャートである。図１０Ａから図１０Ｈは、図１の自走式掃除機１が動作する部屋の一例を示す平面図であり、掃除対象の部屋全体の平面図を示している。図１０Ａから図１０Ｈにおいて、実線の矢印は、移動してきた移動経路を示し、点線の矢印は、この後、移動する予定の移動経路を示している。

図９に示すように、まず、制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを判定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１については上述したステップＳ１の説明を参照することによって、ステップＳ３１の詳細な説明を省略する。

制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、当該障害物の位置をリストに記録する（ステップＳ３２）。具体的には、記憶部７７は、当該対象物が載置されている位置を示す位置情報を記憶する。

制御装置７は、障害物の場所をリストに記録した後、当該障害物を回避して掃除を継続し（ステップＳ３３）、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを再度判定する（ステップＳ３１）。具体的には、掃除装置５は、障害物を回避して、当該障害物が載置されている位置以外の位置の掃除を継続する。

例えば、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、持ち上げ可能な障害物Ｃが床面Ｆに載置されている場合、自走式掃除機１は、障害物Ｃの位置Ｅをリストに記録するとともに、障害物Ｃを持ち上げることなく回避して障害物Ｃが載置されている位置Ｅ以外の位置の掃除を継続する。

制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出していない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、リストに記録されていない位置以外の位置の掃除が終了したか否かを判定する（ステップＳ３４）。具体的には、制御装置７は、床面Ｆにおけるリストに記録されている位置以外の位置の掃除が終了したか否かを判定する。

例えば、図１０Ｂに示すように自走式掃除機１が移動した場合、制御装置７は、掃除機本体２が通過した場所を掃除済み領域として算出し（ストライプ部分参照）、地図上において掃除済み領域を管理する。

制御装置７は、リストに記録されている位置以外の位置の掃除が終了していない場合（ステップＳ３４でＮＯ）、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを再度判定する（ステップＳ３１）。例えば、図１０Ｃに示すように、リストに記録されている位置Ｅ以外の位置の掃除が終了していない場合、制御装置７は、持ち上げ可能な障害物を検出したか否かを再度判定する。

一方、制御装置７は、リストに記録されている位置以外の位置の掃除が終了した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、リストに記録されている位置があるか否かを判定する（ステップＳ３５）。例えば、図１０Ｄに示すように、床面Ｆのうちリストに登録されている位置Ｅ以外の位置の全てが掃除済み領域になった場合、制御装置７は、リストに記録されている位置Ｅ以外の位置の掃除が終了したと判定する。

制御装置７は、リストに記録されている位置がある場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）、記録されている位置に向かって掃除機本体２を移動させる（ステップＳ３６）。具体的には、制御装置７は、記憶部７７に記憶している位置情報に基づいて、掃除機本体２の前方に障害物が位置するように掃除機本体２を移動させる。例えば、図１０Ｅに示すように、自走式掃除機１の前方に障害物Ｃが位置するように、自走式掃除機１を移動させる。

制御装置７は、リストに記録されている位置に向かって掃除機本体２を移動させた後、障害物の下の掃除を実施する（ステップＳ３７）。上述したステップＳ２の説明を参照することによって、ステップＳ３７の詳細な説明を省略するが、制御装置７は、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げて、障害物の下の掃除を実施する。例えば、図１０Ｅに示すように、障害物Ｃが正常に持ち上げられていないと判定した場合、制御装置７は、地図を参照して掃除済み領域の位置を取得し、障害物Ｃを持ち上げたまま駆動輪３を制御して掃除機本体２を後方に移動させて、掃除機本体２の前方に掃除済み領域が位置するように掃除機本体２を移動させた後、図１０Ｆに示すように、持ち上げ装置６を制御して障害物Ｃを掃除済み領域に載置する。そして、載置した障害物Ｃを回避し、図１０Ｇに示すように、障害物Ｃが元々載置されていた位置Ｅの掃除を実施する。

制御装置７は、障害物の下の掃除を実施した後、当該障害物の位置をリストから削除し（ステップＳ３８）、リストに記録されている位置があるか否かを再度判定する（ステップＳ３５）。例えば、リストに複数の位置が記録されている場合において、１つ目の位置の掃除を実施した場合、２つ目の位置がリストに記録されているので、制御装置７は、リストに記録されている位置があると判定する。

制御装置７は、リストに記録されている位置がない場合（ステップＳ３５でＮＯ）、動作を終了する。例えば、図１０Ｈに示すように、自走式掃除機１を充電台が載置されている位置まで移動させて充電台とドッキングさせ、掃除を終了する。

上述したように、自走式掃除機１は、掃除開始後に、ＬＲＦ４１により周囲の壁等の障害物の配置を検出し、地図生成部７６で部屋全体の地図を作成しながら掃除する。持ち上げ対象となる障害物を発見した際には、持ち上げ掃除には移行せず、まずは障害物がある場所を地図上に記憶した後、その障害物を避けて部屋全体の掃除をまず完了させる。その際、部屋の中で掃除した部分を記憶部７７に記憶する。地図生成部７６で作成した地図が、床面Ｆのうち障害物のある部分以外の全てが掃除済み領域になったことを示している場合、部屋全体の掃除が完了する。その後、障害物のあった場所に移動するが、制御装置７は、部屋の地図全体の中で障害物を移動させやすい向きから接近する。具体的には、一定程度の直線空間の先に障害物があるような経路で接近する。このような経路で接近できる場合には、上述した第２の動作例で述べたような障害物の持ち上げ掃除を実施する。

ところが、実際には様々な部屋の形があり、障害物が存在する場所によっては、必ずしもそのように接近できない場合もある。例えば、自走式掃除機１が部屋の隅で９０度回転した直後に障害物が存在した場合には、後進する余地がないため、上述した第２の動作例のような障害物の移動は行えない。制御装置７は、地図生成部７６と記憶部７７とによって掃除した部分を判別することができるので、部屋の隅のような場合には、障害物を持ち上げた後、さらに９０度回転して進み、掃除済みの床面Ｆに障害物を置く。また、障害物を持ち上げた後に前方に何も障害物を検出しない場合には、そのまま前進して掃除済み領域に障害物を下ろしてもよい。

以上、第１の実施の形態に係る自走式掃除機１について説明した。

第１の実施の形態に係る自走式掃除機１は、床面Ｆ上を移動する掃除機本体２と、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２を移動させるための駆動輪３と、掃除機本体２に設けられ、掃除機本体２の前方の障害物を検出するための検出装置４と、掃除機本体２に設けられ、障害物を持ち上げる持ち上げ装置６と、掃除機本体２に設けられ、持ち上げ装置６による障害物の持ち上げ状態を検出するための検出装置４と、持ち上げ装置６を制御する制御装置７とを備え、制御装置７は、検出装置４の検出結果に基づいて障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、持ち上げ装置６を制御して障害物を床面Ｆに載置する。

これによれば、障害物を持ち上げた後に、検出装置４を用いて障害物の持ち上げ状態を検出することで、障害物が正常に持ち上げられていない状況を認識できる。また、障害物が正常に持ち上げられていない場合、制御装置７は、持ち上げ装置６を制御して障害物を床面Ｆに載置する。したがって、障害物が一部しか持ち上げられておらず正常に持ち上げられていない状態で、自走式掃除機１が前進して障害物の他の一部が自走式掃除機１の駆動輪３に巻き込まれてしまうことを抑制することができる。これによって、障害物の一部が駆動輪３に巻き込まれて破損することを抑制することができる。

また、第１の実施の形態に係る自走式掃除機１において、制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま駆動輪３を制御して掃除機本体２を後方に移動させた後、持ち上げ装置６を制御して障害物を床面Ｆに載置する。

これによれば、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま駆動輪３を制御して自走式掃除機１を後方に移動させることによって、持ち上げている障害物が駆動輪３に絡まることを抑制しつつ障害物を後方に移動させることができる。これによって、障害物が破損することを抑制しつつ、障害物が元々載置されていた場所を掃除し易くなる。

また、第１の実施の形態に係る自走式掃除機１において、掃除機本体２の位置を検出するためのＬＲＦ４１と、床面Ｆの範囲を示す地図を生成する地図生成部７６と、掃除機本体２の位置に基づいて床面Ｆにおける既に掃除した領域である掃除済み領域を算出する演算部７３と、地図を記憶するとともに、掃除済み領域を地図と関連付けて記憶する記憶部７７とをさらに備え、制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、地図を参照して掃除済み領域の位置を取得し、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げたまま駆動輪３を制御して掃除機本体２の前方に掃除済み領域が位置するように掃除機本体２を移動させた後、持ち上げ装置６を制御して障害物を掃除済み領域に載置する。

これによれば、掃除機本体２の位置を検出するためのＬＲＦ４１と、床面Ｆの範囲を示す地図を生成する地図生成部７６と、既に掃除した情報を地図と関連付けて記憶する記憶部７７とを備え、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げた後に検出装置４を用いて障害物が正常に持ち上げられていないと判定された場合には、制御装置７は、駆動輪３を制御して掃除機本体２の前方に掃除済み領域が位置するように掃除機本体２を移動させた後、障害物を掃除済み領域に下ろす。このように、障害物を掃除済み領域に下ろすことによって、障害物が掃除を妨げることを抑制することができる。また、未掃除領域に障害物を下ろして汚してしまうことも抑制することができる。

また、第１の実施の形態に係る自走式掃除機１において、記憶部７７は、検出装置４を用いて検出された障害物が載置されている位置を示す位置情報をさらに記憶し、制御装置７は、検出装置４によって検出された障害物が検出された場合、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げることなく床面Ｆにおける障害物が載置されている位置以外の位置の掃除を行い、掃除が終了した後、位置情報に基づいて掃除機本体２の前方に障害物が位置するように掃除機本体２を移動させ、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げる。

これによれば、障害物の周囲が掃除済み領域である可能性が高いので、障害物をより確実に掃除済み領域に下ろすことができ、障害物が掃除を妨げることを抑制することができる。また、未掃除領域に障害物を下ろして汚してしまうことを抑制することができる。

また、第１の実施の形態に係る自走式掃除機１において、検出装置４は、掃除機本体２の前方に向かって測距光を発して距離を測定する赤外線測距センサ４２を有し、制御装置７は、検出装置４を用いて検出された障害物を持ち上げ装置６で持ち上げた後に、赤外線測距センサ４２によって測定された距離が所定の距離よりも小さい場合、障害物が正常に持ち上げられていないと判定する。

これによれば、赤外線測距センサ４２によって測定される距離に基づいて、障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定できる。
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態を図１１から図１３に基づいて説明する。

図１１は、本発明の第２の実施の形態における自走式掃除機１ａを示す断面図であり、持ち上げ装置６を上昇させた状態を示す断面図である。図１２は、図１１の自走式掃除機１ａの持ち上げ装置６ａの近傍を示す断面図である。なお、図１２では、図面が煩雑になることを避けるため、物体検出センサ９および負荷検出センサ１０の図示を省略している。

図１１および図１２に示すように、第２の実施の形態に係る自走式掃除機１ａは、検出装置４に代えて検出装置４ａを備え、持ち上げ装置６に代えて持ち上げ装置６ａを備えている点において、自走式掃除機１と主に異なっている。以下、自走式掃除機１ａについて詳細に説明する。

検出装置４ａは、ＬＲＦ４１と、自走式掃除機１の前方の障害物を検出するための物体認識カメラ４４と、掃除機本体２の前側側壁を構成するバンパセンサ４３と、を有する。

物体認識カメラ４４は、掃除機本体２の前方の様子を撮影し、予め複数の障害物の写真から学習した判断基準に基づき、撮影された障害物の種類や範囲を特定する機能を有している。具体的には、例えば、予め１０００枚以上の画像を用いてディープラーニングを行っておくことによって、撮影された画像に写る障害物の形状等から障害物の種類および大きさ等を特定できる。これにより、制御装置７は、自走式掃除機１ａの前方にどの程度の高さや幅の障害物があるかを知ることができ、またその障害物が撮影された写真のうちのどの範囲に映っているかの結果より、その障害物とのおおよその距離も知ることができる。例えば、撮影された写真における障害物の上下方向の寸法によって、自走式掃除機１ａから障害物までのおおよその距離を算出できる。

自走式掃除機１ａは、持ち上げ装置６ａの姿勢を変える姿勢変更装置８をさらに備えている。姿勢変更装置８は、複数の持ち上げシャフト６２とシャフトモータ（図示せず）と、を有している。図１１および図１２に示すように、第１の実施の形態とは異なり、移載部６１の前部が後部よりも上方に位置している。姿勢変更装置８は、複数の持ち上げシャフト６２の長さおよび配置を調整して、移載部６１を持ち上げる際に移載部６１の前方が後方よりも上方に位置する姿勢になるように、移載部６１の姿勢を変更できるように構成されている。

持ち上げ装置６ａは、移載部６１上に障害物が載置されているか否かを検出するための物体検出センサ９と、移載部６１の前端部に加わる力を検出する負荷検出センサ１０とを有している。この実施の形態では、物体検出センサ９が第１検出センサに相当し、負荷検出センサ１０が第２検出センサに相当する。

物体検出センサ９は、物体検出板９０１と、物体検出板９０１をベルト６０１側に付勢するためのバネ９０２と、物体検出板９０１がバネ９０２側に押されたことを検出するセンサ９０３と、を有している。移載部６１上に障害物が載置されていない状態では、物体検出板９０１は、バネ９０２によってベルト６０１側に付勢されてセンサ９０３を押圧しないので、移載部６１上に障害物が載置されていないことがわかる。一方、移載部６１上に障害物が載置されている状態では、物体検出板９０１は、障害物によってセンサ９０３側に押されてセンサ９０３を押圧し、センサ９０３は押圧力を検出する。これによって、移載部６１上に障害物が載置されていることがわかる。

負荷検出センサ１０は、下方向に可動に支持された前端支持部６０４と、前端支持部６０４と連動して回転して動くレバー６０５と、レバー６０５の回転軸６０６と、回転軸６０６回りにレバー６０５を介して前端支持部６０４を上方向に付勢する前端回転軸付勢バネ（図示せず）と、前端支持部６０４が下方向に移動するのに連動してレバー６０５が回転移動したことを検出する検出スイッチ６０７とからなる。移載部６１の前端部に障害物が載っている状態では、レバー６０５は、障害物によって検出スイッチ６０７側に押されて検出スイッチ６０７を押圧し、検出スイッチ６０７は押圧力を検出する。これによって、移載部６１の前端部に加わる力（押圧力）が検出される。

制御装置７は、物体検出センサ９の検出結果に基づいて、持ち上げ装置６を制御する。例えば、制御装置７は、持ち上げ装置６で障害物を持ち上げる際に、移載部６１を所定の高さまで上昇させた状態であるにも拘わらず、物体検出センサ９が障害物を検出していない場合、移載部６１上に障害物が載っていないと判定し、移載部６１を低下させて障害物の持ち上げを再度試みる。

また、制御装置７は、負荷検出センサ１０の検出結果に基づいて、持ち上げ装置６を制御する。ここで、障害物の持ち上げ掃除について説明する。衣類を移載部６１に載せる場合、基本的には制御装置７は、モータ（図示せず）を介して回転軸６０２を回転させ、引いてはベルト６０１を回転させることで、障害物のうちベルト６０１に接触した部分からベルト６０１上に載せ、さらには背部６０３に近づくように移動させて移載部６１に載せる。しかし、衣類が大きくて移載部６１上に収まらない場合や、袖等の一部が滑って衣類の全体が移載部６１上に載らない場合も存在する。このような場合に、移載部６１を上方へと持ち上げると、袖等の衣類の一部が移載部６１の前方から垂れてしまう。このような場合、衣類の重みで前端支持部６０４は下方向に付勢される。その結果、検出スイッチ６０７が押されて、制御装置７は、負荷検出センサ１０が動作したことから障害物の一部が移載部６１上に載り切っていない状態と判断することが可能となる。例えば、制御装置７は、移載部６１上に障害物を載置した後、負荷検出センサ１０が負荷を検出しなくなるまで、移載部６１の前部が後部よりも上方に位置するように移載部６１の姿勢を変更する。つまり、制御装置７は、移載部６１の姿勢を変更することによって、移載部６１上の障害物を背部６０３側に移動させる。

図１３は、図１０の自走式掃除機１ａの動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１３では、図６に示す自走式掃除機１の第１の動作例との相違点を中心に示している。

図６および図１３に示すように、制御装置７は、移載部６１を所定の高さまで上昇させて障害物を持ち上げた後（ステップＳ１５）、障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定する（ステップＳ１６）。

制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられている場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、障害物を持ち上げたまま前方に移動し、障害物が元々あった場所を掃除する（ステップＳ２２）。

制御装置７は、障害物が正常に持ち上げられていない場合（ステップＳ１６でＮＯ）、移載部６１の姿勢を変更可能か否かを判定する（ステップＳ４１）。例えば、制御装置７は、図２に示すように移載部６１の姿勢を変更していない場合、移載部６１の姿勢を変更可能であると判定する。一方、制御装置７は、図１１および図１２に示すように移載部６１の姿勢を既に変更している場合、移載部６１の姿勢を変更可能でないと判定する。

制御装置７は、移載部６１の姿勢を変更可能でない場合（ステップＳ４１でＮＯ）、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を後方に移動させる（ステップＳ１７）。

制御装置７は、移載部６１の姿勢を変更可能である場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）、移載部６１の姿勢を変更する（ステップＳ４２）。具体的には、制御装置７は、姿勢変更装置８を駆動させて移載部６１の前部が後部よりも上方に位置するように、移載部６１の姿勢を変更し、障害物をさらに持ち上げる。

このように、制御装置７は、移載部６１を所定の高さまで上昇させた後、検出装置４の検出結果に基づいて障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、姿勢変更装置８を動作させて移載部６１の姿勢を変更する。

以上、第２の実施の形態に係る自走式掃除機１ａについて説明した。

第２の実施の形態に係る自走式掃除機１ａは、持ち上げ装置６ａの姿勢を変える姿勢変更装置８を備え、持ち上げ装置６ａは、障害物に作用する移載部６１と、移載部６１の高さを変更するための持ち上げシャフト６２およびシャフトモータとを有し、制御装置７は、移載部６１を所定の高さまで上昇させた後、検出装置４の検出結果に基づいて障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、姿勢変更装置８を動作させて移載部６１の姿勢を変更する。

これによれば、移載部６１の姿勢を変更することによって障害物をさらに持ち上げることができ、より確実に障害物を持ち上げることができる。したがって、障害物が一部しか持ち上げられておらず正常に持ち上げられていない状態で自走式掃除機１ａが前進して障害物の一部が自走式掃除機１ａの掃除装置５や駆動輪３等に巻き込まれてしまうことを抑制することができる。これによって、障害物の一部が掃除装置５や駆動輪３に巻き込まれて破損することを抑制することができるとともに、自走式掃除機１ａの動作が停止してしまうことを抑制することができる。

また、第２の実施の形態に係る自走式掃除機１ａにおいて、移載部６１は、障害物が載置される部材であり、持ち上げ装置６ａは、移載部６１上に障害物が載置されているか否かを検出するための物体検出センサ９をさらに有し、制御装置７は、物体検出センサ９の検出結果に基づいて、持ち上げ装置６ａを制御する。

これによれば、障害物が移載部６１上に存在するかどうかを検出することができ、制御装置７は、物体検出センサ９の検出結果に基づいて、持ち上げ装置６ａを制御するので、より確実に障害物を持ち上げることができる。したがって、障害物が一部しか持ち上げられていない状態で自走式掃除機１ａが前進して障害物の一部が自走式掃除機１ａの掃除装置５や駆動輪３等に巻き込まれてしまうことを抑制することができる。これによって、障害物の一部が掃除装置５や駆動輪３に巻き込まれて破損することを抑制することができるとともに、自走式掃除機１ａの動作が停止してしまうことを抑制することができる。

また、第２の実施の形態に係る自走式掃除機１ａにおいて、移載部６１は、障害物が載置される部材であり、持ち上げ装置６ａは、移載部６１の前端部に加わる力を検出する負荷検出センサ１０をさらに有し、制御装置７は、負荷検出センサ１０の検出結果に基づいて、持ち上げ装置６ａを制御する。

これによれば、障害物の一部が持ち上げ装置６ａによって持ち上げられ、障害物の他の部分が持ち上げ装置６ａにない状態つまり障害物が正常に持ち上げられていない場合に、障害物は持ち上げ装置６ａの先端部に力を加えるので、障害物の一部だけを持ち上げていることを検出することが可能となる。これにより、より確実に障害物を持ち上げることができるので、障害物が一部しか持ち上げられていない状態で自走式掃除機１ａが前進して、障害物の一部が自走式掃除機１ａの掃除装置５や駆動輪３等に巻き込まれてしまうことを抑制することができる。これによって、障害物の一部が掃除装置や駆動輪３に巻き込まれて破損することを抑制することができるとともに、自走式掃除機１ａの動作が停止してしまうことを抑制することができる。

（他の実施の形態等）
以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る自走式掃除機について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、赤外線測距センサ４２は、掃除機本体２の前方のみならず斜め上方まで検出できるように構成されていてもよい。この場合、ＬＲＦ４１で認識できなかった掃除機本体２より上方の障害物を認識できるので、制御装置７は、上方の障害物がある場所では、移載部６１を持ち上げる高さを、掃除機本体２と同等の高さまでに制限することで、移載部６１と障害物とが接触して破損したり、障害物が落下したりすることを避けることができる。

また、障害物が完全に持ち上げられなかった場合に、障害物の画像と持ち上げできなかった情報とを結び付けて記憶することで、持ち上げが困難な障害物を何度も持ち上げることを避けて、消費電力を抑えることができる。

また、持ち上げ装置６は、複数の指からなる一般的なグリッパーを有する、複数関節からなるロボットアームで構成されてもよい。また、姿勢変更装置８は、回転自在に構成されたグリッパー部とその回転手段とで構成され、制御装置７は、障害物をグリッパーによって挟み込んで持ち上げた後にグリッパー部を回転することで、衣類等を巻き上げるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、障害物を持ち上げたまま掃除機本体２を後方に移動させた後、障害物を床面Ｆに載置する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、掃除機本体２を移動させることなく、障害物を床面Ｆに載置してもよい。また、例えば、障害物が正常に持ち上げられていない場合、掃除機本体２をその場で回転（旋回）させた後に、障害物を床面Ｆに載置してもよい。

また、上述した実施の形態では、検出装置４が、障害物検出装置および持ち上げ状態検出装置に相当する場合、つまり障害物検出装置および持ち上げ状態検出装置が、同一の装置によって実現される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、障害物検出装置および持ち上げ状態検出装置は、異なる装置によって実現されてもよい。

また、上述した実施の形態では、移載部６１が、障害物に作用する作用部に相当する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、障害物を掴む爪部、または障害物を吸着する吸着部等が、障害物に作用する作用部として用いられてもよい。爪部が作用部である場合、爪部で障害物を掴んだ状態で爪部を上昇させることによって、障害物を持ち上げることができる。また、吸着部が作用部である場合、吸着部で障害物を吸着した状態で吸着部を上昇させることによって、障害物を持ち上げることができる。

本発明は、自律走行可能な自走式掃除機に好適に利用できる。

１，１ａ 自走式掃除機
２ 掃除機本体
３ 駆動輪
４，４ａ 検出装置
５ 掃除装置
６，６ａ 持ち上げ装置
７ 制御装置
８ 姿勢変更装置
９ 物体検出センサ
１０ 負荷検出センサ
４１ ＬＲＦ
４２ 赤外線測距センサ
６１ 移載部
６２ 持ち上げシャフト
７５ 持上可否判定部
７６ 地図生成部
７７ 記憶部

Claims (8)

1. 被掃除面上を移動する本体と、
   前記本体に設けられ、前記本体を移動させるための駆動輪と、
   前記本体に設けられ、前記本体の前方の障害物を検出するための障害物検出装置と、
   前記本体に設けられ、前記障害物を持ち上げる持ち上げ装置と、
   前記本体に設けられ、前記持ち上げ装置による前記障害物の持ち上げ状態を検出するための持ち上げ状態検出装置と、
   前記持ち上げ装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記持ち上げ状態検出装置の検出結果に基づいて前記障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、前記持ち上げ装置を制御して前記障害物を前記被掃除面に載置する、
   自走式掃除機。
2. 前記制御装置は、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、前記持ち上げ装置で前記障害物を持ち上げたまま前記駆動輪を制御して前記本体を後方に移動させた後、前記持ち上げ装置を制御して前記障害物を前記被掃除面に載置する、
   請求項１に記載の自走式掃除機。
3. 前記本体の位置を検出するための位置検出センサと、
   前記被掃除面の範囲を示す地図を生成する地図生成部と、
   前記本体の位置に基づいて前記被掃除面における既に掃除した領域である掃除済み領域を算出する演算部と、
   前記地図を記憶するとともに、前記掃除済み領域を前記地図と関連付けて記憶する記憶部とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、前記地図を参照して前記掃除済み領域の位置を取得し、前記持ち上げ装置で前記障害物を持ち上げたまま前記駆動輪を制御して前記本体の前方に前記掃除済み領域が位置するように前記本体を移動させた後、前記持ち上げ装置を制御して前記障害物を前記掃除済み領域に載置する、
   請求項１または２に記載の自走式掃除機。
4. 前記記憶部は、前記障害物検出装置によって検出された前記障害物が載置されている位置を示す位置情報をさらに記憶し、
   前記制御装置は、前記障害物検出装置によって前記障害物が検出された場合、前記持ち上げ装置で前記障害物を持ち上げることなく前記被掃除面における前記障害物が載置されている位置以外の位置の掃除を行い、前記掃除が終了した後、前記位置情報に基づいて前記本体の前方に前記障害物が位置するように前記本体を移動させ、前記持ち上げ装置で前記障害物を持ち上げる、
   請求項３に記載の自走式掃除機。
5. 前記持ち上げ状態検出装置は、前記本体の前方に向かって測距光を発して距離を測定する測距センサを有し、
   前記制御装置は、前記障害物検出装置によって検出された前記障害物を前記持ち上げ装置で持ち上げた後に、前記測距センサによって測定された距離が所定の距離よりも小さい場合、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
6. 前記持ち上げ装置の姿勢を変える姿勢変更装置をさらに備え、
   前記持ち上げ装置は、前記障害物に作用する作用部と、前記作用部の高さを変更するための高さ変更部とを有し、
   前記制御装置は、前記作用部を所定の高さまで上昇させた後、前記持ち上げ状態検出装置の検出結果に基づいて前記障害物が正常に持ち上げられているか否かを判定し、前記障害物が正常に持ち上げられていないと判定した場合、前記姿勢変更装置を動作させて前記作用部の姿勢を変更する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
7. 前記作用部は、前記障害物が載置される部材であり、
   前記持ち上げ装置は、前記作用部上に前記障害物が載置されているか否かを検出するための第１検出センサをさらに有し、
   前記制御装置は、前記第１検出センサの検出結果に基づいて、前記持ち上げ装置を制御する、
   請求項６に記載の自走式掃除機。
8. 前記作用部は、前記障害物が載置される部材であり、
   前記持ち上げ装置は、前記作用部の前端部に加わる力を検出する第２検出センサをさらに有し、
   前記制御装置は、前記第２検出センサの検出結果に基づいて、前記持ち上げ装置を制御する、
   請求項６に記載の自走式掃除機。

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