JP2669071B2 - 自走式掃除機 - Google Patents
自走式掃除機Info
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- JP2669071B2 JP2669071B2 JP1243817A JP24381789A JP2669071B2 JP 2669071 B2 JP2669071 B2 JP 2669071B2 JP 1243817 A JP1243817 A JP 1243817A JP 24381789 A JP24381789 A JP 24381789A JP 2669071 B2 JP2669071 B2 JP 2669071B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、清掃機能と移動機能とを備え、自動的に
清掃を行なう自走式掃除機に関するものである。
清掃を行なう自走式掃除機に関するものである。
従来の技術 従来より、掃除機に移動機能を付加して清掃時の操作
性の向上を図った掃除機が開発されている。特に最近で
は、これにマイクロコンピュータと各種センサ類を搭載
した、いわゆる自立誘導型の自走式掃除機の開発も行わ
れている。この種の自走式掃除機は、清掃機能として本
体底部に吸込みノズルやブラシ等を備え、移動機能とし
てモータで駆動される走行輪や操舵輪等を有し、本体の
位置を認識する位置認識手段と走行時の障害物を検知す
る障害物検知手段とにより、清掃区域内を塗りつぶすよ
うに移動して清掃区域全体を清掃するものである。
性の向上を図った掃除機が開発されている。特に最近で
は、これにマイクロコンピュータと各種センサ類を搭載
した、いわゆる自立誘導型の自走式掃除機の開発も行わ
れている。この種の自走式掃除機は、清掃機能として本
体底部に吸込みノズルやブラシ等を備え、移動機能とし
てモータで駆動される走行輪や操舵輪等を有し、本体の
位置を認識する位置認識手段と走行時の障害物を検知す
る障害物検知手段とにより、清掃区域内を塗りつぶすよ
うに移動して清掃区域全体を清掃するものである。
発明が解決しようとする課題 このような従来の自走式掃除機では、以下に示す課題
があった。すなわち、絨毯、特に毛足の長い絨毯の場合
は毛の向いてる方向によりそれが模様となって見えるこ
とがある。このような絨毯上を清掃した場合に自走式掃
除機の移動した後（往路と復路）が、絨毯に残り、後で
人手により絨毯の毛の方向を揃えなければならない。
があった。すなわち、絨毯、特に毛足の長い絨毯の場合
は毛の向いてる方向によりそれが模様となって見えるこ
とがある。このような絨毯上を清掃した場合に自走式掃
除機の移動した後（往路と復路）が、絨毯に残り、後で
人手により絨毯の毛の方向を揃えなければならない。
そこで本発明の目的は、絨毯清掃時に絨毯の目を自動
的に揃えることができる構成の自走式掃除機を得ること
としている。
的に揃えることができる構成の自走式掃除機を得ること
としている。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、清掃床面を判別
する床面判別手段と、前記床面判別手段からの出力を判
断し判断処理手段へ制御信号を送る特殊領域制御手段
と、この特殊領域制御手段からの入力信号も含めて自走
式掃除機本体の移動経路を決定し、走行手段および操舵
手段に出力信号を送り自走式掃除機本体の前進・後退・
停止・方向転換を制御する判断処理手段とを備え、前記
特殊領域制御手段は絨毯に対して一方向だけ走行するよ
うに判断処理手段に出力するものである。
する床面判別手段と、前記床面判別手段からの出力を判
断し判断処理手段へ制御信号を送る特殊領域制御手段
と、この特殊領域制御手段からの入力信号も含めて自走
式掃除機本体の移動経路を決定し、走行手段および操舵
手段に出力信号を送り自走式掃除機本体の前進・後退・
停止・方向転換を制御する判断処理手段とを備え、前記
特殊領域制御手段は絨毯に対して一方向だけ走行するよ
うに判断処理手段に出力するものである。
作 用 上記構成では、床面判別手段により、清掃床面が絨毯
であることを検知すると、特殊領域制御手段にその旨を
出力する。特殊領域制御手段では、絨毯の目を揃えるよ
う絨毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理
手段に制御信号を出力する。判断処理手段では、この信
号に応じて、操舵及び駆動手段に出力信号を送り本体の
移動を制御する。
であることを検知すると、特殊領域制御手段にその旨を
出力する。特殊領域制御手段では、絨毯の目を揃えるよ
う絨毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理
手段に制御信号を出力する。判断処理手段では、この信
号に応じて、操舵及び駆動手段に出力信号を送り本体の
移動を制御する。
実施例 第１図は自走式掃除機の断面図を示す。本体の底面形
状が略円形を成す自走式掃除機の本体１の内部には、電
動送風機２・集塵室３と、この集塵室３の内部に設けた
フィルタ４からなる清掃手段８があり、この他に、本体
１の底部の直径部に設けた床ノズル６、駆動モータ７で
駆動される回転ブラシからなるアジテータ８を備えてい
る。９・10は床ノズル６の前方に設けた走行駆動部11に
取り付けられた走行輪で、図には示していない減速機を
介して走行モータ12によって駆動される。13・14は床ノ
ズル６の後方に回転自在に取り付けられた従輪である。
走行駆動部11はこれに取り付けられた操舵軸15および操
舵減速機16を介して操舵モータ17によって駆動されてお
り、これによって左右に回転し走行方向が変えられる。
以上の９〜17によって走行手段18および操舵手段19を構
成している。20は走行モータ12の回転速度を検出するロ
ータリエンコーダからなる走行エンコーダ、21は同じく
ロータリエンコーダからなり操舵モータ17の回転速度を
検出する操舵エンコーダである。22は本体１の方向を検
知する方向検知センサで、本実施例ではレートジャイロ
を用いている。この走行エンコーダ20・方向検知センサ
22は、走行エンコーダ20が検出した回転速度および方向
検知センサ22が検出した本体１の方向から本体１の走行
距離および走行方向を検知して位置を認識する位置認識
手段を構成している。23・24は本体１の周囲に設けた超
音波センサからなる測距センサで、障害物までの距離を
計測する。25は本体１の外周に取り付けたバンパーで、
内部に接触センサを備え、障害物に接触したことを検知
する。測距センサ23・24と接触センサ25とで障害物検知
手段26を構成している。27は床ノズル接続パイプ29に取
り付けられたフォトインタラプタからなるゴミ検知手段
で、床ノズル接続パイプ29内を通過するゴミの量を検知
する。28はゴミ検知手段27からの出力により判断処理手
段30へ移動速度の制御信号を送るゴミ領域制御手段であ
る。30は、本体の移動経路を決定し、前記操舵手段19及
び駆動手段18に出力信号を送り本体の前進・後退・停止
・方向転換を制御する判断処理手段であり、実際にはマ
イクロコンピューターで構成される。31は自走式掃除機
が清掃を行う清掃区域を記憶する記憶部であり、32は蓄
電池等からなる電源、37は操作部で操作スイッチ38と表
示ランプ・ブザー等の表示器39とを備える。
状が略円形を成す自走式掃除機の本体１の内部には、電
動送風機２・集塵室３と、この集塵室３の内部に設けた
フィルタ４からなる清掃手段８があり、この他に、本体
１の底部の直径部に設けた床ノズル６、駆動モータ７で
駆動される回転ブラシからなるアジテータ８を備えてい
る。９・10は床ノズル６の前方に設けた走行駆動部11に
取り付けられた走行輪で、図には示していない減速機を
介して走行モータ12によって駆動される。13・14は床ノ
ズル６の後方に回転自在に取り付けられた従輪である。
走行駆動部11はこれに取り付けられた操舵軸15および操
舵減速機16を介して操舵モータ17によって駆動されてお
り、これによって左右に回転し走行方向が変えられる。
以上の９〜17によって走行手段18および操舵手段19を構
成している。20は走行モータ12の回転速度を検出するロ
ータリエンコーダからなる走行エンコーダ、21は同じく
ロータリエンコーダからなり操舵モータ17の回転速度を
検出する操舵エンコーダである。22は本体１の方向を検
知する方向検知センサで、本実施例ではレートジャイロ
を用いている。この走行エンコーダ20・方向検知センサ
22は、走行エンコーダ20が検出した回転速度および方向
検知センサ22が検出した本体１の方向から本体１の走行
距離および走行方向を検知して位置を認識する位置認識
手段を構成している。23・24は本体１の周囲に設けた超
音波センサからなる測距センサで、障害物までの距離を
計測する。25は本体１の外周に取り付けたバンパーで、
内部に接触センサを備え、障害物に接触したことを検知
する。測距センサ23・24と接触センサ25とで障害物検知
手段26を構成している。27は床ノズル接続パイプ29に取
り付けられたフォトインタラプタからなるゴミ検知手段
で、床ノズル接続パイプ29内を通過するゴミの量を検知
する。28はゴミ検知手段27からの出力により判断処理手
段30へ移動速度の制御信号を送るゴミ領域制御手段であ
る。30は、本体の移動経路を決定し、前記操舵手段19及
び駆動手段18に出力信号を送り本体の前進・後退・停止
・方向転換を制御する判断処理手段であり、実際にはマ
イクロコンピューターで構成される。31は自走式掃除機
が清掃を行う清掃区域を記憶する記憶部であり、32は蓄
電池等からなる電源、37は操作部で操作スイッチ38と表
示ランプ・ブザー等の表示器39とを備える。
以上のような全体構成によると、底面形状が略円形を
成す本体１の底部直径部に床ノズル６を設けているので
本体幅と清掃幅がほぼ一致し、床ノズル６の前方に駆動
輪９・10を、床ノズル６の後方に従輪13・14を設けてい
るので本体１の方向転換時にも隅部まで清掃が可能とな
るものである。
成す本体１の底部直径部に床ノズル６を設けているので
本体幅と清掃幅がほぼ一致し、床ノズル６の前方に駆動
輪９・10を、床ノズル６の後方に従輪13・14を設けてい
るので本体１の方向転換時にも隅部まで清掃が可能とな
るものである。
第２図は第１図に示した自走式掃除機の電気回路を示
すブロック図である。図中33は、判断処理部30より信号
を受け走行モーター12を制御するモーター制御回路であ
る。又、34は同様に判断処理部30より信号を受け操舵モ
ーター17を制御するモーター制御回路である。
すブロック図である。図中33は、判断処理部30より信号
を受け走行モーター12を制御するモーター制御回路であ
る。又、34は同様に判断処理部30より信号を受け操舵モ
ーター17を制御するモーター制御回路である。
以下、第１図及び第２図に示した自走式掃除機の作用
・動作を説明する。四方を壁に囲まれた部屋を清掃させ
る場合には、本体１を壁沿いに置いて操作スイッチ38を
操作する。
・動作を説明する。四方を壁に囲まれた部屋を清掃させ
る場合には、本体１を壁沿いに置いて操作スイッチ38を
操作する。
操作スイッチ38が操作されると、判断処理手段30は電
動送風機２を作動し、走行手段18のモーター制御回路33
と、操舵手段19のモーター制御回路34とに信号を送り、
走行モータ12が駆動され本体１が走行を開始する。走行
中は、判断処理手段30は測距センサ23・24およびバンパ
ー25からの検知信号に基づいた障害物データを処理しな
がら移動経路を決定し、走行手段18のモーター制御回路
33と、操舵手段19のモーター制御回路34とに信号を出力
し、走行モータ12を駆動制御することにより前進・停止
・後退を繰り返し、操舵モータ17を駆動制御することに
より走行方向を変更し、本体１は障害物を回避しながら
部屋の周囲の壁に沿って移動しながら床面の清掃を行な
う。また走行中は、前述した位置認識手段により移動軌
跡を認識し、これを記憶部31に記憶している。部屋を一
周し終わると、位置認識手段によりこれを検知し、この
移動軌跡内部を清掃区域と判断し、この清掃区域内を障
害物を回避しながら隈なく走行して清掃区域全体を自動
清掃する。そして、この自動清掃中は、床ノズル６から
吸引されるゴミ量がゴミ検知手段27で検知されゴミ領域
制御手段28に入力される。ゴミ領域制御手段28では、入
力されたゴミ量に応じて判断処理手段30へ移動速度の制
御信号を送り、判断処理手段30ではこれにより本体１の
移動速度を制御する。
動送風機２を作動し、走行手段18のモーター制御回路33
と、操舵手段19のモーター制御回路34とに信号を送り、
走行モータ12が駆動され本体１が走行を開始する。走行
中は、判断処理手段30は測距センサ23・24およびバンパ
ー25からの検知信号に基づいた障害物データを処理しな
がら移動経路を決定し、走行手段18のモーター制御回路
33と、操舵手段19のモーター制御回路34とに信号を出力
し、走行モータ12を駆動制御することにより前進・停止
・後退を繰り返し、操舵モータ17を駆動制御することに
より走行方向を変更し、本体１は障害物を回避しながら
部屋の周囲の壁に沿って移動しながら床面の清掃を行な
う。また走行中は、前述した位置認識手段により移動軌
跡を認識し、これを記憶部31に記憶している。部屋を一
周し終わると、位置認識手段によりこれを検知し、この
移動軌跡内部を清掃区域と判断し、この清掃区域内を障
害物を回避しながら隈なく走行して清掃区域全体を自動
清掃する。そして、この自動清掃中は、床ノズル６から
吸引されるゴミ量がゴミ検知手段27で検知されゴミ領域
制御手段28に入力される。ゴミ領域制御手段28では、入
力されたゴミ量に応じて判断処理手段30へ移動速度の制
御信号を送り、判断処理手段30ではこれにより本体１の
移動速度を制御する。
ゴミ領域手段28は、移動速度の制御信号だけを判断処
理手段30へ送り、本体１の移動速度を制御するとした
が、例えば第３図に示すようにゴミの多い領域を検知し
た場合、移動速度を一定としてこの領域を２度通過する
ように本体１を制御するように構成することで同じ効果
が得られるものである。
理手段30へ送り、本体１の移動速度を制御するとした
が、例えば第３図に示すようにゴミの多い領域を検知し
た場合、移動速度を一定としてこの領域を２度通過する
ように本体１を制御するように構成することで同じ効果
が得られるものである。
第４図に本発明の一実施例の自走式掃除機の縦断面図
を示す。本実施例の構成は上述した自走式掃除機の構成
に、走行駆動部11に取り付けられた床面判別手段35と特
殊領域制御手段36（図示せず）を追加したものである。
従って前記第一の手段の実施例の構成と同一部分につい
ての説明は省略する。床面判別手段35は走行駆動部11の
前方に取り付けられた超音波センサからなり、超音波の
床面での反射状態により床面が絨毯であるかベアフロア
であるかの床質の判別を行なう。第５図に本実施例の電
気回路を示す自走式掃除機のブロック図を示す。図に於
て、36は特殊領域制御手段であり、以下の機能を有して
いる。即ち、床面判別手段35が床質が絨毯であることを
検知しこの信号が入力されると、絨毯の目を揃えるよう
絨毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理手
段30に制御信号を出力するものである。判断処理手段30
では、この信号と、清掃中であるか清掃終了後であるか
により、走行手段18のモーター制御回路33と、操舵手段
19のモータ制御回路34とに信号を出力し、本体１の移動
を制御する。
を示す。本実施例の構成は上述した自走式掃除機の構成
に、走行駆動部11に取り付けられた床面判別手段35と特
殊領域制御手段36（図示せず）を追加したものである。
従って前記第一の手段の実施例の構成と同一部分につい
ての説明は省略する。床面判別手段35は走行駆動部11の
前方に取り付けられた超音波センサからなり、超音波の
床面での反射状態により床面が絨毯であるかベアフロア
であるかの床質の判別を行なう。第５図に本実施例の電
気回路を示す自走式掃除機のブロック図を示す。図に於
て、36は特殊領域制御手段であり、以下の機能を有して
いる。即ち、床面判別手段35が床質が絨毯であることを
検知しこの信号が入力されると、絨毯の目を揃えるよう
絨毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理手
段30に制御信号を出力するものである。判断処理手段30
では、この信号と、清掃中であるか清掃終了後であるか
により、走行手段18のモーター制御回路33と、操舵手段
19のモータ制御回路34とに信号を出力し、本体１の移動
を制御する。
以下本実施例の作用・動作を説明する。第６図は、清
掃領域の形が四角形で、半分がベアフロア残り半分が絨
毯である領域を本実施例の自走式掃除機が清掃を行なっ
た場合の、本体１の移動経路を示した図である。図に実
線で示すように、部屋を壁沿いに一周し終わると、この
移動軌跡内部を清掃区域と判断し、この清掃区域を自動
清掃する。清掃中Ａ点を過ぎて絨毯の領域に入ると、床
面判別手段35が作用して床質が絨毯であることを検知す
る。同時に、この情報を特殊領域制御手段36に出力す
る。特殊領域制御手段36では、絨毯の目を揃えるよう絨
毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理手段
30に制御信号を出力する。判断処理手段30では、特殊領
域制御手段36より前記信号が到達するが、この信号より
も清掃中であるか清掃終了後であるかの判断を優先させ
て、現時点では清掃が終了していないのでこれを無視す
る。このように清掃終了までは、判断処理手段30では特
殊領域制御手段36よりの信号を無視し、清掃を続行させ
る。こうしてＢ点に達すると、判断処理手段30は、清掃
開始地点であるＣ点に戻ろうとするが、特殊領域制御手
段36より絨毯の目を揃えるよう絨毯に対して一方向にだ
け走行するよう信号が、入力されているので、図に点線
で示すように絨毯に対して一方向にだけ走行するよう駆
動手段18のモーター制御回路33と、操舵手段19のモータ
ー制御回路34とを制御しながら清掃開始地点Ｃ点に戻
る。
掃領域の形が四角形で、半分がベアフロア残り半分が絨
毯である領域を本実施例の自走式掃除機が清掃を行なっ
た場合の、本体１の移動経路を示した図である。図に実
線で示すように、部屋を壁沿いに一周し終わると、この
移動軌跡内部を清掃区域と判断し、この清掃区域を自動
清掃する。清掃中Ａ点を過ぎて絨毯の領域に入ると、床
面判別手段35が作用して床質が絨毯であることを検知す
る。同時に、この情報を特殊領域制御手段36に出力す
る。特殊領域制御手段36では、絨毯の目を揃えるよう絨
毯に対して一方向にだけ走行するように、判断処理手段
30に制御信号を出力する。判断処理手段30では、特殊領
域制御手段36より前記信号が到達するが、この信号より
も清掃中であるか清掃終了後であるかの判断を優先させ
て、現時点では清掃が終了していないのでこれを無視す
る。このように清掃終了までは、判断処理手段30では特
殊領域制御手段36よりの信号を無視し、清掃を続行させ
る。こうしてＢ点に達すると、判断処理手段30は、清掃
開始地点であるＣ点に戻ろうとするが、特殊領域制御手
段36より絨毯の目を揃えるよう絨毯に対して一方向にだ
け走行するよう信号が、入力されているので、図に点線
で示すように絨毯に対して一方向にだけ走行するよう駆
動手段18のモーター制御回路33と、操舵手段19のモータ
ー制御回路34とを制御しながら清掃開始地点Ｃ点に戻
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、清掃終了後に自動的に
絨毯の目を揃える事ができ、人手による作業を不要とす
ることができる使い勝手の良い自走式掃除機を提供する
ことができるものである。
絨毯の目を揃える事ができ、人手による作業を不要とす
ることができる使い勝手の良い自走式掃除機を提供する
ことができるものである。
第１図は自走式掃除機の縦断面図、第２図は同自走式掃
除機のブロック図、第３図は同自走式掃除機の移動経路
の説明図、第４図は本発明の一実施例である自走式掃除
機の縦断面図、第５図は同自走式掃除機のブロック図、
第６図は同自走式掃除機の移動経路の説明図を示す。 １……本体、５……清掃手段、６……床ノズル、18……
走行手段、19……操舵手段、26……障害物検知手段、27
……ゴミ検知手段、28……ゴミ領域制御手段、30……判
断処理手段、32……電源、35……床面判別手段、36……
特殊領域制御手段。
除機のブロック図、第３図は同自走式掃除機の移動経路
の説明図、第４図は本発明の一実施例である自走式掃除
機の縦断面図、第５図は同自走式掃除機のブロック図、
第６図は同自走式掃除機の移動経路の説明図を示す。 １……本体、５……清掃手段、６……床ノズル、18……
走行手段、19……操舵手段、26……障害物検知手段、27
……ゴミ検知手段、28……ゴミ領域制御手段、30……判
断処理手段、32……電源、35……床面判別手段、36……
特殊領域制御手段。
フロントページの続き (72)発明者 寺井 春夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−2618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222726（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207806（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−68222（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−130147（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】清掃床面を判別する床面判別手段と、前記
床面判別手段からの出力を判断し判断処理手段へ制御信
号を送る特殊領域制御手段と、この特殊領域制御手段か
らの入力信号も含めて自走式掃除機本体の移動経路を決
定し、走行手段および操舵手段に出力信号を送り自走式
掃除機本体の前進・後退・停止・方向転換を制御する判
断処理手段とを備え、前記特殊領域制御手段は絨毯に対
して一方向だけ走行するように判断処理手段に出力する
自走式掃除機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243817A JP2669071B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 自走式掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243817A JP2669071B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 自走式掃除機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106319A JPH03106319A (ja) | 1991-05-02 |
| JP2669071B2 true JP2669071B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17109370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243817A Expired - Fee Related JP2669071B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 自走式掃除機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669071B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3140900B2 (ja) * | 1993-12-20 | 2001-03-05 | シャープ株式会社 | 自動走行式電気掃除機 |
| US5625012A (en) * | 1994-06-29 | 1997-04-29 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Process for reducing polymer build-up in recycle lines and heat exchangers during polymerization of alpha olefins |
| JP3674481B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2005-07-20 | 松下電器産業株式会社 | 自走式掃除機 |
| JP4155864B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2008-09-24 | シャープ株式会社 | 自走式掃除機 |
| DE102007036170B4 (de) | 2007-08-02 | 2012-01-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Menge von Staubpartikeln, insbesondere in einem Staubsammelroboter, sowie Staubsammelgerät mit einer solchen Vorrichtung |
| US9526390B2 (en) * | 2015-01-20 | 2016-12-27 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| JP7349624B2 (ja) * | 2019-08-22 | 2023-09-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 自律走行型掃除機、自律走行型掃除機の制御方法、及び、プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829133B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1996-03-27 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機 |
| JP2820407B2 (ja) * | 1988-02-16 | 1998-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 自走式掃除機 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1243817A patent/JP2669071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03106319A (ja) | 1991-05-02 |
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