JP7280712B2 - Autonomous vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明に係る実施形態は、自律型電気掃除装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to autonomous vacuum cleaners.
被掃除面を自律的に移動して塵埃を捕集する自律型電気掃除装置が知られている。 2. Description of the Related Art Autonomous vacuum cleaners that autonomously move on a surface to be cleaned to collect dust are known.
従来の自律型電気掃除機は、掃除場所の壁または障害物に接触または接近すると進行方向を変えながら掃除する反射走行類型、および掃除場所の壁または障害物に接触または接近すると進行方向を平行に移動させながら掃除する平行走行類型を有している。従来の自律型電気掃除装置は、これら2つの走行類型のいずれか一方で掃除する。 Conventional autonomous vacuum cleaners are of the reflex type that cleans while changing the traveling direction when they come in contact with or approach the wall or obstacles of the cleaning place, and the traveling direction is parallel when they come into contact with or approach the wall or obstacles of the cleaning place. It has a parallel running type that cleans while moving. Conventional autonomous vacuum cleaners clean in one of these two travel typologies.
掃除場所には、家具が置かれていたり、玩具が整理されずに散らかされていたりする。これら家具や玩具のような障害物が掃除場所の全体(つまり、被掃除面の全域)に均一に散らばっていることは珍しく、一般的な掃除場所には障害物が密に存在する箇所と障害物が疎に存在する箇所とが入り交じっている。 Furniture is placed in the cleaning place, and toys are scattered without being arranged. It is rare for these obstacles such as furniture and toys to be evenly distributed throughout the cleaning area (that is, the entire area of the surface to be cleaned). It is mixed with places where things exist sparsely.
ところで、反射走行類型で掃除する場合には、自律型電気掃除装置は、同じ箇所を重複して通過する傾向が増し、ひいては電力の消費が増加する。 By the way, when cleaning in the reflex-running mode, the autonomous vacuum cleaner has an increased tendency to repeatedly pass through the same place, thus increasing power consumption.
他方、平行走行類型で掃除する場合には、自律型電気掃除装置は、障害物の周囲の塵埃を取り逃す虞があり、ひいては掃除が不十分になることがある。 On the other hand, when cleaning in parallel mode, the autonomous vacuum cleaner may miss dust around obstacles, which may lead to poor cleaning.
そこで、本発明は、電力の消費を効率化し、かつ塵埃を取り逃すことなく確実に掃除する自律型電気掃除装置を提案する。 Accordingly, the present invention proposes an autonomous vacuum cleaner that efficiently consumes electric power and reliably cleans without missing dust.
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装置は、吸込口を有する掃除機本体と、前記掃除機本体周囲の障害物を検知する障害物検知部と、掃除場所を複数の区域に分割し、一の前記区域から隣接する前記区域へ、前記複数の区域を順に掃除するとともに、前記掃除場所を前記区域ごとに掃除する際の走行類型として、前記区域の境界または前記障害物を検知すると進行方向を変えながら掃除する反射走行類型、および前記区域の境界または前記障害物を検知すると進行方向を平行に移動させながら掃除する平行走行類型を含む複数の走行類型を有し、走行を予定している前記区域について、前記障害物検知部の検知する前記障害物が予め定める閾値以上であり、前記障害物が密に存在する前記区域を密障害区域とし、前記障害物検知部の検知する前記障害物が前記閾値より少なく、前記障害物が疎に存在する前記区域を疎障害区域とする区域特性を判別し、その判別結果に応じて、前記密障害区域内では前記反射走行類型で走行し、前記疎障害区域内では前記平行走行類型で走行する制御部と、を備え、前記制御部は、現在掃除中の前記区域に隣接する前記区域の前記区域特性を、前記掃除場所の掃除を開始した後、前記隣接区域への到達までに判別し、前記隣接区域が現在掃除中の前記区域と同じ前記区域特性である場合は、現在掃除中の前記区域と前記隣接区域とを、同じ前記走行類型により一括して掃除する。 In order to solve the above-mentioned problems, an autonomous electric cleaning device according to an embodiment of the present invention includes a cleaner body having a suction port, an obstacle detection unit that detects obstacles around the cleaner body, and a cleaning location. It is divided into a plurality of areas, and the plurality of areas are cleaned from one area to the adjacent area in order. It has a plurality of driving patterns, including a reflective driving type that cleans while changing the traveling direction when an obstacle is detected, and a parallel driving type that cleans while moving the traveling direction in parallel when the boundary of the area or the obstacle is detected. , in the area where the vehicle is scheduled to travel, the area in which the number of obstacles detected by the obstacle detection unit is greater than or equal to a predetermined threshold value and where the obstacles are densely present is defined as a dense obstacle area, and the obstacle detection is performed. The number of obstacles detected by the unit is less than the threshold value, and the area in which the obstacles are sparsely present is discriminated as a sparsely disturbed area. a control unit that travels in the traveling pattern and travels in the parallel traveling pattern in the sparsely disturbed area, wherein the control unit determines the zone characteristics of the zone adjacent to the zone currently being cleaned according to the cleaning After starting to clean a place, it is determined until reaching the adjacent area, and if the adjacent area has the same area characteristics as the area currently being cleaned, the area currently being cleaned and the adjacent area are determined. are collectively cleaned according to the same running pattern .
本発明に係る自律型電気掃除装置の実施形態について図1から図6を参照して説明する。 An embodiment of an autonomous electric cleaning device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
図1は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置の外観を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an autonomous electric cleaning device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、自律して被掃除面を移動し、被掃除面の塵埃を捕集する。なお、自律型電気掃除装置1は、充電台として機能するステーションユニット3と対で使用される。被掃除面は、居室などの掃除場所の床面である。仮に掃除場所に家具や、整理されていない玩具が放置されず、障害物が全く存在しない場合には、被掃除面は居室の内法の全体に相当する。
As shown in FIG. 1, an autonomous
自律型電気掃除装置1は、被掃除面を自律で移動して塵埃を捕集し、この後、ステーションユニット3に帰巣する。ステーションユニット3は、帰巣した自律型電気掃除装置1を充電する。また、ステーションユニット3は、帰巣した自律型電気掃除装置1から塵埃を引き取って自律型電気掃除装置1の第一塵埃容器11を空にする。換言すると、自律型電気掃除装置1が捕集する塵埃は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣すると、自律型電気掃除装置1からステーションユニット3に移し換えられる。
The autonomous
なお、ステーションユニット3は、被掃除面の任意の箇所に設置できる。自律型電気掃除装置1は、充電が必要な場合や、掃除場所の掃除を終えた場合には、自律的にステーションユニット3へ帰巣する。つまり、自律型電気掃除装置1の帰巣位置は、ステーションユニット3の設置箇所によって異なり、任意に設置可能なステーションユニット3との相対的な位置関係で決まる。
In addition, the
また、図1中の矢印Aは自律型電気掃除装置1の前進方向、矢印Bは自律型電気掃除装置1の後退方向を示している。自律型電気掃除装置1の幅方向は、矢印Aおよび矢印Bに対して直交する方向である。自律型電気掃除装置1の左右は、前進方向に従う。自律型電気掃除装置1は、前進してステーションユニット3から離脱し、掃除場所を自律で走行する一方、後退してステーションユニット3に帰巣する。
Arrow A in FIG. 1 indicates the forward direction of the autonomous
他方、ステーションユニット3は、帰巣した自律型電気掃除装置1を臨む面を正面とし、その反対を背面とする。ステーションユニット3の左右は、ステーションユニット3を正面から見た左右に従う。
On the other hand, the
自律型電気掃除装置1は、掃除機本体としての中空の第一本体ケース12と、第一本体ケース12の後部に設けられる第一塵埃容器11と、第一本体ケース12内に収容されて第一塵埃容器11に接続される第一電動送風機13と、被掃除面に接地する移動部15と、移動部15を駆動させる駆動部16と、第一本体ケース12周囲の障害物を検知する障害物検知部17と、駆動部16を制御して被掃除面の第一本体ケース12を自律的に移動させるロボット制御部18と、電源としての二次電池19と、を備えている。
The autonomous
第一塵埃容器11は、第一本体ケース12から着脱可能であっても良いし、第一本体ケース12に一体に設けられていても良い。
The
障害物検知部17は、例えば視差によって距離画像(視差画像)を取得するステレオカメラや、レーザーパルスが往復する時間から距離を計測し、レーザーパルスを発射した方向から方向を計測するレーザースキャナーである。障害物検知部17は、距離画像(視差画像)や、レーザーパルスが往復した距離および方向を検知結果としてロボット制御部18に入力する。
The
ロボット制御部18は、障害物検知部17の検知結果から自律型電気掃除装置1の周囲の状態を解析し、把握する。ロボット制御部18は、距離画像(視差画像)や、レーザーパルスが往復した距離および方向から、例えば居室の壁や、家具や玩具などの障害物の存否を把握する。
The
ステーションユニット3は、自律型電気掃除装置1が乗り上がる台座21と、台座21に一体化される塵埃回収部22と、帰巣した自律型電気掃除装置1に電気的に接続される充電電極23と、帰巣した自律型電気掃除装置1の第一塵埃容器11に流体的に接続される塵埃移送管25と、塵埃移送管25内から突出するレバー26と、商用交流電源から電力を導く電源コード27と、を備えている。
The
また、ステーションユニット3は、自律型電気掃除装置1に帰巣位置を知らせるビーコンとしても機能する。ステーションユニット3は、超音波や赤外線を利用して自律型電気掃除装置1にステーションユニット3の設置場所を知らせるビーコン装置(図示省略)を備えている。
The
ステーションユニット3は、自律型電気掃除装置1からステーションユニット3に塵埃を移し換える機能のない、単なる充電台であっても良い。
The
次に、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置1について詳細に説明する。
Next, the autonomous
図2は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置の底面を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the bottom surface of the autonomous electric cleaning device according to the embodiment of the present invention.
図3は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of an autonomous vacuum cleaner according to an embodiment of the invention.
図2および図3に示すように、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、第一本体ケース12の底面12aに設けられるセンターブラシ31と、センターブラシ31を駆動させるセンターブラシ用駆動部32と、第一本体ケース12の底面12aに設けられる左右一対のサイドブラシ33と、サイドブラシ33のそれぞれを駆動させる左右一対のサイドブラシ用駆動部35と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第一本体ケース12は、例えば合成樹脂製であり、被掃除面を容易に旋回できる。底面12aの後半部の幅方向中央部には、横長の吸込口36が設けられている。
The first
吸込口36は、第一本体ケース12の幅寸法の3分の2程度の幅寸法を有している。吸込口36は、第一塵埃容器11を経て第一電動送風機13に流体的に接続されている。
The
また、第一本体ケース12は、底面12aに塵埃容器口37を有している。塵埃容器口37は、吸込口36よりも後方であって第一塵埃容器11の下部を覆う部分に配置されている。塵埃容器口37は、角丸矩形状に開口されて、第一本体ケース12に装着された第一塵埃容器11を部分的に露出させている。
The first
第一本体ケース12の周囲にはバンパー38が設けられている。バンパー38は、居室の壁や障害物などに当たると押し込まれるよう、移動可能に支持されている。バンパー38の内側には、バンパー38の動きを検知するバンパーセンサ39が設けられている。バンパーセンサ39は、例えばマイクロスイッチである。バンパー38およびバンパーセンサ39は、第一本体ケース12の左右それぞれに適宜設けられている。ロボット制御部18は、複数のバンパーセンサ39の検知結果から、どの方向から自律型電気掃除装置1に居室の壁や障害物が当たったのかを判断する。
A
また、第一本体ケース12の周囲には、複数の測距センサ41が設けられている。複数の測距センサ41は、例えば、第一本体ケース12の正面に1箇所、左右それぞれの側面に2箇所ずつ設けられている。複数の測距センサ41は、それぞれ異なる方向において居室の壁や対象物との距離を計測する。測距センサ41は、例えば赤外線を利用している。測距センサ41は、赤外線を照射する発光部(図示省略)と、居室の壁や障害物に反射して戻ってくる反射光を受光する受光部(図示省略)と、を備えている。測距センサ41は、受光部が受光する反射光の強さを検知して居室の壁や障害物までの距離を計測する。
A plurality of
複数の測距センサ41には、第一本体ケース12の水平方向のみならず、第一本体ケース12の高さ方向の障害物、例えばソファなどの高さや、段差の深さを測定するものを含んでいても良い。また、複数の測距センサ41は、赤外線以外に超音波を利用するものであっても良いし、赤外線を利用するセンサと超音波を利用するセンサとを両方含んでいても良い。
The plurality of
第一塵埃容器11は、第一電動送風機13が発生させる吸込負圧によって吸込口36から吸い込まれる塵埃を蓄積する。空気から塵埃を濾過して捕集するフィルタや、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって空気から塵埃を分離して蓄積する分離装置などが第一塵埃容器11に適用される。第一塵埃容器11は、吸込口36よりも後方であって第一本体ケース12の後部に配置されている。第一塵埃容器11は、第一本体ケース12に着脱自在に設けられて自律型電気掃除装置1が捕集する塵埃を蓄積する容器本体42と、第一本体ケース12に取り付けられた状態において塵埃容器口37から露出する連結部43と、連結部43に設けられて容器本体42内の塵埃を廃棄する廃棄口45と、廃棄口45を開閉する廃棄蓋46と、を備えている。
The
移動部15は、第一本体ケース12の底面12aに配置される左右一対の駆動輪47と、第一本体ケース12の底面12aに配置される旋回輪48と、を備えている。
The moving
一対の駆動輪47は、第一本体ケース12の底面12aから突出し、自律型電気掃除装置1を被掃除面に置いた状態で被掃除面に接地する。また、一対の駆動輪47は、第一本体ケース12の前後方向において略中央部に配置され、かつ吸込口36の前方を避けて第一本体ケース12の左右それぞれの側部に寄せて配置されている。一対の駆動輪47の回動軸は、第一本体ケース12の幅方向に沿って延びる直線上に配置されている。自律型電気掃除装置1は、左右それぞれの駆動輪47を互いに同一方向に回転させることによって前進または後退し、左右それぞれの駆動輪47を互いに反対方向に回転させることによって右回りまたは左回りに旋回する。また、自律型電気掃除装置1は、左右の駆動輪47を異なる角速度で回転させることで右折したり、左折したりすることもできる。
A pair of driving
旋回輪48は、旋回自在な従動輪である。第一本体ケース12の幅方向の略中央部、かつ、前部に配置されている。
The
駆動部16は、一対の駆動輪47のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部16は、左右の駆動輪47をそれぞれ独立に駆動させる。
The
ロボット制御部18は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。ロボット制御部18は、第一電動送風機13、センターブラシ用駆動部32、駆動部16、サイドブラシ用駆動部35、障害物検知部17、バンパーセンサ39、および測距センサ41に電気的に接続されている。
The
二次電池19は、第一電動送風機13、センターブラシ用駆動部32、駆動部16、サイドブラシ用駆動部35、障害物検知部17、バンパーセンサ39、測距センサ41、およびロボット制御部18に電力を供給する電源である。なお、図3は、二次電池19から第一電動送風機13、センターブラシ用駆動部32、駆動部16、サイドブラシ用駆動部35、障害物検知部17、バンパーセンサ39、および測距センサ41へ電力を供給する電線が省略されている。
The
二次電池19は、例えば旋回輪48と吸込口36との間に配置されている。二次電池19は、第一本体ケース12の底面12aに配置される一対の充電端子49に電気的に接続されている。二次電池19は、ステーションユニット3の充電電極23に充電端子49が接続されることによって充電される。
The
センターブラシ31は、吸込口36に設けられている。センターブラシ31は、第一本体ケース12の幅方向に延びる回転中心線回りに回転可能な軸状のブラシである。センターブラシ31は、例えば長尺な軸部(図示省略)と、軸部の径方向に延び、かつ軸部の長手方向へ螺旋状に並ぶ複数条のブラシ(図示省略)と、を備えている。センターブラシ31は、吸込口36から第一本体ケース12の底面12aよりも下方に突出し、自律型電気掃除装置1を被掃除面に置いた状態でブラシを被掃除面に接触させる。
The
センターブラシ用駆動部32は、第一本体ケース12内に収容されている。
The center
一対のサイドブラシ33は補助的な清掃体である。一対のサイドブラシ33は、センターブラシ31の前方を避け、第一本体ケース12の底面12aの前部の左右それぞれの側部に配置されている。一対のサイドブラシ33は、センターブラシ31が届かない壁際の被掃除面の塵埃を掻き集めて吸込口36へ導く。それぞれのサイドブラシ33は、被掃除面の垂線に対してやや前傾する回転中心を有するブラシ基部51と、ブラシ基部51の径方向に向けて放射状に突出する例えば3つの線状清掃体52と、を備えている。
A pair of side brushes 33 are auxiliary cleaning bodies. A pair of side brushes 33 are arranged on the right and left sides of the front portion of the
左右それぞれのブラシ基部51は、吸込口36および左右の駆動輪47よりも前方、かつ旋回輪48よりも後方であって、吸込口36よりも左右それぞれの側方に寄せて配置されている。また、それぞれのブラシ基部51の回転中心線は、被掃除面の垂線に対してやや前傾されている。このため、線状清掃体52は、被掃除面に対して前傾した面に沿って旋回する。ブラシ基部51よりも前側を旋回する線状清掃体52は先端側ほど被掃除面に対して押し付けられ、ブラシ基部51よりも後ろ側を旋回する線状清掃体52は先端側ほど被掃除面への押し付け力が弱められ、または被掃除面から離されることになる。
The left and right brush bases 51 are arranged forward of the
複数の線状清掃体52は、ブラシ基部51から放射状に、例えば三方向へ等間隔に配置されている。なお、サイドブラシ33は、ブラシ基部51ごとに4つ以上の線状清掃体52を備えていてもよい。それぞれの線状清掃体52は、先端側に清掃部材としての複数のブラシ毛を備えている。さらに、ブラシ毛は、第一本体ケース12の外周縁よりも外側へ拡がる軌跡を描いて旋回する。
A plurality of
それぞれのサイドブラシ用駆動部35は、下方に突出してサイドブラシ33のブラシ基部51に接続される回転軸(図示省略)を備えている。それぞれのサイドブラシ用駆動部35は、被掃除面の塵埃を吸込口36へと掻き集めるようにサイドブラシ33を回転させる。
Each side
次に、本発明の実施形態に係るステーションユニット3について詳細に説明する。
Next, the
図4は、本発明の実施形態に係るステーションユニットを示す斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view showing the station unit according to the embodiment of the invention.
図4に示すように、本実施形態に係るステーションユニット3の台座21は、ステーションユニット3の前側へ張り出して矩形状に拡がっている。台座21は、塵埃回収部22の底部に連接する高床部61と、高床部61から張り出す低床部62と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
低床部52および高床部51は、ステーションユニット3の幅方向へ帯状に延びている。低床部62には塵埃移送管25の入口が配置されている。高床部61には充電電極23が配置されている。
The
自律型電気掃除装置1は、一対の駆動輪47を低床部62に乗り上げ、第一塵埃容器11を高床部61の上方に配置する姿勢で帰巣する。
The autonomous
台座21は、自律型電気掃除装置1が帰巣する際に一対の駆動輪47のそれぞれの接地面積を減じる凹凸状の走行面63を備えている。走行面63は、台座21の一部に設けられる複数の線状凹凸、格子状凹凸、または複数の半球状凹凸を有している。
The
塵埃移送管25の入口は、低床部62のほぼ中央に配置されている。
The inlet of the
塵埃回収部22は、第二本体ケース65と、塵埃移送管25を通じて第一塵埃容器11から廃棄される塵埃を蓄積する第二集塵容器66と、第二本体ケース65内に収容されて第二集塵容器66に接続される第二電動送風機67と、第二電動送風機67の運転を制御するステーション制御部68と、商用交流電源から第二電動送風機67および充電電極23へ電力を導く電源コード27と、を備えている。
The
第二本体ケース65は、ステーションユニット3の後部に配置されて台座21よりも上方へ延びる適宜の形状の箱体である。第二本体ケース65は、帰巣する自律型電気掃除装置1に干渉しない適宜の形状を有している。
The second
第二本体ケース65は、奥行き方向(自律型電気掃除装置1が帰巣する際に進行する方向)に短く、幅方向に長い。第二本体ケース65の幅方向における一方の半部、具体的には右側半部には、第二集塵容器66が配置されている。第二本体ケース65の幅方向における他方の半部、具体的には左側半部には、第二電動送風機67が収容されている。
The second
第二本体ケース65の正面壁は、自律型電気掃除装置1の後端部に対応する形状の凹没部69を備えている。塵埃移送管25の入口は、台座21の高床部51から凹没部69に渡っている。凹没部69には、自律型電気掃除装置1が帰巣位置に到達したか否かを検知する帰巣確認検知部71が設けられている。
A front wall of the second
帰巣確認検知部71は、可視光や赤外線を利用して自律型電気掃除装置1との相対距離を検知する所謂、対物センサである。帰巣確認検知部71は、塵埃回収部22の正面方向において自律型電気掃除装置1との相対距離を検知する第一センサ部72と、塵埃回収部22の高さ方向において自律型電気掃除装置1との相対距離を検知する第二センサ部73と、を備えている。
The homing confirmation detection unit 71 is a so-called objective sensor that detects the relative distance to the
一対の充電電極23は、塵埃移送管25の入口を挟んで高床部61の左右に設けられている。また、充電電極23のそれぞれは、凹没部69の左右の縁の正面に配置されている。
A pair of charging
塵埃移送管25は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣した状態で自律型電気掃除装置1に繋がる。塵埃移送管25は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣した状態で自律型電気掃除装置1の第一塵埃容器11の連結部43に接して廃棄口45に繋がる。
The
塵埃移送管25は、第二集塵容器66の吸込側(空気の流れの上流側)に接続されている。第二電動送風機67が発生させる負圧は、第二集塵容器66を介して塵埃移送管25に作用する。
The
塵埃移送管25の入口に配置されるレバー26は、塵埃回収部22の正面方向、かつ上向きに延びるフック75を備えている。レバー26は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣する過程で第一塵埃容器11の廃棄口45を塞ぐ廃棄蓋46にフック75を引っ掛け、廃棄蓋46を開いて第一塵埃容器11と塵埃移送管25との流通を確立する。
The
第二集塵容器66は、塵埃回収部22の右側に着脱自在に装着されて露出している。第二集塵容器66は、塵埃移送管25に流体的に接続され、塵埃移送管25から流れ込む塵埃を分離し、蓄積する。
The second
第二集塵容器66は、塵埃移送管25から流れ込む塵埃を空気から遠心分離する遠心分離部81を備えている。遠心分離部81は多段型であり、塵埃移送管25から流れ込む塵埃を空気から遠心分離する第一遠心分離部81aと、第一遠心分離部81aを通過する塵埃を空気から遠心分離する第二遠心分離部81bと、を備えている。
The second
第一遠心分離部81aは、第二集塵容器66に導かれる空気から粗い塵埃を遠心分離する。第二遠心分離部81bは、第一遠心分離部81aを通過する空気から細かい塵埃を遠心分離する。なお、粗い塵埃とは、もっぱら糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃や砂粒のような質量の大きい塵埃であり、細かい塵埃とは、粒子状または粉末状で質量の小さい塵埃である。
The first
第二電動送風機67は、下流風路管82および第二集塵容器66を介して塵埃移送管25に吸い込み負圧を作用させる。
The second
ステーション制御部68は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。ステーション制御部68は、第二電動送風機67、および帰巣確認検知部71に電気的に接続されている。
The
ステーション制御部68は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣している場合に、第二電動送風機67を運転して自律型電気掃除装置1からステーションユニット3へ塵埃を移し換える。ステーション制御部68は、帰巣確認検知部71の出力や、充電電極23と自律型電気掃除装置1の充電端子49との接触状態、充電電極23の負荷状態などに基づいて、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣しているか否かを判断する。ステーション制御部68は、自律型電気掃除装置1がステーションユニット3に帰巣している場合には、時宜に応じて第二電動送風機67を運転し、自律型電気掃除装置1からステーションユニット3へ塵埃を移し換える。
The
次に、自律型電気掃除装置1の自律走行制御について説明する。
Next, autonomous travel control of the autonomous
図5は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置の自律走行制御を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing autonomous travel control of the autonomous electric cleaning device according to the embodiment of the present invention.
図6は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除装置の自律走行制御による走行軌跡の一例を示す概略図である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a travel locus by autonomous travel control of the autonomous electric cleaning device according to the embodiment of the present invention.
図6は、掃除場所の一例である居室Rの平面図である。説明の便宜のため、居室Rは、扉を含む壁Wで囲まれ、閉じているものとする。 FIG. 6 is a plan view of a living room R, which is an example of a cleaning place. For convenience of explanation, it is assumed that living room R is closed by being surrounded by walls W including doors.
図6の右上にあたる箇所にはタンスcdが置かれている。図6の左上および右下にあたる箇所には複数の玩具tが散乱している。これらタンスcdおよび玩具tは、自律型電気掃除装置1にとって障害物Oになる。
A closet cd is placed at the upper right portion of FIG. A plurality of toys t are scattered in the upper left and lower right parts of FIG. These wardrobe cd and toy t become obstacles O for the
図6中の実線Pは自律型電気掃除装置1の走行軌跡である。図6中の破線矢印Pは、自律型電気掃除装置1の帰巣経路である。
A solid line P in FIG. 6 is the running locus of the autonomous
図5および図6に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1のロボット制御部18は、掃除場所を単一の区域Aで表し、または複数の区域Aに分割し、区域Aの境界B(掃除場所の壁Wを含む)または障害物Oを検知すると進行方向を変えながら掃除する反射走行類型TP1、および区域Aの境界Bまたは障害物Oを検知すると進行方向を平行に移動させながら掃除する平行走行類型TP2を含む複数の走行類型TPを有し、障害物検知部17の検知する障害物Oが予め定める閾値以上の区域Aを密障害区域HDAとし、障害物検知部17の検知する障害物Oが閾値より少ない区域Aを疎障害区域LDAとする区域特性APを識別し、密障害区域HDA内では反射走行類型TP1で走行し、疎障害区域LDA内では平行走行類型TP2で走行する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ロボット制御部18は、自律走行制御を開始して居室Rを掃除する際、現在位置を基準に居室Rを予め複数の区域Aに仮想的に分割する。区域Aは矩形であって、一辺が第一本体ケース12の2倍より大きく5倍より小さく設定されている。
When the
なお、説明の便宜のため、ロボット制御部18は、図6の居室Rを8つの区域Aに分割するものとする。8つの区域Aには、自律型電気掃除装置1が進む順番にサブエリアA1からサブエリアA8の名称を付す。サブエリアA1、A2、A5、A6、およびA7は疎障害区域LDAであり、サブエリアA3、A4、およびA8は密障害区域HDAである。
For convenience of explanation, it is assumed that the
また、なお、掃除場所の壁Wは、区域Aの境界Bの一類型であって、区域Aの境界Bに含まれる。換言すると、区域Aの境界Bは居室Rの壁Wと一致することがあり、居室Rの壁Wは区域Aの内側に在ることがある。本実施形態に係る居室Rの壁Wは、説明の便宜上、全て区域Aの境界Bに一致しているものとする。 Moreover, the wall W of the cleaning place is a type of the boundary B of the area A, and is included in the boundary B of the area A. In other words, the boundary B of zone A may coincide with the wall W of living room R, and the wall W of living room R may lie inside zone A. For convenience of explanation, it is assumed that the walls W of the living room R according to the present embodiment all coincide with the boundary B of the area A. As shown in FIG.
ロボット制御部18は、障害物検知部17の検知結果から、区域A内に3つ以上の障害物Oがあれば密障害区域HDAに分類する。また、ロボット制御部18は、障害物検知部17の検知結果から、区域A内に複数の障害物Oが無い、または区域A内に単数の障害物Oがあれば疎障害区域LDAに分類する。さらにまた、ロボット制御部18は、障害物検知部17の検知結果から、区域A内に2つの障害物Oがあっても、2つの障害物Oが自律型電気掃除装置1の幅寸法の2倍以上離れていれば疎障害区域LDAに分類し、離れていなければ密障害区域HDAに分類する。換言すると、区域特性APを識別するために予め定める閾値は、2つの障害物Oが検知された場合と、それ以外とで異なっている。
Based on the detection result of the
また、「自律型電気掃除装置1が在る区域」を、以下「現サブエリア」と言い、「現サブエリアに隣接する区域」を、以下「隣接サブエリア」と言う。
In addition, "the area where the
ロボット制御部18は、区域特性APを区域A毎に記憶装置に記憶するが、区域特性APの記憶領域は、記憶装置上に予め確保されていることが好ましい。
The
また、ロボット制御部18は、隣り合う区域Aが同じ区域特性APの場合には、同じ走行類型TPで一括して掃除する。
In addition, when the adjacent areas A have the same area characteristics AP, the
さらに、ロボット制御部18は、隣接する区域Aに初めて接近した際に、隣接する区域Aの区域特性APを識別する。また、ロボット制御部18は、隣接する区域Aが障害物検知部17の検知可能な範囲に初めて納まった際に、隣接する区域Aの区域特性APを識別しても良い。
Further, the
具体的には、ロボット制御部18は、自律走行制御を開始すると、障害物検知部17の検知結果から現サブエリアの区域特性APを調べ、密障害区域HDAまたは疎障害区域LDAに分類し、分類結果を記憶する(ステップS1、図6中の吹き出しb1)。現サブエリア、つまりサブエリアA1が疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、サブエリアA1を疎障害区域LDAに分類し、分類結果を記憶する。
Specifically, when starting autonomous running control, the
なお、ロボット制御部18は、現サブエリアの区域特性APを調べる、または解析する際に、掃除場所の境界、つまり居室Rの壁Wの存否も識別する。
The
次いで、ロボット制御部18は、ステーションユニット3から自律型電気掃除装置1を離脱させる(ステップS2)。
Next, the
なお、ロボット制御部18は、ステップS1およびステップS2のいずれを先に処理しても良く、ステップS1およびステップS2を並列的に処理しても良い。並列処理の場合、ロボット制御部18は、ステーションユニット3から自律型電気掃除装置1を離脱させながら、サブエリアA1の区域特性APを分類し、記憶する。
The
次いで、ロボット制御部18は、現サブエリアの区域特性APに適合する走行類型TPで掃除を開始する(ステップS3、図6中の吹き出しb3)。現サブエリア、つまりサブエリアA1が疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、平行走行類型TP2で走行し、掃除する。このとき、自律型電気掃除装置1は、サブエリアA2へ向かって壁Wの際を走行しているものとする。
Next, the
ロボット制御部18は、現サブエリアを掃除または走行している最中、いずれ現サブエリアの境界Bに達して隣接サブエリアに近づくか、居室Rの壁Wに達することになる。そこで、ロボット制御部18は、自律型電気掃除装置1が現サブエリアの境界に達しているか否か判断する(ステップS4)。自律型電気掃除装置1が現サブエリアの境界に達している場合には(ステップS4 Yes)、ロボット制御部18は、進行方向の隣接サブエリアに係る区域特性APの記憶の有無を確認する(ステップS5)。例えば、自律型電気掃除装置1がサブエリアA1の境界に達すると、ロボット制御部18は、進行方向の隣接サブエリア、つまりサブエリアA2に係る区域特性APの記憶の有無を確認する(図6中の吹き出しb4)。
While cleaning or running in the current sub-area, the
ロボット制御部18は、進行方向の隣接サブエリアに係る区域特性APが未だ記憶されていない場合には(ステップS5 Yes)、障害物検知部17の検知結果から隣接サブエリアの区域特性APを調べ、密障害区域HDAまたは疎障害区域LDAに分類し、分類結果を記憶する(ステップS6)。例えば、サブエリアA2が疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、サブエリアA2を疎障害区域LDAに分類し、分類結果を記憶する(図6中の吹き出しb4)。
If the zone characteristics AP related to the adjacent sub-areas in the traveling direction are not yet stored (step S5 Yes), the
他方、ロボット制御部18は、進行方向の隣接サブエリアに係る区域特性APが記憶されている場合には(ステップS5 No)、ステップS6を迂回する(例えば、図6中の吹き出しb4’)。
On the other hand, the
換言すると、ロボット制御部18は、隣接サブエリアに初めて接近した際に、隣接サブエリアの区域特性APを識別する(ステップS6)一方、既に区域特性APが記憶されている隣接サブエリアに接近する際に、隣接サブエリアの区域特性APを識別しない(ステップS5 No)。例えば、ロボット制御部18は、サブエリアA2に初めて接近した際に、サブエリアA2の区域特性APを識別する(ステップS6、図6中の吹き出しb4)一方、既に区域特性APが記憶されているサブエリアA2に接近する際に、サブエリアA2の区域特性APを識別しない(ステップS5 No、図6中の吹き出しb4’)。
In other words, when the
なお、ロボット制御部18は、ステップS4からステップS6で隣接サブエリアの区域特性APを識別するが、現サブエリアの境界Bに達するより前に隣接サブエリアの区域特性APを識別しても良い(ステップS5、ステップS6)。つまり、ステップS4は、必須ではない。例えば、障害物検知部17が現サブエリアのみならず隣接サブエリアを含む広い範囲を検知可能な場合には、ロボット制御部18は、ステップS1で現サブエリアおよび隣接サブエリアの区域特性APを一括して識別してもよい。また、ロボット制御部18は、現サブエリアの掃除の最中に、隣接サブエリアの区域特性APを逐次または適宜、適時に識別(ステップS5、およびステップS6)しても良い。つまり、ロボット制御部18は、隣接する区域Aが障害物検知部17の検知可能な範囲に初めて納まった際に、隣接する区域Aの区域特性APを識別する。
Although the
また、ロボット制御部18は、隣接サブエリアの区域特性APを調べる、または解析する際に、掃除場所の境界、つまり居室Rの壁Wの存否も識別する。
The
次いで、ロボット制御部18は、掃除場所の境界、つまり居室Rの壁Wに達していなければ(ステップS7 No)、現サブエリアの区域特性APと隣接サブエリアの区域特性APとが同じか否かを判定する(ステップS8)。
Next, if the
現サブエリアの区域特性APと隣接サブエリアの区域特性APとが同じ場合には(ステップS8 Yes)、ロボット制御部18は、現サブエリアと隣接サブエリアとを合成、または合算した合成サブエリアを識別する(ステップS9)。例えば、図6中の吹き出しb4では現サブエリア(サブエリアA1)と隣接サブエリア(サブエリアA2)とが同じ疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、現サブエリア(サブエリアA1)と隣接サブエリア(サブエリアA2)とを合成、または合算した合成サブエリア(A1+A2)を識別する(ステップS8 Yes、ステップS9)。
If the area characteristics AP of the current sub-area and the area characteristics AP of the adjacent sub-area are the same (step S8 Yes), the
ロボット制御部18は、合成サブエリアを識別すると、区域特性APに適合する走行類型TPで合成サブエリアの掃除を一括的に継続する(ステップS10)。例えば、サブエリアA1およびサブエリアA2が疎障害区域LDAなので、合成サブエリア(A1+A2)は、疎障害区域LDAに識別される。そして、ロボット制御部18は、疎障害区域LDAの合成サブエリア(A1+A2)に適合する平行走行類型TP2で走行し、合成サブエリア(A1+A2)を一括して掃除する(図6中の吹き出しb10)。
After identifying the composite sub-area, the
仮に、サブエリアA1の隣接サブエリアA2、A8がいずれもサブエリアA1と異なる区域特性AP、つまり密障害区域HDAであれば、ロボット制御部18は、サブエリアA1の境界Bに達する都度折り返し、サブエリアA1を平行走行類型TP2で個別に掃除し終えるまで隣接サブエリアA2、A8に移動せず、サブエリアA1を個別に掃除し終えた後に隣接サブエリアA2、A8いずれかの掃除を始める(ステップS11からステップS13)。なお、いずれの隣接サブエリアA2、A8に進行するかは、サブエリアA1を掃除し終えた際に自律型電気掃除装置1が向いている向きによって決まる。
If the adjacent sub-areas A2 and A8 of the sub-area A1 are both area characteristics AP different from the sub-area A1, that is, if they are dense obstacle areas HDA, the
ところが、図5ではサブエリアA1の隣接サブエリアA2が同じ疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、サブエリアA1とサブエリアA2との境界Bを折り返すことなく跨いで素通りし、合成サブエリア(A1+A2)を一括して掃除する(ステップS10)。サブエリアA1とサブエリアA2とが同じ疎障害区域LDAであるにもかかわらず、サブエリアA1を平行走行類型TP2で個別に掃除し終えた後に、サブエリアA2を平行走行類型TP2で個別に掃除すると、合成サブエリア(A1+A2)を一括して掃除する場合に比べて折り返し回数が増え、ひいては電力の消費が多くなる。ロボット制御部18は、同じ区域特性APの区域Aを一括して掃除することで、このような電力の無駄な消費を抑制している。反射走行類型TP1でも同様に、ロボット制御部18は、同じ区域特性APの区域Aを一括して掃除することで、進行方向を変更する回数を減じ、ひいては方向転換による電力の無駄な消費を抑制できる。
However, in FIG. 5, the adjacent sub-area A2 of the sub-area A1 is the same sparsely damaged area LDA. (A1+A2) are cleaned together (step S10). Although the sub-area A1 and the sub-area A2 are the same sparsely disturbed area LDA, the sub-area A2 is individually cleaned by the parallel running type TP2 after the sub-area A1 is individually cleaned by the parallel running type TP2. As a result, the number of times of turning back is increased compared to the case of collectively cleaning the combined sub-area (A1+A2), resulting in increased power consumption. The
他方、現サブエリアの区域特性APと隣接サブエリアの区域特性APとが異なる場合には(ステップS8 No)、ロボット制御部18は、現在適用している走行類型TPを維持したまま現サブエリアの掃除を継続する(ステップS11、ステップS12 No)。例えば、図6中の吹き出しb8では現サブエリア(サブエリアA2)と隣接サブエリア(サブエリアA3)とが異なる区域特性APなので、ロボット制御部18は、現サブエリア(サブエリアA2)と隣接サブエリア(サブエリアA3)とを合成、または合算することなく、現在適用している平行走行類型TP2を維持したまま現サブエリア(サブエリアA2)の掃除を継続する(ステップS11、ステップS12 No)。なお、現サブエリア(サブエリアA2)は合成サブエリア(A1+A2)に属するので、ロボット制御部18は、現在適用している平行走行類型TP2を維持したまま合成サブエリア(A1+A2)の掃除を一括的に継続する(ステップS11、ステップS12 No)。
On the other hand, if the area characteristics AP of the current sub-area and the area characteristics AP of the adjacent sub-area are different (step S8 No), the
ロボット制御部18は、現サブエリアまたは現合成サブエリアを掃除し終えると(ステップS12 Yes)、隣接サブエリアの区域特性APに適合する走行類型TPに変更して掃除を継続する(ステップS13)。隣接サブエリアに進行すると隣接サブエリアは現サブエリアに変わり、ロボット制御部18は、現サブエリアの境界Bに達する都度、ステップS4に戻って処理を繰り返す。例えば、ロボット制御部18は、現合成サブエリア(A1+A2)を掃除し終えると(ステップS12 Yes、図6中の吹き出しb12)、隣接サブエリア(サブエリアA3)の区域特性APに適合する反射走行類型TP1に変更して掃除を継続する(ステップS13、図6中の吹き出しb13)。隣接サブエリア(サブエリアA3)に進行すると隣接サブエリア(サブエリアA3)は現サブエリア(サブエリアA3)に変わり、ロボット制御部18は、現サブエリア(サブエリアA3)の境界Bに達する都度、ステップS4に戻って処理を繰り返す。
After cleaning the current sub-area or current combined sub-area (Yes at step S12), the
そして、サブエリアA3、およびA4が同じ密障害区域HDAなので、ロボット制御部18は、合成サブエリア(A3+A4)を識別し(ステップS9)、反射走行類型TP1で合成サブエリア(A3+A4)の掃除を一括的に継続する(ステップS4からステップS12 No)。
Then, since the sub-areas A3 and A4 are the same dense obstacle area HDA, the
また、ロボット制御部18は、現合成サブエリア(A3+A4)を掃除し終えると(ステップS12 Yes、図6中の吹き出し12’)、隣接サブエリア(サブエリアA5)の区域特性APに適合する平行走行類型TP2に変更して掃除を継続する(ステップS13、図6中の吹き出しb13’)。隣接サブエリア(サブエリアA5)に進行すると隣接サブエリア(サブエリアA5)は現サブエリア(サブエリアA5)に変わり、ロボット制御部18は、現サブエリア(サブエリアA5)の境界Bに達する都度、ステップS4に戻って処理を繰り返す。
In addition, when the
ロボット制御部18は、合成サブエリアを掃除している最中であっても、現合成サブエリアの区域特性APと隣接サブエリアの区域特性APとが同じ場合には(ステップS8 Yes、図6中の吹き出し8”)、現合成サブエリアと隣接サブエリアとを合成、または合算した新合成サブエリアを識別する(ステップS9)。例えば、サブエリアA5からサブエリアA7が同じ疎障害区域LDAなので、ロボット制御部18は、合成サブエリア(A5+A6+A7)を識別し(ステップS9)、平行走行類型TP2で合成サブエリア(A5+A6+A7)の掃除を一括的に継続する(ステップS4からステップS12 No)。
If the area characteristic AP of the current combined sub-area and the area characteristic AP of the adjacent sub-area are the same even during cleaning of the combined sub-area (step S8 Yes, FIG. 6 (balloon 8" in the middle), identify a new synthesized sub-area obtained by synthesizing or summing the current synthesized sub-area and the adjacent sub-area (step S9). , the
ロボット制御部18は、現合成サブエリア(A5+A6+A7)を掃除し終えると(ステップS12 Yes、図6中の吹き出し12”)、隣接サブエリア(サブエリアA8)の区域特性APに適合する反射走行類型TP1に変更して掃除を継続する(ステップS13、図6中の吹き出しb13”)。隣接サブエリア(サブエリアA8)に進行すると隣接サブエリア(サブエリアA8)は現サブエリア(サブエリアA8)に変わり、ロボット制御部18は、現サブエリア(サブエリアA8)の境界Bに達する都度、ステップS4に戻って処理を繰り返す。
When the
現サブエリア(サブエリアA8)の区域特性APと隣接サブエリア(サブエリアA1、A7)の区域特性APとが異なるため(ステップS8 No)、ロボット制御部18は、現在適用している反射走行類型TP1を維持したまま現サブエリア(サブエリアA8)の掃除を個別に行う(ステップS11、ステップS12)。換言すると、サブエリアA8は、隣接サブエリア(サブエリアA1、A7)の区域特性APが全て異なるため個別に掃除される。
Since the area characteristics AP of the current sub-area (sub-area A8) and the area characteristics AP of the adjacent sub-areas (sub-areas A1, A7) are different (step S8 No), the
なお、ロボット制御部18は、いずれの走行類型TPで掃除している場合であっても、測距センサ41の検知結果から壁Wやタンスcdなどに沿って自律型電気掃除装置1を走行させることができる。また、ロボット制御部18は、いずれの走行類型TPで掃除している場合であっても、バンパーセンサ39の検知結果から進行方向にある障害物Oを回避して進むことができる。反射走行類型TP1では、自律型電気掃除装置1は、測距センサ41の検知結果や、バンパーセンサ39の検知結果に基づいて、区域Aの境界Bまたは障害物Oに接触または接近すると進行方向を変えながら掃除する。また、平行走行類型TP2では、自律型電気掃除装置1は、測距センサ41の検知結果や、バンパーセンサ39の検知結果に基づいて、区域Aの境界Bまたは障害物Oに接触または接近すると進行方向を平行に移動させながら掃除する
In addition, the
次いで、ロボット制御部18は、掃除場所の境界、つまり居室Rの壁Wに達した場合には(ステップS7 Yes)、進行方向に区域Aが不存在であることを識別し、これを記憶する(ステップS14)。
Next, when the
ロボット制御部18は、進行方向に区域Aの不存在を確認すると(ステップS14)、掃除場所にあたる居室Rが閉じた空間になっているか否かを判断する(ステップS15)。掃除場所にあたる居室Rが開いた空間になっていれば(ステップS15 No)、未だ掃除できていない区域Aの存在を推定できるので、ロボット制御部18は、ステップS3に戻って掃除を継続する。
When the
他方、掃除場所にあたる居室Rが閉じた空間になっていれば(ステップS15 Yes)、全ての区域A(つまりサブエリアA1からA8、居室R全体)の掃除が終わったか否か判断する(ステップS16。)全ての区域Aの掃除が終わったか否かの判断は、それぞれの区域Aにおける走行軌跡から推定する。 On the other hand, if the living room R corresponding to the cleaning place is a closed space (step S15 Yes), it is determined whether or not cleaning of all the areas A (that is, the sub-areas A1 to A8 and the entire living room R) has been completed (step S16). ) Judgment as to whether or not all areas A have been cleaned is estimated from the travel locus in each area A.
全ての区域Aの掃除が終わっていなければ(ステップS16 No)、ロボット制御部18は、ステップS3に戻って掃除を継続する。また、全ての区域Aの掃除が終わっていれば(ステップS16 Yes)、ロボット制御部18は、自律型電気掃除装置1をステーションユニット3へ帰巣させるステップS17)。
If cleaning of all areas A has not been completed (step S16 No), the
なお、ロボット制御部18は、掃除場所を単一の区域Aで表す場合には、その区域Aの特性に適合する走行類型TPを、図5の要領で選び、適用する。
When the cleaning place is represented by a single area A, the
このように構成された本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、掃除場所を単一の区域Aで表し、または複数の区域Aに分割し、密障害区域HDA内では反射走行類型TP1で走行し、疎障害区域LDA内では平行走行類型TP2で走行することによって、区域Aの特性に応じた走行類型TPを選び、重複が抑制されたより適確な走行経路を実現させ、ひいては塵埃の取り逃がしを防ぎ、かつ省電力化を図ることができる。
The autonomous
また、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、隣り合う区域Aが同じ区域特性APの場合には、同じ走行類型TPで一括して掃除することによって、いずれの走行類型TPにおいても走行方向を変更するための電力の消費を抑制し、ひいては省電力化を図ることができる。
In addition, when the adjacent areas A have the same area characteristics AP, the autonomous
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、隣接する区域Aに初めて接近した際に、隣接する区域Aの区域特性APを識別することで、検知可能な範囲が比較的に狭い、安価な障害物検知部17を採用して、費用低減に寄与できる。
Furthermore, the
さらにまた、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、辺の長さが第一本体ケース12の2倍より大きく5倍より小さい矩形の区域Aに掃除場所を仮想的に区画することで、それぞれの走行類型TPをより適確に適用できる。仮に、区域Aの辺の長さが第一本体ケース12の2倍以下の場合には、反射走行類型TP1であろうが平行走行類型TP2であろうが、単位面積あたりの方向転換回数が増加してしまい、省電力化のメリットを発揮し難くなる。また、一般的な住居を想定し、かつ区域Aの辺の長さが第一本体ケース12の5倍以上の場合には、平行走行類型TP2の適用場面が相対的に下がり、結果として反射走行類型TP1だけで掃除する場合と差がなくなってしまう懸念がある。
Furthermore, the autonomous
なお、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、省電力化を図ることでより軽量な二次電池19の採用を可能にして、装置重量の軽減と、これにともない更なる省電力を図ることも可能である。り、また、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1は、同じ重量の二次電池19を採用する場合には、より長時間、長期間の無充電運転を可能にしたり、より高度な制御に余剰電力を振り向けたりすることが可能になる。
In addition, the autonomous
したがって、本実施形態に係る自律型電気掃除装置1によれば、電力の消費を効率化し、かつ塵埃を取り逃すことなく確実に掃除できる。
Therefore, according to the autonomous
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。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1…自律型電気掃除装置、3…ステーションユニット、11…第一塵埃容器、12…第一本体ケース、12a…底面、13…第一電動送風機、15…移動部、16…駆動部、17…障害物検知部、18…ロボット制御部、19…二次電池、21…台座、22…塵埃回収部、23…充電電極、25…塵埃移送管、26…レバー、27…電源コード、31…センターブラシ、32…センターブラシ用駆動部、33…サイドブラシ、35…サイドブラシ用駆動部、36…吸込口、37…塵埃容器口、38…バンパー、39…バンパーセンサ、41…測距センサ、42…容器本体、43…連結部、45…廃棄口、46…廃棄蓋、47…駆動輪、48…旋回輪、49…充電端子、51…ブラシ基部、52…線状清掃体、61…高床部、62…低床部、63…走行面、65…第二本体ケース、66…第二集塵容器、67…第二電動送風機、68…ステーション制御部、69…凹没部、71…帰巣確認検知部、72…第一センサ部、73…第二センサ部、75…フック、81…遠心分離部、81a…第一遠心分離部、81b…第二遠心分離部、82…下流風路管。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記掃除機本体周囲の障害物を検知する障害物検知部と、
掃除場所を複数の区域に分割し、一の前記区域から隣接する前記区域へ、前記複数の区域を順に掃除するとともに、前記掃除場所を前記区域ごとに掃除する際の走行類型として、前記区域の境界または前記障害物を検知すると進行方向を変えながら掃除する反射走行類型、および前記区域の境界または前記障害物を検知すると進行方向を平行に移動させながら掃除する平行走行類型を含む複数の走行類型を有し、走行を予定している前記区域について、前記障害物検知部の検知する前記障害物が予め定める閾値以上であり、前記障害物が密に存在する前記区域を密障害区域とし、前記障害物検知部の検知する前記障害物が前記閾値より少なく、前記障害物が疎に存在する前記区域を疎障害区域とする区域特性を判別し、その判別結果に応じて、前記密障害区域内では前記反射走行類型で走行し、前記疎障害区域内では前記平行走行類型で走行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在掃除中の前記区域に隣接する前記区域の前記区域特性を、前記掃除場所の掃除を開始した後、前記隣接区域への到達までに判別し、
前記隣接区域が現在掃除中の前記区域と同じ前記区域特性である場合は、現在掃除中の前記区域と前記隣接区域とを、同じ前記走行類型により一括して掃除する自律型電気掃除装置。 a vacuum cleaner body having a suction port;
an obstacle detection unit that detects obstacles around the cleaner body;
A cleaning place is divided into a plurality of zones, and the plurality of zones are cleaned in turn from one zone to an adjacent zone. A plurality of driving patterns including a reflective driving type that cleans while changing the traveling direction when a boundary or the obstacle is detected, and a parallel driving type that cleans while moving the traveling direction in parallel when the boundary of the area or the obstacle is detected. with respect to the area where travel is planned, the obstacle detected by the obstacle detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold, and the area where the obstacles are densely present is defined as a dense obstacle area, The number of obstacles detected by the obstacle detection unit is less than the threshold value and the area in which the obstacles are sparsely present is discriminated as a sparsely-disturbed area. a control unit that runs in the reflection running pattern and runs in the parallel running pattern in the sparsely disturbed area ,
The control unit
Determining the zone characteristics of the zone adjacent to the zone currently being cleaned after starting cleaning of the cleaning location and before reaching the adjacent zone;
An autonomous vacuum cleaning device that collectively cleans the area currently being cleaned and the adjacent area by the same traveling pattern when the adjacent area has the same area characteristics as the area currently being cleaned.
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