JP2000060782A - 掃除ロボット - Google Patents
掃除ロボットInfo
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- JP2000060782A JP2000060782A JP10231721A JP23172198A JP2000060782A JP 2000060782 A JP2000060782 A JP 2000060782A JP 10231721 A JP10231721 A JP 10231721A JP 23172198 A JP23172198 A JP 23172198A JP 2000060782 A JP2000060782 A JP 2000060782A
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Abstract
実際に人間が掃除を行う動作に近い掃除動作を示す掃除
ロボットを提供する。 【構成】 掃除ロボット本体1に設けた距離センサ2に
より障害物を回避しながら所定の領域を所定の走行パタ
ーンに従って走行兼操舵手段5、51、52で走行さ
せ、掃除部9で掃除を行わせる掃除ロボットにおいて、
ごみ検知手段10により第1の設定ごみ量以上を検知
後、第2の設定ごみ量以下になったことを検知すると、
180°方向転換を行わせ、ごみの多い区域を折返し掃
除走行するように走行兼操舵装置5を制御する。更に、
制御部3に軌跡記憶手段12を配し、方向転換後、一定
時間経過後又は一定距離移動後に第1の設定ごみ量を検
出しない場合、最初の方向転換を行った地点に戻り、全
体の掃除区域を掃除走行するような掃除ロボット1の構
成にする。
Description
ロボットに関するものである。
で図9に示すように、掃除ロボット本体1が走行軌跡2
0のような予め定められた経路に沿って蛇行走行し、掃
除機で吸引掃除を行うものである。
示されている自走式掃除機は図10に示すように、清掃
手段61と、走行手段62と、操舵手段63と、障害物
検知手段64と、清掃区域を記憶する記憶部65と、ご
み検知手段66と、ごみ領域制御手段67と、本体の前
進・後退・停止・方向転換を制御する判断処理手段68
と、電源69と、操作部70と、方向検知センサー71
とを備え、部屋の周囲の壁に沿って障害物を回避しなが
ら走行し、ごみ検知手段66で検出されたごみの量に応
じて移動速度を制御しながら掃除するようになってい
る。
掃除ロボットは、プログラムされた経路に従って掃除を
行いながら自動運転するものであり、ごみの量に応じて
単に移動速度を制御するだけでごみの吸い残しを減らす
ようにしている。従って、基本動作は予めプログラムさ
れた経路に従って自動運転するもので、ごみの多い場所
を重点的に掃除することはできないという問題があっ
た。
4、5)は上記従来の課題を解決するために、ごみの多
い場所を優先的に掃除する掃除ロボットの走行制御方式
を提示するものである。
掃除時にごみの多い場所を優先的に掃除し、且つ掃除時
間を増やすことのない効率の良い掃除ロボットの走行制
御方式を提供するものである。
掃除時にごみの多い場所を識別表示することで、使用者
に掃除区域の汚れ具合等を知らしめることのできる掃除
ロボットを提供するものである。
に、請求項1の発明は、ごみを吸い取る清掃手段と、本
体を移動させる走行手段と、該走行手段の走行方向を制
御する操舵手段を備えた掃除ロボットにおいて、前記清
掃手段に設けられたごみ検知手段により掃除されたごみ
の量を検出し、走行中に第1の設定ごみ量以上を検出し
た後、第2の設定ごみ量以下を検出すると、進行方向に
対して180度方向転換を行うようにしたことを特徴と
するものである。
掃除ロボットにおいて、前記清掃手段の走行の中心が方
向転換したときに所定の間隔が開けられることを特徴と
するものである。
掃除ロボットにおいて、前記所定の間隔は前記清掃手段
の幅と等しいことを特徴とするものである。
清掃手段と、本体を移動させる走行手段と、該走行手段
の走行方向を制御する操舵手段を備えた掃除ロボットに
おいて、前記清掃手段に設けられたごみ検知手段により
掃除されたごみの量を検出し、走行中に第1の設定ごみ
量以上を検出した後、第2の設定ごみ量以下を検出する
と、左右どちらか一方に90°方向転換を行うようにし
たことを特徴とするものである。
記載の掃除ロボットにおいて、清掃区域と本体が移動し
た掃除走行軌跡とを記憶する軌跡記憶手段を備え、前記
方向転換の後、一定時間経過後又は、一定距離移動後に
第1の設定ごみ量を検出しない場合は、第1の設定ごみ
量を検知してから最初の方向転換を行った地点に戻り、
所定の走行パターンに従って掃除走行するようにしたこ
とを特徴とするものである。
記載の掃除ロボットにおいて、清掃区域と本体が移動し
た掃除走行軌跡とを記憶する軌跡記憶手段を備え、前記
方向転換の後、一定時間経過後又は、一定距離移動後に
第1の設定ごみ量を検出しない場合は、第1の設定ごみ
量を検知してから最初の方向転換を行った地点に戻り、
一度掃除を行いながら走行した区域を除いて掃除走行す
るようにしたことを特徴とするものである。
記載の掃除ロボットにおいて、本体が移動した掃除走行
軌跡又は掃除済区域を、ごみ検知手段により検知された
ごみ量に基づいて識別表示する表示手段を設けたことを
特徴とするものである。
形態を説明する。図1は、本発明の実施形態を示す掃除
ロボットの外観透視図、図2は同じく掃除ロボットの要
部の構成を示すブロック図である。これらの図におい
て、1は移動する掃除ロボット本体であり、この掃除ロ
ボット本体1には、移動のための左右の駆動車輪51、
52を含む走行兼操舵装置5と補助輪6が設けられてい
る。
力を供給するバッテリー4と、障害物との距離を測定す
る距離センサ2と、前記駆動車輪51、52のそれぞれ
に設けられた走行距離センサ(図示せず)と、本体1の
動作を制御する制御部3と、掃除ロボット本体1の周囲
に配されたバンパ8と、回転ブラシ9a、吸い込み口9
b及びクリーナ部9cから構成される清掃手段9と、吸
い込み口を通過するごみの量を検知するフォトインタラ
プタ等からなるごみ検知手段10と、清掃区域と前記掃
除ロボット本体1が移動した軌跡を記憶する軌跡記憶手
段12と、使用者に掃除済区域等の動作状況を知らせる
表示部7を設けている。
ト本体1の動作を説明する。制御部3には、予め掃除エ
リアが記憶されている。掃除ロボット本体1の周囲に設
置した距離センサ2により壁面等の障害物の有無及び障
害物との距離を測定し、この測定結果に基づき、駆動車
輪51、52の速度差を制御して、掃除ロボット本体1
の移動方向の制御、つまり操舵制御を行い、掃除部9で
掃除を行いながら自律走行する。そして、前記制御部3
に予め記憶されたエリアを掃除する。この時の軌跡を掃
除済区域として表示部7に表示する。
形態の動作を示すフローチャートである。ステップS1
で所定の走行パターンに従って掃除走行を開始した掃除
ロボット本体1は、ステップS2において、ごみ検知手
段10で検知したごみ量から、ごみ量が多い状態を示す
第1の設定量以上であるか否かを制御部3で判断して、
第1の設定量未満の場合、そのまま設定された走行パタ
ーンに従って掃除走行を継続する。第1の設定量以上の
場合は、ステップS3でごみ量が少ない状態を示す第2
の設定量以下のごみ量を検出するまで直進掃除走行(ス
テップS4)を行う。
のごみ量を検出すると、ステップS5で所定の間隔(例
えば吸い込み口9bの幅等掃除ロボット1が一度に行え
る掃除区域幅)をあけて180°方向転換を行い直進掃
除走行を継続し、ステップS6で再度ごみ量が第1の設
定量以上であるか否かを制御部3で判断し、再度ごみ量
が第1の設定量以上になると、ステップS3に戻って第
2の設定量以下のごみ量を検出するまで直進掃除走(ス
テップS4)を行い、前記ステップS3からS6までの
方向転換動作を繰り返し行う。
量が第1の設定量以上であるか否かを判断する時に、ス
テップS8で方向転換後所定距離走行したか又は所定時
間が経過したかどうかを判断しており、所定距離走行又
は所定時間経過しても再度ごみ量が第1の設定量以上に
ならない場合は、第1の設定量を検出してから最初の方
向転換した地点に戻り(ステップS9)、通常の走行パ
ターンに従って掃除走行を継続する。
本体1を動作させた時の掃除ロボット1の移動経路を示
す説明図である。始め、掃除ロボット1は通常の走行パ
ターンに従って掃除区域を折り返しながら掃除走行を行
う。30はごみの多い区域を示しており、このごみの多
い区域30を掃除ロボット1が掃除しながら通過する
と、ごみ検知手段10は第1の設定量以上のごみを検出
する。そして、ごみの少ない区域に達すると第2の設定
量以下を検出するので、180°方向転換を行う(A1
点)。従って、図4に示すようにごみの多い区域30を
A1,A2,A3,A4点で折り返しながら掃除走行す
ることができる。
全に通過した場合は、A4点で方向転換後、所定距離又
は所定時間経過しても、ごみ検知手段10は再度第1の
設定量以上のごみを検出しないので、A5点から最初に
方向転換した場所(A1点)に戻り、通常の走行パター
ンに従って掃除走行を継続(点線20)する。この実施
形態では、ごみの多い区域30を再度掃除することにな
り、念入りに掃除を行うことになる。
形態の動作を示すフローチャートである。ステップS1
0で所定の走行パターンに従って掃除走行を開始した掃
除ロボット本体1は、ステップS11において、ごみ検
知手段10で検知したごみ量からごみ量が多い状態を示
す第1の設定量以上であるか否かを制御部3で判断し
て、第1の設定量未満の場合そのまま設定された走行パ
ターンに従って掃除走行を継続する。
設定量以上の場合は、ステップS12でごみ量が少ない
状態を示す第2の設定量以下のごみ量を検出するまで直
進掃除走行(ステップS13)を行う。ステップS12
において、第2の設定量以下のごみ量を検出すると、ス
テップS14で90°方向転換を行い直進掃除走行を継
続し、ステップS15で再度ごみ量が第1の設定量以上
であるか否かを制御部3で判断し、再度ごみ量が第1の
設定量以上になると、ステップS12に戻って第2の設
定量以下のごみ量を検出するまで直進掃除走行を行い、
前記ステップS12からS15までの方向転換動作を繰
り返し行う。
み量が第1の設定量以上であるか否かを判断する時に、
ステップS17で所定距離走行したか又は所定時間経過
したかどうかを制御部3で判断しており、所定距離又は
時間経過しても再度ごみ量が第1の設定量以上にならな
い場合は、第1の設定量を検出してから最初に方向転換
した地点に戻り(ステップS18)、通常の走行パター
ンに従って掃除走行を継続する。
本体1を動作させた時の掃除ロボット1の移動経路を示
す説明図である。30はごみの多い区域を示している。
このごみの多い区域30を掃除ロボット1が掃除しなが
ら通過すると、第1の設定量以上のごみを検出する。そ
して、ごみの少ない区域に達すると第2の設定量以下を
検出するので、B1点で90°方向転換を行う。図6に
おいて、掃除ロボット本体1の移動経路20は、掃除ロ
ボット本体1底部に配設された左右の駆動車輪51、5
2の間隔の中点の軌跡であり、実際の掃除走行軌跡はこ
の移動経路20の左右にごみ吸い込み口9bの幅をもっ
ている。このように考えると、図6では、B1点で掃除
ロボット1が90°右へ方向転換した後、一見ごみの多
い区域30の上を通過していないように見えるが、上記
した理由により実際はこの区域を掃除ロボット1は通過
している。従って、掃除ロボット1は再び第1の設定ご
み量以上を検知した後、B2点で第2の設定ごみ量以下
を検知するので、このB2点で90°右に方向転換す
る。そして、図6に示すようにごみの多い区域30を外
側から内側へ渦巻き状に掃除走行する。
た場合は、方向転換後所定距離又は時間経過してもごみ
検知手段10は再度第1の設定量以上のごみを検出しな
いので、第1の設定量を検出してから最初に方向転換し
た場所(B1点)に戻り、通常の走行パターンに従って
掃除走行を継続(点線20)する。この場合も上記実施
形態1と同様、ごみの多い区域30を再度掃除走行する
ことになり、念入りに掃除を行うことになる。
形態における掃除ロボット1の走行制御を示す移動経路
説明図である。ここでは、簡単のため上記実施形態1で
述べたごみの多い区域を折返しながら走行する掃除ロボ
ットを用いて掃除走行を行わせた例を示す。掃除ロボッ
ト1はごみの多い区域30を掃除後、第1の設定量を検
出してから最初に方向転換した場所(C点)に戻り、通
常の走行パターンに従って掃除走行を継続するが、軌跡
記憶手段12に既に掃除を行った区域を記憶しており、
この記憶内容に基づきこの既に掃除を行った区域を除い
て、清掃区域全体を掃除走行する。即ち、点線20が示
すように、既に掃除を行った区域に達すると折り返しな
がら全体の掃除区域の内、掃除されていない区域のみを
掃除走行する。従って、掃除時間を短縮することができ
る。尚、このように一度掃除した区域を除いて掃除する
かどうかは、使用者が表示部7により予め選択・設定す
ることができる。
形態を説明するための図であり、掃除ロボット1の移動
経路および該掃除ロボット1による掃除済区域を表示部
7に表示した一例を示すものである。ここでは、上記実
施形態1の掃除ロボットを用いて掃除走行を行わせた例
を示す。掃除ロボット1により掃除を行った区域は、図
8に示すように走行パターンの軌跡20として表示部7
に随時表示される。
出されたごみの量に応じて表示の色又はパターンを変え
て表示部7に表示させる。例えば、ごみ量の多い区域3
1をごみ量の少ない区域32より濃い色で表示させる。
このような表示を行わせることにより、掃除区域の汚れ
具合を使用者に報知することができる。ここでは、清掃
区域のごみ量を2段階で表示部7に表示させた例につい
て示したが、複数段階のごみ量を識別して表示を行って
もよい。
め部屋のマップを制御部3に記憶している場合の折り返
し走行を行う例について示しているが、これに限るもの
でなく、最初に壁に沿って移動しながら掃除を行い、部
屋を一周し終わると、この移動軌跡内を清掃区域と判断
して、この清掃区域内を障害物を回避しながら自動清掃
する走行パターンであってもよい。
で、請求項1、2、3及び4によると、ごみの多い区域
を検出し、且つごみの多い区域を優先して確実に掃除を
行わせることができ、人が実際に掃除を行う動作に近い
掃除動作を行う掃除ロボットを提供することができる。
従って、ごみの多少には関係なく移動経路が一定の掃除
ロボットに比べ、掃除を確実に行うことができるととも
に掃除ロボットの動作に親近感・安心感を持たせること
ができる。
を一度掃除した後、再度掃除する走行動作のため、ごみ
の多い区域を二度掃除する念入りな掃除動作を行わせる
ことができる。
を一度掃除した後は、その区域を除いて掃除走行するこ
とができるようにしているので、使用者の好みで、掃除
時間が短縮できる。
量を色等で識別表示できるようにしているので、使用者
が掃除区域の汚れ具合を後から知ることができ、ごみ集
塵袋の取り換えや、今後の掃除間隔の変更等に活用する
ことができる。
観透視図である。
フローチャートである。
フローチャートである。
である。
の移動経路及び掃除済区域表示を示す図である。
る。
図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 ごみを吸い取る清掃手段と、本体を移動
させる走行手段と、該走行手段の走行方向を制御する操
舵手段を備えた掃除ロボットにおいて、前記清掃手段に
設けられたごみ検知手段により掃除されたごみの量を検
出し、走行中に第1の設定ごみ量以上を検出した後、第
2の設定ごみ量以下を検出すると、進行方向に対して1
80度方向転換を行うようにしたことを特徴とする掃除
ロボット。 - 【請求項2】 前記清掃手段の走行の中心が方向転換し
たときに所定の間隔が開けられることを特徴とする請求
項1記載の掃除ロボット。 - 【請求項3】 前記所定の間隔は前記清掃手段の幅と等
しいことを特徴とする請求項2記載の掃除ロボット。 - 【請求項4】 ごみを吸い取る清掃手段と、本体を移動
させる走行手段と、該走行手段の走行方向を制御する操
舵手段を備えた掃除ロボットにおいて、前記清掃手段に
設けられたごみ検知手段により掃除されたごみの量を検
出し、走行中に第1の設定ごみ量以上を検出した後、第
2の設定ごみ量以下を検出すると、左右どちらか一方に
90°方向転換を行うようにしたことを特徴とする掃除
ロボット。 - 【請求項5】 清掃区域と本体が移動した掃除走行軌跡
とを記憶する軌跡記憶手段を備え、前記方向転換の後、
一定時間経過後又は、一定距離移動後に第1の設定ごみ
量を検出しない場合は、第1の設定ごみ量を検知してか
ら最初の方向転換を行った地点に戻り、所定の走行パタ
ーンに従って掃除走行するようにしたことを特徴とする
請求項1乃至4記載の掃除ロボット。 - 【請求項6】 清掃区域と本体が移動した掃除走行軌跡
とを記憶する軌跡記憶手段を備え、前記方向転換の後、
一定時間経過後又は、一定距離移動後に第1の設定ごみ
量を検出しない場合は、第1の設定ごみ量を検知してか
ら最初の方向転換を行った地点に戻り、一度掃除を行い
ながら走行した区域を除いて掃除走行するようにしたこ
とを特徴とする請求項1乃至4記載の掃除ロボット。 - 【請求項7】 請求項1乃至6記載の掃除ロボットにお
いて、本体が移動した掃除走行軌跡又は掃除済区域を、
ごみ検知手段により検知されたごみ量に基づいて識別表
示する表示手段を設けたことを特徴とする掃除ロボッ
ト。
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