JP2004325020A - Self-propelled vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走しながら室内の清掃を行う自走式掃除機に関するものであり、特に、空気中に浮遊する塵埃を自走しながら吸引する自走式掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、室内を自走して床面を清掃する自走式掃除機が種々提案されている。例えば、特許文献1には、室内の側壁の近傍領域を隅々まで清掃するとともに、側壁の材質や形状等にかかわらず、安定した走行経路を決定する掃除ロボットが開示されている。
【0003】
また、特許文献2には、自律走行可能な掃除機本体に設けられた吸塵手段の動作に対応して、電気機器(例えば、空調装置、照明装置、音響装置(テレビ、電話など))を動作させるようにした掃除装置が開示されている。つまり、この掃除装置では、吸塵手段の吸塵動作時には、その吸塵動作により巻き上げられる床面上の塵埃を空調装置にて換気したり、照明装置を点灯させて自走の際の画像処理を容易にしたり、良好な自走ができるようになっている。また、清掃時に発生する騒音とは逆位相の音を音響装置から発生させることで、騒音の低減を図っている。
【0004】
また、特許文献3には、掃除機本体と、モータにより車輪が回転する玩具の台車とを一体化することにより、玩具の有効利用とランダムな自走とを実現する掃除機が開示されている。
【0005】
一方、例えば特許文献4には、自走式ではないが、床面を清掃する電気掃除機が開示されている。この電気掃除機では、床面清掃時には、集塵装置を排気口に取り付けて、排気空気中の微細塵を捕塵する一方、床面清掃以外の時には、上記集塵装置を掃除機本体の集塵口に取り付けて、当該集塵装置を介して室内の浮遊塵を捕塵するようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−88453号公報
【特許文献2】
特開2002−209818号公報
【特許文献3】
実開平5−5052号公報
【特許文献4】
特開平7−39479号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献1〜3に記載の自走式掃除機は、いずれも、室内の床面上の清掃、つまり、床面上に一旦堆積した塵埃やゴミを除去するものである。この種の自走式掃除機では、床面上の清掃を行う際に、床面上の空間を小さく遮蔽するとともに、その空間を減圧しなければならないため、吸塵能力を大きく確保する必要がある。さらに、床材の違いによっては、必要とする吸塵力にも大きな差がでてくる場合もある。
【0008】
このように、床面の清掃を行う従来の自走式掃除機は、床面を清掃するために非常に大きな吸塵能力を要するため、本体に内蔵される電動送風機が大型化するとともに、同じく内蔵しているバッテリも大型化、重量化し、ひいては掃除機自体が大型化するという問題が生ずる。このような問題は、例えば、テーブルやベットの下などの狭い空間内の清掃をも阻み、部屋の隅々まで掃除ができなくなるというさらなる問題をも招来する。
【0009】
また、特許文献4の電気掃除機は、床面清掃以外のときのみ空気中の塵埃を集塵するものであるが、元々、床面の清掃を行うものであるため、大型の電動送風機を内蔵しており、掃除機本体自体が大きい。しかも、床面清掃以外のときにおける上記電気掃除機は、固定の空気清浄機と同等と考えられ、部屋の隅々までを空気清浄できるものではない。
【0010】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、床面清掃時のような吸塵能力を必要とせず、これによって掃除機自体の小型化を図ることができるとともに、部屋の隅々まで清掃を行うことができる自走式掃除機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の自走式掃除機は、移動手段が掃除機本体を移動させることで自走する。このとき、掃除機本体が有する電動送風機は、掃除機本体の吸込部を介して、床面上の塵埃ではなく、空気中に浮遊している塵埃を空気とともに吸引するので、床面清掃時のような大きな吸引能力が不要である。この結果、電動送風機を小型化することができるので、掃除機本体を小型化することができる。したがって、例えばベットの下や、家具と家具との間の狭い空間にも自走式掃除機を移動させて、部屋の隅々まで清掃を行うことができる。
【0012】
また、本発明の自走式掃除機では、空気中に浮遊している段階の塵埃を、自走しながら除去するので、床面上への塵埃の堆積を防止することができる。これにより、小型の自走式掃除機であっても、室内の清掃を行う掃除機としての機能を十分に発揮させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について、図1ないし図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0014】
本発明の自走式掃除機は、床面を清掃するのではなく、空気中に浮遊している段階の塵埃を、自走しながら1日に所定回数吸引することで、床面上への塵埃の堆積を未然に防止し、部屋の清掃を行う点に大きな特徴がある。このような点を踏まえ、以下、本発明の自走式掃除機について説明する。
【0015】
(1.掃除機の基本構成)
図1は、本実施形態の自走式掃除機(以下、単に掃除機と称する)1の外観構成を示す斜視図である。この掃除機1は、自走しながら室内の清掃(特に、空気中に含まれる塵埃の吸引)を行うものであり、掃除機本体2と、この掃除機本体2に設けられる吸込部3および排気口4とを備えている。
【0016】
掃除機本体2は、図示しない集塵装置や後述する吸込モータ15(図5参照)を内蔵している。上記の集塵装置は、例えば、紙パックやフィルタ、サイクロン集塵機で構成することが可能である。
【0017】
吸込部3は、吸込モータ15の運転により、空気中に浮遊している室内の塵埃を空気とともに吸引する部分である。吸込部3を介して吸引された空気は、掃除機本体2内の上記集塵装置に導かれ、当該空気に含まれる塵埃が除去される。排気口4は、上記集塵装置にて塵埃が除去された後の空気を機外に排出する。
【0018】
(2.掃除機本体の構成)
次に、掃除機本体2の構成について説明する。
図1に示すように、掃除機本体2は、本実施形態では、第1筐体2aと、第2筐体2bとで構成されている。なお、第1筐体2aと第2筐体2bとは、一体化されていてもよい。
(2−1.第1筐体について)
【0019】
第1筐体2aは、上述した集塵装置や吸込モータ15等を内蔵している。なお、第1筐体2aの内部の詳細な構成については、後述する。第1筐体2aは、本実施形態では、上面および下面を八角形とする平板状の八角柱となっているが、この形状に特に限定されるわけではない。
【0020】
第1筐体2aの上面および下面を除いて対向する2側面近傍には、回転により掃除機本体2を移動させる車輪5a・5bが設けられている。車輪5aは、掃除機本体2の進行方向に向かって右側に位置しており、図2に示すように、掃除機本体2の内部の後述する右駆動モータ13aにより、軸20aを介して回転駆動される。一方、車輪5bは、上記進行方向に向かって左側に位置しており、後述する左駆動モータ13bにより、軸20bを介して回転駆動される。つまり、車輪5a・5bは、別々の駆動手段(右駆動モータ13a・左駆動モータ13b)によって回転駆動される。なお、軸20a・20bは、同一直線上に位置するように、それぞれ設けられている。
【0021】
例えば、右駆動モータ13aの駆動により、軸20aが車輪5aに向かって正転方向(時計回りの方向)に回転し、左駆動モータ13bの駆動により、軸20bが車輪5bに向かって正転方向(時計回りの方向)に回転すると、車輪5a・5bがそれぞれ正転方向に回転し、掃除機本体2は進行方向に対して右方向(上方から見て時計回り)に回転する。
【0022】
また、右駆動モータ13aの駆動により、軸20aが車輪5aに向かって逆転方向(反時計回りの方向)に回転し、左駆動モータ13bの駆動により、軸20bが車輪5bに向かって正転方向に回転すると、車輪5aが逆転方向に回転し、車輪5bが正転方向に回転することで、掃除機本体2は前進する。また、右駆動モータ13aおよび左モータ13bの駆動により、車輪5a・5bが上記とは逆方向に回転すると、掃除機本体2は後退する。
【0023】
このように、右駆動モータ13aおよび左駆動モータ13bの各々の駆動により、車輪5a・5bが各々回転することで、掃除機本体2が前後左右に自由に移動することができる。
【0024】
また、第1筐体2aの下面(床面と対向する面)には、少なくとも1個の補助車輪(図示せず)が設けられている。本実施形態では、掃除機1を車輪5a・5bの2輪駆動としているので、このような補助車輪を少なくとも1個設けることにより、掃除機本体2が床面に対して3点以上で支持され、掃除機1を安定して移動させることができる。
【0025】
なお、車輪5a・5bが近接する第1筐体2aの各側面にさらに1つずつ車輪を追加して合計4輪とし、4輪とも駆動するようにしてもよいし、そのうちの2輪だけを駆動するようにしてもよい。これらの場合、上記の補助車輪は不要である。
(2−2.第2筐体について)
【0026】
図1に示すように、第2筐体2bは、後述する可動式アーム7の一端(吸込口7a)とは反対側の他端を支持する支持部となるものであり、第1筐体2aの上面に設けられている。第2筐体2bは、平板状の直方体形状となっているが、この形状に限定されるわけではない。なお、第2筐体2bを省略し、第1筐体2aを可動式アーム7の支持部とする構成であっても構わない。
【0027】
第2筐体2bの側面には、障害物センサ6が設けられている。障害物センサ6は、掃除機本体2の周囲に存在する、掃除機本体2の移動を妨げる障害物(例えば壁や家具など)を検知するものである。
【0028】
障害物センサ6としては、例えば超音波により障害物との距離を測る測距センサや、障害物との衝突時の衝撃を検知する衝突センサなどで構成することが可能である。測距センサは、例えば200msecごとにセンシングを行い、その信号(センシング結果)を後述する制御部19(図5参照)に送信する。また、衝突センサは、外部との衝突により衝撃を検知したときに、制御部19に信号を送信する。
【0029】
ここで、図3は、第2筐体2bの斜視図を示している。本実施形態では、障害物センサ6は、第2筐体2bの4側面(上面および下面を除く面)にそれぞれ設けられている。これにより、障害物センサ6は、掃除機本体2の周囲の4方向の領域(進行方向に向かって前方の領域▲1▼、左側方の領域▲2▼、後方の領域▲3▼、右側方の領域▲4▼)の範囲内にある障害物を検知することができる。つまり、障害物センサ6は、掃除機本体2のほぼ周囲全体にわたって、障害物の有無を検知することができる。
【0030】
なお、障害物センサ6の設置位置は、上記の第2筐体2bの4側面には限定されず、例えば、第1筐体2aの上面および下面を除く4側面であってもよい。
【0031】
(3.吸込部の構成)
次に、吸込部3の詳細について説明する。
吸込部3は、図1および図4に示すように、可動式アーム7と、埃センサ8とを有している。
【0032】
可動式アーム7は、空気中に浮遊している塵埃とともに空気を吸い込むためのノズルであり、その一端は開放されて空気の吸込口7aとなっており、他端は掃除機本体2の第2筐体2bにて支持されている。本実施形態では、可動式アーム7は、回転および回動可能に第2筐体2bに支持されている。
【0033】
ここで、本実施形態で言う回転とは、可動式アーム7が掃除機本体2との支持部(第2筐体2bにて支持されている部分)を中心に回転すること、より具体的には、上記支持部を通る鉛直方向(床面または掃除機本体2の上面に垂直な方向)を軸として、可動式アーム7がその周りを回転することを言い、この動作をロールとも言う。したがって、可動式アーム7は、掃除機本体2を上方から見たときに、正転方向(時計回り)または逆転方向(反時計回り)に0°〜360°×n(nは正数)の回転が可能である。
【0034】
また、本実施形態で言う回動とは、上記支持部を通る水平方向(床面または掃除機本体2の上面に平行な方向)の軸を中心として、可動式アーム7がその周りを回転することを言い、この動作をピッチとも言う。本実施形態では、掃除機本体2を水平方向から見たときに、可動式アーム7は、上記支持部を中心に、0°〜180°の回動が可能である。
【0035】
また、本実施形態では、可動式アーム7は、例えば断面六角形の中空の筒となっているが、断面形状は、上記の六角形に限られず、その他の多角形や円形、楕円形など、様々な形状であってもよい。また、本実施形態では、可動式アーム7は、一方向に延びた形状となっているが、複数箇所で折れ曲がった形状であってもよく、さらに、伸縮自在であってもよいし、自由に曲がるような可撓性を有していてもよい。
【0036】
つまり、本実施形態では、吸込部3が可動式アーム7を有し、可動式アーム7の吸込口7aの掃除機本体2に対する相対的な位置が自走中に変化するように可動式アーム7を駆動(回転、回動、伸縮等)させ、吸込口7aを介して空気中に浮遊する塵埃を吸い込むようにしている。なお、吸込部3は、室内のにおいを検知するにおいセンサをさらに有していてもよい。
【0037】
埃センサ8は、空気中に浮遊している塵埃の情報(塵埃の有無およびその量など)を検知する塵埃検知手段である。埃センサ8は、所定時間(例えば200msec)ごとにセンシングを行い、そのセンシング結果を信号として制御部19に出力している。
【0038】
本実施形態では、埃センサ8は、可動式アーム7の側面に一体的に設けられている。これにより、可動式アーム7の駆動に伴って、埃センサ8の検知空間が移動するので、埃センサ8の検知範囲を広げることができる。
【0039】
なお、埃センサ8の設置位置は、上記の可動式アーム7の側面のみならず、掃除機本体2の第2筐体2bの側面や、第1筐体2aの側面や上面等であっても勿論構わない。
【0040】
(4.第1筐体の内部の詳細構成)
次に、掃除機本体2の第1筐体2aの内部の詳細な構成について説明する。
図5は、掃除機本体2の詳細な構成を示すブロック図を示している。掃除機本体2は、上述した集塵装置以外にも、同図に示すように、アーム回転駆動モータ11と、アーム回動駆動モータ12と、駆動モータ13と、モータ駆動回路14と、吸込モータ15と、吸込モータ駆動回路16と、電池17と、電源回路18と、制御部19と、位置認識記憶部20と、計時部21とを有している。
【0041】
なお、これらの部材を全て第1筐体2aの内部に収める必要はなく、その一部は第2筐体2b内にあってもよい。例えば、アーム回転駆動モータ11、アーム回動駆動モータ12、電池17、電源回路18、制御部19などは、第2筐体2b内にあってもよい。つまり、上記の各部材は、掃除機本体2として備えられていればよい。
【0042】
アーム回転駆動モータ11は、可動式アーム7を回転させるためのモータであり、アーム回動駆動モータ12は、可動式アーム7を回動させるためのモータである。より詳細には、掃除機本体2は、可動式アーム7を回転および回動させるための駆動機構(図示せず)を有している。この駆動機構は、例えばギアやシャフトの組み合わせで容易に、かつ、小型で構成可能である。
【0043】
アーム回転駆動モータ11は、制御部19からの制御信号に基づいて上記駆動機構を駆動させることで、可動式アーム7を回転させることが可能である。また、アーム回動駆動モータ12は、制御部19からの制御信号に基づいて上記駆動機構を駆動させることで、可動式アーム7を回動させることが可能である。
【0044】
制御部19の制御のもとで、例えば掃除機1の自走中、アーム回転駆動モータ11が可動式アーム7を回転させ、アーム回動駆動モータ12が可動式アーム7を回動させることで、可動式アーム7の吸込口7aの掃除機本体2に対する相対的な位置が変化する。このことから、アーム回転駆動モータ11、アーム回動駆動モータ12および制御部19は、掃除機1の自走中に、吸込口7aの掃除機本体2に対する相対的な位置が変化するように可動式アーム7を駆動するアーム駆動手段を構成していると言える。
【0045】
駆動モータ13は、右駆動モータ13aと、左駆動モータ13bとで構成されている。右駆動モータ13aは、車輪5aを回転駆動するためのモータであり、軸20aを介して車輪5aと連結されている。一方、左駆動モータ13bは、車輪5bを回転駆動するためのモータであり、軸20bを介して車輪5bと連結されている。
【0046】
モータ駆動回路14は、制御部19からの制御信号に基づいて、駆動モータ13(右駆動モータ13a・左駆動モータ13b)を駆動させるための回路である。
【0047】
制御部19からの制御信号に基づいて、モータ駆動回路14が駆動モータ13を駆動させ、軸20a・20bを介して車輪5a・5bを回転させることにより、掃除機本体2が移動する。したがって、駆動モータ13、モータ駆動回路14、軸20a・20bおよび車輪5a・5bは、掃除機本体2を移動させる移動手段を構成していると言える。
【0048】
吸込モータ15は、吸込部3を介して塵埃とともに空気を吸引するための電動送風機である。
【0049】
吸込モータ駆動回路16は、制御部19からの制御信号に基づいて、吸込モータ15を駆動させるための回路である。
【0050】
電池17は、掃除機本体2の上述した各モータや各回路を駆動するための電力供給源であり、本実施形態では、15Vの電圧を出力するバッテリとなっている。この電池17は、図示しないACアダプタを介して充電可能となっている。
【0051】
電源回路18は、電池17から供給される電圧を、各モータや各回路を駆動するのに適した所定の電圧に変換し、各部に供給するものである。
【0052】
制御部19は、障害物センサ6や埃センサ8から送信される信号に基づいて、掃除機本体2の各部(アーム回転駆動モータ11、アーム回動駆動モータ12、モータ駆動回路14、吸込モータ駆動回路16)の動作を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータで構成されている。制御部19は、上記各部に制御信号を出力することで、上記各部の動作を制御している。
【0053】
ここで、障害物センサ6から出力される信号は、制御部19のDCポートまたはA/Dポートに入力される。これにより、制御部19は、上記信号に基づいて障害物の有無や、掃除機本体2の外部との衝突の有無を判断することができる。また、埃センサ8から出力される信号は、制御部19のA/Dポートに入力される。これにより、制御部19は、上記信号の波高値そのものを認識することができ、この波高値に基づいて、空気中の塵埃の有無およびその量を判断することができる。制御部19は、これらの判断結果に基づいて、アーム回転駆動モータ11およびアーム回動駆動モータ12を駆動して、可動式アーム7を駆動したり、モータ駆動回路14を駆動して車輪5a・5bを回転させ、掃除機本体2を移動させることができる。
【0054】
位置認識記憶部20(位置認識記憶手段)は、室内清掃時の掃除機本体2の位置を認識する位置認識部と、その認識した位置を記憶する記憶部とからなっている。上記位置認識部は、例えばGPS(Global Positioning System)により掃除機本体2の位置を認識することができる。また、上記記憶部は、上記の他にも、掃除機本体2がこれまで辿ってきた進行経路の情報を記憶したり、障害物センサ6および埃センサ8にて得られた情報を記憶することができる。
【0055】
計時部21(計時手段)は、現在日時を計時するタイマーである。
【0056】
制御部19は、位置認識記憶部20に記憶された掃除機本体2の位置情報および計時部21にて計時されている日時情報をもとにして、掃除機本体2が所定時間(例えば24時間)あたり同一位置を複数回(例えば2回)通過するように、上記移動手段を制御する移動制御手段を構成している。つまり、制御部19は、掃除機本体2が所定時間あたり複数回移動するように、上記移動手段を制御する移動制御手段である。
【0057】
(5.掃除機の動作)
次に、上記構成の掃除機1の動作について、図6ないし図8に基づいて説明する。
【0058】
(5−1.基本動作)
図6は、掃除機1の基本動作(基本行動)の流れを示すフローチャートである。掃除機1の基本動作としては、スタート処理(S1)と、掃除行動(S2)とがあり、これらの動作が繰り返し実行される。以下、各工程の動作の詳細について説明する。
【0059】
(5−2.スタート処理)
S1のスタート処理は、S2の掃除行動を行う前の準備段階の動作である。図7は、スタート処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【0060】
掃除機1は、最初、ACアダプタ(図示せず)との接続位置にて待機している状態とする。制御部19は、所定時間(例えば2時間)が経過するごとに(S11)、電池17の充電状態を判断する(S12)。S12にて、充電が不要、つまり、充電が完了していると判断した場合には、所定時間待機した後(S14)、S2の掃除行動に移る。一方、S12にて、充電が完了していないと判断した場合には、制御部19は、電池17を充電させ(S13)、充電を完了させた後、S14を経てS2の掃除行動に移る。
【0061】
ここで、S12での充電の要否の判断は、電池17の残量が、掃除機1の規定時間または規定工数の行動が可能な残量であるか否かを判断することで行われる。上記の規定時間または規定工数は、以下のように算定することができる。例えば8畳の部屋(3.5m×3.5m)を5cm×5cmのマス目に細分すると、4900マスとなる。これを約5000マスとして概算し、掃除機1の1回の掃除行動が5cm/秒で、掃除機1が90°向きを変えるのに1秒かかるとすれば、5000マス全部を例えば2マス単位で巡回する1回の巡回行動は、2500秒(約42分)または2500工数となる。これを規定時間または規定工数とし、充電要否の判断が行われる。
【0062】
(5−2.掃除行動)
次に、S2の掃除行動について説明する。図8は、掃除行動の動作の流れを示すフローチャートである。
【0063】
まず、制御部19は、吸込部3を稼動させる(S21)。つまり、制御部19は、アーム回転駆動モータ11に制御信号を出力し、可動式アーム7を回転させる。これにより、可動式アーム7は、例えばその先端の吸込口7aが床面から一定の高さを保つように一定速度で回転される。
【0064】
なお、このとき、制御部19は、アーム回動駆動モータ12にも制御信号を出力し、可動式アーム7を回転させながら同時にこれを回動させてもよいし、可動式アーム7を伸縮させてもよい。また、可動式アーム7の稼動は、次のS22の判断結果に応じて行ってもよい。
【0065】
続いて、制御部19は、埃センサ8から出力される情報(空気中の塵埃の有無およびその量)に基づいて、清掃の要否を判断する(S22)。より具体的には、S22では、制御部19は、埃センサ8からの出力信号(波高値)に基づいて、空気中の塵埃が所定量以下であるか否かを判断する。埃が所定量以下であると判断した場合には、制御部19は、清掃が不要であると判断し、吸込部3(可動式アーム7)の稼動を停止させる(S23)。つまり、制御部19は、アーム回転駆動モータ11やアーム回動駆動モータ12を制御して、可動式アーム7の回転や回動を止める。その後は、S1のスタート処理に戻る。
【0066】
なお、掃除機1が以下に説明するS24〜S26の工程を少なくとも1回実行した後、S22に戻ってきたときに、埃が所定量以下であると制御部19が判断した場合には、制御部19は、例えば掃除機1が壁に沿って元の位置(ACアダプタとの接続位置)に帰還するように、モータ駆動回路14および駆動モータ13を制御して、掃除機本体2を移動させる。
【0067】
一方、S22にて、埃が所定量よりも多いと判断した場合には、制御部19は、清掃が必要であると判断し、モータ駆動回路14を制御して、駆動モータ13により車輪5a・5bを回転させることで、掃除機1を直進させる(S24)。このとき、同時に、制御部19は、吸込モータ駆動回路16に制御信号を出力して吸込モータ15を運転させる。これにより、可動式アーム7の吸込口7aを介して、空気中の塵埃が空気とともに吸引され、上記塵埃が掃除機本体2の集塵装置にて除去される。そして、塵埃が除去された後の空気が、排気口4より機外に排出される。
【0068】
次に、制御部19は、掃除機1を直進させながらの吸塵動作の最中に、障害物センサ6からの信号により、障害物に近づいたか(障害物との距離が例えば5cm以下となったか)、もしくは障害物と衝突したかを判断する(S25)。障害物に衝突するおそれがなければ、S22以降の動作が繰り返し実行される。
【0069】
ここで、障害物センサ6が200msecごとにセンシングを行い、かつ、掃除機1の移動速度が5cm/secである場合、掃除機1が5cm進む間に、障害物センサ6はセンシングを10回行う。したがって、この間、制御部19は障害物判定を10回行い、コマンドを変更するかどうかの判定を10回行うことになる。前進コマンドが発行されて1秒後にも前進するのに問題がなければ、そのままコマンドが上書きされて前進が継続される。このとき、障害物センサ6のセンシングに要する時間は約10msecであり、制御部19での判定に要する時間は約10μsecであるため、コマンドの上書きによるロスは、ほぼ0秒に近く、見た目は前進動作が連続することになる。
【0070】
一方、S25にて、障害物と衝突するおそれがある、あるいは衝突したと判断した場合には、制御部19は、駆動モータ13を制御して、掃除機1を例えば90°旋回させ、障害物を避けるように掃除機1を移動させる(S26)。その後は、S22以降の動作が繰り返し実行される。
【0071】
制御部19は、所定時間あたり複数回(例えば1日2回以上)、掃除機1が同一位置を通過するように、モータ駆動回路14を制御し、駆動モータ13を駆動して掃除機1を移動させることで、室内の清掃を掃除機1に実行させる。
【0072】
(6.効果)
以上のように、本実施形態の掃除機1は、掃除機本体2を移動させる移動手段(駆動モータ13、モータ駆動回路14、軸20a・20bおよび車輪5a・5b)を備え、自走しながら室内の清掃を行う自走式の掃除機であって、掃除機本体2は、空気中に浮遊している塵埃を吸い込むための吸込部3と、吸込部3を介して塵埃とともに空気を吸引する電動送風機(吸込モータ15)とを備えている構成である。
【0073】
この構成では、吸込モータ15は、床面上の塵埃ではなく、空気中に浮遊している塵埃を空気とともに吸込部3を介して吸引するので、床面清掃時のような大きな吸引能力が不要である。つまり、床面上のゴミや塵埃を吸引する通常の吸込モータは、200W〜700W程度の電力を要するが、本実施形態の掃除機1は、空気中に浮遊している塵埃を吸い込むものであるため、吸込モータ15としては、100W程度の電力でも十分である。
【0074】
したがって、本実施形態の自走式の掃除機1では、小型の吸込モータ15を使用することができるので、電池17も小型化することができ、掃除機1を容易に小型化することができるとともに、消費電力も低減することができる。また、掃除機1自体を小型化できるので、例えばベットの下や、家具と家具との間の狭い空間にも掃除機1を自走させて、部屋の隅々まで清掃を行うことができる。
【0075】
また、掃除機1は、空気中に浮遊している段階の塵埃を自走しながら除去するので、床面上への塵埃の堆積を防止することができる。これにより、本実施形態の小型の掃除機1であっても、室内の清掃を行う掃除機としての機能を十分に発揮させることができる。
【0076】
なお、前述したように、特許文献1ないし3は、床面を清掃する自走式の掃除機を開示しており、特許文献4は、床面の清掃と空気中の塵埃の吸引とを切り替えて行う掃除機(自走式ではない)が開示されている。これらはいずれも、基本的に床面上の塵埃やゴミを吸引することを主目的としているため、吸込モータが大きく、吸引能力が大きいものである。したがって、たとえ、これらを組み合わせたとしても、吸込モータの大きく、吸引能力の大きい掃除機しか得ることができず、小さい吸引能力で空気中の塵埃のみを吸引する、本発明の小型の自走式掃除機が得られるものではない。
【0077】
また、本実施形態の掃除機1は、一端に空気の吸込口7aを有し、他端が掃除機本体2に支持される可動式アーム7と、掃除機本体2に対する吸込口7aの相対的な位置が自走中に変化するように、可動式アーム7を駆動するアーム駆動手段(アーム回転駆動手段11、アーム回動駆動手段12、制御部19)とを備えている構成である。このような可動式アーム7の駆動としては、例えば、可動式アーム7の他端を支持する掃除機本体2の支持部を中心とする可動式アーム7の回転や回動、可動式アーム7の伸縮等を想定することができる。
【0078】
これにより、自走中は、可動式アーム7の吸込口7aの掃除機本体2に対する相対的な位置が変化するので、例えばアームを掃除機本体2に対して固定する構成に比べて、可動式アーム7による空気中の塵埃の捕塵範囲が広がる。これにより、自走中において空気中の塵埃を効率よく捕塵することができる。
【0079】
特に、上記アーム駆動手段が、掃除機本体2との支持部を中心に、可動式アーム7を回転させることで、自走中は可動式アーム7の吸込口7aの掃除機本体2に対する相対的な位置が確実に変化するので、自走中の捕塵効率を上げるという上記の効果を確実に得ることができる。
【0080】
また、上記アーム駆動手段が、上記の回転と併せて、上記支持部を通る水平方向を軸として、可動式アーム7を回動させる構成とすれば、自走中における室内空間の清掃を立体的に行うことができ、塵埃の捕塵範囲もより広くなる。その結果、自走中の捕塵効率をさらに上げることができる。
【0081】
また、本実施形態の掃除機1は、掃除機本体2が所定時間あたり複数回移動するように、移動手段(駆動モータ13、モータ駆動回路14、軸20a・20bおよび車輪5a・5b)を制御する移動制御手段(制御部19)を備えている構成である。つまり、本実施形態の掃除機1は、清掃時の掃除機本体2の位置を認識して記憶する位置認識記憶手段(位置認識記憶部20)と、現在日時を計時する計時手段(計時部21)と、位置認識記憶手段に記憶された位置情報および計時手段にて計時されている日時情報をもとにして、掃除機本体2が所定時間あたり同一位置を複数回通過するように、上記移動手段を制御する移動制御手段(制御部19)を備えている構成である。
【0082】
このような移動制御手段の制御により、掃除機本体2は所定時間あたり複数回移動し、室内の清掃(空気中の塵埃の吸引)を行うので、室内の空気中に浮遊している塵埃の床面上への堆積を確実に防止することができる。その結果、小さい吸塵能力の掃除機1であっても、室内の清掃効果を十分に得ることができる。
【0083】
また、本実施形態の掃除機1は、空気中に浮遊している塵埃の情報を検知する塵埃検知手段(埃センサ8)と、上記塵埃検知手段から出力される情報に基づいて、上記移動手段による掃除機本体2の移動を制御する移動制御手段(制御部19)とを備えている構成である。
【0084】
この構成によれば、移動制御手段としての制御部19は、埃センサ8からの出力信号に基づき、空気中に浮遊している塵埃量を認識することができるので、その塵埃量に基づいて清掃の要否を判断することができる。その結果、空気中の塵埃量が少ない場合には、制御部19は、清掃が不要であると判断して、移動手段による掃除機1の移動を中止させることができる。一方、空気中の塵埃量が多い場合には、制御部19は、清掃が必要であると判断して、移動手段により掃除機1を移動させることにより、空間の清掃を実行させることができる。
【0085】
このように、制御部19は、埃センサ8から出力される情報に基づいて、清掃が必要であると判断したときに、掃除機本体2を移動させるように上記移動手段を制御すれば、空気中の塵埃量が少ない場合の無駄な清掃動作を省いて、掃除機1の無駄な消費電力を無くすことができる。
【0086】
以上のことから、移動制御手段としての制御部19は、空気中に存在する塵埃の量に応じて、上記移動手段による掃除機本体2の移動を制御していると言える。
【0087】
また、本実施形態の掃除機1は、掃除機本体2の周囲の障害物を検知する障害物検知手段(障害物センサ6)を備え、上記移動制御手段(制御部19)は、掃除機本体2が上記障害物検知手段にて検知された障害物を避けて通るように、上記移動手段を制御する構成である。このような制御部19の制御により、掃除機本体2は、室内の障害物に衝突することなく移動するので、室内の塵埃の吸塵動作が、上記障害物の存在によって妨げられることもない。
【0088】
(7.その他)
本実施形態の掃除機1は、上述した構成に加えて、空気中に浮遊している塵埃の情報を検知する塵埃検知手段(埃センサ8)と、上記塵埃検知手段にて検知された情報に基づいて、上記塵埃の最も多く存在する空間を判断し、上記空間に掃除機本体2が移動するように上記移動手段を制御する移動制御手段(制御部19)とを備えている構成であってもよい。なお、この構成は、後述する実施の形態2にも勿論適用可能である。
【0089】
制御部19が塵埃の最も多く存在すると判断した空間に、移動手段が掃除機本体2を移動させることで、この移動先で掃除機1が塵埃を効率よく吸塵することができる。また、掃除機本体2を上記空間に移動させるという必要最小限の動作で塵埃を捕塵できるので、無駄な移動がなく、無駄な移動に伴う掃除機1の電力消費もカットすることができる。
【0090】
このとき、吸込口7aが上記空間内に位置するように、上記アーム駆動手段が可動式アーム7を駆動する構成とすれば、より一層、塵埃の捕塵効率を上げることができる。
【0091】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図9ないし図11に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態1と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【0092】
図9は、本実施形態の自走式掃除機(以下、単に掃除機と称する)31の外観構成を示す斜視図である。この掃除機31は、実施の形態1の掃除機1において、掃除機本体2の第2筐体2bの代わりに第2筐体32を用い、掃除機本体2からアーム回転駆動モータ11およびアーム回動駆動モータ12を削除している以外は、実施の形態1と同様の構成である。
【0093】
第2筐体32は、平板状の直方体形状で、第1筐体2aの上面に設けられている。なお、第2筐体32の形状は、上記に限定されるわけではない。第2筐体32は、実施の形態1と同様の障害物センサ6および埃センサ8と、においセンサ33と、吸込口34と、静電ブラシ35とを有している。
【0094】
障害物センサ6は、第2筐体32の4側面に設けられている。においセンサ33は、掃除機本体2の周囲のにおいを検知するものであり、第2筐体32の上面であって、当該上面の中央よりも前方(進行方向)寄りに設けられている。
【0095】
吸込口34は、第2筐体32の上面であって、当該上面の中央よりも後方寄りに設けられており、吸込モータ15の運転による空気(塵埃含む)の吸込口となっている。このことから、吸込口34を有する第2筐体32は、空気中に浮遊している塵埃を吸い込むための吸込部を構成している。
【0096】
埃センサ8は、第2筐体32の上面のにおいセンサ33と吸込口34との間であって、第2筐体32における進行方向に向かって左右の両側面に近い位置に1つずつ設けられている。
【0097】
なお、障害物センサ6、においセンサ33、吸込口34および埃センサ8の配置位置や個数については、上記に限定されるわけではない。
【0098】
静電ブラシ35は、複数のブラシ糸を有している。なお、同図では、上記ブラシ糸は、12本しか図示されていないが、実際には数十本、数百本単位で設けられている。各ブラシ糸は、弾性を有しており、その一端は吸込口34の内面またはその周囲に固定され、他端が自由端となっている。
【0099】
このとき、各ブラシ糸の上記他端は、空気の非吸引時において上記一端よりも高い位置(より床面から離れる位置)で、かつ、上記一端よりも吸込口34の半径方向外側に位置するように、各ブラシ糸の上記一端が吸込口34に固定されている。また、各ブラシ糸は、例えばPP(ポリプロピレン)などの樹脂で構成されており、吸込モータ15の運転によって吸引される空気との摩擦帯電により、空気中に浮遊している塵埃を引き寄せることができる。
【0100】
また、本実施形態では、制御部19は、掃除機34の自走中に吸込モータ15の運転を周期的(例えば3秒毎)にON/OFF制御することにより、吸込口34を横切るように静電ブラシ35の各ブラシ糸の他端を移動させる運転制御手段として機能している。
【0101】
次に、本実施形態の掃除機31の動作について説明する。なお、本実施形態では、実施の形態1で説明した図6の基本行動において、S2の掃除行動の内容のみが異なっている。したがって、以下では、本実施形態の掃除行動について、図10に基づいて説明する。図10は、掃除機34の掃除行動の動作の流れを示すフローチャートである。
【0102】
まず、制御部19は、埃センサ8やにおいセンサ33から出力される情報(空気中の塵埃の有無およびその量、においの有無)に基づいて、清掃の要否を判断する(S31)。
【0103】
S31にて、埃が所定量よりも多かったり、周囲のにおいがあり、清掃が必要であると判断した場合には、制御部19は、モータ駆動回路14を制御して、駆動モータ13により車輪5a・5bを回転させることで、掃除機31を直進させる(S32)。そして、制御部19は、吸込モータ駆動回路16に制御信号を出力して吸込モータ15を稼動させ、吸込口34から空気を吸い込む(S33)。これにより、吸い込んだ空気中に含まれる塵埃は、掃除機本体2の集塵装置にて除去され、塵埃が除去された後の空気が、排気口4より機外に排出される。
【0104】
吸込モータ15の運転により、室内の空気が吸込口34を介して吸引されると、図11(a)に示すように、空気の吸引とともに、静電ブラシ35の他端が吸込口34の内側に吸い込まれる。つまり、吸込モータ15の運転ONにより、静電ブラシ35の各ブラシ糸の自由端となっている他端が、吸込口34に吸引される空気の流れに乗って掃除機本体2の外部から内部に向かって吸込口34を横切るように移動する。したがって、静電ブラシ35が吸込口34をほぼ閉じるような状態で、空気が吸引される。
【0105】
このとき、静電ブラシ35は、吸引される空気との摩擦により、例えばマイナスに帯電する。その結果、空気中に浮遊し、プラスに帯電している塵埃が、静電気力により静電ブラシ35に引き寄せられながら、空気とともに掃除機本体2内に吸引される。
【0106】
ここで、S33では、上述したように、制御部19が吸込モータ駆動回路16を制御して吸込モータ15を所定周期(例えば3秒周期)でON/OFF制御している。したがって、吸込モータ15の運転ON時には、静電ブラシ35は上述した動作を行う一方、吸込モータ15の運転OFF時には、空気の吸引が停止されることから、静電ブラシ35の各ブラシ糸は、図11(b)に示すように、その弾性力により、その他端が掃除機本体2内部の位置から吸込口34を横切って掃除機本体2外部に移動し、吸込口34が開いた状態となる。このような静電ブラシ35による吸込口34の開閉動作を所定周期で繰り返しながら、掃除機31は室内を移動することになる。
【0107】
次に、制御部19は、掃除機31を直進させながらの吸塵動作の最中に、障害物センサ6からの信号により、障害物に近づいたか(障害物との距離が例えば5cm以下となったか)、もしくは障害物と衝突したかを判断する(S34)。障害物に衝突するおそれがなければ、S31以降の動作が繰り返し実行される。
【0108】
S34にて、障害物と衝突するおそれがある、あるいは衝突したと判断した場合には、制御部19は、駆動モータ13を制御して、掃除機31を例えば90°旋回させ、障害物を避けるように掃除機31を移動させる(S35)。その後は、室内の全領域の移動が完了するまで、S31以降の動作が繰り返し実行される。
【0109】
一方、S31にて、埃が所定量以下であったり、においがなく、清掃不要と判断した場合には、制御部19は、吸込モータ駆動回路16に制御信号を出力して吸込モータ15の運転を完全に停止させ、吸込口34からの空気の吸引を完全に停止させる(S36)。そして、制御部19は、例えば掃除機31が壁に沿って元の位置(ACアダプタとの接続位置)に帰還するように、モータ駆動回路14を制御して、駆動モータ13を駆動させ、S1のスタート処理に戻る。
【0110】
制御部19は、実施の形態1と同様に、所定時間あたり複数回(例えば1日2回以上)、掃除機31が同一位置を通過するように、モータ駆動回路14を制御し、駆動モータ13を駆動して掃除機31を移動させて、室内の清掃を掃除機31に実行させる。
【0111】
なお、本実施形態では、第2筐体32に吸込口34を設けた例について説明したが、第2筐体32を設けずに、第1筐体2aに直接、吸込口34を設けるようにしても構わない。この場合は、吸込口34を有する第1筐体2a自体が、空気中の塵埃を吸引するための吸込部を構成することになる。
【0112】
以上のように、本実施形態の掃除機31は、掃除機本体2を移動させる移動手段(駆動モータ13、モータ駆動回路14、軸20a・20bおよび車輪5a・5b)を備え、自走しながら室内の清掃を行う自走式の掃除機であって、掃除機本体2は、空気中に浮遊している塵埃を吸い込むための吸込部(第2筐体2b)と、上記吸込部を介して塵埃とともに空気を吸引する電動送風機(吸込モータ15)とを備えている構成である。
【0113】
このように、掃除機31は、自走しながら空気中の塵埃のみを捕塵するものであるので、実施の形態1の構成による効果と同様の効果を得ることができる。つまり、吸込モータ15を小型化するとともに掃除機1自体を小型化して、部屋の隅々まで清掃を行う自走式の掃除機31を実現することができる。また、掃除機31は、空気中に浮遊している段階の塵埃を自走しながら除去するので、床面上への塵埃の堆積を防止することができ、小型の掃除機31であっても、室内の清掃を行う掃除機としての機能を十分に発揮させることができる。
【0114】
また、本実施形態の掃除機31は、上記吸込部(第2筐体2b)が、▲1▼弾性を有し、吸引される空気との摩擦帯電により、空気中に浮遊している塵埃を引き寄せるとともに、一端が吸込口34に固定され、他端が自由端となる複数のブラシ糸を有する静電ブラシ35と、▲2▼自走中に吸込モータ15の運転を周期的にON/OFF制御することにより、吸込口34を横切るように静電ブラシ35の各ブラシ糸の他端を移動させる運転制御手段(制御部19)とを備えている構成である。
【0115】
このような制御部19の制御により、掃除機31の自走中は、静電ブラシ35の各ブラシ糸が空気と摩擦しながら、その他端が吸込口34を横切るように移動するので、静電ブラシ35により空気中の塵埃を引き寄せながら、吸込モータ15の運転ON時の各ブラシ糸の動きにより、その引き寄せた塵埃を効率よく吸引することができる。この結果、自走中における空気中の塵埃の捕塵効率を上げることができる。
【0116】
また、吸込口34の位置が変化する実施の形態1の可動式アーム7(図1参照)を掃除機本体2に設けた場合には、可動式アーム7を駆動するための駆動モータ(アーム回転駆動モータ11およびアーム回動駆動モータ12)が必要となるが、静電ブラシ35を掃除機本体2に設けた場合には、そのような駆動モータが不要であり、吸込モータ15のON/OFF制御を行うだけで、塵埃の捕塵効率を高めることができる。
【0117】
したがって、静電ブラシ35を用いる本実施形態の構成によれば、可動式アーム7を用いる実施の形態1の場合に比べて、可動式アーム7の駆動モータを不要とする分だけ、掃除機31を小型化することができる。したがって、例えば机の下やベッドの下などの空間であって、実施の形態1の掃除機1が入り込むことができないような空間においても、空気中の塵埃を捕塵することができる。
【0118】
また、制御部19は、吸込モータ15の運転ONにより、吸引される空気の流れに乗って掃除機本体2の外部から内部に向かって吸込口34を横切るように各ブラシ糸の他端を移動させる一方、吸込モータ15の運転OFFにより、弾性力によって掃除機本体2の内部から外部に向かって吸込口34を横切るように各ブラシ糸の他端を移動させる構成である。このような制御部19の制御により、静電ブラシ35の各ブラシ糸が、吸込モータ15のON/OFF制御に応じて確実に動くので、掃除機31の自走中に、空気中の塵埃を引き寄せながら吸引する効果を確実に高めることができる。
【0119】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自走式掃除機によれば、電動送風機は、掃除機本体の吸込部を介して、床面上の塵埃ではなく、空気中に浮遊している塵埃を空気とともに吸引するので、床面清掃時のような大きな吸引能力が不要である。この結果、電動送風機を小型化することができるので、掃除機本体自体を小型化することができる。したがって、例えばベットの下や、家具と家具との間の狭い空間にも自走式掃除機を移動させて、部屋の隅々まで清掃を行うことができる。
【0120】
また、本発明の自走式掃除機では、空気中に浮遊している段階の塵埃を除去するので、床面上への塵埃の堆積を防止することができる。これにより、本発明の小型の自走式掃除機であっても、室内の清掃を行う掃除機としての機能を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る自走式掃除機の概略の構成を示す斜視図である。
【図2】上記自走式掃除機が備える掃除機本体の第1筐体の内部構成であって、車輪の駆動機構の概略の構成を示す透視斜視図である。
【図3】上記掃除機本体の第2筐体の側面に設けられた障害物センサの検知範囲を模式的に示す説明図である。
【図4】上記自走式掃除機が備える可動式アームが駆動(回転および回動)された状態の上記自走式掃除機の外観を示す斜視図である。
【図5】上記掃除機本体の詳細な構成を示すブロック図である。
【図6】上記自走式掃除機の基本行動の大まかな流れを示すフローチャートである。
【図7】上記基本行動に含まれるスタート処理の動作の流れを示すフローチャートである。
【図8】上記基本行動に含まれる掃除行動の動作の流れを示すフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施の形態に係る自走式掃除機の概略の構成を示す斜視図である。
【図10】上記自走式掃除機の基本行動に含まれる掃除行動の動作の流れを示すフローチャートである。
【図11】(a)は、上記自走式掃除機の吸込モータの運転ON時の第2筐体の平面図である。(b)は、上記吸込モータの運転OFF時の第2筐体の平面図である。
【符号の説明】
1 掃除機(自走式掃除機)
2 掃除機本体
2a 第1筐体(掃除機本体)
2b 第2筐体(掃除機本体)
3 吸込部
5a 車輪(移動手段)
5b 車輪(移動手段)
7 可動式アーム
7a 吸込口
8 埃センサ(塵埃検知手段)
11 アーム回転駆動モータ(アーム駆動手段)
12 アーム回動駆動モータ(アーム駆動手段)
13 駆動モータ(移動手段)
13a 右駆動モータ(移動手段)
13b 左駆動モータ(移動手段)
14 モータ駆動回路(移動手段)
15 吸込モータ(電動送風機)
19 制御部(アーム駆動手段、運転制御手段、移動制御手段)
20 位置認識記憶部(位置認識記憶手段)
21 計時部(計時手段)
31 掃除機(自走式掃除機)
32 第2筐体(掃除機本体、吸込部)
34 吸込口
35 静電ブラシ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-propelled vacuum cleaner that cleans a room while self-propelled, and more particularly to a self-propelled vacuum cleaner that suctions dust floating in the air while self-propelled.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Various self-propelled vacuum cleaners that clean a floor surface by self-propelled indoors have been proposed. For example,
[0003]
[0004]
[0005]
On the other hand, for example,
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-88453
[Patent Document 2]
JP 2002-209818 A
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 5-5052
[Patent Document 4]
JP-A-7-39479
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the self-propelled cleaners described in
[0008]
As described above, the conventional self-propelled vacuum cleaner that cleans the floor surface requires a very large dust-absorbing ability to clean the floor surface. The size and weight of the used battery is increased, and the size of the vacuum cleaner itself is increased. Such a problem hinders cleaning of a narrow space such as a table or under a bed, for example, and causes a further problem that cleaning cannot be performed to every corner of the room.
[0009]
The vacuum cleaner disclosed in
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to eliminate the need for a dust-absorbing ability as in the case of cleaning a floor, thereby making it possible to reduce the size of the vacuum cleaner itself. Another object of the present invention is to provide a self-propelled vacuum cleaner capable of cleaning every corner of a room.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the self-propelled cleaner according to the present invention, the moving means moves by moving the cleaner body. At this time, the electric blower of the cleaner main body sucks not the dust on the floor but the dust floating in the air together with the air through the suction portion of the cleaner main body, so that the electric blower at the time of floor cleaning is used. Such a large suction capacity is not required. As a result, the size of the electric blower can be reduced, so that the main body of the cleaner can be reduced in size. Therefore, the self-propelled cleaner can be moved to, for example, a bed or a narrow space between furniture to clean every corner of the room.
[0012]
Further, in the self-propelled cleaner according to the present invention, dust in a stage floating in the air is removed while traveling by itself, so that accumulation of dust on the floor surface can be prevented. Thus, even a small self-propelled vacuum cleaner can sufficiently exhibit its function as a vacuum cleaner for cleaning a room.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0014]
The self-propelled cleaner of the present invention does not clean the floor, but sucks dust floating in the air at a predetermined number of times a day while self-propelled, so that the floor is cleaned. A major feature is that dust accumulation is prevented beforehand and the room is cleaned. Based on such points, the self-propelled cleaner according to the present invention will be described below.
[0015]
(1. Basic configuration of vacuum cleaner)
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a self-propelled cleaner (hereinafter, simply referred to as a cleaner) 1 of the present embodiment. The
[0016]
The cleaner
[0017]
The
[0018]
(2. Configuration of the vacuum cleaner body)
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 1, the
(2-1. About the first housing)
[0019]
The first housing 2a incorporates the above-described dust collection device, the suction motor 15, and the like. The detailed configuration inside the first housing 2a will be described later. In the present embodiment, the first housing 2a is a flat octagonal prism having an octagonal upper surface and a lower surface, but is not particularly limited to this shape.
[0020]
[0021]
For example, by driving the right drive motor 13a, the shaft 20a rotates in the forward direction (clockwise) toward the wheel 5a, and by driving the
[0022]
In addition, the shaft 20a is rotated in the reverse direction (counterclockwise) toward the wheels 5a by the driving of the right drive motor 13a, and the
[0023]
As described above, the right and left
[0024]
At least one auxiliary wheel (not shown) is provided on the lower surface (the surface facing the floor) of the first housing 2a. In this embodiment, since the
[0025]
In addition, one wheel may be further added to each side surface of the first housing 2a where the
(2-2. Second Housing)
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
An
[0028]
As the
[0029]
Here, FIG. 3 shows a perspective view of the
[0030]
In addition, the installation position of the
[0031]
(3. Structure of suction part)
Next, details of the
The
[0032]
The
[0033]
Here, the rotation referred to in the present embodiment means that the
[0034]
In addition, the rotation referred to in the present embodiment means that the
[0035]
Further, in the present embodiment, the
[0036]
That is, in the present embodiment, the
[0037]
The
[0038]
In the present embodiment, the
[0039]
In addition, the installation position of the
[0040]
(4. Detailed configuration inside the first housing)
Next, a detailed configuration of the inside of the first housing 2a of the
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the
[0041]
Note that it is not necessary to house all of these members inside the first housing 2a, and some of them may be inside the
[0042]
The arm rotation drive
[0043]
The arm rotation drive
[0044]
Under the control of the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
Based on a control signal from the
[0048]
The suction motor 15 is an electric blower for sucking air together with dust through the
[0049]
The suction motor drive circuit 16 is a circuit for driving the suction motor 15 based on a control signal from the
[0050]
The battery 17 is a power supply source for driving the above-described motors and circuits of the
[0051]
The power supply circuit 18 converts a voltage supplied from the battery 17 into a predetermined voltage suitable for driving each motor and each circuit, and supplies the predetermined voltage to each unit.
[0052]
The
[0053]
Here, a signal output from the
[0054]
The position recognition storage unit 20 (position recognition storage unit) includes a position recognition unit that recognizes the position of the cleaner
[0055]
The clock unit 21 (clock unit) is a timer for clocking the current date and time.
[0056]
The
[0057]
(5. Operation of vacuum cleaner)
Next, the operation of the
[0058]
(5-1. Basic operation)
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the basic operation (basic action) of the
[0059]
(5-2. Start processing)
The start process in S1 is an operation in a preparation stage before performing the cleaning action in S2. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the operation of the start process.
[0060]
The
[0061]
Here, the determination of the necessity of charging in S12 is performed by determining whether or not the remaining amount of the battery 17 is a remaining amount that allows the
[0062]
(5-2. Cleaning action)
Next, the cleaning action in S2 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the operation of the cleaning action.
[0063]
First, the
[0064]
At this time, the
[0065]
Subsequently, the
[0066]
If the
[0067]
On the other hand, if it is determined in S22 that the dust is greater than the predetermined amount, the
[0068]
Next, during the dust-absorbing operation while the
[0069]
Here, if the
[0070]
On the other hand, when it is determined in step S25 that there is a possibility of collision with the obstacle or that the collision has occurred, the
[0071]
The
[0072]
(6. Effect)
As described above, the
[0073]
In this configuration, the suction motor 15 sucks not the dust on the floor but the dust floating in the air together with the air via the
[0074]
Therefore, in the self-propelled
[0075]
In addition, since the
[0076]
As described above,
[0077]
Further, the
[0078]
As a result, during self-propelled operation, the relative position of the
[0079]
In particular, the arm driving means rotates the
[0080]
In addition, if the arm driving means is configured to rotate the
[0081]
In addition, the
[0082]
Under the control of such movement control means, the cleaner
[0083]
In addition, the
[0084]
According to this configuration, since the
[0085]
As described above, if the
[0086]
From the above, it can be said that the
[0087]
Further, the
[0088]
(7. Others)
In addition to the above-described configuration, the
[0089]
The moving means moves the cleaner
[0090]
At this time, if the arm driving means drives the
[0091]
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0092]
FIG. 9 is a perspective view illustrating an external configuration of a self-propelled cleaner (hereinafter, simply referred to as a cleaner) 31 of the present embodiment. This
[0093]
The
[0094]
The
[0095]
The
[0096]
The
[0097]
In addition, the arrangement position and the number of the
[0098]
The
[0099]
At this time, the other end of each brush thread is located at a position higher than the one end (a position farther from the floor surface) when air is not sucked, and is positioned radially outside the
[0100]
In the present embodiment, the
[0101]
Next, the operation of the cleaner 31 of the present embodiment will be described. In the present embodiment, only the content of the cleaning action in S2 is different from the basic action of FIG. 6 described in the first embodiment. Therefore, the cleaning behavior of the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a flow of the cleaning operation of the
[0102]
First, the
[0103]
In S31, when it is determined that the dust is more than the predetermined amount or the surrounding odor is present and cleaning is necessary, the
[0104]
When the indoor air is sucked through the
[0105]
At this time, the
[0106]
Here, in S33, as described above, the
[0107]
Next, during the dust-absorbing operation while the cleaner 31 is moving straight, the
[0108]
In S34, when it is determined that there is a possibility of collision with the obstacle or the collision is determined, the
[0109]
On the other hand, if it is determined in S31 that the amount of dust is equal to or less than the predetermined amount or that there is no smell and that cleaning is unnecessary, the
[0110]
The
[0111]
In the present embodiment, the example in which the
[0112]
As described above, the cleaner 31 of the present embodiment is provided with the moving means (the
[0113]
As described above, since the cleaner 31 collects only dust in the air while traveling by itself, the same effect as the effect of the configuration of the first embodiment can be obtained. That is, the suction motor 15 can be reduced in size and the
[0114]
Further, in the cleaner 31 of the present embodiment, the suction portion (the
[0115]
Under the control of the
[0116]
When the movable arm 7 (see FIG. 1) of the first embodiment in which the position of the
[0117]
Therefore, according to the configuration of the present embodiment using the
[0118]
Further, when the suction motor 15 is turned on, the
[0119]
【The invention's effect】
As described above, according to the self-propelled vacuum cleaner of the present invention, the electric blower uses not the dust on the floor but the dust floating in the air together with the air via the suction portion of the cleaner body. Since the suction is performed, a large suction ability as in the case of floor cleaning is not required. As a result, the size of the electric blower can be reduced, so that the cleaner itself can be reduced in size. Therefore, the self-propelled cleaner can be moved to, for example, a bed or a narrow space between furniture to clean every corner of the room.
[0120]
Further, in the self-propelled cleaner according to the present invention, dust in a stage floating in the air is removed, so that accumulation of dust on the floor surface can be prevented. Thereby, even the small self-propelled vacuum cleaner of the present invention can sufficiently exhibit the function as a vacuum cleaner for cleaning the room.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a self-propelled cleaner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of a first housing of a cleaner main body provided in the self-propelled cleaner and schematically showing a configuration of a wheel driving mechanism.
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a detection range of an obstacle sensor provided on a side surface of a second housing of the cleaner body.
FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of the self-propelled cleaner in a state where a movable arm included in the self-propelled cleaner is driven (rotated and rotated).
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the cleaner body.
FIG. 6 is a flowchart showing a general flow of basic actions of the self-propelled cleaner.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation flow of a start process included in the basic action.
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a cleaning action included in the basic action.
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a self-propelled cleaner according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of a cleaning action included in the basic action of the self-propelled cleaner.
FIG. 11A is a plan view of the second housing when the operation of the suction motor of the self-propelled cleaner is ON. (B) is a top view of the 2nd case at the time of operation OFF of the above-mentioned suction motor.
[Explanation of symbols]
1 vacuum cleaner (self-propelled vacuum cleaner)
2 Vacuum cleaner body
2a First case (vacuum cleaner body)
2b 2nd case (vacuum cleaner body)
3 Suction section
5a wheels (moving means)
5b wheels (moving means)
7 Movable arm
7a Suction port
8 Dust sensor (dust detection means)
11 Arm rotation drive motor (Arm drive means)
12. Arm rotation drive motor (arm drive means)
13 Drive motor (moving means)
13a Right drive motor (moving means)
13b Left drive motor (moving means)
14. Motor drive circuit (moving means)
15 Suction motor (electric blower)
19 control part (arm drive means, operation control means, movement control means)
20 position recognition storage unit (position recognition storage means)
21 Timekeeping unit (timekeeping means)
31 vacuum cleaner (self-propelled vacuum cleaner)
32 Second case (vacuum cleaner body, suction part)
34 Suction port
35 Electrostatic brush
Claims (9)
上記掃除機本体は、
空気中に浮遊している塵埃を吸い込むための吸込部と、
上記吸込部を介して塵埃とともに空気を吸引する電動送風機とを備えていることを特徴とする自走式掃除機。A self-propelled vacuum cleaner that includes a moving unit that moves a main body of the vacuum cleaner and cleans a room while self-propelled,
The above vacuum cleaner body,
A suction unit for sucking dust floating in the air,
A self-propelled vacuum cleaner comprising: an electric blower that sucks air together with dust through the suction unit.
一端に空気の吸込口を有し、他端が上記掃除機本体に支持される可動式アームと、
上記掃除機本体に対する上記吸込口の相対的な位置が自走中に変化するように、上記可動式アームを駆動するアーム駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の自走式掃除機。The suction section is
A movable arm having an air suction port at one end and the other end supported by the cleaner body,
2. The self-cleaning device according to claim 1, further comprising: arm driving means for driving the movable arm such that a relative position of the suction port with respect to the cleaner main body changes during self-travel. A traveling vacuum cleaner.
弾性を有し、吸引される空気との摩擦帯電により、空気中に浮遊している塵埃を引き寄せるとともに、一端が上記吸込口に固定され、他端が自由端となる複数のブラシ糸を有する静電ブラシと、
自走中に上記電動送風機の運転を周期的にON/OFF制御することにより、上記吸込口を横切るように上記静電ブラシの各ブラシ糸の他端を移動させる運転制御手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の自走式掃除機。The suction section is
It has elasticity and attracts dust floating in air by frictional charging with sucked air, and has a plurality of brush threads having one end fixed to the suction port and the other end being a free end. Electric brush,
Operation control means for periodically turning on / off the operation of the electric blower during self-running so as to move the other end of each brush thread of the electrostatic brush across the suction port. The self-propelled vacuum cleaner according to claim 1, wherein:
現在日時を計時する計時手段と、
上記位置認識記憶手段に記憶された位置情報および上記計時手段にて計時されている日時情報をもとにして、上記掃除機本体が所定時間あたり同一位置を複数回通過するように、上記移動手段を制御する移動制御手段とを備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の自走式掃除機。Position recognition storage means for recognizing and storing the position of the cleaner body at the time of cleaning,
A means for timing the current date and time;
Based on the position information stored in the position recognition storage means and the date and time information clocked by the clocking means, the moving means so that the cleaner body passes the same position a plurality of times per predetermined time. The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 5, further comprising: movement control means for controlling the pressure.
上記塵埃検知手段から出力される情報に基づいて、上記移動手段による上記掃除機本体の移動を制御する移動制御手段とを備えていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の自走式掃除機。Dust detection means for detecting information on dust floating in the air,
8. A moving control means for controlling a movement of the cleaner main body by the moving means based on information output from the dust detecting means. Self-propelled vacuum cleaner.
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