JP2005218579A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 掃除エリアの設定にかかる操作を簡単にし、ユーザの操作性の向上を図った自走式掃除機を提供する。
【解決手段】 自走式掃除機１は、掃除する掃除エリアの面積、およびその形状として矩形または円形を受け付けると、このときの装置本体の位置を中心とする、入力された形状で、且つその大きさの矩形、または円形を掃除エリアとし、この掃除エリアを掃除する際に装置本体が走行する走行経路を、掃除エリアの中心を起点とする渦巻き状の走行経路に決定する。したがって、掃除エリアが矩形、円形のどちらであっても、掃除エリア内を隈なく掃除でき、且つ掃除エリア外を殆ど掃除しないので、掃除エリア内を効率的に掃除することができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は、装置本体を自律走行させて、床等に落ちているゴミを吸い込んで掃除する自走式掃除機に関する。

従来、掃除する掃除エリアの設定入力を受け付けると、ここで受け付けた掃除エリア内を走行して、この掃除エリア内を掃除する自走式掃除機が実用化されている。自走式掃除機は、本体底面に設けられた吸込口から本体内部に設けた集塵室にゴミを吸い込む。このゴミを吸い込む吸引力は、周知の自走式でない掃除機と同様に吸引ファンを回転させることにより生じさせている。そして、この吸引力を生じさせた状態で、すなわち吸引ファンを回転させた状態で、設定された掃除エリア内を走行して掃除する。

また、特許文献１には、ユーザが掃除エリアの縦方向、および横方向の長さをそれぞれ入力すると、入力された縦方向、および横方向の長さの矩形で、且つこのときの装置本体の位置が角になるエリアを掃除エリアとして設定する構成の自走式掃除機が開示されている。この自走式掃除機は、この矩形の掃除エリアを縦方向に往復走行し、且つ走行方向を切り替えるときに、走行位置を横方向に所定量ずらすジグザグ走行により、掃除エリア全体を隈なく掃除する。

また、特許文献２には、ユーザが発光を利用したリモコン装置を操作して、設定する掃除エリアのコーナー点を４つ指示する自走式掃除機が開示されている。この自走式掃除機は、指示された４つのコーナー点を結んだ矩形状の閉エリアを掃除エリアとして設定し、この閉エリア内を走行して掃除する。
特開平９−２６９８２４号公報 特開２００２−３２１２３号公報

しかしながら、従来の自走式掃除機は、掃除エリアを設定するときの入力操作が煩雑であり、ユーザの操作性が良くないという問題があった。また、従来の自走式掃除機は掃除エリア内をジグザグ走行で走行し、掃除する構成であったので、掃除エリアを円形にすると、掃除されない部分が生じるか、逆に掃除エリア外まで掃除することになる。具体的には、自走式掃除機が円形の掃除エリアに内接ずる矩形内でジグザグ走行を行った場合に掃除されない部分が生じ、円形の掃除エリアに外接する矩形内でジグザグ走行を行った場合に掃除エリア外まで掃除することになる。したがって、従来の自走式掃除機は、円形の掃除エリアを効率的に掃除することができないという問題があった。

この発明の目的は、掃除エリアの設定にかかる操作を簡単にし、ユーザの操作性の向上を図った自走式掃除機を提供することにある。

また、この発明は、円形の掃除エリアの設定が行え、且つこの円形の掃除エリア内を渦巻き状に走行することで、設定された円形の掃除エリアを効率的に掃除できる自走式掃除機を提供することを目的とする。

この発明の自走式掃除機は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）装置本体を自律走行させる走行手段と、
吸引ファンを回転させて吸込口から本体内部に設けた集塵室にゴミを吸い込む吸引手段と、
掃除する掃除エリアを決定する掃除エリア決定情報の入力を受け付ける掃除エリア決定情報受付手段と、
前記掃除エリア決定情報受付手段が受け付けた掃除エリア決定情報に基づいて掃除エリア、および掃除エリア内における装置本体の走行経路を決定する掃除エリア決定手段と、
前記走行手段に対して、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路で装置本体を走行させることを指示するとともに、前記吸引手段に対して吸引ファンの回転を指示し、前記掃除エリアを掃除する掃除手段と、を備えた自走式掃除機において、
前記掃除エリア決定情報受付手段は、掃除する掃除エリアの面積を前記掃除エリア決定情報として受け付ける手段であり、
前記掃除エリア決定手段は、装置本体の位置を中心とし、前記掃除エリア受付手段が受け付けた面積である矩形、または円形のエリアを掃除エリアに決定し、さらにこの掃除エリアの中心を起点とする渦巻き状の経路を装置本体の走行経路に決定する。

この構成では、掃除エリア決定情報受付手段が掃除エリアの面積を受け付けると、掃除エリア決定手段が装置本体の位置を中心とし、且つ今回受け付けた面積の矩形、または円形のエリアを掃除エリアに決定する。したがって、ユーザは面積を入力するだけで、掃除エリアを設定することができ、掃除エリアの設定にかかる操作が簡単になり、ユーザの操作性の向上が図れる。

また、掃除エリア決定手段は、今回決定した掃除エリアの中心を起点（掃除の開始点）とし、渦巻き状の経路を装置本体の走行経路に決定し、ここで決定した走行経路に沿って装置本体を走行させて、この掃除エリアを掃除する。このように、掃除するときの走行経路が、掃除エリアの中心を起点にした渦巻き状の経路に決定されるので、設定された掃除エリアが矩形、円形のどちらであっても、除掃除エリア外を殆ど掃除することがなく、設定された掃除エリア内を隈なく掃除できる。したがって、円形の掃除エリアであっても、効率的に掃除が行える。

（２）前記掃除エリア決定情報受付手段は、前記掃除エリアの面積に加えて、掃除エリアの形状が矩形、または円形のどちらであるかを示す形状種別を受け付け、
前記掃除エリア決定手段は、前記掃除エリア決定情報受付手段が受け付けた前記形状種別に基づいて、掃除エリアの形状を決定する。

この構成では、設定する掃除エリアを矩形とするか、円形とするかを、ユーザがそのときの状況に応じて決めることができ、操作性の一層の向上が図れる。

（３）前記走行手段による装置本体の走行距離を検出する走行距離検出手段を備え、
前記掃除手段は、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路の起点から終点までの起終点距離を算出し、前記掃除エリアの掃除を開始してから、前記走行距離検出手段により検出した装置本体の走行距離が前記起終点距離に達したときに、この掃除エリアに対する掃除を終了する。

この構成では、装置本体の走行距離が、決定した走行経路の起点から終点（掃除の終了点）までの距離に達したときに掃除を終了する。

この発明によれば、ユーザは面積を入力するだけで、掃除エリアを設定することができ、掃除エリアの設定にかかる操作を簡単にでき、ユーザの操作性の向上が図れる。

また、掃除するときの走行経路を、掃除エリアの中心を起点とする渦巻き状の経路に決定するので、設定された掃除エリアが矩形、円形のどちらであっても、設定された掃除エリア内を効率的に掃除できる。

以下、この発明の実施形態である自走式掃除機について説明する。

図１はこの発明の実施形態である自走式掃除機の主要部の構成を示すブロック図であり、図２はこの自走式掃除機の構造を示す概略図である。図２（Ａ）は側面断面図、図２（Ｂ）は底面図である。自走式掃除機１は、本体の動作を制御する制御部２と、吸引ファン１１を回転させて吸込口１０から本体の内部に設けた集塵室１２にゴミを吸い込む吸引部３と、装置本体を走行させる走行部４と、走行部４による装置本体の走行距離を検出する走行距離検出部５と、装置本体の状態の表示および装置本体に対する入力操作を受け付ける表示・操作部５と、マイクロホン７ａ（以下、単にマイク７ａと言う。）で集音した音声を処理する音声処理部７と、を備えている。

自走式掃除機１は、図２に示すように、円盤形状である。吸引部３が吸引ファン１１を回転させて吸込口１０から吸引したゴミは、吸込口１０と集塵室１２とを繋ぐパイプ１５を通って集塵室１２に取り付けたゴミパック（不図示）内に集められる。吸込口１０は、図２（Ｂ）に示すように、装置本体底面の比較的前方に、本体の幅方向に延びた開口部である。装置本体には、集塵室１２の上方にゴミパックを交換するときに開閉する扉が設けられている。ユーザは、ゴミパックに集められたゴミが多くなると、ゴミパックを交換する。また、装置本体後部側には左右両側に対向させて配置した一対の駆動輪１３が設けられており、装置本体前部側には左右方向の略中心に従動輪１４が設けられている。走行部４は、一対の駆動輪１３の回転数を個別に制御する構成であり、装置本体の右折、左折、前進、後退、転回等の走行方向の制御が行える。走行部４は、制御部２からの走行指示にしたがって、装置本体の走行方向、言い換えれば駆動輪１３毎の回転数を制御する。

従動輪１４は、装置本体の走行安定性のために設けた車輪である。ここでは、装置本体前部側の左右方向の略中心に１つの従動輪を設けた場合を示したが、この従動輪１４は、駆動輪１３と同様に左右両側に対向させて配置した一対の車輪としてよい。走行距離検出部５は、装置本体に設けられている図示していない加速度センサによる測定値を基に装置本体の走行距離を検出する構成であってもよいし、また駆動輪１３、または従動輪１４の回転数を検出し、この回転数に基づいて走行距離を検出する構成であってもよいし、その他の構成であってもよい。

また、図示していないリモコン装置から電波や赤外線で送信されてきた装置本体に対する制御コードを受信する受信部を表示・操作部６に設けてよい。このようにすれば、ユーザは自走式掃除機１を遠隔制御できる。音声処理部７は、マイク７ａで集音した音声を処理し、該音声による本体に対する動作指示を制御部２に伝える。この実施形態の自走式掃除機１は、掃除する掃除エリアの面積と形状（矩形または円形）を入力することにより、掃除エリアを指定できる。掃除エリアの指定は、表示・操作部６におけるキー操作、リモコン装置における操作、または音声処理部７に対する音声入力等で行える。

次に、この実施形態の自走式掃除機１の動作について説明する。図３は、この実施形態の自走式掃除機の動作を示すフローチャートである。自走式掃除機１は、掃除する掃除エリアの面積、および形状の入力を受け付ける（ｓ１、ｓ２）。ここでは、掃除エリアの面積を受け付けてから、掃除エリアの形状を受け付ける構成としているが、先に掃除エリアの形状を受け付けてもよい。ここで、ユーザは表示・操作部６におけるキー操作、リモコン装置における操作、または音声処理部７に対する音声入力により、掃除エリアの面積、および形状（矩形、または円形）を入力する。面積は、例えば平方メートル単位でテンキーや音声で入力し、形状は矩形、または円形を選択キーや音声で入力する。

自走式掃除機１は、ｓ１、ｓ２で受け付けた掃除エリアの面積、形状に加えて、この時点における掃除機の現在位置を用いて掃除エリアを決定する（ｓ３）。具体的には、自走式掃除機１は、入力された掃除エリアの形状が矩形であった場合、図４（Ａ）に示すように、自走式掃除機１の現在位置が中心で、入力された面積の正方形を掃除エリアにする。一方、入力された掃除エリアの形状が円形であった場合、図５（Ａ）に示すように、自走式掃除機１の現在位置が中心で、入力された面積の正円を掃除エリアにする。

そして、自走式掃除機はｓ３で掃除エリアを決定すると、この掃除エリアを掃除するときの、装置本体の走行経路を決定する（ｓ４）。具体的には、ｓ３で決定した掃除エリアが図４（Ａ）に示す矩形である場合、この掃除エリアの中心、すなわちこのときに自走式掃除機１本体が位置している場所、を掃除を開始する起点とした渦巻き状の走行経路に決定する（図４（Ｂ）参照）。また、ｓ３で決定した掃除エリアが図５（Ａ）に示す円形である場合、この掃除エリアの中心を掃除を開始する起点とした渦巻き状の走行経路に決定する（図５（Ｂ）参照）。また、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）から明らかなように、ｓ４で決定される走行経路は、掃除エリアが矩形である場合には矩形状の渦巻きであり、掃除エリアが円形である場合には円形状の渦巻きである。

なお、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示す終点は、自走式掃除機１がこの掃除エリアの掃除を終了する点である。

自走式掃除機１は、ｓ４で走行経路を決定すると、この掃除エリアの掃除を開始する（ｓ５）。ｓ５では、吸引部３が吸引ファン１１の回転を開始して、吸込口１０においてゴミを吸い込む吸引力を生じさせるとともに、走行部３がｓ４で決定した走行経路に沿って装置本体を起点から終点まで走行させるのを開始する。この掃除の開始時に、自走式掃除機１は起点に位置しているので、掃除開始の直前に自走式掃除機が起点へ走行する必要はない。自走式掃除機１は、ｓ５で掃除を開始すると、走行距離検出部５が検出している装置本体の走行距離を基に、装置本体がｓ４で決定した走行経路のどこに位置しているかを検出している。そして、ｓ４で決定した走行経路に沿って装置本体が走行するように、走行部４により装置本体の走行方向の切り替え（右折や左折等）を行う。自走式掃除機１は、この終点に達したときに、装置本体の走行を停止するとともに、吸引ファン１１の回転を停止して掃除を終了する（ｓ６、ｓ７）。具体的には、自走式掃除機１は、走行距離検出部５で検出している装置本体の走行距離が、ｓ４で決定した渦巻き状の走行経路における起点から終点までの距離に達したときに、装置本体が終点に達したと判断し、掃除を終了する。

また、自走式掃除機１は、ｓ４で走行経路を決定するときに、隣接する走行路間の幅ｄが吸込口１０の横幅よりも少し短くなるようにしている。したがって、自走式掃除機１が、ｓ４で決定した走行経路に沿って起点から終点まで走行すると、掃除エリアの形状に関係なく、掃除エリア内において吸込口１０が対向しない部分が生じることがなく、また、掃除エリア外において吸込口１０が対向する部分が殆ど生じない。言い換えれば、自走式掃除機１は、掃除エリアの形状が矩形、円形のどちらであっても、掃除エリア内を隈なく掃除でき、且つ掃除エリア外を殆ど掃除しない。したがって、掃除エリア内を効率的に掃除することができる。さらに、装置本体の走行距離を用いて装置本体の走行方向の切り替え制御や、掃除の終了判定を行うので、壁等の対象物が近くに存在していないスペースであっても、そのエリア内を隈なく掃除できる。

なお、上記実施形態では、設定できる掃除エリアを正方形または正円であるとしたが、長方形や楕円形の掃除エリアを設定できるようにすることもできる。この場合には、掃除エリアを設定するときに、縦、横比、例えば１：２、を面積、および形状に加えたユーザに入力させるようにすればよい。図６（Ａ）は設定された掃除エリアが長方形である場合の走行経路を示す図であり、図６（Ｂ）は設定された掃除エリアが楕円である場合の走行経路を示す図である。この場合も、掃除エリアの中心を起点とした渦巻き状の走行経路に沿って、装置本体を走行させて掃除エリアを掃除するので、掃除エリア内を効率的に掃除することができる。

この発明の実施形態である自走式掃除機の主要部の構成を示すブロック図である。 この発明の実施形態である自走式掃除機の構造を示す概略図である。 この発明の実施形態である自走式掃除機の動作を示すフローチャートである。 掃除エリアが矩形である場合の走行経路を示す図である。 掃除エリアが円形である場合の走行経路を示す図である。 掃除エリアが長方形、および楕円である場合の走行経路を示す図である。

符号の説明

１−自走式掃除機
２−制御部
３−吸引部
４−走行部
５−走行距離検出部
６−表示・操作部
7−音声処理部
７ａ−マイクロホン

Claims (4)

1. 装置本体を自律走行させる走行手段と、
   吸引ファンを回転させて吸込口から本体内部に設けた集塵室にゴミを吸い込む吸引手段と、
   掃除する掃除エリアを決定する掃除エリア決定情報の入力を受け付ける掃除エリア決定情報受付手段と、
   前記掃除エリア決定情報受付手段が受け付けた掃除エリア決定情報に基づいて掃除エリア、および掃除エリア内における装置本体の走行経路を決定する掃除エリア決定手段と、
   前記走行手段に対して、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路で装置本体を走行させることを指示するとともに、前記吸引手段に対して吸引ファンの回転を指示し、前記掃除エリアを掃除する掃除手段と、を備えた自走式掃除機において、
   前記走行手段による装置本体の走行距離を検出する走行距離検出手段を備え、
   前記掃除エリア決定情報受付手段は、掃除する掃除エリアの面積、および掃除エリアの形状が矩形、または円形のどちらであるかを示す形状種別を前記掃除エリア決定情報として受け付ける手段であり、
   前記掃除エリア決定手段は、装置本体の位置を中心とし、前記掃除エリア受付手段が受け付けた面積で且つ形状種別のエリアを掃除エリアに決定し、さらにこの掃除エリアの中心を起点とする渦巻き状の経路を装置本体の走行経路に決定し、
   前記掃除手段は、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路の起点から終点までの起終点距離を算出し、前記掃除エリアの掃除を開始してから、前記走行距離検出手段により検出した装置本体の走行距離が前記起終点距離に達したときに、この掃除エリアに対する掃除を終了する自走式掃除機。
2. 装置本体を自律走行させる走行手段と、
   吸引ファンを回転させて吸込口から本体内部に設けた集塵室にゴミを吸い込む吸引手段と、
   掃除する掃除エリアを決定する掃除エリア決定情報の入力を受け付ける掃除エリア決定情報受付手段と、
   前記掃除エリア決定情報受付手段が受け付けた掃除エリア決定情報に基づいて掃除エリア、および掃除エリア内における装置本体の走行経路を決定する掃除エリア決定手段と、
   前記走行手段に対して、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路で装置本体を走行させることを指示するとともに、前記吸引手段に対して吸引ファンの回転を指示し、前記掃除エリアを掃除する掃除手段と、を備えた自走式掃除機において、
   前記掃除エリア決定情報受付手段は、掃除する掃除エリアの面積を前記掃除エリア決定情報として受け付ける手段であり、
   前記掃除エリア決定手段は、装置本体の位置を中心とし、前記掃除エリア受付手段が受け付けた面積である矩形、または円形のエリアを掃除エリアに決定し、さらにこの掃除エリアの中心を起点とする渦巻き状の経路を装置本体の走行経路に決定する自走式掃除機。
3. 前記掃除エリア決定情報受付手段は、前記掃除エリアの面積に加えて、掃除エリアの形状が矩形、または円形のどちらであるかを示す形状種別を受け付け、
   前記掃除エリア決定手段は、前記掃除エリア決定情報受付手段が受け付けた前記形状種別に基づいて、掃除エリアの形状を決定する請求項２に記載の自走式掃除機。
4. 前記走行手段による装置本体の走行距離を検出する走行距離検出手段を備え、
   前記掃除手段は、前記掃除エリア決定手段が決定した掃除エリア内における走行経路の起点から終点までの起終点距離を算出し、前記掃除エリアの掃除を開始してから、前記走行距離検出手段により検出した装置本体の走行距離が前記起終点距離に達したときに、この掃除エリアに対する掃除を終了する請求項２、または３に記載の自走式掃除機。

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