JP2013233222A - 充電台及び自走式電子機器に蓄積した静電気の除電方法 - Google Patents

充電台及び自走式電子機器に蓄積した静電気の除電方法 Download PDF

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Abstract

【課題】帰還した自走式電子機器に対して、静電気の除電とほこりの除去が可能な充電台を提供することを課題とする。
【解決手段】自走式電子機器に搭載された充電池に電力を供給する電力供給部と、前記自走式電子機器の少なくとも一部を収納する格納庫と、外部の空気を導入する吸気口と、イオンを発生させるイオン発生部と、前記吸気口から導入された空気を、前記発生されたイオンとともに前記格納庫へ放出する第1送風口と、を備え、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知した場合に、前記イオンを含む空気を、前記第1送風口から放出することを特徴とする充電台。
【選択図】図5

Description

この発明は、充電台に関し、特に、自走式電子機器の充電を行う充電台に関する。
今日、駆動輪を駆動して、所定の領域を自動的に移動することにより、部屋の掃除を行い、掃除が終了すると、所定の位置に設置された充電台のところまで自動的に帰還する自走式掃除機が利用されている。
自走式掃除機は、本体下部であって清掃する床面と対向する位置に吸気口を設け、自動走行しながら、床面と接触する回転ブラシによって床面にあるゴミを吸気口の方へ導いて、そのゴミを吸気口から吸い込み、内部の集塵容器の中へ収集する。
該自走式掃除機は、自動走行しながら掃除をしている状態において、床面と、回転ブラシおよび駆動輪とが接触しているため、それらの間の摩擦により静電気が発生し、掃除機本体の外装等が帯電する。
このように本体が帯電すると、本体周辺のほこりがその帯電した外装表面に引きつけられるため、十分な集塵機能が発揮されない場合があった。
そこで、自走式電気掃除機の本体表面に発生した静電気を除電する機能を有する自走式電気掃除機が提案されている(特許文献1参照)。
特許文献1では、本体の底部の排気口の近傍に、イオン発生器を設け、イオン発生器から発生されたイオンによって本体の底部と被清掃面を除電することと、静電気の逃がし端子を設けて、本体の充電池を充電する充電器とこの逃がし端子とを接続して、本体に貯まった静電気を逃がし端子を通して充電器に逃がすことが記載されている(段落0022,0046等参照)。
また、従来からイオン発生器を備えた電子機器が利用されているが、そのイオン発生器から発生するイオンは、室内の空気の浄化を行うことを目的として、室内空間に対して放出される(特許文献2参照)。
特開2004−57449号公報 特開2005−46616号公報
しかし、特許文献1では、イオン発生器は本体の底部に設けられ下方に向かってイオンを発生するので、イオンによる除電の効果は、本体の底部と被清掃面という局所的な部分に限定される。また、底部に設けられたイオン発生器では、掃除をする部屋の空間に対して、移動している場合に、イオンによる空気の浄化、殺菌あるいは消毒という機能を発揮することは困難である。
さらに、逃がし端子を通じて静電気を逃がすことのできる帯電部分は、逃がし端子に電気的に接続された本体表面の一部分に限られ、絶縁されたプラスチック等の表面に蓄積された静電気を除くことは難しい。
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、自走式電子機器に蓄積した静電気の除電及び付着したほこりの除去をすることのできる充電台等を提供することを課題とする。
この発明は、自走式電子機器に搭載された充電池に電力を供給する電力供給部と、前記自走式電子機器の少なくとも一部を収納する格納庫と、外部の空気を導入する吸気口と、イオンを発生させるイオン発生部と、前記吸気口から導入された空気を、前記発生されたイオンとともに前記格納庫へ放出する第1送風口と、を備え、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知した場合に、前記イオンを含む空気を、前記第1送風口から放出することを特徴とする充電台を提供するものである。
これによれば、充電台の格納庫に、自走式電子機器が帰還したことを検知した場合に、イオンを含む空気を第1送風口から放出するので、格納庫内の自走式電子機器の筐体にイオンを含む空気が接触することにより、自走式電子機器が充電台へ帰還するごとに、移動中に筐体表面に蓄積された静電気を除電し、筐体表面に付着したほこりを除去することができる。
また、前記イオンを含む空気を外部へ放出する第2送風口と、前記イオンを含む空気の流れの方向を切り換える切替部材と、をさらに備え、前記自走式電子機器が前記格納庫に収納されている場合は、前記イオンを含む空気の流れの方向が前記第1送風口へ向かう方向となるように、前記切替部材を切り換え、所定の時間が経過した後、前記イオンを含む空気の流れの方向が前記第2送風口へ向かう方向となるように、前記切替部材を切り換えることを特徴とする。
これによれば、切替部材を備えて、イオンを含む空気の流れの方向を第1送風口または第2送風口のどちらか一方へ切り替えているので、第1送風口から放出されるイオンを含む空気によって自走式電子機器に蓄積された静電気の除電及び付着したほこりの除去を行うことができることに加えて、第2送風口から放出されるイオンを含む空気によって充電台の周辺の空気の除菌と消臭をすることができる。
また、前記第1送風口は、前記格納庫の空間を形成する壁面のうち、1つの側面および上面の少なくともいずれか一方に設けられ、前記第2送風口は、イオンを含む空気が、外部の上方空間に向かって放出しうる任意の位置に設けられることを特徴とする。
これによれば、格納庫の空間を形成する壁面に第1送風口を設けているので、第1送風口から格納庫の内部にイオンを含む空気を放出することにより、格納庫に収納された自走式電子機器の静電気の除電およびほこりの除去ができる。
また、第2送風口から充電台の外部の上方空間に向かって、イオンを含む空気を放出することにより、より適確に充電台の周辺の空気の除菌と消臭ができる。
また、前記電力供給部が前記充電池に電力を供給し得る状態になったことをもって、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知することを特徴とする。
これによれば、電力供給部が充電池に電力を供給し得る状態になった場合、たとえば、充電台の接続部と、自走式電子機器の接続端子とが電気的に接続された場合に、自走式電子機器が格納庫に帰還したと判断されるので、充電状態において、充電池の充電とともに、確実に静電気の除電とほこりの除去とを行い、自走式電子機器の次回の出庫に備えることができる。
ここで、自走式電子機器の接続端子は、後述する図2の自走式電子機器の充電台接続部93に相当する。また、充電台に備えられる接続部は、後述する図1に示した掃除機接続部103に相当する。
また、前記自走式電子機器までの距離を測定する距離測定部をさらに備え、前記距離測定部が測定した前記自走式電子機器までの距離が、所定距離以下となったことをもって、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知することを特徴とする。
これによれば、距離測定部が測定した自走式電子機器までの距離が、所定距離以下となった場合に、自走式電子機器が格納庫に帰還したと検知するので、自走式電子機器の接続端子と、充電台の接続部とが電気的に接続される前に、イオンを含む空気を、第1送風口から自走式電子機器の方向へ放出することができ、露出した状態の自走式電子機器の接続端子にイオンを含む空気が当たり、その接続端子に付着したほこりを除去することができ、付着したほこりに起因する接触不良や短路を防止できる。
また、前記格納庫の出入口に設けられ、格納庫への空気の流れを阻止するシャッターをさらに備え、前記自走式電子機器の全てが前記格納庫に収納された場合に、前記シャッターを閉鎖することを特徴とする。
これによれば、シャッターを設けているので、シャッターを閉鎖することにより、格納庫の中にほこりやゴミが入るのを防止でき、さらに、シャッターを閉鎖した後、イオンを含む空気を自走式電子機器に対して放出するようにすれば、閉空間となった格納庫内にイオンを含む空気を循環させることができ、静電気の除電とほこりの除去とを、自走式電子機器全体に対して、より確実に行うことができる。
また、前記自走式電子機器が、ゴミを収集する集塵部を有する自走式掃除機であることを特徴とする。
ここで、前記自走式掃除機が格納庫に帰還したと判断された場合、イオンを含む空気を、前記第1送風口から送出させて、前記自走式掃除機に蓄積された静電気の除電および付着したほこりの除去を行うことを特徴とする。
これによれば、自動走行しながらゴミの収集を行っていたときに、自走式掃除機の筐体表面に蓄積された静電気の除電と付着したほこりの除去を、格納庫に帰還した場合に確実に行うことができ、次回の出庫に備えることができる。
さらに、前記静電気の除電およびほこりの除去を所定の時間だけ行った後、前記自走式掃除機が除去されたほこりを前記集塵部によって収集することを特徴とする。
これによれば、静電気の除電とほこりの除去を行った後に、除去したほこりを収集するので、その除去処理によって床面に落下したほこりが、次回の出庫時にまき散らかされることを防止できる。
また、前記自走式掃除機が前記格納庫から出庫する前に前記集塵部によるほこりの収集を開始し、その後、自走式掃除機が前記格納庫の外部へ移動を開始することを特徴とする。
これによれば、ほこりの収集処理を開始した後に、格納庫の外部へ移動するので、格納庫の出入口付近に落下していたほこりを収集した後に出庫することにより、イオンを含む空気によって除去したほこりが外部へまき散らかされることを防止できる。
この発明によれば、自走式電子機器に蓄積した静電気の除電及び付着したほこりの除去をすることのできる充電台等を提供することができる。
この発明の充電台の一実施例の概略構成ブロック図である。 この発明の自走式掃除機の一実施例の概略構成ブロック図である。 この発明の充電台の各構成要素の一実施例の配置説明図である。 この発明の充電台において、空気清浄処理を行う場合の一実施例の説明図である。 この発明の充電台において、帰還時の除電処理を行う場合の一実施例の説明図である。 この発明の自走式掃除機の一実施例の概略斜視図である。 この発明の充電台に設けられるイオン発生部の概略構成を示す斜視図である。 この発明の充電台の空気清浄処理および除電処理の一実施例のフローチャートである。 この発明の充電台において、空気清浄処理を行う場合の一実施例の説明図である。 この発明の充電台において、帰還時の除電処理を行う場合の一実施例の説明図である。 この発明の充電台において、帰還時の除電処理を行う場合の一実施例の説明図である。 この発明の充電台の他の実施形態を示す斜視図である。 この発明の他の充電台の内部構造を示す断面図である。
以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
この発明において、自走式電子機器とは、自動走行制御機能を有する電子機器であり、たとえば、自走式掃除機、自走式イオン発生機、送風機を備え吸気した空気をフィルタ等を介して浄化する空気清浄機および吸気した空気を加湿する加湿器などが含まれる。
この発明の自走式掃除機とは、底面に吸気口を有すると共に内部に集塵部を有する筐体、筐体を走行させる駆動輪、駆動輪の回転、停止および回転方向等を制御する制御部などを備え、ユーザの手を離れて自動的に掃除動作する掃除機を意味する。
また、自走式掃除機としては、空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機能、イオン発生を行うイオン発生機能、ユーザに対して必要な情報等を提示する機能等を有してもよい。さらに、装置本体に充電池を備え、充電を必要とする際に、自走して充電台へ帰還することができる機能も有する。
この発明において、自走式とは、主として、利用者の指示入力により、指示された位置や目的とする位置へ、自動的に移動することを意味する。
また、自走式イオン発生機とは、発生したイオンを排気空気と共に放出するイオン発生機であって、イオン発生機の筐体の周囲の障害物を検知しながら、筐体を自動走行させる走行制御部等を備え、ユーザの操作によることなく走行および停止、並びに、走行方向を自ら判断して筐体を自動的に走行させる方式のイオン発生機を意味する。
この発明の充電台は、自走式掃除機や自走式イオン発生機などに搭載された充電池に電力を供給するものである。
以下の実施例では、自走式電子機器の一つの例として、特に、静電気が発生しやすい自走式掃除機について説明する。なお、特許請求の範囲において、第1送風口は、清掃口のことを示し、第2送風口は、送風口のことを示している。
<充電台の構成>
図1に、この発明の充電台の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図1において、充電台100は、主として、制御部101、帰還判断部102、掃除機接続部103、送信部104、電力供給部105、送風切替部111、切替板112、イオン発生部113、送風制御部114、送風ファン115、送風口(第2送風口)116、清掃口(第1送風口)117、吸気口118、出入口制御部121、シャッター122、記憶部131とを備える。充電台100は、室内の壁などに配置された商用電源150のコンセントからのAC電源電力の供給を受ける。また、充電台100は、図3に示すように、自走式掃除機を収納する空間を有する格納庫130を備える。
電力供給部105は、自走式電子機器である自走式掃除機1に電力を供給する部分であり、商用電源150からの交流電力を受け入れ、自走式掃除機1を充電することのできる直流電力に変換し、掃除機接続部103に与える。
掃除機接続部103は、自走式掃除機1の充電台接続部93と電気的に接続され、自走式掃除機1の充電池12に充電電流を与える部分であり、充電台の格納庫130の中の側面(自走式掃除機1が帰還する際に対向する前面)に設けられた露出した一対の接続端子である。
送信部104は、無線による信号を送信(発信)する部分である。送信部104としては、方向を認識するためにも指向性を持たせたものが用いられ、たとえば、可視光発光素子、赤外線発光素子、レーザ発光素子などが用いられる。無線信号としては、適切な指向性が得られる等の観点から、赤外線を利用することが好ましい。この無線信号を走行中の自走式掃除機1が受信することにより、充電台100の位置を検出する。
たとえば、送信する無線信号として赤外線を用いる場合、ある程度の範囲に広がって進行するという指向性を持たせ、自走式掃除機1がその範囲内に入った場合は、自走式掃除機の受信部92によって、赤外線を検出することができる。
また、自走式掃除機1が上記範囲内に存在していても、自走式掃除機1の受信部92が、充電台100と反対方向を向いている場合は、例えば赤外線を受光できない。しかし、自走式掃除機1が静止位置で1回転することにより、赤外線を受光できるようになり、赤外線を受光した方向、すなわち、充電台100の存在する方向がわかる。
帰還判断部102は、自走式掃除機1が、充電台100の格納庫130に帰還したか否かを判断する部分である。自走式掃除機1が充電台100へ帰還したことは、充電台の格納庫130の空間に自走式掃除機1が収納され、充電台の掃除機接続部103と、自走式掃除機1の充電台接続部93とが電気的に接続した状態となることを意味する。
両接続部(93,103)が接続された状態において、電力供給部105からの供給電力により、充電池12の充電が行われる。
自走式掃除機1が格納庫130に帰還したか否かの判断は、例えば、両接続部(93,103)が電気的に接続されていることを確認することにより行えばよい。具体的には、これら接続部(93,103)を介して充電電流が自走式掃除機1の方へ流れたことを検出した場合に、自走式掃除機1が充電台100の格納庫130に帰還したと判断する。
また、掃除機接続部103に接続されたスイッチを設け、自走式掃除機1の充電台接続部93が掃除機接続部103に接触し、掃除機接続部103のスイッチが押された場合に、自走式掃除機1が、充電台に帰還したと判断してもよい。
また、充電台100に自走式掃除機1が帰還するのを判断する他の例を説明する。つまり、上述した帰還判断部102の他の実施態様を説明する。この充電台100に、図示しない距離測定部を備え、自走式掃除機1が充電台の近くまで戻ってきた場合に、充電台100から自走式掃除機1までの距離を測定する。距離測定部としては、たとえば、超音波センサを用いればよい。また、従来より周知の測距センサ等を用いることができる。なお、自走式掃除機1の充電台接続部93は進行方向と反対側の後部に設けられている。そのため、自走式掃除機1が充電台100の近くまでくれば、充電台100の掃除機接続部103との接続を行うため、半回転し、後部から充電台100へと進行する。
そこで、自走式掃除機1が半回転した後、測定した距離が、たとえば、50cm以下となった場合に、帰還判断部102は、自走式掃除機1が充電台100あるいは格納庫130に帰還したと判断することができる。上記距離(50cm)は一例であり、任意に設定すればよい。この距離(50cm)は、自走式掃除機1が充電のために半回転する距離以下に設定することが好ましい。
この場合、自走式掃除機と充電台の接続部(93,103)どうしが電気的に接続される前に、帰還したことが判断(検出)されるので、後述するように、清掃口(第1送風口)117から自走式掃除機1の充電台接続部93に向かってイオンを含む空気を放出することにより、充電台接続部93の露出した接続端子に付着したほこりを除去することができる。
充電台100の制御部101は、充電台100の各種機能を実現する部分であり、主として、発光処理と、充電電力の供給制御を行う。制御部101は、CPU、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータにより実現できる。
切替板112は、送風ファン115によって発生した空気の流れの方向を変化させる部材であり、充電台の内部の流通経路を通過したイオンを含む空気の送風方向を、送風口(第2送風口)116のある方向か、あるいは清掃口(第1送風口)117のある方向のどちらか一方へ、切り替えるものである。切替板112としては、回転する長方形状の部材、スライドするシャッターなどの部材が用いられる。以下の説明において、切替板112は、送風口(第2送風口)116または清掃口(第1送風口)117のいずれかよりイオンを含む空気を放出させるように切り替え制御されているが、送風口(第2送風口)116、清掃口(第1送風口)117に同時に放出できるように切り替え制御することもできる。この場合、例えば、切替板112をステッピングモータで任意の位置に回転させて止められるようにすることで実現できる。これにより、自走式掃除機1が帰還してから少しでも早く充電台の周辺の空気の除菌と消臭をすることができる。
送風切替部111は、制御部101からの指示により、切替板112の位置を制御するものである。たとえば、自走式掃除機1が自動走行をしていて不在の場合、すなわち掃除中の場合は、イオンを含む空気が送風口(第2送風口)116から放出され、室内の除菌や消臭を効率よく行えるようにするために、送風切替部111によって、送風口(第2送風口)116を開放し、清掃口(第1送風口)117を閉鎖するように、切替板112の位置を切り替える。
また、自走式掃除機1が格納庫に収納されている場合は、イオンを含む空気の流れが、清掃口(第1送風口)117へ向かう方向となるように、切替板112を切り替える。
すなわち、自走式掃除機1が充電台100へ帰還した場合は、送風切替部111によって、送風口(第2送風口)116を閉鎖し清掃口(第1送風口)117を開放するように、切替板112の位置を切り替え、イオンを含む空気を充電台100の清掃口(第1送風口)117から放出して、清掃口(第1送風口)117から筐体2の方向へ流れてきたイオンを含む空気によって、外装となる筐体の除電が行える。
切替板112を送風口(第2送風口)116か清掃口(第1送風口)117のどちらに切り替えているかの情報を、切替情報132として記憶部131に記憶してもよい。
イオン発生部113は、イオンを発生する部分であり、充電台の内部に収容され、吸気口118から導入された外部の空気の流通経路に配置される。
具体的には、空気中で放電することにより、正イオンとしてH+(H2O)m(mは任意の自然数)、負イオンとしてO2 -(H2O)n(nは任意の自然数)を生成する。
図7に、イオン発生部113の一実施例の斜視図を示す。
イオン発生部113は排気経路に臨む複数のイオン放出部31a、31bを有している。このイオン放出部31a、31bは、イオン発生部113の樹脂性の筺体の一部を、例えば円形状に開口した開口部からなり、その開口部に対応して以下のイオン発生のための電極が設けられている。
つまり、各々のイオン放出部31a、31bには、共通の対向電極33と針状の放電電極34a、34bが各々設けられる。放電電極34a、34bは先端が尖った針電極であり、対向電極33は放電電極34a、34bの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
イオン発生部113は、本体部分35に高圧電気発生回路が内蔵されており、一側面に設けられた2つの端子36を介して電力が供給され、作動する。
本体部分35の高圧電気発生回路は、放電電極34a、34bに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧を供給する。前述のようにイオン発生部113は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極34aには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主として先に説明したH+(H2O)mから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極34bには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてO2 -(H2O)nから成る負のクラスタイオンが生成される。
発生するイオンとしては、特に限定されないが、たとえば、空気を浄化することの可能なイオン、美肌効果と肌表面の菌増殖を抑制する効果のあるイオンなどがあげられ、特に、従来から用いられているプラズマクラスターイオン(登録商標)を用いることができる。イオン発生部113は、たとえば、小型の直方体形状のイオン発生装置として提供される。
前述のように、正イオン及び負イオンの両方が発生する場合には、蓄積された静電気の除電効果並びに空気の浄化、殺菌および消臭効果が得られる。 なお、本発明のイオン発生部113は、正イオン又は負イオンのいずれかを発生してもよい。その場合にも、限定的ではあるが、蓄積された静電気の除電効果並びに空気の浄化、殺菌および消臭効果が得られる。特に、負イオンを発生する場合には、リラックス効果が得られる。
上記送風ファン115は、充電台の内部の流通経路に、空気の流れ(風)を発生させるものであり、送風制御部114は、制御部101からの指示に基づいて、送風ファン115を回転させるものである。
送風ファン115が回転させられると、外部の空気が、吸気口118を介して、内部の流通経路に導入される。吸気口118から導入された空気は、イオンが発生された流通経路に送られ、イオン発生部113の近傍の空間を通過して、送風口(第2送風口)116あるいは清掃口(第1送風口)117のいずれかから外部へ排気される。
送風口(第2送風口)116は、イオンが発生された流通経路に連通しイオンを含む空気を外部へ放出しうる開口である。特に、充電台100は壁際に設置される。そのため、送風口(第2送風口)116は、壁に沿って送風できるように充電台100の上部に設けるとよい。送風ファン115により放出される空気に含まれるイオンは、壁面を上昇し部屋全体に拡散される。また、清掃口(第1送風口)117は、発生されたイオンを含む空気を格納庫130に収納される自走式掃除機1の方向へ放出しうる開口である。つまり、清掃口(第1送風口)117は、自走式掃除機1が帰還することで充電を行うための掃除機接続部103が設けられている側面に設けられる。また、吸気口118は、外部の空気を、送風口(第2送風口)116及び清掃口(第1送風口)117に通じる所定の流通経路に導入する開口である。この吸気口118は、上記送風口(第2送風口)116、また清掃口(第1送風口)117より放出される空気が即座に吸気されるショートサーキットが生じない位置に設けるとよい。これにより、放出された空気に含まれるイオンが吸気され、発生イオンによる除電、またイオンの拡散が妨げされるためでもある。
なお、上述した送風口(第2送風口)116、清掃口(第1送風口)117、吸気口118には、異物等が混入しないように、例えば格子形状に形成された図示しないグリル等が設けられている。また、吸気口118には、部屋の空気を吸引するため、空気中のゴミ(特に塵埃)を除去、捕獲するためにもフィルタ等を設けるとよい。
シャッター122は、自走式掃除機1を収納する格納庫となる空間の入口を閉鎖および開放する扉であり、格納庫への空気の流れを阻止するものである。なお、格納庫を密閉できるものではなく、一部の空気は漏洩する。出入口制御部121は、シャッター122の開閉を制御する部分である。
自走式掃除機1が格納庫の中に存在する場合は、シャッター122が閉鎖され、自走式掃除機1が部屋の掃除を開始する場合に、シャッター122が開放される。
また、部屋の掃除中は、シャッター122を開放したままにしておけばよい。ただし、格納庫内にほこりが入るのを防止するために、掃除中もシャッター122を閉鎖しておき、自走式掃除機1が戻ってきたとき、シャッター122を開放するようにしてもよい。
その後、自走式掃除機1が格納庫130に収納された場合は、シャッター122を閉鎖してから、イオンを含む空気を清掃口(第1送風口)117から自走式掃除機1に対して放出することにより、除電処理を行う。
上記シャッター122は、格納庫を密閉するものでないため、強制的に開閉駆動する構成として説明したが、上部を軸支し、自重で揺動可能に設けてもより。この構成によれば、自走式掃除機1の入庫時、自走式掃除機1に押されてシャッターが回動し、自走式掃除機の反対端部がシャッターを通過すると自重で閉鎖するように作用する。出庫時にはその逆に作用する。
充電台の記憶部131は、充電台100の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、RAMやROM等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられる。
記憶部131には、主として、切替情報132,除電タイマー初期値133などが記憶される。
切替情報132は、切替板112の現在の位置を示す情報であり、送風口(第2送風口)116の側か、あるいは清掃口(第1送風口)117の側のどちらに、イオンを含む空気を送るかを示す情報である。
送風切替部111は、この切替情報132に基づいて、切替板112の位置を切り替える。
除電タイマー初期値133は、除電処理を行う時間を示す情報であり、予め除電に必要な値が設定されている。除電タイマーが起動されると、この初期値133に示された時間をカウントし、その時間だけ、清掃口(第1送風口)117を開放して、イオンを含む空気が格納庫に放出される。この初期値133としては、経験的に適切と考えられる数値が予め設定されるが、これに限るものではなく、利用者がその初期値を設定変更できるようにしてもよい。
なお、本実施形態においては、格納庫130が自走式掃除機1の全てを収納するように構成されている場合について説明するが、格納庫130が自走式掃除機1の一部を収納するように構成されていてもよい。この場合、格納庫130に収容された自走式掃除機1の一部について、自走式掃除機1の本体表面に蓄積された静電気を除去し、付着したほこりを取り除くことができる。
また、格納庫130が自走式掃除機1の一部を収納するように構成される場合には、少なくとも後述する自走式掃除機1の充電台接続部93が格納庫130に収納されるようにすれば、充電台接続部93に付着したほこりを取り除くことができ、充電時に漏電等が発生することを防止することができる。
<自走式掃除機の構成>
図2に、この発明の自走式掃除機の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図2において、この発明の自走式掃除機(以下、単に、掃除機とも呼ぶ)は、主として、制御部11、充電池12、電池残量検出部13、障害検知部14、入力部15、走行制御部21、車輪22、集塵部34、吸気口35、排気口36、記憶部51、充電台探索部91、受信部92、充電台接続部93を備える。
また、掃除を行う部屋の所定の例えば壁面位置に充電台100を設置する。充電台100の設置場所は、商用電源のコンセント近辺、部屋の壁際、机の脇などで、電源電力の供給を受けられる場所であればよい。充電台100と自走式掃除機1を接続することにより、自走式掃除機1は充電台100と接触した状態で充電台100からの電力の供給を受け、自走式掃除機1の充電池12を充電する。また、自走式掃除機1は、充電台100から離れた位置に自動走行しながら掃除機能を実行する。
この発明の自走式掃除機1は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する。自走式掃除機1は、塵埃を吸込むものでなく、床面に接して回転する回転ブラシ等を設け、該回転ブラシで掻き込み清掃するもの、またそれを共用するのもある。
また、自走式掃除機1は、たとえば掃除が終了した場合、あるいは蓄積したゴミ量がゴミ満載状態に近づいた場合、充電池の電池容量が低下した場合などにおいて、自動的に充電台100に帰還する。
また、自走式掃除機1は、充電台に備えられたイオン発生部113と同様のイオン発生部を備えてもよい。この場合は、設置された場所の床面を自走しながら、周囲の空気を吸い込み、生成されたイオンを含む空気を排気することにより除菌や消臭等を行う。
さらに、この発明の自走式掃除機1は、充電台100へ帰還した場合、充電台100から、イオンを含む空気を自走式掃除機1の方向へ放出されることにより、自走式掃除機1の筐体に生じた静電気が除電される。また、筐体表面に付着したほこり等が除去される。
図6に、この発明の自走式掃除機の一実施例の概略斜視図を示す。
図6において、本発明の自走式掃除機1は、円盤形の筐体2を備え、この筐体2の内部または外部に、回転ブラシ、サイドブラシ10、障害検知部14、集塵部34、走行制御部21によって駆動される複数の車輪22、後輪、前輪、受信部92、図2に示したその他の構成要素が設けられている。ここで、後輪および前輪は、筐体2の底部に設けられており、それら自体は駆動されることなく自走式掃除機1の移動方向に合わせて回転するように構成されている。
図6において、自走式掃除機1の障害検知部14、受信部92および前輪が配置されている部分を前方部、後輪が配置されている部分を後方部、図示しない制御部11、充電池12、集塵部34などが配置されている部分を中間部と呼ぶ。
筐体2は、吸気口35を有する平面視円形の底板と、筐体2に収容する集塵部34を出し入れする際に開閉する蓋部3を中央部分に有している天板2bと、底板および天板2bの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板2cとを備えている。また、底板には前輪、一対の駆動輪22および後輪の下部を筐体2内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板2bにおける前方部と中間部との境界付近には排気口36が形成されている。なお、側板2cは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能する。
また、自走式掃除機1は、一対の駆動輪22が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより静止した状態で旋回する。例えば、自走式掃除機1は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、一対の駆動輪22を互いに逆方向に回転して向きを変えたり、後退した後に回転して向きを変えたりする。これにより、自走式掃除機1は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走する。
また、自走式掃除機1は、受信部92によって、充電台100の送信部104から送信される信号を検出して充電台100のある方向を認識し、たとえば掃除が終了した場合、蓄積されたゴミが所定量以上となった場合、充電池12の充電残量が少なくなった場合、あるいは設定された掃除タイマーの設定時間が経過した場合に、自動的に、充電台100のある方向に進行して、充電台100まで帰還する。
さらに、帰還しようとするときに、充電台100からの信号が検出できない場合は、自走式掃除機1は、一旦静止して、その場で例えば360°回転し、充電台100からの信号が検出されるか否かを確認し、充電台100が存在する方向を検出するようにしてもよい。
信号が検出された場合、検出されたときの自走式掃除機1の受信部92の前方方向に、充電台100があると認識し、直線的に充電台100の方向へ向かって走行する。ただし、障害物があれば、それを避けながら、充電台100の方向へ移動する。その帰還の際に、先に説明したとおり、充電台100との所定の距離に達すれば、自走式掃除機1の充電台接続部93を、充電台100の掃除機接続部103に接続するために半回転(180°回転)した後、走行(後進)し、充電のための接続が行われる。
以下、図2に示す各構成要素を説明する。
図2の制御部11は、自走式掃除機1の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、CPU、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
CPUは、ROM等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能、充電台100への帰還機能などを実行する。
充電池12は、自走式掃除機1の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、掃除機能および走行制御等を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ni−Cd電池、などの充電池が用いられる。
充電池12の充電は、自走式掃除機1と充電台100とを接続した状態で行われる。
自走式掃除機1と充電台100との接続は、互いの接続部(93,103)である露出した充電端子どうしを接触させることにより行う。
電池残量検出部13は、充電池の残りの容量(電池残量)を検出する部分であり、たとえば、フル充電状態に対して、現在の残容量をパーセントで表した数値を出力する。
たとえば、ここで検出された電池残量(%)に基づいて、充電台100の方へ帰還するか、あるいはその場で静止して動作も終了するモードに移行するかを判断する。
障害検知部14は、自走式掃除機1が走行中に、室内の机やいすなどの障害物に接触又は近づいたことを検知する部分であり、たとえば、マイクロスイッチ、超音波センサ、赤外線測距センサなどからなる接触センサ又は障害物センサが用いられ、筐体2の側板2Cの前方部に配置される。障害検知部14は、1つでなく、複数個設けてもよい。
CPUは、障害検知部14から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。
入力部15は、ユーザが、自走式掃除機1の動作を指示入力する部分であり、自走式掃除機1の筐体表面側に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。
あるいは、入力部15としては、自走式掃除機本体とは別に、リモコンユニットを設け、このリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことにより、赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
入力部15としては、たとえば、電源スイッチ、起動スイッチ、充電要求スイッチ、その他のスイッチ(運転モードスイッチ,タイマスイッチ)などが設けられる。
車輪22は、筐体2の下部に配置され、筐体2を移動させる部分である。
走行制御部21は、自走式掃除機1の自動走行の制御をする部分であり、主として上記した車輪22の回転を制御して、筐体2を自動的に移動させる部分である。
車輪22を駆動させることにより、自走式掃除機1の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。
集塵部34は、室内のゴミやちりを収集する掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない送風制御部と、送風ファンと、集塵容器と、フィルタ部と集塵容器およびフィルタ部を覆うカバー部とを備える。
また、吸気口35と連通する流入路と、排気口36と連通する排出路とを有し、吸気口35から吸い込まれた空気を流入路を介して集塵容器内に導き、集塵容器内の空気をフィルタ部を解して排気し、集塵後の空気を排出路を介して排気口36から外部へ放出する。
吸気口35および排気口36は、それぞれ空気の吸気および排気を行う開口である。
排気口36は、たとえば筐体2の上面の位置に設けられ、ゴミを収集した後の空気を外部へ放出する開口である。
吸気口35は、塵埃を含む空気を筐体内部へ導入する開口であり、筐体2の底面の位置に設けられる。
記憶部51は、自走式掃除機1の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、RAMやROM等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられる。
記憶部51には、主として、電池情報52、現在位置情報53などが記憶される。
電池情報52には、電池残量検出部13によって検出された現在の電池残量P1(%)や、充電台への帰還を決定するために検出された電池残量P1と比較する判定値(残量閾値P0)などが含まれる。
現在位置情報53は、自走式掃除機1が現在存在する位置を示す情報であり、室内の中のどこにいるかを示す相対的な座標情報である。
たとえば、充電台に接続された位置の座標値や、自走式掃除機の現在位置を示す座標値である。
さらに、この情報53をもとに、実際に走行した履歴情報(走行マップ)を生成してもよい。走行マップは、次回以降の走行ルートを決定するのに利用できる。
この発明では、自走式掃除機1が自ら、充電台の方向に筐体を移動させ、充電台100へ帰還する処理を実行するが、制御部11が、充電台と接触した状態に帰還する必要があると判断した場合に、その帰還処理を実行する。
帰還する必要があると判断した場合、制御部11は、走行制御部21によって静止させた後、静止状態で1回転し、その1回転する間に、充電台探索部91が、充電台100が存在する方向を探索し、充電台の方向を検出した場合に、ゴミ収集処理を実行しながら、充電台100が存在する方向に向かって移動する帰還処理を実行する。
充電台と接触した状態に帰還する必要があると判断する場合とは、たとえば、充電池12の電池残量が少なくなってきた場合、ユーザにより充電要求スイッチが押し下げられた場合、ユーザがリモコンを利用して帰還指示を行った場合等がある。
特に、電池残量検出部13によって検出された現在の電池残量P1が、電池情報52として記憶されている残量閾値P0以下となった場合に、充電台100へ帰還する必要があると判断し、帰還処理を実行する。
あるいは、自動走行中に、充電要求スイッチが押し下げられた場合に、充電台100へ帰還する必要があると判断し、帰還処理を実行する。
図2において、充電台探索部91と、受信部92と、充電台接続部93は、充電台100の位置検出と、充電台100からの電力を受けるための構成である。
充電台探索部91は、充電台100の位置を探索する部分であり、自走式掃除機1が充電台100から離れた位置にある場合に、充電台100の存在する位置がどの方向にあるかを検出する部分である。
充電台100の探索には、走行制御部21による自動走行処理と、受信部92による信号検出処理を用いる。
受信部92によって、充電台100からの信号が検出された場合、充電台探索部91は、受信部92の前方方向に、充電台100が存在すると認識する。
また、自走式掃除機1の現在位置において、充電台100が検出されなかった場合は、上記したように、その現在位置に静止した状態で回転して、受信部92により、充電台100から送信された信号が検出されるか否かをチェックする。
受信部92は、充電台100の送信部104から送信された光、電波、超音波、その他無線による信号を受信(検出)する部分である。受信部92の素子としては、送信される光、電波、超音波、その他無線による信号を受信できる一般的なものが利用できる。
充電台100から送信される信号としては、たとえば、光である可視光、赤外線、または電波、超音波などが用いられる。この場合、方向性等が必要なため、送信部104からの送信される信号としては、指向性を持たせ、ある程度の幅を持ったもので、レーザー光、赤外線等が好適である。通常は赤外線等が一般的に利用されている。なお、可視光でも指向性を持たせ利用することもできる。
充電台接続部93は、充電池12を充電させるための電力を入力するための接続端子である。この充電台接続部93は、自走式掃除機1の進行方向を前方とした場合、後方に設けられている。したがって、自走式掃除機1は充電台100に帰還する場合、後進する形で走行する。
この充電台接続部93と、充電台100の掃除機接続部103とを電気的に接触させることにより、充電台100の電力供給部105から与えられる電力を、充電池12に供給し充電する。
充電台接続部93は、掃除機接続部103と接触させるために、自走式掃除機1本体の側面に露出した状態で形成される。
なお、本実施形態においては、充電台接続部93と、充電台100の掃除機接続部103とを電気的に接触させることにより、充電台100のから充電池12に供給し充電する場合について説明したが、充電台100の電力供給部105から充電池12への給電方法は、これだけに限定されるものではない。例えば、公知の非接触電力伝送技術を用いて充電台100の電力供給部105から充電池12へ給電してもよい。
<充電台の構成要素の配置説明>
図3に、この発明の充電台において、各構成要素の配置と、空気の流れの一実施例の説明図を示す。
図3において、充電台100は、自走式掃除機1を収納する格納庫130となる空間を備え、その空間の上方に、空気の流通経路となる空間を備えている。
図3では、流通経路の右端に、空気を取り入れる開口である吸気口118を設け、流通経路の途中に、送風ファン115を設け、充電台の上面の左端側に、イオンを含む空気を排出する開口となる送風口(第2送風口)116を設けている。送風口(第2送風口)116は、イオンを含む空気が、外部の上方空間に向かって放出されるような任意の位置に設ければよい。
また、イオンを含む空気の流通経路と格納庫130の空間とをつなぐ開口として、格納庫130の空間を形成する壁面のうち、1つの側面、例えば帰還時に充電を行うための掃除機接続部103が設けられる側面に、清掃口(第1送風口)117を設ける。この清掃口(第1送風口)117を介して、空気の流通経路から格納庫の空間の方へ、イオンを含む空気が放出される。
ただし、清掃口(第1送風口)117は、図3に示したような側面ではなく、格納庫の空間を形成する壁面の上面に設けてもよく、また、1つの側面及び上面の少なくともいずれか一方に設けてもよく、複数個設けてもよい。
送風口(第2送風口)116の近傍の流通経路に、イオンを含む空気の流れを切り換える切替板112を設ける。
送風切替部111によって切替板112の位置を制御することにより、イオンを含む空気の進行方向を、送風口(第2送風口)116の方向あるいは清掃口(第1送風口)117の方向のいずれかの方向となるように切り換える。
図3の場合は、イオンを含む空気が上面の送風口(第2送風口)116の方向へ進行するように、切替板112の位置を切り替えた場合を示している。
図3において、送風ファン115によって左側に送られる空気の流通経路に、イオン発生部113を配置している。この流通経路において、イオン発生部113で発生されたイオンが空気と混合され、イオンを含む空気としてさらに左側の流通経路へ送られ、切替板112により、その進行方向が変化させられる。
また、図3において、自走式掃除機1が格納庫130に戻ってきたときに、充電台接続部93と接続できるような位置に掃除機接続部103を設ける。すなわち、掃除機接続部103の接続端子が、格納庫内に露出した状態で配置される。この掃除機接続部103には、商用電源150に接続された電力供給部105によって変換された直流電力が供給される。
<充電台における空気清浄処理の概要>
図4に、この発明の充電台において、空気清浄処理を行う場合の空気の流れの説明図を示す。
空気清浄処理を行う場合、送風口(第2送風口)116からイオンを含む空気を放出する。この場合、図4に示すように、流通経路を流れてきたイオンを含む空気が送風口(第2送風口)116の方向へ進行するように、切替板112の位置を設定する。
図4では、自走式掃除機1が、部屋を移動して掃除をしている場合であって、格納庫130の中に不在の場合を示している。ただし、自走式掃除機1が格納庫の中に存在している場合でも、後述する除電処理をしていないときは、図4に示したように空気清浄処理をすればよい。
<充電台における除電処理の概要>
充電台の帰還判断部102が、自走式掃除機1が格納庫130に帰還したと判断した場合に、イオン発生部113によってイオンを発生させ、送風ファン115によって吸気口118から導入された空気をイオンが発生された流通経路に送り、イオンを含む空気を清掃口(第1送風口)117から放出させることにより、除電処理が行われる。
図5に、この発明の充電台において、除電処理を行う場合の空気の流れの説明図を示す。
このとき、自走式掃除機1は、格納庫に帰還して、充電台接続部93と掃除機接続部103とが接続され、シャッター122が閉じられた状態である。
したがって、これらの接続部(93,103)を介して、充電池12の充電が行われている。
また、除電処理を行う場合、イオンを含む空気が清掃口(第1送風口)117から放出されるように、切替板112を切り替える。
すなわち、図5に示すように、イオンを含む空気の流れが、送風口(第2送風口)116の方へ進行することなく、清掃口(第1送風口)117の方向へ進行するように、切替板112の位置を設定する。
清掃口(第1送風口)117から格納庫内に放出されたイオンを含む空気は、自走式掃除機1の筐体2の左側側面へ進行し、さらに筐体2の側面、上面及び底面に沿って、右側側面まで進行する。
この空気の流れによって、イオンが筐体2に接触することにより、筐体2に蓄積された静電気が除電される。
また、清掃口(第1送風口)117から放出されたイオンを含む空気が筐体2に当たることにより、筐体に付着していたほこりが吹き飛ばされる。すなわち、イオンを含む空気によって静電気の除電とともに、ほこりの除去をすることができる。
自走しながら部屋を掃除しているときに筐体表面に静電気が蓄積されていくので、上記のような除電処理は、充電台100へ帰還した直後に行うことが好ましい。
また、除電処理を開始して、所定の時間が経過した後、イオンを含む空気の流れの方向が送風口(第2送風口)116へ向かう方向となるように、切替板112を切り替えて、図4に示すような状態に設定し、充電台周辺の空気清浄処理を行うようにしてもよい。
また、除電処理とほこりの除去処理を所定の時間だけ行った後、除去されたほこりが床面に落ちるので、床面に落ちたほこりを、吸引動作を行い自走式掃除機1の集塵部34によって収集してもよい。
<充電台の空気清浄処理および除電処理>
図8に、この発明の充電台において実施される空気清浄処理および除電処理の一実施例のフローチャートを示す。
ステップS1において、充電台の制御部101が、自走式掃除機1が、現在充電台に接続した状態であるか否かをチェックする。すなわち、自走式掃除機1が充電台に帰還して格納庫130の中に入り、互いの接続部(93,103)が接続された状態にあるかどうかを確認する。
この確認は、充電電流が流れている状態か否か、掃除機接続部103に接続されたスイッチが押された状態であるか否か、あるいは、充電台100と自走式掃除機1との距離が、所定値以下であるか否かにより行うことができる。
接続状態にある場合は、ステップS2へ進み、そうでない場合は、ステップS8へ進む。
ステップS2において、接続された自走式掃除機1の充電池12の充電が必要か否かをチェックする。充電が必要な場合は、ステップS3へ進み、そうでない場合は、ステップS4へ進む。
充電が必要か否かは、自走式掃除機の充電池の出力電圧が所定の電圧値以上となっているか否かを判断すればよい。
所定の電圧値に達していない場合は、まだ充電が必要であると考えられるので、ステップS3において、充電処理を実行する。
一方、所定の電圧値以上となっている場合は、十分な充電が行われたと判断し、ステップS4において、充電を停止する。
すなわち、自走式掃除機1が充電台に接続されている場合でも、充電池の充電が完了した場合には、充電を停止すればよい。
ステップS5において、入力部15によって、利用者によって自走式掃除機1の起動入力がされたか否かを、チェックする。起動入力がない場合は、ステップS6へ進み、起動入力があった場合は、ステップS7へ進む。
ステップS6において、除電処理が必要か否かをチェックする。除電処理が必要か否かは、たとえば、掃除をした後に除電処理を実行したか否かを確認するか、あるいは帰還状態において除電処理をした回数のカウント値を記憶部131に記憶しておき、除電処理を1回も実行していない場合や除電回数が所定値以下の場合は、除電が必要と判断すればよい。また、帰還する毎に除電処理が必要な場合には、その都度実行するようにすればよい。
この除電処理については、帰還状態において除電をした時間を記憶しておき、一定時間以上除電をした場合は、除電は必要ないと判断し、一定時間以上除電をしていない場合は除電処理を継続し一定時間の除電を行う。
また、ステップS6の除電の必要の有無を判断するかわりに、除電を終了してから一定時間が経過した後、あるいは常時、ステップS12へ進むようにしてもよい。
ステップS6において、除電が必要と判断した場合は、ステップS12へ進み、そうでない場合はステップS17へ進む。
除電が必要でない場合は、ステップS17において、送風切替部111によって、送風口(第2送風口)116を開放し、かつ清掃口(第1送風口)117からの送風を閉鎖するように、切替板112を移動させる。
さらに、ステップS18において、イオン発生部113によってイオンを発生させ、送風ファン115を回転させて、開放された送風口(第2送風口)116から外部へイオンを放出させる。これにより、空気清浄処理が行われる。その後、ステップS1へ戻る。なお、この処理はあくまでも充電台100側に図示していないイオン発生スイッチが設けられており、該スイッチが操作(ON)されている場合である。そのため、イオン発生スイッチが操作されていない(OFF)場合には、除電処理後には、イオン発生を停止(イオン発生部113の動作停止)させ、さらに送風ファンの動作も停止させる。
ステップS1において、自走式掃除機1が接続状態にない場合、たとえば、自走式掃除機1が格納庫に不在の場合、ステップS8において、シャッター122を開放しておく。ただし、自走式掃除機1が自走状態から充電台の近くに戻ってくることを検出した場合は、そのことを検出したときにシャッター122を開放するようにしてもよい。
すなわち、接続状態にない場合において、常にシャッター122を開けておく必要はない。
ステップS9において、送風口(第2送風口)116を開放し、かつ清掃口(第1送風口)117を閉鎖するように、切替板112を切り替える。
ステップS10において、イオン発生部113からイオンを発生させ、送風ファン115を回転させて、開放されている送風口(第2送風口)116から、イオンを含む空気を放出させる。これにより、空気清浄処理を実行させる。この処理は、上述したようにイオン発生スイッチが操作(ON)の場合である。
たとえば、自走式掃除機1が自走して掃除をしている場合において、充電台100は、その周辺の空気清浄処理を実行する。つまり、充電台100はイオン発生装置として利用され、結果として空気の浄化処理を行う。
ステップS11において、帰還判断部102が、充電台100に自走式掃除機1が帰還したか否かチェックする。帰還したことを検出した場合はステップS12へ進み、そうでない場合は、ステップS10へ戻る。
帰還したか否かは、掃除機接続部103に接続されたスイッチを設け、自走式掃除機1の充電台接続部93が掃除機接続部103に接触し、掃除機接続部103のスイッチが押された場合に、自走式掃除機1が、充電台に帰還したと判断すればよい。
ステップS12において、自走式掃除機1が帰還し、格納庫130の中に入ったので、充電台100は除電処理を実行するために、シャッター122を閉鎖する。
ステップS13において、送風口(第2送風口)116を閉鎖し、かつ清掃口(第1送風口)117を開放するように、切替板112を切り替える。
ステップS14において、先に説明したイオン発生スイッチの操作(ON、OFF)に係わりなく、イオン発生部113を動作させイオンを生成させる。また、送風ファン115を回転(動作)させて、開放された清掃口(第1送風口)117から、イオンを含む空気を放出させる。これにより、イオンを含む空気が自走式掃除機1の筐体2に対して放出されるので、静電気の除電処理と、ほこりの除去とが行われる。
ステップS15において、予め記憶されている除電タイマー初期値133をセットして、除電タイマーを起動させる。すなわち、除電処理をする除電時間のカウントを開始する。
ステップS16において、除電タイマーがタイムアウトしたか否かチェックする。タイムアウトした場合は、ステップS17へ進み、そうでない場合は、そのままS16のカウントを行い、除電処理を継続させる。このステップS16において、除電タイマーが所定時間をカウントしていない場合には、ステップS1に戻るようにしてもよい。この場合、当然、自動式掃除機1が帰還しておりステップS1、S2、S3またはS4、S5を経て、ステップS6にて充電が必要かの判断において、充電タイマーによるタイムアップ等を判断することになる。
そこで、タイムアウトした場合は、いずれにしろ除電処理を終了するために、ステップS17へ進み、上述した処理が実行される。その後、ステップS1へ戻り、自走式掃除機1はすでに帰還して接続状態にあるので、ステップS2へ進むことになる。
ステップS5において、利用者により起動入力(リモコン操作等による起動入力)がされた場合、上記したようにステップS7へ進み、現在除電処理を実行中か否かチェックする。
ステップS7において、除電中である場合は、ステップS19へ進み、そうでない場合はステップS21へ進む。
ステップS19において、充電処理を停止し、除電処理が実行されている場合には、送風口(第2送風口)116を開放し、清掃口(第1送風口)117を閉鎖するように、切替板112を切り替える。
さらに、ステップS20において、先に説明したようにイオン発生スイッチが操作(ON)されている場合、イオン発生部113からイオンを発生させ、送風ファン115を回転させて、イオンを含む空気を送風口(第2送風口)116から放出させる。これにより、除電処理を終了し、空気清浄処理を行うことができる。
ステップS21において、利用者による起動入力があったことに対応して、自走式掃除機1が格納庫130から出庫できるようにするために、シャッター122を開放させる。
このとき、自走式掃除機1は、出庫する前に、格納庫130内を清掃するために、集塵部34によるほこりの収集を開始する。
これにより、自走式掃除機1は、格納庫から外部へ移動することができる状態となるので、格納庫130の外部への移動を開始する。ここで、自走式掃除機1は、ほこりの収集処理をしながら、移動を開始する。
ステップS23において、自走式掃除機1が、格納庫130から外部へ移動したか否かを確認する。
外部へ移動した場合は、ステップS1へ進み、そうでない場合は、ステップS23をループする。格納庫の外部へ移動したか否かは、たとえば、格納庫出入り口にセンサ(赤外線センサなど)を備え、自走式掃除機の出入りを検知することにより、確認すればよい。
以上の処理を実行することにより、自走式掃除機1が充電台100へ戻ってきたときに少なくとも一回、所定時間(除電タイマーの設定時間)、除電処理が実行される。
また、除電処理が終了した後、あるいは自走式掃除機1が掃除中、充電台100は必要に応じて空気清浄として機能する。さらに、自走式掃除機1が接続状態の場合は、必要に応じて充電池の充電処理が行われ、利用者により掃除要求等の起動入力があった場合は、シャッターを開放して、自走式掃除機が外部へ移動できるようにする。
以上のように、充電台100に、イオン発生部を備えているので、自走式掃除機1が帰還したときに、静電気の除電処理ができ、除電処理をしていない場合は、空気清浄処理をすることができる。
<充電台の他の実施例>
図9、図10および図11に、この発明の充電台の他の実施例の説明図を示す。
図9及び図10は、同一構成の充電台を示したものであり、図9が空気清浄処理を行う場合の説明図であり、図10が除電処理を行う場合の説明図である。
図9及び図10において、充電台100の左側側面に、空気を導入する吸気口118を設ける。吸気口118の近傍に送風ファン115と、送風ファン115を回転制御させる送風制御部114を配置し、送風ファン115を回転させることにより、吸気口118から内部へ空気を取り入れる。
送風ファン115により導入された空気の流通経路に、イオン発生部113を配置し、イオン発生部113によって発生されたイオンを、導入された空気に混合させる。
イオンを含む空気が進行する流通経路の途中に切替板112を配置し、切替板112の近傍であって充電台100の上面に、イオンを含む空気を排気する開口である送風口(第2送風口)116を設ける。
切替板112は、送風切替部111によって回転軸を中心として回転させることのできる長方形状の部材である。
図9の場合、流通経路を右側に進行してきたイオンを含む空気は、切替板112に当たって、上方向へその進路を変更され、送風口116から外部へ放出される。また、イオンを含む空気は、清掃口(第1送風口)117へ向かう流通経路には流れない。
この送風口(第2送風口)116から放出されるイオンを含む空気によって、充電台近傍の空気の清浄処理(除菌、消臭等)が行われる。
図9において、掃除を行わせるための起動入力がされた場合は、シャッター122を開放して、自走式掃除機1が右方向へ移動し、充電台100から離れるように外部へ自走する。
一方、図10は、切替板112を回転させて、イオンを含む空気を、清掃口(第1送風口)117へ通じる流通経路に導き、清掃口(第1送風口)117からイオンを含む空気を放出させることにより、静電気の除電とほこりの除去を行う場合を示している。この場合、イオンを含む空気は、送風口(第2送風口)116からは放出されない。
また、図10の場合は、自走式掃除機1は、格納庫130の中に帰還しているので、シャッター122を閉めておく。さらに、充電台100の掃除機接続部103と自走式掃除機1の充電台接続部93とが接続されることにより、充電池の充電が行われる。
図11は、図9及び図10と同様な位置に、送風口(第2送風口)116と清掃口(第1送風口)117とを設け、さらに、格納庫130の空間の上面に、3つの清掃口(第1送風口)117を形成した構成を示している。
図11では、4つの清掃口(第1送風口)117を通じて、イオンを含む空気を格納庫内部に放出し、自走式掃除機1の筐体の表面に蓄積された静電気の除電を行う場合を示している。
この場合は、格納庫の上面に形成された3つの清掃口(第1送風口)117からも、イオンを含む空気が筐体2に対して放出されるので、筐体2の上面や右側側面に蓄積された静電気とほこりをより効果的に除去することができる。
なお、図11では4つの清掃口(第1送風口)117を設けたものを図示したが、清掃口(第1送風口)117の数と、清掃口(第1送風口)117を設ける位置は、これに限るものではなく、格納庫の大きさ、自走式掃除機1の大きさや形状と収納位置、送風量の強さ、イオン発生部の能力などによって、適切な数や位置を決定すればよい。
以上は充電台100として格納庫130を設ける例を示した。しかし、充電台100に格納庫を設ける必要はない。つまり、図12の斜視図に示すように、充電台100の上部に送風口(第2送風口)116を、掃除機接続部103側に清掃口(第1送風口)117を、両側面側に吸気口118を設けるものである。
図13は、送風路を切り替える切替板112を含む送風経路の一形態を示すを示す断面図である。吸気口118から吸気された空気は、送風ファン115を介してイオン発生部113を通り、切替板112が破線(2点破線)で示す位置に切り替えられることで上方に導かれ充電台100の上面に設けられた送風口(第2送風口)116から送風(放出)される。また、切替板112が実線で示し位置に切り替えられると、空気は送風ファン113を介してイオン発生部113で生成されたイオンを取り込み、充電台100の前面に設けられた清掃口(第1送風口)117から放出される。このとき、掃除機接続部103を挟むように上下に設けられた清掃口(第1送風口)117から放出される空気は、それぞれ自走式掃除機1の底板および上板の壁面に沿って流れる。これにより、空気に含まれるイオンにて除電、また付着した塵埃(ほこり)等が除去される。
一方、送風口(第2送風口)116より放出される空気は、充電台100が、その背面を部屋の壁面に沿って載置されるため、部屋の壁面に沿って上昇するようにして放出され、部屋全体にイオンを拡散することができる。
なお、図13において、図4に示した、自走式掃除機1との間で送信を行うための送信部104、充電のための電力供給部105、送風ファン115を駆動制御するための送風制御部114等については、説明を簡単にするために、省略している。
なお、送風ファン115は、放出するイオン量を多くするには、風量を多くする。そのために、送風ファン115の回転速度を速くするように送風制御部114にて制御される。例えば、自走式掃除機1の除電処理を行う場合は、送風量を少なくするようにする。送風量を少なくしても、充電台100の位置の自走式掃除機1近辺を十分に発生イオンで満たすことができる。そのため、掃除機1に付着するほこり等を部屋全体に拡散させるのを防止できる。
逆に、充電台100がイオン発生機として機能する場合には、イオンを部屋全体に拡散させるためにも、送風量を多くするように制御すればよい。
以上説明したように、この発明における充電台100は、イオン発生部113を備え、生成されたイオンを自走式電子機器へと放出させる清掃口(第1送風口)117を設けることで、この発明の目的を達成できる。つまり自走式電子機器の除電を効率よく行える。
また、清掃口(第1送風口)117から送風される空気により、自走式掃除機表面に付着しているほこり等を除去できる。
この発明の充電台100に、清掃口(第1送風口)117とは別に送風口(第2送風口)116を設けることができる。この送風口(第2送風口)116を設けることで、生成されたイオンを自走式電子機器とは別に、充電台100が載置される部屋に放出させることができる。これにより、部屋内を発生イオンで拡散でき、充電台100がイオン発生機として機能する目的を達成できる。イオンとして正負イオンを発生させるものであれば、空気浄化としても機能する。
1 自走式掃除機
2 筐体
2b 天板
2c 側板
3 蓋部
10 サイドブラシ
11 制御部
12 充電池
13 電池残量検出部
14 障害検知部
15 入力部
21 走行制御部
22 車輪
34 集塵部
35 吸気口
36 排気口
51 記憶部
52 電池情報
53 現在位置情報
91 充電台探索部
92 受信部
93 充電台接続部
100 充電台
101 制御部
102 帰還判断部
103 掃除機接続部
104 送信部
105 電力供給部
111 送風切替部
112 切替板
113 イオン発生部
114 送風制御部
115 送風ファン
116 送風口(第2送風口)
117 清掃口(第1送風口)
118 吸気口
121 出入り口制御部
122 シャッター
130 格納庫
131 記憶部
132 切替情報
133 除電タイマー初期値
150 商用電源

Claims (9)

  1. 自走式電子機器に搭載された充電池に電力を供給する電力供給部と、
    前記自走式電子機器の少なくとも一部を収納する格納庫と、
    外部の空気を導入する吸気口と、
    イオンを発生させるイオン発生部と、
    前記吸気口から導入された空気を、前記発生されたイオンとともに前記格納庫へ放出する第1送風口と、を備え、
    前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知した場合に、前記イオンを含む空気を、前記第1送風口から放出することを特徴とする充電台。
  2. 前記イオンを含む空気を外部へ放出する第2送風口と、
    前記イオンを含む空気の流れの方向を切り換える切替部材と、をさらに備え、
    前記自走式電子機器が前記格納庫に収納されている場合は、前記イオンを含む空気の流れの方向が前記清掃口へ向かう方向となるように、前記切替部材を切り換え、所定の時間が経過した後、前記イオンを含む空気の流れの方向が前記第2送風口へ向かう方向となるように、前記切替部材を切り換えることを特徴とする請求項1に記載の充電台。
  3. 前記電力供給部が前記充電池に電力を供給し得る状態になったことをもって、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知することを特徴とする請求項1又は2に記載の充電台。
  4. 前記自走式電子機器までの距離を測定する距離測定部をさらに備え、
    前記距離測定部が測定した前記自走式電子機器までの距離が、所定距離以下となったことをもって、前記自走式電子機器が前記格納庫に帰還したことを検知することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の充電台。
  5. 前記格納庫の出入口に設けられ、格納庫への空気の流れを阻止するシャッターをさらに備え、
    前記自走式電子機器の全てが前記格納庫に収納された場合に、前記シャッターを閉鎖することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の充電台。
  6. 前記自走式電子機器が、ゴミを収集する集塵部を有する自走式掃除機であ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充電台。
  7. 前記自走式掃除機が前記格納庫に帰還したと判断された場合、イオンを含む空気を、前記清掃口から送出させて、前記自走式掃除機に蓄積された静電気の除電および付着したほこりの除去を行うことを特徴とする請求項6に記載の充電台。
  8. 前記静電気の除電およびほこりの除去を所定の時間だけ行った後、前記自走式掃除機が除去されたほこりを前記集塵部によって収集することを特徴とする請求項7に記載の充電台。
  9. 前記自走式掃除機が前記格納庫から出庫する前に前記集塵部によるほこりの収集を開始し、その後、自走式掃除機が前記格納庫の外部へ移動を開始することを特徴とする請求項8に記載の充電台。
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