JP2014061375A - 自動走行する床掃除機及びその動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】床掃除機は、典型的にはカーペット縁のような高さの低い立ち上がる障害面をもつ障害物の長手方向に対して直角又は鋭角の走行方向に走行することによりその障害物を超えることができる。さらに床掃除機(1)は、障害物検知のための手段を備える。このような床掃除機及び動作方法の改善のために、床掃除機(1)が障害物又はその近隣領域を掃除するための走行手順を実行し、床掃除機(1)は、障害面に関して障害物の長手方向に沿った走行方向(R又はV)をとり、その走行手順では、走行方向に沿った床掃除機の境界縁が、障害面からの横方向距離をもって障害物の前方の床領域上で走行を行う。その距離は、走行方向に対し垂直な方向の床掃除機(1)の幅に対応する距離(b)より短い。
【選択図】図1
Description
その手順においては、床掃除機が、障害物の長手方向に基づいて走行方向を想定するとともに、障害面に関しては、その障害物の前方の床領域上を走行することを含む。そして、床掃除機における走行方向に沿った境界縁は、障害面から所定の横方向距離をもって走行する。その横方向距離は、床掃除機における走行方向に対して垂直な方向の幅に対応する距離よりも短い。
部屋の掃除における上記の手順後の経路や最初の経路においては、障害物に乗り上げて障害物(例えばカーペット)を掃除することも可能ではあるが、上記の手順を設けることにより、床掃除機は、目標設定した方式にて長尺の障害物に沿って(例えばカーペット縁に沿って)走行することができる。
障害物における対象とする端面のことを、本明細書では「上方へ傾斜した障害面」又は「障害面の直前の領域」とも称しているが、この障害物の端面が目標設定した通りに掃除されることが可能となる。
特に、床掃除機は、床領域上を障害面に沿って走行することもできる。その床領域は、障害物の前方に存在しており、すなわちその床領域はそれに応じてより低い位置にある。この床掃除機の走行は、掃除経路の途中で、床掃除機における例えばブラシ剛毛が障害面と接触しないように行われる。
特に、複数のこのような掃除経路をプログラミングにより設定してもよい。各々の掃除経路は、例えば床掃除機のブラシ剛毛による障害面との接触が生じるまで、又は、床掃除機のブラシ剛毛が障害面と少なくとも部分的に重なりを生じるまでは、障害面に近づいていくものである。
この種の床掃除機においては、マイクロプロセッサが設けられることが好適である。特に、1又は複数の揮発性及び/又は不揮発性メモリがマイクロプロセッサに接続され、それによりプログラム、特に走行プログラムすなわち掃除方針が実行される。
さらに好適には、このような床掃除機が、床領域及び/又は部屋の検知能力を備えており、例えば、上述した非接触走査によるものである。特に、床掃除機に設けられた赤外線及び/又は1若しくは複数のセンサを用いたセンサの走査による。また、超音波及び/又は赤外線センサも可能である。
さらに好適には、床掃除機が、住居の掃除されるべき1又は複数の部屋のマッピングを作成する。例えば、任意に”ティーチイン”走行(学習走行)を行ってマッピングを作成し、それに続いてこのマッピングに基づいて掃除経路を実行する。
例えば、実質的に鉛直方向の回転軸をもつブラシである円形ブラシを設けてもよい。後に詳述するが、このブラシは、そのブラシ剛毛の円形の回転領域が床掃除機のハウジングの平面視での外郭を超えて突出している。そして、走行中に、円形ブラシの回転するブラシ剛毛の円の中央線上に障害物の縁が位置するように走行する。あるいは走行中に、ブラシ剛毛の円に対して障害物の縁が接線を形成するように、又は、障害物の縁がブラシ剛毛の円のやや内側で円弧を切断するように走行する。
好適には走行方向に、任意には全方位に、角柱、球若しくは半球、又は凸曲面にて設けられるそれらの接触センサによって、床掃除機は、障害物に捉えられ留められることを回避することができる。
しかしながら、このような走行において、その距離が次のように設定されてもよい。すなわち、カーペット縁14が円形面領域17に対し接線方向外方に延在するように、又は好適には、カーペット縁14が円形面領域17に対しその円弧を若干切断して延在するように設定されてもよい。
別の実施例においては、異なる構成で実現される。床センサ18が、同じく平面視に基づいて、ハウジング外郭内の所定の領域に配置される。このハウジング外郭内の所定の領域は、掃除ブラシ4の長手軸と、幾何学上の車輪軸20に対する垂線Sとにより規定される。垂線Sは、車輪3の走行面の直ぐ外側に延在しており、それは車輪3の走行面から見てハウジング6の境界縁に対向する側の車輪3の側面上である。
掃除経路の途中、実質的に均一な床面上では、モータ電流は掃除される床の条件の関数として比較的小さなバンド幅内に存在する、すなわち実質的に一定値に存在する。カーペット縁14のような障害物を超える場合、トルクの増大が生じてモータ電流を増加させる。
更なる信号、例えば壁追随センサの信号の評価によりこのトルクの増大すなわちモータ電流の増加が例えば壁12又は家具等のスペース境界に到達したことにより生じたものではないと示された場合、このモータ電流の増加は、床掃除機1が障害物を乗り越えたことによると評価することができる。
その後ルーチンが開始され、そのルーチンでは、同じ床面領域内で後方及び前方に複数回走行することにより、常に同じように生じるモータ電流の増加を、例えばカーペット縁14である障害物の縁として評価することができる。そして、走行方向をこの検知されたカーペット縁14に対応する向きとすることができる。この複数回の前後走行は、上述した他のセンサに関して任意に(最初に)行ってもよい。
2、3 車輪
4 掃除ブラシ
5 コーナー掃除ブラシ
6 ハウジング
7 長方形部分
8 円形部分
9 直線状部分
10 カバー部
11 スペース
12 壁
13 カーペット
14 カーペット縁
15 ハウジング境界縁
16 ブラシ剛毛
17 円形面領域
18 床センサ
19、20 軸
R 走行方向
S 垂線
V 元の走行方向
b 幅
Claims (10)
- 自動走行する床掃除機(1)であって、走行中の前記床掃除機(1)は、カーペット縁(14)に代表される、上方へ傾斜した障害面をもつ長尺で高さの低い障害物を、その障害物の長手方向に対して直角又は鋭角をなす走行方向に乗り超えることができ、かつ、前記床掃除機(1)は障害物を検知する手段を有する、前記床掃除機(1)において、
前記床掃除機(1)は、障害物又はその障害物に隣接する領域を掃除するための手順を実行するように形成されており、その手順は、前記床掃除機(1)が前記障害物の長手方向に基づいた走行方向(R、V)を想定することと、障害面に関して前記障害物の前方の床領域上を走行することと、を含み、かつ、
前記床掃除機(1)における走行方向に沿った境界縁の、前記障害面からの距離が、前記床掃除機(1)における走行方向に垂直な方向の幅(b)に対応する距離よりも小さいことを特徴とする床掃除機。 - 障害物に到達したこと、又は、乗り超え可能な障害物を乗り越えたことが、床からの距離の変化に基づいて床センサ(18)により検知可能であるか又は検知されることを特徴とする
請求項1に記載の床掃除機。 - 障害物の検知のために、コーナー掃除ブラシ(5)のモータ電流の量が利用可能であるか又は利用されることを特徴とする
請求項1又は2に記載の床掃除機。 - センサによる障害物の検知のために、触覚センサの信号が利用可能であるか又は利用されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の床掃除機。
- 前記床掃除機(1)が、平面視におけるハウジングの外郭を超えて延びるブラシ剛毛(16)を具備するコーナー掃除ブラシ(5)を有し、少なくとも前記コーナー掃除ブラシ(5)の回転中、障害物に到達したこと、又は、乗り超え可能な障害物を乗り越えたことが、前記コーナー掃除ブラシ(5)を駆動する電気モータのモータ電流の変化に基づいて検知可能であるか又は検知されることを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載の床掃除機。 - 前記床センサ(18)が、非接触方式にて動作するセンサであることを特徴とする
請求項2に記載の床掃除機。 - 前記床センサ(18)が接触方式のセンサとして形成されており、障害物に到達すること、又は、超えることが可能な障害物を越えることが、前記接触方式のセンサにより検知可能であるか又は検知されることを特徴とする
請求項2に記載の床掃除機。 - 前記床掃除機(1)が壁追随センサを有しており、障害物に到達すること、又は、超えることが可能な障害物を越えることが、前記壁追随センサの信号の評価に基づいて検知可能であるか又は検知されることを特徴とする
請求項1〜7のいずれかに記載の床掃除機。 - 前記床掃除機(1)が、平面視にてハウジング外郭を具備するハウジング(6)と、1又は複数の車輪(2,3)と、長手軸をもつ1又は複数の掃除ブラシ(4)と、を有し、前記車輪(2,3)及び前記掃除ブラシ(4)は、前記ハウジング外郭内に配置されており、かつ、
前記床センサ(18)は、同じく平面視にてハウジング外郭内の所定の領域に配置されており、前記ハウジング外郭の所定の領域は、前記掃除ブラシ(4)の長手軸と前記車輪(2,3)の幾何学上の軸(19,20)に対する垂線(S)とにより規定され、前記垂線(S)は、前記ハウジング(6)の境界縁に対向する側の前記車輪の側面上にて前記車輪の直ぐ外側に垂直に延在していることを特徴とする
請求項2に記載の床掃除機。 - 自動走行する床掃除機(1)であって、走行中の前記床掃除機(1)は、カーペット縁(14)に代表される、上方へ傾斜した障害面をもつ長尺で高さの低い障害物を、その障害物の長手方向に対して直角又は鋭角をなす走行方向に乗り超えることができ、かつ、前記床掃除機(1)は障害物を検知する手段を有する、前記床掃除機(1)を動作させる方法において、
前記床掃除機(1)により障害物が検知された後、
前記床掃除機(1)が前記障害物に沿って走行するように前記床掃除機(1)の走行方向を変更し、その走行中、前記床掃除機(1)における走行方向に沿った境界縁の、前記障害面からの距離が、前記床掃除機(1)における走行方向に垂直な方向の幅(b)に対応する距離よりも小さくなるように動作させることを特徴とする
床掃除機の動作方法。
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