JP2014071691A - 自律移動型掃除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集する自律移動型掃除装置を提供する。
【解決手段】掃除装置１０における筐体３８は、少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部３８ａと、その円筒状部３８ａに対応する円筒よりも外周側へ突出して設けられた突出部３８ｂとを、備え、回転ブラシ３６の回転軸３６ａが突出部３８ｂに設けられたものであることから、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度を成す部分における床の隅に前記突出部３８ｂを入り込ませることで、その突出部３８ｂに設けられた回転ブラシ３６をもってその隅における塵埃を十分に掻き集めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自機で移動経路を決定して移動を行う自律移動型掃除装置に関し、特に、部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集するための改良に関する。

近年、所定の領域内を移動しつつその領域における塵埃等を収集する所謂掃除ロボットが実用化され、普及が進んでいる。斯かる掃除ロボットは、例えば、自機で移動経路を決定して移動面上における移動を行うと共に、その移動面上に存在する塵埃を収集するものであるが、その収集効率を高めるために、前記移動面上に存在する塵埃を掻き集める回転ブラシを備えたものが提案されている。例えば、特許文献１に記載された自走式掃除機がそれである。この技術によれば、床面を掃く回転ブラシが、本体前部の左右両側又は片側に本体の外周面より突出して設けられているため、清掃領域の隅部の清掃を一度通過するだけでやり残しなくできる自走式掃除機を提供することができるとされている。

特開昭６２−２９２１２６号公報

しかし、前述したような従来の技術では、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度（例えば直角）を成す部分における床の隅に存在する塵埃を十分に取り除くことができなかった。すなわち、従来の技術における自律移動型掃除装置の筐体は、その外枠が円筒形状に構成されたものが一般的であるが、そのように円筒形状の筐体を備えた自律移動型掃除装置では、隣接する壁が所定の角度を成す部分における隅まで入り込んでゆくことができず、前記回転ブラシをもってしてもその隅における塵埃を十分に掻き集めることができないという弊害があった。斯かる弊害を解消するために、前記回転ブラシのブラシ長（回転軸を中心とする径方向の長さ寸法）を長くすることが考えられるが、そのようにブラシ長を長くした場合、前記回転ブラシが塵埃の吸引部に吸い込まれたり、車輪に巻き込まれる等の新たな不具合を生じさせるおそれがあった。すなわち、部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集する自律移動型掃除装置は、未だ開発されていないのが現状である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集する自律移動型掃除装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、移動面上に存在する塵埃を掻き集めるための回転ブラシを備え、自機で移動経路を決定して前記移動面上における移動を行うと共に、その移動面上に存在する塵埃を収集する自律移動型掃除装置であって前記自律移動型掃除装置における筐体は、少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部と、その円筒状部に対応する円筒よりも外周側へ突出して設けられた突出部とを、備え、前記回転ブラシの回転軸は前記突出部に設けられたことを特徴とするものである。

このようにすれば、前記自律移動型掃除装置における筐体は、少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部と、その円筒状部に対応する円筒よりも外周側へ突出して設けられた突出部とを、備え、前記回転ブラシの回転軸は前記突出部に設けられたものであることから、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度を成す部分における床の隅に前記突出部を入り込ませることで、その突出部に設けられた回転ブラシをもってその隅における塵埃を十分に掻き集めることができる。すなわち、部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集する自律移動型掃除装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記自律移動型掃除装置は、前記移動面に接地する車輪を備えたものであり、前記回転ブラシは、前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が、前記車輪の接地部に達しないように定められたものである。このようにすれば、前記回転ブラシが車輪に巻き込まれるのを好適に抑制することができる。

また、好適には、前記自律移動型掃除装置は、少なくとも１対の前記車輪の駆動により前記移動面上における移動を行うものであり、前記突出部は、前記円筒状部における前記自律移動型掃除装置の前進方向前方側端部から接線方向に設けられた第１の平板部と、その第１の平板部に所定の角度をもって連続する第２の平板部とを、備えた角状部であり、前記回転ブラシの回転軸は、前記１対の車輪の回転中心と、前記角状部に対応する角とを結ぶ直線上に設けられたものである。このようにすれば、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度を成す部分における床の隅に前記角状部を入り込ませることで、その角状部に設けられた回転ブラシをもってその隅における塵埃を十分に掻き集めることができる。

また、好適には、障害物と前記第１の平板部との距離を予め定められた規定値に保ちつつ、その障害物に沿って前記自律移動型掃除装置の移動を行う移動制御手段を備え、前記回転ブラシは、前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が、前記規定値に基づいて定められたものである。このようにすれば、例えば前記障害物としての壁際の塵埃を前記回転ブラシにより掻き集めつつ、その壁に沿って自律移動型掃除装置を移動させることができる。

また、好適には、前記第１の平板部の長手寸法は、前記円筒状部に対応する円筒の半径よりも短いものである。このようにすれば、前記自律移動型掃除装置を小型化できると共に、その移動時における方向転換を容易なものとすることができる。

また、好適には、前記回転ブラシは、その先端が前記第１の平板部及び第２の平板部よりも外側へ突出するように前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が定められたものである。このようにすれば、前記自律移動型掃除装置の周辺に存在する塵埃を、前記回転ブラシにより効率的に掻き集めることができる。

また、好適には、障害物と前記第２の平板部との距離が予め定められた規定値となるように前記自律移動型掃除装置を移動させた後、方向転換を行う場合には、その方向転換に先んじて前記障害物と前記第２の平板部とを離隔させる方向に前記自律移動型掃除装置を後退させる移動制御手段を備えたものである。このようにすれば、例えば前記障害物としての壁際まで前記自律移動型掃除装置を前進させてその壁際における塵埃を収集した後、好適な方向転換を行うことができる。

また、好適には、前記筐体は、前記回転ブラシにおける前記回転軸との付け根に設けられた硬質部よりも外周側に、弾性部材による緩衝部を備えたものである。このようにすれば、前記回転ブラシにおける付け根の硬質部を好適に保護することができる。

また、好適には、前記回転ブラシは、前記回転軸をその軸心方向に前記移動面に対して付勢する発条部を備えたものである。このようにすれば、前記回転ブラシを前記移動面に押し付けて回転させることで、その移動面上に存在する塵埃を効率的に掻き集めることができる。

本発明の好適な実施例である自律移動型掃除装置の構成を例示するブロック図である。 図１の自律移動型掃除装置の概略的な形状を示す斜視図である。 図１の自律移動型掃除装置をその底面から視た底面図である。 図１の自律移動型掃除装置を第１の平板部に垂直な方向から視た側面図である。 図４において破線楕円で囲繞して示す部分に関し、筐体の内部の構造を拡大して示す部分断面図である。 図１の自律移動型掃除装置に備えられた回転ブラシの材質の一例を示す図である。 図６に示す各合成樹脂材料の耐薬品性を示す図である。 図６に示すナイロン及びポリプロピレンの各種性質を示す早見表である。 本発明の自律移動型掃除装置との比較のために、平面視においてその筐体が円筒状に形成された従来の自律移動型掃除装置における問題点を説明する図である。 図９に示す従来の自律移動型掃除装置との比較において、本発明の自律移動型掃除装置の効果について説明する図である。 図１の自律移動型掃除装置に設けられる回転ブラシの最適長さについて説明する図である。 図１の自律移動型掃除装置の突出部において回転ブラシが設けられる位置について説明する概略図である。 図１の自律移動型掃除装置の突出部において回転ブラシが設けられた付近を拡大して示す概略図である。 図１の自律移動型掃除装置の筐体における突出部の寸法について説明する図であり、その寸法が比較的短い状態を例示している。 図１の自律移動型掃除装置の筐体における突出部の寸法について説明する図であり、その寸法が比較的長い状態を例示している。 図１の自律移動型掃除装置の筐体における突出部の寸法について説明する図であり、その寸法が好適である状態を例示している。 図１の自律移動型掃除装置のＣＰＵによる移動制御の具体例について説明する図である。 図１の自律移動型掃除装置のＣＰＵによる移動制御の一例の要部を説明するフローチャートである。 本発明の他の好適な実施例である自律移動型掃除装置の構成を例示する概略平面図である。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。

図１は、本発明の好適な実施例である自律移動型掃除装置１０（以下、単に掃除装置１０という）の構成を例示するブロック図である。この図１に示すように、本実施例の掃除装置１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１２と、読出専用メモリであるＲＯＭ１４と、随時書込読出メモリであるＲＡＭ１６と、前方センサ１８と、側方センサ２０と、移動機構２２と、掃除機構２４と、通信部２６と、バッテリ２８とを、備えて構成されている。前記ＣＰＵ１２は、前記ＲＡＭ１６の一時記憶機能を利用しつつ前記ＲＯＭ１４に予め記憶された所定のプログラムに基づいて電子情報を処理・制御する所謂マイクロコンピュータであり、前記掃除装置１０は、前記バッテリ２８から供給される電気エネルギを用いて、前記ＣＰＵ１２の処理により自機で移動経路を決定して移動を行いつつ、その移動領域内における集塵等の掃除を行う所謂自動掃除ロボットである。

図２は、前記掃除装置１０の概略的な形状を示す斜視図である。また、図３は、前記掃除装置１０をその底面から視た底面図であり、その前進方向を白抜矢印で示している。これらの図に示すように、本実施例の掃除装置１０は、例えば、略平面状（水平面状）を成す移動面である床面５０上を相対的に移動しつつ、その床面５０上における塵埃等を収集する。すなわち、前記移動機構２２により駆動される少なくとも１対の車輪（駆動輪）３０により前記床面５０上を相対的に移動しつつ、前記掃除機構２４によりその床面５０上における塵埃等を収集する。なお、前記掃除装置１０は、前記１対の車輪３０に加え、三点支持のための補助輪（非駆動輪）３２を備えている。

前記前方センサ１８及び側方センサ２０は、例えば、よく知られた光学センサであり、好適には、前記掃除装置１０と、その掃除装置１０の前方乃至側方に存在する障害物との距離をそれぞれ検出するものであるが、少なくともその距離が予め定められた規定値ｄ以下であることを検出する。前記掃除装置１０は、好適には、前記前方センサ１８による検出結果に応じて前方に存在する壁等の障害物との距離が予め定められた規定値ｄ未満とならないように移動を行う。また、好適には、前記側方センサ２０による検出結果に応じて側方における壁等の障害物との距離を予め定められた規定値ｄに保ちつつ、その障害物に沿って前記移動を行う。前記車輪３０は、好適には、前記移動機構２２によりそれぞれの回転方向が変更させられるように構成されており、各車輪３０の回転方向が適宜変更させられると共にそれらの車輪３０が駆動されることで、前記掃除装置１０が前記床面５０上をその床面５０に平行を成す平面方向に３６０°何れの方向にも移動させられるようになっている。

前記掃除機構２４は、例えば、一般的な自動掃除ロボットに備えられるよく知られた集塵機構であり、前記床面５０上における塵埃等を収集するためのメインブラシ３４を備えている。このメインブラシ３４は、例えば、図３に一点鎖線で示す軸部（軸心）の周囲に合成樹脂材料等からなるブラシ（刷毛）が放射状に設けられた円筒状の回転ブラシであり、その軸心が前記掃除装置１０の前進方向に垂直且つ前記床面５０に平行となるように設けられている。前記メインブラシ３４は、例えば、前記車輪３０の駆動と連動して軸心まわりに回転させられるように構成されており、前記掃除装置１０の移動に際して前記車輪３０が駆動させられると、それに伴って前記メインブラシ３４もその軸心まわりに回転させられる。そして、そのメインブラシ３４の回転により、前記床面５０上における塵埃等が前記掃除装置１０の内部に取り込まれ（掻き込まれ）ることによりその塵埃等を収集するものである。すなわち、前記メインブラシ３４は、その一部が前記掃除装置１０の底面に形成された開口３５から前記床面５０側へ突出させられた状態でその掃除装置１０内部に収容されたものであり、前記掃除装置１０における塵埃の取り込み口に相当する。

図２及び図３に示すように、前記掃除装置１０は、前記床面５０上に存在する塵埃を掻き集めるための回転ブラシ３６をその前進方向に備えている。この回転ブラシ３６は、回転軸３６ａまわりに複数本（図３に示す例では３本）のブラシの束（複数の繊維が束状にまとめられたもの）が放射状に設けられたものである。この回転ブラシ３６は、例えば、前記車輪３０の駆動と連動して回転させられるように構成されており、前記掃除装置１０の移動に際して前記車輪３０が駆動させられると、それに伴って前記回転ブラシ３６もその軸心まわりに回転させられる。好適には、図３に矢印で示すように、前記回転ブラシ３６における各ブラシ（刷毛）が、前記掃除装置１０の前方（前進方向）側から後方側に向って、その掃除装置１０の底部に塵埃を掻き込むように回転させられる。換言すれば、底面視において左側に設けられた回転ブラシ３６は時計回りに、右側に設けられた回転ブラシ３６は反時計回りにそれぞれ回転させられる。斯かる構成により、前記掃除装置１０の移動に際して前記車輪３０が駆動させられると、それに伴って前記回転ブラシ３６がその掃除装置１０の底部に塵埃を掻き込むように回転させられて周囲の塵埃を掻き集め、その回転ブラシ３６により掻き集められた塵埃等が前記メインブラシ３４の回転により前記掃除装置１０の内部に取り込まれるようになっている。この回転ブラシ３６の構成については、図１０〜図１３等を用いて後述する。

前記通信部２６は、例えば、図示しないリモコン装置等から送信される信号を受信して前記ＣＰＵ１２に供給する。すなわち、前記掃除装置１０に対する操作入力は、好適には、前記リモコン装置から前記通信部２６を介して供給される信号により行われ、そのリモコン装置における操作に応じて、例えば前記掃除装置１０により掃除を開始させるための指令や掃除を終了させるための指令等が、前記通信部２６を介して前記ＣＰＵ１２に供給されるようになっている。

図３に示すように、前記掃除装置１０における筐体３８は、平面視（底面視）において、少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部３８ａと、少なくとも一部がその円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐ（図３において破線で示している）よりも外周側へ突出して設けられた突出部３８ｂとを、備えている。前述のように、前記メインブラシ３４により収集された塵埃は、前記筐体３８における円筒状部３８ａの内側へ格納される。従って、前記突出部３８ｂは、換言すれば、少なくとも一部が塵埃を格納する側の円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐよりも外周側に突出して設けられている。すなわち、前記筐体３８は、前記掃除装置１０の進行方向後方側における一部が前記円筒状部３８ａとされると共に、前記掃除装置１０の進行方向前方側に前記突出部３８ｂが設けられている。前記円筒状部３８ａと突出部３８ｂとの境界は、好適には、前記１対の車輪３０の回転中心（車軸）を結ぶ直線に略一致する。また、好適には、図２及び図３に示すように、前記円筒状部３８ａと突出部３８ｂとの境界には、前記１対の車輪３０の外側を覆う車輪カバー部３８ｃが、前記円筒状部３８ａに連続して設けられている。また、図２及び図３に示すように、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは、前記突出部３８ｂにおける前記掃除装置１０の進行方向前方側に設けられたものである。

図３に示すように、前記突出部３８ｂは、平面視（底面視）において、略矩形状（部分矩形状）に形成されたものである。すなわち、前記突出部３８ｂは、好適には、前記円筒状部３８ａにおける前記掃除装置１０の前進方向前方側端部から接線方向に設けられた第１の平板部３８ｄと、その第１の平板部３８ｄに所定の角度（好適には、９０°）をもって連続する第２の平板部３８ｅとを、備えた角状部である。すなわち、前記第１の平板部３８ｄ及び第２の平板部３８ｅが交わる部分において、前記突出部３８ｂにおける前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐよりも外周側へ突出して設けられた角部（角状部）が構成されている。換言すれば、前記突出部３８ｂは、前記掃除装置１０の前進方向に平行な方向に設けられた側方平板部である１対の前記第１の平板部３８ｄと、それら１対の第１の平板部３８ｄに直角を成す方向に連続して、前記掃除装置１０の前進方向に垂直な方向に設けられた前方平板部である前記第２の平板部３８ｅとを、備えて構成されている。好適には、前記第１の平板部３８ｄは、その外周面が前記車輪カバー部３８ｃと同一の平面を成すように設けられている。すなわち、斯かる車輪カバー部３８ｃが、前記第１の平板部３８ｄの一部に含まれるものとしてもよい。換言すれば、前記掃除装置１０の筐体３８は、前記円筒状部３８ａにおける前進方向側の端部から、その円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの接線方向に前記１対の車輪カバー部３８ｃ及び第１の平板部３８ｄが設けられ、その１対の第１の平板部３８ｄにおける前進方向側の端部相互間を、前記第２の平板部３８ｅが連結するように設けられている。ここで、図３に示すように、前記第１の平板部３８ｄの長手寸法は、破線で示す前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの半径よりも短いものである。換言すれば、前記突出部３８ｂにおける前記掃除装置１０の前進方向（前後方向）の寸法は、前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの半径よりも短いものである。

図４は、前記掃除装置１０を前記第１の平板部３８ｄに垂直な方向から視た側面図である。この図４及び前述した図３に示すように、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａから放射状に設けられたブラシの束は、その回転軸３６ａとの付け根に設けられた硬質部（例えば、ブラシに相当する繊維が溶着等により相互に癒着された部分）３６ｂと、その硬質部３６ｂから外周側に向い放射状に設けられたブラシ本体３６ｃと、そのブラシ本体３６ｃにおける外周端部であって、図４に示すように前記床面５０に接触させられる接地部３６ｄとを、備えている。この回転ブラシ３６は、その先端すなわち少なくとも前記接地部３６ｄが、前記筐体３８における前記第１の平板部３８ｄ及び第２の平板部３８ｅよりも外側へ突出するように前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が定められたものである。また、図３に示すように、前記筐体３８には、前記回転ブラシ３６における前記回転軸３６ａとの付け根に設けられた硬質部３６ｂよりも外周側に、例えばゴム等の弾性部材による緩衝部であるゴムダンパ４０を備えたものである。この緩衝部は、好適には、ウレタンゴム等の合成ゴムである。

図５は、図４において破線楕円で囲繞して示す部分に関し、前記筐体３８の内部の構造を拡大して示す部分断面図である。この図５に示すように、前記回転ブラシ３６は、前記回転軸３６ａをその軸心方向に移動面である前記床面５０に対して付勢する発条部４２を備えたものである。すなわち、前記回転ブラシ３６は、その発条部４２により前記回転軸３６ａが前記床面５０に対して付勢されることで、少なくとも前記接地部３６ｄ（好適にはブラシ本体３６ｃ全体）がその床面５０に接触（密着）させられるように構成されている。前記回転軸３６ａには、ギア４４等を介して前記移動機構２２或いは図示しない専用のモータからのトルク伝達が行われるようになっており、前記移動機構２２による前記車輪３０の駆動により発生させられるトルク、或いはその車輪３０の駆動と同期して専用のモータにより発生させられるトルクにより前記回転ブラシ３６が回転させられると、前記床面５０上に存在する塵埃がその回転ブラシ３６における接地部３６ｄにより好適に前記掃除装置１０の底部（メインブラシ３４が設けられた塵埃の取り入れ口）へ掻き集められるのである。また、好適には、前記発条部４２による付勢を解除可能とし、前記接地部３６ｄがその床面５０から離隔させられるように前記回転軸３６ａを上方に移動可能とするものであってもよい。

図６は、前記回転ブラシ３６の材質の一例を示す図である。この図６に示すように、前記回転ブラシ３６の材料としては、弾力性を有し且つよく撓む合成樹脂材料（化学繊維）であるナイロン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル等が好適に用いられる。図７は、図６に示す各合成樹脂材料の耐薬品性（一般的目安）を示す図であり、図８は、図６に示すナイロン及びポリプロピレンの各種性質を示す早見表である。これらの図に示すように、前記回転ブラシ３６の材料としては、吸水性、摩耗性、耐熱性等に優れたナイロンが好適に用いられるが、前記掃除装置１０が前記床面５０に撒き散らされた薬品の除去を行うことが想定される場合等においては、耐薬品性に優れたポリプロピレン等の材料が用いられることが望ましい。

図９は、本実施例の掃除装置１０との比較のために、平面視においてその筐体が円筒状に形成された従来の自律移動型掃除装置１００における問題点を説明する図であり、その自律移動型掃除装置１００に備えられた回転ブラシの回転径（外周側端部の回転軌跡）を一点鎖線で、その回転ブラシの回転径が到達する掃除可能範囲（回転ブラシが塵埃を掻き集めることができる範囲）を二点鎖線でそれぞれ示している。この図９に示すように、円筒状の筐体を備えた従来の自律移動型掃除装置１００では、掃除対象となる部屋の隅（例えば、隣接する壁１０４が直角を成す四隅等）に前記回転ブラシの先端が到達せず、塵埃を掻き出すことができない領域１０２（縦線で示している）が生じる。この領域１０２に存在する塵埃を掻き出し得る構成とするためには、前記回転ブラシの回転軸を中心とする径方向の長さ寸法を長くすることが考えられるが、斯かる構成では、前記回転ブラシが塵埃の取り込み口に設けられたメインブラシ１００ａに巻き込まれる等の弊害が生じるおそれがあり、新たな問題を生じさせるものである。一方、図１０に示すように、本実施例の掃除装置１０によれば、前記円筒状部３６ａに対応する円筒Ｐよりも外周側へ突出して設けられた突出部３８ｂに前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａが設けられていることで、隣接する壁１０４が直角を成す四隅等においても、前記回転ブラシ３６の先端を十分に届かせることができ、塵埃を掻き出すことができない領域を生じさせることなく、隅々まで塵埃を除去することができる。

図１１は、前記掃除装置１０に設けられる前記回転ブラシ３６の最適長さについて説明する図であり、前記回転ブラシ３６の径方向の長さ寸法がＡである例を一点鎖線で、Ｂ（＞Ａ）である例を破線で、Ｃ（＞Ｂ）である例を二点鎖線でそれぞれ示している。図１１に一点鎖線で示すように、前記回転ブラシ３６の径方向の長さ寸法が、底面視（平面視）において前記車輪３０の外周に到達しない程度の長さ寸法Ａである場合には、前記回転ブラシ３６により掻き込まれた塵埃は、前記掃除装置１０の底部にも掻き集められるが、その底部ではない外部にも撒き散らされてしまうという弊害が生じるおそれがある。また、図１１に二点鎖線で示すように、前記回転ブラシ３６の径方向の長さ寸法が、底面視において前記車輪３０の接地部３０ａ（斜線で示している）に到達する長さ寸法Ｃである場合には、前記回転ブラシ３６（特に、その接地部３６ｄ）を前記車輪３０が踏みつけることとなり、また、その回転ブラシ３６が前記メインブラシ３４に巻き込まれるおそれがある。一方、図１１に破線で示すように、前記回転ブラシ３６の径方向の長さ寸法が、底面視において前記車輪３０の外周に到達し且つその車輪３０の接地部３０ａに到達しない長さ寸法Ｂである場合には、前記回転ブラシ３６により掻き込まれた塵埃が外部に撒き散らされることがなく、その回転ブラシ３６が前記車輪３０やメインブラシ３４等に巻き込まれる等の弊害も生じない。従って、前記回転ブラシ３６は、好適には、前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が、前記車輪３０の外周に到達し且つその接地部３０ａに達しないように定められたものである。

図１２は、前記突出部（角状部）３８ｂにおいて前記回転ブラシ３６が設けられる位置について説明する概略図であり、図１３はその回転ブラシ３６が設けられた付近を拡大して示す概略図である。これらの図に示すように、前記回転ブラシ３６の中心位置（回転中心）すなわち前記回転軸３６ａは、好適には、前記１対の車輪３０の車軸の中点（例えば、１対の車輪３０が相互に逆方向に駆動される場合における回転中心）Ｃと、前記突出部３８ｂにおける対角すなわち前記第１の平板部３８ｄに対応する平面と前記第２の平板部３８ｅに対応する平面との交線（平面視における交点）とを結んだ直線上に配置される。また、好適には、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは、前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの中心（好適には、１対の車輪３０の回転中心すなわち車軸の中点に一致）と、前記突出部３８ｂに対応する角（対角）とを結ぶ直線上に配置される。また、好適には、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは、少なくとも前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐよりも外周側に設けられる。

また、図１３に示すように、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは、好適には、前記筐体３８の側面側壁部である前記第１の平板部３８ｄから外側（側方側）への突出寸法Ｄｓと、前記筐体３８の前面側壁部である前記第２の平板部３８ｅから外側（前方側）への突出寸法Ｄｆとが、等しくなるように配置されたものである。換言すれば、前記回転軸１６ａは、前記第１の平板部３８ｄ及び第２の平板部３８ｅそれぞれからの距離が等しい位置に配置されたものである。斯かる構成によれば、前記掃除装置１０の前方及び側方共に、前記回転ブラシ３６の接触抵抗が同等となる。また、前記突出寸法Ｄｓ（＝Ｄｆ）は、好適には、後述する移動制御に係る規定値をｄとしてｄ×２^1/2以上とされたものである。すなわち、前記回転ブラシ３６は、好適には、前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が、後述する移動制御に係る規定値ｄに基づいて定められたものである。好適には、前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が、その回転軸３６ａと前記第１の平板部３８ｄとの距離（＝回転軸３６ａと第２の平板部３８ｅとの距離）をＤとして、Ｄ＋ｄ×２^1/2以上とされたものである。

図１４〜図１６は、前記掃除装置１０の前記筐体３８における前記突出部３８ｂの寸法について説明する図である。図１４に示すように、前記突出部３８における前記掃除装置１０の前進方向（前後方向）の寸法すなわち前記筐体３８における前記円筒状部３８ａの前方側に設けられた部分（例えば、車輪３０の車軸よりも前方側の筐体３８に相当する部分）の前後方向寸法Ｌが比較的短い場合、前記回転ブラシ３６（特に、その接地部３６ｄ）が前記車輪３０に踏みつけられたり、その回転ブラシ３６が前記メインブラシ３４に巻き込まれる等の弊害が生じるおそれがある。また、図１５に示すように、前記突出部３８における前記掃除装置１０の前進方向の寸法Ｌが比較的長い場合、その掃除装置１０の回転半径が大きくなり、旋回性が悪化する。従って、前記突出部３８における前記掃除装置１０の前進方向の寸法Ｌは、前記車輪３０やメインブラシ３４に巻き込まれる等の弊害を生じさせない範囲内において可及的に短くなるように構成されることが望ましい。具体的には、前記寸法Ｌは、図１６に示すように、前記回転軸３６ａと前記車輪３０の接地部３０ａとの距離よりも長く、前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの半径よりも短いものである。また、好適には、前記突出部３８ｂにおける前記第１の平板部３８ｄの長手寸法は、前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの半径よりも短いものである。

図１に示すように、前記掃除装置１０のＣＰＵ１２は、移動制御手段４６を機能的に備えている。この移動制御手段４６は、基本的には、前記前方センサ１８及び側方センサ２０の検出結果に基づいて、前記掃除装置１０の前方乃至側方に存在する壁等の障害物との距離が予め定められた規定値ｄ以下とならないように、前記移動機構２２を介して前記掃除装置１０の移動を制御する。また、好適には、前記掃除装置１０の側方に存在する障害物と、その掃除装置１０の側面側壁部すなわち前記第１の平板部３８ｄとの距離を予め定められた規定値ｄに保ちつつ、その障害物に沿って前記掃除装置１０を移動させる制御を行う。

前記移動制御手段４６は、好適には、前記掃除装置１０の前方に存在する障害物とその掃除装置１０の前面側壁部すなわち前記第２の平板部３８ｅとの距離が、予め定められた規定値ｄとなるように前記掃除装置１０を移動（前進）させた後、方向転換を行う場合には、その方向転換に先んじて、前記掃除装置１０の前方に存在する障害物と前記第２の平板部３８ｅとを離隔させる方向（すなわち掃除装置１０の後退方向）に、予め定められた規定距離Ｌｂだけ前記掃除装置１０を移動（後退）させる。

図１７は、斯かる移動制御について説明する図である。この図１７に示すように、前記移動制御手段４６による移動制御では、先ず、掃除装置１０ａで示すように、その掃除装置１０ａの側方に存在する障害物１０４と、前記第１の平板部３８ｄとの距離が予め定められた規定値ｄに維持されつつ、その障害物１０４に沿って前記掃除装置１０ａが移動させられる。次に、掃除装置１０ｂで示すように、その掃除装置１０ｂの前方に存在する障害物１０４と前記第２の平板部３８ｅとの距離が予め定められた規定値ｄとなった場合、破線で示す掃除装置１０ｃのように、予め定められた規定距離Ｌｂだけ前記掃除装置１０ｃが後退させられた後、二点鎖線で示す掃除装置１０ｄのように、その掃除装置１０ｄの旋回（９０°の方向転換）が行われる。そして、掃除装置１０ｅで示すように、その掃除装置１０ａの側方に存在する障害物（掃除装置１０ａにおいては前方に存在した障害物）１０４と、前記第１の平板部３８ｄとの距離が予め定められた規定値ｄに維持されつつ、その障害物１０４に沿って前記掃除装置１０ａが移動させられる。

図１８は、前記掃除装置１０のＣＰＵ１２による移動制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記掃除装置１０の側方に存在する障害物１０４と、前記第１の平板部３８ｄとの距離が予め定められた規定値ｄに維持されつつ、その障害物１０４に沿って前記掃除装置１０が移動させられる。次に、Ｓ２において、前記掃除装置１０の前方に存在する障害物１０４と前記第２の平板部３８ｅとの距離が予め定められた規定値ｄとなったか否かが判断される。このＳ２の判断が否定される場合には、Ｓ１以下の処理が再び実行されるが、Ｓ２の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、予め定められた規定距離Ｌｂだけ前記掃除装置１０が後退させられる。次に、Ｓ４において、前記掃除装置１０が例えば９０°方向転換させられた後、前記掃除装置１０の側方に存在する障害物１０４と、前記第１の平板部３８ｄとの距離が予め定められた規定値ｄに維持されつつ、その障害物１０４に沿って前記掃除装置１０が移動させられ、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１〜Ｓ４が前記移動制御手段４６の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、前記掃除装置１０における筐体３８は、少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部３８ａと、その円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐよりも外周側へ突出して設けられた突出部３８ｂとを、備え、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは前記突出部３８ｂに設けられたものであることから、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度を成す部分における床の隅に前記突出部３８ｂを入り込ませることで、その突出部３８ｂに設けられた回転ブラシ３６をもってその隅における塵埃を十分に掻き集めることができる。すなわち、部屋の隅等に溜まった塵埃を好適に収集する掃除装置１０を提供することができる。

また、前記掃除装置１０は、移動面である前記床面５０に接地する車輪３０を備えたものであり、前記回転ブラシ３６は、前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が、前記車輪３０の接地部３０ａに達しないように定められたものであるため、前記回転ブラシ３６が車輪３０に巻き込まれるのを好適に抑制することができる。

また、前記掃除装置１０は、少なくとも１対の前記車輪３０の駆動により前記床面５０上における移動を行うものであり、前記突出部３８ｂは、前記円筒状部３８ａにおける前記掃除装置１０の前進方向前方側端部から接線方向に設けられた第１の平板部３８ｄと、その第１の平板部３８ｄに所定の角度をもって連続する第２の平板部３８ｅとを、備えた角状部であり、前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａは、前記１対の車輪３０の回転中心と、前記突出部３８ｂに対応する角とを結ぶ直線上に設けられたものであるため、例えば部屋の四隅等、隣接する壁が所定の角度を成す部分における床の隅に前記突出部３８ｂの角を入り込ませることで、その突出部３８ｂに設けられた回転ブラシ３６をもってその隅における塵埃を十分に掻き集めることができる。

また、障害物１０４と前記第１の平板部３８ｄとの距離を予め定められた規定値ｄに保ちつつ、その障害物１０４に沿って前記掃除装置１０の移動を行う移動制御手段４６（Ｓ１〜Ｓ４）を備え、前記回転ブラシ３６は、前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が、前記規定値ｄに基づいて定められたものであるため、例えば前記障害物１０４としての壁際の塵埃を前記回転ブラシ３６により掻き集めつつ、その壁に沿って掃除装置１０を移動させることができる。

また、前記第１の平板部３８ｄの長手寸法は、前記円筒状部３８ａに対応する円筒Ｐの半径よりも短いものであるため、前記掃除装置１０を小型化できると共に、その移動時における方向転換を容易なものとすることができる。

また、前記回転ブラシ３６は、その先端が前記第１の平板部３８ｄ及び第２の平板部３８ｅよりも外側へ突出するように前記回転軸３６ａを中心とする径方向の長さ寸法が定められたものであるため、前記掃除装置１０の周辺に存在する塵埃を、前記回転ブラシ３６により効率的に掻き集めることができる。

また、前記移動制御手段４６は、障害物１０４と前記第２の平板部３８ｅとの距離が予め定められた規定値ｄとなるように前記掃除装置１０を移動させた後、方向転換を行う場合には、その方向転換に先んじて前記障害物１０４と前記第２の平板部３８ｅとを離隔させる方向に前記掃除装置１０を後退させる移動制御を行うものであるため、例えば前記障害物１０４としての壁際まで前記掃除装置１０を前進させてその壁際における塵埃を収集した後、好適な方向転換を行うことができる。

また、前記筐体３８は、前記回転ブラシ３６における前記回転軸３６ａとの付け根に設けられた硬質部３６ｂよりも外周側に、弾性部材による緩衝部としてのゴムダンパ４０を備えたものであるため、前記回転ブラシ３６における付け根の硬質部３６ｂを好適に保護することができる。

また、前記回転ブラシ３６は、前記回転軸３６ａをその軸心方向に前記床面５０に対して付勢する発条部４２を備えたものであるため、前記回転ブラシ３６を前記床面５０に押し付けて回転させることで、その床面５０上に存在する塵埃を効率的に掻き集めることができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例では、前記円筒状部３８ａの接線方向に設けられた第１の平板部３８ｄと、その第１の平板部３８ｄに所定の角度をもって連続する第２の平板部３８ｅとを、備えた角状部としての前記突出部３８ｂを備えた掃除装置１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１９の概略平面図に示すように、平面視において略全周にわたり円筒状に形成された筐体５８における進行方向前方側に、その筐体５８に対応する円筒Ｐよりも外周側へ突出して設けられた突出部５８ａを備え、その突出部５８ａに前記回転ブラシ３６の回転軸３６ａが設けられた自律移動型掃除装置６０によっても、本発明の一応の効果を奏する。

また、前述の実施例において、前記掃除装置１０は、略平面状（水平面状）を成す床面５０上を相対的に移動するものであったが、前記床面５０は必ずしも平面状でなくともよく、例えば若干の曲率を有する曲面や、水平面に対して傾斜を有する斜面等であってもよい。また、前述の実施例においては特に言及していないが、前記掃除装置１０に備えられた移動機構２２は、若干の障害物や段差を乗り超えてゆける構成であってもよい。

また、前述の実施例においては特に言及していないが、前記移動制御手段４６は、前記掃除装置１０が移動を行う領域（掃除対象となる領域）の地図情報（ＭＡＰ）を作成し、その地図情報に基づいて前記掃除装置１０の移動制御を行うものであってもよい。すなわち、作成された地図情報に基づいて、その地図情報における前記掃除装置１０が移動可能な範囲を網羅し（くまなく巡り）つつ、重畳（重複）して移動する部分が可及的に少なくなるように前記掃除装置１０の移動経路を決定するものであってもよい。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０、６０：自律移動型掃除装置、３０：車輪、３０ａ：接地部、３６：回転ブラシ、３６ａ：回転軸、３６ｂ：硬質部、３８、５８：筐体、３８ａ：円筒状部、３８ｂ：突出部（角状部）、３８ｄ：第１の平板部、３８ｅ：第２の平板部、４０：ゴムダンパ（緩衝部）、４２：発条部、４６：移動制御手段、５０：床面（移動面）、５８ａ：突出部、１０４：壁（障害物）、Ｐ：円筒状部に対応する円筒

Claims (9)

1. 移動面上に存在する塵埃を掻き集めるための回転ブラシを備え、自機で移動経路を決定して前記移動面上における移動を行うと共に、該移動面上に存在する塵埃を収集する自律移動型掃除装置であって、
   前記自律移動型掃除装置における筐体は、
   少なくとも一部が部分円筒状に形成された円筒状部と、
   該円筒状部に対応する円筒よりも外周側へ突出して設けられた突出部と
   を、備え、
   前記回転ブラシの回転軸は前記突出部に設けられたものである
   ことを特徴とする自律移動型掃除装置。
2. 前記自律移動型掃除装置は、前記移動面に接地する車輪を備えたものであり、
   前記回転ブラシは、前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が、前記車輪の接地部に達しないように定められたものである
   請求項１に記載の自律移動型掃除装置。
3. 前記自律移動型掃除装置は、少なくとも１対の前記車輪の駆動により前記移動面上における移動を行うものであり、
   前記突出部は、
   前記円筒状部における前記自律移動型掃除装置の前進方向前方側端部から接線方向に設けられた第１の平板部と、
   該第１の平板部に所定の角度をもって連続する第２の平板部と
   を、備えた角状部であり、
   前記回転ブラシの回転軸は、前記１対の車輪の回転中心と、前記角状部に対応する角とを結ぶ直線上に設けられたものである
   請求項２に記載の自律移動型掃除装置。
4. 障害物と前記第１の平板部との距離を予め定められた規定値に保ちつつ、該障害物に沿って前記自律移動型掃除装置の移動を行う移動制御手段を備え、
   前記回転ブラシは、前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が、前記規定値に基づいて定められたものである
   請求項３に記載の自律移動型掃除装置。
5. 前記第１の平板部の長手寸法は、前記円筒状部に対応する円筒の半径よりも短いものである請求項３又は４に記載の自律移動型掃除装置。
6. 前記回転ブラシは、その先端が前記第１の平板部及び第２の平板部よりも外側へ突出するように前記回転軸を中心とする径方向の長さ寸法が定められたものである請求項３から５の何れか１項に記載の自律移動型掃除装置。
7. 障害物と前記第２の平板部との距離が予め定められた規定値となるように前記自律移動型掃除装置を移動させた後、方向転換を行う場合には、該方向転換に先んじて前記障害物と前記第２の平板部とを離隔させる方向に前記自律移動型掃除装置を後退させる移動制御手段を備えたものである請求項３から６の何れか１項に記載の自律移動型掃除装置。
8. 前記筐体は、前記回転ブラシにおける前記回転軸との付け根に設けられた硬質部よりも外周側に、弾性部材による緩衝部を備えたものである請求項１から７の何れか１項に記載の自律移動型掃除装置。
9. 前記回転ブラシは、前記回転軸をその軸心方向に前記移動面に対して付勢する発条部を備えたものである請求項１から８の何れか１項に記載の自律移動型掃除装置。

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