JP2014137694A - Self-propelled electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、接触により変位するバンパーを備えた自走式電子機器に関する。 The present invention relates to a self-propelled electronic device including a bumper that is displaced by contact.
自走式電子機器の一態様である自走式掃除機において、障害物を検出するのに非接触センサである超音波センサと接触式のセンサを併用したものが知られている。(例えば、特許文献1参照)。非接触式センサは検出範囲が狭く、また高価なために接触式センサと併用している。
また、横方向に変位可能吸口部とこの吸口部が接続された本体とを備え、前記吸口部および本体の側面に多数の接点を分散して配置した帯状の接触センサを設け、この接触センサを用いて部屋の周辺の壁や障害物を検出するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献2参照)
2. Description of the Related Art In a self-propelled cleaner that is an aspect of a self-propelled electronic device, an ultrasonic sensor that is a non-contact sensor and a contact sensor are used together to detect an obstacle. (For example, refer to Patent Document 1). Non-contact sensors have a narrow detection range and are expensive, so they are used together with contact sensors.
Also, a laterally displaceable suction port and a main body to which the suction port is connected are provided, and a belt-like contact sensor in which a large number of contacts are distributed on the side surfaces of the suction port and the main body is provided. There has been proposed one that detects a wall or an obstacle around a room (for example, see Patent Document 2).
自走式電子機器が部屋の壁や障害物を回避し接触しないようにするためには非接触センサを備えることが好ましいが検出範囲に限りがあるので、接触センサとの併用が現実的である。また、例えば自走式掃除機の場合は掃き残しがないように壁際や部屋に置かれた物の周囲にできるかぎり接近して走行することが好ましく、そのためには非接触センサで壁や障害物への接近を検出して減速し接触センサで壁や障害物に軽く接触しつつ隅を清掃することが好ましい。壁や障害物で入り組んだ形状の部屋をそれら壁や障害物に軽く接触しつつ走行させるためには、接触センサが様々な方向の接触を検出できるようにしておく必要がある。 It is preferable to provide a non-contact sensor so that the self-propelled electronic device avoids and touches the walls and obstacles of the room. However, since the detection range is limited, it is practical to use the sensor with a contact sensor. . For example, in the case of a self-propelled cleaner, it is preferable to run as close as possible to the side of the wall or around the object placed in the room so that there is no leftover. It is preferable to clean the corner while detecting the approach to the vehicle and decelerating and lightly contacting the wall or obstacle with the contact sensor. In order to run a room having a shape complicated with walls and obstacles while lightly contacting the walls and obstacles, it is necessary that the contact sensor can detect contact in various directions.
掃除機以外の自走式電子機器、例えば自走式空気清浄機を考えても、部屋のいろいろな場所へ走行する間に壁や障害物等を避けるべく方向転換、旋回あるいは後退を行う必要がある。壁や障害物との強い衝突を避けるには、接触センサが様々な方向の接触を検出できるようにしておく必要がある。自走式電子機器は、前方のみならず、例えば斜め前方あるいは斜め後方など側方の接触も検出できることが好ましい。斜め後方は自走式電子機器が方向転換しながら後退する場合や旋回後に後退する場合を考慮したものである。 Even if you consider a self-propelled electronic device other than a vacuum cleaner, such as a self-propelled air cleaner, it is necessary to turn, turn or reverse to avoid walls and obstacles while traveling to various places in the room. is there. In order to avoid a strong collision with a wall or an obstacle, the contact sensor needs to be able to detect contact in various directions. It is preferable that the self-propelled electronic device can detect not only the front side but also side contact such as diagonally forward or diagonally backward. The diagonally backward direction considers the case where the self-propelled electronic device moves backward while changing its direction or moves backward after turning.
しかし、外周部に多数の接点を分散して配置すると、構造的および電気的に構成が複雑になってしまう。
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って、自走式電子機器において、単純な構成で種々の方向の接触を検出できる接触センサの構成および制御を提供するものである。
However, if a large number of contact points are distributed and arranged on the outer peripheral portion, the structure is structurally and electrically complicated.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a configuration and control of a contact sensor capable of detecting contact in various directions with a simple configuration in a self-propelled electronic device. is there.
この発明は、自走可能な筐体と、前記筐体に対して付勢された状態で該筐体の外周部に配置されるバンパーと、障害物との接触により前記付勢に抗して生じる前記バンパーの変位を検出する接触センサと、前記変位の検出に応答して前記障害物を避けて自走するように制御する制御部とを備え、前記筐体は、前記バンパーを連結する連結部を有し、前記連結部を支点として回動可能に前記バンパーを連結することを特徴とする自走式電子機器を提供する。 The present invention resists the biasing by contact with a self-propelled housing, a bumper disposed on the outer periphery of the housing in a state of being biased with respect to the housing, and an obstacle. A contact sensor for detecting the displacement of the bumper, and a control unit for controlling the bumper to avoid self-propulsion in response to the detection of the displacement, and the housing is connected to connect the bumper. There is provided a self-propelled electronic device characterized in that the bumper is connected so as to be rotatable about the connecting portion as a fulcrum.
この発明の自走式電子機器において、前記筐体は、前記バンパーを連結する連結部を有し、前記連結部を支点として回動可能に前記バンパーを連結するので、単純な構成で種々の方向の接触を検出することができる。即ち、付勢方向に沿った前方の接触は、前記バンパーの付勢に抗して生じる変位として検出でき、斜め前方あるいは斜め後方など側方の接触は、前記バンパーが1つまたは何れか1つの連結部を支点として回動する変位として検出できる。 In the self-propelled electronic device according to the present invention, the casing has a connecting portion for connecting the bumper, and the bumper is connected to be rotatable with the connecting portion as a fulcrum. Can be detected. That is, a forward contact along the biasing direction can be detected as a displacement that occurs against the biasing of the bumper, and a lateral contact such as diagonally forward or diagonally backward is one or any one of the bumpers. It can be detected as a displacement that rotates around the connecting portion.
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, the following description is an illustration in all the points, Comprising: It should not be interpreted as limiting this invention.
(実施の形態1)
≪自走式電子機器の具体的態様≫
本発明の自走式電子機器の一例として「自走式掃除機」について説明する。こ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律的に掃除動作する掃除機を意味し、後述の図面を用いた実施形態によって一例が示される。
(Embodiment 1)
≪Specific modes of self-propelled electronic devices≫
A “self-propelled cleaner” will be described as an example of the self-propelled electronic device of the present invention. This self-propelled cleaner is a housing having an air inlet on the bottom and a dust collecting portion inside, a drive wheel for running the housing, a control unit for controlling rotation, stop and rotation direction of the drive wheel, etc. And a vacuum cleaner that autonomously performs a cleaning operation after leaving the user's hand, and an example is shown by an embodiment using the drawings described later.
なお、本発明は、自走式掃除機だけでなく空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機が自走するもの、またイオン発生を行うイオン発生機が自走するもの、それ以外にユーザに対して必要な情報等を提示し、またユーザが欲する要求を満足できるロボット等が自走するものを含む。 Note that the present invention is not limited to a self-propelled cleaner, but also a self-propelled air purifier that sucks air and exhausts the purified air, a self-propelled ion generator that generates ions, and others In addition, a robot or the like that presents necessary information or the like to the user and that can satisfy the user's desires is included.
≪自走式掃除機の構成≫
図1は、この発明に係る自走式掃除機の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、この発明に係る自走式掃除機は、主として、回転ブラシ9、サイドブラシ10、制御部11、充電池12、障害物検出部14、集塵部15を備える。さらに、動力部21、右駆動輪22R、左駆動輪22L、吸気口31、排気口32、電動送風機115およびイオン発生部117、音声信号生成部221、スピーカ223および通信部225を備える。
≪Configuration of self-propelled vacuum cleaner≫
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a self-propelled cleaner according to the present invention. As shown in FIG. 1, the self-propelled cleaner according to the present invention mainly includes a rotary brush 9, a side brush 10, a control unit 11, a rechargeable battery 12, an obstacle detection unit 14, and a dust collection unit 15. Furthermore, a power unit 21, a right drive wheel 22R, a left drive wheel 22L, an intake port 31, an exhaust port 32, an electric blower 115 and an ion generation unit 117, an audio signal generation unit 221, a speaker 223, and a communication unit 225 are provided.
この発明に係る自走式掃除機は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、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である。この発明に係る自走式掃除機は、掃除が終了すると、自律的に図示しない充電台に帰還する機能を有する。
図2〜4は、この発明に係る自走式掃除機の一実施形態を示す外観図である。図2は平面図、図3は側面図、図4は正面図である。
図5は、図2〜4に示す自走式掃除機の分解斜視図である。また、図6は、図4のA−A矢視断面図である。
The self-propelled cleaner according to the present invention cleans the floor surface by sucking air containing dust on the floor surface and exhausting the air from which the dust is removed while self-propelled on the floor surface at the place where it is installed. It is a self-propelled vacuum cleaner. The self-propelled cleaner according to the present invention has a function of autonomously returning to a charging stand (not shown) when cleaning is completed.
2 to 4 are external views showing an embodiment of the self-propelled cleaner according to the present invention. 2 is a plan view, FIG. 3 is a side view, and FIG. 4 is a front view.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the self-propelled cleaner shown in FIGS. 6 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG.
図2〜6に示すように、自走式掃除機1は、円盤形の外観を有している。
自走式掃除機1は、掃除機の内部機構を搭載する底板2aと、集塵部15を収容する凹部213が形成され前方に左右一対の支柱部215が形成された天板2bとを有する。底板2aの後側半分の縁は後方側板2dで囲まれている。天板2bの上には、前記凹部213の上方開口部を覆う蓋部3が開閉可能に配置されている。底板2aおよび天板2bはこの発明の筐体に相当する。
As shown in FIGS. 2-6, the self-propelled cleaner 1 has a disk-shaped appearance.
The self-propelled cleaner 1 includes a bottom plate 2a on which an internal mechanism of the cleaner is mounted, and a top plate 2b in which a concave portion 213 that accommodates the dust collecting portion 15 is formed and a pair of left and right support columns 215 are formed in front. . The edge of the rear half of the bottom plate 2a is surrounded by the rear side plate 2d. On the top plate 2b, a lid 3 that covers the upper opening of the recess 213 is disposed so as to be openable and closable. The bottom plate 2a and the top plate 2b correspond to the housing of the present invention.
自走式掃除機1の外周部およびその外周部から蓋部にかけての上縁部は、平面視円環形のバンパー2cで覆われている。図5に示すように、バンパー2cの中心部の円形開口部の直径は蓋部3の直径より大きいが天板2bの直径よりも小さい。バンパー2cは天板2bの上方から被せられ下方から4本のバンパー支持ビス203と平ワッシャーとで天板2bに対して連結される。ただし、バンパー2cは、天板2bに対して水平方向にある程度変位可能な状態で固定される。そして、天板2bは天板固定ビス205で底板2aに対して固定される。図5では、連結あるいは固定される部分の対応関係が分かるように2点鎖線で対応する部分を結んでいる。なお、天板2bと底板2aを固定する天板固定ビス205は、見易い箇所にある2本を図5で例示しているが他の箇所にも用いられる。 The outer peripheral portion of the self-propelled cleaner 1 and the upper edge portion from the outer peripheral portion to the lid portion are covered with an annular bumper 2c in plan view. As shown in FIG. 5, the diameter of the circular opening at the center of the bumper 2c is larger than the diameter of the lid 3, but smaller than the diameter of the top plate 2b. The bumper 2c is covered from above the top plate 2b and is connected to the top plate 2b by four bumper support screws 203 and flat washers from below. However, the bumper 2c is fixed in a state where it can be displaced to some extent in the horizontal direction with respect to the top plate 2b. The top plate 2b is fixed to the bottom plate 2a with a top plate fixing screw 205. In FIG. 5, corresponding portions are connected by a two-dot chain line so that a correspondence relationship between the connected or fixed portions can be understood. Two top plate fixing screws 205 for fixing the top plate 2b and the bottom plate 2a are illustrated in FIG. 5 as being easy to see, but may be used in other locations.
図7は、この発明に係る自走式掃除機のバンパー2cと天板2bの連結状態を示す説明図である。バンパー2cと天板2bの2つの部材を下方から見たときの様子を示している。バンパー2cは、下方に向けて4箇所にボスが形成されている。2つの前方ボス207Lおよび207Rと2つの後方ボス208Lおよび208Rである。天板2bは、これら4箇所のボスに対応する孔が形成されている。前方ボス207Lおよび207Rが嵌まる孔は、前後方向および左右方向に前方ボスが変位可能な形状を有している。これに対して後方ボス208Lおよび208Rが嵌る孔は前後方向に後方ボスが変位可能であるが左右方向にはほとんど変位できない長穴状の孔である。 FIG. 7 is an explanatory view showing a connected state of the bumper 2c and the top plate 2b of the self-propelled cleaner according to the present invention. The state when the two members of the bumper 2c and the top plate 2b are viewed from below is shown. The bumper 2c has bosses formed at four locations downward. Two front bosses 207L and 207R and two rear bosses 208L and 208R. The top plate 2b is formed with holes corresponding to these four bosses. The holes into which the front bosses 207L and 207R are fitted have shapes that allow the front bosses to be displaced in the front-rear direction and the left-right direction. On the other hand, the holes into which the rear bosses 208L and 208R are fitted are elongated holes that can be displaced in the front-rear direction but hardly displaced in the left-right direction.
4箇所のボスは天板2bのこれら孔に上方から嵌められて下方からバンパー支持ビス203がボスの孔にねじ込まれる。天板2bの前方に形成された左右一対の支柱部215には、バンパーバネ201Lおよび201Rが装着されている。バンパー2cは左右一対のバンパーバネ201Lおよび201Rによって天板2bに対して前方へ付勢され、後方ボス208Lおよび208Rが長孔の前端に当接した状態で静止する。 The four bosses are fitted into these holes in the top plate 2b from above, and the bumper support screws 203 are screwed into the boss holes from below. Bumper springs 201L and 201R are mounted on a pair of left and right support columns 215 formed in front of the top plate 2b. The bumper 2c is urged forward with respect to the top plate 2b by a pair of left and right bumper springs 201L and 201R, and rests with the rear bosses 208L and 208R in contact with the front end of the long hole.
前方ボス207Lおよび207Rのやや前方には、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRがあってバンパー2cに固定されている。この実施形態において左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRはマイクロスイッチである。各マイクロスイッチのスイッチレバー209Lおよび209Rは中心側、即ち天板2bのある側に突き出ている。天板2bは、各スイッチレバー209Lおよび209Rの先端付近の位置にレバー押え部211Lおよび211Rが形成されている。レバー押え部211Lは左接触センサ14CLに対応し、レバー押え部211Rは右接触センサ14CRに対応する側にある。自走式掃除機1が障害物に接触していない状態で、バンパー2cは天板2bに対して前方へ付勢されてレバー押え部211Lは左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lとは接触せず、レバー押え部211Rは右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rとは接触しない。 A left contact sensor 14CL and a right contact sensor 14CR are provided slightly forward of the front bosses 207L and 207R, and are fixed to the bumper 2c. In this embodiment, the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR are micro switches. The switch levers 209L and 209R of each microswitch protrude toward the center side, that is, the side where the top plate 2b is located. In the top plate 2b, lever pressing portions 211L and 211R are formed at positions near the tips of the switch levers 209L and 209R. The lever pressing portion 211L corresponds to the left contact sensor 14CL, and the lever pressing portion 211R is on the side corresponding to the right contact sensor 14CR. In a state where the self-propelled cleaner 1 is not in contact with an obstacle, the bumper 2c is urged forward with respect to the top plate 2b, and the lever pressing portion 211L does not contact the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL. The lever pressing portion 211R does not contact the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR.
バンパーの前方正面には前方超音波センサ14Fが配置され、左前方に左方超音波センサ14Lが配置されている。また、右前方に右方超音波センサ14Rが配置されている。
この実施形態において、自走式掃除機の外周部から底板2aに至る下縁部は、後ろ半分が後方側板2dであり、前半分はバンパー2cと一体のスカート部2eである。後方側板2dの上方には、後方側板2dとほぼ面一でバンパー2cが配置されている。なお、壁等の障害物が検出し易いようにスカート部2eを後方側板2dよりやや張り出すように配置してもよい。
変形例として、後方側板2dの部分も前半分と同様にバンパー2cのスカート部にする態様が考えられる。このようにすれば、後退する経路上に外周部の高さに満たない障害物があるときでもバンパー2cの変位によりその障害物を検出することができる。
A front ultrasonic sensor 14F is arranged in front of the bumper, and a left ultrasonic sensor 14L is arranged in front of the left. Further, a right ultrasonic sensor 14R is disposed on the right front side.
In this embodiment, as for the lower edge part from the outer peripheral part of the self-propelled cleaner to the bottom plate 2a, the rear half is the rear side plate 2d, and the front half is the skirt portion 2e integrated with the bumper 2c. Above the rear side plate 2d, a bumper 2c is disposed substantially flush with the rear side plate 2d. The skirt portion 2e may be disposed so as to slightly protrude from the rear side plate 2d so that an obstacle such as a wall can be easily detected.
As a modified example, a mode in which the rear side plate 2d portion is also a skirt portion of the bumper 2c similarly to the front half can be considered. In this way, even when there is an obstacle that is less than the height of the outer peripheral portion on the backward path, the obstacle can be detected by the displacement of the bumper 2c.
バンパー2cの前方上部には、無線信号受信部217が上方に突出して配置されている。無線信号受信部217は、図示しない操作リモコン、充電台や仮想壁等の無線信号発信器から無線信号を受信する。制御部11は、回路基板に実装されたマイクロコンピュータおよび周辺回路であり、その無線信号が示す指示に応答して自走式掃除機1の走行やその他の動作を制御する。この実施形態において、無線信号受信部217はバンパー2cに取付けられているので、無線信号受信部217が障害物に接触するとバンパー2cと一体で変位し左接触センサ14CLおよび/または右接触センサ14CRがその変位を検出する。 A radio signal receiving unit 217 is disposed on the upper front portion of the bumper 2c so as to protrude upward. The wireless signal receiving unit 217 receives a wireless signal from a wireless signal transmitter such as an operation remote controller (not shown), a charging stand or a virtual wall. The control unit 11 is a microcomputer and a peripheral circuit mounted on the circuit board, and controls traveling and other operations of the self-propelled cleaner 1 in response to an instruction indicated by the wireless signal. In this embodiment, since the radio signal receiving unit 217 is attached to the bumper 2c, when the radio signal receiving unit 217 comes into contact with an obstacle, the radio signal receiving unit 217 is displaced integrally with the bumper 2c and the left contact sensor 14CL and / or the right contact sensor 14CR is The displacement is detected.
底板2aは右駆動輪22R、左駆動輪22Lおよび後輪26を底板2aから露出させて下方へ突出させる複数の孔部が形成されている。さらに、吸気口31が形成され、その奥に回転ブラシ9、吸気口31の左右にサイドブラシ10、前端部に前方床面検出センサ18、左駆動輪22Lの前方に左輪床面検出センサ19L、右駆動輪22Rの前方に右輪床面検出センサ19Rがそれぞれ配置されている。 The bottom plate 2a is formed with a plurality of holes that expose the right drive wheel 22R, the left drive wheel 22L, and the rear wheel 26 from the bottom plate 2a and project downward. Further, an intake port 31 is formed, and a rotary brush 9 is formed in the back thereof, a side brush 10 is provided on the left and right sides of the intake port 31, a front floor surface detection sensor 18 is provided at the front end portion, a left wheel floor surface detection sensor 19L is provided in front of the left drive wheel 22L, A right wheel floor surface detection sensor 19R is disposed in front of the right drive wheel 22R.
自走式掃除機1は、右駆動輪22Rおよび左駆動輪22Lが同一方向に正回転して前進し、前方超音波センサ14Fが配置されている方向へ走行する。また、左右の駆動輪が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旋回する。例えば、自走式掃除機1は、障害物検出部14の各センサにより掃除領域の周縁に到達した場合および進路上に障害物を検出した場合、左右の駆動輪を減速させた後に停止させる。その後、左右の駆動輪を互いに逆方向に回転させて旋回し向きを変える。このようにして、自走式掃除機1は、設置場所の全体あるいは所望範囲全体に渡って障害物を避けながら自走する。
ここで、前方とは、自走式掃除機1の前進方向(図2において、紙面に沿う上方)をいうものとし、後方とは、自走式掃除機1の後退方向(図2において、紙面に沿う下方)いうものとする。
The self-propelled cleaner 1 travels in the direction in which the right driving wheel 22R and the left driving wheel 22L rotate forward in the same direction and moves forward, and the front ultrasonic sensor 14F is disposed. Further, the left and right drive wheels rotate backward in the same direction and move backward, and turn by rotating in opposite directions. For example, when the self-propelled cleaner 1 reaches the periphery of the cleaning area by each sensor of the obstacle detection unit 14 and when an obstacle is detected on the course, the left and right drive wheels are decelerated and then stopped. Thereafter, the left and right drive wheels are rotated in opposite directions to turn and change directions. In this way, the self-propelled cleaner 1 self-propels while avoiding obstacles over the entire installation location or the entire desired range.
Here, the front means the forward direction of the self-propelled cleaner 1 (upward along the plane of the paper in FIG. 2), and the rear means the backward direction of the self-propelled cleaner 1 (the plane of paper in FIG. 2). Along the bottom).
以下、図1に示す各構成要素を説明する。
図1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、書換え可能な不揮発性メモリである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、前記ROMに予め格納され、RAMに展開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、走行機能などを実行する。
Hereinafter, each component shown in FIG. 1 will be described.
The control unit 11 in FIG. 1 is a part that controls the operation of each component of the self-propelled cleaner 1, and mainly includes a CPU, a rewritable non-volatile memory ROM, a RAM, an I / O controller, a timer, and the like. It is realized by a microcomputer consisting of
The CPU organically operates each hardware based on a control program stored in advance in the ROM and expanded in the RAM to execute the cleaning function, the traveling function, and the like of the present invention.
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は、図5で制御部11に隠れているがその下方に配置されている。
充電池12の充電は、自走式掃除機1を図示しない充電台に近接させた状態で、両者の露出した充電端子どうしを接触させることにより行う。
The rechargeable battery 12 is a part that supplies power to each functional element of the self-propelled cleaner 1, and is a part that mainly supplies power for performing a cleaning function and travel control. For example, a rechargeable battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a Ni—Cd battery is used. The rechargeable battery 12 is hidden in the control unit 11 in FIG.
The rechargeable battery 12 is charged by bringing the exposed charging terminals into contact with each other in a state where the self-propelled cleaner 1 is brought close to a charging stand (not shown).
障害物検出部14、特に左方、前方、右方の各センサ14L、14F、14Rは、自走式掃除機1が走行中に、室内の壁や机、いすなどの障害物に接触又は近づいたことを検出する部分である。障害物検出部14は、超音波センサを用いて障害物への近接を検出する。超音波センサに代えて、あるいは超音波センサと共に、赤外線測距センサなど他の方式の非接触センサを用いてもよい。
左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRは、自走式掃除機1が走行時に障害物と接触したことを検出するために、バンパー2cの内側に配置される。CPUは、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRからの出力信号に基づいてバンパー2cが障害物に衝突したことおよびその方向を知る。
The obstacle detection unit 14, particularly the left, front, and right sensors 14L, 14F, and 14R, contact or approach obstacles such as indoor walls, desks, and chairs while the self-propelled cleaner 1 is traveling. This is the part that detects this. The obstacle detection unit 14 detects proximity to the obstacle using an ultrasonic sensor. Instead of the ultrasonic sensor or together with the ultrasonic sensor, other types of non-contact sensors such as an infrared distance measuring sensor may be used.
The left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR are disposed inside the bumper 2c in order to detect that the self-propelled cleaner 1 has come into contact with an obstacle during traveling. The CPU knows that the bumper 2c has collided with the obstacle and its direction based on the output signals from the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR.
前方床面検出センサ18、左輪床面検出センサ19Lおよび右輪床面検出センサ19Rは下り階段等の段差を検出する。
CPUは、障害物検出部14から出力された信号に基づいて、障害物や段差の存在する位置を認識する。認識された障害物や段差の位置情報に基づいて、その障害物や段差を避けて次に走行すべき方向を決定する。なお、左輪床面検出センサ19Lおよび右輪床面検出センサ19Rは、前方床面検出センサ18の検出範囲外にある進行方向の左前方または右前方の段差を検出するものである。これにより下り階段を検出し、自走式掃除機1の下り階段への落下を防止する。
The front floor surface detection sensor 18, the left wheel floor surface detection sensor 19L, and the right wheel floor surface detection sensor 19R detect steps such as descending stairs.
Based on the signal output from the obstacle detection unit 14, the CPU recognizes the position where an obstacle or a step exists. Based on the recognized obstacle and step position information, the next direction to travel is determined while avoiding the obstacle and step. The left wheel floor surface detection sensor 19L and the right wheel floor surface detection sensor 19R detect a step on the left front or right front in the traveling direction outside the detection range of the front floor surface detection sensor 18. This detects the downstairs and prevents the self-propelled cleaner 1 from falling onto the downstairs.
動力部21は、自走式掃除機1の左右の駆動輪を回転および停止させる駆動モータによって走行を実現する部分である。左右の駆動輪を独立して正逆両方向に回転させ得るように駆動モータを構成することにより、自走式掃除機1の前進、後退、旋回、加減速などの走行状態を実現している。 The power unit 21 is a part that realizes traveling by a drive motor that rotates and stops the left and right drive wheels of the self-propelled cleaner 1. By configuring the drive motor so that the left and right drive wheels can be rotated independently in both forward and reverse directions, the traveling state of the self-propelled cleaner 1 such as advancing, retreating, turning, and acceleration / deceleration is realized.
吸気口31および排気口32は、それぞれ掃除のための空気の吸気および排気を行う部分である。
集塵部15は、室内のゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない集塵容器と、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31と連通する流入路と、排気口32と連通する排出路とを有する。排出路には電動送風機115が配置されている。電動送風機115は、吸気口31から空気を吸い込み、その空気を、流入路を介して集塵容器内に導き、集塵後の空気を、排出路を介して排気口32から外部へ放出する気流を発生させる。
The intake port 31 and the exhaust port 32 are portions that perform intake and exhaust of air for cleaning, respectively.
The dust collection part 15 is a part which performs the cleaning function which collects indoor garbage and dust, and is mainly provided with the dust collection container which is not shown in figure, the filter part, and the cover part which covers a dust collection container and a filter part. Further, an inflow path communicating with the intake port 31 and an exhaust path communicating with the exhaust port 32 are provided. An electric blower 115 is disposed in the discharge path. The electric blower 115 sucks air from the intake port 31, guides the air into the dust collecting container via the inflow passage, and discharges the air after dust collection from the exhaust port 32 to the outside via the discharge passage. Is generated.
吸気口31の奥には、底面と平行な軸心廻りに回転する回転ブラシ9が設けられており、吸気口31の左右両側には底面と垂直な回転軸心廻りに回転するサイドブラシ10が設けられている。回転ブラシ9は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。サイドブラシ10は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ9の回転軸および一対のサイドブラシ10の回転軸は、筐体2の底板2aの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシモータ119とプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。
この構成は単なる一例であり、サイドブラシ10を回転させる専用の駆動モータを設けてもよい。
A rotary brush 9 that rotates about an axis parallel to the bottom surface is provided at the back of the intake port 31, and a side brush 10 that rotates about a rotational axis perpendicular to the bottom surface is provided on the left and right sides of the intake port 31. Is provided. The rotating brush 9 is formed by implanting a brush spirally on the outer peripheral surface of a roller that is a rotating shaft. The side brush 10 is formed by providing a brush bundle radially at the lower end of the rotating shaft. The rotating shaft of the rotating brush 9 and the rotating shaft of the pair of side brushes 10 are pivotally attached to a part of the bottom plate 2a of the housing 2, and a brush motor 119 provided in the vicinity thereof, a pulley, a belt, etc. It is connected via a power transmission mechanism that includes it.
This configuration is merely an example, and a dedicated drive motor that rotates the side brush 10 may be provided.
また、この実施形態に係る自走式掃除機1は、付加機能としてイオン発生機能を備えている。排出路には、イオン発生部117が設けられている。このイオン発生部117が動作すると排気口より放出される気流はイオン発生部117で生成されたイオン(例えばプラズマクラスターイオン(登録商標)、または負イオンでもよい)を含む。そのイオンを含んだ空気は、筐体2の上面に設けた排気口32から排出される。このイオンを含んだ空気により室内の除菌および脱臭が行われる。また負イオンの場合には、人にリラックス効果を与えることも知られている。このとき、排気口32から後方の斜め上方に向けて空気が排気されるので、床面の塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。また塵埃を徐電することもでき、集塵された塵埃の廃棄を確実に行える。
なお、イオン発生部117で発生したイオンの一部が流入路へ導かれるようにしてもよい。このようにすれば、吸気口31から流入路に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵部15が有する図示しない集塵容器およびフィルタの除菌および脱臭を行うことができる。
Moreover, the self-propelled cleaner 1 according to this embodiment has an ion generation function as an additional function. An ion generation unit 117 is provided in the discharge path. When the ion generation unit 117 operates, the airflow discharged from the exhaust port includes ions generated by the ion generation unit 117 (for example, plasma cluster ions (registered trademark) or negative ions may be used). The air containing the ions is exhausted from an exhaust port 32 provided on the upper surface of the housing 2. Indoor air sterilization and deodorization are performed by the air containing the ions. In the case of negative ions, it is also known to give a relaxing effect to humans. At this time, air is exhausted from the exhaust port 32 obliquely upward to the rear, so that the dust on the floor surface is prevented from being rolled up, and the cleanliness of the room can be improved. In addition, the dust can be gradually discharged, and the collected dust can be reliably discarded.
A part of the ions generated by the ion generator 117 may be guided to the inflow path. In this way, since ions are included in the airflow guided from the intake port 31 to the inflow path, it is possible to sterilize and deodorize a dust collection container and a filter (not shown) of the dust collection unit 15.
音声信号生成部221は、制御部11のCPUの制御下で、ROMに予め格納された音声データを用いて音声信号を生成する。生成された音声信号はスピーカ223に送られて音声として出力される。その音声は、ユーザに操作を促したり自走式掃除機1の状態を知らせたり、その他コミュニケーションを図るために用いられる。
通信部225は、ネットワークを介して外部の機器と通信するインターフェイスである。好ましくはIEEE802.11の無線LAN規格やBluetooth(登録商標)の規格に準拠した無線通信が用いられ、ユーザが使用するパーソナルコンピュータあるいはスマートフォンなどの携帯通信端末と通信する。
以上が、ロボット掃除機の具体的な構成例であるが、自走式空気清浄機の構成例は、図1〜7に示す自走式掃除機1の一部を変更したものである。具体的には、回転ブラシ9、集塵部15、イオン発生部117およびブラシモータ119に代えて空気清浄用のフィルタを有する空気清浄部を有し、吸気口31を設ける位置を筐体の底板2aから天板2bに変更したものである。また、自走式イオン発生器の構成例は、図1〜7に示す自走式掃除機1から回転ブラシ9、集塵部15、およびブラシモータ119を除き、吸気口31を設ける位置を筐体の底板2aから天板2bに変更したものである。
The audio signal generation unit 221 generates an audio signal using audio data stored in advance in the ROM under the control of the CPU of the control unit 11. The generated audio signal is sent to the speaker 223 and output as audio. The voice is used to prompt the user for an operation, inform the state of the self-propelled cleaner 1, and perform other communications.
The communication unit 225 is an interface that communicates with an external device via a network. Preferably, wireless communication conforming to the IEEE802.11 wireless LAN standard or Bluetooth (registered trademark) standard is used to communicate with a mobile communication terminal such as a personal computer or a smartphone used by the user.
The above is a specific configuration example of the robot cleaner, but the configuration example of the self-propelled air cleaner is obtained by changing a part of the self-propelled cleaner 1 shown in FIGS. Specifically, instead of the rotating brush 9, the dust collecting unit 15, the ion generating unit 117, and the brush motor 119, an air purifying unit having an air purifying filter is provided, and the position where the intake port 31 is provided is the bottom plate of the housing. It is changed from 2a to the top plate 2b. In addition, the configuration example of the self-propelled ion generator includes a position where the intake port 31 is provided except for the rotating brush 9, the dust collecting unit 15, and the brush motor 119 from the self-propelled cleaner 1 shown in FIGS. The body bottom plate 2a is changed to the top plate 2b.
≪バンパーと接触センサの動作≫
続いて、種々の方向の接触に対するバンパー2cの変位とその変位を検出する左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRの様子を説明する。
図8〜図10は、図7に示すバンパー2cが種々の方向の接触により天板2bに対して変位する様子を示す説明図である。図8は前方で、図9は上方から見て左側で、図10は上方から見て右側でそれぞれ接触があったときの変位を示している。なお、図7〜図10はバンパー2cおよび天板2bを下方から見た図であるため各図を見たときの左右と図面に付された符号のLおよびRは逆になっている。以下の説明では自走式掃除機1を上方から見て左側、即ち符号にLが付されている側であり図7〜10を見たときの右側の方向をL側と呼び、反対の方向をR側と呼ぶ。
図7の説明のごとく、自走式掃除機1は、天板2bの周囲を囲むバンパー2cがバンパーバネ201Lおよび201Rにより進行方向前方へ、即ち図の紙面に沿って上方へ付勢されており、接触がないときは後方ボス208Lおよび208Rが長孔の前端に当接した状態で静止している。静止状態でバンパー2cの左側のレバー押え部211Lは左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lと接触せずかつ右側のレバー押え部211Rは右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触しない。
≪Bumper and contact sensor operation≫
Next, the displacement of the bumper 2c with respect to contact in various directions and the state of the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR that detect the displacement will be described.
8-10 is explanatory drawing which shows a mode that the bumper 2c shown in FIG. 7 displaces with respect to the top plate 2b by the contact of various directions. FIG. 8 shows the displacement when contact is made on the front, FIG. 9 shows the left side when viewed from above, and FIG. 10 shows the displacement when contact is made on the right side when viewed from above. 7 to 10 are views of the bumper 2c and the top plate 2b as viewed from below, so that the left and right when viewing each figure and the symbols L and R attached to the drawings are reversed. In the following description, the left side when the self-propelled cleaner 1 is viewed from above, that is, the side to which L is attached, and the right side when viewing FIGS. Is called the R side.
As shown in FIG. 7, in the self-propelled cleaner 1, the bumper 2c surrounding the top plate 2b is urged forward by the bumper springs 201L and 201R in the traveling direction, that is, upward along the drawing sheet. When there is no contact, the rear bosses 208L and 208R are stationary with the front end of the long hole in contact. In the stationary state, the left lever pressing portion 211L of the bumper 2c does not contact the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL, and the right lever pressing portion 211R does not contact the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR.
図8に矢印Fで示すように、バンパー2cの前方が障害物に接触すると、バンパー2cには付勢力に抗してバンパー2cを天板2bの後方へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。バンパー2cの4箇所のボスはそれぞれ天板2bの孔に嵌まっているが後方へスライドする余裕を持って連結されている。バンパー2cが後方へスライドすると天板2bのレバー押え部211Lが左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lに接触し、レバー押え部211Rが右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触してそれらのスイッチレバーをそれぞれ押圧する。よって、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRがバンパー2cの変位を検出する。制御部11は、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRの押圧状態を認識してバンパー2cの前方が障害物に接触したと判断する。その判断に基づいて制御部11は、自走式掃除機1を一旦停止させて後退させ、さらに旋回させる等して障害物を避けて走行するように制御する。 As indicated by an arrow F in FIG. 8, when the front side of the bumper 2c comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to the bumper 2c to push the bumper 2c to the rear of the top plate 2b against the urging force. The four bosses of the bumper 2c are fitted in the holes of the top plate 2b, but are connected with a margin to slide backward. When the bumper 2c slides backward, the lever pressing portion 211L of the top plate 2b comes into contact with the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL, and the lever pressing portion 211R comes into contact with the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR so as to press the switch levers. Press each one. Therefore, the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR detect the displacement of the bumper 2c. The control unit 11 recognizes the pressed state of the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR, and determines that the front of the bumper 2c has contacted the obstacle. Based on the determination, the control unit 11 controls the self-propelled cleaner 1 to stop and retreat, and further turn to avoid an obstacle.
また、図9に矢印RFおよびLRで示すように、バンパー2cのRF側が障害物に接触すると、バンパー2cを矢印RF方向へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。また、LR側が障害物に接触すると、バンパー2cには付勢力に抗してバンパー2cを矢印LR方向へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。バンパー2cの2箇所の前方ボス207Lおよび207Rはそれぞれ天板2bに対してLおよびR側へスライドする余裕を持って連結されているが、2箇所の後方ボス208Lおよび208RはいずれもLおよびR側へスライドする余裕がほとんどない。よって、矢印RF方向に押圧力が加わると後方ボス208Rはそれが嵌っている天板2bの長孔の後方へスライドする。一方、後方ボス208Lは付勢力により長孔の前端に当接したままである。また、矢印LR方向に押圧力が加わると後方ボス208Lはそれが嵌っている天板2bの長孔の前端に当接しながら回動し、後方ボス208Rはそれが嵌っている天板2bの長孔の後方へスライドする。いずれの場合も、バンパー2cは、後方ボス208Lを支点としてR側が後方へ後退する方向に回動する。バンパー2cのR側が後退する方向に回動すると天板2bのレバー押え部211Rが右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触してそのスイッチレバーを押圧する。一方、レバー押え部211Lは左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lに接触しない。よって、右接触センサ14CRのみがバンパー2cの変位を検出する。制御部11は、右接触センサ14CRのみが押圧された状態を認識してバンパー2cのRF側またはLR側が障害物に接触したと判断する。その判断に基づいて制御部11は、自走式掃除機1が前進中であればL側へ方向転換または旋回させるかあるいは前進をやめて後退させ、後退中であればR側へ後退するように方向転換または旋回させるか後退をやめて前進させることで障害物を避けて走行するように制御する。 Further, as indicated by arrows RF and LR in FIG. 9, when the RF side of the bumper 2c comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to press the bumper 2c in the direction of the arrow RF. Further, when the LR side comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to the bumper 2c to press the bumper 2c in the arrow LR direction against the urging force. The two front bosses 207L and 207R of the bumper 2c are connected to the top plate 2b with a margin to slide to the L and R sides, respectively, but the two rear bosses 208L and 208R are both L and R. There is almost no room to slide to the side. Therefore, when a pressing force is applied in the direction of arrow RF, the rear boss 208R slides to the rear of the long hole of the top plate 2b in which it is fitted. On the other hand, the rear boss 208L remains in contact with the front end of the long hole by the urging force. Further, when a pressing force is applied in the direction of the arrow LR, the rear boss 208L rotates while contacting the front end of the long hole of the top plate 2b in which it is fitted, and the rear boss 208R is the length of the top plate 2b in which it is fitted. Slide to the back of the hole. In any case, the bumper 2c rotates in a direction in which the R side is moved backward with the rear boss 208L as a fulcrum. When the R side of the bumper 2c rotates in the retreating direction, the lever pressing portion 211R of the top plate 2b contacts the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR and presses the switch lever. On the other hand, the lever pressing portion 211L does not contact the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL. Therefore, only the right contact sensor 14CR detects the displacement of the bumper 2c. The control unit 11 recognizes that only the right contact sensor 14CR is pressed and determines that the RF side or the LR side of the bumper 2c is in contact with the obstacle. Based on the determination, the control unit 11 changes the direction or turns to the L side when the self-propelled cleaner 1 is moving forward or stops moving forward and moves backward, and moves backward to the R side when moving backward. The vehicle is controlled so as to avoid obstacles by turning around or turning or moving backward and moving forward.
さらにまた、図10に矢印LFおよびRRで示すように、バンパー2cのLF側が障害物に接触すると、バンパー2cを矢印LF方向へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。また、RR側に障害物が接触すると、バンパー2cには付勢力に抗してバンパー2cを矢印RR方向へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。バンパー2cの2箇所の前方ボス207Lおよび207Rはそれぞれ天板2bに対してLおよびR側へスライドする余裕を持って連結されているが、2箇所の後方ボス208Lおよび208RはいずれもLおよびR側へスライドする余裕がほとんどない。よって、矢印LF方向に押圧力が加わると後方ボス208Lはそれが嵌っている天板2bの長孔の後方へスライドする。一方、後方ボス208Rは付勢力により長孔の前端に当接したままである。また、矢印RR方向に押圧力が加わると後方ボス208Rはそれが嵌っている天板2bの長孔の前端に当接しながら回動し、後方ボス208Lはそれが嵌っている天板2bの長孔の後方へスライドする。いずれの場合も、バンパー2cは、後方ボス208Rを支点としてL側が後方へ後退する方向に回動する。バンパー2cのL側が後退する方に回動すると天板2bのレバー押え部211Lが左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lに接触してそのスイッチレバーを押圧する。一方、レバー押え部211Rは右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触しない。よって、左接触センサ14CLのみがバンパー2cの変位を検出する。制御部11は、左接触センサ14CLのみが押圧された状態を認識してバンパー2cのLF側またはRR側が障害物に接触したと判断する。その判断に基づいて制御部11は、自走式掃除機1が前進中であればR側へ方向転換または旋回させるかあるいは前進をやめて後退させ、後退中であればL側へ後退するように方向転換または旋回させるか後退をやめて前進させることで障害物を避けて走行するように制御する。 Furthermore, as indicated by arrows LF and RR in FIG. 10, when the LF side of the bumper 2c comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to press the bumper 2c in the direction of the arrow LF. Further, when an obstacle comes into contact with the RR side, a pressing force is applied to the bumper 2c to press the bumper 2c in the direction of the arrow RR against the urging force. The two front bosses 207L and 207R of the bumper 2c are connected to the top plate 2b with a margin to slide to the L and R sides, respectively, but the two rear bosses 208L and 208R are both L and R. There is almost no room to slide to the side. Therefore, when a pressing force is applied in the direction of the arrow LF, the rear boss 208L slides to the rear of the long hole of the top plate 2b in which it is fitted. On the other hand, the rear boss 208R remains in contact with the front end of the long hole by the urging force. When a pressing force is applied in the direction of the arrow RR, the rear boss 208R rotates while contacting the front end of the long hole of the top plate 2b in which it is fitted, and the rear boss 208L is the length of the top plate 2b in which it is fitted. Slide to the back of the hole. In any case, the bumper 2c rotates in the direction in which the L side moves backward with the rear boss 208R as a fulcrum. When the L side of the bumper 2c is rotated backward, the lever pressing portion 211L of the top plate 2b contacts the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL and presses the switch lever. On the other hand, the lever pressing portion 211R does not contact the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR. Therefore, only the left contact sensor 14CL detects the displacement of the bumper 2c. The control unit 11 recognizes that only the left contact sensor 14CL is pressed and determines that the LF side or the RR side of the bumper 2c is in contact with an obstacle. Based on the determination, the control unit 11 changes the direction or turns to the R side when the self-propelled cleaner 1 is moving forward or stops moving forward and moves backward, and moves backward to the L side when moving backward. The vehicle is controlled so as to avoid obstacles by turning around or turning or moving backward and moving forward.
以上のように、この実施形態では左右2つの接触センサだけで前方および斜め前方や斜め後方など側方を含む広い範囲の接触を検出することができる。なお、2箇所の後方ボス208Rおよび208Lに挟まれた後方の領域の接触は検出できない。その領域でバンパー2cが障害物に接触すると、バンパー2cには付勢力にほぼ沿った方向に押圧力が加わるので、変位することができない。しかし、制御部11は、原則的に自走式掃除機1を前進させながら作業を行い、障害物を避けるときは原則的に方向転換あるいは旋回させるので、後退することはあまり多くない。例えば、前方床面検出センサが前進できない段差を発見して後退する場合があり得るが、その場合を含めそれまで前進してきた経路上を後退する場合が大半である。以上のように、真後ろに近い方向に障害物があって衝突する可能性は皆無とはいえなくとも希であり大きな支障にはならないと考えられる。 As described above, in this embodiment, it is possible to detect a wide range of contact including the front side, the front side, the front side, and the rear side by using only the left and right contact sensors. It should be noted that the contact of the rear region sandwiched between the two rear bosses 208R and 208L cannot be detected. When the bumper 2c comes into contact with an obstacle in that region, the bumper 2c cannot be displaced because a pressing force is applied to the bumper 2c in a direction substantially along the urging force. However, the control unit 11 works in principle while moving the self-propelled cleaner 1 forward, and in order to avoid obstacles, in principle, the direction is changed or turned, so that the control unit 11 is not often moved backward. For example, there are cases where the front floor surface detection sensor finds a step that cannot be advanced and moves backward, but in most cases, the front floor surface detection sensor moves backward on the path that has been advanced up to that point. As described above, it is rare if there is an obstacle in the direction close to the back and there is no possibility of collision, and it is considered that it will not cause a major obstacle.
(実施の形態2)
実施の形態1では、L側の接触時とR側の接触時とで回動の支点がそれぞれ後方ボス208Lおよび208Rで異なり、その支点に挟まれた領域の後方には接触が検出できない領域、いわば不感領域が生じる。この不感領域は後方ボス208Lと208Rを近づけることで狭めることができるが、さらに改善された構成を以下に示す。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the rotation fulcrum differs between the rear bosses 208L and 208R when the L side is in contact with the R side, and the region where contact cannot be detected behind the region sandwiched between the fulcrums, In other words, a dead area occurs. This insensitive area can be narrowed by bringing the rear bosses 208L and 208R closer to each other, but a further improved configuration is shown below.
図11は、この発明に係る自走式掃除機のバンパーと天板の異なる連結態様を示す説明図である。図7と同様に、バンパー2cと天板2bの2つの部材を下方から見たときの様子を示している。なお、図11に示すバンパー2cは、図7〜図10と異なる形状を有しており後半分にもスカートがある。これに対応する底板2aは、図3や図5の形状と異なり後方側板を有さない。その他にも前方ボス207Lおよび207Rの位置、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRの位置、レバー押さえ部211Lおよび211Rの形状、バンパーバネ201Lおよび201Rの取付位置や形状等が若干異なるが、機能的に同一のものには図7〜図10と同じ符号を付している。 FIG. 11 is an explanatory view showing different connection modes of the bumper and the top plate of the self-propelled cleaner according to the present invention. Similarly to FIG. 7, the two members of the bumper 2 c and the top plate 2 b are shown as viewed from below. In addition, the bumper 2c shown in FIG. 11 has a shape different from that in FIGS. 7 to 10, and the rear half also has a skirt. The bottom plate 2a corresponding to this does not have a rear side plate unlike the shape of FIG.3 and FIG.5. In addition, the positions of the front bosses 207L and 207R, the positions of the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR, the shapes of the lever pressing portions 211L and 211R, and the mounting positions and shapes of the bumper springs 201L and 201R are slightly different. The same reference numerals as in FIGS. 7 to 10 denote the same parts.
図7と同様に、バンパー2cは、下方に向けて4箇所にボスが形成されている。2つの前方ボス207Lおよび207Rと2つの後方ボス208Lおよび208Rである。天板2bは、これら4箇所のボスに対応する孔が形成されている。前方ボス207Lおよび207Rが嵌まる孔は、前後方向および左右方向に前方ボスが変位可能な形状を有している点も図7と同様である。これに対して後方ボス208Lおよび208Rが嵌る孔は前後方向に後方ボスが変位可能であり、また図7と異なり左右方向にも変位できるように寸法的余裕を有する長穴状の孔である。
図7と同様にバンパー2cは左右一対のバンパーバネ201Lおよび201Rによって天板2bに対して前方へ付勢され、後方ボス208Lおよび208Rが長孔の前端に当接した状態で静止する。
As in FIG. 7, the bumper 2c has four bosses formed downward. Two front bosses 207L and 207R and two rear bosses 208L and 208R. The top plate 2b is formed with holes corresponding to these four bosses. The holes into which the front bosses 207L and 207R are fitted are the same as in FIG. 7 in that the front bosses can be displaced in the front-rear direction and the left-right direction. On the other hand, the holes into which the rear bosses 208L and 208R are fitted are elongated holes having a dimensional allowance so that the rear bosses can be displaced in the front-rear direction and also can be displaced in the left-right direction unlike FIG.
Similarly to FIG. 7, the bumper 2c is urged forward with respect to the top plate 2b by a pair of left and right bumper springs 201L and 201R, and rests with the rear bosses 208L and 208R in contact with the front ends of the long holes.
そして、図7と異なる点は、バンパー2cの後端部下方のスカート部に長穴状の支点ボス貫通孔206が形成されている点である。そして、底板2aにはこの支点ボス貫通孔206に嵌る支点ボス(図示せず)が固定されている。バンパー2cの支点ボス貫通孔206が前記支点ボスに嵌った状態で、バンパー2cは支点ボスに対して前後方向に変位可能であるが左右方向にほとんど変位できない。
図5と同様に、バンパー支持ビス203で天板2bにバンパー2cを連結し、その状態で天板2bを天板固定ビス205で底板2aに固定すると、前記支点ボスが支点ボス貫通孔206を下方から貫通した状態でバンパー2cが筐体である底板2aと連結される。
7 is different from FIG. 7 in that an elongated fulcrum boss through hole 206 is formed in the skirt portion below the rear end of the bumper 2c. A fulcrum boss (not shown) that fits in the fulcrum boss through hole 206 is fixed to the bottom plate 2a. In a state where the fulcrum boss through hole 206 of the bumper 2c is fitted to the fulcrum boss, the bumper 2c can be displaced in the front-rear direction with respect to the fulcrum boss, but hardly in the left-right direction.
As in FIG. 5, the bumper support screw 203 connects the bumper 2 c to the top plate 2 b, and when the top plate 2 b is fixed to the bottom plate 2 a with the top plate fixing screw 205, the fulcrum boss opens the fulcrum boss through-hole 206. The bumper 2c is connected to the bottom plate 2a which is a housing in a state where it penetrates from below.
バンパー2cの前方が障害物に接触すると、バンパー2cには付勢力に抗してバンパー2cを天板2bの後方へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。バンパー2cの4箇所のボスはそれぞれ天板2bの孔に嵌まっているが後方へスライドする余裕を持って連結されている。また、バンパー2cの前記支点ボス貫通孔206は前記支点ボスに嵌っているが後方へスライドする余裕を持って底板2aに連結されている。
バンパー2cが後方へスライドすると天板2bのレバー押え部211Lが左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lに接触し、レバー押え部211Rが右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触してそれらのスイッチレバーをそれぞれ押圧する。よって、左接触センサ14CLおよび右接触センサ14CRがバンパー2cの変位を検出する。
When the front side of the bumper 2c comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to the bumper 2c to press the bumper 2c to the rear of the top plate 2b against the urging force. The four bosses of the bumper 2c are fitted in the holes of the top plate 2b, but are connected with a margin to slide backward. Further, the fulcrum boss through-hole 206 of the bumper 2c is fitted to the fulcrum boss, but is connected to the bottom plate 2a with a margin to slide backward.
When the bumper 2c slides backward, the lever pressing portion 211L of the top plate 2b comes into contact with the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL, and the lever pressing portion 211R comes into contact with the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR so as to press the switch levers. Press each one. Therefore, the left contact sensor 14CL and the right contact sensor 14CR detect the displacement of the bumper 2c.
また、バンパー2cのL側が障害物に接触すると、バンパー2cには付勢力に抗してバンパー2cをR側へ押さえ込もうとする押圧力が加わる。バンパー2cの前方ボス207Lおよび207R並びに後方ボス208Lおよび208Rはいずれも天板2bに対してR側へスライドする余裕を持って連結されている。しかし、支点ボス貫通孔206は支点ボスに対してR側へスライドする余裕がほとんどない。その結果、バンパー2cは、支点ボスを支点としてR側に回動する。バンパー2cがR側へ回動すると天板2bのレバー押え部211Lが左接触センサ14CLのスイッチレバー209Lに接触してそのスイッチレバーを押圧する。一方、レバー押え部211Rは右接触センサ14CRのスイッチレバー209Rに接触しない。よって、左接触センサ14CLのみがバンパー2cの変位を検出する。制御部11は、左接触センサ14CLのみが押圧された状態を認識してバンパー2cのL側が障害物に接触したと判断する。 Further, when the L side of the bumper 2c comes into contact with an obstacle, a pressing force is applied to the bumper 2c to push the bumper 2c to the R side against the urging force. The front bosses 207L and 207R and the rear bosses 208L and 208R of the bumper 2c are all connected to the top plate 2b with a margin to slide to the R side. However, the fulcrum boss through-hole 206 has little room to slide to the R side with respect to the fulcrum boss. As a result, the bumper 2c rotates to the R side with the fulcrum boss as a fulcrum. When the bumper 2c rotates to the R side, the lever pressing portion 211L of the top plate 2b contacts the switch lever 209L of the left contact sensor 14CL and presses the switch lever. On the other hand, the lever pressing portion 211R does not contact the switch lever 209R of the right contact sensor 14CR. Therefore, only the left contact sensor 14CL detects the displacement of the bumper 2c. The control unit 11 recognizes that only the left contact sensor 14CL is pressed and determines that the L side of the bumper 2c has touched the obstacle.
同様に、バンパー2cのR側が障害物に接触すると、バンパー2cは、支点ボスを支点としてL側に回動し、右接触センサ14CRのみが押圧される。制御部11は、右接触センサ14CRのみが押圧された状態を認識してバンパー2cのR側が障害物に接触したと判断する。
この態様によればL側接触時の回動の支点とR側接触時の回動の支点が一致するので、後端の支点ボス付近の領域のみがいわゆる不感領域となり、後方についても広い範囲で接触を検出することができる。
Similarly, when the R side of the bumper 2c comes into contact with the obstacle, the bumper 2c rotates to the L side with the fulcrum boss as a fulcrum, and only the right contact sensor 14CR is pressed. The control unit 11 recognizes that only the right contact sensor 14CR is pressed and determines that the R side of the bumper 2c has touched the obstacle.
According to this aspect, the rotation fulcrum at the time of the L-side contact coincides with the rotation fulcrum at the time of the R-side contact. Contact can be detected.
(実施の形態3)
図3に示すように、無線信号受信部217は操作リモコン、充電台や仮想壁等の無線信号発信器から無線信号を感知し易いように、天板2bや蓋部3よりも上方に突出している。例えば、自走式掃除機1がソファーの下部の床面との隙間に進入したとき無線信号受信部217がソファーの下端部と衝突することがあり得る。
図2〜図5に示す態様の場合、無線信号受信部217はバンパー2cに固定されているので、無線信号受信部217が障害物に衝突するとバンパー2cが変位し左接触センサ14CLおよび/または右接触センサ14CRによって接触が検出される。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 3, the radio signal receiver 217 protrudes above the top plate 2b and the lid 3 so that radio signals can be easily detected from radio signal transmitters such as an operation remote controller, a charging stand and a virtual wall. Yes. For example, when the self-propelled cleaner 1 enters a gap between the floor of the lower part of the sofa, the wireless signal receiving unit 217 may collide with the lower end of the sofa.
2 to 5, the radio signal receiving unit 217 is fixed to the bumper 2c. Therefore, when the radio signal receiving unit 217 collides with an obstacle, the bumper 2c is displaced and the left contact sensor 14CL and / or the right Contact is detected by the contact sensor 14CR.
しかし、無線信号受信部217がバンパー2cではなく筐体に固定される態様も考えられる。この実施形態では、自走式掃除機1が上述の無線信号受信部217のように筐体から上方に突出する凸状部を有する場合、前記凸状部と障害物との接触を検出する構成を説明する。なお、本実施の形態は、無線信号受信部217がバンパー2cに固定されている場合にも適用可能である。この場合にも、無線信号受信部217が障害物に衝突した際、バンパー2cが変位し左接触センサ14CLおよび/または右接触センサ14CRが押されるまでに、無線信号受信部217に過度の力が加わることが考えられる。
図12は、この発明の自走式電子機器において、凸状部としての無線信号受信部217と障害物との接触を検出する機構を模式的に示す説明図である。図12(a)および(b)は、前方の接触を検出する機構を示し、図12(c)は前後左右いずれの方向の接触であっても検出する機構を示している。
図12(a)に示すように、無線信号受信部217は、筐体に固定された可倒軸217aにより軸回りに回転可能に支持されている。そして、下方から上方へ向けてバネ217bで付勢されている。無線信号受信部217の下方には受信部接触センサ219が配置されている。この実施形態で受信部接触センサ219はマイクロスイッチである。
However, a mode in which the wireless signal receiving unit 217 is fixed to the housing instead of the bumper 2c is also conceivable. In this embodiment, when the self-propelled cleaner 1 has a convex portion that protrudes upward from the housing like the above-described wireless signal receiving portion 217, it is configured to detect contact between the convex portion and an obstacle. Will be explained. The present embodiment can also be applied when the radio signal receiving unit 217 is fixed to the bumper 2c. Also in this case, when the radio signal receiving unit 217 collides with an obstacle, an excessive force is applied to the radio signal receiving unit 217 until the bumper 2c is displaced and the left contact sensor 14CL and / or the right contact sensor 14CR is pressed. It is possible to join.
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a mechanism for detecting contact between the wireless signal receiving unit 217 as a convex portion and an obstacle in the self-propelled electronic device of the present invention. 12 (a) and 12 (b) show a mechanism for detecting a front contact, and FIG. 12 (c) shows a mechanism for detecting a contact in any of the front, rear, left and right directions.
As shown in FIG. 12A, the wireless signal receiving unit 217 is supported to be rotatable about an axis by a tiltable shaft 217a fixed to the housing. And it is urged | biased by the spring 217b toward the upper direction from the downward direction. A receiver contact sensor 219 is arranged below the radio signal receiver 217. In this embodiment, the receiver contact sensor 219 is a micro switch.
図12(b)に示すように自走式掃除機1が前進中にして障害物300に接触すると、バネ217bの付勢力に抗して無線信号受信部217を可倒軸217a回りに回転させる力が働く。この力により無線信号受信部217の底部が下方へ降下して受信部接触センサ219を押す。制御部11は、受信部接触センサ219が押されたことを検出するとその検出に基づいて自走式掃除機1を一旦停止させて後退させ、さらに旋回させる等して障害物300を避けて走行するように制御する。
図12(c)は、無線信号受信部217の前方のみならず四方の接触を検出可能にした構成例を示している。(c)で無線信号受信部217は自立バネ217cにより下方から上方へ向けて付勢されている。自立バネ217cの周囲の前後左右に4つの受信部接触センサ219a、219b、219cおよび219dが配置されている。なお、(c)で右側の受信部接触センサ219cは左側の受信部接触センサ219dおよび自立バネ217cに隠れている。
As shown in FIG. 12B, when the self-propelled cleaner 1 moves forward and contacts the obstacle 300, the wireless signal receiver 217 is rotated around the retractable shaft 217a against the urging force of the spring 217b. Power works. With this force, the bottom of the radio signal receiving unit 217 descends downward and pushes the receiving unit contact sensor 219. When the control unit 11 detects that the receiving unit contact sensor 219 has been pressed, the control unit 11 temporarily stops the self-propelled cleaner 1 based on the detection, moves it backward, and further turns to avoid the obstacle 300 and travel. Control to do.
FIG. 12C shows a configuration example in which contact not only in front of the wireless signal receiving unit 217 but also in four directions can be detected. In (c), the wireless signal receiving unit 217 is urged from below to above by a self-supporting spring 217c. Four receiver contact sensors 219a, 219b, 219c, and 219d are arranged on the front, rear, left, and right around the self-supporting spring 217c. In (c), the right-side receiver contact sensor 219c is hidden by the left-side receiver contact sensor 219d and the self-supporting spring 217c.
無線信号受信部217が(b)と同様に前方の障害物に接触すると、無線信号受信部217は自立バネ217cの付勢力に抗して前方を支点にして後方へ倒れる。無線信号受信部217が後方へ倒れて底部が降下すると自立バネ217cの後方に配置された左側の受信部接触センサ219aが押圧されて接触を検出する。制御部11は、その検出に基づいて障害物を避けて走行するように自走式掃除機1を制御する。 When the wireless signal receiving unit 217 comes into contact with an obstacle in front as in (b), the wireless signal receiving unit 217 falls backward with the front as a fulcrum against the urging force of the self-supporting spring 217c. When the wireless signal receiving unit 217 falls backward and the bottom part descends, the left receiving unit contact sensor 219a disposed behind the self-supporting spring 217c is pressed to detect contact. Based on the detection, the control unit 11 controls the self-propelled cleaner 1 so as to travel while avoiding obstacles.
無線信号受信部217が前進方向に向かって左方の障害物に接触すると右側へ倒れるので図示しない右側の受信部接触センサ219cが接触を検出する。無線信号受信部217が前進方向に向かって右方の障害物に接触すると左側へ倒れるので左側の受信部接触センサ219dが接触を検出する。後退中に後方の障害物に接触すると前方へ倒れるので前側の受信部接触センサ219bが接触を検出する。
以上のように、筐体の一部が上方に突出する凸状部を有する場合、前記凸状部と障害物との接触を検出し制御部がその検出に基づいて障害物を回避するように走行を制御することにより、前記凸状部の損傷および障害物側の損傷を防ぐことができる。
When the wireless signal receiving unit 217 comes in contact with an obstacle on the left side in the forward direction, the radio signal receiving unit 217 falls to the right side, so the right-side receiving unit contact sensor 219c (not shown) detects contact. When the wireless signal receiving unit 217 contacts an obstacle on the right side in the forward direction, the radio signal receiving unit 217 falls to the left side, so that the left receiving unit contact sensor 219d detects the contact. When the vehicle touches an obstacle behind the vehicle while retreating, the vehicle falls forward, so the front receiving unit contact sensor 219b detects the contact.
As described above, when a part of the housing has a convex portion protruding upward, the contact between the convex portion and the obstacle is detected, and the control unit avoids the obstacle based on the detection. By controlling the travel, damage to the convex portion and damage on the obstacle side can be prevented.
(実施の形態4)
≪無線信号発信器からの無線信号による制御≫
無線信号受信部217は、操作リモコンから無線信号として送られるユーザからの指示を受信し、制御部11は受信した指示に応答して自走式掃除機1の動作を制御する。さらに無線信号受信部217は、充電台が発する無線信号を受信して、その無線信号を目標に充電台へ帰還する。
(Embodiment 4)
≪Control by radio signal from radio signal transmitter≫
The wireless signal receiving unit 217 receives an instruction from the user sent as a wireless signal from the operation remote controller, and the control unit 11 controls the operation of the self-propelled cleaner 1 in response to the received instruction. Further, the wireless signal receiving unit 217 receives a wireless signal emitted from the charging stand, and returns the wireless signal to the charging stand as a target.
その他に、無線信号受信部217は走行領域に設置される制御信号発信器からの無線信号を受信する。無線信号発信器の機能の一例は仮想壁機能である。仮想壁は、見えない壁として機能するものである。ユーザは自走式掃除機1が物理的に走行可能な領域内に進入させたくない場所があるとき、仮想壁用の無線信号発信器を、その場所に配置して目に見えない境界を形成する。この実施形態では無線信号として赤外光が用いられる。信号のフォーマットとしては、例えば家電製品協会が定めたいわゆる家製協フォーマットなどが適用可能である。ただし、光ではなく電波や他の媒体を用いて通信する構成でもよく、信号のフォーマットも前述の家製協フォーマットに限定されない。 In addition, the radio signal receiving unit 217 receives a radio signal from a control signal transmitter installed in the traveling area. An example of the function of the wireless signal transmitter is a virtual wall function. The virtual wall functions as an invisible wall. When there is a place where the user does not want to enter the area where the self-propelled cleaner 1 can physically travel, a radio signal transmitter for the virtual wall is arranged at that place to form an invisible boundary. To do. In this embodiment, infrared light is used as a radio signal. As the signal format, for example, a so-called home-made cooperative format determined by the Home Appliances Association is applicable. However, the communication may be performed using radio waves or other media instead of light, and the signal format is not limited to the above-mentioned home-made cooperative format.
自走式掃除機1の製造者は仮想壁用の信号に用いる識別コードを予め定めておく。制御部11は無線信号受信部217がその識別コードの光信号を受信すると仮想壁からの信号であると認識する。そして、その信号を超えて向こう側へ進入することのないように自走式掃除機1の走行を制御する。 The manufacturer of the self-propelled cleaner 1 predetermines an identification code used for the virtual wall signal. When the wireless signal receiving unit 217 receives the optical signal of the identification code, the control unit 11 recognizes that the signal is from the virtual wall. And the driving | running | working of the self-propelled cleaner 1 is controlled so that it may not enter the other side beyond the signal.
無線信号発信器の他の機能として、走行領域を複数のブロックに分割し、自走式掃除機1に何れのブロックかを認識させるナビゲーション機能が挙げられる。この場合は1以上の無線信号発信器を配置して走行領域を2以上のブロックに分割する。予めナビゲーション用の信号IDと各無線信号発信器に固有の識別コードを定めておく。固有の識別コードは、自走式掃除機1が走行する領域に複数の無線信号発信器が設置される場合にそれらが識別できれば足りる。固有の識別コードは、例えば無線信号発信器に切換スイッチを設けておき複数の無線信号発信器を設置する場合にユーザがそれぞれの無線信号発信器の識別コードが重複しないように設定してもよい。 As another function of the wireless signal transmitter, there is a navigation function that divides the traveling area into a plurality of blocks and makes the self-propelled cleaner 1 recognize which block. In this case, one or more radio signal transmitters are arranged to divide the traveling area into two or more blocks. A navigation signal ID and an identification code unique to each radio signal transmitter are determined in advance. The unique identification code only needs to be identified when a plurality of wireless signal transmitters are installed in an area where the self-propelled cleaner 1 travels. The unique identification code may be set so that the identification code of each wireless signal transmitter does not overlap when the wireless signal transmitter is provided with a changeover switch and a plurality of wireless signal transmitters are installed, for example. .
ユーザは自走式掃除機1が走行する領域内に無線信号発信器を配置する。そして、無線信号発信器で区切られたブロックをどの順番で走行するか、あるいは走行しないかを設定し、制御部11はその設定に従って走行する。制御部11は、各無線信号発信器が発する固有の識別コードに基づいて区切られたブロックを識別する。好ましくはその設定をユーザの手で行うための操作メニューが自走式掃除機1の製造者により提供される。その操作メニューは、通信部225を介して通信可能なパーソナルコンピュータやスマートフォンのアプリケーションとして提供される。 A user arranges a radio signal transmitter in an area where the self-propelled cleaner 1 travels. Then, in which order the blocks delimited by the radio signal transmitter are to be traveled or not to travel, the control unit 11 travels according to the setting. The control part 11 identifies the block divided based on the specific identification code which each radio signal transmitter emits. Preferably, the manufacturer of the self-propelled cleaner 1 is provided with an operation menu for performing the setting by the user's hand. The operation menu is provided as an application of a personal computer or a smartphone that can communicate via the communication unit 225.
図13は、この実施形態に係る無線信号発信器の例を示す外観斜視図である。図13に示すように、無線信号発信器231は、略直方体の形状をしており上面には電源をオンオフする電源スイッチ233、電源のオンオフおよび電池の状態を示す動作インジケーター235および発光強度を切換えるセンサ距離切換スイッチ237が配置されている。さらに光信号を全方向に照射する無指向性放射部239aが配置されている。側方には一方向に照射する指向性放射部239bが配置されている。無線信号発信器231の内部には信号発生回路および電源である電池を収容する電池室があり、底部の図示しない蓋を開けて電池が出し入れ可能である。 FIG. 13 is an external perspective view showing an example of a radio signal transmitter according to this embodiment. As shown in FIG. 13, the radio signal transmitter 231 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a power switch 233 for turning on / off the power, an operation indicator 235 indicating the power on / off and a battery state, and emission intensity are switched on the upper surface. A sensor distance changeover switch 237 is disposed. Further, an omnidirectional radiation portion 239a that irradiates optical signals in all directions is disposed. A directional radiation portion 239b that irradiates in one direction is disposed on the side. Inside the wireless signal transmitter 231 is a battery chamber that houses a battery that is a signal generation circuit and a power source, and the battery can be taken in and out by opening a lid (not shown) at the bottom.
図14は無線信号発信器231の一実施例の電気的な概略構成を示すブロック図である。図14に示すように、この無線信号発信器231は、電源スイッチ233、動作インジケーター235、センサ距離切替スイッチ237、無指向性放射部239a、指向性放射部239bを備える。それらは、外観を図13に示している。さらに、無線信号発信器231は、電池室に収容される電池243、電池の残容量を検出するバッテリー残量検出部241、識別コードが予め記憶された記憶部242および各部を制御する発信器制御部240を備える。発信器制御部240は、電源スイッチ233やセンサ距離切替スイッチ237の操作を検出する。また、記憶部240に格納された前記識別コードを参照して無指向性放射部239aおよび指向性放射部239bにその識別コードを含む光信号を出力させる。 FIG. 14 is a block diagram showing an electrical schematic configuration of an embodiment of the radio signal transmitter 231. As shown in FIG. 14, the radio signal transmitter 231 includes a power switch 233, an operation indicator 235, a sensor distance changeover switch 237, an omnidirectional radiation unit 239a, and a directional radiation unit 239b. They have the appearance shown in FIG. Further, the wireless signal transmitter 231 includes a battery 243 housed in the battery chamber, a battery remaining amount detection unit 241 that detects the remaining capacity of the battery, a storage unit 242 that stores an identification code in advance, and a transmitter control that controls each unit. The unit 240 is provided. The transmitter control unit 240 detects the operation of the power switch 233 and the sensor distance switch 237. Further, referring to the identification code stored in the storage unit 240, the omnidirectional radiation unit 239a and the directional radiation unit 239b are caused to output an optical signal including the identification code.
無指向性放射部239aからは無線信号発信器231の近傍に届く光信号が照射され自走式掃除機1が無指向性放射部239aに近づいて接触することのないようにしている。一方、指向性放射部239bからは遠方まで届く指向性の強い光信号が側方へ照射される。照射範囲は2メートルと4メートルがセンサ距離切換スイッチ237により選択可能である。照射範囲が2メートル以下で足りる用途の場合は電池の寿命がより長い2メートルの方を選択すればよい。
動作インジケーター235は、LEDランプであって電源スイッチ233がオフの状態で消灯し、オンの状態で点灯する。電池の残容量が十分ある間は緑色に点灯し残容量が減って交換時期が近づくと赤色に点灯する。
An optical signal reaching the vicinity of the wireless signal transmitter 231 is irradiated from the omnidirectional radiating unit 239a so that the self-propelled cleaner 1 does not approach and come into contact with the omnidirectional radiating unit 239a. On the other hand, a highly directional optical signal reaching far away from the directional radiation portion 239b is irradiated to the side. An irradiation range of 2 meters and 4 meters can be selected by the sensor distance changeover switch 237. For applications where the irradiation range is 2 meters or less, the longer battery life of 2 meters may be selected.
The operation indicator 235 is an LED lamp, and is turned off when the power switch 233 is turned off and turned on when the power switch 233 is turned on. Lights up green when the remaining battery capacity is sufficient, and lights up red when the remaining capacity decreases and the replacement time approaches.
この実施形態で、無線信号発信器231は仮想壁として機能する。内蔵の信号発生回路は、仮想壁用に定められた識別コードと無線信号発信器231に固有の識別コード情報の光信号を発する。さらに信号発生回路は、その光信号に電池の残量を表す電池情報を付加する。前記電池情報は、動作インジケーター235の点灯色を緑色と赤色とに切換える信号に対応してもよく、あるいは動作インジケーター235より多段階で電池残量を表してもよい。 In this embodiment, the wireless signal transmitter 231 functions as a virtual wall. The built-in signal generation circuit emits an optical signal of identification code defined for the virtual wall and identification code information unique to the wireless signal transmitter 231. Further, the signal generation circuit adds battery information indicating the remaining battery level to the optical signal. The battery information may correspond to a signal for switching the lighting color of the operation indicator 235 between green and red, or may represent the remaining battery level in multiple stages from the operation indicator 235.
自走式掃除機1が無線信号発信器231の照射する光信号を受信すると、制御部11は受信した信号に載せられた情報を解析する。即ち、識別コードに基づいて仮想壁の信号であると認識し、さらにどの無線信号発信器231からの信号かを認識する。そして、その信号を超えて向こう側へ進入することのないように自走式掃除機1の走行を制御する。さらに、その信号に付加された電池情報に基づいて、無線信号発信器231の電池の残量が少なくなって交換時期か到来しているか否かを判断する。 When the self-propelled cleaner 1 receives the optical signal emitted by the wireless signal transmitter 231, the control unit 11 analyzes the information placed on the received signal. That is, it is recognized as a virtual wall signal based on the identification code, and further, it is recognized from which radio signal transmitter 231 it is a signal. And the driving | running | working of the self-propelled cleaner 1 is controlled so that it may not enter the other side beyond the signal. Further, based on the battery information added to the signal, it is determined whether or not the replacement time has come because the remaining battery level of the wireless signal transmitter 231 has decreased.
交換時期が到来していると判断した場合、制御部11は、音声信号生成部221に音声信号を生成させスピーカ223からメッセージを発するようにしてもよい。メッセージは無線信号発信器231から光信号を受けた時に発してもよいがそのときは傍にユーザがいない場合もある。よって、その状態を記憶しておき、その後操作リモコンからの信号を受けたとき等、ユーザからの操作がなされたときにメッセージを発することが好ましい。どの無線信号発信器231の電池を交換すべきかユーザがわかるように固有の識別コードも知らせるとよい。例えば「1番です」と知らせると、ユーザは固有の識別コードを設定するスイッチが「1番」の位置にある無線信号発信器231を探して電池を交換することができる。あるいは該当の無線信号発信器231のある位置を記憶しておき、メッセージを発した後にその無線信号発信器231が置かれている場所へ走行しユーザを案内してもよい。 When it is determined that the replacement time has arrived, the control unit 11 may cause the audio signal generation unit 221 to generate an audio signal and issue a message from the speaker 223. The message may be issued when an optical signal is received from the wireless signal transmitter 231, but there may be no user nearby. Therefore, it is preferable to store the state and issue a message when an operation is performed by the user, such as when a signal is received from the operation remote controller. A unique identification code may be notified so that the user can know which radio signal transmitter 231 battery should be replaced. For example, when informing that “No. 1”, the user can search for the wireless signal transmitter 231 in which the switch for setting a unique identification code is in the “No. 1” position and replace the battery. Alternatively, a position where the corresponding wireless signal transmitter 231 is stored may be stored, and after a message is issued, the user may travel to a place where the wireless signal transmitter 231 is placed to guide the user.
また、音声メッセージの他に、通信部225を介してユーザが使用するスマートフォンなどの携帯通信端末等に電池の交換を促す情報を送信してもよい。
このようにすれば、ユーザが動作インジケーター235の赤色点灯を見過ごしても音声メッセージや携帯通信端末等への通知で無線信号発信器231の電池交換時期を知ることができる。
In addition to the voice message, information that prompts the user to replace the battery may be transmitted via the communication unit 225 to a mobile communication terminal such as a smartphone used by the user.
In this way, even when the user overlooks the red lighting of the operation indicator 235, the battery replacement time of the wireless signal transmitter 231 can be known by a voice message or notification to the mobile communication terminal.
以上に述べたように、
(i)この発明による自走式電子機器は、自走可能な筐体と、前記筐体に対して付勢された状態で該筐体の外周部に配置されるバンパーと、障害物との接触により前記付勢に抗して生じる前記バンパーの変位を検出する接触センサと、前記変位の検出に応答して前記障害物を避けて自走するように制御する制御部とを備え、前記筐体は、前記バンパーを連結する連結部を有し、前記連結部を支点として回動可能に前記バンパーを連結することを特徴とする。
As mentioned above,
(I) A self-propelled electronic device according to the present invention includes a self-propelled housing, a bumper disposed on the outer periphery of the housing in an urged state with respect to the housing, and an obstacle. A contact sensor for detecting the displacement of the bumper caused by the contact against the bias, and a control unit for controlling the vehicle so as to avoid the obstacle and respond to the detection of the displacement. The body has a connecting portion for connecting the bumper, and the bumper is connected to the connecting portion so that the bumper can be rotated about the connecting portion.
この発明において、筐体は、自走式電子機器の駆動機構、充電池や制御回路等を収めた外殻、即ち、キャビネットである。前述の実施形態において前記筐体は底板および天板に相当する。
また、外周部は、自走式電子機器の横側を取り巻く部分である。必ずしも全周である必要はなく一部を欠くが周の大半を含む態様も含まれる。
In this invention, the housing is an outer shell containing a drive mechanism, a rechargeable battery, a control circuit, and the like of a self-propelled electronic device, that is, a cabinet. In the above-described embodiment, the casing corresponds to a bottom plate and a top plate.
Moreover, an outer peripheral part is a part surrounding the side of a self-propelled electronic device. It is not always necessary to have the entire circumference, and a mode in which a part of the circumference is included but a part of the circumference is included is also included.
連結部は、筐体とバンパーとを変位可能に連結する。前述の実施例ではバンパーに形成されたボスと筐体である天板に形成されボスより径の大きな孔とによって両者が変位可能に連結されている。筐体が有する連結部はその孔に相当する。ただし、これに限定されるものでない。例えば、図11に示すようにバンパー側に孔(支点ボス貫通孔206)が形成され筐体側が連結部でとしてのボス(支点ボス)を有する態様がある。また、連結の機構はボスと孔に限るものではない。 A connection part connects a housing | casing and a bumper so that a displacement is possible. In the above-described embodiment, the boss formed on the bumper and the hole formed on the top plate as the casing and having a diameter larger than that of the boss are connected to be displaceable. The connecting portion of the housing corresponds to the hole. However, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, there is a mode in which a hole (fulcrum boss through-hole 206) is formed on the bumper side, and the housing side has a boss (fulcrum boss) as a connecting portion. Further, the coupling mechanism is not limited to the boss and the hole.
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
(ii)前記接触センサは、前記筐体の前方および右側からの接触を検出する第1接触センサと、前記筐体の前方および左側からの接触を検出する第2接触センサとを備えていてもよい。
このようにすれば、第1および第2の2つの接触センサで前方および側方の接触を検出できる。側方は斜め後方を含む。
Furthermore, the preferable aspect of this invention is demonstrated.
(Ii) The contact sensor may include a first contact sensor that detects contact from the front and right sides of the housing and a second contact sensor that detects contact from the front and left sides of the housing. Good.
If it does in this way, a front and a side contact can be detected with the 1st and 2nd contact sensors. The side includes diagonally rear.
(iii)付勢方向は前記筐体の前進方向に沿い、前記制御部は、前記筐体が前進中に前記第1接触センサが接触を検出したときは前方右側の障害物を避け、前記第2接触センサが接触を検出したときは前方左側の障害物を避けるように制御し、前記筐体が後退中に前記第1接触センサが接触を検出したときは後方左側の障害物を避け、前記第2接触センサが接触を検出したときは後方右側の障害物を避けるように制御してもよい。
このようにすれば、前記制御部は、前進中か後退中かに応じてかつ第1および第2接触センサの何れが接触を検出したかに応じて障害物のある方向を判断し、その判断に基づいて走行方向を決定することができる。
(Iii) The urging direction is along the forward direction of the casing, and the control unit avoids an obstacle on the right front side when the first contact sensor detects contact while the casing is moving forward. 2 When the contact sensor detects contact, control is performed so as to avoid an obstacle on the left side of the front, and when the first contact sensor detects contact while the housing is moving backward, avoid an obstacle on the left side of the rear, When the second contact sensor detects contact, control may be performed so as to avoid an obstacle on the right rear side.
If it does in this way, the said control part will judge the direction with an obstruction according to whether it is moving forward or retreating, and which of the 1st and 2nd contact sensors has detected contact, and the determination The traveling direction can be determined based on the above.
(iv)前記バンパーは、機器の少なくとも外周部および上縁部に配置されてもよい。
このようにすれば、自走式電子機器の外周部または上縁部と障害物との接触を検出できる。外周部は例えば側壁との接触であり、上縁部は例えばソファーの下など自走式電子機器の高さよりも低くて潜り込めない隙間へ進入しようとする際の接触である。
(Iv) The bumper may be disposed on at least an outer peripheral portion and an upper edge portion of the device.
In this way, it is possible to detect contact between the outer peripheral part or upper edge part of the self-propelled electronic device and the obstacle. The outer peripheral portion is, for example, contact with a side wall, and the upper edge portion is, for example, contact when attempting to enter a gap that is lower than the height of a self-propelled electronic device such as under a sofa and cannot be submerged.
(v)前記バンパーの外周部は、平面視略円環状であってもよい。このようにすれば、外周部に突出部分がないので旋回時や走行中に突出部分を障害物や壁に引っかける心配がない。 (V) The outer periphery of the bumper may be substantially annular in plan view. In this way, since there is no protruding portion on the outer peripheral portion, there is no fear that the protruding portion is caught on an obstacle or wall during turning or traveling.
(vi)前記筐体から上方に突出する可倒式の凸状部と、前記凸状部が障害物に接触して倒れる状態を検出する凸状部接触センサをさらに備え、前記制御部は、前記凸状部接触センサの検出に応答して前記障害物を避けて自走するように制御するようにしてもよい。このようにすれば、前記凸状部の損傷および障害物側の損傷を防ぐことができる。凸状部は実施の形態3における無線信号受信部に相当し、前記凸状部接触センサは実施の形態3における受信部接触センサに相当する。 (Vi) a tiltable convex portion protruding upward from the housing, and a convex portion contact sensor that detects a state in which the convex portion touches an obstacle and falls down, and the control unit includes: In response to detection by the convex portion contact sensor, control may be performed so as to avoid the obstacle and to run on its own. If it does in this way, the damage of the said convex-shaped part and the damage by the side of an obstruction can be prevented. The convex portion corresponds to the radio signal receiving unit in the third embodiment, and the convex portion contact sensor corresponds to the receiving unit contact sensor in the third embodiment.
(vii)外部の無線信号発信器から走行制御用の無線信号を受信する無線信号受信部をさらに備え、前記無線信号発信器は電池駆動されて前記無線信号に電池残量を表す電池情報を付加して送信し、前記制御部は受信した無線信号に基づいて走行を制御すると共に前記電池情報に基づいて電池の交換時期の到来をユーザに知らせるようにしてもよい。
(viii)前記自走式電子機器は、自走しながら掃除を行うもの、即ち自走式掃除機であってもよい。例えば、図1〜6に自走式掃除機の場合の具体的態様を示している。
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
(Vii) A radio signal receiving unit for receiving a radio signal for driving control from an external radio signal transmitter is further provided, and the radio signal transmitter is battery-driven to add battery information indicating the remaining battery level to the radio signal. The control unit may control the traveling based on the received radio signal and notify the user of the arrival of the battery replacement time based on the battery information.
(Viii) The self-propelled electronic device may be a device that performs cleaning while self-propelled, that is, a self-propelled cleaner. For example, the specific aspect in the case of a self-propelled cleaner is shown in Drawings 1-6.
Preferred embodiments of the present invention include combinations of any of the plurality of embodiments described above.
In addition to the embodiments described above, there can be various modifications of the present invention. These modifications should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The present invention should include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
1:自走式掃除機、 2a:底板、 2b:天板、 2c:バンパー、 2d:後方側板、 2e:スカート部、 3:蓋部、 9:回転ブラシ、 10:サイドブラシ、 11:制御部、 12:充電池、 14:障害物検出部、 14CL:左接触センサ、 14CR:右接触センサ、 14F:前方超音波センサ、 14L:左方超音波センサ、 14R:右方超音波センサ、 15:集塵部、 18:前方床面検出センサ、 19L:左輪床面検出センサ、 19R:右輪床面検出センサ、 21:動力部、 22L:左駆動輪、 22R:右駆動輪、 26:後輪、 31:吸気口、 32:排気口、 115:電動送風機、 117:イオン発生部、 119:ブラシモータ、 201L、201R:バンパーバネ、 203:バンパー支持ビス、 205:天板固定ビス、 206:支点ボス貫通孔、 207L、207R:前方ボス、 208L、208R:後方ボス、 209L、209R:スイッチレバー、 211L、211R:レバー押え部、 213:凹部、 215:支柱部、 217:無線信号受信部、 217a:可倒軸、 217b:バネ、 217c:自立バネ、 219、219a、219b、219c、219d:受信部接触センサ、 221:音声信号生成部、 223:スピーカ、 225:通信部、 231:無線信号発信器、 233:電源スイッチ、 235:動作インジケーター、 237:センサ距離切換スイッチ、 239a:無指向性放射部、 239b:指向性放射部、 240:発信器制御部、 241:バッテリー残量検出部、 242:記憶部、 243:電池、 300:障害物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Self-propelled cleaner, 2a: Bottom plate, 2b: Top plate, 2c: Bumper, 2d: Back side plate, 2e: Skirt part, 3: Cover part, 9: Rotating brush, 10: Side brush, 11: Control part , 12: rechargeable battery, 14: obstacle detection unit, 14CL: left contact sensor, 14CR: right contact sensor, 14F: front ultrasonic sensor, 14L: left ultrasonic sensor, 14R: right ultrasonic sensor, 15: Dust collector, 18: Front floor detection sensor, 19L: Left wheel floor detection sensor, 19R: Right wheel floor detection sensor, 21: Power unit, 22L: Left drive wheel, 22R: Right drive wheel, 26: Rear wheel 31: Inlet port, 32: Exhaust port, 115: Electric blower, 117: Ion generator, 119: Brush motor, 201L, 201R: Van -Spring, 203: Bumper support screw, 205: Top plate fixing screw, 206: Support boss through hole, 207L, 207R: Front boss, 208L, 208R: Rear boss, 209L, 209R: Switch lever, 211L, 211R: Lever holding part , 213: recessed portion, 215: support portion, 217: wireless signal receiving portion, 217a: tiltable shaft, 217b: spring, 217c: self-supporting spring, 219, 219a, 219b, 219c, 219d: receiving portion contact sensor, 221: sound Signal generation unit, 223: speaker, 225: communication unit, 231: wireless signal transmitter, 233: power switch, 235: operation indicator, 237: sensor distance selector switch, 239a: omnidirectional radiation unit, 239b: directional radiation Part 2 0: transmitter controller, 241: battery remaining amount detecting section, 242: storage unit, 243: cell, 300: obstacle
Claims (5)
前記筐体に対して付勢された状態で該筐体の外周部に配置されるバンパーと、
障害物との接触により前記付勢に抗して生じる前記バンパーの変位を検出する接触センサと、
前記変位の検出に応答して前記障害物を避けて自走するように制御する制御部とを備え、
前記筐体は、前記バンパーを連結する連結部を有し、前記連結部を支点として回動可能に前記バンパーを連結することを特徴とする自走式電子機器。 A self-propelled housing,
A bumper disposed on the outer periphery of the casing in a state of being biased with respect to the casing;
A contact sensor that detects displacement of the bumper that occurs against the bias by contact with an obstacle;
A control unit that controls to avoid the obstacle and to run in response to the detection of the displacement,
The case has a connecting part for connecting the bumper, and the bumper is connected to the bumper so as to be rotatable about the connecting part as a fulcrum.
前記制御部は、
前記筐体が前進中に前記第1接触センサが接触を検出したときは前方右側の障害物を避け、前記第2接触センサが接触を検出したときは前方左側の障害物を避けるように制御し、
前記筐体が後退中に前記第1接触センサが接触を検出したときは後方左側の障害物を避け、前記第2接触センサが接触を検出したときは後方右側の障害物を避けるように制御する請求項2に記載の自走式電子機器。 The biasing direction is along the forward direction of the housing,
The controller is
When the first contact sensor detects contact while the housing is moving forward, control is performed so as to avoid an obstacle on the right front side, and when the second contact sensor detects contact, control is performed so as to avoid an obstacle on the left front side. ,
When the first contact sensor detects contact while the housing is retracting, control is performed so as to avoid an obstacle on the left rear side, and to avoid an obstacle on the rear right side when the second contact sensor detects contact. The self-propelled electronic device according to claim 2.
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