JP2014226266A

JP2014226266A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2014226266A
Application number: JP2013107356A
Authority: JP
Inventors: 阿部　功一; Koichi Abe; 功一阿部
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: JP6189636B2

Abstract

【課題】自律走行の精度を向上した電気掃除機を提供する。
【解決手段】電気掃除機11は、本体ケース12を有する。電気掃除機11は、本体ケース12に回転可能に設けられ、本体ケース12を走行可能とする駆動輪15を有する。電気掃除機11は、本体ケース12に回転可能に設けられた旋回輪17を有する。電気掃除機11は、駆動輪15および旋回輪17よりも進行方向側の位置での本体ケース12の下部のクリアランスを検出する段差センサ21を有する。電気掃除機11は、本体ケース12の床面Ｆに対する進行方向に沿う方向の傾斜量を検出する傾斜検出手段50を有する。電気掃除機11は、段差センサ21により検出したクリアランスと傾斜検出手段50により検出した傾斜量とに基づき、床面Ｆ上の段差の乗り越えの可否を判断する制御手段を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、本体ケースの下部のクリアランスを検出する検出手段を備えた電気掃除機に関する。

従来、例えばセンサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面としての床面上を自律走行しながら床面を掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。このような電気掃除機は、集塵部などを有する掃除機本体の本体ケースの下部に、掃除機本体(本体ケース)を走行させる駆動輪が両側に配置されているとともに、走行を補助する従動輪である旋回輪が前側に配置されている。

電気掃除機が走行する床面は一般に平坦であることが好ましいものの、実際には段差が生じていたり、大きな塵埃などが床面上に位置していたりすることがある。このような段差などは、走行を著しく妨げるものでない限り、回避することなく乗り越えるようにすることで、掃除可能な面積を広げることができる。

そこで、電気掃除機の本体ケースの下部に、この本体ケースの下部のクリアランス、すなわち、この本体ケースの下部と床面側との距離を検出する検出手段としての段差センサを旋回輪の前方に配置し、この段差センサにより検出した本体ケースの下部のクリアランスに基づいて走行制御をする。具体的には、例えば床面上に所定の高さ以下で突出する凸段差、あるいは所定の深さ以下で窪む凹段差などは、それを乗り越えて走行し、また、所定の高さ以上で突出する凸段差、あるいは所定の深さ以上で窪む、例えば階段などの凹段差については、走行方向を変えて回避する。

しかしながら、例えば床面上の所定の高さ以下の凸段差を乗り越えるために旋回輪を凸段差に乗り上げたときなど、本体ケースが床面に対して前後方向に傾いたときには、段差センサにより検出する本体ケース下部のクリアランス値が本体ケースの傾きに応じて変動する。そのため、例えば段差センサにより検出したクリアランス値が大きい場合、凸段差に旋回輪が乗り上げて本体ケースが傾いているだけなのか、床面に回避すべき深さの凹段差が実際にあるのかを区別できない。

特開平６−１２５８６１号公報特開平７−３２２９７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、自律走行の精度を向上した電気掃除機を提供することである。

実施形態の電気掃除機は、本体ケースを有する。また、この電気掃除機は、本体ケースに回転可能に設けられ、この本体ケースを走行可能とする駆動輪を有する。さらに、この電気掃除機は、本体ケースに回転可能に設けられた従動輪を有する。また、この電気掃除機は、駆動輪および従動輪よりも進行方向側の位置での本体ケースの下部のクリアランスを検出する検出手段を有する。さらに、この電気掃除機は、本体ケースの被掃除面に対する進行方向に沿う方向の傾斜量を検出する傾斜検出手段を有する。そして、この電気掃除機は、検出手段により検出したクリアランスと傾斜検出手段により検出した傾斜量とに基づき、被掃除面上の段差の乗り越えの可否を判断する制御手段を有する。

一実施形態の電気掃除機を模式的に示す側面図であり、(a)は被掃除面に対して本体ケースの前側が後側よりも上方に位置するように傾斜した状態を示し、(b)は被掃除面上の凹状の段差を検出した状態を示す。同上電気掃除機を模式的に示す側面図であり、(a)は被掃除面に対して本体ケースの前側が後側よりも下方に位置するように傾斜した状態を示し、(b)は被掃除面上の凸状の段差を検出した状態を示す。同上電気掃除機を下方から示す平面図である。同上電気掃除機の一部を拡大して模式的に示す断面図であり、(a)は同上電気掃除機の本体ケースの下部のクリアランスが相対的に大きい場合の検出手段近傍を示し、(b)は同上電気掃除機の本体ケースの下部のクリアランスが相対的に小さい場合の検出手段近傍を示す。同上電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。同上電気掃除機の動作を模式的に示す側面図であり、(a)は凸状の段差を乗り越える動作を示し、(b)は凹状の段差を乗り越える動作を示し、(c)は乗り越え不可能な凸状の段差を回避する動作を示し、(d)は乗り越え不可能な凹状の段差を回避する動作を示す。

以下、一実施形態の構成を図１ないし図６を参照して説明する。

図１ないし図６において、11は電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、本実施形態では、この電気掃除機11として、被掃除面としての床面Ｆ上を自律走行(自走)しつつ床面Ｆを掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナを例に挙げて以下説明する。

そして、この電気掃除機11は、中空状の本体ケース12と、この本体ケース12内に収容された電動送風機13と、この電動送風機13の吸込側に連通する集塵部14と、例えば複数(一対)の駆動輪15と、これら駆動輪15を駆動させる駆動手段としてのモータ16と、旋回用の旋回輪17と、本体ケース12の下部に床面Ｆ上を旋回可能に取り付けられた例えば一対の補助清掃部(旋回清掃部)としてのサイドブラシ18と、これらサイドブラシ18をそれぞれ駆動させる旋回駆動手段としての旋回モータ19と、複数の距離検出手段としての測距センサ20と、本体ケース12の下部のクリアランスを検出する検出手段としての段差センサ21と、本体ケース12の下部のクリアランスを検出する後部検出手段としての後部センサ22と、回路基板などにより構成された制御手段23と、電源部を構成する電池である二次電池24とを備えている。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース12)の走行方向に沿った方向を前後方向(図３などに示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向として説明する。

本体ケース12は、例えば合成樹脂などにより平坦な円柱状(円盤状)などに形成されており、円形状の下面12aに、集塵部14に連通する集塵口としての吸込口25が床面Ｆに対向して開口形成されている。また、本体ケース12の上部には、図示しないが、各種操作パネルおよび表示部などが配置されている。そして、本体ケース12と、この本体ケース12の内部に収容された電動送風機13、各モータ16、各旋回モータ19、測距センサ20、段差センサ21、後部センサ22、制御手段23および二次電池24と、集塵部14と、サイドブラシ18などとにより、駆動輪15によって床面Ｆ上を走行される掃除機本体26が構成されている。

吸込口25は、左右方向に長手状、すなわち横長に形成され、本体ケース12の下面12aの中央部よりも後方の位置で、かつ、左右方向の中央部に開口されている。この吸込口25は、外縁部が本体ケース12の下面12aから床面Ｆ側である下方に向けて突出するノズル部27によって囲まれている。また、この吸込口25には、回転清掃体としての回転ブラシ31が回転可能に配置されている。

ノズル部27は、開口面積が下側(先端側)へと徐々に狭くなるように形成されており、その下端(先端)が吸込口25の前部および後部を区画している。

回転ブラシ31は、例えば長尺の軸部の外周面に、径方向に螺旋状に複数の清掃体部が壁状に突出して取り付けられて構成されている。この回転ブラシ31は、下側が吸込口25から本体ケース12の下面12aの下方へと突出しており、電気掃除機11を床面Ｆ上に載置した状態で下側に位置する清掃体部の先端が床面Ｆに接触するように構成されている。そして、この回転ブラシ31は、回転清掃体駆動手段としての駆動モータ34により回転駆動される。

駆動モータ34は、本体ケース12(掃除機本体26)の内部に収容されており、機構部としての図示しないギヤ機構を介して回転ブラシ31と接続されている。

電動送風機13は、例えば吸込側を後方に向けて、かつ、軸方向を前後方向(水平方向)に沿わせて本体ケース12の内部に収容されており、吸込側が集塵部14と連通している。

集塵部14は、電動送風機13の駆動により吸込口25から吸い込まれた塵埃を捕集するものであり、例えば本体ケース12の後部に位置している。

各駆動輪15は、電気掃除機11(掃除機本体26)を床面Ｆ上で走行(自律走行)させる、すなわち走行用のものであり、左右幅方向に沿って図示しない回転軸を有する扁平な円盤状に形成されている。また、これら駆動輪15は、本体ケース12(掃除機本体26)の下部の前後方向の中心付近の位置にて、吸込口25の両側方に幅方向に互いに離間されて配置されており、幅方向に対称な位置となっている。さらに、これら駆動輪15は、例えば図示しない懸架装置(サスペンション)によって本体ケース12に対してそれぞれ上下方向に弾性的に支持されており、これら懸架装置によって、各駆動輪15は本体ケース12の下面12aから下方へと突出する方向(下方)に向けて付勢されている。

各モータ16は、例えば駆動輪15のそれぞれに対応して配置されており、各駆動輪15を独立して駆動させることが可能となっている。これらモータ16は、各駆動輪15に直接接続されていてもよいし、ギヤ、あるいはベルトなどの図示しない伝達手段を介して各駆動輪15と接続されていてもよい。

旋回輪17は、本体ケース12の幅方向の略中央部で、かつ、前部、すなわち駆動輪15よりも前方に位置しており、床面Ｆに沿って旋回可能で床面Ｆとの接触によって本体ケース12の進行方向に回動する従動輪である。すなわち、この旋回輪17は、掃除機本体26の前端近傍に位置している。

各サイドブラシ18は、旋回本体部としての清掃部本体であるハブ部36と、このハブ部36から径方向へと放射状に突出して床面Ｆと接触する複数の清掃体としてのブラシ毛37とをそれぞれ有している。そして、サイドブラシ18，18は、本体ケース12(掃除機本体26)の下部にて駆動輪15，15の前方でかつ旋回輪17の後方の両側方の位置に配置されている。

ハブ部36は、剛性を有する例えば硬質の部材(硬質の合成樹脂)によって成形されている。そして、このハブ部36の中央部が本体ケース12の下面12aに旋回可能に軸支されている旋回軸となっている。

また、各ブラシ毛37は、例えば可撓性(弾性)を有する合成樹脂などの部材により線状に形成されており、複数本ずつで束ねられて毛束であるブラシ毛部38を構成し、これらブラシ毛部38がハブ部36の外周にそれぞれ植毛されて、ハブ部36の周方向に互いに略等間隔(等角度)に離間されている。これらブラシ毛37(ブラシ毛部38)は、基端側から先端側へと、下方に向けて傾斜状に突出し、電気掃除機11を床面Ｆ上に載置した状態で先端側が床面Ｆと接触してこの床面Ｆに沿って変形し、ハブ部36の回転(旋回)によってこのハブ部36と一体的に回転して床面Ｆの塵埃を掻き取るようになっている。

各旋回モータ19は、下方に突出する図示しない回転軸が各ハブ部36に接続されており、各サイドブラシ18を、本体ケース12の幅方向中心側へと、換言すれば右側のサイドブラシ18を左側へと、左側のサイドブラシ18を右側へと、すなわち各サイドブラシ18により塵埃を吸込口25側へと掻き集めるようにそれぞれ回転可能である。

測距センサ20は、例えば超音波センサ、赤外線センサ、あるいは画像センサなどの非接触のセンサであり、例えば本体ケース12の外周の前部ないし両側部に亘って配置され、本体ケース12の前方の障害物(壁部)および側方の障害物(壁部)などの有無、およびそれらと本体ケース12との距離などをそれぞれ検出可能となっている。

段差センサ21は、例えば駆動輪15，15および旋回輪17の進行方向側である前方にて本体ケース12の下面12aに取り付けられている。

また、後部センサ22は、例えば駆動輪15，15、旋回輪17および吸込口25の反進行方向側である後方にて本体ケース12の下面12aに取り付けられている。

これらセンサ21，22は、本体ケース12の幅方向の中央部(幅方向の中心線と交差する位置)に配置されている。これらセンサ21，22は、例えばラインセンサ(ＰＳＤ)などの非接触の光学センサであり、本体ケース12の下部のクリアランス、すなわち、本体ケース12の下面12aとこの下面12aの下部に対向する床面Ｆ(または床面Ｆ上に位置する障害物などの対向物)との間の距離を測定するように構成されている。また、これらセンサ21，22は、本体ケース12の下面12aに開口された取付開口部47に取り付けられ、下方に向けて光(レーザ光、赤外光など)を照射する発光部48と、この発光部48から発光された光の床面Ｆ(対向物)からの反射光を検出する受光部49とを備えている。さらに、これらセンサ21，22は、本体ケース12の下面12aに対して突出しない、すなわちこの下面12aと面一、またはこの下面12aよりも上側に位置して配置されている。そして、これらセンサ21，22は、発光部48から発光された光を受光部49によって受光する位置のずれに基づいて床面Ｆ(対向物)との距離を検出可能(図４(a)および図４(b))であり、この検出結果を制御手段23へと出力可能である。

制御手段23は、例えばタイマなどの計時手段、メモリなどの記憶手段およびマイコンなどの制御部を備えており、電動送風機13、各モータ16、測距センサ20、段差センサ21、後部センサ22、および、駆動モータ34などと電気的に接続され、測距センサ20による検出結果に基づいて、電動送風機13および各モータ16などの駆動を制御可能である。また、この制御手段23は、段差センサ21の検出値S1および後部センサ22の検出値S2とそれらの変化(変化量)に基づいて、本体ケース12の床面Ｆに対する前後方向の傾斜を検出可能となっている。すなわち、この制御手段23とセンサ21，22とにより、本体ケース12の床面Ｆに対する進行方向に沿う方向の傾斜量、すなわち前後方向の傾斜量Ｌを検出する傾斜検出手段50が構成されている。

二次電池24は、制御手段23、電動送風機13、各モータ16、測距センサ20、段差センサ21、後部センサ22および駆動モータ34などに給電するものである。この二次電池24は、例えば旋回輪17の中心軸よりも前側の位置に配置されている。そして、この二次電池24は、例えば本体ケース12の下面12aなどに位置する図示しない充電端子と電気的に接続されており、例えば室内(部屋)の所定位置などに設置された所定の図示しない充電台に対して充電端子が接続されることによって充電可能となっている。

次に、上記一実施形態の動作を説明する。

電気掃除機11は、例えば制御手段23に予め設定された所定時刻などとなると、制御手段23が電動送風機13、各旋回モータ19(各サイドブラシ18)および駆動モータ34(回転ブラシ31)を駆動させ、例えば充電台から掃除を開始する。なお、掃除の開始位置は、電気掃除機11の走行開始位置、あるいは部屋の出入り口など、任意の場所に設定可能である。

この電気掃除機11は、制御手段23がモータ16，16を回転駆動させて駆動輪15，15により床面Ｆ上を自律走行する。このとき、制御手段23は、測距センサ20を介して例えば掃除領域の周囲を囲む壁部や掃除領域内の障害物などとの距離を検出したり、段差センサ21(および後部センサ22)を介して本体ケース12の下部のクリアランスを検出したりすることで電気掃除機11の位置や走行状態を監視し、測距センサ20および段差センサ21からの検出に対応して、障害物を回避したり段差を乗り越えたりしながら床面Ｆ上を走行する。

そして、電気掃除機11は、各サイドブラシ18によって掻き集められた床面Ｆ上の塵埃を、電動送風機13の駆動によって発生した負圧が集塵部14を介して作用した吸込口25により空気とともに吸い込み、かつ、回転ブラシ31によって集塵部14へと掻き上げる。この塵埃は、集塵部14により分離および捕集されるとともに、塵埃が分離された空気は、電動送風機13に吸い込まれ、この電動送風機13を冷却した後、排気風となって本体ケース12に設けられた図示しない排気口から外部へと排気される。

掃除領域の掃除が終了したと判断した場合には、制御手段23は、電気掃除機11を充電台の位置まで自律走行させ、電動送風機13などを停止させるとともに、充電台に充電端子を(機械的および電気的に)接続させてモータ16，16を停止させ、運転を終了して二次電池24を充電する。

ここで、電気掃除機11の走行制御の際には、掃除機本体26(本体ケース12)は通常前方向へと走行(前進)する。このとき、段差センサ21により本体ケース12前方の下部のクリアランスを検出することで、本体ケース12前方の床面Ｆに段差Ｄが生じているかどうかを制御手段23が判断する。具体的に、複数、例えば大小２つの互いに異なる第１の所定の閾値TH1および第２の所定の閾値TH2(TH1＜TH2)と段差センサ21の検出値S1とを比較し、この検出値S1が第１の所定の閾値TH1より大きく第２の所定の閾値TH2より小さい場合(TH1＜S1＜TH2)には、段差Ｄが乗り越え可能な小さい凸段差(段差D1)、あるいは凹段差(段差D2)であるものと判断し、前進を続行する(図６(a)および図６(b))。また、検出値S1が第１の所定の閾値TH1以下である場合(S1≦TH1)には、例えば段差Ｄが乗り越え不可能な比較的大きい凸段差(段差D3)であるものと判断し、段差D3に対して後退したり、旋回して異なる方向に前進したりするなど、走行方向(走行状態)を変化させることで段差D3を回避する(図６(c))。さらに、検出値S1が第２の所定の閾値TH2以上である場合(S1≧TH2)には、段差Ｄが、例えば階段などの本体ケース12が落下する程度の比較的大きい凹段差(段差D4)であるものと判断し、段差D4に対して後退したり、旋回して異なる方向に前進したりするなど、走行方向(走行状態)を変化させることで段差D4を回避する(図６(d))。

そして、上記の判断の際、制御手段23では、段差センサ21の検出値S1および後部センサ22の検出値S2とそれらの変化(変化量)に基づいて(傾斜検出手段50により)検出した本体ケース12の床面Ｆに対する前後方向の傾斜量Ｌにより、各閾値TH1，TH2と各検出値S1，S2との少なくともいずれかが重み付けされる。制御手段23は、例えば検出値S1が増加(減少)し検出値S2が減少(増加)したときには、検出値S1と検出値S2との差を取ることで、本体ケース12の床面Ｆに対する前後方向の傾斜量Ｌを判断する。また、制御手段23は、検出値S1が増加(減少)し検出値S2が実質的に変化しない場合には、本体ケース12は傾斜しておらず、本体ケース12の下部前側に凹段差(凸段差)が位置するものと判断し、傾斜量Ｌを０に設定する。同様に、制御手段23は、検出値S2が増加(減少)し検出値S1が実質的に変化しない場合には、本体ケース12は傾斜しておらず、本体ケース12の下部後側に凹段差(凸段差)が位置するものと判断し、傾斜量Ｌを０に設定する。そして、傾斜量Ｌに応じた値を閾値TH1，TH2に対して加算(減算)したり、検出値S1に対して減算(加算)したりするなど、傾斜量Ｌに応じた重み付けをした上で上記の各判断をする。

例えば、段差センサ21の検出値S1が増加し、後部センサ22の検出値S2が減少するとともに、検出値S1が検出値S2よりも大きい場合には、本体ケース12は前側が後側に対して上方に位置するように傾斜している状態、例えば旋回輪17が乗り越え可能な凸状の段差D1に乗り上げた状態であると想定される(図１(a))。このため、段差センサ21の検出値S1は、段差D1を越えた位置での床面Ｆに対して段差D1の高さ分だけ大きくなるので、傾斜量Ｌに応じて各閾値TH1，TH2を増加させる、または、検出値S1を減少させて、検出値S1と各閾値TH1，TH2とを比較することで、例えば深い凹状の段差D4を略水平状の床面Ｆなどに検出した場合(図１(b))との区別が可能になる。

同様に、段差センサ21の検出値S1が減少し、後部センサ22の検出値S2が増加するとともに、検出値S2が検出値S1よりも大きい場合には、本体ケース12は前側が後側に対して下方に位置するように傾斜している状態、例えば旋回輪17が乗り越え可能な凹状の段差D2に位置している状態であると想定される(図２(a))。このため、段差センサ21の検出値S1は、段差D2を超えた位置で床面Ｆに対して段差D2の深さ分だけ小さくなるので、傾斜量Ｌに応じて各閾値TH1，TH2を減少させる、または、検出値S1を増加させて、検出値S1と各閾値TH1，TH2とを比較することで、例えば高い凸状の段差D3を略水平状の床面Ｆなどに検出した場合(図２(b))との区別が可能になる。

なお、重み付けについては、傾斜量Ｌにリニアに対応してもよいし、傾斜量Ｌを単数、あるいは複数の閾値と比較し、それらとの大小関係に基づいて、予め設定されたテーブルなどを用いて複数から適宜選択して設定してもよい。

また、例えば傾斜量Ｌは、(検出値S1)−(検出値S2)として求めると、本体ケース12の前側が後側よりも上方に位置するように傾斜している場合(S1＞S2)にプラス値、本体ケース12の後側が前側よりも上方に位置するように傾斜している場合(S1＜S2)にマイナス値となり、符合を含めて本体ケース12の傾斜方向を判断できる。

さらに、床面Ｆの段差Ｄとは、床面Ｆそのものの凹凸だけでなく、床面Ｆ上に載置された物体や床面Ｆ上の塵埃などにより生じる凹凸を含むものとする。

以上説明した一実施形態によれば、段差センサ21により検出した本体ケース12の下部の駆動輪15、15および旋回輪17よりも前方(進行方向側)のクリアランスと本体ケース12(電気掃除機11)の前後方向の傾斜量Ｌとに基づき、床面Ｆ上の段差Ｄの乗り越えの可否を判断することで、例えば旋回輪17が凸状の段差Ｄに乗り上げたり、凹状の段差Ｄに入り込んだりすることによって本体ケース12が傾斜することで段差センサ21により検出するクリアランスが大きくなったり小さくなったりする場合と、床面Ｆに位置する大きい凸状の段差Ｄや深い凹状の段差Ｄを検出した場合とを明確に区別できる。したがって、乗り越えられる段差Ｄと乗り越えられない段差Ｄとを精度よく識別でき、この識別に基づいて自律走行の精度を向上できる。

具体的に、傾斜検出手段50により検出した傾斜量Ｌに応じて設定(補正)された閾値と段差センサ21により検出したクリアランスとを比較する、あるいは、段差センサ21により検出したクリアランスを傾斜検出手段50により検出した傾斜量Ｌに応じて補正した値と所定の閾値とを比較することにより、制御手段23が床面Ｆ上の段差Ｄの乗り越えの可否を判断することで、段差Ｄの乗り越えの可否を確実に判断でき、自律走行の精度をより向上できる。

すなわち、例えば電気掃除機11が乗り越え可能な凸状の段差Ｄの高さ以上の深さの凹状の段差Ｄや、電気掃除機11が乗り越え可能な凹状の段差Ｄの深さ以上の高さの凸状の段差Ｄについては、基本的に回避するように走行制御すべきであるものの、段差センサ21により検出する段差Ｄの前方のクリアランスは、その段差Ｄの乗り越え中にはその段差Ｄの高さや深さによって変わるので、このような場合に誤検出しないためにクリアランスと比較する閾値に予め余裕を持たせると、実際には乗り越え不可能な(乗り越えようとすることが好ましくない)高さや深さの段差Ｄまでも乗り越え可能と誤判断するおそれがある。そこで、傾斜検出手段50によって本体ケース12の前後方向の傾斜量Ｌを検出し、その傾斜量Ｌに応じて段差Ｄの乗り越え中などの本体ケース12の傾斜に伴う検出クリアランスの増減を相殺することで、段差Ｄの乗り越えの可否を精度よく検出できるので、乗り越え不可能な凸状の段差Ｄに引っ掛かったり、乗り越え不可能な凹状の段差Ｄに落ち込んだりすることを精度よく防止でき、自律走行の精度を向上できるため、床面Ｆをより効率よく、かつ、確実に掃除できる。

また、段差センサ21を傾斜検出手段50の一部とし、この段差センサ21の検出値S1を利用して傾斜検出手段50が本体ケース12の前後方向の傾斜量Ｌを検出することにより、別途の傾斜検出手段が不要であり、部品の共通化が図れて製品コストをより低減できる。

そして、傾斜検出手段50が、段差センサ21の検出値S1および後部センサ22の検出値S2と、これら検出値S1，S2の変化とによって本体ケース12(電気掃除機11)の前後方向の傾斜を検出するので、傾斜検出手段50によって本体ケース12の前後方向の傾斜を、簡単な構成でより確実に検出できる。

なお、上記一実施形態において、センサ21，22は、例えば赤外線センサや超音波センサなどの非接触の任意のセンサとすることもできる。

また、センサ21，22は、例えば取付開口部47と発光部48との間に亘って配置された発光用導光体によって、発光部48からの発光を本体ケース12の下方へと取付開口部47から照射するとともに、取付開口部47と受光部49との間に亘って配置された受光用導光体によって、本体ケース12の下方からの反射光を受光部49へと導くようにすることで、本体ケース12の任意の位置に発光部48と受光部49とを配置してもよい。すなわち、段差センサ21は、駆動輪15，15および旋回輪17の前方の位置で本体ケース12の下部のクリアランスを検出できれば、また、後部センサ22は、駆動輪15，15および旋回輪17の後方の位置で本体ケース12の下部のクリアランスを検出できれば、それぞれ必ずしも発光部48および受光部49を取付開口部47に直接配置しなくてもよい。

さらに、傾斜検出手段50としては、例えば本体ケース12に設けた加速度センサなどを用いることも可能である。すなわち、本体ケース12の床面Ｆに対する前後方向の傾斜を段差センサ21と別途の傾斜検出手段50によって検出してもよい。この場合には、後部センサ22は不要である。

また、旋回輪17を駆動輪15，15よりも後方に配置してもよい。この場合には、段差センサ21を駆動輪15，15よりも前方に配置し、後部センサ22を旋回輪17よりも後方、あるいは旋回輪17，17よりも後方に配置することで、同様の作用効果を奏することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気掃除機
12 本体ケース
15 駆動輪
17 従動輪である旋回輪
21 検出手段としての段差センサ
22 後部検出手段としての後部センサ
23 制御手段
50 傾斜検出手段
Ｆ被掃除面としての床面

Claims

本体ケースと、
この本体ケースに回転可能に設けられ、この本体ケースを走行可能とする駆動輪と、
前記本体ケースに回転可能に設けられた従動輪と、
前記駆動輪および前記従動輪よりも進行方向側の位置での前記本体ケースの下部のクリアランスを検出する検出手段と、
前記本体ケースの被掃除面に対する進行方向に沿う方向の傾斜量を検出する傾斜検出手段と、
前記検出手段により検出したクリアランスと前記傾斜検出手段により検出した傾斜量とに基づき、被掃除面上の段差の乗り越えの可否を判断する制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
制御手段は、傾斜検出手段により検出した傾斜量に応じて設定された閾値と検出手段により検出したクリアランスとを比較することにより、被掃除面上の段差の乗り越えの可否を判断する
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
制御手段は、検出手段により検出したクリアランスを傾斜検出手段により検出した傾斜量に応じて補正した値と所定の閾値とを比較することにより、被掃除面上の段差の乗り越えの可否を判断する
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
検出手段は、傾斜検出手段の一部をなし、
前記傾斜検出手段は、前記検出手段により検出したクリアランスを用いて本体ケースの被掃除面に対する進行方向の傾斜量を検出する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
傾斜検出手段は、駆動輪および従動輪よりも反進行方向側の位置での本体ケースの下部のクリアランスを検出する後部検出手段を備え、検出手段と前記後部検出手段とのそれぞれで検出した前記本体ケースの下部のクリアランスとその変化に基づいて前記本体ケースの傾斜量を検出する
ことを特徴とした請求項４記載の電気掃除機。