JP2016002453A

JP2016002453A - 自走式清掃装置の走行方法

Info

Publication number: JP2016002453A
Application number: JP2015067843A
Authority: JP
Inventors: ▲じぇぬ▼賢馬; Tian-Shian Ma; 庚達林; Keng Ta Lin
Original assignee: Uni Ring Tech Co Ltd
Current assignee: Uni Ring Tech Co Ltd
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-01-12
Also published as: TW201545699A

Abstract

【課題】らせん走行モードと、障害物沿い走行モードと、ランダム走行モードとを含む、自走式清掃装置の走行方法を提供する。【解決手段】この３つの走行モードがそれぞれ順を追って所定の時間を実行される。そのうち、障害沿い走行モードにおいて、本発明の自走式清掃装置が障害物を検知したときは、まず後進して障害物を遠ざかる方向にいったん回転してから前進し障害物を回避し、引き続き、本体を障害物に接近する方向に前進し、障害物を見つけ出す。このように、繰り返して障害物の回避と障害物を見つけることによって、本体を障害物の周りに沿って走行される。【選択図】図３

Description

本発明は走行方法に関し、特に自主的に清掃を実行できる自走式清掃装置に関する。

一般の自走式清掃装置は清掃表面の清掃効率を向上するために、様々な走行モードを設けられている。そのうち、良く見かける走行モードはランダム走行モード、Ｚ型走行モード、らせん走行モード、壁沿い走行モードなど、そのいずれか一つの走行モードまたはそれらを交互に組み合わせて使用し、自走式清掃装置の清掃表面に対するカーバー率を向上させる。中華民国特許Ｉ２６２７７７号（特許文献１）まわりで移動する床清掃装置において、一種の走行モード、おおむね円形を形成する自走式清掃装置が異物にぶつかるまで伸開線モードが実行される。このモードにおいて、検出ユニットは異物にぶつかるときに検出ユニットから信号を発生して制御ユニットに伝送される。引き続き、制御ユニットが本体を異物から遠ざかる方向に旋回させるように制御し、検出ユニットと異物を引き離した後に、新たに信号を発生し、制御ユニットが本体を所定距離に前進させた後、制御ユニットが本体を異物に対して所定角度を旋回させ、引き続きに前進させる。その後、検出ユニットが再び異物にぶつかると、再び本体を制御し異物を遠ざかる方向に旋回させて検出ユニットを異物と引き離せる。本体がこのルートに沿って移動すれば、異物の周りに沿って移動しながら清掃することができる。

中華民国特許Ｉ２６２７７７号

前述した中華民国特許Ｉ２６２７７７号（特許文献１）の本体はおおむね円形を形成しているため、もし、円形でない本体に使用された場合、図２Ｄに示すおおむね矩形を形成する本体１０の例を挙げると、本体１０が旋回するとき左右両端に位置するコーナ部が障害物にぶつかって、本体１０の方向変更がスムーズに行えることができないのみならず、前述した中華民国特許Ｉ２６２７７７号（特許文献１）によれば、本体を絶えずに異物にぶつかり異物の周りにそって移動する方法が採用されている。そこで、長時間の使用により、異物にぶつかるによって損傷するほか、本体と異物とぶつかるときに、やかましい騒音を形成してしまい、同じスペースで稼働する場合は、使用者がいらいらして気持ちを乱れる。

よって、本発明の目的は円形でない本体の自走式清掃装置に適用でき、かつ障害物にぶつかることなく、障害物に沿って走行できる自走式清掃装置の走行方法を提供する。

本発明の目的に基づき、自走式清掃装置は、自走式清掃装置によって障害物を検出したときに、自走式清掃装置はまず後進して障害物を遠ざかる方向に旋回した後に前進する障害物回避ステップと、自走式清掃装置が障害物を一定時間遠ざかった後に、自走式清掃装置を障害物の方向に前進させる障害物検出ステップと、を含む。

本発明によれば、自走式清掃装置の走行方法は、障害物回避ステップによって、本体をまず後進して障害物に対し自由に旋回可能な距離を確保し、円形でない本体については本体が旋回するとき障害物にぶつかることを避けられる。さらに、障害物検出ステップによって、障害物が検出されるまでに弧形経路を走行し、本体を障害物の方向に接近しやすい方向に接近させ、障害物を検出し障害物の周りに沿って走行させ、らせん走行モードと、障害物沿い走行モードと、ランダム走行モード、３つのモードを備え併せることによって、自走式清掃装置が一定時間に清掃表面に対するカーバー率を向上できる。さらに、らせん走行モードにおいて、複数の重なるらせん状の伸開線を形成して、清掃効率を向上できる。

本発明の実施例による自走式清掃装置本体の概略図である。本発明の実施例において、本体による障害物検出を示す図である。本発明の実施例において、本体を後進して障害物を遠ざかる態様を示す図である。本発明の実施例において、本体が障害物を遠ざかる方向に旋回した後ふたたび前進し障害物を避ける態様を示す図である。本発明の実施例において、本体を旋回したとき障害物にぶつかる態様を示す図である。本発明の実施例における３つの走行モードの切り替えフローを示す図である。本発明の実施例におけるらせん走行モードを示す図である。本発明の実施例における障害物沿い走行モードの制御フローを示す図である。本発明の実施例における障害物沿い走行モードを示す図である。本発明の実施例において、図６の局所拡大を示す図である。本発明の実施例におけるランダム走行モードを示す図である。

図１を参照する。図に示すように、本発明の実施例による自走式清掃装置１は、清掃表面の清掃作業に適用できる。

清掃表面において移動し、おおむね丸みを帯びた矩形を形成する本体１０と、

本体１０の周りに設ける複数センサー１１１を有し、センサー１１１によって赤外線または超音波などの信号発信及び受信し、非接触方式によって、本体１０まわりの前方にある障害物検出を行う検出ユニット１１と、

様々なデータの演算によって、本体１０を制御し複数の走行モードを実行させると共に、検出ユニット１１の検出情報を参照しながら、本体１０を制御して各種の機能を実行させる制御ユニット１２と、

本体１０下部の両側に設けられ、制御ユニット１２を介して、左駆動輪１３と右駆動輪１４の回転速度を制御することによって、本体１０に前進、後進、自転、旋回などの動作を実行する左駆動輪１３と右駆動輪１４と、

本体１０下部の一側に設けられ、本体１０まわりのホコリを本体１０の下部にかき集めた上、ホコリ入口１６より吸い込む側面清掃ブラシ１５と、本実施例において、側面清掃ブラシ１５は本体１０の右側のみに取り付けられているが、左右両側を合わせて取り付けることもできる。さらに、ホコリ入口１６に主清掃ブラシを付けて、ホコリ清掃効率を向上することもできる。

ホコリ入口１６に接続して、ホコリ入口１６から吸い込まれたホコリを集める収集箱１７と、収集箱１７に接続して、ホコリ入口１６と収集箱１７に負圧を提供し、ホコリをホコリ入口１６より吸い込み、収集箱１７にて確保して置く収集箱１７負圧機構１８と、を含む。

引き続き、図１、２Ａを参照する。本体１０が清掃表面において移動しているとき、検出ユニット１１によって前進方向に障害物Ｏを検出した場合は、障害物Ｏ回避ステップが実行される。障害物Ｏは例えば壁、柱、机の脚、椅子の足などである。障害物Ｏ回避ステップは、図２Ｂ、２Ｃを合わせて参照したい、本体１０が障害物Ｏを検出したときは、左駆動輪１３と右駆動輪１４を同時に逆方向に回転させ、本体１０をその姿勢にて所定時間を後進し障害物Ｏから所定距離を遠ざけて、本体１０が自由旋回可能な距離ｄを形成し、障害物Ｏから自由旋回可能な距離ｄを確保したとき、本体１０が障害物Ｏを引き離す方向に旋回した上、引き続き前進して障害物Ｏを回避する。本発明における旋回角度は本体１０周りに取り付けられたそれぞれ検出ユニット１１１によって障害物Ｏを検出することによって、異なる角度を回転される。旋回方向については、基本的に左側の検出ユニット１１１が先に障害物Ｏを検出した場合、本体１０は右側に旋回され、そて、右側の検出ユニット１１１が先に障害物Ｏを検出した場合、本体１０は左側に旋回され障害物Ｏを回避する。

引き続き、図１、３を参照する。制御ユニット１２は本体１０を制御し、らせん走行モード２０と、障害物沿い走行モード３０と、ランダム走行モード４０、複数種の走行モードを執行することができる、前記３つのモードはそれぞれ所定の走行時間を有する。使用するときは、本体１０はまずらせん走行モード２０を１〜５分を走行し、この時間を経過した後に、障害物沿い走行モード３０に切り替えて１〜５分を走行し、この時間を経過した後に、ランダム走行モード４０に切り替えて３〜１０分を走行し、この時間を経過した後に、再びらせん走行モード２０に切り替える。電気が消尽されるまでに、これを循環される。

引き続き、図１、３、４を参照する。本体１０はらせん走行モード２０を所定時間に実行するとき、本体１０はまず、伸開線によりある方向に向かって外部に旋回するように清掃範囲を拡大させる直径に進み、障害物Ｏを検出されたとき、本体１０はまず障害物回避ステップを実行し、本体１０をいったん後進してから方向を変更される。ここに注意されたいことは、左側または右側のセンサー１１１のいずれが障害物Ｏを検出しても、本体１０は外部に旋回する方向の逆方向に回転した後に、再び所定時間を直進してから、元の旋回方向に向かって新しい旋回伸開線に進行し、次回の旋回伸開線と前回の伸開線と重なることを避ける。本実施例において、側面清掃ブラシ１５を本体１０の右側に取り付けているため、本体１０は左に旋回しなければ最も外層のホコリを清掃することはできない。さらに、障害物Ｏを検出されたときには、逆方向に回転させた後に直進する方式によって、障害物Ｏ及び前回の伸開線を遠ざける。

引き続き、図１、３、５を参照する。らせん走行モード２０により所定時間を走行した後、本体１０は障害物沿い走行モード３０に切り替えて、障害物沿い走行モード３０はまず障害物Ｏを見つける。このとき、本体１０は伸開線に沿って最後に旋回した方向に所定時間１０〜６０秒を走行される。この所定時間に障害物Ｏを検出した場合は、障害物回避ステップが実行される。本体１０はまず所定距離ｄを後進させてから障害物Ｏを遠ざける方向に向かって再びに前進して、障害物検出ステップを実行される。その後、本体１０は障害物Ｏから所定時間を引き離した後に、左駆動輪１３と右駆動輪１４の回転スピードを制御し、本体１０を障害物Ｏの方向に向かって前進させる。もし、直進する所定時間に障害物Ｏを検出できない場合、本体１０は障害物検出ステップを実行される。それもなお障害物Ｏを見つかることができない場合は、再び所定時間に直進される。障害物Ｏを見つかるまで、前述フローを繰り返される。本体１０は障害物Ｏを見つかるまでに直進され、再び障害物Ｏを検出すると、障害物Ｏの周りに沿って走行する経路は、図６、７に示す通りである。本実施例において、側面清掃ブラシ１５は本体１０の右側に取り付けているため、障害物沿い走行モード３０において、本体１０が障害物Ｏを検出したとき、右側または左側のセンサー１１１が障害物Ｏを検出されても、すべては後進してから左側に旋回して障害物Ｏを回避した後に、右側に弧形経路に向かって、障害物Ｏを検出する方式により、本体１０を障害物Ｏの周りに沿って走行される。

引き続き、図３、７を参照する。障害物沿い走行モード３０にて所定時間を実行完了後、本体１０はランダム走行モード４０に切り替えて、ランダム走行モード４０にて所定時間を実行する際、本体１０によって障害物Ｏを検出した場合は、再び障害物Ｏが検出されるまで、障害物回避ステップを実行される。

本発明の自走式清掃装置１の走行方法は、障害物Ｏ回避ステップによって、本体１０をまず後進して障害物Ｏに対し自由に旋回できる距離ｄを確保し、円形本体１０のみならず、円形でない本体１０については本体１０が旋回するとき障害物Ｏにぶつかることを避けられる。さらに、障害物検出ステップによって、本体１０が障害物Ｏを検出されるまでに弧形経路Ｒを走行し、本体１０を障害物Ｏの方向に接近しやすい方向に接近させ、障害物Ｏを検出し障害物Ｏの周りに沿って走行させ、らせん走行モード２０と、障害物沿い走行モード３０と、ランダム走行モード４０と３つのモードを備え併せることによって、自走式清掃装置１が一定時間に清掃表面に対するカーバー率を向上できる。さらに、らせん走行モード２０において、複数の重なるらせん状の伸開線を形成して、清掃効率を向上できる。

以上に説明したものは本発明の好ましい実施例であり、本発明の実施範囲に制限を加わるものではない。よって、本発明の実施範囲および明細書の内容による等効果変化と修飾はなお本発明の特許登録の範疇に含まれるものとする。

１自走式清掃装置
１０本体
１１検出ユニット
１１１センサー
１２制御ユニット
１３左駆動輪
１４右駆動輪
１５側面清掃ブラシ
１６ホコリ吸い口
１７収集箱
１８負圧機構
２０らせん走行モード
３０障害物沿い走行モード
４０ランダム走行モード
ｄ距離
Ｏ障害物
Ｒ弧形経路

Claims

自走式清掃装置の走行方法であって、
前記自走式清掃装置によって障害物を検出された場合、前記自走式清掃装置はまず後進してから、前記障害物を遠ざかる方向に前進する、障害物回避ステップと、
前記自走式清掃装置は前記障害物を遠ざかる方向に所定時間を走行した後、前記自走式清掃装置を旋回させ、前記障害物の方向に向かって前進する、障害物検出ステップと、を備えることを特徴とする、自走式清掃装置の走行方法。
前記自走式清掃装置は、清掃表面において移動することができる本体と、非接触方式によって、前記本体周りの前記障害物を検出する検出ユニットと、各種数値の演算を実行し、前記本体を制御して、複数種の走行モードを実行する制御ユニットと、前記本体の両側に設けられ、前記本体によって前進、後進、自転、旋回稼働を実行する左駆動輪と、右駆動輪と、を備えることを特徴とする、請求項１記載の自走式清掃装置の走行方法。
複数種の走行モードは、らせん走行モードと、障害物沿い走行モードと、ランダム走行モードとを含む、３つの走行モードはそれぞれ所定の走行時間を有することを特徴とする、請求項２記載の自走式清掃装置の走行方法。
前記らせん走行モードを所定の時間を実行した後は、前記障害物沿い走行モードに切り替えられることを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
前記障害物沿い走行モードにより、所定の時間を実行した後は前記ランダム走行モードに切り替えられることを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
前記らせん走行モードを所定の時間を実行した後は、前記らせん走行モードに切り替えられることを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
そのうち、前記らせん走行モードは所定時間において、伸開線に沿って所定方向に外部へ旋回しながら、前記障害物を検出すると、再び逆方向旋回して所定時間を前進した後に、伸開線に沿って元の方向に沿って外部に旋回することを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
そのうち、障害物沿い走行モードは所定時間を実行するときに、前記障害物を遠ざかるステップと、前記障害物に近づけるステップを繰り返し実行し、前記本体を前記障害物の周りに沿って前進し走行することを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
そのうち、前記ランダム走行モードは、前記障害物を検出されるまでに所定の時間に前記本体を前進させ、前記障害物を検出すると、まず後進してから前記障害物が検出されるまでに、前記障害物を遠ざかる方向に旋回して前進することを特徴とする、請求項３記載の自走式清掃装置の走行方法。
そのうち、前記らせん走行モードから前記障害物沿い走行モードに切り替えた後、前記本体が所定時間を前進した後、前記障害物を検出されない場合、前記本体は前記障害物検出ステップ実行し、前記本体をある方向に向かって弧形経路に沿って所定時間を前進して前記障害物を検出することを特徴とする、請求項４記載の自走式清掃装置の走行方法。