JP2017042217A - 自走式掃除機 - Google Patents
自走式掃除機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017042217A JP2017042217A JP2015164837A JP2015164837A JP2017042217A JP 2017042217 A JP2017042217 A JP 2017042217A JP 2015164837 A JP2015164837 A JP 2015164837A JP 2015164837 A JP2015164837 A JP 2015164837A JP 2017042217 A JP2017042217 A JP 2017042217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- dust collection
- dust
- motor
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Abstract
【課題】塵埃の多い床を自動的に念入りに掃除すること。【解決手段】床面を自走可能な筐体を備え、筐体は、塵を含む空気を吸引口から吸引する送風機と、送風機を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリーと、吸引された空気をろ過して塵を捕獲する集塵部と、前記筐体の走行動作と前記モータの駆動動作を制御する制御部とを搭載し、制御部は前記筐体を走行させると共に前記モータを駆動させて所定の掃除作業を実行させ、その作業完了後における前記集塵部の集塵量の増分ΔQと所定値Qsとを比較してΔQ>Qsのとき、ΔQ≦Qsになるまで、前記所定掃除作業をくり返し実行させることを特徴とする自走式掃除機。【選択図】図8
Description
この発明は自走式掃除機に関する。
この発明の背景技術としては、掃除対象の部屋の形状に応じて規則走行とランダム走行を適宜使い分けて掃除を行うことにより、掃除のし残し領域をなくすようにした自走式掃除機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような従来の自走式掃除機では、掃除対象の部屋の形状に応じて走行の方式を使い分け、掃除のし残し領域をなくす制御はできるが、汚れ(塵埃量)の多い部屋については掃除回数を自動的に多くして念入りに掃除するというような制御はできないため、一定レベルの掃除結果が得られないという問題点があった。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、塵埃量の多い部屋については自動的に掃除回数を多くして念入りに掃除を行うことが可能な自走式掃除機を提供するものである。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、塵埃量の多い部屋については自動的に掃除回数を多くして念入りに掃除を行うことが可能な自走式掃除機を提供するものである。
この発明は、床面を自走可能な筐体を備え、筐体は、塵を含む空気を吸引口から吸引する送風機と、送風機を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリーと、吸引された空気をろ過して塵を捕獲する集塵部と、前記筐体の走行動作と前記モータの駆動動作を制御する制御部とを搭載し、制御部は前記筐体を走行させると共に前記モータを駆動させて所定の掃除作業を実行させ、その作業完了後における前記集塵部の集塵量の増分ΔQと所定値Qsとを比較してΔQ>Qsのとき、バッテリー残量と集塵部の可能集塵量の少なくとも一方に応じて、ΔQ≦Qsになるように、前記所定掃除作業をくり返し実行させることを特徴とする自走式掃除機を提供するものである。
この発明によれば、所定の掃除作業の完了後における集塵量の増分ΔQと所定値Qsとが比較されΔQ>Qsのとき、ΔQ≦Qsになるように、所定掃除作業がくり返し行われるので、塵埃の多い掃除対象は、自動的に念入りに掃除され、掃除結果が一定のレベルに保持されて衛生的である。
この発明の自走式掃除機は、床面を自走可能な筐体を備え、筐体は、塵を含む空気を吸引口から吸引する送風機と、送風機を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリーと、吸引された空気をろ過して塵を捕獲する集塵部と、前記筐体の走行動作と前記モータの駆動動作を制御する制御部とを搭載し、制御部は前記筐体を走行させると共に前記モータを駆動させて所定の掃除作業を実行させ、その作業完了後における前記集塵部の集塵量の増分ΔQと所定値Qsとを比較してΔQ>Qsのとき、バッテリー残量と集塵部の可能集塵量の少なくとも一方に応じて、ΔQ≦Qsになるように、前記所定掃除作業をくり返し実行させることを特徴とする。
制御部は、前記モータの電機子電圧と電機子電流から集塵量の増分ΔQを算出することができる。
制御部は、吸引口に設けた光学センサーや圧電センサーの出力から集塵量を算出してもよい。
制御部は、所定掃除作業が1回完了する毎にバッテリーの残量Brと、最新の所定掃除作業1回分に要した電力Bsとを比較して、Br<Bsの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することが好ましい。
制御部は、バッテリー残量Brをバッテリー端子電圧から算出することができる。
制御部は、所定の掃除作業が1回完了する毎に、前記集塵部の最大可能集塵量Qmと現在の集塵量Qとの差と、前記集塵量の増分ΔQとを比較して、Qm−Q<ΔQの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することが好ましい。
制御部は、吸引口に設けた光学センサーや圧電センサーの出力から集塵量を算出してもよい。
制御部は、所定掃除作業が1回完了する毎にバッテリーの残量Brと、最新の所定掃除作業1回分に要した電力Bsとを比較して、Br<Bsの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することが好ましい。
制御部は、バッテリー残量Brをバッテリー端子電圧から算出することができる。
制御部は、所定の掃除作業が1回完了する毎に、前記集塵部の最大可能集塵量Qmと現在の集塵量Qとの差と、前記集塵量の増分ΔQとを比較して、Qm−Q<ΔQの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することが好ましい。
前記バッテリーには、放電に伴って端子電圧が低下する、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ni−Cd電池などを用いることができる。
前記モータには、永久磁石励磁直流モータを好適に用いることができる。
前記モータには、永久磁石励磁直流モータを好適に用いることができる。
以下、図面に示す自走式掃除機の実施形態を用いてこの発明の自走式掃除機を説明する。これによってこの発明は限定されることはない。
(第1実施形態)
1.自走式掃除機の構成
図1はこの発明の実施形態に係る自走式掃除機の上面斜視図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図1に示される自走式掃除機の底面斜視図、図4は集塵装置が取り出された状態を示す図2対応図、図5は図1に示される自走式掃除機の制御系を示すブロック図である。
1.自走式掃除機の構成
図1はこの発明の実施形態に係る自走式掃除機の上面斜視図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図1に示される自走式掃除機の底面斜視図、図4は集塵装置が取り出された状態を示す図2対応図、図5は図1に示される自走式掃除機の制御系を示すブロック図である。
図1〜図3に示されるように、この発明の実施形態に係る自走式掃除機1は、設置された場所の床面(被清掃面)F(図2)を自走しながら、床面F上の塵埃を空気と共に吸い込み、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ように構成されている。
自走式掃除機1は、円盤状の筐体2を備え、この筐体2の内部および外部に、回転ブラシ9、サイドブラシ10、集塵装置(集塵部)30、電動送風機22、一対の駆動輪29、後輪26および前輪27、各種センサ、および制御部等の構成要素が設けられている。
図2に示す自走式掃除機1において、前輪27が配置されている部分が前方部、後輪26が配置されている部分が後方部、集塵装置30が配置されている部分が中間部である。
図2に示す自走式掃除機1において、前輪27が配置されている部分が前方部、後輪26が配置されている部分が後方部、集塵装置30が配置されている部分が中間部である。
筐体2は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口6を有する平面視円形の底板2aと、筐体2に対して集塵装置30を出し入れする際に開閉する蓋部3を中間部に有している天板2bと、底板2aおよび天板2bの間の外周部に沿って設けられた側板2cとを備えている。
また、底板2aには前輪27、一対の駆動輪29および後輪26の下部を筐体2内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板2bにおける前方部と中間部との境界には排気口7が形成されている。なお、側板2cは、前後に二分割されており、側方前部はバンパーとして機能するように、変位可能に設けられている。
また、図1に示されるように、筐体2の天板2bにおける後方部には、電源スイッチ(押釦スイッチ)62と、ユーザーが操作する起動スイッチやその他各種条件を入力するスイッチを備えた入力部(入力パネル)63と、集塵量の満杯の警報を表示したり、掃除機の状況を表示する表示部(表示パネル)64を備えている。
また、図4に示されるように、筐体2は、その内部において、前方部に電動送風機22を収納する前方収納室R1を有し、中間部に集塵装置30を収納する中間収納室R2を有する。また、後方部に制御部の制御基板15、バッテリー14(蓄電池)、充電端子4等を収納する後方収納室R3を有し、前方部と中間部との境界付近に吸引路11および排気路12を有している。
吸引路11は吸込口6と中間収納室R2とを連通し、排気路12は中間収納室R2と前方収納室R1とを連通している。なお、これらの各収納室R1、R2、R3、吸引路11および排気路12は、筐体2の内部に設けられてこれらの空間を構成する仕切り壁39によって仕切られている。
一対の駆動輪29は、筐体2の中心を通る中心線C(図2)と直角に交わる一対の回転軸に固定されており、一対の駆動輪29が同一方向に回転すると筐体2が進退し、各駆動輪29が逆方向に回転すると筐体2が中心線Cの回りに回転する。
一対の駆動輪29の回転軸は、一対の駆動輪用モータからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各モータは筐体の底板2aに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
前輪27はローラからなり、進路上に現れた段差に接地し、筐体2が段差を容易に乗り越えられるよう、駆動輪29が接地する床面F(図2)から少し浮き上がるよう筐体2の底板2aの一部に回転可能に設けられている。
後輪26は自在車輪からなり、駆動輪29が接地する床面Fと接地するよう筐体2の底板2aの一部に回転可能に設けられている。
後輪26は自在車輪からなり、駆動輪29が接地する床面Fと接地するよう筐体2の底板2aの一部に回転可能に設けられている。
このように、筐体2に対して前後方向中間に一対の駆動輪29を配置し、前輪27を床面Fから浮かせ、自走式掃除機1の重量を一対の駆動輪29と後輪26によって支持できるよう、筐体2に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を前輪27によって遮ることなく吸込口6に導くことができる。
吸込口6は、床面Fに対面するよう筐体2の底面(底板2a)に形成された凹部8の開放面であり、この凹部8に吸口体としてのボトムプレート60(図3参照)が嵌め入れられることにより吸込口6が形成される。この凹部8内には、筐体2の底面と平行な軸心の廻りに回転する回転ブラシ9が設けられ、凹部8の左右両側には底板2aに垂直な回転軸心の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駆動モータ58(図5)、およびブラシ駆動モータ58の回転を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。
また、図3に示すように吸込口6の後方の縁には吸込口6で吸い込まれなかった塵埃を捕捉し塵埃の散乱を防止するためのブレード状の捕捉部材としての起毛ブラシ65が設けられている。
また、図3に示すように吸込口6の後方の縁には吸込口6で吸い込まれなかった塵埃を捕捉し塵埃の散乱を防止するためのブレード状の捕捉部材としての起毛ブラシ65が設けられている。
図3に示されるように、筐体2の底面と前輪27との間には床面を検知する床面検知センサ13が配置され、左右の駆動輪29の側部前方には同様の床面検知センサ19が配置されている。
床面検知センサ13によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部54(図5)に送信され、制御部は両駆動輪29が停止するよう制御する。また、床面検知センサ13が故障した場合、床面検知センサ19が下り階段を検知して両駆動輪29を停止することができるため、自走式掃除機1の下り階段への落下が防止されている。
また、床面検知センサ19が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部54に送信され、制御部54は駆動輪29が下り階段を回避して走行するように制御してもよい。
図4に示す制御基板15には、自走式掃除機1を制御する制御部54(図5)や、駆動輪29、回転ブラシ9、サイドブラシ10、電動送風機22等の各要素を駆動するモータドライバ回路57、59(図5)などの制御回路が設けられている。
筐体2の側板2cの後端には、バッテリー14の充電を行う充電端子4(図4)が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機1は、室内に設置されている充電台40(図2)に帰還する。これにより、充電台40に設けられた端子部41に充電端子4が接触し、バッテリー14の充電が行われる。商用電源(コンセント)に接続される充電台40は、通常、室内の側壁Sに沿って設置される。
集塵装置30は、筐体2内における両駆動輪29の回転軸の軸心よりも上方の中間収納室R2内に収納されており、集塵装置30内に捕集された塵埃を廃棄する際は、図4に示されるように、筐体2の蓋部3を開いて集塵装置30を出し入れすることができる。
集塵装置30は、開口部を有する集塵容器31と、集塵容器31の開口部を覆うフィルタ部33と、フィルタ部33と集塵容器31の開口部とを覆うカバー部32とを備えている。カバー部32およびフィルタ部33は、集塵容器31の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
集塵容器31の側壁前部には、集塵装置30が筐体2の中間収納室R2内に収納された状態において、筐体2の吸引路11と連通する流入路34と、筐体2の排気路12と連通する排出路35とが設けられている。
自走式掃除機1全体の駆動制御を行う制御系は、図5に示すように、CPU51、ROM52、RAM53からなるマイクロコンピュータを備える制御部54、2つの駆動輪29をそれぞれ駆動するための駆動輪用モータ55,56を制御するモータドライバ回路57、回転ブラシ9およびサイドブラシ10を駆動するブラシ駆動モータ58を制御するモータドライバ回路59、電動送風機22に組込まれた直流モータ69とバッテリー14との接続をON・OFFするスイッチング素子68、直流モータ69の電機子電圧Vaを検出する分圧抵抗器70、直流モータ69に流れる電流、つまり電機子電流Iaを検出するシャント(分流)抵抗器61、電源スイッチ62、床面検知センサ13と19を含む各種センサ67を駆動制御するセンサ制御ユニット66、入力部63および表示部64を備える。
なお、直流モータ69には、永久磁石励磁直流モータが用いられる。
なお、直流モータ69には、永久磁石励磁直流モータが用いられる。
電源スイッチ62(図1、図5)がONになると、バッテリー14の出力電力は、モータドライバ回路57、モータドライバ回路59、制御部54、入力部63、表示部64、およびセンサ制御ユニット66へそれぞれ供給される。また、制御部54からの出力信号に応じて、モータドライバ回路57は駆動輪用モータ55、56を、モータドライバ回路59はブラシ駆動モータ58をそれぞれ駆動する。
そして、制御部54のCPU51は中央演算処理装置であり、入力部63と分圧抵抗器70とシャント抵抗器61と各種センサ65から受けた信号を、ROM52に予め記憶されたプログラムに基づいて演算処理し、モータドライバ回路57,59、スイッチング素子68、表示部64などへ出力するようになっている。
なお、RAM53は、入力部63からユーザーにより入力される各種指令および自走式掃除機1の各種動作条件や各種センサ65およびシャント抵抗器61の出力などを一時的に記憶するようになっている。
また、RAM53は、自走式掃除機1の走行マップを記憶することができる。走行マップは、自走式掃除機1の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによってRAM53に記憶させるか、あるいは自走式掃除機1自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。また、各種センサ65は、床面検知センサ13,19の他に、臭いセンサ、湿度センサ、人感センサ、接触センサなどを含む。
臭いセンサは、筐体2の外部周辺の臭いを検知する。臭いセンサとしては、例えば、半導体式や接触燃焼式の臭いセンサを用いることができる。自走式掃除機1の外部周辺の臭いを検知するために、例えば、筐体2の側板2cまたは天板2bから外部へ露出した状態で臭いセンサが配置される。制御部54は臭いセンサからの出力信号に基づいて筐体2の外部周辺の臭い情報を得る。
湿度センサは、筐体2の外部周辺の湿度を検知する。湿度センサとしては、例えば、高分子感湿材料を用いた静電容量式や電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。自走式掃除機1の外部周辺の相対湿度を検知するために、例えば、筐体2の側板2cまたは天板2bから外部へ露出した状態で湿度センサが配置される。制御部54は、湿度センサからの出力信号に基づいて筐体2の外部周辺の湿度情報を得る。
人感センサとしては、例えば、赤外線、超音波、可視光等によって人の存在を検知する人感センサを用いることができる。自走式掃除機1の外部周辺の人の存在を検知するために、例えば、筐体2の側板2cまたは天板2bから外部へ露出した状態で人感センサが配置される。制御部54は、人感センサからの出力信号に基づいて筐体2の外部周辺の人の存在情報を得る。
接触センサは、自走式掃除機1が走行時に障害物と接触したことを検知するために、例えば、筐体2の側板2cの前部に配置される。制御部54は接触センサからの出力信号に基づいて筐体2の外部周辺の障害物の存在情報を得る。
このように構成された自走式掃除機1において、掃除運転の指令により、電動送風機22、駆動輪29、回転ブラシ9およびサイドブラシ10が駆動する。これにより、回転ブラシ9、サイドブラシ10、駆動輪29および後輪26が床面F(図2)に接触した状態で、筐体2は所定の範囲を自走しながら吸込口6から床面Fの塵埃を含む空気を吸い込む。
このとき、回転ブラシ9の回転によって床面F上の塵埃は掻き上げられて吸込口6に導かれる。また、サイドブラシ10の回転によって吸込口6の側方の塵埃が吸込口6に導かれる。
吸込口6から筐体2内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、図2の矢印A1に示されるように、筐体2の吸引路11を通り、集塵装置30の流入路34を通って集塵容器31内に流入する。
集塵容器31内に流入した気流は、フィルタ部33を通過してフィルタ部33とカバー部32との間の空間に流入し、排出路35を通って筐体2の排気路12へ排出される。この際、集塵容器31内の気流に含まれる塵埃はフィルタ部33によって捕獲されるため、集塵容器31内に塵埃が堆積する。
集塵装置30から筐体2の排気路12へ流入した気流は、図2の矢印A2に示されるように前方収納室R1へ流入し、図示しない第1排気路および第2排気路を流通する。そして、筐体2の上面に設けた排気口7から、図2の矢印A3に示されるように、後方の斜め上方にフィルタ部33にて除塵された綺麗な空気が放出される。
これにより、床面F上の掃除が行われる。このとき、排気口7から後方の斜め上方に向けて排気するので、床面F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、自走式掃除機1は、前述のように、左右の駆動輪29が同一方向に正回転して前進し、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中心線Cを中心に旋回する。
例えば、自走式掃除機1は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪29が停止し、左右の駆動輪29を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機1は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。
また、自走式掃除機1は、左右の駆動輪29と後輪26の3点で床面Fに接触しており、前進時に急停止しても後輪26が床面Fから浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。そのため、自走式掃除機1が前進中に下り階段の手前で急停止し、それによって自走式掃除機1が前のめりに傾いて下り階段へ落下するということが防止されている。なお、駆動輪29は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。
また、集塵装置30が駆動輪29の回転軸の上方に配置されているため、集塵によって重量が増加しても自走式掃除機1の重量バランスが維持される。
自走式掃除機1は、掃除が終了すると充電台40(図2)に帰還する。これにより、充電端子4が端子部41に接してバッテリー14が充電される。
自走式掃除機1は、掃除が終了すると充電台40(図2)に帰還する。これにより、充電端子4が端子部41に接してバッテリー14が充電される。
2.バッテリー残量と集塵量の検知(算出)方法
この発明の特徴の1つであるバッテリー残量と集塵量を検知する方法について以下に説明する。
図6はバッテリー(蓄電池)14を一定電流で放電したときのバッテリー残量Br(%)に対するバッテリー端子電圧Vbの変化を示す。図6から、バッテリー残量Brの低下に伴って、端子電子Vbは、V0、V1、V2、V3と徐々に低下し、最終的に放電終止電圧(再充電可能電圧)Vsまで低下することが分かる。
この発明の特徴の1つであるバッテリー残量と集塵量を検知する方法について以下に説明する。
図6はバッテリー(蓄電池)14を一定電流で放電したときのバッテリー残量Br(%)に対するバッテリー端子電圧Vbの変化を示す。図6から、バッテリー残量Brの低下に伴って、端子電子Vbは、V0、V1、V2、V3と徐々に低下し、最終的に放電終止電圧(再充電可能電圧)Vsまで低下することが分かる。
ここで、端子電圧VbがVs(放電終止電圧)まで低下した時のバッテリー残量Brを0%としている。なお、バッテリー14には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池又はNi−Cd電池が用いられる。
また、図7は、直流モータ69の電機子電圧VaがV0、V1、V2、V3と低下した時の集塵装置(集塵部)30の集塵量Qに対する直流モータ69の電機子電流Iaの変化を示す。
つまり、図7は、次のような特性を示すことが分かる。
(1)集塵量Qが最大値Qm(満杯)に向かって多くなるほど電機子電流Iaは低下する。
(2)電機子電圧Vaが低下するほど、同じ集塵量Qに対する電機子電流Iaが低下する。
(3)Va=V0では、Ia=I1のとき、集塵量Q=Qm(満杯)になる。しかし、VaがV1、V2、V3と低下するに従って、Ia=I1のときの集塵量Qが徐々にQmより小さくなる。
(1)集塵量Qが最大値Qm(満杯)に向かって多くなるほど電機子電流Iaは低下する。
(2)電機子電圧Vaが低下するほど、同じ集塵量Qに対する電機子電流Iaが低下する。
(3)Va=V0では、Ia=I1のとき、集塵量Q=Qm(満杯)になる。しかし、VaがV1、V2、V3と低下するに従って、Ia=I1のときの集塵量Qが徐々にQmより小さくなる。
従って、図6からバッテリー残量Br(%)は、バッテリー端子電圧Vbの関数
Br=f(Vb)…(1)
で表される。但し、端子電圧Vb=Vsのとき、Br=0とする。
Br=f(Vb)…(1)
で表される。但し、端子電圧Vb=Vsのとき、Br=0とする。
また、図7から集塵量Qは、電機子電圧Vaと電機子電流Iaとの関数
Q=g(Va,Ia)…(2)
で表されることが分かる。
Q=g(Va,Ia)…(2)
で表されることが分かる。
なお、Va,Ia,Vbは、集塵量Qやバッテリー残量Brを算出するために経時的にRAM53に格納され、適宜更新される。
3.自走式掃除機による掃除作業
図8は第1実施形態における自走式掃除機1の掃除作業の特徴を示すフローチャートである。
まず、ステップS1において、入力部63(図1、図5)から起動指令が入力(ON)されると、自走式掃除機1により所定の掃除作業が実行される(ステップS2)。
ここで、所定の掃除作業としては、例えば図11に示すような走行パターンによる掃除作業が挙げられる。
図8は第1実施形態における自走式掃除機1の掃除作業の特徴を示すフローチャートである。
まず、ステップS1において、入力部63(図1、図5)から起動指令が入力(ON)されると、自走式掃除機1により所定の掃除作業が実行される(ステップS2)。
ここで、所定の掃除作業としては、例えば図11に示すような走行パターンによる掃除作業が挙げられる。
図11(a)、(b)は、4つの壁面W1〜W4で囲まれた四角形の部屋における規則走行とランダム走行のそれぞれの走行パターンを示している。
図5(a)の規則走行では、始点Sから出発した自走式掃除機1は壁面W1に平行に沿って進行し、壁面W2に接近すると90度だけ反時計方向に回転する。そして、壁面W2に沿って所定ピッチPだけ進行し、再び90度だけ反時計方向に回転する。
図5(a)の規則走行では、始点Sから出発した自走式掃除機1は壁面W1に平行に沿って進行し、壁面W2に接近すると90度だけ反時計方向に回転する。そして、壁面W2に沿って所定ピッチPだけ進行し、再び90度だけ反時計方向に回転する。
次に、壁面W1に平行に進行し、壁面W4に接近すると90度だけ時計方向に回転する。そして、壁面W4に沿って所定ピッチPだけ進行し、再び90度だけ時計方向に回転し、壁面W1に平行に進行する。
このような動作がくり返されて、最終的に自走式掃除機1が壁面W3に接近すると、掃除ロボット1Aは壁面W3とW4に沿って進行する。そして、始点Sに重なる位置又は始点Sの近傍の位置の終点Eまで戻ると清掃動作は完了となる。
また、図5(b)のランダム走行では、始点Sから出発した掃除ロボット1Aは壁面W1〜W4のいずれかに向かって任意の角度で進行し、1つの壁面に接近すると任意の角度で反射するように他の壁面に向かって進行する。
このような動作がくり返されて所定の走行時間又は走行距離だけ走行すると終点Eで清掃動作は完了となる。
なお、このような走行パターンは、適宜、入力部63において選択されて掃除動作と組合わされる。
なお、このような走行パターンは、適宜、入力部63において選択されて掃除動作と組合わされる。
図8において、所定の掃除作業が完了すると(ステップS3)、RAM53に格納されている直流モータ69の電機子電圧Vaと電機子電流Iaから式(2)を用いて、前回までの作業による集塵量と今回の作業による集塵量との差、つまり集塵量の増分ΔQが算出され、増分ΔQが所定量Qsと比較される(ステップS4)。
そして、ΔQ>Qsの場合には、今回掃除作業を行った部屋の塵埃量が多量であったと判断され、再度の掃除(念入り掃除)を行うためにルーチンはステップS2に戻る。この動作はステップS4においてΔQ≦Qsになるまでくり返される。
そして、ステップS4においてΔQ≦Qsになると、自走式掃除機1は終点Eから充電台40(図2)へ帰還し停止する(ステップS5)。この実施形態によれば、このように掃除対象の塵埃が多いときには、掃除作業がくり返し行われるので、掃除の作業結果を常に好ましいレベルに保持することができる。
(第2実施形態)
図9はこの発明の第2実施形態を示す図8対応図であり、その他の構成や動作は第1実施形態と同等であるので、説明を省略する。
図9はこの発明の第2実施形態を示す図8対応図であり、その他の構成や動作は第1実施形態と同等であるので、説明を省略する。
この実施形態においては、図9に示すように、まず、ステップS11において、入力部63から起動指令が入力(ON)されると、自走式掃除機1は、前述のように図11(a)又は(b)に示す走行パターンによる所定の掃除作業を実行する(ステップS12)。
そして、所定の掃除作業が完了すると(ステップS13)、第1実施形態と同様に、今回の作業による集塵量の増分ΔQが算出され、増分ΔQが所定量Qsと比較される(ステップS14)。
ここで、ΔQ>Qsの場合、掃除作業を行った部屋の塵埃量が多量であったと判断され、バッテリー残量Brが式(1)により算出され、所定掃除作業1回分に要する電力Bsと比較される(ステップS15)。Br≧Bsであると、バッテリー残量は十分であるとみなされ、念入り掃除を行うためにルーチンはステップS12へ戻る。
ステップS15においてBr<Bsの場合、バッテリー残量不足と判断され、自走式掃除機1は終点Eから充電台40に帰還し、充電が行われる(ステップS16)。満充電になると(ステップS17)、ルーチンは再びステップS12に戻り、念入り掃除作業が行われる。
なお、ステップS14においてΔQ>Qsでない場合には、部屋の塵埃量が少量であったと判断され、念入り掃除作業は行われず、自走式掃除機1は終点Eから充電台40へ帰還し、停止する(ステップS18)。
この実施形態によれば、第1実施形態と同様に念入り掃除が行われるが、念入り掃除を行う前にバッテリー残量が確認されるので、念入り掃除作業がバッテリー残量不足で中断されることがない。
(第3実施形態)
図10は、この発明の第3実施形態を示す図8対応図であり、その他の構成や動作は第1実施形態と同等であるので、説明を省略する。
図10は、この発明の第3実施形態を示す図8対応図であり、その他の構成や動作は第1実施形態と同等であるので、説明を省略する。
この実施形態においては、図10に示すように、まず、ステップS21において入力部63から起動指令が入力(ON)されると、自走式掃除機1は図11(a)又は(b)に示す走行パターンによる所定の掃除作業を実行する(ステップS22)。
そして、所定の掃除作業が完了すると(ステップS23)、前述のように今回の作業による集塵量の増分ΔQが算出され、増分ΔQが所定量Qsと比較される(ステップS24)。
ここで、ΔQ>Qsの場合、掃除作業を行った部屋の塵埃量が多量であったと判断され、集塵装置30の最大可能集塵量Qmと現在の集塵量Qとの差と、今回の作業による集塵量の増分ΔQとが比較される(ステップS25)。Qm−Q≧ΔQである場合には、集塵装置30の集塵能力に余裕があるとみなされ、念入り掃除を行うためにルーチンはステップS22へ戻る。
ステップS25においてQm−Q<ΔQの場合、集塵装置30の集塵能力が不足と判断され、表示部64に、集塵装置30の塵埃を廃棄する旨の警告が表示される(ステップS26)。
そして、自走式掃除機1は終点Eから充電台40へ帰還し、停止する(ステップS27)。また、ステップS24においてΔQ>Qsでない場合には、掃除作業を行った部屋の塵埃量は少量であったと判断され、自走式掃除機1は終点Eから充電台40へ帰還し停止する(ステップS27)。この実施形態によれば、念入り掃除を行う前に集塵能力が確認されるので、集塵能力が十分にある状態で効率よく掃除作業を行うことができる。
1 自走式掃除機、 2 筐体、 2a 底板、 2b 天板、 2c 側板、 3 蓋部、 4 充電端子、 6 吸込口、 7 排気口、 8 凹部、 9 回転ブラシ、 10 サイドブラシ、 11 吸引路、 12 排気路、 13 床面検知センサ、 14 バッテリー(蓄電池)、 15 制御基板、 19 床面検知センサ、 22 電動送風機、 26 後輪、 27 前輪、 29 駆動輪、 30 集塵装置(集塵部)、 31 集塵容器、 32 カバー部、 33 フィルタ部、 34 流入路、 35 排出路、 39 仕切り壁、 40 充電台、 41 端子部、 51 CPU、 52 ROM、 53 RAM、 54 制御部、 55 駆動輪用モータ、 56 駆動輪用モータ、 57 モータドライバ回路、 58 ブラシ駆動モータ、 59 モータドライバ回路、 60 ボトムプレート、 61 シャント抵抗器、 62 電源スイッチ、63 入力部(入力パネル)、 64 表示部(表示パネル)、 65 起毛ブラシ、 66 センサ制御ユニット、 67 各種センサ、 68 スイッチング素子、 69 直流モータ、 70 分圧抵抗器、 R1 前方収納室、 R2 中間収納室、 C 中心線、 F 床面、 S 側壁、 R3 後方収納室
Claims (5)
- 床面を自走可能な筐体を備え、筐体は、塵を含む空気を吸引口から吸引する送風機と、送風機を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリーと、吸引された空気をろ過して塵を捕獲する集塵部と、前記筐体の走行動作と前記モータの駆動動作を制御する制御部とを搭載し、制御部は前記筐体を走行させると共に前記モータを駆動させて所定の掃除作業を実行させ、その作業完了後における前記集塵部の集塵量の増分ΔQと所定値Qsとを比較してΔQ>Qsのとき、バッテリー残量と集塵部の可能集塵量の少なくとも一方に応じて、ΔQ≦Qsになるように、前記所定掃除作業をくり返し実行させることを特徴とする自走式掃除機。
- 制御部は、前記モータの電機子電圧と電機子電流から集塵量の増分ΔQを算出することを特徴とする請求項1記載の自走式掃除機。
- 制御部は、所定掃除作業が1回完了する毎にバッテリーの残量Brと、最新の所定掃除作業1回分に要した電力Bsとを比較して、Br<Bsの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することを特徴とする請求項1又は2記載の自走式掃除機。
- 制御部は、バッテリー残量Brをバッテリー端子電圧から算出する請求項3記載の自走式掃除機。
- 制御部は、所定の掃除作業が1回完了する毎に、前記集塵部の最大可能集塵量Qmと現在の集塵量Qとの差と、前記集塵量の増分ΔQとを比較して、Qm−Q<ΔQの場合には、ΔQ>Qsであっても掃除作業を中止することを特徴とする請求項1又は2記載の自走式掃除機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015164837A JP2017042217A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 自走式掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015164837A JP2017042217A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 自走式掃除機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017042217A true JP2017042217A (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=58210957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015164837A Pending JP2017042217A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 自走式掃除機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017042217A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107028559A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种扫地机及其防跌落方法 |
WO2018163521A1 (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | オムロン株式会社 | 自走式移動体、湿度センサ、および液体検出装置 |
WO2020004824A1 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Lg Electronics Inc. | Plurality of autonomous cleaner and controlling method for the same |
KR20200035391A (ko) * | 2020-03-27 | 2020-04-03 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 자율주행 청소기 |
-
2015
- 2015-08-24 JP JP2015164837A patent/JP2017042217A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018163521A1 (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | オムロン株式会社 | 自走式移動体、湿度センサ、および液体検出装置 |
JP2018143649A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | オムロン株式会社 | 自走式移動体、湿度センサ、および液体検出装置 |
CN107028559A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种扫地机及其防跌落方法 |
CN107028559B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-08-20 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种扫地机及其防跌落方法 |
WO2020004824A1 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Lg Electronics Inc. | Plurality of autonomous cleaner and controlling method for the same |
KR20200010635A (ko) * | 2018-06-25 | 2020-01-31 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 자율주행 청소기 |
KR102096564B1 (ko) | 2018-06-25 | 2020-04-02 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 자율주행 청소기 |
KR20200035391A (ko) * | 2020-03-27 | 2020-04-03 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 자율주행 청소기 |
KR102179057B1 (ko) | 2020-03-27 | 2020-11-16 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 자율주행 청소기 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5957296B2 (ja) | 充電式電気掃除機 | |
JP5400966B2 (ja) | 電気掃除機 | |
JP6207388B2 (ja) | 自走式電気掃除機 | |
JP5937877B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2005211365A (ja) | 自律走行ロボットクリーナー | |
JP2017042217A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6486255B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6116134B2 (ja) | 吸込口体およびそれを備えた自走式掃除機 | |
JP2017153787A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6613058B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2018041253A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2015112204A (ja) | 電気掃除機 | |
CN109744942A (zh) | 自主行走式电吸尘器 | |
JP6289327B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6481079B1 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6640603B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6140335B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
CN111657792B (zh) | 电动吸尘器 | |
JP2006095106A (ja) | 電気掃除機 | |
TW201737851A (zh) | 電動掃除機及電動掃除機系統 | |
JP6349009B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6360598B2 (ja) | 自走式電子機器 | |
CN116530871A (zh) | 吸入口体和电动吸尘器 | |
KR20160003422A (ko) | 청소 로봇 및 그 제어방법 | |
JP2019076790A (ja) | 自走式掃除機 |