JP2019188213A - 掃除機システム - Google Patents

Abstract

【課題】ごみを効率的にかき集めることができる自律走行型掃除機およびその補助ブラシを提供する。【解決手段】掃除機１０はボディ２０および補助ブラシ１００を備える。補助ブラシ１００はボディ２０の底面２０Ａに設けられる吸込口２０Ｂにごみを集めることができるようにボディ２０に取り付けられ、短尺ブリッスル束１４１および長尺ブリッスル束１４２を含む。短尺ブリッスル束１４１は短いブリッスルの束である。長尺ブリッスル束１４２は短尺ブリッスル束１４１のブリッスルよりも長いブリッスルの束である。【選択図】図４

Description

本発明は、掃除機システムに関する。

従来の自律走行型掃除機は、底面にごみの吸込口が設けられるボディ、吸込口に配置されるメインブラシ、および、ボディの底面に設けられる補助ブラシを備える。補助ブラシが回転することにより、ボディ周辺に存在するごみがボディの下方にかき集められ、吸込口からボディ内に吸引される。なお、従来の自律走行型掃除機を開示した文献の一例は特許文献１である。

特開２０１０−１８８２０５号公報

補助ブラシのブリッスル束は自律走行型掃除機が清掃対象領域の隅を掃除する場合に隅の頂点まで届く長さを有することが好ましい。この要求が満たされるようにブリッスル束の長さが決められた場合、例えば自律走行型掃除機が部屋の壁に沿って走行するときにブリッスル束が壁と接触して大きく撓み、元の状態に戻るときにごみを遠くに弾き飛ばすことがある。一方、ブリッスル束の撓み量ができるだけ小さくなるようにブリッスル束の長さが決められた場合、隅の清掃に関する上記要求が満たされない。

本発明は、自律走行型掃除機と、当該自律走行型掃除機の移動範囲を決める要素であり、折り畳むことができるように連結された複数のパネルにより構成されるフェンスとを備え、前記パネルは、第１の端部に設けられる軸受、および、第２の端部に設けられる回転軸を備え、１つの前記パネルの前記回転軸は、別の１つの前記パネルの前記軸受に取り付け可能であり、前記回転軸および前記軸受は、これらを含む平面の法線方向において相対的に移動可能である掃除機システムである。

上記掃除機システムでは、掃除機の移動範囲をユーザーが容易に決めることができる。

実施の形態の自律走行型掃除機の平面図。 図１の自律走行型掃除機の底面図。 図１の自律走行型掃除機を備える掃除機システムの斜視図。 図１の自律走行型掃除機の具体例に関する底面図。 図３の５−５線の断面図。 図１のごみ箱ユニットの具体例に関する斜視図。 蓋が閉じた状態の図６のごみ箱ユニットの斜視図。 蓋が開いた状態の図７のごみ箱ユニットの斜視図。 図７の９−９線の断面図。 図１９の尾錠が持ち上げられた状態の断面図。 図１０の蓋が開放された状態の断面図。 図３のパネルの斜視図。 ２枚のパネルが連結された状態の斜視図。 図１３の１４−１４線の断面図。 図１４のパネルの相対的な位置が変化した状態の断面図。 図１３のフェンスが折り畳まれた状態の断面図。 図１６の１７−１７線の断面図。 床面検出センサの検出結果に関する第１の例を示すグラフ。 床面検出センサの検出結果に関する第２の例を示すグラフ。 床面検出センサの検出結果に関する第３の例を示すグラフ。 集中清掃動作における掃除機の動作の一例を示す平面図。 補助ブラシと清掃対象領域の壁および隅との関係を示す模式図。 第１の移動制御における掃除機の動作の一例を示す平面図。 スリップ判定処理のフローチャート。 衝突判定処理のフローチャート。 段差判定処理のフローチャート。 脱輪判定処理のフローチャート。 変形例の集中清掃動作における掃除機の動作の一例を示す平面図。

（自律走行型掃除機が取り得る形態の一例）
〔１〕本発明に従う自律走行型掃除機の補助ブラシの一形態は、自律走行型掃除機を構成するボディの底面に設けられる吸込口にごみを集めることができるように前記ボディに取り付けられる補助ブラシであって、短いブリッスルの束である短尺ブリッスル束、および、前記短尺ブリッスル束よりも長いブリッスルの束である長尺ブリッスル束を含む。

上記補助ブラシが取り付けられた自律走行型掃除機が清掃対象領域の隅を清掃する場合、短尺ブリッスル束では届きにくい隅の頂点付近のごみが長尺ブリッスル束によりかき集められる。また、上記自律走行型掃除機が清掃対象領域の壁沿いを清掃する場合、短尺ブリッスル束が壁と接触しない、または、壁と接触しても長尺ブリッスル束と比較して撓み量が小さい。このため、短尺ブリッスル束によりごみが遠くに弾き飛ばされるおそれが低く、ボディ周辺のごみが効率的にかき集められる。

〔２〕前記自律走行型掃除機の補助ブラシの一例では、前記ボディに設けられる動力源から伝達される力により前記ボディに対して回転するブラシ軸と、前記ブラシ軸と一体的に回転できるように前記ブラシ軸に取り付けられる取付部と、前記取付部から突出するように設けられ、前記短尺ブリッスル束および前記長尺ブリッスル束を保持する毛保持部とをさらに備える。

上記補助ブラシによれば、ブラシ軸、取付部、毛保持部、および、各ブリッスル束が一体的に回転し、各ブリッスル束によりボディの周辺のごみがかき集められる。また、上記補助ブラシ、および、取付部にブリッスル束が設けられる補助ブラシにおいて、ブリッスル束の先端が同じ位置に到達するようにそれぞれの補助ブラシが構成される場合、前者の補助ブラシは後者の補助ブラシよりもブリッスル束を短くできる。このため、ブリッスル束が壁に接触したときの撓み量が小さくなる。

〔３〕前記自律走行型掃除機の補助ブラシの一例では、前記毛保持部は前記短尺ブリッスル束と前記長尺ブリッスル束との間に隙間が形成された状態で前記短尺ブリッスル束および前記長尺ブリッスル束を保持する。

上記補助ブラシが取り付けられた自律走行型掃除機が床面上に置かれたとき、短尺ブリッスル束および長尺ブリッスル束が床面に押し付けられ、それぞれのブリッスル束を構成
するブリッスルが広がる。上記〔３〕に記載のように各ブリッスル束が毛保持部により保持される場合、ブリッスルが広がったときに短尺ブリッスル束のブリッスルと長尺ブリッスル束のブリッスルとが重なり合いにくい。このため、各ブリッスル束と床面との接触面積が広がり、ボディ周辺のごみがより効率的にかき集められる。

〔４〕前記自律走行型掃除機の補助ブラシの一例では、前記毛保持部は前記補助ブラシの回転方向において前記短尺ブリッスル束が前記長尺ブリッスル束よりも先行するように前記短尺ブリッスル束および前記長尺ブリッスル束を保持する。

長尺ブリッスル束と比較して壁との接触による撓みが生じにくい短尺ブリッスル束が先にごみをかき集めるため、長尺ブリッスル束が撓んだ状態から元の状態に戻るときに、長尺ブリッスル束によりごみが遠くに弾き飛ばされるおそれが低い。

〔５〕本発明に従う自律走行型掃除機の一形態は、上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の補助ブラシを備える。

上記自律走行型掃除機によれば、上記〔１〕〜〔４〕の自律走行型掃除機の補助ブラシにより得られる効果と実質的に同じ効果が得られる。

〔６〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記ボディの前面と物体との距離である前方距離を検出する障害物検出センサと、前記ボディの側面と物体との距離である側方距離を検出する距離測定センサとを備え、前記障害物検出センサにより検出された前記前方距離が第１の距離、かつ、前記距離測定センサにより検出された前記側方距離が第２の距離である第１の位置から、前記前方距離が前記第１の距離よりも長い第３の距離、かつ、前記側方距離が前記第２の距離よりも長い第４の距離である第２の位置に移動するために、前記第１の位置において回転し、回転した後に前記第１の位置から前記第２の位置まで後退する。

上記自律走行型掃除機は、前面の近くおよび側方の一方の近くに物体が存在する場合、その場所から退避するために回転した後に第２の位置まで後退する。このため、ボディの形状が円形ではない場合でも、第１の位置から退避するときにボディが近くの物体に衝突しにくい。

〔７〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記吸込口から流入するごみの量を検出するダストセンサを備え、前記ダストセンサの検出信号に基づいて判定されたごみの量が所定量以上のとき円を描くように走行する。

上記自律走行型掃除機によれば、ごみが多い領域が集中的に清掃される。また、自立走行型掃除機の円運動により移動方向が多様に変化するため、例えば絨毯の毛の間に入り込んだごみが毛の間からかき上げられ、吸引されやすくなる。

〔８〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記ボディを走行させる駆動輪と、前記駆動輪の回転速度を検出する第１の回転速度センサとをさらに備え、前記自律走行型掃除機の走行を阻害する要因である走行阻害要因が検出されたとき、その要因が解消されるように前記駆動輪の制御方法を変更する。

上記自律走行型掃除機によれば、駆動輪の制御方法が変更されることにより自律走行型掃除機の挙動が変化し、走行阻害要因が解消される可能性が高められる。また、そのときに駆動輪が遅い速度で回転するため、自律走行型掃除機が障害物に接触しても大きな衝撃が生じにくい。

〔９〕前記自律走行型掃除機の一例では、キャスターと、前記キャスターの回転速度を検出する第２の回転速度センサとをさらに備え、前記第１の回転速度センサの検出信号および前記第２の回転速度センサの検出信号に基づいて前記駆動輪の状態がスリップであると判定されたとき、前記駆動輪を前記第１の回転速度センサにより検出された回転速度よりも遅い速度で逆方向に回転させる。

上記自律走行型掃除機によれば、駆動輪が逆方向に回転することにより自律走行型掃除機が後退し、スリップが解消する可能性が高められる。また、そのときに駆動輪が遅い速度で回転するため、自律走行型掃除機が後退する場合に障害物に接触しても大きな衝撃が生じにくい。

〔１０〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記ボディの前方部分に設けられるバンパーと、前記バンパーが物体と衝突したことを検出する衝突検出センサとをさらに備え、前記衝突検出センサの検出信号に基づいて前記バンパーが物体と衝突したと判定されたとき、前記駆動輪を前記第１の回転速度センサにより検出された回転速度よりも遅い速度で逆方向に回転させる。

上記自律走行型掃除機によれば、駆動輪が逆方向に回転することにより自律走行型掃除機が後退し、自律走行型掃除機の前方側に存在する物体から離れることができる。また、そのときに駆動輪が遅い速度で回転するため、自律走行型掃除機が後退する場合に障害物に接触しても大きな衝撃が生じにくい。

〔１１〕前記自律走行型掃除機の一例では、床面との距離を検出する床面検出センサをさらに備え、前記床面検出センサの検出信号に基づいて前記ボディの下方に段差が存在していると判定されたとき、前記駆動輪を前記第１の回転速度センサにより検出された回転速度よりも遅い速度で逆方向に回転させる。

上記自律走行型掃除機によれば、駆動輪が逆方向に回転することにより自律走行型掃除機が後退し、段差が存在しない場所に移動できる。また、そのときに駆動輪が遅い速度で回転するため、自律走行型掃除機が後退する場合に障害物に接触しても大きな衝撃が生じにくい。

〔１２〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記駆動輪が脱輪していることを検出する脱輪検出センサをさらに備え、前記脱輪検出センサの検出信号に基づいて前記駆動輪の状態が脱輪であると判定されたとき、前記駆動輪を前記第１の回転速度センサにより検出された回転速度よりも遅い速度で逆方向に回転させる。

上記自律走行型掃除機によれば、駆動輪が逆方向に回転することにより自律走行型掃除機が後退し、脱輪が解消する可能性が高められる。また、そのときに駆動輪が遅い速度で回転するため、自律走行型掃除機が後退する場合に障害物に接触しても大きな衝撃が生じにくい。

〔１３〕前記自律走行型掃除機の一例では、前記自律走行型掃除機の移動範囲を決める要素であり、折り畳むことができるように連結された複数のパネルにより構成されるフェンスとを備え、前記パネルは、第１の端部に設けられる軸受、および、第２の端部に設けられる回転軸を備え、１つの前記パネルの前記回転軸は、別の１つの前記パネルの前記軸受に取り付け可能であり、前記回転軸および前記軸受は、これらを含む平面の法線方向において相対的に移動可能である。

上記フェンスが折り畳まれたとき、回転軸と軸受とが平面の法線方向において相対的に移動することにより、一方のパネルと他方のパネルとの隙間が小さくなる。このため、フェンスを収容するために必要なスペースが小さくなる。

（実施の形態）
図１〜図４を参照して、自律走行型掃除機１０（以下では単に「掃除機１０」）の構成について説明する。図１および図２は掃除機１０の構成を模式的に示す図である。図３は、掃除機１０を備える掃除機システムを示す図である。図４はその具体的な形態の一例を示す図である。掃除機１０は清掃対象領域の床面上を自律的に走行し、床面上に存在するごみを吸引するロボット型の掃除機である。清掃対象領域の一例は部屋である。

掃除機システム１は、掃除機１０およびフェンス９０（図３参照）を備える。掃除機１０はボディ２０、駆動ユニット３０（図２参照）、清掃ユニット４０、ごみ箱ユニット５０、吸引ユニット６０、制御ユニット７０、および、電源ユニット８０を備える。駆動ユニット３０の一部、清掃ユニット４０の一部、ごみ箱ユニット５０、吸引ユニット６０、制御ユニット７０、および、電源ユニット８０はボディ２０内に配置される。

ボディ２０の機能は掃除機１０を構成する各種の要素を搭載することである。駆動ユニット３０の機能は床面を清掃するためにボディ２０を走行させることである。清掃ユニット４０の機能はボディ２０の周辺のごみをボディ２０の下方にかき集め、そのごみをかき上げることである。ごみ箱ユニット５０の機能は吸引ユニット６０により吸引されたごみを溜めることである。吸引ユニット６０の機能は清掃ユニット４０によりかき上げられたごみをボディ２０内に吸引することである。制御ユニット７０は各ユニット３０、４０、６０の動作を制御することである。電源ユニット８０の機能は各ユニット３０、４０、６０、７０等に電力を供給することである。

ボディ２０の平面形状の一例はルーローの三角形、または、その三角形とおおよそ同じ形状を有する多角形、または、これらの三角形あるいは多角形の頂部にＲが形成された形状である。この形状は、ルーローの三角形が有する幾何学的な性質と同一または類似する性質をボディ２０に持たせることに寄与する。

図１および図３に示されるとおり、掃除機１０はさらに、パネルカバー２１およびバンパー２２を備える。パネルカバー２１の機能はボディ２０の上部に設けられる操作パネル（図示略）を覆うことである。パネルカバー２１はボディ２０の上部に取り付けられ、ボディ２０に対して開閉可能である。バンパー２２の機能はボディ２０に与えられる衝撃を吸収することである。バンパー２２はボディ２０の前方部分に設けられ、ボディ２０に対して変位可能である。

図２および図４に示されるとおり、掃除機１０はさらにキャスター２３を備える。キャスター２３の機能はボディ２０の後部を支持することである。キャスター２３は駆動ユニット３０の動作に従動して回転する。

ボディ２０は吸込口２０Ｂを備える。吸込口２０Ｂはボディ２０の下方に存在するごみをボディ２０内に吸引できるようにボディ２０の底面２０Ａに開口する。清掃ユニット４０は、第１のブラシ駆動モーター、第２のブラシ駆動モーター、第１の動力伝達部、第２の動力伝達部（いずれも図示略）、メインブラシ４１、および、補助ブラシ１００を備える。各ブラシ駆動モーターおよび各動力伝達部はボディ２０内に配置される。第１の動力伝達部は第１のブラシ駆動モーターのトルクをメインブラシ４１に伝達できるようにメインブラシ４１と連結される。第２の動力伝達部は第２のブラシ駆動モーターのトルクを補助ブラシ１００に伝達できるように補助ブラシ１００と連結される。一例では各動力伝達
部はギアにより動力を伝達する。

メインブラシ４１の機能はボディ２０の下方のごみをかき上げることである。メインブラシ４１は例えば回転中心線を有する芯、および、芯の外周に設けられるブラシ毛を含み、吸込口２０Ｂに配置される。メインブラシ４１の回転方向は回転中心軸線よりも後方側においてごみを下方から上方にかき上げることが可能な方向である。

補助ブラシ１００の機能はボディ２０周辺のごみを吸込口２０Ｂの下方に集めることである。一例では、掃除機１０は一対の補助ブラシ１００を備える。各補助ブラシ１００はボディ２０の底面２０Ａの前方側部に設けられる。補助ブラシ１００の回転方向はボディ２０の前方から吸込口２０Ｂに向けてごみをかき集めることが可能な方向である。

掃除機１０の駆動方式は対向２輪型であり、一対の駆動ユニット３０を備える。駆動ユニット３０は、ホイール駆動モーター（図示略）、駆動輪３１、および、ハウジング３２を備える。ホイール駆動モーターはハウジング３２内に配置され、駆動輪３１にトルクを伝達できるように駆動輪３１の軸と連結される。駆動輪３１は軸と連結されるホイールおよびホイールの外周に取り付けられるタイヤを含む。タイヤは絨毯等のような表面の形状が変化しやすい場所を安定して走行できるトレッドパターンを有する。

ごみ箱ユニット５０はボディ２０の前後方向において吸引ユニット６０の前方側に配置される。一対の駆動ユニット３０は、ボディ２０の平面視においてボディ２０の前後方向に直交する幅方向において、ごみ箱ユニット５０を挟み込むように配置される。ボディ２０およびごみ箱ユニット５０は、ごみ箱ユニット５０がボディ２０に取り付けられた状態、および、ごみ箱ユニット５０がボディ２０から取り外された状態をユーザーが任意に選択できる着脱構造を備える。

吸引ユニット６０はボディ２０の前後方向においてごみ箱ユニット５０と電源ユニット８０との間に配置され、電動ファン（図示略）を含む。電動ファンはごみ箱ユニット５０の内部の空気を吸引する。電動ファンが動作することによりメインブラシ４１によりかき上げられたごみがごみ箱ユニット５０内に移動する。

制御ユニット７０はボディ２０内において電源ユニット８０上に配置され、電源ユニット８０と電気的に接続され、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）のような半導体集積回路および記憶部を含む。記憶部は例えばフラッシュメモリのような不揮発性の半導体記憶素子により構成され、制御ユニット７０が実行する各種のプログラムおよびパラメーター等を記憶する。

図２〜図４に示されるとおり、掃除機１０はさらに複数のセンサを備える。一例によれば複数のセンサは、障害物検出センサ７１、複数の距離測定センサ７２、衝突検出センサ７３、複数の床面検出センサ７４、ダストセンサ７５、第１の回転速度センサ７６、第２の回転速度センサ７７、および、脱輪検出センサ７８を含む。各センサ７１〜７８はそれぞれ制御ユニット７０および電源ユニット８０と電気的に接続され、制御ユニット７０に検出信号を入力する。

障害物検出センサ７１の機能は、ボディ２０の前方側に存在する障害物との距離を検出することである。障害物検出センサ７１の一例は超音波センサであり、発信部および受信部を備える。距離測定センサ７２の機能はボディ２０の周囲に存在する物体とボディ２０との距離を検出することである。距離測定センサ７２の一例は赤外線センサであり、発光部および受光部を備える。衝突検出センサ７３の機能はボディ２０が周囲の物体と衝突したことを検出することである。衝突検出センサ７３の一例は接触式変位センサであり、バ
ンパー２２がボディ２０に対して押し込まれることにともないオンされるスイッチを備える。床面検出センサ７４の機能は床面との距離を検出することである。床面検出センサ７４の一例は赤外線センサであり、発光部および受光部を備える。ダストセンサ７５の機能はごみ箱ユニット５０内の通路を流れるごみの量を検出することである。ダストセンサ７５の一例は赤外線センサであり、発光部および受光部を備える。

図２および図４に示されるとおり、一例では複数の床面検出センサ７４は、第１〜第５の床面検出センサ７４を含む。第１の床面検出センサ７４はボディ２０の前後方向においてメインブラシ４１よりも前方側に設けられる。第２の床面検出センサ７４はボディ２０の前後方向において右側の補助ブラシ１００と右側の駆動ユニット３０との間に設けられる。第３の床面検出センサ７４はボディ２０の前後方向において左側の補助ブラシ１００と左側の駆動ユニット３０との間に設けられる。第４の床面検出センサ７４はボディ２０の前後方向において右側の駆動ユニット３０、右側の補助ブラシ１００、および、メインブラシ４１よりも後方側に設けられる。第５の床面検出センサ７４はボディ２０の前後方向において左側の駆動ユニット３０、左側の補助ブラシ１００，および、メインブラシ４１よりも後方側に設けられる。ボディ２０の幅方向における第４および第５の床面検出センサ７４の位置は、駆動ユニット３０、補助ブラシ１００、および、メインブラシ４１が設けられる位置と重なる。

制御ユニット７０は障害物検出センサ７１から入力される検出信号に基づいて、ボディ２０よりも前方側の所定範囲内に掃除機１０の走行を妨げ得る物体が存在しているか否かを判定する。制御ユニット７０は距離測定センサ７２から入力される検出信号に基づいて、ボディ２０の側部の周囲に存在する物体とボディ２０の輪郭との距離を算出する。制御ユニット７０は衝突検出センサ７３から入力される検出信号に基づいて、ボディ２０が周囲の物体に衝突したか否かを判定する。制御ユニット７０は床面検出センサ７４から入力される検出信号に基づいて、ボディ２０の底面２０Ａと床面との距離を算出する。

第１の回転速度センサ７６の機能は、駆動輪３１の回転速度を検出することである。第２の回転速度センサ７７の機能は、キャスター２３の回転速度を検出することである。第１の回転速度センサ７６および第２の回転速度センサ７７の一例は、磁気センサである。制御ユニット７０は、第１の回転速度センサ７６の検出信号に基づいて掃除機１０の移動速度を計算できる。

脱輪検出センサ７８の機能は、駆動輪３１が脱輪していることを検出することである。脱輪検出センサ７８の第１の例は、駆動輪３１を床面に向けて押す力を駆動輪３１に与える付勢部材の荷重を検出するセンサである。脱輪検出センサ７８の第２の例は、掃除機１０の高さ方向におけるボディ２０に対する駆動輪３１の変位量を検出するセンサである。

図４を参照して、補助ブラシ１００の具体的な構成について説明する。

補助ブラシ１００はブラシ軸１１０、取付部１２０、一対の毛保持部１３０、複数のブリッスル束１４０を含む。ボディ２０および補助ブラシ１００は補助ブラシ１００がボディ２０に取り付けられた状態、および、補助ブラシ１００がボディ２０から取り外された状態をユーザーが任意に選択できる着脱構造を備える。

ブラシ軸１１０の材質の一例は金属である。ブラシ軸１１０の形状の一例は円柱である。補助ブラシ１００がボディ２０に取り付けられることによりブラシ軸１１０が第２の動力伝達部と結合される。その状態において、ブラシ軸１１０はボディ２０の底面２０Ａから下方に突出する。ブラシ軸１１０の中心軸線はボディ２０の高さ方向に沿う。

取付部１２０の機能はブラシ軸１１０の周囲を覆うことである。取付部１２０はブラシ軸１１０と一体的に回転できるようにブラシ軸１１０に取り付けられる。一例では、取付部１２０および毛保持部１３０は一体的に形成された樹脂製の部品である。

毛保持部１３０の機能は複数のブリッスル束１４０が抜け落ちないようにブリッスル束１４０をしっかり保持することである。毛保持部１３０は取付部１２０の中心軸線に関する径方向において取付部１２０から外方に向けて突出する。一方の毛保持部１３０と他方の毛保持部１３０とは毛保持部１３０の中心軸線に関する径方向において反対の方向に突出する。

複数のブリッスル束１４０は複数の短尺ブリッスル束１４１および複数の長尺ブリッスル束１４２を含む。ブリッスル束１４０は床面上のごみをかき集めることができるように束ねられた複数のブリッスルである。一例では、各ブリッスル束１４０を構成するブリッスルの本数は５０本である。ブリッスルの材料はナイロンである。短尺ブリッスル束１４１は短いブリッスルの束である。長尺ブリッスル束１４２は短尺ブリッスル束１４１のブリッスルよりも長いブリッスルの束である。各ブリッスル束１４１、１４２が取付部１２０から突出する毛保持部１３０に保持されるため、各ブリッスル束１４１、１４２が毛保持部１３０ではなく取付部１２０に保持される場合と比較して、ブリッスルの先端位置が同じ場合におけるブリッスルの長さが短くなる。このため、各ブリッスル束１４１、１４２が壁に接触したときの撓み量が小さくなる。

ブラシ軸１１０の回転中心線から短尺ブリッスル束１４１の先端までの距離は第１の所定距離に設定される。ブラシ軸１１０の中心から長尺ブリッスル束１４２の先端までの距離は第１の所定距離よりも長い第２の所定距離に設定される。一例では、第１の所定距離は５ｃｍであり、第２の所定距離は７ｃｍである。

補助ブラシ１００に長さが異なる２種類のブリッスル束１４１、１４２が含まれることにより、次のような効果が得られる。掃除機１０が清掃対象領域の壁沿いを清掃する場合に短尺ブリッスル束１４１が壁と接触しても、長尺ブリッスル束１４２が壁と接触した場合と比較して撓み量が小さい。このため、短尺ブリッスル束１４１が撓んだ状態から元の状態に戻るときに生じる力が小さく、壁付近のごみが遠くに弾き飛ばされにくい。また、掃除機１０が壁沿いを清掃する場合において、短尺ブリッスル束１４１が壁と接触しない位置を走行するとき、短尺ブリッスル束１４１が撓まないため、壁付近のごみが短尺ブリッスル束１４１により弾き飛ばされない。このため、壁付近のごみが補助ブラシ１００により効率的にボディ２０の下方にかき集められる。

長尺ブリッスル束１４２の先端は短尺ブリッスル束１４１の先端が届かない領域に届く。このため、掃除機１０が清掃対象領域の隅を清掃する場合に隅の頂点付近のごみが長尺ブリッスル束１４２によりかき集められやすい。このように、２種類のブリッスル束１４１、１４２を含む補助ブラシ１００によれば、掃除機１０が壁沿いを走行して清掃する場合、および、清掃対象領域の隅を清掃する場合のいずれにおいてもごみを効率的にかき集めることができる。

毛保持部１３０は短尺ブリッスル束１４１と長尺ブリッスル束１４２との間に隙間が形成されるように各ブリッスル束１４１、１４２を併せて保持する。各ブリッスル束１４１、１４２の間に形成される隙間の大きさは、各ブリッスル束１４１、１４２が床面に押し付けられ、それぞれのブリッスル束１４１、１４２を構成するブリッスルが扇状に広がった場合に互いに重なり合わないように、または、重なり合う量が少なくなるように設定される。一例では、毛保持部１３０は各ブリッスル束１４１、１４２の根元から先端に向かうにつれて隙間が広がるように各ブリッスル束１４１、１４２を保持する。

各ブリッスル束１４１、１４２の先端側の部分は駆動輪３１よりも下方に設けられる（図５参照）。このため、掃除機１０が床面上に置かれたとき、各ブリッスル束１４１、１４２が床面に押し付けられ、それぞれのブリッスル束１４１、１４２を構成するブリッスルが扇のように広がる。上述のとおり、毛保持部１３０に保持された各ブリッスル束１４１、１４２の間に隙間が形成されるため、各ブリッスル束１４１、１４２が床面に押し付けられたときに重なり合いにくく、各ブリッスル束１４１、１４２と床面との接触面積が広がる。

毛保持部１３０はさらに、補助ブラシ１００の回転方向において短尺ブリッスル束１４１が長尺ブリッスル束１４２よりも先行するように各ブリッスル束１４１、１４２を保持する。このため、掃除機１０が壁付近を清掃する場合に、長尺ブリッスル束１４２と比較して壁との接触による撓みが生じにくい短尺ブリッスル束１４１が先にごみをかき集める。これにより、長尺ブリッスル束１４２は撓んだ状態から元の状態に戻るときにごみを遠くに弾き飛ばしにくい。

図６を参照して、ごみ箱ユニット５０の詳細について説明する。

ごみ箱ユニット５０は、ごみ箱５１およびフィルター５５を備える。ごみ箱５１は本体５２、蓋５３、および、ヒンジ５４を備える。本体５２および蓋５３はヒンジ５４により連結される。本体５２の機能は吸引されたごみを溜めることである。蓋５３の機能は本体５２の開口を閉じること、および、フィルター５５を保持することである。本体５２は入口５２Ａを有する。入口５２Ａはボディ２０内に配置されるダクト（図示略）と接続される。ダクトの機能は吸込口２０Ｂからボディ２０内に吸引されたごみをごみ箱５１内に案内することである（図５参照）。

フィルター５５はフレーム５６および捕集部５７を備える。フレーム５６の機能は捕集部５７を保持すること、および、入口５２Ａを通過した空気を捕集部５７に案内することである。捕集部５７の機能は空気中に含まれるごみを捕集することである。フレーム５６および蓋５３は互いに着脱可能な構造を備える。

フレーム５６は、一対の窓５６Ａ、中間壁５６Ｂ、および、案内部５６Ｃを備える。窓５６Ａの機能は空気が捕集部５７を通過できるように捕集部５７を露出させることである。中間壁５６Ｂの機能は一方の窓５６Ａと他方の窓５６Ａとを区画することである。案内部５６Ｃの機能は本体５２の入口５２Ａを通過した空気を捕集部５７に案内することである。案内部５６Ｃは中間壁５６Ｂ上に設けられる凸部であり、頂部５６Ｄおよび一対の案内面５６Ｅを有する。頂部５６Ｄは案内部５６Ｃのうちの中間壁５６Ｂから最も突出した部分である。案内面５６Ｅは頂部５６Ｄから窓５６Ａ側に向かうにつれて中間壁５６Ｂに接近する斜面である。

図７に示されるとおり、ごみ箱ユニット５０は、尾錠５８およびハンドル５９をさらに備える。ハンドル５９は、ごみ箱５１に対して回動可能な状態でごみ箱５１に取り付けられる。ごみ箱ユニット５０がボディ２０から取り外されるとき、および、ボディ２０から取り外されたごみ箱ユニット５０が持ち運ばれるとき、ハンドル５９が使用者により握られる。

図８に示されるとおり、本体５２は出口５２Ｂを備える。蓋５３およびフィルター５５は出口５２Ｂを開放および閉鎖できるようにごみ箱５１に対して回動可能である。出口５２Ｂは、本体５２内に溜められたごみを排出するための開口であり、使用者がハンドル５９を握りごみ箱ユニット５０をぶら下げたときに水平方向Ｘよりも下方Ｚを向くように形
成されている。このため、ごみ箱５１からごみを排出しやすく、本体５２内にごみが残りにくい。

図９および図１０に示されるとおり、尾錠５８は本体５２に対して回動可能な状態で本体５２に取り付けられる。尾錠５８が蓋５３に引っ掛けられることにより、蓋５３およびフィルター５５が本体５２に固定され、出口５２Ｂが閉鎖される。尾錠５８が蓋５３から外されることにより、蓋５３が本体５２およびフィルター５５に対して回転し、出口５２Ｂが開放される。蓋５３が本体５２に固定された状態において、フィルター５５のフレーム５６の頂部と尾錠５８との間に隙間５８Ｐが形成され、蓋５３の頂部と尾錠５８との間に隙間５８Ｑが形成される。隙間５８Ｐは隙間５８Ｑよりも大きい。このため、蓋５３が出口５２Ｂを開放するように本体５２に対して回動するとき、尾錠５８にフィルター５５が引っ掛かることが回避され、蓋５３およびフィルター５５が速やかに出口５２Ｂを開放する位置まで回動する。

図１１に示されるとおり、尾錠５８はさらに次のように使用できる。蓋５３とフィルター５５とを分離し、フィルター５５だけがごみ箱５１に取り付けられた状態において、尾錠５８をフィルター５５のフレーム５６に引っ掛けることにより、フィルター５５だけをごみ箱５１に固定する。この使用形態は、例えばフィルター５５と蓋５３との間に溜まったごみを落とす場合に用いられる。

図５に示されるとおり、ごみ箱ユニット５０がボディ２０に取り付けられた状態において、本体５２の入口５２Ａは中間壁５６Ｂのうちの案内部５６Ｃの周辺部分および案内部５６Ｃと対向し、捕集部５７（図６参照）とは対向しない。中間壁５６Ｂは上端が下端よりもボディ２０の後方側に位置するように傾斜する。中間壁５６Ｂが傾斜していることにより案内部５６Ｃも同様に上端が下端よりもボディ２０の後方側に位置するように傾斜する。

入口５２Ａを通過した空気は中間壁５６Ｂのうちの案内部５６Ｃの周辺部分および案内部５６Ｃと接触する。案内部５６Ｃと接触した空気の流れの方向は案内面５６Ｅ（図６参照）により窓５６Ａ（図６参照）に向かう方向に変化する。また、案内部５６Ｃが中間壁５６Ｂに沿って傾斜していることにより、案内部５６Ｃと接触した空気の流れの方向は上方に向かう成分を含む。

案内面５６Ｅにより流れの方向が変化した気流は中間壁５６Ｂに沿って流れ、窓５６Ａおよび捕集部５７を通過し、ごみ箱ユニット５０の出口５２Ｂを通過し、吸引ユニット６０に吸引される。吸引ユニット６０に吸引された空気はボディ２０内に設けられる排気通路（図示略）を通過し、ボディ２０の外部に排気される。

ごみ箱ユニット５０によれば次のような効果が得られる。例えば、中間壁５６Ｂが省略され、一方の窓５６Ａから他方の窓５６Ａまでの範囲に捕集部５７が設けられる場合、捕集部５７のうちの本体５２の入口５２Ａと対向する部分に集中してごみが堆積しやすい。このため、捕集部５７の他の部分にごみが積層する余裕があっても、集中して堆積したごみにより入口５２Ａが閉塞されることがある。中間壁５６Ｂを有するごみ箱ユニット５０によれば、このようにごみが集中的に堆積するおそれが低減される。また、案内部５６Ｃにより空気が窓５６Ａに向けて案内されることによりスムーズな空気の流れが形成されるため、例えば中間壁５６Ｂのうちの入口５２Ａと対向する部分にごみが堆積しにくい。また、上端が下端よりもボディ２０の後方側に位置するように案内部５６Ｃが傾斜していることにより、捕集部５７に運ばれたごみが捕集部５７の上部に堆積するため、捕集部５７の全体にごみが堆積する場合と比較して捕集部５７を通過する主要な気流に対する抵抗が増加しにくい。このため、掃除機１０の累積使用時間が増加しても、吸引ユニット６０に
より形成される気流の強さが低下しにくい。

図３および図１２〜図１７を参照して、フェンス９０の構成について説明する。

フェンス９０は、掃除機１０の移動範囲をユーザーが決めるために用いられる部材であり、図３に示されるとおり複数のパネル９１を含む。パネル９１を構成する材料の一例は樹脂である。複数のパネル９１はユーザーにより連結および分離できる。複数のパネル９１が互いに連結されることによりフェンス９０が構成される。

図１２に示されるとおり、パネル９１は、回転軸９２、軸受９３、および、台９４を備える。台９４は回転軸９２の端部に設けられる。パネル９１の形状は平板状である。台９４が床面に配置されることにより、パネル９１が床面上で自立する。なお、パネル９１の形状は任意に変更可能である。一例では、平面視におけるパネル９１の形状を波形状または円弧形状に変更できる。

回転軸９２はパネル９１の第１の端部９１Ａに設けられる。軸受９３はパネル９１の第２の端部９１Ｂに設けられる。図示される例では、パネル９１の高さ方向において２つの軸受９３が並んでいる。一例では、軸受９３は一対の爪９３Ａを含む。爪９３Ａは回転軸９２を支持できるように円弧形状を有する。

図１３に示されるとおり、一方のパネル９１の回転軸９２は、第１の端部９１Ａと隣り合う他方のパネル９１に設けられる軸受９３に取り付けられる。他方のパネル９１の軸受９３には、第２の端部９１Ｂと隣り合う一方のパネル９１に設けられる回転軸９２が挿入される。

図１４に示されるとおり、パネル９１の平面視において一方の爪９３Ａの先端と他方の爪９３Ａの先端との間に隙間が形成される。別のパネル９１の回転軸９２はこの隙間を介して一対の爪９３Ａの間に挿入される。

図１４および図１５に示されるとおり、軸受９３は、パネル９１の第１の端部９１Ａおよび第２の端部９１Ｂを含む仮想の平面の法線方向において軸受９３に対する回転軸９２の移動を一定の範囲において許容し、その平面に沿う方向において軸受９３に対する回転軸９２の移動を規制することが可能な構成を備える。別の例では、軸受９３は、仮想の平面に沿う方向において軸受９３に対する回転軸９２の移動を一定の範囲において許容する構成を備える。

図１６および図１７に示されるとおり、フェンス９０におけるパネル９１の連結部分まわりでパネル９１を回転させることにより、フェンス９０を折り畳むことができる。回転軸９２が軸受９３に対して上記法線方向に移動可能であるため、パネル９１を折り畳むときに一方のパネル９１と他方のパネル９１とが接近するように回転軸９２を軸受９３に対して移動させることができる。このため、フェンス９０が折り畳まれた状態において、パネル９１間の隙間が小さくなり、フェンス９０の収納性が高められる。

制御ユニット７０により実行される制御の一例について説明する。制御ユニット７０は清掃対象領域を清掃するために複数の制御を実行する。複数の制御は少なくとも第１の清掃制御、第２の清掃制御、第３の清掃制御、第１の移動制御、第２の移動制御、および、第３の移動制御を含む。第１の清掃制御は、掃除機１０が床面上の任意の経路を走行している最中に床面検出センサ７４の検出信号に基づいて床面の種類を判定し、その判定結果に基づいて吸引ユニット６０の吸引力を調節する制御である。第２の清掃制御は、ごみの量が多い領域が検出された場合に床面検出センサ７４の検出信号に基づいて床面の種類を
判定し、その判定結果に基づいてごみを集中的に吸引するための掃除機１０の清掃動作を決める制御である。第３の清掃制御は、清掃対象領域の壁沿いの場所および隅のごみを吸引するために壁沿いから隅に向けてボディ２０を走行させる制御である。なお、第１の清掃制御における吸引力を調節する制御は、第２の清掃制御、第３の清掃制御、および、吸引ユニット６０を動作させる別の清掃制御の１つまたは複数と組み合わせ可能である。

第１の移動制御は、掃除機１０が対象領域の隅の清掃を終了したときに壁に接触することなくその場所から退避するための制御である。第２の移動制御は、短い期間において駆動輪３１の回転および停止が繰り返される場合に、床面の種類の判定を一時的に中断する制御である。第３の移動制御は、掃除機１０の走行中において掃除機１０の走行を阻害する要因である走行阻害要因が検出されたとき、その要因が解消されるように駆動輪３１の制御方法を変更する制御である。走行阻害要因は、例えば、駆動輪３１の状態がスリップであること、ボディ２０が物体と衝突したこと、ボディ２０の下方に床面の段差が存在すること、および、駆動輪３１の状態が脱輪であることを含む。

図１８〜図２１を参照して、第１の清掃制御の詳細について説明する。図１８〜図２０は、掃除機１０の走行中に得られる床面検出センサ７４の検出信号の一例である。各図の横軸は掃除機１０の走行時間であり、縦軸は床面検出センサ７４の検出信号の大きさである。

床面検出センサ７４の検出信号に基づいて判定される床面の種類の一例は第１の面、第２の面、および、第３の面の３種類である。第１の面はフローリングの表面等のように表面の凹凸が少ない平坦な面である。第２の面は畳の表面等のように表面に小さな凹凸が存在し、表面の形状が比較的安定した面である。第３の面は絨毯の表面等のように、毛のような変形しやすい素材が表面に設けられ、表面に大きな凹凸が形成されやすい面である。

図１８は掃除機１０が第１の面を走行する場合の検出結果の一例を示す。床面検出センサ７４の検出信号は掃除機１０の走行時間に対して少なくとも次の２つの特徴を示す。１点目は波高および振幅の変化が小さいことである。２点目は移動平均の変化が小さいことである。

図１９は掃除機１０が第２の面を走行する場合の検出結果の一例を示す。床面検出センサ７４の検出信号は掃除機１０の走行時間に対して少なくとも次の２つの特徴を示す。１点目は床面が第１の面である場合と比較して波高および振幅の変化が大きいことである。２点目は床面が第１の面である場合と比較して移動平均の変化が大きいことである。

図２０は掃除機１０が第３の面を走行する場合の検出結果の一例を示す。床面検出センサ７４の検出信号は掃除機１０の走行時間に対して少なくとも次の２つの特徴を示す。１点目は床面が第１の面である場合と比較して波高および振幅の変化が著しく大きいことである。２点目は床面が第１の面である場合と比較して移動平均の変化が著しく大きいことである。

このように、掃除機１０の走行中に得られる床面検出センサ７４の検出信号は床面の種類に応じて異なり、掃除機１０の走行時間に対する床面検出センサ７４の検出信号の波形と床面の種類との間に相関がある。このため、床面検出センサ７４の検出信号に基づいて床面の種類を判定できる。

例えば、床面検出センサ７４の検出信号の時系列データにおいて所定の区間を代表する検出信号の波高または振幅が第１の判定値以下の場合、床面の種類が第１の面であると判定できる。また、床面検出センサ７４の検出信号の時系列データにおいて所定の区間を代
表する検出信号の波高または振幅が第１の判定値よりも大きく、第２の判定値以下の場合、床面の種類が第２の面であると判定できる。また、床面検出センサ７４の検出信号の時系列データにおいて所定の区間を代表する検出信号の波高または振幅が第２の判定値よりも大きい場合、床面の種類が第３の面であると判定できる。

ただし、第３の面は凹凸の形状が使用環境等に応じて変化しやすい。第３の面の凹凸がしっかりと保たれている場合には、床面検出センサ７４の検出信号の波形は図２０に示されるような形状を示す。しかし、例えば第３の面である絨毯の表面の毛が全体的に倒れているような場合には、床面検出センサ７４の検出信号の波形が図１８または図１９に示される波形と類似する。このため、床面の種類が正確に判定されないおそれがある。

この問題を解消するため、掃除機１０の床面検出センサ７４は駆動輪３１等の後方側に設けられる。例えば、第３の面が絨毯である場合、掃除機１０の前進にともない駆動輪３１等が通過した部分の絨毯の毛が立ち上げられ、絨毯の表面にしっかりとした凹凸が形成される。掃除機１０がさらに前進したときに床面検出センサ７４がその部分の上方を通過するため、しっかりと凹凸が形成されている部分に床面検出センサ７４から近赤外光が照射され、床面検出センサ７４の検出信号に絨毯の凹凸の形状が反映される。

第１の清掃制御において床面の種類が第１の面であると判定された場合、吸引ユニット６０の吸引力が第１の吸引力に設定される。床面の種類が第２の面であると判定された場合、吸引ユニット６０の吸引力が第１の吸引力よりも大きい第２の吸引力に設定される。床面の種類が第３の面であると判定された場合、吸引ユニット６０の吸引力が第２の吸引力よりも大きい第３の吸引力に設定される。このため、床面の種類の違いに応じて電源ユニット８０の電力が効率的に使用される。

図２１を参照して、第２の清掃制御の詳細について説明する。

第２の清掃制御では、掃除機１０が走行している領域に存在するごみの量が所定量以上であることを検出した場合、その領域を集中的に清掃する清掃動作（以下では「集中清掃動作」）を実行させる。ごみの量はダストセンサ７５（図１参照）の検出信号に基づいて判定される。集中清掃動作は床面の種類に応じて決定される。一例では、予め規定された２種類の集中清掃動作の一方が床面の種類に応じて選択される。

制御ユニット７０（図１参照）は、第２の清掃制御において判定した床面の種類が第１の面または第２の面である場合、２種類の集中清掃動作の一方である第１の清掃動作を選択し、判定した床面の種類が第３の面である場合、２種類の集中清掃動作の他方である第２の清掃動作を選択する。

図２１（ａ）は第１の清掃動作における掃除機１０の挙動を示す。第１の清掃動作では、集中的に清掃する清掃対象領域（以下では「集中清掃領域」）において掃除機１０が前後方向に繰り返し走行する。第１の清掃動作の実行中においてダストセンサ７５の検出結果に基づいて得られるごみの量が所定量未満に減少したとき、掃除機１０は第１の清掃動作を終了する。

図２１（ａ）〜（ｃ）は第２の清掃動作における掃除機１０の挙動を示す。第２の清掃動作では、最初に集中清掃領域において掃除機１０が前後方向に繰り返し走行する（図２１（ａ）参照）。次に、その回数が規定の回数に達した後、掃除機１０は右方向または左方向に９０度回転して進行方向を変更し（図２１（ｂ）参照）、進行方向の変更後の前後方向に繰り返し走行する（図２１（ｃ）参照）。次に、その回数が規定の回数に達した後、掃除機１０進行方向を元に戻し（図２１（ａ）参照）、前後方向に繰り返し走行する。
以後も同様の動作が繰り返される。第２の清掃動作の実行中においてダストセンサ７５の検出結果に基づいて得られるごみの量が所定量未満に減少したとき、掃除機１０は第２の清掃動作を終了する。

絨毯の毛の立ち具合は使用状態に応じて変化する。例えば、頻繁に踏まれる部分の毛は他の部分よりも毛が倒れた状態に保たれる。このため、集中清掃動作における掃除機１０の往復方向が絨毯の毛が倒れている方向と一致する場合、毛の間に埋もれたごみが吸引されにくい。第２の清掃動作によれば、掃除機１０が複数の方向において往復するため、倒れていた絨毯の毛が立ち上げられやすい。このため、毛の間に埋もれているごみを効率的に吸引できる。

図２２を参照して、第３の清掃制御の詳細について説明する。

掃除機１０が部屋の壁Ｐ１沿い、および、壁Ｐ１と壁Ｐ２との隅Ｐ３を清掃する場合、制御ユニット７０は距離測定センサ７２の検出信号に基づいて、ボディ２０のうちの幅が最も広い部分の側部２０Ｃと壁Ｐ１との距離が一定の距離に保たれるように、掃除機１０を壁Ｐ１に沿って走行させる。一例では、側部２０Ｃと壁Ｐ１との距離は、短尺ブリッスル束１４１がボディ２０の幅方向に沿う場合における側部２０Ｃから短尺ブリッスル束１４１の先端までの距離とおおよそ等しい。このため、短尺ブリッスル束１４１はボディ２０の幅方向に沿う場合に壁Ｐ１と接触しない、または、軽く撓む程度に壁Ｐ１と接触する。このため、短尺ブリッスル束１４１がごみを遠くに弾き飛ばすおそれが低い。

長尺ブリッスル束１４２は短尺ブリッスル束１４１よりも長いため、壁Ｐ１と接触したときに大きく撓んだ状態を形成し、補助ブラシ１００がさらに回転することにともない元の状態に復元する。補助ブラシ１００の回転方向において短尺ブリッスル束１４１が長尺ブリッスル束１４２よりも先行するように各ブリッスル束１４１、１４２が設けられるため、壁Ｐ１付近にごみが存在する場合、基本的には短尺ブリッスル束１４１によりボディ２０の下方にかき集められる。このため、長尺ブリッスル束１４２の進行方向にごみが存在していたとしても、先行する短尺ブリッスル束１４１によりそのごみがボディ２０の下方にかき集められる。これにより、長尺ブリッスル束１４２が撓んだ状態から元の状態に戻るときにごみを遠くに弾き飛ばしにくい。補助ブラシ１００によりボディ２０の下方にかき集められたごみは吸込口２０Ｂを通過してごみ箱ユニット５０内に流れる。

掃除機１０が壁Ｐ１沿いを走行することにともないボディ２０の前面が壁Ｐ２の間際に接近したとき、制御ユニット７０は掃除機１０の走行を停止させ、メインブラシ４１および補助ブラシ１００が回転した状態を維持する。このとき、短尺ブリッスル束１４１では届かない隅の頂点に長尺ブリッスル束１４２が届くことにより、隅のごみがボディ２０の下方にかき集められる。

図２３を参照して、第１の移動制御の詳細について説明する。

図２３（ａ）に示されるとおり、第３の清掃制御が終了したとき、掃除機１０は隅Ｐ３に位置する。このとき、障害物検出センサ７１により検出されるボディ２０の前面と壁Ｐ２との距離である前方距離は第１の距離Ｄ１であり、距離測定センサ７２により検出されるボディ２０の側面と壁Ｐ１との距離である側方距離は第２の距離Ｄ２である。第１の移動制御では、掃除機１０を前方距離が第１の距離Ｄ１かつ側方距離が第２の距離Ｄ２である第１の位置から、前方距離が第１の距離Ｄ１よりも長い第３の距離Ｄ３かつ側方距離が第２の距離Ｄ２よりも長い第４の距離Ｄ４である第２の位置に移動させる。そのために、掃除機１０を次のように動作させる。

最初に、図２３（ｂ）に示されるとおり、第１の位置においてボディ２０の前後方向に沿う中心線Ｌが壁Ｐ１に沿う状態から隅Ｐ３の頂点側を向くように掃除機１０を一定の角度にわたり回転させる。一定の角度の一例は５°である。次に、図２３（ｃ）に示されるとおり、回転した掃除機１０を第２の位置まで後退させる。その後、例えば対象領域における別の場所を清掃するために掃除機１０を移動させる。

隅Ｐ３の清掃を完了した掃除機１０は、別の場所を清掃するため、または、充電装置（図示略）に戻るため、方向転換する必要がある。ボディ２０の平面形状がルーローの三角形の頂部にＲが形成された形状であるため、隅Ｐ３から退避する場合にボディの平面形状が円形である掃除機と同じように動作した場合、ボディ２０が壁Ｐ２に接触するおそれがある。上述した第１の移動制御によれば、ボディ２０が壁Ｐ１または壁Ｐ２に接触するおそれがある。上述した第１の移動制御によれば、ボディ２０を壁Ｐ１および壁Ｐ２に接触させることなく掃除機１０を隅Ｐ３から退避させることができる。

第２の移動制御の詳細について説明する。第２の清掃動作において掃除機１０が前後方向に繰り返し走行するとき、駆動輪３１の回転および停止が繰り返される。このため、床面検出センサ７４の検出信号に対する外乱の影響が大きくなりやすい。第２の移動制御では、このような事情を踏まえ、駆動輪３１の回転および停止が繰り返されるように掃除機１０が動作するとき、床面の種類の判定を一時的に停止する。そのために制御ユニット７０は、例えば床面検出センサ７４の動作を無効にする、または、床面検出センサ７４の検出信号を制御に使用しないという処置を取る。第２の移動制御が実行されることにより、床面の種類に関する誤った判定結果が得られる可能性が低くなる。なお、駆動輪３１の回転および停止が繰り返される場合に限らず、他の理由により床面検出センサ７４の検出信号に対する外乱の影響が大きくなることが推定される場合についても上記と同様に第２の移動制御を実行することにより、同様の効果を得ることができる。他の理由の一例は、掃除機１０が自転または公転を繰り返す場合である。

図２４〜図２７を参照して、第３の移動制御の詳細について説明する。第３の移動制御では、走行阻害要因を検出するために複数の判定処理を並行して実施する。その一例は、図２４に示されるスリップ判定処理、図２５に示される衝突判定処理、図２６に示される段差判定処理、および、図２７に示される脱輪判定処理である。

図２４のスリップ判定処理では、制御ユニット７０により次のとおり各処理が実行される。ステップＳ１１において、第１の回転速度センサ７６の検出信号が取得され、その検出信号に基づいて駆動輪３１の回転速度が算出される。ステップＳ１２において、第２の回転速度センサ７７の検出信号が取得され、その検出信号に基づいてキャスター２３の回転速度が算出される。

ステップＳ１３において、駆動輪３１の回転速度がキャスター２３の回転速度よりも速く、かつ、これらの回転速度の差が所定の差以上であるか否かが判定される。所定の差は、算出された駆動輪３１の回転速度とキャスター２３の回転速度との差から駆動輪３１の状態がスリップであることを判定できるように予め規定される。

ステップＳ１３の判定結果が肯定である場合、ステップＳ１４において走行阻害要因が存在すると判定され、その内容が駆動輪３１の状態がスリップであると判定される。ステップＳ１３の判定結果が否定である場合、ステップＳ１５において走行阻害要因が存在せず、駆動輪３１の状態がスリップではないと判定される。

図２５に示される衝突判定処理では、制御ユニット７０により次のとおり各処理が実行される。ステップＳ２１において、衝突検出センサ７３の検出信号が出力されたか否かが
判定される。バンパー２２が物体と衝突してボディ２０側に押された場合、衝突検出センサ７３に設けられるスイッチがオンとなり、それを示す検出信号が制御ユニット７０に出力される。ステップＳ２１の判定結果が肯定である場合、ステップＳ２２において、走行阻害要因が存在すると判定され、その内容がバンパー２２と物体との衝突であると判定される。ステップＳ２１の判定結果が否定である場合、ステップＳ２３において走行阻害要因が存在せず、バンパー２２が物体と衝突していないと判定される。

図２６に示される段差判定処理では、制御ユニット７０により次のとおり各処理が実行される。ステップＳ３１において、各床面検出センサ７４の検出信号が取得され、それぞれの検出信号に基づいて、ボディ２０のうちの床面検出センサ７４が設けられた各部分と床面との距離が算出される。ステップＳ３２において、ボディ２０の各部分と床面との距離が所定の距離以上であるか否かが判定される。所定の距離は、算出されたボディ２０の各部分と床面との距離からボディ２０の下方に段差が存在することを判定できるように予め規定される。

ステップＳ３２の判定結果が肯定である場合、ステップＳ３３において走行阻害要因が存在すると判定され、その内容がボディ２０の下方に存在する段差であると判定される。ステップＳ３２の判定結果が否定である場合、ステップＳ３４において走行阻害要因が存在せず、ボディ２０の下方に段差が存在しないと判定される。なお、段差判定処理により判定される段差は、その段差を降ることにともない掃除機１０に大きな衝撃が生じる段差を指す。

図２７に示される脱輪判定処理では、制御ユニット７０により次のとおり各処理が実行される。ステップＳ４１において、脱輪検出センサ７８の検出信号が取得され、その検出信号に基づいて床面に対して駆動輪３１が浮き上がった量（以下では「浮き量」）が算出される。ステップＳ４２において浮き量が所定の浮き量以上であるか否かが判定される。所定の浮き量は、算出された浮き量から駆動輪３１が脱輪していることを判定できるように予め規定される。

ステップＳ４２の判定結果が肯定である場合、ステップＳ４３において走行阻害要因が存在すると判定され、その内容が駆動輪３１の脱輪であると判定される。ステップＳ４２の判定結果が否定である場合、ステップＳ４４において走行阻害要因が存在せず、駆動輪３１が脱輪していないと判定される。

制御ユニット７０は、図２４〜図２７の判定処理のいずれかにより走行阻害要因が存在することを判定した場合、回転速度センサ７６の検出信号に基づいて算出した駆動輪３１の回転速度よりも遅い回転速度で駆動輪３１を逆転させる。駆動輪３１が逆転することにより、掃除機１０がその場から後退しようとし、それにより走行阻害要因が解消されることがある。走行阻害要因が発生している場合、実際の駆動輪３１の向きが制御ユニット７０により認識されている向きと大きくずれている可能性がある。第３の移動制御では上述のとおり駆動輪３１が遅い回転速度で回転しながら後退するため、掃除機１０が制御ユニット７０に認識される方向とは大きく異なる方向に移動するおそれ、ひいては掃除機１０が障害物と衝突するおそれが低減される。

（変形例）
実施の形態に関する説明は本発明に従う自律走行型掃除機が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自律走行型掃除機は実施の形態以外に例えば以下に示される実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。

・第１の清掃制御の内容は任意に変更可能である。一例では、第１の清掃制御にさらに次の処理が付加される。掃除機１０が第３の面を清掃している場合において、第１の面または第２の面を反映している可能性が高い床面検出センサ７４の検出信号が取得されたとき、制御ユニット７０は、その検出信号に基づいて床面の種類を判定するまでに要する時間を他の状況において床面の種類を判定する場合よりも長くする。他の状況の一例は、掃除機１０が第１の面または第２の面を清掃している場合である。掃除機１０が位置する床面の種類が第３の面から第１の面または第２の面に変化した場合、床面検出センサ７４の検出信号は変動が大きい状態から小さい状態に変化する。このため、実際に床面の種類が変化していたとしても検出信号の変動がすぐには収束せず、床面の種類が変化した後においても検出信号の変動が大きい状態が継続されることがある。このような状態で床面の種類が判定された場合、その判定結果が誤りである可能性が高くなる。上述のように、床面の種類を判定するまでに要する時間が長く設定された場合には、判定結果を誤るおそれが高い状況で床面の種類が判定される可能性が低くなる。

・第２の清掃制御における集中清掃動作の内容は任意に変更可能である。一例では、実施の形態に例示された第１の清掃動作および第２の清掃動作に加えて、第３の清掃動作が予め規定され、これらの３種類の中から床面の種類に応じた集中清掃動作が選択される。図２８は第３の清掃動作における掃除機１０の挙動を示す。掃除機１０は第３の清掃動作において、集中清掃領域上に設定された仮想の回転中心まわりを公転し、さらに公転しながら自転する。この清掃動作によれば、絨毯の毛がより立ち上げられやすく、ごみの吸い残しが生じにくい。

第３の清掃動作はさらに次の形態を取り得る。第１の例では、掃除機１０は自転することなく、上記仮想の回転中心まわりを公転する。第２の例では、障害物検出センサ７１の検出信号に基づいて公転半径が変更される。例えば、制御ユニット７０はボディ２０の周囲に障害物が存在しない場合、公転半径を長く設定し、ボディ２０の周囲に障害物が存在する場合、その障害物とボディ２０との距離が短くなるほど公転距離を短く設定する。この制御によれば、ボディ２０が障害物と衝突しない範囲において集中清掃動作により広い範囲を清掃できる。

・第３の清掃制御の内容は任意に変更可能である。一例では、制御ユニット７０は壁Ｐ２に向けて掃除機１０を走行させ、ボディ２０の前面と壁Ｐ２との間に隙間が形成される範囲においてボディ２０の前面と壁Ｐ２との距離が所定の距離に到達したとき、掃除機１０の走行を停止させる。この状態において補助ブラシ１００が回転することにより、壁Ｐ２付近および隅のごみがボディ２０の下方にかき集められ、ボディ２０内に吸引される。

（課題を解決するための手段に関する付記）
（付記１）ごみの吸込口が底面に設けられるボディと、前記ボディを走行させる駆動輪と、床面との距離を検出できるように前記ボディに設けられる床面検出センサと、前記床面検出センサの検出結果を清掃に関する制御に反映する制御ユニットとを備え、前記床面検出センサは前記ホイールよりも後方側に設けられる、自律走行型掃除機。

（付記２）前記ボディの底面に開口する前記吸込口に設けられるメインブラシをさらに備え、前記床面検出センサは前記メインブラシよりも後方側に設けられる、付記１に記載の自律走行型掃除機。

（付記３）前記吸込口にごみを集めることができるように前記ボディに設けられる補助ブラシをさらに備え、前記床面検出センサは前記補助ブラシよりも後方側に設けられる、付記１または付記２に記載の自律走行型掃除機。

（付記４）前記制御ユニットは前記床面検出センサの検出結果に基づいて床面が絨毯であると判断した場合、前記ボディの移動方向を複数の方向に変化させる、付記１〜３のいずれか一項に記載の自律走行型掃除機。

本発明は家庭用および業務用をはじめとする各種の自律走行型掃除機に適用できる。

１ ：掃除機システム
１０ ：自律走行型掃除機
２０ ：ボディ
２２ ：バンパー
２３ ：キャスター
２０Ｂ：吸込口
３１ ：駆動輪
７１ ：障害物検出センサ
７２ ：距離測定センサ
７３ ：衝突検出センサ
７４ ：床面検出センサ
７５ ：ダストセンサ
７６ ：第１の回転速度センサ
７７ ：第２の回転速度センサ
７８ ：脱輪検出センサ
９０ ：フェンス
９１ ：パネル
９１Ａ：第１の端部
９１Ｂ：第２の端部
９２ ：回転軸
９３ ：軸受
１００：補助ブラシ
１１０：ブラシ軸
１２０：取付部
１３０：毛保持部
１４１：短尺ブリッスル束
１４２：長尺ブリッスル束
Ｄ１ ：第１の距離
Ｄ２ ：第２の距離
Ｄ３ ：第３の距離
Ｄ４ ：第４の距離

Claims (3)

1. 自律走行型掃除機と、当該自律走行型掃除機の移動範囲を決める要素であり、折り畳むことができるように連結された複数のパネルにより構成されるフェンスとを備え、
   前記パネルは、第１の端部に設けられる軸受、および、第２の端部に設けられる回転軸を備え、１つの前記パネルの前記回転軸は、別の１つの前記パネルの前記軸受に取り付け可能であり、前記回転軸および前記軸受は、これらを含む平面の法線方向において相対的に移動可能である掃除機システム。
2. 前記回転軸の端部には、前記パネルが床面上で自立するための台が設けられている、請求項１に記載の掃除機システム。
3. 前記軸受けには一対の爪が形成されており、前記爪は前記回転軸を支持できるように円弧形状を有する、請求項１または２に記載の掃除機システム。

Images