JP2019217206A - 電気掃除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気掃除機を小型化できるとともに、集塵部に塵埃が溜まった状態のまま掃除を継続することがない電気掃除装置を提供する。【解決手段】走行制御部は、掃除中に集塵部23内の塵埃量が所定量以上になったら、掃除を中断してダストステーション12へと走行するように制御し、電動送風機68の駆動後、集塵量センサの検出結果に基づいて集塵部23内の塵埃が移送されたと判断された場合にはダストステーション12から離脱して掃除を再開させ、集塵部23内の塵埃が移送されなかったと判断された場合には掃除を再開することなく、ダストステーション12で待機させるように制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、自律走行可能な電気掃除機と、電気掃除機が接続可能な基地装置とを備えた電気掃除装置に関する。

従来、被掃除面上を自律走行しながら掃除をする、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。この電気掃除機は、電源として二次電池を内蔵している。そして、この電気掃除機は、掃除終了後等の待機中に二次電池を充電するための基地装置としての充電台とともに電気掃除システムを構成している。

この種の電気掃除機には、被掃除面としての床面から捕集した塵埃を溜める集塵部が設けられている。そして、掃除中、集塵部に所定量以上の塵埃を捕集、すなわち集塵部の塵埃が満杯になると、使用者に報知したり、充電台に帰還して掃除を強制的に終了したりすることで、集塵部が満杯になった状態のまま掃除を継続しないようにするものがある。しかしながら、この場合には、集塵部が容易に満杯になってしまうと、掃除を充分にしないまま掃除を終了することとなる。また、集塵部が満杯になる度に、集塵部に溜まった塵埃を使用者が廃棄する手間が掛かる。そこで、予め集塵部の容量を大きく設定しておくことにより、掃除が完了するまで集塵部が容易に満杯にならないようにすることが考えられる。しかしながら、この場合には、電気掃除機の大型化という課題が生じる。

この点、例えば、充電台に塵埃収容部としての集塵容器と、移送手段としての電動送風機等とを備え、掃除が終了して電気掃除機が充電台に帰還すると、電気掃除機の集塵部に溜まった塵埃を電動送風機等によって集塵容器へと移送するものがある。

しかしながら、自律走行型の電気掃除機が充電台へと帰還する条件は、掃除が完了したとき、二次電池の残量が低下したとき、あるいは使用者が指令を出したとき等であるため、この構成でも、電気掃除機が充電台に帰還しない限り、掃除が進むにしたがって集塵部に塵埃が溜まり続けることとなり、上記と同様の課題が生じる。

特許第５９５７２９６号公報 特許第５９８６９０２号公報 特開２０１６−１８５１８９号公報

本発明が解決しようとする課題は、電気掃除機を小型化できるとともに、集塵部に塵埃が溜まった状態のまま掃除を継続することがない電気掃除装置を提供することである。

実施形態の電気掃除装置は、自律走行可能な電気掃除機と、この電気掃除機が接続可能な基地装置とを有する。電気掃除機は、走行用の駆動部と、掃除部と、集塵部と、集塵量検出手段と、走行制御手段とを備える。掃除部は、塵埃を掃除する。集塵部は、掃除部により掃除された塵埃を溜める。集塵量検出手段は、集塵部に溜められた塵埃量を検出する。走行制御手段は、駆動部の駆動を制御して電気掃除機を自律走行させる。また、基地装置は、塵埃収容部と、移送手段とを備える。移送手段は、基地装置に電気掃除機が接続された状態で集塵部に溜まった塵埃を塵埃収容部へと移送するように駆動する。そして、走行制御手段は、掃除中に集塵部内の塵埃量が所定量以上になったら、掃除を中断して基地装置へと走行するように制御し、移送手段の駆動後、集塵量検出手段の検出結果に基づいて集塵部内の塵埃が移送されたと判断された場合には基地装置から離脱して掃除を再開させ、集塵部内の塵埃が移送されなかったと判断された場合には掃除を再開することなく、基地装置で待機させるように制御する。

第１の実施形態の電気掃除装置を示す斜視図である。 同上電気掃除装置の基地装置に電気掃除機が接続された状態を示す斜視図である。 同上電気掃除機を下方から示す平面図である。 同上電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除装置の基地装置の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除装置の掃除制御を示すフローチャートである。 第２の実施形態の電気掃除装置の掃除制御を示すフローチャートである。 第３の実施形態の電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除装置の掃除制御を示すフローチャートである。 第４の実施形態の電気掃除装置の掃除制御を示すブロック図である。 第５の実施形態の電気掃除機の内部構造を示すフローチャートである。 第６の実施形態の基地装置の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除装置の掃除制御を示すフローチャートである。

以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。

図１および図２において、10は電気掃除装置を示し、この電気掃除装置10は、自律走行型の電気掃除機11と、この電気掃除機11が掃除していないときの待機場所となる基地装置としてのダストステーション12とを備えている。

図１ないし図４に示す電気掃除機11は、本実施形態において、走行面としての被掃除面である床面上を自律走行しつつ床面を掃除するロボットクリーナである。すなわち、電気掃除機11は、床面を自動掃除するものである。電気掃除機11は、中空状の本体である本体ケース20を備えている。また、電気掃除機11は、走行駆動部である駆動輪21を備えている。さらに、電気掃除機11は、塵埃を掃除する掃除部22を備えている。また、電気掃除機11は、集塵部23を備えている。さらに、電気掃除機11は、センサ部24を備えていてもよい。また、電気掃除機11は、例えば有線、あるいは無線によりネットワークを介して通信する通信手段である通信部25を備えていてもよい。さらに、電気掃除機11は、コントローラである制御手段である制御部26を備えている。また、電気掃除機11は、報知手段としての表示手段である表示部27を備えていてもよい。そして、電気掃除機11は、給電用の電池である二次電池28を備えていてもよい。また、電気掃除機11は、例えばリモコン等を介して、あるいは手動により直接、所定の設定等が入力される入出力部を備えていてもよい。そして、電気掃除機11は、少なくとも掃除終了時にはダストステーション12の位置に移動してこのダストステーション12と接続されるように走行制御される。本実施形態では、電気掃除機11は、例えばダストステーション12や任意の位置を起点として掃除を開始し、掃除が終了するとダストステーション12に帰還して接続されるように走行制御される。なお、以下、電気掃除機11の走行方向に沿った方向、例えば図１に示す矢印FR，RR方向を前後方向とし、この前後方向に対して交差又は直交する左右方向又は両側方向を幅方向として説明する。

本体ケース20は、例えば合成樹脂等により形成されている。本体ケース20は、例えば扁平な円柱状又は円盤状等に形成されているが、この形状に限定されるものではない。また、本体ケース20には、集塵口である吸込口31が床面に対向する下部に設けられている。さらに、本体ケース20には、塵埃排出口32が設けられていてもよい。塵埃排出口32は、吸込口31と別個でもよいし、吸込口31を塵埃排出口32として用いてもよい。また、塵埃排出口32は、開閉蓋33により開閉されるように構成されていてもよい。

駆動輪21は、電気掃除機11を床面上で前進方向および後退方向に自律走行させる、すなわち走行用のものである。本実施形態では、駆動輪21は、例えば本体ケース20の左右に一対設けられているが、この配置に限定されるものではない。駆動輪21は、駆動手段としてのモータ34により駆動される。なお、駆動輪21に代えて、駆動部としての無限軌道等を用いることもできる。

モータ34は、駆動輪21に対応して配置されている。本実施形態では、モータ34は、例えば左右一対設けられている。そして、モータ34は、各駆動輪21を独立して駆動させることが可能となっている。

掃除部22は、例えば床面や壁面等の被掃除部の塵埃を除去するものである。掃除部22は、例えば床面上の塵埃を吸込口31から集めて捕集したり、壁面を拭き掃除したりする機能を有している。の掃除部22は、吸込口31から空気とともに塵埃を吸い込む掃除機側電動送風機である電動送風機35と、吸込口31に回転可能に取り付けられて塵埃を掻き上げる回転清掃体としての回転ブラシ36および回転ブラシ36を回転駆動させるブラシ用モータ37と、本体ケース20の前側等の両側に回転可能に取り付けられて塵埃を掻き集める旋回清掃部としての補助掃除手段であるサイドブラシ38およびサイドブラシ38を駆動させるサイドブラシ用モータ39との少なくともいずれかを備えていてもよい。

集塵部23は、掃除部22により掃除した塵埃を溜める部分である。本実施形態において、集塵部23は、吸込口31から吸い込んだ塵埃を捕集する部分である。集塵部23は、例えばボックス状に形成され、本体ケース20の後部に着脱可能に収納される。また、集塵部23は、吸込口31および塵埃排出口32と連通して設けられている。

センサ部24は、電気掃除機11の走行をサポートする各種の情報や、掃除領域の状況をセンシングするものである。センサ部24は、例えば床面の凹凸状態である段差や、走行の障害となる壁あるいは障害物、床面の塵埃量等を検出する掃除用検出手段を少なくとも備えている。また、センサ部24は、集塵部23に溜められた塵埃量を検出する集塵量検出手段としての集塵量センサ41を備えている。さらに、センサ部24は、二次電池28の電圧又は二次電池28の残量を検出する電圧検出手段としての電圧センサ42を備えている。

集塵量センサ41は、例えば電動送風機35に流す電流を検出することで集塵部23に溜められた塵埃量を間接的に検出する電流センサ、電動送風機35の吸い込まれる風量を検出することで集塵部23に溜められた塵埃量を間接的に検出する風量センサ、あるいは集塵部23に溜められた塵埃量を直接的に検出する光センサ等が用いられる。

通信部25は、例えばダストステーション12と無線通信をするための無線通信手段である。

制御部26は、例えば制御手段本体であるＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えるマイコンが用いられる。制御部26は、駆動輪21を駆動させる走行制御手段である走行制御部51を備えている。また、制御部26は、掃除部22と電気的に接続される掃除制御手段である掃除制御部52を備えている。さらに、制御部26は、センサ部24と電気的に接続されるセンサ制御手段であるセンサ接続部53を備えている。また、制御部26は、通信部25と電気的に接続される通信制御手段である通信制御部54を備えていてもよい。さらに、制御部26は、表示部27と電気的に接続される報知制御手段としての表示制御手段である表示制御部55を備えていてもよい。すなわち、制御部26は、掃除部22、センサ部24、通信部25、および、表示部27等と電気的に接続されている。また、制御部26は、二次電池28と電気的に接続されている。そして、制御部26は、記憶手段であるメモリ56を備えていてもよい。また、制御部26は、カウンタを備えていてもよい。さらに、制御部26は、二次電池28の充電を制御する充電制御部を備えていてもよい。また、制御部26は、マッピング手段としての地図生成部を備えていてもよい。

走行制御部51は、モータ34の駆動を制御することで駆動輪21の駆動を制御させて電気掃除機11を走行させるものである。走行制御部51は、例えばメモリ56に記憶された地図データに基づいて最適な走行ルートを設定するように構成してもよい。また、走行制御部51は、センサ部24により検出した障害物に応じて走行ルートを随時変更することもできるし、リモコン等から入力された操作に応じて電気掃除機11を走行させることもできる。

掃除制御部52は、掃除部22の駆動を制御する、すなわち、電動送風機35、ブラシ用モータ37、および、サイドブラシ用モータ39の通電量をそれぞれ別個に制御することで、電動送風機35、回転ブラシ36、および、サイドブラシ38の駆動を制御する。

センサ接続部53は、センサ部24による検出結果を取得し、走行制御部51や掃除制御部52に出力するようになっている。

通信制御部54は、通信部25の駆動を制御することで、ダストステーション12、あるいは携帯端末との間で情報を通信部25により送受信させるものである。通信部25から外部装置へと送受信される情報は任意に設定できるが、本実施形態においては、好ましくは、二次電池28の残量等の電気掃除機11の状態や、地図生成部により生成された地図のデータ等を含む。

メモリ56には、例えば掃除が完了したか否かを管理するための掃除完了フラグ等が設定されている。

地図生成部は、掃除用検出手段、本実施形態ではセンサ部24により検出された電気掃除機11又は本体ケース20の周囲の形状に基づき掃除領域を走行可能であるかどうかを示す地図を生成可能となっている。周囲の形状とは、本実施形態において、例えば障害物となる物体の距離および高さ等をいうものとする。

なお、図４に示す走行制御部51、掃除制御部52、センサ接続部53、通信制御部54、表示制御部55、メモリ56、充電制御部、および、地図生成部は、本実施形態においてそれぞれ制御部26に一体的に備えられる構成としたが、互いに別個に備えられていてもよいし、それぞれの少なくともいずれかが任意に組み合わせされて一体的に構成されていてもよい。

二次電池28は、掃除部22、センサ部24、通信部25、制御部26、および、表示部27等に給電するものである。また、二次電池28は、例えば本体ケース20の下部等に露出する図３に示す接続部としての充電端子60と電気的に接続されており、充電端子60が充電装置側と電気的および機械的に接続されることで、充電装置を介して充電されるようになっている。

一方、図１、図２および図５に示すダストステーション12は、概略として、電気掃除機11に対して、電気掃除機11の集塵部23に捕集した塵埃を移送して回収する機能を有している。そして、ダストステーション12は、床面の任意の場所に配置されている。なお、ダストステーション12の二次電池28を充電する機能を備えていてもよい。また、ダストステーション12は、電気掃除機11とは別個の、図示しないモップや箒、あるいはフロア用掃除具等の、床面の一部を局所的に掃除するのに適したダストコントロール製品に対して、これらにより集められる塵埃、あるいはこれらに付着する塵埃を吸い込む機能を有していてもよい。

そして、ダストステーション12は、ケース体65を備えている。また、ダストステーション12は、塵埃移送口としての吸込口66を備えている。さらに、ダストステーション12は、塵埃収容部としてのごみ溜め部である集塵容器67を備えている。また、ダストステーション12は、移送手段としての吸込手段である電動送風機68を備えている。さらに、ダストステーション12は、接続検出部69を備えている。また、ダストステーション12は、設定入力部を備えていてもよい。さらに、ダストステーション12は、送風機制御手段である集塵制御部71を備えている。また、ダストステーション12は、図４に示す電気掃除機11の通信部25との間で信号の送受信を行う送受信部72を備えている。そして、ダストステーション12は、電源部74を備えている。また、ダストステーション12は、電気掃除機11の二次電池28を充電する機能を備える場合、充電用端子75を備えていてもよい。さらに、ダストステーション12は、ダストコントロール製品により集められる塵埃等を吸い込むための補助吸込口を備えていてもよい。

ケース体65は、例えば合成樹脂等により箱状に形成されている。ケース体65は、例えば直方体状となっている。

吸込口66は、ダストステーション12に接続される電気掃除機11が接続されるものである。吸込口66は、例えばケース体65の正面側に位置している。吸込口66は、例えば電気掃除機11の塵埃排出口32と接続されるように構成してもよいし、吸込口31と接続されるように構成してもよい。塵埃排出口32と接続される場合、吸込口31には、電気掃除機11のダストステーション12に対する接近や離脱により図３に示す開閉蓋33を開閉する開閉機構を備えることが好ましい。すなわち、吸込口66は、電気掃除機11の集塵部23と連通されるように接続される。したがって、以下、電気掃除機11がダストステーション12に接続されるとは、吸込口66と電気掃除機11の集塵部23とが連通する状態となることをいうものとする。なお、ダストステーション12に電気掃除機11の二次電池28を充電する機能を備える場合、電気掃除機11がダストステーション12に接続されたときには、電気掃除機11の図３に示す充電端子60とダストステーション12の充電用端子75とが接続されるものとする。

集塵容器67は、電動送風機68の動作により吸込口66又は補助吸込口から吸い込んだ塵埃を捕集する部分である。集塵容器67としては、紙パックやフィルタ、あるいは遠心分離装置等適宜のものを用いることができる。集塵容器67には、電気掃除機11がダストステーション12に接続されたときに開かれることで集塵容器67を吸込口66又は補助吸込口と連通させるための弁等を設けることが好ましい。

電動送風機68は、電源部74からの給電により動作することで発生させた負圧を、集塵容器67を介して吸込口66又は補助吸込口に作用させるように構成されている。

接続検出部69は、電気掃除機11がダストステーション12に接続されたか否かを検出するものである。本実施形態の接続検出部69は、例えば電気掃除機11の通信部25から、電気掃除機11がダストステーション12に接続されたときに出力される無線信号を受信することで電気掃除機11がダストステーション12に接続されたことを検出する。また、接続検出部69は、電気掃除機11の通信部25から、この電気掃除機11の情報を取得する情報取得手段の機能を有している。

設定入力部は、使用者がダストステーション12に対して、例えばリモコンを介して、あるいは手動で直接、各種設定を入力するものである。

集塵制御部71は、電動送風機68の動作を制御するものである。集塵制御部71は、例えば集塵制御手段本体であるＣＰＵ、このＣＰＵによって読み出されるプログラム等の固定的なデータを格納した格納部であるＲＯＭ、プログラムによるデータ処理の作業領域となるワークエリア等の各種メモリエリアを動的に形成するエリア格納部であるＲＡＭ等を備えるマイコンである。また、集塵制御部71には、ダストステーション12の電気掃除機11の二次電池28の充電の機能を備える場合、充電用端子75と電気的に接続される定電流回路等の充電回路を備えることもできる。充電回路は、集塵制御部71に一体的に設けられていてもよいし、集塵制御部71と別個に設けられていてもよい。

送受信部72は、例えば赤外線等の無線信号により電気掃除機11の図４に示す通信部25との間で信号を送受信するものである。

電源部74は、電動送風機68、接続検出部69、集塵制御部71等に電源を供給するものである。電源部74は、本実施形態では、商用交流電源等の図示しない外部電源から給電するための電源コードを備えたコードリール装置が用いられるが、例えば電池等を用いてもよい。

次に、第１の実施形態の掃除動作を説明する。

ダストステーション12は、床面の任意の位置に設置し、電源部74を壁面のコンセント等を介して外部電源に接続する。また、電気掃除機11は、主電源を投入する。

そして、概略として、所定のタイミングで、電気掃除機11が掃除を開始すると、この電気掃除機11は、掃除領域の床面上を自律走行しながら床面等にある塵埃を掃除し、この掃除した塵埃を集塵部23に溜める。掃除中において、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まった場合又は集塵部23が満杯になった場合、あるいは、二次電池28の電圧が所定閾値以下になった場合又は二次電池28の残量が所定以下になった場合には、掃除を中断し、ダストステーション12に帰還してダストステーション12に接続し、集塵部23に溜められた塵埃を集塵容器67へと移送させるように電動送風機68を所定時間駆動させる。このとき、必要に応じて二次電池28を充電してもよい。

この後、電動送風機68の駆動により集塵容器67に集塵部23の塵埃を移送できなかった場合には、そのまま掃除を終了又は中断して待機状態、又は二次電池28の充電状態に移行する。また、集塵容器67に集塵部23の塵埃を移送できた場合には、掃除が完了していなければ、ダストステーション12から再度離脱して掃除を再開し、掃除が完了していればそのまま掃除を終了してダストステーション12に待機する。

上記の掃除動作を、より詳細に説明する。

主電源が投入された電気掃除機11は、設定された所定の時刻となったとき、あるいは使用者がリモコン等によって掃除の開始指令を入力したとき等に、掃除を開始する。ここで、電気掃除機11は、以下、ダストステーション12から掃除を開始するものとして説明するが、ダストステーション12以外の任意の位置から掃除を開始することもできる。

電気掃除機11は、走行制御部51が駆動輪21の駆動を制御し、センサ部24により検出した障害物、あるいは地図に記された障害物等を回避しつつ掃除領域の床面を走行しながら、掃除制御部52が掃除部22を駆動して床面の塵埃を吸込口31から集塵部23に捕集する。そして、集塵量センサ41により検出した集塵部23の集塵量が所定量以上となった場合、電圧センサ42により検出した二次電池28の電圧が所定以下となった場合、あるいは、掃除が完了した場合に、走行制御部51が駆動輪21の駆動を制御することで電気掃除機11をダストステーション12へと帰還させて、ダストステーション12に接続すなわちドッキングさせる。このとき、例えばダストステーション12から出力される誘導信号等に基づいて、あるいは、地図に記されたダストステーション12の位置に基づいて、走行制御部51が駆動輪21を駆動することで電気掃除機11をダストステーション12に帰還させるように制御してもよい。また、掃除制御部52は、電気掃除機11がダストステーション12へと帰還する際に掃除部22の駆動を停止してもよい。なお、電気掃除機11とダストステーション12とは、電気掃除機11がダストステーション12に対して接続された状態で、通信部25および送受信部72を介して互いの各種情報を通信しあうことが可能である。

ダストステーション12は、例えば電気掃除機11の接続を接続検出部69により検出すると、集塵制御部71が電動送風機68を直ちに、あるいは所定時間後に駆動させる。そして、集塵制御部71は、電動送風機68を所定時間、本実施形態では例えば１０秒動作させた後、電動送風機68を停止させる。同時に、ダストステーション12では、充電回路が二次電池28を充電してもよい。

この後、電気掃除機11は、集塵量センサ41により検出した集塵部23の塵埃量が所定量以上の場合、集塵部23に溜められた塵埃が集塵容器67に適切に移送されない、すなわち集塵容器67にすでに所定量以上の塵埃が移送されている又は集塵容器67内の塵埃が満杯になっている等の理由で集塵容器67に塵埃を移送することができないものと判断し、掃除が完了しているか否かに拘らず掃除を終了して待機状態、又は二次電池28の充電状態となる。

また、電気掃除機11は、集塵量センサ41により検出した集塵部23の塵埃量が所定量未満の場合、集塵部23に溜められた塵埃を集塵容器67に適切に移動させることができた、又は、集塵容器67に塵埃を移送する余地がある、あるいは、集塵容器67が満杯でないものと判断し、掃除が完了していない場合には、走行制御部51が駆動輪21の駆動を制御してダストステーション12から離脱して掃除を再開させるように電気掃除機11を走行させ、掃除が完了している場合には、そのまま待機状態、又は、二次電池28の充電状態となる。なお、掃除を再開させる位置は、掃除を中断した位置とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。

上記の掃除制御を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップS1において、掃除を開始すると、電気掃除機11はメモリ56に記憶された掃除完了フラグを０にリセットする。

次いで、ステップS2において、走行制御部51により駆動輪21の駆動を制御することで、電気掃除機11を掃除開始位置に移動させる。このとき、ダストステーション12から掃除を開始している場合には、例えばダストステーション12から離脱した位置を掃除開始位置とし、ダストステーション12以外から掃除を開始している場合には、所定の位置を掃除開始位置とする。

そして、ステップS3において、掃除制御部52が掃除部22を駆動させて電気掃除機11が掃除をする。

次いで、ステップS4において、電気掃除機11は、例えば走行制御部51が、掃除が完了したか否かを判断する。掃除が完了したか否かは、例えばメモリ56に記憶された地図の掃除領域内の床面をすべて、あるいは床面の所定以上の範囲を走行したか否かに基づき判断できる。ステップS4において、掃除が完了していないと判断した場合には、ステップS5において、電圧センサ42の検出に基づき、二次電池28が所定の停止電圧以下であるか否かを判断する。

ステップS5において、二次電池28の電圧が所定の停止電圧以下でないと判断した場合には、ステップS6において、集塵量センサ41の検出に基づき、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であるか否かを判断する。

ステップS6において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上でないと判断した場合には、ステップS3に進む。

一方、ステップS4において、掃除が完了したと判断した場合には、ステップS7において、メモリ56に記憶された掃除完了フラグを１に設定し、ステップS8において、走行制御部51が駆動輪21の駆動を制御することで、電気掃除機11をダストステーション12へと帰還して接続させるように走行させる。

また、ステップS5において、二次電池28の電圧が所定の停止電圧以下であると判断した場合、あるいは、ステップS6において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合にも、それぞれステップS8に進む。

ステップS9において、ダストステーション12では、集塵制御部71が電動送風機68を所定時間駆動させることにより集塵部23に溜められた塵埃の集塵容器67への移送を試みる。このとき、必要に応じて充電回路が二次電池28を充電してもよい。

そして、このように塵埃の移送を試みた後、ステップS10において、集塵量センサ41の検出に基づき、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であるか否かを判断する。ステップS10において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、集塵容器67が満杯等の理由により集塵部23から集塵容器67へと塵埃が移送できなかったものと判断し、そのまま掃除を終了する。一方、ステップS10において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上でないと判断した場合には、集塵部23に溜められた塵埃を集塵容器67へと移送できたものと判断し、ステップS11において、電圧センサ42の検出に基づき、二次電池28の電圧が所定の停止電圧以下であるか否かを判断する。

ステップS11において、二次電池28の電圧が所定の停止電圧以下であると判断した場合には、ステップS11を繰り返す。すなわち、二次電池28の電圧が所定の停止電圧を越えるまで二次電池28の充電を継続する。また、ステップS11において、二次電池28の電圧が所定の停止電圧以下でないと判断し場合には、ステップS12において、例えば走行制御部51が、メモリ56に記憶された掃除完了フラグを参照し、掃除完了フラグが立っているか否か、すなわち掃除完了フラグが１であるか否かを判断する。

ステップS12において、掃除完了フラグが１であると判断した場合には、そのまま掃除を終了する。また、ステップS12において、掃除完了フラグが１でない又は０であると判断した場合には、ステップS13において、ダストステーション12から電気掃除機11を離脱させて、ステップS3に進む。なお、ステップS13において、ダストステーション12から電気掃除機11を離脱させる際には、走行制御部51が駆動輪21の駆動を制御し、電気掃除機11を、掃除を中断した位置まで走行させてもよいし、その他の任意の位置に走行させて掃除を再開してもよい。

上述したように、上記第１の実施形態では、走行制御部51が、掃除中に集塵部23内の塵埃量が所定量以上になったら、掃除を中断して電気掃除機11をダストステーション12へと走行させるように制御し、電動送風機68の駆動後、集塵量センサ41の検出結果に基づいて集塵部23内の塵埃が移送されたと判断された場合にはダストステーション12から電気掃除機11を離脱させて掃除を再開させ、集塵部23内の塵埃が移送されなかったと判断された場合には掃除を再開することなく、電気掃除機11をダストステーション12で待機させるように制御する。この結果、集塵容器67に塵埃を順次溜めていくことができるので、電気掃除機11の集塵部23の容量を大きくする必要がなく、電気掃除機11を小型化できるとともに、電気掃除機11がダストステーション12に接続されている状態で、集塵部23および集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっている場合には、掃除が完了しているか否かに拘らず掃除を強制的に終了するので、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まった状態のまま掃除を継続することがない。

なお、図７のフローチャートに示す第２の実施形態のように、集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合に表示部27に表示して、集塵部23の塵埃量が所定量以上である又は集塵部23が満杯であることを報知するようにしてもよい。ここで、表示とは、例えばランプの点灯等を含むものとする。すなわち、ステップS6において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、ステップS15において、集塵部23の塵埃量が所定量以上である又は集塵部23が満杯であることを表示部27に表示して報知し、ステップS8に進む。この場合には、電気掃除機11がダストステーション12へと帰還する理由が、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まっているため又は集塵部23が満杯になっているためであると使用者に報知できる。この結果、使用者が、電気掃除機11の動作について、疑問を感じたり、不審に思ったりすることを抑制し、電気掃除機11に対する信頼性を向上できる。また、ダストステーション12の電動送風機68の駆動後、集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上でない場合には、表示部27が、集塵部23の塵埃量が所定量以上である場合の報知と異なる報知をすることもできる。例えば、表示部27は、集塵部23の塵埃量が所定量以上である又は集塵部23が満杯であるとの表示をしている状態で、集塵部23の塵埃量が所定量未満であることを集塵量センサ41により検出したときに、集塵部23の塵埃量が所定量以上であるとの表示を消したり、集塵部23の塵埃量が所定量以上であるときとは異なるランプ色としたり、異なったランプを点灯させたりすることが可能である。すなわち、ステップS10において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上でないと判断した場合には、ステップS16において、集塵部23の塵埃量が所定量以上であるとの表示を消し、ステップS11に進む。この場合には、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まっている又は集塵部23が満杯になっていることを表示部27に表示したまま掃除を終了した場合に、集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっている又は集塵容器67が満杯であることを使用者に対して間接的に報知できる。この結果、使用者に対して、集塵容器67内の塵埃の廃棄を誘導できる。

また、上記第２の実施形態において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上である場合には、必ず表示部27に表示するようにしてもよい。すなわち、ステップS10において集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合に、集塵部23の塵埃量が所定量以上である又は集塵部23が満杯であることが表示部27に表示されていないときには、表示部27に表示するようにしてもよい。

次に、第３の実施形態を図８および図９を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

第３の実施形態は、上記第１の実施形態において、電気掃除機11が、カウンタ77を備えるものである。カウンタ77は、例えば制御部26に設けられていてもよいし、制御部26とは別個に設けられていてもよい。

カウンタ77は、掃除開始時にリセットされ、掃除部22により掃除しているときに集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合にカウントアップするものである。本実施形態のカウンタ77は、１回の掃除中に、電気掃除機11がダストステーション12に帰還した回数をカウントするものである。カウンタ77は、例えば掃除の開始時には０にリセットされるとともに、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上となってダストステーション12に電気掃除機11が帰還する度に１加算されるように構成されている。

すなわち、電気掃除機11は、掃除を開始すると、例えば上記各実施形態のステップS1の後、ステップS18において、カウンタ77を０にリセットし、ステップS2に進む。ステップS18は、ステップS1の前でもよい。また、ステップS6において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、ステップS19において、カウンタ77を１加算し、ステップS8に進む。

そして、カウンタ77によるカウントに関連する表示を、表示部27により行うこともできる。例えば、表示部27には、カウンタ77のカウントを、１回の掃除で集塵部23が満杯になった回数等として表示することができる。

このように、掃除部22により掃除しているときに集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合にカウンタ77がカウントアップし、カウンタ77によるカウントに関連する表示を表示部27によって行うことで、使用者に対して、電気掃除装置10が１回の掃除でどの程度の量の塵埃を集塵できたかを報知できる。

なお、上記第３の実施形態において、カウンタ77の機能とこのカウンタ77によるカウントに関連する表示を行う表示部27の機能との少なくともいずれかは、図１０に示す第４の実施形態のように、外部装置Ｔで動作するアプリケーションソフトウェアＳにより実施させることもできる。すなわち、表示機能、カウント機能、および、通信機能等を予め有するスマートフォンやタブレット端末等の多機能携帯型端末、あるいはＰＣ等の外部装置Ｔを用い、外部装置Ｔにおいて動作するアプリケーションソフトウェアＳを実行することにより、掃除部22により掃除しているときに集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合のカウントアップと、そのカウントに関連した表示との少なくともいずれかを外部装置Ｔにより実施させてもよい。このとき、外部装置Ｔは、例えば電気掃除機11の通信部25から送信された信号を受信することにより、掃除開始時のカウンタのリセットや、集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合のカウントアップをすることができる。この場合には、電気掃除機11に、専用のカウンタや表示部を設ける必要がなく、電気掃除機11をより簡略化、小型化することが可能になる。

また、上記第３および第４の実施形態は、それぞれ上記第２の実施形態と組み合わせることもできる。

次に、第５の実施形態を図１１を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

第５の実施形態は、上記第１の実施形態において、電動送風機68が、掃除を開始する前に集塵量センサ41により検出した集塵部23の塵埃量が所定量以上である場合に駆動するものである。

掃除を終了する際、集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっている場合があるものの、その後、次回の掃除の開始までの間に、使用者が集塵容器67内の塵埃を廃棄していることが想定される。そのため、掃除の開始の際に、集塵部23の塵埃量が所定量以上である場合には、電動送風機68を駆動させて集塵部23に溜められた塵埃が集塵容器67へと移送しておくことで、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まった状態のまま掃除を開始することを防止する。

すなわち、掃除を開始すると、ステップS20において、電気掃除機11は、集塵量センサ41の検出に基づき、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であるか否かを判断する。

ステップS20において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上でないと判断した場合には、ステップS2に進む。一方、ステップS20において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、ステップS9に進む。

このように、掃除を開始する前に集塵量センサ41により検出した塵埃量が所定量以上である場合に電動送風機68を駆動することで、集塵部23に所定量以上の塵埃が溜まった状態のまま又は集塵部23が満杯の状態のまま掃除開始位置まで電気掃除機11が無駄に走行することがなく、二次電池28の電力の無駄使いを防止できる。

なお、上記第５の実施形態のステップS20は、上記第２ないし第４の実施形態にもそれぞれ適用できる。

また、上記第５の実施形態において、掃除を開始する際には、集塵部23に塵埃が所定量以上溜まっているか否かに拘らず、必ず集塵制御部71が電動送風機68を所定時間駆動させ、その後集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であるか否かを判断するようにしてもよい。

さらに、上記各実施形態では、集塵容器67に所定以上の塵埃が溜まっているか否かを、電動送風機68の駆動後の集塵部23の塵埃量を集塵量センサ41により検出することで間接的に判断しているが、例えば図１２および図１３に示す第６の実施形態のように、基地検出手段としての検出センサ79をダストステーション12に備え、検出センサ79により、集塵容器67に溜められた塵埃量を直接検出するようにすることもできる。検出センサ79としては、例えば集塵量センサ41と同様に、電動送風機68に流す電流を検出することで集塵容器67に溜められた塵埃量を間接的に検出する電流センサ、電動送風機68の吸い込まれる風量を検出することで集塵容器67に溜められた塵埃量を間接的に検出する風量センサ、あるいは集塵容器67に溜められた塵埃量を直接的に検出する光センサ等を用いてよい。

そして、例えば上記第５の実施形態のステップS20において、集塵部23に溜められた塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、ステップS22において、検出センサ79により検出した集塵容器67の塵埃量が所定量以上であるか否かを判断する。ステップS22において、集塵容器67の塵埃量が所定量以上でないと判断した場合、ステップS9に進む。また、ステップS22において、集塵容器67の塵埃量が所定量以上であると判断した場合には、電気掃除機11はそのまま掃除を終了する。

このように、集塵容器67に溜められた塵埃量を検出センサ79により検出し、この検出した塵埃量が所定量未満であり、かつ、集塵量センサ41により検出した集塵部23の塵埃量が所定量以上であるときに電動送風機68が駆動することで、例えば掃除開始時にこの制御を行うことにより、集塵部23、あるいは集塵部23および集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まった状態のまま又は集塵部23、あるいは集塵部23および集塵容器67が満杯の状態のまま掃除開始位置まで電気掃除機11が無駄に走行することがなく、二次電池28の電力の無駄使いを防止できる。

なお、上記第６の実施形態において、検出センサ79による集塵容器67の塵埃量の検出は、掃除開始前としたが、掃除中にダストステーション12に電気掃除機11が帰還した場合であっても、まず検出センサ79により集塵容器67に溜められた塵埃量を検出し、この塵埃量が所定量未満である場合にのみ電動送風機68を集塵制御部71により駆動させ、この塵埃量が所定量以上である場合には電動送風機68を駆動させないようにすることもできる。この場合には、例えばダストステーション12に、集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっている又は集塵容器67が満杯であることを検出センサ79によって検出した場合に表示する基地表示部を備えることで、集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっていること又は集塵容器67が満杯であることを使用者に報知し、集塵容器67の塵埃を廃棄するように使用者を誘導してもよい。また、電気掃除機11は、掃除が完了していないときにダストステーション12に帰還した場合に、集塵容器67に所定量以上の塵埃が溜まっていること又は集塵容器67が満杯であることを検出センサ79によって検出した場合、そのまま掃除を終了するようにしてもよい。

さらに、上記第６の実施形態のステップS22は、上記第２ないし第４の実施形態にもそれぞれ適用できる。

そして、上記各実施形態において、電気掃除機11は、例えば二次電池28に代えて、例えば商用交流電源等の電源部を有する構成とすることもできる。この場合には、ステップS5、ステップS11等の制御が不要となる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、電気掃除機11を小型化できるとともに、集塵部23に塵埃が溜まった状態のまま掃除を継続することがない。

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。

10 電気掃除装置
11 電気掃除機
12 基地装置としてのダストステーション
21 駆動部である駆動輪
22 掃除部
23 集塵部
27 報知手段としての表示手段である表示部
41 集塵量検出手段としての集塵量センサ
51 走行制御手段である走行制御部
67 塵埃収容部としての集塵容器
68 移送手段としての電動送風機
77 カウンタ
79 基地検出手段としての検出センサ
Ｓ アプリケーションソフトウェア
Ｔ 外部装置

Claims (7)

1. 自律走行可能な電気掃除機と、
   前記電気掃除機が接続可能な基地装置とを具備し、
   前記電気掃除機は、
   走行用の駆動部と、
   塵埃を掃除する掃除部と、
   前記掃除部により掃除された塵埃を溜める集塵部と、
   前記集塵部に溜められた塵埃量を検出する集塵量検出手段と、
   前記駆動部の駆動を制御して前記電気掃除機を自律走行させる走行制御手段とを備え、
   前記基地装置は、
   塵埃収容部と、
   前記基地装置に前記電気掃除機が接続された状態で前記集塵部に溜まった塵埃を前記塵埃収容部へと移送するように駆動する移送手段とを備え、
   前記走行制御手段は、掃除中に前記集塵部内の塵埃量が所定量以上になったら、掃除を中断して前記基地装置へと走行するように制御し、前記移送手段の駆動後、前記集塵量検出手段の検出結果に基づいて該集塵部内の塵埃が移送されたと判断された場合には該基地装置から離脱して掃除を再開させ、該集塵部内の塵埃が移送されなかったと判断された場合には掃除を再開することなく、該基地装置で待機させるように制御する
   ことを特徴とした電気掃除装置。
2. 前記集塵量検出手段により検出した塵埃量が所定量以上である場合に報知する報知手段を具備した
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除装置。
3. 前記報知手段は、前記基地装置の移送手段の駆動後、前記集塵量検出手段により検出した塵埃量が所定量以上でない場合に前記報知と異なる報知をする
   ことを特徴とした請求項２記載の電気掃除装置。
4. 掃除開始時にリセットされるとともに、前記掃除部により掃除しているときに前記集塵量検出手段により検出した塵埃量が所定量以上である場合にカウントアップするカウンタと、
   前記カウンタによるカウントに関連する表示をする表示手段とを具備した
   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装置。
5. 前記カウンタと前記表示手段との少なくともいずれかを構成し、外部装置で動作するアプリケーションソフトウェアを具備した
   ことを特徴とした請求項４記載の電気掃除装置。
6. 前記移送手段は、掃除を開始する前に前記集塵量検出手段により検出した塵埃量が所定量以上である場合に駆動する
   ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除装置。
7. 前記基地装置は、前記塵埃収容部に溜められた塵埃量を検出する基地検出手段を備え、
   前記移送手段は、前記基地検出手段により検出した塵埃量が所定量未満であり、かつ、前記集塵量検出手段により検出した塵埃量が所定量以上であるときに駆動する
   ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除装置。

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