以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
また、以下の実施の形態において、方向を示す表現を用いている。たとえば、直交する方向とは、完全に直交することを意味するだけでなく、実質的に直交する、すなわち、たとえば数%程度の角度の差異を含むことも意味する。他の方向を用いた表現についても同様である。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る自走式掃除機10について説明する。
図1は、実施の形態1に係る自走式掃除機10を示す平面図である。図2は、図1の自走式掃除機10を示す底面図である。図3は、図2のIII-III線断面図である。なお、図2では、図面が煩雑になることを避けるため、透過部35の図示を省略する。後述する図6Aから図6D、図7B、図8B、および図9Bについても同様である。
図1から図3を参照して、実施の形態1に係る自走式掃除機10の構成について説明する。なお、以下の説明では、本体12から見て障害物検出センサ14が設けられている方を前方とし、前方とは反対側を後方として説明する。また、本体12から見て一対のブラシ22,23が設けられている方を下方とし、下方とは反対側を上方として説明する。前後方向と上下方向とは、相互に直交している。また、前後方向に直交しかつ上下方向に直交する方向を左右方向として説明する。また、以下の説明において、平面視とは、本体12を上方から見た場合、つまり本体12の平面視を意味する。
図1から図3に示すように、自走式掃除機10は、床面F上を自律的に走行しながら床面F上のごみ等を吸引して、床面Fを掃除する掃除機である。自走式掃除機10は、本体12と、障害物検出センサ14と、一対の駆動輪16,17と、補助輪18と、吸引口20と、一対のブラシ22,23と、規定部24とを備えている。
本体12は、障害物検出センサ14等が搭載される筐体であり、上方から見たときすなわち平面視において略三角形状である。なお、本体12の形状はこれに限定されず、たとえば、本体12は、平面視において略円形状または略四角形状等の多角形状であってもよい。
障害物検出センサ14は、本体12の前端部に設けられており、本体12の前方に位置している障害物を検出するためのセンサである。たとえば、障害物検出センサ14は、測距センサである。
一対の駆動輪16,17は、本体12の底部に設けられており、左右方向に並んで設けられている。駆動輪16は、本体12の左右方向の中心に対して左側に設けられており、駆動輪17は、本体12の左右方向の中心に対して右側に設けられている。
駆動輪16は、駆動輪16の一部が本体12よりも下方に突出するように本体12に収容されている。駆動輪16は、モータ(図示せず)に接続されており、モータによって、左右方向に延びる回転軸線を回転中心として回転する。
駆動輪17は、駆動輪17の一部が本体12よりも下方に突出するように本体12に収容されている。駆動輪17は、モータ(図示せず)に接続されており、モータによって、左右方向に延びる回転軸線を回転中心として回転する。
一対の駆動輪16,17は相互に独立して回転可能であり、一対の駆動輪16,17を回転させることによって、自走式掃除機10は床面F上を移動する。具体的には、一対の駆動輪16,17を回転させることによって、自走式掃除機10は、前進、後退、左折、右折、および旋回等が可能となる。
補助輪18は、本体12の左右方向の中心に配置されており、一対の駆動輪16,17よりも後方に配置されている。補助輪18は、補助輪18の一部が本体12よりも下方に突出するように、本体12に収容されている。補助輪18は、左右方向に延びる回転軸線を回転中心として本体12に対して回転可能となるように、本体12に取り付けられている。
吸引口20は、床面F上のごみ等を吸引するために本体12の底部において開口している。吸引口20は、左右方向に延び、本体12の左右方向の中央に設けられている。また、吸引口20は、一対の駆動輪16,17よりも前方であって、一対のブラシ22,23よりも後方に設けられている。本体12内には、床面F上のごみ等を吸引するための吸引装置(図示せず)が収容されており、床面F上のごみ等は、吸引装置によって吸引口20から吸引される。また、たとえば、吸引口20には、床面F上のごみ等を巻き上げるためのメインブラシ(図示せず)が回転可能に設けられる。メインブラシが回転することによって、床面F上のごみ等が巻き上げられるので、床面F上のごみ等が吸引口20から吸引され易くなる。吸引口20から吸引されたごみ等は、本体12内に保持される。
一対のブラシ22,23は、吸込口20と隣り合うように設けられ、床面F上のごみ等を吸込口20に向かって掻き集めるためのいわゆるサイドブラシである。一対のブラシ22,23は、本体12の底部34に回転可能に設けられており、左右方向に並んで設けられている。ブラシ22は、本体12の左右方向の中心に対して左側に設けられており、ブラシ23は、本体12の左右方向の中心に対して右側に設けられている。
ブラシ22は、基台26と、2つの毛束28a,28bとを有しており、上下方向に延びる回転軸線X1を回転中心として回転可能である。
基台26は、本体12の底部34に回転可能に取り付けられる取付部30と、取付部30から斜め下方に向かって延びる2つの支持部32a,32bとを有している。2つの支持部32a,32bは、ブラシ22の回転方向(図1および図2の矢印A1参照)に並んで設けられている。基台26は、本体12内に収容されているモータ40(後述)に連結されており、モータ40によって回転軸線X1を回転中心として回転する。基台26が回転することによって、ブラシ22が回転する。たとえば、基台26は、樹脂等によって形成されている。
2つの毛束28a,28bは、ブラシ22の回転方向に並んで設けられている。たとえば、2つの毛束28a,28bはそれぞれ、複数の樹脂製の毛材が束ねられて形成されている。
毛束28aは、支持部32aに取り付けられており、支持部32aの先端部から斜め下方に延びている。自走式掃除機10が床面F上に載置されている状態において、毛束28aは、床面Fに接し、回転軸線X1を回転中心として回転することによって床面F上のごみ等を吸込口20に向かって掻き集める。毛束28aは、平面視において、基台26から基台26の外方に向かって延びている。
毛束28bは、支持部32bに取り付けられており、支持部32bの先端部から斜め下方に延びている。自走式掃除機10が床面F上に載置されている状態において、毛束28bは、床面Fに接し、回転軸線X1を回転中心として回転することによって床面F上のごみ等を吸込口20に向かって掻き集める。毛束28bは、平面視において、基台26から基台26の外方に向かって延びている。
2つの毛束28a,28bのうちの各毛束は、ブラシ22が回転することによって、平面視において当該毛束の全部が本体12に隠れる位置と当該毛束の少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置とに移動するように設けられている。
具体的には、毛束28aは、ブラシ22が回転軸線X1を回転中心として回転することによって、平面視において、毛束28aの全部が本体12に隠れる位置(図1の点線参照)と、毛束28aの少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置(図1の二点鎖線参照)とに移動するように設けられている。つまり、毛束28aは、基台26とともに回転軸線X1を回転中心として回転することによって、平面視において、毛束28aの全部が本体12に隠れる位置と、毛束28aの少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置とに移動するように設けられている。たとえば、図1、図2、図6C、および図6Dに示す状態では、毛束28aの全部は、平面視において、本体12と重なっており、本体12に隠れている。一方、図6Aおよび図6Bに示す状態では、毛束28aは、平面視において、本体12からはみ出しており、露出している。
毛束28bも、毛束28aと同様に、ブラシ22が回転軸線X1を回転中心として回転することによって、平面視において、毛束28bの全部が本体12に隠れる位置(図1の点線参照)と、毛束28bの少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置(図1の二点鎖線参照)とに移動するように設けられている。つまり、毛束28bは、基台26とともに回転軸線X1を回転中心として回転することによって、平面視において、毛束28bの全部が本体12に隠れる位置と、毛束28bの少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置とに移動するように設けられている。たとえば、図1、図2、および図6Dに示す状態では、毛束28bの全部は、平面視において、本体12と重なっており、本体12に隠れている。一方、図6Aから図6Cに示す状態では、毛束28bは、平面視において、本体12からはみ出しており、露出している。
ブラシ22は、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れることができるように構成されている。具体的には、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れることができるように、平面視における2つの毛束28a,28bの長さ、および平面視における2つの毛束28a,28bがなす角度(劣角)θ1等が設定されている。たとえば、2つの毛束28a,28bがなす角度θ1は、支持部32aと支持部32bとがなす角度に応じて定まる。つまり、支持部32aと支持部32bとがなす角度を大きくすれば、それに応じて2つの毛束28a,28bがなす角度θ1が大きくなり、支持部32aと支持部32bとがなす角度を小さくすれば、それに応じて2つの毛束28a,28bがなす角度θ1が小さくなる。
ブラシ23は、ブラシ22と左右対称に設けられているため、上述したブラシ22の説明を参照することによって、ブラシ23の詳細な説明を省略する。ブラシ23は、回転軸線X1と左右対称の位置にある回転軸線X2を回転中心として回転可能である(図2の矢印A2参照)。ブラシ23は、ブラシ22の回転と連動して回転する。
規定部24は、ブラシ22を予め規定された規定位置で停止させるための部材であり、ブラシ22が規定位置に位置していることを検出するためのブラシ検出センサ25を有している。ブラシ検出センサ25は、本体12内に収容されており、本体12の底部34の内面に取り付けられている。この実施の形態では、ブラシ検出センサ25は、フォトリフレクタである。本体12の底部34は、ブラシ検出センサ25から出射される光を透過させる透過部35を有している。透過部35は、ブラシ検出センサ25の下方に位置しており、たとえば、透明な樹脂によって形成されている。ブラシ検出センサ25は、下方に向かって光を出射する。ブラシ検出センサ25から出射された光は、透過部35を透過して本体12の外部に出射される。
支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置している場合、つまり平面視において支持部32aとブラシ検出センサ25とが重なっている場合、ブラシ検出センサ25から出射された光は支持部32aによって反射し、ブラシ検出センサ25は支持部32aによって反射した光を受光する。
支持部32bがブラシ検出センサ25の下方に位置している場合、つまり平面視において支持部32bとブラシ検出センサ25とが重なっている場合、ブラシ検出センサ25から出射された光は支持部32bによって反射し、ブラシ検出センサ25は支持部32bによって反射した光を受光する。
支持部32aおよび支持部32bがブラシ検出センサ25の下方に位置していない場合、つまり平面視において支持部32aおよび支持部32bがブラシ検出センサ25と重なっていない場合、ブラシ検出センサ25から出射された光は、ブラシ22に当たらない。たとえば、この場合、ブラシ検出センサ25から出射された光は床面Fによって反射し、ブラシ検出センサ25は床面Fによって反射した光を受光する。
支持部32aまたは支持部32bによって反射した光を受光した場合の光の強度と、床面Fによって反射した光を受光した場合の光の強度とは、異なる。具体的には、支持部32aまたは支持部32bによって反射した光を受光した場合の光の強度は、床面Fによって反射した光を受光した場合の光の強度よりも大きい。したがって、ブラシ検出センサ25が受光した光の強度に基づいて、ブラシ検出センサ25の下方に支持部32aまたは支持部32bが位置しているか否かを判定できる。また、たとえば、支持部32aの色と支持部32bの色とを相互に異なる色にすることによって、支持部32aによって反射した光を受光した場合の光の強度と、支持部32bによって反射した光を受光した場合の光の強度とを異ならせることができ、ブラシ検出センサ25の下方に支持部32aおよび支持部32bのいずれが位置しているか否かを判定できる。
この実施の形態では、規定位置は、図1および図2に示すようにブラシ検出センサ25の下方に支持部32aが位置する位置である。ブラシ検出センサ25の下方に支持部32aが位置しているとき、平面視において2つの毛束28a,28bの全部は同時に本体12に隠れている。つまり、規定位置は、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れる位置である。上述したように、ブラシ検出センサ25によって、ブラシ検出センサ25の下方に支持部32aが位置していることを検出でき、ブラシ22が規定位置に位置していることを検出できる。
なお、たとえば、ブラシ検出センサ25の下方に支持部32bが位置する位置を、規定位置としてもよい。
図4は、図1の自走式掃除機10の機能構成を示すブロック図である。図4を参照して、自走式掃除機10の機能構成について説明する。
図4に示すように、自走式掃除機10は、MCU(Micro Controller Unit)36と、モータ制御回路38と、モータ40と、減速機構42とをさらに備えている。この実施の形態では、MCU36が、制御部に相当する。
MCU36は、PWM(Pulse Width Modulation)信号およびBRAKE信号をモータ制御回路38に送信することによって、ブラシ22の回転を制御する。
具体的には、MCU36がPWM信号をモータ制御回路38に送信すると、モータ制御回路38はPWM信号に基づいてモータ40に電力を供給し、モータ40が回転駆動する。減速機構42は、モータ40の回転を減速してブラシ22に伝達する。ブラシ22は、減速機構42から伝達される回転に基づいて回転する。
また、MCU36は、モータ制御回路38からFG信号を受信することによって、モータ40の回転速度および回転量等を示す情報を取得する。MCU36は、取得した情報を参照し、モータ40の回転速度および回転量等が所望の回転速度および回転量になるようにPWM信号を生成してモータ制御回路38に送信し、モータ40の回転速度等を制御する。
また、MCU36は、BRAKE信号を送信することによって、ブラシ22の回転速度を減速させ、ブラシ22の回転を停止させる。たとえば、モータ40の端子(図示せず)を短絡させることによって、モータ40の回転にブレーキをかけ、ブラシ22の回転を停止させる。
また、MCU36は、規定部24を用いてブラシ22を規定位置で停止させる。上述したように、規定位置は、支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置する位置である。MCU36は、ブラシ検出センサ25が受光した光の強度を取得し、取得した強度に基づいて支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置しているか否かを判定し、支持部32aがブラシ検出センサ25の下方にある位置すなわち規定位置でブラシ22の回転を停止させる。
ブラシ23は、ブラシ22と左右対称に回転するので、ブラシ22を規定位置で停止させることによって、平面視においてブラシ23の2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れる位置で、ブラシ23を停止させることができる。
図5は、図1の自走式掃除機10の動作の一例を示すフロー図である。図6Aから図6Dは、図1の自走式掃除機10の動作の一例を説明するための図である。なお、図5に示す動作の一例は、自走式掃除機10の走行が停止し、一対のブラシ22,23の回転が停止している状態からの動作の一例を示す。たとえば、自走式掃除機10の走行が停止する場合としては、自走式掃除機10が充電台100(後述)に帰還したことによって停止する場合、ユーザの操作によって停止する場合、エラーによって停止する場合、および電池残量が低下したことによって停止する場合等がある。なお、図6Aから図6Dでは、図面が煩雑になることを避けるため、充電台100(後述)の図示を省略する。
図5に示すように、まず、MCU36は、自走式掃除機10が充電台100に帰還したか否かを判定する(ステップS1)。たとえば、MCU36は、自走式掃除機10が充電台100と電気的に接続されている状態であれば、自走式掃除機10が充電台100に帰還したと判定する。一方、MCU36は、自走式掃除機10が充電台100と電気的に接続されていない状態であれば、自走式掃除機10が充電台100に帰還していないと判定する。
MCU36は、自走式掃除機10が充電台100に帰還していないと判定した場合(ステップS1でNO)、次行動の命令が有るか否かを判定する(ステップS2)。次行動とは、自走式掃除機10が次に行う行動である。たとえば、ユーザから次行動の命令を受け付けている場合、MCU36は、次行動の命令が有ると判定する。一方、ユーザから次行動の命令を受け付けていない場合、MCU36は、次行動の命令が無いと判定する。
MCU36は、次行動の命令が有ると判定した場合(ステップS2でYES)、当該命令に従って自走式掃除機10を行動させ(ステップS3)、処理を終了する。
MCU36は、次行動の命令が無いと判定した場合(ステップS2でNO)、規定時間が経過したか否かを判定する(ステップS4)。たとえば、MCU36は、自走式掃除機10の走行が停止してからの時間を計測しており、当該時間が予め規定されている規定時間に達しているか否かを判定する。MCU36は、当該時間が規定時間に達している場合、規定時間が経過したと判定する。一方、MCU36は、当該時間が規定時間に達していない場合、規定時間が経過していないと判定する。
MCU36は、規定時間が経過していないと判定した場合(ステップS4でNO)、次行動の命令が有るか否かを再度判定する(ステップS2)。
MCU36は、規定時間が経過したと判定した場合(ステップS4でYES)、および自走式掃除機10が充電台100に帰還したと判定した場合(ステップS1でYES)、ブラシ検出センサ25がオン状態か否かを判定する(ステップS5)。ここでは、ブラシ検出センサ25が受光した光の強度が予め規定されている規定強度以上である場合、ブラシ検出センサ25はオン状態となることとし、ブラシ検出センサ25が受光した光の強度が規定強度よりも小さい場合、ブラシ検出センサ25はオフ状態となることとする。
たとえば、図6Aから図6Cに示すように、ブラシ22の支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置していない場合、ブラシ検出センサ25が受光する光の強度は規定強度よりも小さくなり、ブラシ検出センサ25はオフ状態となる。一方、図6Dに示すように、ブラシ22の支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置している場合にのみ、ブラシ検出センサ25が受光する光の強度は規定強度以上となり、ブラシ検出センサ25はオン状態となる。
MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態でないと判定した場合(ステップS5でNO)、ブラシ22を低速回転させる(ステップS6)。具体的には、MCU36は、モータ制御回路38にPWM信号等を送信することによって、ブラシ22を低速回転させる。
MCU36は、ブラシ22を低速回転させると、ブラシ検出センサ25がオン状態であるか否かを再度判定し(ステップS5)、ブラシ検出センサ25がオン状態でなければ(ステップS5でNO)、ブラシ22を再度低速回転させる(ステップS6)。
たとえば、MCU36がブラシ22を低速回転させることによって、ブラシ22が図6Aに示す位置から図6Bに示す位置に移動した場合、MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態ではないと判定し、ブラシ22をさらに低速回転させる。同様に、たとえば、MCU36がブラシ22を低速回転させることによって、ブラシ22が図6Bに示す位置から図6Cに示す位置に移動した場合、MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態ではないと判定し、ブラシ22をさらに低速回転させる。つまり、MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態になるまで、ブラシ22を低速回転させ続ける。
MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態であれば(ステップS5でYES)、ブラシ22の回転を停止させ(ステップS7)、動作を終了する。たとえば、図6Dに示すように、支持部32aがブラシ検出センサ25の下方に位置した場合、つまりブラシ22が規定位置に位置した場合、ブラシ検出センサ25はオン状態となる。したがって、MCU36は、ブラシ22の回転を停止させて動作を終了する。このようにして、MCU36は、ブラシ検出センサ25がオン状態となる位置でブラシ22を停止させることによって、ブラシ22を規定位置で停止させる。
なお、たとえば、図5に示す動作を開始する時点で、ブラシ22が図6Dに示すように規定位置に位置している場合、MCU36は、ステップS7ではブラシ22の停止状態を維持する。
以上、実施の形態1に係る自走式掃除機10について説明した。
実施の形態1に係る自走式掃除機10は、本体12と、2つの毛束28a,28bを有し、本体12の底部34に回転可能に設けられるブラシ22と、ブラシ22の回転を制御するMCU36と、ブラシ22を予め規定された規定位置で停止させるための規定部24とを備え、2つの毛束28a,28bのうちの各毛束は、ブラシ22が回転することによって、平面視において当該毛束の全部が本体12に隠れる位置と当該毛束の少なくとも先端部が本体12からはみ出す位置とに移動するように設けられ、MCU36は、規定部24を用いてブラシ22を規定位置で停止させる。
これによれば、ブラシ22を規定位置で停止させることができる。たとえば、平面視において2つの毛束28a,28bが隠れる位置を規定位置とすることで、平面視において2つの毛束28a,28bが隠れる位置でブラシ22を停止させることができる。したがって、2つの毛束28a,28bに付着したごみ等が飛散することを抑制でき、衛生性の低下を抑制できる。また、平面視において2つの毛束28a,28bが見えにくくなるので、自走式掃除機10の見た目が悪くなることを抑制できる。
また、実施の形態1に係る自走式掃除機10において、ブラシ22は、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れることができるように構成され、規定位置は、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れる位置である。
これによれば、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が同時に本体12に隠れる位置で、ブラシ22を停止させることができる。したがって、2つの毛束28a,28bに付着したごみ等が飛散することをさらに抑制でき、衛生性の低下をさらに抑制できる。また、平面視において2つの毛束28a,28bの全部が隠れるので、自走式掃除機10の見た目が悪くなることをさらに抑制できる。
また、実施の形態1に係る自走式掃除機10において、規定部24は、ブラシ22が規定位置に位置していることを検出するためのブラシ検出センサ25を有する。
これによれば、MCU36は、ブラシ検出センサ25によってブラシ22が規定位置に位置していることを検出できるので、ブラシ22を規定位置で容易に停止させることができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る自走式掃除機10aについて説明する。
自走式掃除機10aは、毛束28aと180°ずれた位置に毛束28cが設けられ、毛束28bと180°ずれた位置に毛束28dが設けられている点おいて、実施の形態1に係る自走式掃除機10と主に異なっている。
図7Aは、実施の形態2に係る自走式掃除機10aを示す平面図である。図7Bは、図7Aの自走式掃除機10aを示す底面図である。図7Aおよび図7Bに示すように、自走式掃除機10aは、ブラシ22とは異なるブラシ22aと、ブラシ23とは異なるブラシ23aとを有している。
ブラシ22aは、基台26とは異なる基台26aを有している。また、ブラシ22aは、毛束28aおよび毛束28bに加えて、毛束28cと、毛束28dとをさらに有している。
毛束28cは、ブラシ22aの回転方向において毛束28aと180°ずれた位置に位置するように、基台26aの支持部32cに取り付けられている。支持部32cは、ブラシ22aの回転方向において支持部32aと180°ずれた位置に設けられている。
毛束28dは、ブラシ22aの回転方向において毛束28bと180°ずれた位置に位置するように、基台26aの支持部32dに取り付けられている。支持部32dは、ブラシ22aの回転方向において支持部32bと180°ずれた位置に設けられている。
ブラシ23aは、ブラシ22aと左右対称に設けられているので、ブラシ22aの説明を参照することによって、ブラシ23aの詳細な説明を省略する。
自走式掃除機10aでは、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12からはみ出さないように、ブラシ22aを位置させることはできない。そのため、図7Aおよび図7Bに示すように、平面視における4つの毛束28a,28b,28c,28dの本体12からのはみ出し量が最小となる位置を予め調べ、当該位置を規定位置とした。そして、ブラシ22aが当該規定位置に位置していることを検出できる位置にブラシ検出センサ25を設けている。具体的には、ブラシ22aが当該規定位置に位置しているとき、ブラシ22aの支持部32aの上方にブラシ検出センサ25が位置するように、ブラシ検出センサ25を設けている。これによって、平面視における4つの毛束28a,28b,28c,28dのはみ出し量が最小になる位置で、ブラシ22aを停止させることができ、衛生性の低下を抑制できる。
なお、たとえば、本体12だけでなく充電台100をも用いて、平面視における4つの毛束28a,28b,28c,28dのはみ出し量が最小になる位置で、ブラシ22aを停止させてもよい。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係る自走式掃除機10bについて説明する。
自走式掃除機10bは、平面視においてブラシ22aの2つの毛束28c,28dの先端部が充電台100に隠れる位置に位置した場合、ブラシ検出センサ25がオン状態になるように、ブラシ検出センサ25が設けられている点において、実施の形態2に係る自走式掃除機10aと主に異なっている。つまり、実施の形態3と実施の形態2とでは規定位置が異なっている。
図8Aは、実施の形態3に係る自走式掃除機10bを示す平面図である。図8Bは、図8Aの自走式掃除機10bを示す底面図である。図8Aおよび図8Bに示すように、自走式掃除機10bは、ブラシ検出センサ25が設けられている位置が自走式掃除機10aとは異なっている。
この実施の形態では、規定位置は、自走式掃除機10bが自走式掃除機10bを充電するための充電台100に接続(ドッキング)されているとき、平面視において2つの毛束28c,28dの先端部が充電台100に隠れる位置である。ブラシ検出センサ25は、ブラシ22aが当該規定位置に位置しているとき、ブラシ22aの支持部32aの上方に位置するように設けられている。これによって、ブラシ22aが当該規定位置に位置しているときにのみブラシ検出センサ25がオン状態となるので、MCU36は、ブラシ22aを当該規定位置で停止させることができる。
なお、たとえば、自走式掃除機10bが充電台100に接続されているとき、平面視において2つの毛束28a,28bの先端部が充電台100に隠れる位置を、規定位置としてもよい。また、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dのうちの少なくとも1つの毛束の先端部が充電台100に隠れる位置を、規定位置としてもよい。
また、充電台100は、吊り上げ式の充電台であってもよい。
実施の形態3に係る自走式掃除機10bにおいて、規定位置は、自走式掃除機10bが自走式掃除機10bを充電するための充電台100に接続されているとき、平面視において2つの毛束28c,28dの先端部が充電台100に隠れる位置である。
これによれば、規定位置でブラシ22aを停止させることによって、平面視において2つの毛束28c,28dの先端部が充電台100に隠れる。したがって、2つの毛束28c,28dの先端部に付着したごみ等が飛散することを抑制でき、衛生性の低下を抑制できる。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4に係る自走式掃除機10cについて説明する。
自走式掃除機10cは、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12に隠れることができるようにブラシ22cおよびブラシ23cが構成されている点において、実施の形態2に係る自走式掃除機10aと主に異なっている。
図9Aは、実施の形態4に係る自走式掃除機10cを示す平面図である。図9Bは、図9Aの自走式掃除機10cを示す底面図である。図9Aおよび図9Bに示すように、自走式掃除機10cは、ブラシ22aとは異なるブラシ22cと、ブラシ23aとは異なるブラシ23cとを有している。ブラシ22cは、基台26aとは異なる基台26cを有しており、平面視において、4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12に隠れるように構成されている。
具体的には、ブラシ22cにおいて、平面視における毛束28aと毛束28dとがなす角度(劣角)θ2は180°よりも小さく、毛束28bおよび毛束28cは、角度θ2の範囲内に位置するように設けられている。たとえば、角度θ2が180°である場合、毛束28aおよび毛束28dの少なくも一方が平面視において本体12からはみ出してしまい、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部を同時に本体12に隠すことができない。そこで、自走式掃除機10cでは、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12に隠れるように、角度θ2が180°よりも小さく設定されている。つまり、角度θ2は、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部を同時に本体12に隠すことができる角度である。なお、平面視における4つの毛束28a,28b,28c,28dの長さによっては、角度θ2が180°であっても、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部を同時に本体12に隠すことが可能となる。このような場合には、角度θ2は180°であってもよい。
ブラシ23cは、ブラシ22cと左右対称に設けられているので、ブラシ22cの説明を参照することによって、ブラシ23cの詳細な説明を省略する。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5に係る自走式掃除機10dについて説明する。
自走式掃除機10dでは、2つの毛束28a,28bと2つの毛束28c,28dとが相互に独立して回転可能である点において、自走式掃除機10aと主に異なっている。
図10Aは、実施の形態5に係る自走式掃除機10dを示す平面図である。図10Bは、図10Aの自走式掃除機10dを示す平面図である。図11は、図10AのXI-XI線断面図である。図10Aから図11に示すように、自走式掃除機10dは、ブラシ22aとは異なるブラシ22dと、ブラシ23aとは異なるブラシ23dと、規定部24とは異なる規定部24dとを有している。
ブラシ22dは、基台26aに代えて、第1基台44と第2基台46とを有しており、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12に隠れることができるように構成されている。ブラシ22dの第1基台44および第2基台46は、同一の回転軸線X1を回転中心として相互に独立して回転可能である。
第1基台44は、平面視において環状であり本体12に取り付けられる取付部48aと、取付部48aから斜め下方に向かって延びる2つの支持部50a,50bとを有している。2つの支持部50a,50bは、ブラシ22dの回転方向に並んで設けられている。毛束28aは、支持部50aに取り付けられており、毛束28bは、支持部50bに取り付けられている。第1基台44は、本体12内に収容されているモータ(図示せず)に連結されており、当該モータによって回転軸線X1を回転中心として回転する。第1基台44が回転することによって、第1基台44とともに毛束28aおよび毛束28bが回転する。
第2基台46は、取付部48aの内方に設けられて本体12に取り付けられる取付部48bと、取付部48bから斜め下方に向かって延びる2つの支持部50c,50dとを有している。2つの支持部50c,50dは、ブラシ22dの回転方向に並んで設けられている。毛束28cは、支持部50cに取り付けられており、毛束28dは、支持部50dに取り付けられている。第2基台46は、本体12内に収容されているモータ(図示せず)に連結されており、当該モータによって回転軸線X1を回転中心として回転する。第2基台46が回転することによって、第2基台46とともに毛束28cおよび毛束28dが回転する。
上述したように、4つの毛束28a,28b,28c,28dは、第1基台44に取り付けられる毛束28a,28bと、第2基台46に取り付けられる毛束28c,28dとを含んでいる。この実施の形態では、毛束28aが第1毛束に相当し、毛束28cが第2毛束に相当する。
規定部24dは、毛束28aを第1位置で停止させるための第1ブラシ検出センサ52と、毛束28cを第2位置で停止させるための第2ブラシ検出センサ54とを有する。第1ブラシ検出センサ52および第2ブラシ検出センサ54は、ブラシ検出センサ25と同様のセンサである。この実施の形態では、第1ブラシ検出センサ52が第1部材に相当し、第2ブラシ検出センサ54が第2部材に相当する。
規定位置は、毛束28aを予め規定された第1位置で停止させ、毛束28cを予め規定された第2位置で停止させた位置である。言い換えると、規定位置は、毛束28aが予め規定された第1位置に位置しており、毛束28cが予め規定された第2位置に位置している位置である。
第1位置は、平面視において毛束28aの全部が本体12に隠れる位置であり、第1ブラシ検出センサ52の下方にブラシ22dの支持部50aが位置する位置である。第2位置は、平面視において毛束28cの全部が本体12に隠れる位置であり、第2ブラシ検出センサ54の下方にブラシ22dの支持部50cが位置する位置である。
毛束28aが第1位置に位置している状態において、毛束28bの全部は、平面視において本体12に隠れている。また、毛束28cが第2位置に位置している状態において、毛束28dの全部は、平面視において本体12に隠れている。つまり、規定位置は、平面視において4つの毛束28a,28b,28c,28dの全部が同時に本体12に隠れる位置である。
MCU36は、第1ブラシ検出センサ52を用いて、毛束28aを第1位置で停止させる。具体的には、第1ブラシ検出センサ52は、支持部50aによって反射された光を受光した場合にのみ、つまり第1ブラシ検出センサ52の下方に支持部50aが位置している場合にのみオン状態となるように設けられているので、MCU36は、第1ブラシ検出センサ52がオン状態となる位置で毛束28aを停止させることによって、毛束28aを第1位置で停止させることができる。
また、MCU36は、第2ブラシ検出センサ54を用いて、毛束28cを第2位置で停止させる。具体的には、第2ブラシ検出センサ54は、支持部50cによって反射された光を受光した場合にのみ、つまり第2ブラシ検出センサ54の下方に支持部50cが位置している場合にのみオン状態となるように設けられているので、MCU36は、第2ブラシ検出センサ54がオン状態となる位置で毛束28cを停止させることによって、毛束28cを第2位置で停止させることができる。たとえば、図10Aに示す状態では第2ブラシ検出センサ54はオフ状態であるので、MCU36は、図10Bに示す状態になるまで第2基台46を回転させ、図10Bに示す状態で第2基台46を停止させることによって、毛束28cを第2位置で停止させる。
MCU36は、毛束28aを第1位置で停止させ、毛束28cを第2位置で停止させることによって、ブラシ22dを規定位置で停止させる。
なお、たとえば、第1ブラシ検出センサ52の下方に支持部50bが位置する位置を第1位置としてもよいし、第2ブラシ検出センサ54の下方に支持部50dが位置する位置を第2位置としてもよい。
ブラシ23dは、ブラシ22dと左右対称に設けられているため、上述したブラシ22dの説明を参照することによって、ブラシ23dの詳細な説明を省略する。ブラシ23dの第1基台44は、ブラシ22dの第1基台44の回転と連動して回転軸線X2を回転中心として回転し、ブラシ23dの第2基台46は、ブラシ22dの第2基台46の回転と連動して回転軸線X2を回転中心として回転する。
実施の形態5に係る自走式掃除機10dにおいて、ブラシ22dは、同一の回転軸線X1を回転中心として相互に独立して回転可能な第1基台44と第2基台46とを有し、4つの毛束28a,28b,28c,28dは、第1基台44に取り付けられる毛束28aと第2基台46に取り付けられる毛束28cとを含み、規定位置は、毛束28aを予め規定された第1位置で停止させ、毛束28cを予め規定された第2位置で停止させた位置であり、規定部24dは、毛束28aを第1位置で停止させるための第1ブラシ検出センサ52と、毛束28cを第2位置で停止させるための第2ブラシ検出センサ54とを有し、MCU36は、第1ブラシ検出センサ52を用いて毛束28aを第1位置で停止させ、第2ブラシ検出センサ54を用いて第2毛束28cを第2位置で停止させる。
これによれば、第1基台44および第2基台46をそれぞれ独立して回転させることによって、平面視において毛束28aの全部および毛束28cの全部を容易に本体12に隠すことができ、衛生性の低下をさらに抑制できる。
以上、本発明の1つまたは複数の態様に係る自走式掃除機について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の1つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
上述した実施の形態では、ブラシ検出センサ25が、フォトリフレクタである場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、ブラシ検出センサは、磁気センサであってもよい。具体的には、規定部は、ブラシの支持部に取り付けられる磁石と、当該磁石による磁界を検出するための磁気センサとを有していてもよい。磁気センサの下方(近傍)に磁石が位置している場合と、磁気センサの下方(近傍)に磁石が位置していない場合とで、磁気センサが検出する磁界の大きさは異なる。したがって、磁気センサが検出する磁界の大きさに基づいて、磁気センサの下方に支持部が位置しているか否か、つまりブラシが規定位置に位置しているか否かを判定でき、ブラシを規定位置で停止させることができる。第1ブラシ検出センサ52および第2ブラシ検出センサ54についても同様である。
上述した実施の形態では、ブラシ検出センサ25が、支持部32aによって反射した光を受光する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、ブラシ検出センサ25は、毛束28aに向かって光を出射し、毛束28aによって反射した光を受光してもよい。この場合、毛束28aによって反射した光を受光した場合の光の強度と、床面Fによって反射した光を受光した場合の光の強度とは異なるので、MCU36は、ブラシ検出センサ25の受光強度に基づいて、ブラシ22が規定位置に位置しているか否かを判定できる。第1ブラシ検出センサ52および第2ブラシ検出センサ54についても同様である。
また、上述した実施の形態では、MCU36が、ブラシ検出センサ25を用いてブラシ22を規定位置で停止させる場合について説明したが、これに限定されない。
たとえば、ブラシ22を回転させるモータ40としてステッピングモータを用い、MCU36は、ブラシ検出センサ25を用いずにステッピングモータを用いてブラシ22を規定位置で停止させてもよい。具体的には、ブラシ22が規定位置に位置しているときのステッピングモータの回転角度を記憶しておき、MCU36は、ステッピングモータを当該回転角度で停止させることによって、ブラシ22を規定位置で停止させてもよい。この場合、ステッピングモータが規定部に相当する。
また、たとえば、規定部は、本体12の底部34から下方に向かって突出可能に設けられる突出部を有しており、MCU36は、突出部を用いてブラシ22を規定位置で停止させてもよい。具体的には、ブラシ22を回転させる場合には、MCU36は、突出部がブラシ22に当たらないように突出部を引っ込めておく。一方、ブラシ22を停止させる場合には、MCU36は、突出部を下方に突出させてブラシ22に当てることによって、ブラシ22を規定位置で停止させてもよい。
また、上述した実施の形態では、ブラシ23の回転をブラシ22の回転と連動させる場合について説明したが、これに限定されない。ブラシ23の回転をブラシ22の回転と連動させなくてもよい。この場合、ブラシ23を規定位置で停止させるための規定部をさらに備えることによって、ブラシ23を規定位置で停止させてもよい。
また、上述した実施の形態では、ブラシが、2つ以上の毛束を有する場合について説明したが、これに限定されない。ブラシは、1つ以上の毛束を有していればよい。
また、上述した実施の形態では、自走式掃除機10が、ブラシ22,23を有する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、自走式掃除機10は、ブラシ22,23のうちのブラシ22のみを有していてもよい。