JP2022162933A - 自律走行型掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ブラシによりはじき出された塵埃による再汚染を抑制する。【解決手段】自律的に走行しながら床面上の塵埃を吸引して掃除を行う自律走行型掃除機１００であって、床面２００に向かって開口する吸込口１２２と、左右方向に延在する第一回転軸１３９周りにブラシ駆動手段により回転し、先端部が床面２００と擦れるように吸込口１２２内に配置される第一回転ブラシ１２３と、左右方向に延在する第二回転軸周りに回転し、床面に対し第一回転ブラシ１２３の先端部が擦れる方向に配置され、第一回転ブラシ１２３が弾き飛ばした塵埃を受け止める阻止ローラー１３０と、を備える自律走行型掃除機１００。【選択図】図７

Description

本開示は、床面上を自律的に走行し、空気を吸引して床面上の塵埃を集塵する自律走行型掃除機に関する。

従来、吸引式の自律走行型掃除機は、回転ブラシで掻き上げた床面上の塵埃を吸い込んで集塵することにより掃除を実行している。特許文献１に記載の自律走行型掃除機は、進行方向において回転ブラシよりも前方の床面に対向する部分には床面上の塵埃と干渉しないための塵埃通過空間を備えている。これにより自律走行型掃除機が進行方向の前方に塵埃を押し出すことなく回転ブラシまで塵埃を到達させることができる。

特開２０１６－１１６５４１号公報

ところが発明者は、回転ブラシにより掻き上げられた塵埃の一部が自律走行型掃除機の下面に形成された塵埃通過空間を通過して前方にはじき出され、床面上や壁面の下部などを再汚染させてしまう事象を見出すに至った。

本発明は、上記発明者の知見に基づきなされたものであり、回転ブラシによる自律走行型掃除機の進行方向前方の汚染事象を抑制する自律走行型掃除機の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の１つである自律走行型掃除機は、自律的に走行しながら床面上の塵埃を吸引して掃除を行う自律走行型掃除機であって、床面に向かって開口する吸込口と、左右方向に延在する第一回転軸周りにブラシ駆動手段により回転し、先端部が床面と擦れるように前記吸込口内に配置される第一回転ブラシと、左右方向に延在する第二回転軸周りに回転し、床面に対し前記第一回転ブラシの先端部が擦れる方向に配置され、前記第一回転ブラシが弾き飛ばした塵埃を受け止める阻止ローラーと、を備える。

本開示よれば、阻止ローラーが回転により塵埃の通過を許容しつつ第一回転ブラシがはじき飛ばした塵埃の障壁となって自律走行型掃除機の前方にはじき出される事象を抑制することができる。

本実施の形態に係る自律走行型掃除機の斜視図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の平面図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の右側面図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の正面図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の底面図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の前方下側から見た斜視図である。 本実施の形態に係る吸込口近傍を示す断面図である。 本実施の形態に係る吸込口近傍を示す底面図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機を含む掃除機システムを示す図である。 本実施の形態に係る自律走行型掃除機の機能構成を示すブロック図である 本実施の形態に係るサーバーの機能構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る通信端末の機能構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る静音モードで掃除をするための処理の流れを示すフローチャートである。 塵埃量に応じた掃除動作を示す表である。

以下、本開示に係る自律走行型掃除機の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示を説明するために一例を挙示するものであり、本開示を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本開示を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本開示に関する任意の構成要素として説明している。

図１は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の斜視図である。図１において、自律走行型掃除機１００の前側、後ろ側、左側、右側を夫々矢印で図示している。

図１において、自律走行型掃除機１００の筐体１０１は、上ボデー１０２と下ボデー１０３を備えている。筐体１０１は、前方にバンパ１０４を備えている。バンパ１０４の内側には単数または複数の衝突検知用のスイッチ（図示せず）が配置されており、バンパ１０４が障害物に衝突すると、バンパ１０４が筐体１０１内側に向けて移動すると共にスイッチがオンし、バンパ１０４が障害物に衝突したことが検知される。

筐体１０１の上面でかつバンパ１０４の後方には、カバー１０５が配置されている。カバー１０５の内側には集塵容器（図示せず）が配置されており、使用者がカバー１０５を押下するとカバー１０５の前方または後方が外れ、筐体１０１から集塵容器を取り出すことができる。

カバー１０５の後方には、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）１０６が配置されている。ＬｉＤＡＲ１０６は、ＬｉＤＡＲ１０６の中心を上下方向に延びる軸を回転軸として発光部、および受光部を回転させることにより、筐体１０１の周囲の障害物等を検知するセンサーの一つである。ＬｉＤＡＲ１０６から得られる障害物等の距離と自律走行型掃除機１００との相対的な位置関係を用いることにより、自律走行型掃除機１００が存在している部屋の地図を作成することも可能である。

図２は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の平面図である。図２において、自律走行型掃除機１００の前側、後ろ側、左側、右側を夫々矢印で図示している。

図２に示すように、筐体１０１の前方には上から見て略コの字状の形状であるバンパ１０４が配置され、筐体１０１の後方には上ボデー１０２が配置されている。バンパ１０４と上ボデー１０２の間には、カバー１０５が配置されており、カバー１０５の後方にはＬｉＤＡＲ１０６が配置されている。

バンパ１０４は、内部に配置されているスプリング（図示せず）により筐体１０１の前方へと付勢されており、バンパ１０４と上ボデー１０２との間には隙間１２６が存在する。バンパ１０４が障害物に衝突すると、バンパ１０４はスプリングの力に抗してこの隙間１２６分、後方へと移動し、衝撃を吸収すると共にセンサーにより障害物との衝突を検出する。

図３は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の右側面図である。図３において、自律走行型掃除機１００の前側、後ろ側、上側、下側を夫々矢印で図示している。

筐体１０１の前方にはバンパ１０４が配置され、その後方には上ボデー１０２が配置されている。また、上ボデー１０２の左右側面には、排気口１０７が形成されており、上ボデー１０２の後方上面にはＬｉＤＡＲ１０６が配置されている。下ボデー１０３の前方にはサイドブラシなどと称される第二回転ブラシ１０８が配置されており、後方には後輪１０９が配置されている。

図４は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の正面図である。図４において、自律走行型掃除機１００の上側、下側、左側、右側を夫々矢印で図示している。

バンパ１０４の前面には２つの超音波センサー１１０と、発光素子と受光素子からなる２つの赤外線センサー１１１を有している。なお、第二回転ブラシ１０８は、下ボデー１０３の前方右側と前方左側の両方に配置されているが、下ボデー１０３の前方右側、および左側のいずれか一方に配置しても良い。

図５は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の底面図である。図５において、自律走行型掃除機１００の前側、後ろ側、左側、右側を夫々矢印で図示している。

図５に示すように、下ボデー１０３の後方には後輪１０９が配置されており、この後輪１０９の前方には、例えばリチウムイオン電池等の二次電池であるバッテリー１１８が配置されている。前後方向において、下ボデー１０３の略中央には右駆動輪１１９と左駆動輪１２０が配置されており、右駆動輪１１９と左駆動輪１２０との夫々に車輪支持部材１２１が接続されている。車輪支持部材１２１は、筐体１０１に対し右駆動輪１１９と左駆動輪１２０との夫々を回転可能に連結する部材である。本実施の形態の場合、車輪支持部材１２１は右駆動輪１１９と左駆動輪１２０とをそれぞれ上下方向に移動させ、床面に対し筐体１０１を持ち上げることが可能である、また、２つの車輪支持部材１２１は、夫々下ボデー１０３との間に車輪用のスプリング（図示せず）が配置されており、この車輪用のスプリングにより、車輪支持部材１２１と、右駆動輪１１９及び左駆動輪１２０は、床面に向けて付勢されている。

右駆動輪１１９と左駆動輪１２０との間には、バッテリー１１８の一部が配置されているが、右駆動輪１１９、および左駆動輪１２０よりも後方にバッテリー１１８を配置する構成としても良い。本実施の形態では、比較的重いバッテリー１１８を筐体１０１の後方に配置することにより、筐体１０１の重心を筐体１０１の後方に設定している。このため、２つの右駆動輪１１９、および左駆動輪１２０の回転軸の間に少なくともバッテリー１１８の一部が位置することが好ましい。

図５において、筐体１０１のバッテリー１１８よりも前方、かつ右駆動輪１１９と左駆動輪１２０よりも前方には、床面上の塵埃を吸い込むための吸込口１２２が備えられている。吸込口１２２の内部には、第一回転ブラシ１２３が左右方向に延在する第一回転軸周りに回転可能に軸支されている。第一回転ブラシ１２３の前方には阻止ローラー１３０が回転可能に軸支されている。阻止ローラー１３０の前方には、塵埃の通過を許容する塵埃通過空間１３４（図７、図８参照）が形成される。

吸込口１２２の左右両側には夫々段差センサー１２４が配置されている。段差センサー１２４は発光部と受光部からなり、筐体１０１が段差にさしかかったことを検知する。

段差センサー１２４の先端は、第一回転ブラシ１２３の回転軸の軸線上に位置するか、略同じ位置である。或いは、段差センサー１２４の先端を、第一回転ブラシ１２３の回転軸の軸線よりも後方に配置しても良い。

段差センサー１２４の前方には窪み１２５があり、この窪み１２５の略中央において上下方向い延在する軸周りに回転する第二回転ブラシ１０８が配置されている。第二回転ブラシ１０８は、前方から吸込口１２２に向けて塵埃をかき集める様に回転するため、左右逆回転している。

図６は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の前方下側から見た斜視図である。

図６において、下ボデー１０３前方の左右側には、夫々第二回転ブラシ１０８が配置された窪み１２５が形成されている。第二回転ブラシ１０８の長さは、先端が筐体１０１外側に突出する長さである。

図７は、吸込口近傍を示す断面図である。自律走行型掃除機１００は、ＬｉＤＡＲ１０６等のセンサーからの情報に基づき部屋内における自己位置を認識しながら自律的に走行し、床面上の塵埃を吸引して掃除を行ういわゆるロボット掃除機であって、吸込口１２２と、第一回転ブラシ１２３と、第二回転ブラシ１０８と、阻止ローラー１３０と、を備えている。

吸込口１２２は、床面２００に向かって開口する部分であり、集塵室１３１と連通している。集塵室１３１の壁面には、吸引装置１３２が取り付けられている。吸引装置１３２は、集塵室１３１を負圧にすることにより、第一回転ブラシ１２３で掻き上げられた塵埃などを空気と共に吸込口１２２から吸引し、塵埃を集塵容器に収容する。吸込口１２２の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、左右方向に長い矩形であり、下端部が吸込口１２２から突出した状態で回転する第一回転ブラシ１２３と干渉することなく、第一回転ブラシ１２３の軌跡を囲む大きさに設定されている。

第一回転ブラシ１２３は、下端部が床面２００に接触し、床面２００上の塵埃を掻き上げるブラシである。ここで、床面２００とはタイルやフローリングなど平面的な床ばかりでなく、絨毯や畳など凹凸が連続する床なども含むものである。第一回転ブラシ１２３は、進行方向に直交する左右方向に延在する仮想的な第一回転軸１３９周りに回転可能に筐体１０１に取り付けられている。第一回転ブラシ１２３は、モーターなどのブラシ駆動手段（図示せず）の駆動力により回転し、先端部が床面２００と擦れるように吸込口１２２内に配置される。

第一回転ブラシ１２３の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、第一回転ブラシ１２３は、放射状に植設された樹脂製のブラシ毛が第一回転軸１３９の方向に並んで配置されるブラシである。第一回転ブラシ１２３の回転方向は、床面２００と当接するブラシ毛の先端が、前側に向かって移動する回転方向である。つまり、進行方向に向かって右側から見た場合（図７に示す状態）、第一回転ブラシ１２３は、反時計回りに回転する。進行方向に向かって左側から見た場合は、第一回転ブラシ１２３は時計回りに回転する。

第二回転ブラシ１０８は、左右方向において第一回転ブラシ１２３の外側の領域に存在する塵埃を、第一回転ブラシ１２３の前方に集めて集塵させるブラシである。第二回転ブラシ１０８は、床面２００に直行する方向に沿う第三回転軸（床面２００に直交しない場合もある）周りに回転し、左右方向において阻止ローラー１３０の端部近傍の床面２００の領域である集塵領域１３３（図８参照）を摺擦し、床面２００の塵埃を第一回転ブラシ１２３の前方に集める。

本実施の形態の場合、第二回転ブラシ１０８は、第一回転ブラシ１２３を回転させるブラシ駆動手段に接続されており、第一回転ブラシ１２３と連動して回転する。なお、第二回転ブラシ１０８を回転させる第二のブラシ駆動手段を自律走行型掃除機１００が備えてもかまわない。

阻止ローラー１３０は、第一回転ブラシが弾き飛ばした塵埃を受け止め、阻止ローラー１３０を通過した塵埃が再び塵埃通過空間１３４に戻ることを阻止する部材である。また、阻止ローラー１３０は、床面２００に対し第一回転ブラシ１２３の先端部が擦れる方向（本実施の形態の場合、進行方向側）に配置され、左右方向に延在する第二回転軸周りに回転することにより、床面２００上の塵埃を移動させることなく乗り越えることができる部材である。阻止ローラー１３０の種類は、特に限定されるものではなく、第一回転ブラシ１２３のように、放射状に密に植設された樹脂製のブラシ毛が第二回転軸の方向（左右方向）に並んで配置されるものを例示することができきる。本実施の形態の場合、阻止ローラー１３０は、丸棒状の芯材１３５（図７参照）の外周面に第一起毛布１３６（図７参照）が巻き付けられた部材である。

本実施の形態の場合、第二回転軸（左右方向）における阻止ローラー１３０の長さは、第一回転ブラシ１２３の長さよりも短くなるように設定されている。なお、第一回転ブラシ１２３の端部において弾き飛ばされた塵埃は、阻止ローラー１３０の側方を通過する場合が考えられるが、図８に示すように、第二回転ブラシ１０８のブラシ毛が阻止ローラー１３０の側方を前方から後方に向かって通過するため、阻止ローラー１３０の側方を通過した塵埃は第二回転ブラシ１０８により押し戻される。阻止ローラー１３０は、自律走行型掃除機１００の走行により床面２００と下端部とが摺擦することにより回転する。つまり、自律走行型掃除機１００は、阻止ローラー１３０を回転させる駆動力を発生させる駆動装置を備えていない。

阻止ローラー１３０は、吸込口１２２に着脱自在に取り付けられる枠体１３７に取り付けられる。これにより、枠体１３７ごと阻止ローラー１３０を交換することが可能となる。また、枠体１３７の床面に対向する面には第二回転ブラシ１０８の回転領域である集塵領域１３３内に配置される第二起毛布１３８が取り付けられている。第二起毛布１３８は、第一回転ブラシ１２３に付着した塵埃を落とす機能を有しており、第一回転ブラシ１２３の前方に集めた塵埃が第一回転ブラシ１２３の側方に掃き出されることを抑制している。

上記構成の自律走行型掃除機１００によれば、阻止ローラー１３０は、自律走行型掃除機１００の進行に伴って回転し床面２００にある塵埃を乗り越えることができるため、塵埃通過空間１３４を通過して吸込口１２２から吸い込まれる塵埃の障害にならない。また、自律走行型掃除機１００の走行時に発生する抵抗にならない。

阻止ローラー１３０は、床面２００と筐体１０１との間に配置されているため、第一回転ブラシ１２３の回転により生じる塵埃の掃き飛ばしを防ぐ防御壁として機能する。

また、阻止ローラー１３０により塵埃通過空間１３４を封鎖することで吸込口１２２内の真空度を高めることができ、塵埃の吸引効果を高めることができる。

次に、自律走行型掃除機１００の制御を説明する。図９は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機を含む掃除機システムを示す図である。図１０は、本実施の形態に係る自律走行型掃除機の機能構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態の技術に直接関係ない構成は、本図では図示を省略している。

掃除機システム３００において、自律走行型掃除機１００は、他の機器と通信をすることができる通信装置３０１を備えている。通信装置３０１の通信方式は、有線通信、および無線の少なくとも一方である。無線通信としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の短距離無線通信等を例示することができる。また、通信装置３０１は、ルーター４００を介してネットワークＮに接続される他の機器と通信することができる。

ルーター４００は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の短距離無線通信により自律走行型掃除機１００と無線接続可能であり、更に、ルーター４００は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルを用いてネットワークＮに接続することも可能である。

通信端末４１０は、例えば、スマートフォン等のようにタッチパネルにより操作が可能な通信端末や、携帯電話装置、パーソナルコンピュータ等の、ネットワークＮと接続する機能を有する通信端末である。なお、通信端末４１０は、自律走行型掃除機１００の通信装置３０１と直接通信してもかまわない。

サーバー４２０は、ネットワークＮに接続されており、自律走行型掃除機１００や通信端末４１０から送信される各種情報を受信、格納し、送信する機能を有している。

なお、自律走行型掃除機１００の通信装置３０１は、短距離無線接続を行う機能だけでなく、たとえばＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）(登録商標)といった長距離無線通信を行う機能を有していても良いし、ケーブルを介してネットワークＮに接続する機能を有していても良い。

通信装置３０１は、通信端末４１０やルーター４００等と無線接続可能であり、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信機能を有している。

格納装置３０２は、情報を保存する装置であり、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性メモリを例示することができる。制御装置３１９のプロセッサが実行する制御プログラムや各種パラメータ等を格納する。

吸引装置１３２は、吸引風を発生させ塵埃を吸い込むためのモーター、ファンなどを備える。吸引装置１３２と自律走行型掃除機１００の裏面に形成された吸込口１２２は、集塵室１３１を介して連通しており、吸引装置１３２によって吸込口１２２から外気と塵埃が吸引される。

右駆動装置３４４は、右駆動輪１１９を駆動するためのモーターである。左駆動装置３４５は、左駆動輪１２０を駆動するためのモーターである。

回転検出装置３０３は、右駆動装置３４４、および左駆動装置３４５にそれぞれ取り付けられたエンコーダーからの情報に基づき右駆動輪１１９と左駆動輪１２０夫々の回転方向、回転数、回転速度等を検知し、自律走行型掃除機１００の走行状態を検出する。

センサー群３０５は、複数種類のセンサーを有している。段差センサー１２４は、自律走行型掃除機１００の裏面に配置され、床面２００の段差を検知するセンサーである。この段差センサー１２４は、例えば発光素子と受光素子とを有する赤外線によるセンサーである。

赤外線センサー１１１は、例えば発光素子と受光素子とを有する赤外線センサーであり、自律走行型掃除機１００の前面に配置され、自律走行型掃除機１００の周囲にある障害物の有無や障害物までの距離等を検知する。なお、この赤外線センサー１１１は、自律走行型掃除機１００の前面だけでなく、右側面、左側面、後ろ面等に配置しても良い。

超音波センサー１１０は、超音波を発する出力部と、反射された超音波を検知する入力部と、を有する超音波センサーであり、自律走行型掃除機１００の前面に複数配置され、自律走行型掃除機１００の周囲にある障害物の有無や障害物までの距離等を検知する。なお、この超音波センサー１１０は、自律走行型掃除機１００の前面だけでなく、右側面、左側面、後ろ面等に配置しても良い。

ジャイロセンサ３１２は、自律走行型掃除機１００の移動方向や移動速度等を検知するセンサーである。

マグネットセンサ３１３は、磁界を検知するセンサーであり、例えばホール素子等からなる。

ＬｉＤＡＲ１０６は、発光部及び受光部と、これらの素子を回転させるための回転機構及びモーターを有している。

制御装置３１９は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなマイクロコンピュータからなり各装置の制御を司る。制御装置３１９は、プログラムをプロセッサで実行することにより実現される処理部として掃除制御部３２１と、位置情報算出部３２２と、地図情報作成部３２３と、を備える。

掃除制御部３２１は、使用者によって清掃開始を指示されたとき、或いは清掃計画にしたがって清掃を実行する。例えば、掃除制御部３２１は、設定された清掃開始時刻が到来したときに清掃動作を開始する。掃除制御部３２１は、自律走行型掃除機１００の走行中に、第一回転ブラシ１２３、および第二回転ブラシ１０８を駆動して床面２００を清掃し、吸引装置１３２を駆動して塵埃を吸引する。

掃除制御部３２１は、右駆動装置３４４、および左駆動装置３４５を制御して右駆動輪１１９、および左駆動輪１２０を駆動させることにより自律走行型掃除機１００を移動させる。清掃が開始されるとき、掃除制御部３２１は、自律走行型掃除機１００をベースステーションから離脱させる。掃除制御部３２１は、例えば、格納装置３０２に格納されている地図を参照しながら、所定の清掃計画にしたがって、または、ランダムに室内を走行する。清掃が終了すると、掃除制御部３２１は、格納装置３０２に格納されている地図を参照して、自律走行型掃除機１００をベースステーションに帰還させる。

掃除制御部３２１は、地図情報を作成する際に、右駆動装置３４４、および左駆動装置３４５を制御して右駆動輪１１９、および左駆動輪１２０を駆動させることにより自律走行型掃除機１００を移動させる。例えば、自律走行型掃除機１００を部屋の中でジグザグ走行や、部屋の壁に沿って走行させることにより、地図情報を作成することができる。

位置情報算出部３２２は、ＬｉＤＡＲ１０６で検知された情報と回転検出装置３０３で検知された情報等から自己位置の情報を算出する。回転検出装置３０３で検知された情報は、例えば、右駆動輪１１９、左駆動輪１２０の回転角度と移動量等の情報である。本実施の形態では、充電台として機能するベースステーションの位置を初期位置として、この初期位置からＬｉＤＡＲ１０６で検知された情報と回転検出装置３０３で検知された情報から自己位置の情報を算出する。自己位置の算出方法としては、例えばオドメトリの手法により算出される。

なお、位置情報算出部３２２による、自己位置の情報は上記した方法に限らず、他の方法も考えられる。例えば、赤外線センサー１１１や超音波センサー１１０が検知した障害物に関する情報（障害物の有無と障害物までの距離等の情報）と、ＬｉＤＡＲ１０６が検知した障害物に関する情報（障害物の有無と障害物までの距離等の情報）と、回転検出装置３０３が検知した駆動輪の回転方向、速度、回転数等の情報と、を用いて、自律走行型掃除機１００が現在どの場所にいるかを示す情報を算出することも考えられる。

なお、ジャイロセンサ３１２が検知した、自律走行型掃除機１００の進行方向、速度等の情報も用いて、位置情報算出部３２２で、自律走行型掃除機が現在どの場所にいるかを示す情報を算出しても良い。

地図情報作成部３２３は、例えば、赤外線センサー１１１や超音波センサー１１０が検知した障害物に関する情報（障害物の有無と障害物までの距離等の情報）と、ＬｉＤＡＲ１０６が検知した障害物に関する情報（障害物の有無と障害物までの距離等の情報）とを用いて部屋の間取りに関する情報を含んだ地図情報を作成する。この地図情報には、主に部屋の壁の位置や障害物の位置が含まれる。また、地図情報を作成するにあたって、ＬｉＤＡＲ１０６が検知した情報のみ使用することも可能である。

本実施の形態では、位置情報算出部３２２が算出した自律走行型掃除機１００が現在どの場所にいるかを示す情報と、地図情報作成部３２３が作成した地図情報とをフレームに含ませ、通信装置３０１を用いて通信端末４１０等に送信される。

図１１は、サーバーの機能構成を示すブロック図である。

サーバー４２０は、ＣＰＵにプログラムを実行させることにより各回路の制御を司るサーバー制御部４２１を処理部として実現させる。

サーバー通信装置４２２は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の通信プロトコルを用いて、ネットワークＮに接続する。サーバー格納装置４２３は、サーバー通信装置４２２により送受信する各種データを格納する。

図１２は、通信端末の機能構成を示すブロック図である。

端末装置３１０は、ＣＰＵにプログラムを実行させることにより自律走行型掃除機１００に指示情報を送信する掃除機指示部３３２を処理部として実現させる。

端末通信装置３３３は、基地局と無線接続を行う。短距離無線装置３１４は、自律走行型掃除機１００等と無線接続可能であり、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信機能を有している。なお、自律走行型掃除機１００にも同様に短距離無線部がある場合、この短距離無線装置３１４を使用して自律走行型掃除機１００と直接接続することも可能である。

表示装置３１５は、例えば液晶表示装置である。入力装置３１６は、表示装置３１５に搭載された例えば静電式のタッチパネルである。端末格納装置３１７は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性メモリからなり、端末装置３１０のＣＰＵが実行する制御プログラムや各種パラメータ等を格納する。

自律走行型掃除機１００の掃除制御部３２１は、掃除を実行する時間帯が所定時間帯、および掃除を実行する領域が所定領域の少なくとも一方を満たす場合、静音モードで掃除を実行する。静音モードとは、自律走行型掃除機１００が発する音を抑制するように自律走行型掃除機１００が動作するモードである。また、静音モードにおいては、所定の時間帯の場合、所定の領域を掃除ルートから除外してもかまわない。例えば右駆動装置３４４、左駆動装置３４５など自律走行型掃除機１００の走行駆動力を発生させるモーターの出力、吸引装置１３２が備えるモーターの出力、および第一回転ブラシ１２３を回転させるブラシ駆動手段のモーターの出力の少なくとも一つを掃除制御部３２１が抑制することにより発する音を抑制する。また、静音モード状態の場合、掃除制御部３２１は、自律走行型掃除機１００が発する電子音の音量を抑制してもかまわない。

図１３は、静音モードで掃除をするための処理の流れを示すフローチャートである。

自律走行型掃除機１００のユーザーは、スマートフォンなどの端末装置３１０にインストールされた掃除機指示アプリケーションを実行する（Ｓ１）。これにより掃除機指示部３３２が起動する。掃除機指示アプリケーションは、自律走行型掃除機１００が掃除する時間帯の設定、掃除するルートの設定（掃除する領域の設定、掃除を禁止する領域の設定など）等を受け付けるソフトウエアである。

ユーザーは、掃除機指示アプリケーションに基づき掃除条件を設定する（Ｓ２）。掃除条件とは、例えば、掃除する時間帯、掃除する領域などである。掃除機指示部３３２は、端末格納装置３１７、およびサーバー４２０のサーバー格納装置４２３の少なくとも一方に設定された情報を格納する。

次に、設定された掃除条件に静音モードで掃除すべき時間が含まれるか否かを判定する（Ｓ３）。静音モードで掃除すべき時間は、ユーザーが掃除機指示アプリケーションを用いて予め設定してもよい。また、初期設定として夜間（特に深夜１２：００－６：００）等が設定されていてもよい。

次に、設定された掃除条件に静音モードで掃除すべき領域が含まれるか否かを判定する（Ｓ４）。静音モードで掃除すべき領域は、ユーザーが掃除機指示アプリケーションを用いて予め設定してもよい。また、初期設定として寝室に接する廊下の部分、寝室の隣の部屋などが設定されていてもよい。

静音モードを実行する時間、領域を端末格納装置３１７、およびサーバー４２０のサーバー格納装置４２３の少なくとも一方に設定された情報を格納する（Ｓ５）。

次に清掃計画に含まれる走行ルートに寝室などの除外すべき領域が含まれるか否かを判断する（Ｓ６）。寝室などの除外すべき領域が含まれている場合、走行ルートから該当領域を除外する（Ｓ７）。

設定された条件は、自律走行型掃除機１００に送信される（Ｓ８）。

なお、上記フローにおける各処理は、掃除機指示アプリケーションで実行してもよく、またサーバー４２０側で実行してもかまわない。また、自律走行型掃除機１００が実行してもかまわない。

なお、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。

例えば、阻止ローラー１３０は、床面２００上の塵埃を移動させることなく回転により乗り越えることができる部材であれば、樹脂製の丸棒、上下方向に移動可能に保持されたアルミなどの金属製パイプなどでもかまわない。

また、自律走行型掃除機１００が床面２００の塵埃の量を検知するセンサーであるいわゆるゴミセンサ―を搭載し、図１４に示すように、塵埃量に応じて掃除動作を変化させる場合、静音モードも塵埃量に応じて変化させてもかまわない。

１００ 自律走行型掃除機
１０１ 筐体
１０２ 上ボデー
１０３ 下ボデー
１０４ バンパ
１０５ カバー
１０７ 排気口
１０８ 第二回転ブラシ
１０９ 後輪
１１０ 超音波センサー
１１１ 赤外線センサー
１１８ バッテリー
１１９ 右駆動輪
１２０ 左駆動輪
１２１ 車輪支持部材
１２２ 吸込口
１２３ 第一回転ブラシ
１２４ 段差センサー
１２６ 隙間
１３０ 阻止ローラー
１３１ 集塵室
１３２ 吸引装置
１３３ 集塵領域
１３４ 塵埃通過空間
１３５ 芯材
１３６ 第一起毛布
１３７ 枠体
１３８ 第二起毛布
１３９ 第一回転軸
２００ 床面
３００ 掃除機システム
３０１ 通信装置
３０２ 格納装置
３０３ 回転検出装置
３０５ センサー群
３１０ 端末装置
３１２ ジャイロセンサ
３１３ マグネットセンサ
３１４ 短距離無線装置
３１５ 表示装置
３１６ 入力装置
３１７ 端末格納装置
３１９ 制御装置
３２１ 掃除制御部
３２２ 位置情報算出部
３２３ 地図情報作成部
３３２ 掃除機指示部
３３３ 端末通信装置
３４４ 右駆動装置
３４５ 左駆動装置
４００ ルーター
４１０ 通信端末
４２０ サーバー
４２１ サーバー制御部
４２２ サーバー通信装置
４２３ サーバー格納装置

Claims (5)

1. 自律的に走行しながら床面上の塵埃を吸引して掃除を行う自律走行型掃除機であって、
   床面に向かって開口する吸込口と、
   左右方向に延在する第一回転軸周りにブラシ駆動手段により回転し、先端部が床面と擦れるように前記吸込口内に配置される第一回転ブラシと、
   左右方向に延在する第二回転軸周りに回転し、床面に対し前記第一回転ブラシの先端部が擦れる方向に配置され、前記第一回転ブラシが弾き飛ばした塵埃を受け止める阻止ローラーと、
   を備える自律走行型掃除機。
2. 床面に直行する方向に沿う第三回転軸周りに回転し、前記第二回転軸において前記阻止ローラーの端部近傍の床面を摺擦する第二回転ブラシを備え、
   前記第二回転軸における前記阻止ローラーの長さは、前記第一回転軸における前記第一回転ブラシの長さよりも短い
   請求項１に記載の自律走行型掃除機。
3. 前記阻止ローラーは、外周面に第一起毛布を備える
   請求項１または２に記載の自律走行型掃除機。
4. 前記吸込口に着脱自在に取り付けられる枠体を備え、
   前記阻止ローラーは、前記枠体に取り付けられる
   請求項１から３のいずれか一項に記載の自律走行型掃除機。
5. 前記枠体は、前記第二回転ブラシの回転領域内に配置される第二起毛布を備える
   請求項２を引用する請求項４に記載の自律走行型掃除機。

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