JP3849442B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

自走式掃除機 Download PDF

Info

Publication number
JP3849442B2
JP3849442B2 JP2001089023A JP2001089023A JP3849442B2 JP 3849442 B2 JP3849442 B2 JP 3849442B2 JP 2001089023 A JP2001089023 A JP 2001089023A JP 2001089023 A JP2001089023 A JP 2001089023A JP 3849442 B2 JP3849442 B2 JP 3849442B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
self
propelled cleaner
cleaner
teaching
operation mode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001089023A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002282179A (ja
Inventor
郁雄 竹内
穣 荒井
泰弘 根本
篤志 小関
泰治 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001089023A priority Critical patent/JP3849442B2/ja
Priority to US10/102,909 priority patent/US6968592B2/en
Priority to KR10-2002-0016255A priority patent/KR100436000B1/ko
Publication of JP2002282179A publication Critical patent/JP2002282179A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3849442B2 publication Critical patent/JP3849442B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2894Details related to signal transmission in suction cleaners
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/009Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805Parameters or conditions being sensed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2857User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0016Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the operator's input device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0033Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement by having the operator tracking the vehicle either by direct line of sight or via one or more cameras located remotely from the vehicle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自走して掃除する自走式掃除機及びその操作方法に係り、特に、操作者の指示で移動するのに好適な自走式掃除機に関する。
【0002】
【従来の技術】
家庭内においても掃除は家人にとって負担の大きい家事の1つである。特に、病気や事故が原因で身体機能に障害を有する人や筋力等の機能が低下した高齢者が掃除機を操作することは負担が大きい。しかし、オフィスや公共施設等で用いられている自走式掃除機は予め地図を入力して掃除場所を指示する必要があり、家庭のように環境が日々変化するような場所の掃除を的確に指示することは困難であった。
【0003】
これに対して、特開平5−253128号公報に記載の電気掃除機のように、操作者がホースを引き回すときにホースに加わる張力を検出する張力検出手段を有し、ホースに加わる力に応じて掃除機本体を駆動するものがある。これにより、操作者の負担を軽減することができる。また、特開昭63−234925号公報に記載の自走式電気掃除機のように、操作者が持つ送信器と受信順位を検知する受信部を有し、操作者が送信部を振った方向に掃除機が移動するものがある。これにより、操作者は所望の方向に掃除機を移動させれことができる。このような掃除機では、操作者はホースや送信機を用いて掃除機を移動させたい方向を直接入力して掃除機の操縦を行っていた。
【0004】
また、オフィスや公共施設等の広いスペースの清掃は作業者にとって大きな負担であるため、作業場所の地図に基づいて予め決められた場所を自走して掃除する自走式掃除機が用いられている。このような自走式掃除機は障害物等を検出するセンサを搭載しており、地図に記載されていない障害物を検知した場合も、これを回避して予め設定された場所の掃除を実行する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
家庭内において、家人、特に、病気や事故が原因で身体機能に障害を有する人や筋力等の機能が低下した高齢者にとって掃除は負担の大きい家事の1つである。一般に家庭内の掃除では、掃除機を引き回して部屋内を移動する。このときに、ホースに加わる張力を検出する張力検出手段を有する電気掃除機や、操作者が持つ送信器が振られた方向を受信順位で検知する受信部を有する電気掃除機では、操作者がホースを引っ張ることや送信部を振ることによって掃除機を移動させたい方向を直接入力して掃除機の操縦を行うことができる。これにより、家庭のように環境が日々変化するような場所の掃除において、予め地図を入力して掃除場所を指示することなく、掃除機の動作を指示することができ、操作者の負担を軽減することができる。
【0006】
しかし、上記従来技術では、操作者はホースを引っ張るか、又は送信器を振ることによって掃除機の操舵方向を指示する必要がある。このような方法では、収納場所と掃除場所の間の移動時、特に、廊下等の狭い場所の通過時や家具等が並んでいる部屋を掃除する場合に、操作中に掃除機が壁や家具等に当たらないように注意しながら操縦する必要がある。このような操作を屋内を移動したり、屋内のものを整理しながら自由自在に行うためには熟練が必要となる。このため、高齢者や機械に不慣れな操作者が思い通りの場所に掃除機を簡単に動かすことが困難であるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、使用者に掛かる負担を軽減できる自走式掃除機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、床面を掃除する掃除部と、駆動されてこの掃除部を移動させる移動手段と、この移動手段を駆動する駆動手段とを備えた自走式掃除機であって、使用者が有して前記自走式掃除機の移動すべき位置を指示あるいは教示する位置指示手段と、前記自走式掃除機側に設けられ前記位置指示手段の位置又は方向、あるいは指示または教示された位置又は方向を計測する計測手段と、を備え、前記位置指示手段はボタンスイッチと発光手段又は発信手段を内蔵しており、前記ボタンスイッチによって前記自走式掃除機の動作モードとして追尾動作、教示動作及び実行動作が選択可能とされ、選択された動作モードに合わせて前記発光手段又は発信手段から位置信号を発光又は発信し、前記計測手段で前記動作モードを判別して前記位置指示手段の発光手段又は発信手段が発光又は発信した位置又は方向を計測し、前記追尾動作モードでは操作者が前記位置指示手段を保持して移動すると、前記自走式掃除機の正面から前記位置指示手段までの距離が最も短くなるように前記自走式掃除機を移動し、前記教示動作モードでは前記計測手段が計測した位置を一時記憶し、複数の教示位置の入力から成る領域を判断し、この領域を掃除する領域として設定し、操作者は、前記位置指示手段により前記追尾動作モードにセットして収納場所から掃除場所に移動させ、前記教示動作モードにセットして掃除すべき領域を設定し、前記実行動作モードにセットして予め設定されたパターンで前記領域内を移動して掃除を行うものである。
【0009】
上記に記載のものにおいて、前記発光手段又は発信手段により、前記追尾動作では常時または周期的に信号を出力し続け、前記教示動作では操作者がスイッチを押下する度に信号を出力し、前記実行動作では信号を1回だけ出力することが望ましい。
【0010】
上記に記載のものにおいて、前記位置指示手段は、使用者が手に把持、あるいは身体や衣服に装着可能とされたことが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例により説明する。
【0013】
図1は、本発明の実施例に係る自走式掃除機の構成の概略を示す縦断面図である。図2は、図1に示す自走式掃除機の動作が調節される流れを示す図である。図3は、図1に示す自走式掃除機の動作を示す図である。図4は、図1に示す自走式掃除機に係る位置の教示を示す図である。図5は、図1に示す自走式掃除機に係る位置の測定方法を示す図である。図6は、図1に示す自走式掃除機の変形例の構成の概略を示すたて断面図である。
【0014】
自走式掃除機1は、掃除を行う掃除手段2と、車輪を備えた移動手段3と、この移動手段3を駆動するモーターを有する駆動手段4と、障害物を検出する検出手段5と、自走式掃除機1の動さや機能を調節する制御手段6とを備えている。
【0015】
また、本実施例では、自走式掃除機1は、使用者が有して、自走式掃除機1の移動すべき位置を指示あるいは教示する位置指示手段7の位置又は方向、あるいは位置指示手段7により指示または教示された位置又は方向を計測する計測手段8とを備えている。この計測手段8は、上記計測した位置又は方向を出力して、この出力信号は、自走式掃除機1を移動するための制御信号を生成する制御信号生成手段9に伝達される。この制御信号生成手段9は、制御手段6に自走式掃除機1を駆動するための信号を送信し、制御手段6は、前記駆動手段4や自走式掃除機1の移動を補助する移動補助手段31、掃除手段2の動作を調節し、使用者の所望の動作を行うものである。自走式掃除機1は図示しないバッテリーを電源として使用し、バッテリーの充電器を内蔵することが望ましい。
【0016】
検出手段5は、自走式掃除機1の進行方向に存在する障害物を検出するセンサであり、自走式掃除機1がこれに衝突する前に検出して制御手段6に障害物を検出したことを示す信号を出力する。例えば、このようなセンサとしては反射型赤外線センサがある。
【0017】
位置指示手段7は、後述するように、ボタンスイッチと発光手段又は発信手段を内蔵しており、前記スイッチによって自走式掃除機1の動作モードを追尾動作、教示動作及び実行動作等の複数の動作モードの中から、使用者が選択可能なように設けられている。
【0018】
また、位置指示手段7は、選択されたモードに合わせて発光手段又は発信手段から位置信号を発光又は発信する。本実施例では、上記の追尾動作では常時または周期的に信号を出力し続けている。教示動作では、操作者がスイッチを押下する度に信号を出力する。実行動作では、信号を1回だけ出力する。各モードで発光する発光波長又は発信する発信周波数はモード毎に値を変えてあり、自走式掃除機1側で、発光波長又は発信周波数でモードを判別できるようにされている。これにより、使用者は、自走式掃除機1に、移動してもらいたい所望の位置や方向に関する情報を入力することができる。本実施例は、この位置や方向の情報は、自走式掃除機1が移動する位置を入力するのみでなく、自走式掃除機1に移動して掃除させる領域を教示して指定するために、自走式掃除機1が移動しない位置情報も入力が可能なものである。
【0019】
また、位置指示手段7は、操作者が保持する位置と発光又は発信する位置の間隔を変更できるように図示しない伸縮機構を有しており、短くして携帯することも、長くして自走式掃除機1に位置を指し示すこともできる。
【0020】
自走式掃除機1上に設けられた計測手段8は、複数の受光手段又は受信手段から成り、操作者が位置指示手段7で選択した動作モードの情報を入力すると、入力した発光波長又は発光周波数に対してフィルタリングを行い、モードを判別する。さらに、位置指示手段7の発光手段又は発信手段が発光又は発信した位置又は方向を計測して、動作モードの情報と計測した位置指示手段7の位置又は方向の情報を制御信号生成手段9に出力する。また、位置指示手段7の発光手段又は発信手段が発光又は発信して指示、または教示した位置又は方向を計測して検知し、その位置又は方向の情報を前記制御信号生成手段9に出力する。
【0021】
この計測手段8では、発光または発信した方向の計測は、後述の通り、計測手段8に設けられた複数の計測点のうち複数の点を用いた三角測量により求められる。発光又は発信の距離は、発光または発信の強さから求める。この場合、発光又は発信の強さと距離の関係については、各センサによる測定データを得て校正をして利用できるようにテーブルデータとして記憶しておく。また、計測手段8の複数のセンサでの発信信号の到着時間の違いから求めても良い。
【0022】
さらに、上下方向にも同様の検知を行うことで、指定された位置を三次元的に検知できる。これらの手段により、位置指示手段7の位置又は方向、あるいは位置指示手段7により指示、教示された位置又は方向を検知することができる。
【0023】
さらに、本実施例では、図示していないが、自走式掃除機1には、掃除機1本体の前後方向、左右方向の傾斜を検知する検知手段を備えており、この検知した結果により、上記位置指示手段7の位置又は方向、位置指示手段7により指示、教示された位置又は方向をより正確に検知、計測できる。
【0024】
制御信号生成手段9は動作モードの情報と計測した位置指示手段7の位置又は方向の情報に基づいて自走式掃除機1を移動するための制御信号を生成し、制御信号を制御手段6に出力する。動作モードが追尾動作の場合は常に位置指示手段7の位置又は方向に自走式掃除機1を移動させるための制御信号を生成し、制御手段6に出力する。
【0025】
また、制御信号生成手段9は教示動作モードにおいて、計測手段8が計測した教示位置を一時記憶する一時記憶手段91を内蔵し、教示動作の場合は入力される位置情報を一時記憶手段91に記憶し、すべての教示位置の入力が終了すると、すべての教示位置から成る領域を判断し、この領域を掃除する領域として設定する。この設定した領域は、前記一時記憶手段91または前記制御手段6に送信しても良い。
【0026】
その後、予め設定されたパターンで領域内を移動する制御信号を生成し、記憶する。次に、実行動作の場合は教示動作で生成して記録した制御信号を制御手段6に出力する。そして、自走式掃除機1は、上記設定された領域に対して移動して、前記パターンに従って掃除を行った後、指示を待つ。
【0027】
この設定されたパターンは、使用者により、自走式掃除機1に設定して記憶される。本実施例では、位置設定手段7を用いて、この位置設定手段7上に表示された複数のパターン中から選択されて設定される。つまり、位置指示手段7には、パターン設定手段が備えられているものである。この設定手段は、掃除機1本体に備えても良い。
【0028】
制御手段6は検出手段5から入力された障害物検出信号と制御信号生成手段9から入力された制御信号に基づき自走式掃除機1が障害物に衝突しないように駆動手段4を制御して自走式掃除機1を移動するとともに、掃除手段2を制御して掃除を行う。
【0029】
移動補助手段31は駆動手段4が駆動する移動手段3に従動して自走式掃除機1の移動を補助するキャスターから成る。
【0030】
このように構成される図1の実施例の自走式掃除機の動作を図2の処理フローを示す図を用いて説明する。◆
操作者は自走式掃除機の電源スイッチを投入する(ステップ100)。その後、位置指示手段7のスイッチを追尾動作にセットし、例えば、自走式掃除機1の収納場所から掃除場所に移動する(ステップ101)。
【0031】
検出手段5は、自走式掃除機1の進行方向に存在する障害物を検出して制御手段6に障害物検出信号を出力する。計測手段8は位置指示手段7の発光手段又は発信手段が発光又は発信した位置又は方向、或いは位置指示手段7が指示、教示する位置又は方向を計測し、位置指示手段7による位置又は方向の情報を、制御信号生成手段9に出力する。制御信号生成手段9は位置指示手段7による位置又は方向の情報に基づいて自走式掃除機1を移動するための制御信号を生成して、制御手段6に出力する。
【0032】
制御手段6は検出手段5から入力された障害物検出信号と制御信号生成手段9から入力された制御信号に基づき自走式掃除機1が障害物に衝突しないように駆動手段4を制御して自走式掃除機1を位置指示手段7を一定の距離を保って追尾するように移動させる。自走式掃除機1は移動後、次の位置指示手段7の位置計測の入力を待機する(ステップ102)。
【0033】
追尾動作モードでの自走式掃除機1の動作を、図3を用いて説明する。操作者が位置指示手段7を保持して矢印の方向に移動すると、計測手段8に内蔵した自走式掃除機1の正面に位置する受光手段が最も強く反応するように、又は計測手段8に内蔵した自走式掃除機1の正面に位置する受信手段から位置指示手段7までの距離が最も短くなるように自走式掃除機1を矢印の方向に移動する。これは自走式掃除機1が置かれた床面に平行な方向であるが、上下方向にも同様な検知手段を備えて検知することで、三次元的な位置を検知できる。
【0034】
自走式掃除機1が掃除場所に到達すると、操作者は位置指示手段7のスイッチを教示動作にセットする。自走式掃除機1はその場に停止し、位置指示手段7の位置計測の入力を待機する(ステップ103)。
【0035】
次に、教示モードの場合、まず、パターン設定モードか否かを判別し、パターン設定モード(後述するボタンが押されていれば)であれば、予め記憶されていた設定パターンを示し、使用者がこれらのうちから選択したパターンを読み込んで制御手段6に発信する。制御手段6では、この信号を受け、選択したパターンを、今後掃除しつつ移動する動作パターンとして設定する。
【0036】
パターン設定モードでないと判断された場合には、位置指定モードと判断し、計測手段8は操作者が教示する位置で、位置指示手段7のスイッチを押下する度に出力される位置指示手段7の発光手段又は発信手段の発光信号又は発信信号の位置又は方向、或いは位置指示手段7が指示、教示する位置又は方向を計測して制御信号生成手段9に出力する。制御信号生成手段9は毎回の位置又は方向の情報を一時記憶手段91に記憶し、すべての教示位置の入力が終了すると、すべての教示位置から成る領域を判断して設定し、前記予め設定された動作パターンで領域内を移動する制御信号を生成して一時記憶する。(ステップ104)。
【0037】
教示動作モードでの自走式掃除機1の動作の一例を図4を用いて説明する。例えば、操作者は位置指示手段7を用いて教示点P1、P2、P3、P4及びP5の位置を教示する。このとき、P1,P2,P3,P4,P5の順に位置が記憶され、使用者が設定しない場合には、予め、支持された位置の順に移動するものと判断され、制御手段6により自走式掃除機1が動作される。
【0038】
本実施例における自走式掃除機1が教示位置を測定する方法の例を図5を用いて説明する。◆
操作者が指示手段7により指示した位置Pに対して、計測手段8の2個の検知センサを選択する。例えば、指示手段7が発光することにより位置を指示する場合、計測手段8において、2個の受光手段を選択して、この検知出力を検出する。本実施例では、最も検知出力が大きな受光センサを挟んだ両側の受光センサを選択する。これらのセンサの間の距離Lは予めデータとして得ることができる。
【0039】
これらのセンサで得られる検出信号の強さから、各受光センサから上記発信源への距離が判る。これらの距離データと上記受光センサ間の距離Lとから、図5における角度θ1,θ2が求まり、上記発信源の方向と、距離とが判明する。これにより、発信源の位置が特定され、指示手段7から掃除機1に教示されたことになる。
【0040】
また、各受光手段として例えば、CCD素子を用いればP点の仰角θ1及びθ2を画素数から求めることができるので、このL、θ1及びθ2から点Pの位置を三角測量の方法で求めることができる。また、受信手段の場合は、2個の受信手段を決め、2個の受信手段間の距離Lと各受信手段からの位置Pまでの距離を信号の到着時間に基づいて計算して点Pの位置を求めることができる。さらに、上記の方法を、上下方向の測定にも適用して三次元的な位置を検知することも可能となる。
【0041】
また、本実施例では、掃除を行う領域は、領域を掃除するパターンが選択されている場合に、3つ以上の位置が指定されて後、位置教示終了が入力されると、この3つ以上の位置から定められる多角形に基づいた領域について教示されたと判断し、この領域を掃除する領域に設定する。制御手段6は、駆動手段4に指令して自走式掃除機1をこの領域に移動させ、掃除手段2を駆動して掃除を行う。また、指定された複数の位置で指示される領域のみでなく、これら指示された複数の位置と指示されたときの掃除機の位置とから定まる多角形に基づいて領域を設定しても良い。例えば、2つの位置が指定されて後、位置教示終了が入力されると、掃除機1の現在位置と前記指示された2つの位置とを結んでできる多角形に基づいた領域について教示されたものと判断し、この領域を掃除する領域に設定する。
【0042】
領域を掃除するパターンが選択されている場合で、1つのみの位置の指示がなされた場合には、この位置を移動すべき位置として教示されたものと判断し、この位置を移動の目標位置として設定する。制御装置6は、現在位置からこの目標位置に移動しつつ掃除を行う。また、目標位置から定められた所定の領域を掃除するように掃除の動作パターンを設定しても良い。
【0043】
次に、操作者が位置指示手段7のスイッチを実行動作にセットすると、位置指示手段7は掃除実行信号を出力する(ステップ105)。
【0044】
位置指示手段7が掃除実行信号を出力すると、検出手段5は自走式掃除機1の進行方向に存在する障害物を検出して制御手段6に障害物検出信号を出力する。制御手段6は検出手段5から入力された障害物検出信号と制御信号生成手段9が一時記憶手段91に記憶したすべての教示位置から成る領域内を予め設定されたパターンで移動する制御信号に基づき、自走式掃除機1が障害物に衝突しないように駆動手段4を制御して自走式掃除機1を移動するとともに、掃除手段2を制御して掃除を行う。(ステップ106)。
【0045】
このとき、前記教示された位置の順に、例えば、P1→P2→P3→P4→P5の順に、移動してこれを掃除して、その後これらにより定まる領域内を掃除するようにしても良い。また、逆にこの領域を移動させない、または掃除させない領域として指定して、これ以外の位置や領域を掃除させるようにしても良い。
【0046】
移動が終了すると、制御手段6は掃除手段2を停止し、自走式掃除機1は位置指示手段7からの入力を待機する。操作者の指示が終了するまでステップ101からステップ106を繰り返す(ステップ107)。
【0047】
本実施例によれば、操作者は位置指示手段を用いて自走式掃除機を収納場所から掃除場所に容易に移動することができるとともに、掃除場所において、同じ位置指示手段を用いて掃除すべき場所を指示することができるので、簡単に、正確に自走式掃除機の掃除場所を指示することができるという効果がある。
【0048】
また、位置指示手段で直接掃除位置を指示するので、機械の操作、例えば操舵等を練習する必要がなく、操作者は容易に操作することができることができるという効果がある。
【0049】
本実施例での収納場所から掃除場所の移動は追尾する動作だけを行うようにしたが、追尾中に掃除機を動かしてもよいし、そのスイッチを位置指示手段に設けてもよい。
【0050】
次に、図7を用いて、本実施例の位置指示手段7の構成について説明する。◆図7は、図1に示す位置指示手段の構成の概略を示す図である。この図において、位置指示手段7は、使用者が手に把持し、或いは身体や衣服に装着可能な位置指示手段7の一例700を示している。
【0051】
位置指示手段700の一端側の側面には、自走式掃除機1に位置又は方向を指示、教示するための信号が発信または発光するための発光または発信部701が設けられている。また、一方の面上には、前述の動作運転モードに対応した、追従ボタン702、位置教示ボタン703、パターン設定ボタン704、教示終了ボタン705、実行ボタン706が設けられている。
【0052】
さらに、掃除機1の実行、追従中に掃除機1の移動を操縦する操縦ボタン707が設けられている。また、使用者に情報を表示する表示部708及び掃除機1のON/OFFを行うためのボタン709が設けられている。
【0053】
上記のボタン702〜706は、動作モードにおける度差選択及び終了、実行の信号を発するために押下される。例えば、追従モードでは、このモードを選択する(モードをオープンする場合)場合、モードを実行する場合に押下される。また、パターン設定モードえは、このモードを選択する場合、選択したパターンを決定する場合に押下される。位置教示モードでは、例えば、モードの選択する場合、掃除を行わせる領域を指示したり、移動の順序を指定するために、複数回押下され、このモードを終了する場合に押下される。実行モードでは、設定教示した動作を実行、登録させる場合に押下される。本実施例では、位置教示モードを終了するために押下するボタン705を備えているが、省略しても良い。
【0054】
また、操縦ボタン707は、パターンを選択、設定する場合や、表示手段708に表示される情報を切替える際にも押下される。
【0055】
次に、本発明の実施例の変形例を図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施例の自走式掃除機の変形例の構成の概略を示す模式図である。図1と符号が同じものは図1と同じ機能を有するので説明を一部省略する。操作者は位置指示手段7の長さを変更し、保持位置と発光手段又は発信手段の位置との間隔を長くしている。これによる動作は図1に示した実施例と同じであるが、操作者は掃除すべき床面を容易にしかも正確に指示することができる。
【0056】
本実施例によれば、廊下等のコーナーでも操作者は最短コースを進みながら、自走式掃除機は筐体が壁等に当たらないコースを容易に指示することができるので、家具や壁等に衝突することなく簡単に誘導することができるという効果がある。
【0057】
本実施例では障害物を検出する検出手段として反射型赤外線センサを用いたが、超音波センサであってもよいし、バンパースイッチのように障害物に当たったことを検出することができるものであってもよい。
【0058】
また、本実施例では計測手段を複数の受光手段又は受信手段を用いたが、2次元の画像を用いてもよいし、超音波を用いてもよく、これに限るものではない。
【0059】
上記の実施例によれば、操作者は同じ位置指示手段を用いて、位置指示手段の移動経路を追尾するように掃除機を移動させることと、位置指示手段で指示した掃除すべき領域内で掃除機を移動させることとを選択して掃除機を操作することができるので、自走式掃除機を用いて簡単に掃除場所を指示することができる。
【0060】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、使用者に掛かる負担を軽減できる自走式掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る自走式掃除機の構成の概略を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す自走式掃除機の動作が調節される流れを示す図である。
【図3】図1に示す自走式掃除機の動作を示す図である。
【図4】図1に示す自走式掃除機に係る位置の教示を示す図である。
【図5】図1に示す自走式掃除機に係る位置の測定方法を示す図である。
【図6】図1に示す自走式掃除機の変形例の構成の概略を示すたて断面図である。
【図7】図1に示す自走式掃除機の実施例に係る位置指示手段の構成の概略を示す図である。
【符号の説明】
1…自走式掃除機、2…掃除手段、3…移動手段、4…駆動手段、5…検出手段、6…制御手段、7…位置指示手段、8…計測手段、9…制御信号生成手段、31…移動補助手段、91…一時記憶手段。

Claims (3)

  1. 床面を掃除する掃除部と、駆動されてこの掃除部を移動させる移動手段と、この移動手段を駆動する駆動手段とを備えた自走式掃除機であって、
    使用者が有して前記自走式掃除機の移動すべき位置を指示あるいは教示する位置指示手段と、前記自走式掃除機側に設けられ前記位置指示手段の位置又は方向、あるいは指示または教示された位置又は方向を計測する計測手段と、を備え、
    前記位置指示手段はボタンスイッチと発光手段又は発信手段を内蔵しており、前記ボタンスイッチによって前記自走式掃除機の動作モードとして追尾動作、教示動作及び実行動作が選択可能とされ、選択された動作モードに合わせて前記発光手段又は発信手段から位置信号を発光又は発信し、
    前記計測手段で前記動作モードを判別して前記位置指示手段の発光手段又は発信手段が発光又は発信した位置又は方向を計測し、
    前記追尾動作モードでは操作者が前記位置指示手段を保持して移動すると、前記自走式掃除機の正面から前記位置指示手段までの距離が最も短くなるように前記自走式掃除機を移動し、
    前記教示動作モードでは前記計測手段が計測した位置を一時記憶し、複数の教示位置の入力から成る領域を判断し、この領域を掃除する領域として設定し、
    操作者は、前記位置指示手段により前記追尾動作モードにセットして収納場所から掃除場所に移動させ、前記教示動作モードにセットして掃除すべき領域を設定し、前記実行動作モードにセットして予め設定されたパターンで前記領域内を移動して掃除を行うことを特徴とする自走式掃除機。
  2. 請求項1に記載のものにおいて、前記発光手段又は発信手段により、前記追尾動作では常時または周期的に信号を出力し続け、前記教示動作では操作者がスイッチを押下する度に信号を出力し、前記実行動作では信号を1回だけ出力することを特徴とする自走式掃除機。
  3. 請求項1に記載のものにおいて、前記位置指示手段は、使用者が手に把持、あるいは身体や衣服に装着可能とされたことを特徴とする自走式掃除機。
JP2001089023A 2001-03-27 2001-03-27 自走式掃除機 Expired - Fee Related JP3849442B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001089023A JP3849442B2 (ja) 2001-03-27 2001-03-27 自走式掃除機
US10/102,909 US6968592B2 (en) 2001-03-27 2002-03-22 Self-running vacuum cleaner
KR10-2002-0016255A KR100436000B1 (ko) 2001-03-27 2002-03-26 자주식 청소기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001089023A JP3849442B2 (ja) 2001-03-27 2001-03-27 自走式掃除機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002282179A JP2002282179A (ja) 2002-10-02
JP3849442B2 true JP3849442B2 (ja) 2006-11-22

Family

ID=18944016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001089023A Expired - Fee Related JP3849442B2 (ja) 2001-03-27 2001-03-27 自走式掃除機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6968592B2 (ja)
JP (1) JP3849442B2 (ja)
KR (1) KR100436000B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561921B1 (ko) 2014-05-20 2015-10-20 엘지전자 주식회사 청소기

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8412377B2 (en) 2000-01-24 2013-04-02 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US8788092B2 (en) 2000-01-24 2014-07-22 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
US6956348B2 (en) * 2004-01-28 2005-10-18 Irobot Corporation Debris sensor for cleaning apparatus
US6690134B1 (en) 2001-01-24 2004-02-10 Irobot Corporation Method and system for robot localization and confinement
US7571511B2 (en) 2002-01-03 2009-08-11 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot
US8396592B2 (en) 2001-06-12 2013-03-12 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US7429843B2 (en) 2001-06-12 2008-09-30 Irobot Corporation Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot
US9128486B2 (en) 2002-01-24 2015-09-08 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8428778B2 (en) 2002-09-13 2013-04-23 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
US8386081B2 (en) 2002-09-13 2013-02-26 Irobot Corporation Navigational control system for a robotic device
JP2004275468A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Hitachi Home & Life Solutions Inc 自走式掃除機およびその運転方法
KR101056935B1 (ko) * 2003-12-31 2011-08-12 엘지전자 주식회사 자동주행 청소기의 제어 방법
US7332890B2 (en) 2004-01-21 2008-02-19 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
DE112005000738T5 (de) 2004-03-29 2007-04-26 Evolution Robotics, Inc., Pasadena Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung unter Verwendung von reflektierten Lichtquellen
US7603744B2 (en) * 2004-04-02 2009-10-20 Royal Appliance Mfg. Co. Robotic appliance with on-board joystick sensor and associated methods of operation
US9008835B2 (en) 2004-06-24 2015-04-14 Irobot Corporation Remote control scheduler and method for autonomous robotic device
US8972052B2 (en) 2004-07-07 2015-03-03 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous vehicle
US7706917B1 (en) * 2004-07-07 2010-04-27 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
EP1810257B1 (en) * 2004-11-12 2011-09-28 Tennant Company Mobile floor cleaner data communication
ATE523132T1 (de) 2005-02-18 2011-09-15 Irobot Corp Selbstfahrender flächenreinigungsroboter für nass-und trockenreinigung
US7620476B2 (en) 2005-02-18 2009-11-17 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning
US8392021B2 (en) 2005-02-18 2013-03-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning
KR100633446B1 (ko) * 2005-02-24 2006-10-13 삼성광주전자 주식회사 가습기를 구비한 이동로봇
US8930023B2 (en) 2009-11-06 2015-01-06 Irobot Corporation Localization by learning of wave-signal distributions
JP2006296682A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Funai Electric Co Ltd 自走式掃除機
JP2007082639A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fuji Electric Holdings Co Ltd ロボット清掃システム
US8374721B2 (en) 2005-12-02 2013-02-12 Irobot Corporation Robot system
EP1969431A1 (en) * 2005-12-02 2008-09-17 Tennant Company Remote configuration of mobile surface maintenance machine settings
EP2816434A3 (en) 2005-12-02 2015-01-28 iRobot Corporation Autonomous coverage robot
EP1969438B1 (en) 2005-12-02 2009-09-09 iRobot Corporation Modular robot
ES2706729T3 (es) 2005-12-02 2019-04-01 Irobot Corp Sistema de robot
EP2251757B1 (en) 2005-12-02 2011-11-23 iRobot Corporation Coverage robot mobility
US8087117B2 (en) * 2006-05-19 2012-01-03 Irobot Corporation Cleaning robot roller processing
KR100781527B1 (ko) * 2006-05-22 2007-12-03 삼성전자주식회사 이동 기기의 위치정보를 제공하는 장치 및 방법과 이동기기의 위치정보를 생성하고 인식하는 장치 및 방법
US8417383B2 (en) 2006-05-31 2013-04-09 Irobot Corporation Detecting robot stasis
US7408157B2 (en) * 2006-09-27 2008-08-05 Jason Yan Infrared sensor
US7658694B2 (en) * 2007-04-30 2010-02-09 Nike, Inc. Adaptive training system
KR101393196B1 (ko) 2007-05-09 2014-05-08 아이로보트 코퍼레이션 소형 자율 커버리지 로봇
WO2009097334A2 (en) * 2008-01-28 2009-08-06 Seegrid Corporation Methods for real-time and near-real time interactions with robots that service a facility
JP5606927B2 (ja) * 2008-01-28 2014-10-15 シーグリッド コーポレーション サービスロボットによって収集された時空間情報のリパーパシングを行うための方法
US8838268B2 (en) * 2008-01-28 2014-09-16 Seegrid Corporation Service robot and method of operating same
US8755936B2 (en) * 2008-01-28 2014-06-17 Seegrid Corporation Distributed multi-robot system
CA2748136C (en) * 2008-12-23 2019-07-23 Evan Baumgarten Chasing training device
US8702566B2 (en) 2008-12-23 2014-04-22 Paul Mazzanobile Speed and/or agility training devices and systems and methods for use thereof
BRPI1011473B1 (pt) 2009-03-02 2019-12-03 Diversey Inc sistema e método de monitoramento e gerenciamento de higiene
US8606404B1 (en) 2009-06-19 2013-12-10 Bissell Homecare, Inc. System and method for controlling a cleaning apparatus
KR101497197B1 (ko) 2010-02-16 2015-02-27 아이로보트 코퍼레이션 진공 브러쉬
IT1399635B1 (it) * 2010-04-26 2013-04-26 Valentini Apparato di comunicazione wireless per aspirapolvere industriale.
KR101662081B1 (ko) * 2010-08-20 2016-10-04 엘지전자 주식회사 진공 청소기
KR101666902B1 (ko) * 2010-08-20 2016-10-17 엘지전자 주식회사 청소기의 제어방법
KR101666903B1 (ko) * 2010-08-20 2016-10-17 엘지전자 주식회사 진공 청소기
EP2659260B1 (en) 2010-12-30 2019-11-20 iRobot Corporation Debris monitoring
US8510029B2 (en) * 2011-10-07 2013-08-13 Southwest Research Institute Waypoint splining for autonomous vehicle following
JP5917298B2 (ja) * 2012-05-30 2016-05-11 シャープ株式会社 自走式掃除機
KR102274369B1 (ko) * 2013-09-23 2021-07-07 삼성전자주식회사 진공 청소기
KR101558508B1 (ko) 2014-05-02 2015-10-07 엘지전자 주식회사 청소기
KR101555589B1 (ko) * 2014-05-15 2015-09-24 엘지전자 주식회사 청소기의 제어방법
KR20170000071A (ko) 2015-06-23 2017-01-02 엘지전자 주식회사 진공 청소기 및 그의 제어방법
CN109196436B (zh) 2016-03-31 2021-06-04 胡斯华纳有限公司 工业自动化真空吸尘器和用于施工工具自动化服务的方法
US10722775B2 (en) * 2016-09-27 2020-07-28 Adidas Ag Robotic training systems and methods
DE102017117013B4 (de) * 2017-07-27 2023-12-14 Berliner Stadtreinigungsbetriebe Semiautonome Folgeeinrichtung, insbesondere semiautonome Kehrmaschine
KR102021833B1 (ko) 2017-09-26 2019-09-17 엘지전자 주식회사 인공지능을 이용한 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
EP3928329B1 (en) 2018-04-23 2024-04-03 SharkNinja Operating LLC Techniques for bounding cleaning operations of a robotic surface cleaning device within a region of interest
WO2019213269A1 (en) 2018-05-01 2019-11-07 Sharkninja Operating Llc Docking station for robotic cleaner
CN115089055B (zh) 2018-07-20 2024-02-13 尚科宁家运营有限公司 用于机器人清洁器的对接站和清洁系统
US11537119B2 (en) 2019-04-11 2022-12-27 Bastian Solutions, Llc Voice controlled material handling mobile robotic system
CN114601381B (zh) * 2022-02-21 2023-02-28 北京石头世纪科技股份有限公司 自动清洁系统、自动清洁设备的控制方法及装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0636782B2 (ja) 1987-03-24 1994-05-18 シャープ株式会社 自走式電気掃除機
FR2648071B1 (fr) * 1989-06-07 1995-05-19 Onet Procede et appareil autonomes de nettoyage automatique de sol par execution de missions programmees
US5109566A (en) * 1990-06-28 1992-05-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Self-running cleaning apparatus
US5568589A (en) * 1992-03-09 1996-10-22 Hwang; Jin S. Self-propelled cleaning machine with fuzzy logic control
JP3033329B2 (ja) 1992-03-12 2000-04-17 松下電器産業株式会社 電気掃除機
JP3314466B2 (ja) * 1993-08-04 2002-08-12 松下電器産業株式会社 自走式掃除機
US5634237A (en) * 1995-03-29 1997-06-03 Paranjpe; Ajit P. Self-guided, self-propelled, convertible cleaning apparatus
KR0175512B1 (ko) * 1996-09-30 1999-02-18 배순훈 진공청소기
KR100217778B1 (ko) * 1997-08-25 1999-10-01 최진호 원격제어 청소기의 자동 청소장치 및 방법
KR100232105B1 (ko) * 1997-12-27 1999-12-01 배길성 자동청소기
AU1775401A (en) * 1999-11-18 2001-05-30 Procter & Gamble Company, The Home cleaning robot
KR100397844B1 (ko) * 2000-12-20 2003-09-13 한국과학기술원 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101561921B1 (ko) 2014-05-20 2015-10-20 엘지전자 주식회사 청소기
US10105028B2 (en) 2014-05-20 2018-10-23 Lg Electronics Inc. Cleaner

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020076153A (ko) 2002-10-09
JP2002282179A (ja) 2002-10-02
US6968592B2 (en) 2005-11-29
KR100436000B1 (ko) 2004-06-12
US20020138936A1 (en) 2002-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3849442B2 (ja) 自走式掃除機
KR102124509B1 (ko) 청소 로봇 및 그 제어 방법
JP4991112B2 (ja) 移動ロボット呼出装置及びその方法
WO2016031263A1 (ja) 自律移動体及び自律移動体システム
US20150166060A1 (en) Autonomous Mobile Robot
JPWO2019097626A1 (ja) 自走式掃除機
KR20140066850A (ko) 로봇청소시스템 및 그 제어방법
JP2004148090A (ja) ロボット掃除機とそのシステム及び制御方法
JP2007226322A (ja) ロボットコントロールシステム
JP2005192994A (ja) 掃除ロボット及びその制御方法
JP2020116380A (ja) 手動でのみ誘導される床処理装置と自動でのみ走行する床処理装置とからなるシステム及びそのシステムの動作方法
KR20030013099A (ko) 로봇 청소기와 그 시스템 및 제어방법
CN108814446A (zh) 无人驾驶尘推车及其运行方法
JP7342985B2 (ja) 自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム
JP2003140747A (ja) 自律移動装置及び自律移動装置運用システム
JP3758628B2 (ja) 自律移動装置
JP2021105963A (ja) 自律走行作業装置
JP4431446B2 (ja) 自走式ロボット
JP7464780B2 (ja) 自律走行作業装置
JP2007079797A (ja) 遠隔操作システム
JP7381240B2 (ja) 自律走行作業装置
JP2020194415A (ja) 自律走行作業装置
JP2022086464A (ja) 走行地図作成装置、ユーザ端末装置、自律走行型ロボット、自律走行型ロボットの走行制御システム、自律走行型ロボットの走行制御方法、および、プログラム
JP3314469B2 (ja) 自走式掃除機
JP2007286730A (ja) 自走式掃除機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060821

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees