JP5025762B2 - 清浄装置用デブリセンサ - Google Patents
清浄装置用デブリセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5025762B2 JP5025762B2 JP2010130902A JP2010130902A JP5025762B2 JP 5025762 B2 JP5025762 B2 JP 5025762B2 JP 2010130902 A JP2010130902 A JP 2010130902A JP 2010130902 A JP2010130902 A JP 2010130902A JP 5025762 B2 JP5025762 B2 JP 5025762B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- debris
- signal
- cleaning device
- processor
- sensor
- 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 - Lifetime
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 122
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 37
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 59
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 26
- 230000009471 action Effects 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 6
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 244000203593 Piper nigrum Species 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000013614 black pepper Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Description
本特許出願は、下記の共通所有の米国特許出願または特許に関し、その内容がすべて記載されたごとく、参照によりその内容はここに取り込まれたものとする。
2002年1月3日出願の米国暫定特許出願番号60/345,764号、タイトル名「自律型ロボット用清浄機構(Cleaning Mechanisms for Autonomous Robot)」
2002年1月24日出願の米国特許出願番号10/056,804号、タイトル名「ロボットの局在化および制限のための方法とシステム(Method and System for Robot Localization and Confinement(Atty Dkt.DP.DP−6)」
2002年6月12日出願の米国特許出願番号10/167,851号、タイトル名「自律型ロボットのためのマルチモードカバレッジ用の方法とシステム(Method and System for Multi−Mode(登録商標) Coverage for an Autonomous Robot(Atty Dkt.DP−5)」
2002年12月16日出願の米国特許出願番号10/320,729号、タイトル名「自律型床清掃ロボット(Autonomous Floor−Cleaning Robot(Atty Dkt.DP−10)」
2003年9月12日出願の米国特許出願番号10/661,835号、タイトル名「ロボット装置用のナビゲーション制御システム(Navigational Control System for Robotic Device(Atty Dkt.DP−9)」
発明の分野
本発明は、一般的に清浄装置に関し、特に、清浄装置の清浄経路においてデブリによる瞬間的衝突を感知するため、および清浄装置の動作モードの制御を可能にするためのデブリセンサに関する。「デブリ」という用語はここでは、自律型または非自律型であろうと、真空クリーナまたは他の清浄装置により収集される、ゴミ、埃、および/または他の微粒子または対象物を集合的に示すために使用される。
清浄装置用に適しているいくつかを含むデブリセンサは、この技術において知られている。デブリセンサは、上記に参照して特許出願において開示されるような、自律型清浄装置において有益であり、非自律型清浄装置においても有益であり、ユーザーに、特に汚れた領域に入りつつあるかどうかを示し、デブリの検出に応答してパワー設定を増加するか、または他のいくつかの動作設定を修正できるようにする。
De Brey 3,989,311
De Brey 4,175,892
Kurz 4,601,082
Westergren 4,733,430
Martin 4,733,431
Harkonen 4,829,626
Takashima 5,105,502
Takashima 5,136,750
Kawakami 5,163,202
Yang 5,319,827
Kim 5,440,216
Gordon 5,608,944
Imamura 5,815,884
Imamura 6,023,814
Kasper 6,446,302
Gordon 6,571,422
ここに開示された例のうち、多くのそのようなデブリセンサは、本質的には光学的であり、光エミッタおよび検出器を使用する。例えば、真空クリーナに使用される典型的な設計においては、光学センサの光送信機および光受信機は、埃が流れる吸引経路または清浄経路に露出されるように配置される。従って、真空クリーナの使用中は、埃粒子は、光が放射され、検出される光送信機および光受信機の露出された表面に付着し易く、光学センサの性能を劣化させる。
発明の詳細な説明
本発明のデブリセンサを、自律型清浄装置の広い範囲(そして実際は、図7に例として示した非自律型清浄装置にも)に組み込むことができるが、まず、図1〜図3に示す典型的な自律型清浄装置の流れで記述する。そのような自律型清浄装置の構造、機能、および行動モードの更なる詳細は、上記のクロスリファレンスの節で引用した特許出願に記述されており、それぞれは、参照によりここに組み込まれたものとする。従って、下記の詳細記述は、下記の節により構成される。
II. 自律型清浄装置の行動モード
III.デブリセンサ構造
IV.信号処理
V. 結論
I.自律型清浄装置
いくつかの図を通して、類似の参照番号は、対応するまたは同様な素子を特定している図を参照され、図1は、典型的な自律型清浄ロボット装置100の概略平面図であり、装置内には、本発明によるデブリセンサが組み込まれている。図2は、図1のロボット装置100のハードウェアのブロック図である。
II 行動モード
ロボット装置100は、画定された作業領域を効果的に清浄するために、種々の行動モードを採用することができ、ここにおいて行動モードは制御システムの層であり、平行に作動できる。マイクロプロセッシングユニット135は、優先化調停方式を実行して、センサシステムからの入力に基づいて、与えられたいかなるシナリオに対しても、1つまたは2つ以上の主要動作モードを特定して実行するように動作する。
III デブリセンサの構造と動作
図1から図3に示すように、本発明によれば、自律型清浄装置(および、同様に、図7に例として示した非自律型清浄装置)は、デブリセンサを組み込むことにより改善できる。図1から図3に例示された実施形態において、デブリセンササブシステムは、清浄装置の清浄経路に近接して、またはその内部に位置する左および右圧電デブリセンサ素子125Lと125Rと、センサからのデブリ信号を処理し、マイクロプロセッシングユニット135または他のコントローラへ転送するための電子機器素子を備える。
IV 信号処理
図5は、本発明の1つの実践におけるデブリセンササブシステムの信号処理素子の模式図である。
V.結論
本発明は、デブリの堆積により劣化されることがなく、デブリの衝突の瞬間的に感知して応答でき、従って、床または清浄対象の他の表面上のデブリに直接応答して、大気流の変動、瞬間的なパワー、または清浄装置の他の動作状態に対しては、低感度のデブリセンサを提供する。
Claims (26)
- 自律型清浄装置であって、
前記自律型清浄装置の移動を可能にするように動作可能な駆動システムと、
前記駆動システムを制御するプロセッサと、
デブリを前記自律型清浄装置の清浄経路へ向かって掃き上げるように動作可能なブラシアセンブリと、
前記清浄経路沿いの場所であって、前記ブラシアセンブリによって掃き上げられるデブリが衝突する場所に位置し、デブリに衝突したことに応答して、前記自律型清浄装置がデブリに遭遇したことを示すデブリ信号を生成するデブリセンサと、
を備え、
前記デブリセンサは、振幅情報および周波数情報を用いて前記駆動システムに起因するバックグラウンド機械的ノイズおよび電気的ノイズを前記デブリの衝突と区別し、該デブリの衝突に基づいて前記デブリ信号を生成するものであり、
前記プロセッサは、前記デブリ信号に応答して、前記駆動システムを制御することを特徴とする装置。 - 前記プロセッサは、前記デブリ信号に応答して、前記自律型清浄装置の所定の動作モードからスポットカバレッジモードを選択するものであり、前記スポットカバレッジモードは、前記デブリ信号に対応するデブリを含む領域を対象とするために、前記自律型清浄装置の動きを、変化する回転半径を有するらせん状の移動パターンへ導く動きを含むことを特徴とする、請求項1の装置。
- 前記デブリセンサは、第1および第2デブリ信号を生成するようにそれぞれ動作可能な、間隔をあけて分離された第1および第2デブリ感知素子を備え、前記プロセッサは、前記第1および第2デブリ信号応答して前記駆動システムを制御する請求項1または請求項2の装置。
- 前記プロセッサは更に、前記第1および第2デブリ信号における差に応答して、前記清浄装置をデブリの方向に操縦するよう前記駆動システムを制御する請求項3の装置。
- 前記デブリセンサは、前記自律型清浄装置の清浄経路に近接して位置し、デブリに衝突したことに応答して、デブリに衝突したことを示す信号を生成する圧電センサ素子を備える請求項1から4のいずれか一項の装置。
- 前記プロセッサは、前記デブリ信号を受け取り、そこから、前記自律型清浄装置が移動するときのデブリ衝突の変化を示すデブリ勾配を計算するように動作可能である請求項1から5のいずれか一項の装置。
- 前記プロセッサは、前記デブリ勾配の符号に応答して前記駆動システムを制御する請求項6の装置。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、ユーザーが認知できる表示灯を点灯する、請求項1から7のいずれか一項の装置。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、パワー設定を変更する、請求項1から8のいずれか一項の装置。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、前記自律型清浄装置の移動速度を減じる、請求項1から9のいずれか一項の装置。
- 前記圧電センサ素子は、柔軟性圧電フィルムを備える請求項5の装置。
- 前記圧電センサ素子は、複数の電気的に絶縁された個所を備える請求項11の装置。
- 前記デブリセンサは、
前記ノイズに相当する周波数成分を減衰するフィルタと、
前記フィルタからの出力における振幅情報から、前記デブリの衝突の発生を判断する判断部と、を備える、請求項1から12のいずれか一項の装置。 - 自律型清浄装置の操作方法であって、
前記方法は、
プロセッサによって、前記自律型清浄装置の駆動システムを制御するステップと、
前記プロセッサと通信状態にあり、前記自律型清浄装置の清浄経路沿いの場所であって、ブラシアセンブリによって掃き上げられるデブリが衝突する場所に位置するデブリセンサが、デブリに衝突したことに応答して、該衝突を示すデブリ信号を生成するステップと、
前記プロセッサが、前記デブリ信号に応答して、前記駆動システムを制御するステップと、を含み、
前記デブリセンサは、振幅情報および周波数情報を用いて前記駆動システムに起因するバックグラウンド機械的ノイズおよび電気的ノイズを前記デブリの衝突と区別し、該デブリの衝突に基づいて前記デブリ信号を生成することを特徴とする方法。 - 前記プロセッサは、前記デブリ信号に対応するデブリを含む領域を対象とするために、前記自律型清浄装置の動きを、変化する回転半径を有するらせん状の移動パターンへ導く動きを有するスポットカバレッジモードを選択する、請求項14の方法。
- 前記デブリセンサは、第1および第2デブリ信号を生成するようにそれぞれ動作可能な、間隔をあけて分離された第1および第2デブリ感知素子を備え、前記プロセッサは、前記第1および第2デブリ信号に応答して前記駆動システムを制御する請求項14または請求項15の方法。
- 前記プロセッサは更に、前記第1および第2デブリ信号における差に応答して、前記自律型清浄装置をデブリの方向に操縦するよう前記駆動システムを制御する請求項16の方法。
- 前記デブリセンサは、前記自律型清浄装置の清浄経路に近接して位置し、デブリに衝突したことに応答して、デブリに衝突したことを示す信号を生成する圧電センサ素子を備える請求項14から17のいずれか一項の方法。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、パワー設定を変更する、請求項14から18のいずれか一項の方法。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、ユーザーが認知できる表示灯を点灯する、請求項14から18のいずれか一項の方法。
- 前記プロセッサは更に、前記デブリ信号に応じて、前記自律型清浄装置の移動速度を減じる、請求項14から20のいずれか一項の方法。
- 前記プロセッサは、前記デブリ信号を受け取り、そこから、前記自律型清浄装置が移動するときに、デブリ衝突の変化を示すデブリ勾配を計算するように動作可能である請求項14から21のいずれか一項の方法。
- 前記プロセッサは、前記デブリ勾配の符号に応答して前記操作モードを変更する請求項22の方法。
- 前記圧電センサ素子は、柔軟性圧電フィルムを備える請求項18から23のいずれか一項の方法。
- 前記圧電センサ素子は、複数の電気的に絶縁された個所を備える請求項24の方法。
- 前記デブリセンサは、フィルタにより前記ノイズに相当する周波数成分を減衰し、
該フィルタからの出力における振幅情報から、前記デブリの衝突の発生を判断して、前記デブリ信号を生成する、請求項14から25のいずれか一項の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010130902A JP5025762B2 (ja) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 清浄装置用デブリセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010130902A JP5025762B2 (ja) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 清浄装置用デブリセンサ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006551023A Division JP2007519468A (ja) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | 清浄装置用デブリセンサ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012047075A Division JP5457485B2 (ja) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | デブリセンサを備えた清浄装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010188186A JP2010188186A (ja) | 2010-09-02 |
JP2010188186A5 JP2010188186A5 (ja) | 2011-05-26 |
JP5025762B2 true JP5025762B2 (ja) | 2012-09-12 |
Family
ID=42814842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010130902A Expired - Lifetime JP5025762B2 (ja) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 清浄装置用デブリセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5025762B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3069945A1 (fr) * | 2017-08-07 | 2019-02-08 | Iem Sarl | Capteur piezoelectrique specialement concu pour equiper une borne de detection de vehicule en stationnement et borne de detection equipee d'un tel capteur |
CN114652223B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-09-05 | 力奇有限公司 | 移动式清洁设备及其碰撞监控方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930001457B1 (ko) * | 1990-11-16 | 1993-02-27 | 삼성전자 주식회사 | 진동 감지센서를 이용한 진공청소기의 출력 조절장치 |
JP3198553B2 (ja) * | 1991-10-07 | 2001-08-13 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機 |
JPH0638912A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 塵埃検知装置およびそれを用いた掃除機 |
JP3525658B2 (ja) * | 1996-12-12 | 2004-05-10 | 松下電器産業株式会社 | 空気清浄器の運転制御装置 |
JP3674481B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2005-07-20 | 松下電器産業株式会社 | 自走式掃除機 |
JP2002369778A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-12-24 | Yashima Denki Co Ltd | ゴミ検出装置及び電気掃除機 |
-
2010
- 2010-06-08 JP JP2010130902A patent/JP5025762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010188186A (ja) | 2010-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10182693B2 (en) | Debris sensor for cleaning apparatus | |
JP2007519468A (ja) | 清浄装置用デブリセンサ | |
JP5756844B2 (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
JP5457485B2 (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
JP5025762B2 (ja) | 清浄装置用デブリセンサ | |
JP2018086499A (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
JP5465709B2 (ja) | 自律型清掃装置 | |
JP4959759B2 (ja) | デブリセンサ及び清浄装置を操作する方法 | |
JP7033821B2 (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
JP2016052607A (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
JP2015154965A (ja) | デブリセンサを備えた清浄装置 | |
AU2016265962B2 (en) | Debris sensor for cleaning apparatus | |
KR20070003863A (ko) | 청소 장치용 데브리 센서 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110412 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120302 |
|
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: 20120604 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120619 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5025762 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |