JP6360598B2 - 自走式電子機器 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、走行方向に開口した吸気口と、上方に開口した排気口を備え、また、駆動輪と前輪の間に掻き揚げ用ブラシを備える自走式空気清浄機が記載されている。この自走式空気清浄機は、部屋内を移動して清浄な空気を供給し、同時に掻き揚げブラシが床面の清掃を行なう。特許文献2の図1には、本体前面かつ全幅に渡ってバンパーが設けられ、バンパー下端から底面にかけて曲面形状を有するものが記載されている。
しかし、バンパーにより障害物を検知してその障害物を回避するものでは、例えばカーペットの端などある程度の段差は乗り越えて走行するようにしなければ、部屋中を清掃することはできない。よって、バンパーの下端は床面から所定の高さに設定される。バンパーの下端より低い段差は乗り越える。
そのため、自走式機器の底面を床面から離せば、段差に自走式機器の底面が衝突することなく、その段差を乗り越えやすくなる。端的な例は、底面をバンパーの下端よりも高くする構成であろう。しかし、例えば自走式掃除機は底面に吸込口を配して床面上の塵埃を吸込む必要があるところ、吸込口が床面から離れ過ぎると塵埃を効率よく吸込むことができない。また、自走式電子機器は、例えばベッドの下を走行して除菌、消臭、アレル物質の抑制等ができるよう一般的に全高を抑える必要があり、従って底面を高くすることが難
しい場合がある。このような場合、前記特許文献1のような傾斜を持たせたりして段差を乗り越えやすくする対応が考えられる。
この発明は、筐体と、前記筐体の底面に配置され床面に接して前記筐体を走行させる駆動輪と、前記底面に配置され床面に接して前記筐体を支持する従動輪と、走行方向において前記筐体の前方下端部から前記底面に連なるように配置される傾斜板と、前記傾斜板の後端部に配置されかつ前記駆動輪および従動輪よりも前方に配置される前方補助輪とを備え、前記前方補助輪は、下端が前記底面よりも低く、床面よりも高い位置にあり、前記傾斜板は、前方から後方へ向かうにつれて床面からの高さが低くなるように傾斜していることを特徴とする自走式電子機器である。
前記筐体は、走行方向に摺動可能なバンパーを前部に有し、前記傾斜板は前端が、前記バンパーが後退したときにそのバンパーの前方下端部よりも後方に位置していてもよい。このようにすれば、バンパーが後方へ摺動した状態でもそのバンパーよりも後方に傾斜板の前端が位置するので、傾斜板が障害物に接触して障害物あるいは傾斜板が損傷するのを回避することができる。
この発明の好ましい態様は、ここで示した複数の態様のうち何れかを組み合わせたものも含む。
以上の実施形態において、自走式電子機器は、平面視円形の筐体と、前記筐体の上面に形成した空気の吹出口と、前記筐体の底面に備えた筐体の進行方向中心線両側の駆動輪と、前記進行方向後方の後輪と、前記進行方向前方の前方補助輪と、前記筐体の内部に備えた前記駆動輪の駆動制御部および前記吹出口から空気の吹出しを制御する制御部と、前記筐体の前方下端部を前端の位置とし前方補助輪の付近で底面に連なる傾斜面に沿う傾斜板とを備えている。
筐体101の進行方向前方下端部102を前端の位置とし前方補助輪103の付近で底面に連なる傾斜面に沿った傾斜板104を備えることによって、自走式電子機器は進行方向前方に障害物Zが存在する場合も障害物Zを乗り越えて進行することができる。
図2は、比較例として、この発明の特徴である傾斜板がない自走式電子機器の説明図である。図2に示すように、筐体101の進行方向前方下端部102から前方補助輪103までの間に図1と比較して鈍角の段差Xがあると、段差Xが障害物Zに衝突して駆動輪108に対する大きな負荷となり、自走式電子機器100が障害物Zを乗り越えることが困難になる。
ように形成されている。傾斜板104の後端は筐体101の底面に連なり、その後端部に前方補助輪103が配置されている。また、バンパー111は、筐体101の底面側に湾曲または折り曲げられている。傾斜板104の前端は、湾曲または折り曲げられたバンパー111の前方下端部が後退した位置と一致するように配置される。
また、この発明による以上の構成により図1において傾斜板104の先端が、筺体下面の前端まで延設された状態で設けられていることから、傾斜角度が緩やかになり段差との接触を軽減し、その段差を容易に、かつスムーズに乗り越えることができる。また、その傾斜板104の先端が、バンパー111が後退した位置まで延設されていても、バンパーにより障害物との衝突等を回避し、傾斜板先端が損傷、破損等から保護される。
この発明に係る自走式イオン発生機について説明する。
図3はこの発明の実施形態に係る自走式イオン発生機の斜視図である。
図4は図3に示される自走式イオン発生機から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
図5は図3に示される自走式イオン発生機の底面図である。
図6は自走式電子機器に備えられる各種傾斜板の説明図である。
図7は図3に示される自走式イオン発生機のA−A矢視断面図である。
図8は図3に示される自走式イオン発生機のB−B矢視断面図である。
図9は図3に示される自走式イオン発生機のC−C矢視図である。
図10は充電台に帰還した状態を示す図7対応図である。
図11は図3に示される自走式イオン発生機を制御する制御部の構成を示すブロック図である。
図12はイオン発生部に搭載されるイオン発生装置の概略的な構成を示す説明図である。
自走式イオン発生機1は、円盤形の筐体2を備え、この筐体2の内部に、図7に示すように電力を蓄える充電式のバッテリー6、筐体2内に空気を吸引すると共に排気口5から空気を排出させる電動送風機7、筐体2内に導入された空気からほこりや異物を除去するフィルタ8、筐体2内に導入された空気を電離処理してイオンを発生するイオン発生素子4、吸気口3を開閉する吸気用蓋体9、吸気用蓋体9を駆動する吸気用蓋体駆動部10(図4参照)、排気口5を開閉する排気用蓋体11、排気用蓋体11を駆動する排気用蓋体駆動部12(図4参照)および各部を統合的に制御する制御部13が設けられている。制御部13は各種電子部品を実装した制御基板14によって構成されている。
フィルタ8は、吸込口から吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を分離し、塵埃を除去した空気を排気するものである。このフィルタ8は、メンテナンス等を行うためにも着脱可能に設けられている。そのため、底板2aに対し、図7に示すように取り外し可能な底蓋2eが設けられている。底蓋2eを外すことで先に説明した吸気された空気の流路の一部
が開放され、その部分に設けられているフィルタ8を取り出すことができる。
また、イオン発生素子4は、例えば、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてH+(H2O)m(mは任意の自然数)、負イオンとしてO2―(H2O)n(nは任意の自然数)を生成する。このイオン発生素子4は、上述したようなイオンでなく、負イオンを生成するものでもよい。
一対の駆動輪15は、平面視円形の筐体2の中心を通る中心線Cと直角に交わる一対の回転軸15a(図5参照)に固定されており、一対の駆動輪15が同一方向に回転すると筐体2が進退し、一対の駆動輪15が互いに逆方向に回転すると筐体2が中心線Cの回りに回転する。
一対の回転軸15aは、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に駆動力が得られるように図示しない動力伝達機構を介して接続され、各モータは筐体2の底板2aにサスペンション機構を介して固定されている。
後輪17は自在車輪からなり、駆動輪15と共に床面Fに接地するよう、筐体2の底板2aの後方側に回転可能に設けられている。前方補助輪16及び後輪17は、モータのような駆動源に接続されず、従動輪となっている。
このように、自走式イオン発生機1は筐体2の前後方向の中間に一対の駆動輪15が配置され、前方補助輪16を床面Fから浮かせつつ自走式イオン発生機1の重量を一対の駆動輪と後輪によって支持できるよう、前後方向の重量が配分されている。
もよい。
また、駆動輪15は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んだ構成とされている。
バッテリー6は充電端子20を介して充電台21から充電され、制御部13、一対の駆動輪15を駆動する一対のモータ、イオン発生素子4、電動送風機7、各種センサ等の各要素に電力を供給する。
29からの出力信号に基づいて筐体2の外部周辺の臭い情報を得る。
また、充電等の非稼働時にほこりや異物が吸気口3や排気口5から侵入して自走式イオン発生機1が故障することを防止するため、制御部13はイオン発生部4の作動時に吸気口3と排気口5を開き、イオン発生素子4の非稼働時に吸気口3と排気口5を閉じるように吸気用蓋体駆動部10および排気用蓋体駆動部12をそれぞれ制御する。
つまり、各々のイオン放出部41a、41bには、共通の対向電極42と針状の放電電極43a、43bが各々設けられる。放電電極43a、43bは先端が尖った針電極であり、対向電極42は放電電極43a、43bの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
本体部分45の高圧電気発生回路は、放電電極43a、43bに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧が印加される。前述のようにイオン発生素子4は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極43aには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてH+
(H2O)mから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極43bには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてO2 -(H2O)nから成る負のクラスタイオ
ンが生成される。ここで、m、nは任意の自然数である。
以上のイオン発生素子4の構成は、正および負のイオンを同時に発生させる一例であり、一つの放電電極を設け、該放電電極に交流の高電圧を供給させることで、正または負のイオンを交互に発生させることも可能である。また、正負のイオンを生成させるものでなく、負のイオンを発生させるようなものでもよい。
図13はこの発明の実施形態2に係る自走式掃除機の斜視図である。
図14は図13に示される自走式掃除機のA−A矢視断面図である。
図15は図13に示される自走式掃除機の底面図である。
図16は自走式掃除機に備えられる各種傾斜板の説明図である。
図17は筐体の蓋部が開放され集塵部が取り出された状態を示す図14対応図である。
図18は図13に示される自走式掃除機の筐体の天板および制御基板等を取り外した状態を示す斜視図である。
図19は図13に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。
掃除ロボット201は、円盤形の筐体202を備え、この筐体202の内部および外部に、回転ブラシ209、サイドブラシ210、集塵ボックス230、電動送風機222を有する送風部、一対の駆動輪229、後輪226および前方補助輪227、各種センサを
含む制御部等の構成要素が設けられている。
この掃除ロボット201において、前方補助輪227が配置されている部分が前方部、後輪226が配置されている部分が後方部、集塵ボックス230が配置されている部分が中間部である。
一対の回転軸は、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各モータは筐体の底板202aに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
後輪226は自在車輪からなり、駆動輪229が接地する床面Fと接地するよう筐体2
02の底板202aの一部に回転可能に設けられている。
このように、筐体202に対して前後方向中間に一対の駆動輪229を配置し、前方補助輪227を床面Fから浮かせ、掃除ロボット201の重量を一対の駆動輪229と後輪226によって支持できるよう、筐体202に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を前方補助輪227によって遮ることなく吸込口206に導くことができる。
筐体202の側板202cの後端には、バッテリー214の充電を行なう充電端子204が設けられている。室内を自走しながら掃除する掃除ロボット201は、室内に設置されている充電台240に帰還する。これにより、充電台240に設けられた端子部241に充電端子204が接触し、バッテリー214の充電が行われる。商用電源(コンセント)に接続される充電台240は、通常、室内の側壁Sに沿って設置される。
バッテリー214は、充電端子204を介して充電台240から充電され、制御基板215、駆動輪229、回転ブラシ209、サイドブラシ210、電動送風機222、各種
センサ等の各要素に電力を供給する。
集塵ボックス230は、開口部を有する集塵容器231と、集塵容器231の開口部を覆うフィルタ部233と、フィルタ部233と集塵容器231の開口部とを覆うカバー部232とを備えている。カバー部232およびフィルタ部233は、集塵容器231の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
集塵容器231の側壁前部には、集塵ボックス230が筐体202の中間収納室R2内に収納された状態において、筐体202の吸引路211と連通する流入路234と、筐体202の排気路212と連通する排出路235とが設けられている。
また、CPU215aは、ユーザーによる掃除ロボット201の動作に係る条件設定を操作パネル(図示省略)から受け付けて記憶部218に記憶させる。この記憶部218は、掃除ロボット201の設置場所周辺の走行マップ218aを記憶することができる。走行マップ218aは、掃除ロボット201の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部218に記憶させるか、あるいは掃除ロボット201自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。
行なうことができる。また、塵埃等を徐電し、集塵容器231等に静電的に吸着するのを抑制できる。
また、掃除ロボット201は、左右の駆動輪229が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより中心線Cを中心に旋回する。例えば、掃除ロボット201は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪229が停止し、左右の駆動輪229を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、掃除ロボット201は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。
また、集塵ボックス230が駆動輪229の回転軸の上方に配置されているため、集塵によって重量が増加しても掃除ロボット201の重量バランスが維持される。
掃除ロボット201は、掃除が終了すると充電台240に帰還する。これにより、充電端子204が端子部241に接してバッテリー214が充電される。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
2:筐体
2a:底板
2b:後方側板
2c:前方側板
2d:上部カバー
3:吸気口
4:イオン発生素子41a,41b:イオン放出部
42:対向電極
43a,43b:放電電極
45:本体部分
46:端子
5:排気口
6:バッテリー
7:電動送風機
8:フィルタ
9:吸気用蓋体
10:吸気用蓋体駆動部
11:排気用蓋体
12:排気用蓋体駆動部
13:制御部
14:制御基板
15:駆動輪
15a:回転軸
16:前方補助輪
17:後輪
18,19:床面検知センサ
20:充電端子
21:充電台
22:端子部
23:CPU
24:ROM
25:RAM
26:I/Oポート
27:ドライバ回路
28:記憶部
29:臭いセンサ
30:湿度センサ
31:人感センサ
32:接触センサ
100:自走式電子機器
101:筐体
102:前方下端部
103:前方補助輪
104:傾斜板
105:蓋
106:吸気口
107:排気口
108:駆動輪
109:後輪
111:バンパー
201:掃除ロボット
202:筐体
202a:底板
202b:天板
202c:側板
203:蓋部204:充電端子
206:吸込口
207:排気口
208:凹部
209:回転ブラシ
210:サイドブラシ
211:吸引路
212:排気路
213:床面検知センサ
214:バッテリー
215:制御基板
215a:CPU
217:ルーバー
217a:制御ユニット
218:記憶部
218a:走行マップ
219:床面検知センサ
220:モータユニット(送風部)
221:ハウジング
222:電動送風機
222a:モータドライバ
223:開口部
224a:第1排気路
224b:第2排気路
225:イオン発生装置
226:後輪
227:前方補助輪
229:駆動輪
230:集塵ボックス
231:集塵容器
232:カバー部
233:フィルタ部
234:流入路
235:排出路
239:仕切り壁
240:充電台
241:端子部
251:走行モータ
251a:モータドライバ
252:臭いセンサ
252a:制御ユニット
253:湿度センサ
253a:制御ユニット
254:人感センサ
254a:制御ユニット
255:接触センサ
255a:制御ユニット
R1:前方収納室
R2:中間収納室
R3:後方収納室
Claims (5)
- 筐体と、
前記筐体の底面に配置され床面に接して前記筐体を走行させる一対の駆動輪と、
前記底面に配置され前記駆動輪の後方で床面に接して前記筐体を支持する従動輪と、
前記筐体の左右方向にわたり、走行方向において前記筐体の前方下端部から前記底面へ連なるように配置される傾斜板と
を備え、
前記筐体は、前記駆動輪と前記従動輪との3点で支持され、前記駆動輪の後方にバッテリーを配置するとともに、筐体の前面に沿い、かつ進行方向に突出して配され、前方へ自走中に障害物に当たると後退するバンパーを有し、
前記バンパーの外面下端部の床面からの高さは、前記傾斜板の前端よりも高く配置され、前記バンパーが後退したときに前記バンパーの外面下端部と最も近接する前記傾斜板の前端は、前記バンパーの外面下端部よりも後方に位置することを特徴とする自走式掃除機。 - 前記バンパーの下端部は、筐体の内側方向への曲げ部を有することを特徴とする請求項1に記載の自走式掃除機。
- 前記筐体の底面に配置された回転軸の下端に、放射状にブラシ束を設け、前記ブラシ束が床面に接するようにしたサイドブラシを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の自走式掃除機。
- 前記傾斜板は、前記筐体の前方中央部から左右に所定の幅で配置され、
その幅の方向において前記傾斜板の床面からの高さは、両側の底面よりも低い請求項1〜3の何れか一つに記載の自走式掃除機。 - 前記傾斜板は、前記筐体の底面と一体または別体のものとして形成される請求項1〜4の何れか一つに記載の自走式掃除機。
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