JPH01112312A - Self-traveling cleaner - Google Patents
Self-traveling cleanerInfo
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- JPH01112312A JPH01112312A JP62271028A JP27102887A JPH01112312A JP H01112312 A JPH01112312 A JP H01112312A JP 62271028 A JP62271028 A JP 62271028A JP 27102887 A JP27102887 A JP 27102887A JP H01112312 A JPH01112312 A JP H01112312A
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Landscapes
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は床や道路などの平面を自走して掃除をおこな
う自走式掃除機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a self-propelled vacuum cleaner that cleans flat surfaces such as floors and roads by itself.
(ロ)従来の技術
従来より提案されている自走式掃除機には、直線的に走
行して掃除をおこない、障害物や壁面に近接したときに
は走行経路に対して横方向に移動し、先の走行経路と反
対方向に再び直線的に走行し、これを繰り返して所定領
域の掃除をおこなうという、特開昭55−97608号
公報に見られるようなものがある。(B) Conventional technology Self-propelled vacuum cleaners that have been proposed so far clean by traveling in a straight line, and when they come close to an obstacle or wall, they move laterally to the travel path and move forward. There is a method, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-97608, in which the cleaning device runs straight again in the opposite direction to the travel route of the robot, and repeats this process to clean a predetermined area.
(ハ)発明が解決しようとする問題点
ところで、このような自走式掃除機における走行制御に
は、駆動車輪と操舵車輪を別途に設け、これらを制御部
で制御するようにしたものや、駆動車輪を含め、全車輪
を同一方向に操舵するようにしたものがある。しかしな
がら、前者においては、上述した横方向の移動あるいは
反転などの旋回時に、内輪差あるいは後輪差などが生じ
るため、それらを考慮した複雑な走行制御が必要であり
、また、走行に無駄が生じる。(c) Problems to be Solved by the Invention By the way, in the travel control of such a self-propelled vacuum cleaner, a driving wheel and a steering wheel are separately provided and these are controlled by a control unit, Some vehicles are designed to steer all wheels, including the drive wheels, in the same direction. However, in the former case, when turning such as the above-mentioned lateral movement or reversal, inner wheel difference or rear wheel difference occurs, so complex driving control that takes these into consideration is required, and there is also waste in driving. .
また、後者は、上述した内輪差や後輪差が生じないけれ
ども、掃除走行経路に対して掃除機本体の向きが変化し
たときに、その向きを矯正することができないため、床
に面した吸塵口の長袖が進行方向に対して斜めになって
しまい、前述の横方向移動時の移動量を一定としたので
は掃除のし残しが生じてしまう。In addition, although the latter does not cause the above-mentioned inner wheel difference or rear wheel difference, when the direction of the vacuum cleaner body changes with respect to the cleaning travel path, the direction cannot be corrected, so the dust pickup facing the floor The long sleeve of the opening is diagonal to the direction of travel, and if the amount of movement during the lateral movement is constant as described above, there will be some cleaning left behind.
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、後者において、掃除走行する掃除機本体の進行方向に
対する向きを判別し、その向きによって、前述した横方
向の移動量を決定することにより、掃除のし残しをなく
し、効率的に所定領域の掃除をおこなう自走式掃除機を
提供するものである。This invention has been made in consideration of such circumstances, and in the latter case, it is possible to determine the orientation of the main body of the vacuum cleaner in the cleaning direction with respect to the traveling direction, and to determine the amount of lateral movement described above based on the orientation. This provides a self-propelled vacuum cleaner that can efficiently clean a predetermined area without leaving any cleaning residue.
(ニ)問題点を解決するための手段 第1図はこの発明の構成を示すブロック図である。(d) Means to solve problems FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
この図において、101は走行手段102と操舵手段1
03を有して走行する掃除機本体、104は本体10!
の前後に配設され床面の塵挨を吸引する吸塵口105を
育した吸塵手段、106は本体101から周囲の物体ま
での距離を計測する計測手段、107は計測手段106
によって得られた距離を連続して結んだ線を壁面とする
領域を認識すると共にその領域に対する本体+01の向
きを判別する判別手段、108は判別手段107によっ
て認識された複数の壁面の中から本体lO1の向きに基
づいて掃除進行に適応する第1の壁面を選別しその壁面
に沿って本体101を進行させ第1の壁面端近傍に至っ
たとき第1の壁面に連なる第2の壁面に沿って本体10
1を移動させその後第1の壁面に沿って本体101を逆
行させこれを連続しておこなわせるよう本体101の進
行方向を算出する算出手段、109は算出手段108に
よって得られた第1の壁面に沿う前記移動の移動量を判
別手段107によって得られた本体101の向きに基づ
いて補正する補正手段、110は算出手段108の算出
結果と補正手段109による補正結果に基づいて本体1
01を掃除走行させる制御手段である。In this figure, 101 is a traveling means 102 and a steering means 1.
03 is the main body of the vacuum cleaner that runs, and 104 is the main body 10!
106 is a measuring means for measuring the distance from the main body 101 to surrounding objects; 107 is a measuring means 106
Discrimination means recognizes an area whose wall surface is a line continuously connecting the distances obtained by , and determines the orientation of the main body +01 with respect to the area. The main body 101 selects a first wall surface that is suitable for cleaning based on the direction of lO1, moves the main body 101 along that wall surface, and when it reaches the vicinity of the end of the first wall surface, moves along a second wall surface that is continuous with the first wall surface. body 10
1 is moved, and then the main body 101 is moved backward along the first wall surface. Calculating means calculates the traveling direction of the main body 101 so as to continuously move the main body 101 along the first wall surface. Correction means 110 corrects the amount of movement of the main body 101 based on the direction of the main body 101 obtained by the discrimination means 107;
This is a control means for causing the 01 to run for cleaning.
(ホ)作用
掃除走行が開始され、判別手段107によって、計測手
段106からの距離に基づく掃除領域の壁面の認識と、
掃除機本体101の向のきの判別がおこなわれると、算
出手段10Bによって、第1の壁面が選別され、その壁
面に沿う進行方向が算出されると共に第1の壁面端近傍
に至ったときの移動量が算出される。(E) Operational cleaning travel is started, and the determining means 107 recognizes the wall surface of the cleaning area based on the distance from the measuring means 106;
When the direction of the vacuum cleaner body 101 is determined, the calculation means 10B selects the first wall surface, calculates the direction of movement along the wall surface, and calculates the direction of movement when reaching the vicinity of the end of the first wall surface. The amount of movement is calculated.
そして、その移動量が、補正手段109によって、掃除
機本体101の向きに基づいて補正され、算出された進
行方向とその補正された移動量に基づいて、制御手段1
10による掃除走行がおこなわれる。Then, the amount of movement is corrected by the correction means 109 based on the orientation of the cleaner body 101, and the amount of movement is corrected by the control means 109 based on the calculated traveling direction and the corrected amount of movement.
A cleaning run according to No. 10 is performed.
従って、掃除走行経路に対して掃除機本体の向きが変化
しても、すなわち、床に面した吸塵口の長袖が進行方向
に対して斜めに位置していても、掃除をし残すというこ
とがな(なり、効率的に所定領域の掃除をおこなうこと
が可能となる。Therefore, even if the direction of the vacuum cleaner body changes with respect to the cleaning path, that is, even if the long sleeve of the dust suction port facing the floor is located diagonally to the direction of movement, cleaning will not be completed. (This makes it possible to efficiently clean a predetermined area.
(へ)実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。(f) Examples Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings. Note that this invention is not limited to this.
第2図はこの発明による自走式掃除機の一実施例を示す
側面図、第3図は第2図の裏側を示す部分切欠側面図で
ある。FIG. 2 is a side view showing an embodiment of the self-propelled vacuum cleaner according to the present invention, and FIG. 3 is a partially cutaway side view showing the back side of FIG.
これらの図において、■は自走式掃除機本体で、上ケー
ス2と基台スカート部3からなる外装ケース4で覆われ
ており、基台スカート部3には衝突センサ5aを内蔵し
た複数のバンパ5を配設している。また、上ケース2の
上部には、後述する回転可能な測距部6を配置している
。In these figures, ■ is a self-propelled vacuum cleaner body, which is covered with an exterior case 4 consisting of an upper case 2 and a base skirt part 3, and the base skirt part 3 has a plurality of built-in collision sensors 5a. A bumper 5 is provided. Furthermore, a rotatable distance measuring section 6, which will be described later, is arranged in the upper part of the upper case 2.
7は自走式掃除機本体1の基板で、この前後に一対の吸
塵機構8a、8bを配設している。7 is a board of the self-propelled vacuum cleaner main body 1, and a pair of dust suction mechanisms 8a and 8b are arranged in front and behind this board.
これらの吸塵機構8a、8bは、それぞれ吸塵用ファン
モータと集塵フィルタを内蔵した吸塵部9a、9b、床
用吸込具11a、tlb、基台7を貫通して吸塵部9a
、9bと床用吸込具11a。These dust suction mechanisms 8a and 8b pass through the dust suction parts 9a and 9b, which each have a built-in dust suction fan motor and dust collection filter, the floor suction tool 11a, tlb, and the base 7, to the dust suction part 9a.
, 9b and a floor suction tool 11a.
zbとをそれぞれ接続する可撓性ホース10a。flexible hoses 10a that connect the zb and zb respectively.
10b、基台7の下面に取り付けた床用吸込具昇降用モ
ータ12 a、 12 b、床用吸込具11a。10b, floor suction device lifting motors 12a, 12b attached to the lower surface of the base 7, and floor suction device 11a.
11bを床用吸込具昇降用モータ12a、12bで巻き
上げるワイヤ13a、13bより構成されている。15
は基台7上に配置した電源用の充電式電池である。The suction device 11b is made up of wires 13a and 13b that are wound up by motors 12a and 12b for raising and lowering the suction device for the floor. 15
is a rechargeable battery for power supply placed on the base 7.
16a、16b、16c、16dは基台7の前後の左右
位置に設置された車輪ユニットで、それぞれ、車輪17
a=17d、車輪に接続した走行用モータ18a=18
d(走行用モータ18a。16a, 16b, 16c, and 16d are wheel units installed at the front and rear left and right positions of the base 7, and the wheels 17
a=17d, driving motor 18a connected to the wheel=18
d (travel motor 18a.
18bは図示しない)、車輪支軸19a−19d(車輪
支軸19a、19bは図示しない)、車輪支軸ハウジン
グ20a〜20d(車輪支軸ハウジング20a、2.O
bは図示しない)より構成され、車輪支軸19a〜19
dを中心として回転可能である。18b is not shown), wheel support shafts 19a to 19d (wheel support shafts 19a, 19b are not shown), wheel support shaft housings 20a to 20d (wheel support shaft housings 20a, 2.O
(b is not shown), and wheel support shafts 19a to 19
It is rotatable around d.
車輪支軸19a=19dには操舵用プーリ21a〜21
d(操舵用プーリ21a、21bは図示しない)がそれ
ぞれ固着されており、操舵用モータ22の出力軸に固着
された出力用プーリ21eと操舵用プーリ21’a〜2
1dには操舵用タイミングベルト23が架は渡されてい
るため、操舵用モータ22の回転により4つの車輪ユニ
ット161〜16dの方向を変えて操舵することが可能
である。Steering pulleys 21a to 21 are mounted on the wheel support shafts 19a and 19d.
d (the steering pulleys 21a and 21b are not shown) are fixed to each other, and the output pulley 21e and the steering pulleys 21'a to 2 are fixed to the output shaft of the steering motor 22.
Since the steering timing belt 23 is passed over the frame 1d, it is possible to change the directions of the four wheel units 161 to 16d by rotating the steering motor 22 and steer the four wheel units 161 to 16d.
第4図は測距部6の外カバーを外した状態を示す平面図
である。FIG. 4 is a plan view showing the distance measuring section 6 with the outer cover removed.
図に示すように、測距部6は、回転台24の上に、半導
体レーザとコリメータレンズからなる光源wJ25と、
集合レンズと例えばCODリニアイメージセンンサのよ
うな光照射位置検出素子からなる受光部26a〜26c
が三角測量の原理に基づき配設されており、これらとそ
の回路部(図示しない)は、自走式掃除機本体1の中心
軸と一致した回転軸27を中心として回転可能である。As shown in the figure, the distance measuring unit 6 includes a light source wJ25 consisting of a semiconductor laser and a collimator lens on the rotary table 24;
Light receiving sections 26a to 26c each include a collective lens and a light irradiation position detection element such as a COD linear image sensor.
are arranged based on the principle of triangulation, and these and their circuits (not shown) are rotatable about a rotation axis 27 that coincides with the central axis of the self-propelled cleaner body 1.
そして、測距部6を回転用モータ(図示しない)で回転
させることにより、自走式掃除機本体lの全周方向の物
体までの距離を測定することができる。By rotating the distance measuring section 6 with a rotation motor (not shown), it is possible to measure the distance to the object in the entire circumferential direction of the self-propelled vacuum cleaner main body l.
受光部26a〜26cは測定分解能を上げるため、短距
離用受光部26a、中距離用受光部26b、長距離用受
光部26cとして3個設置しているが、必要な測定範囲
あるいは測定精度から任意に設定することか可能である
。In order to increase the measurement resolution, three light receiving sections 26a to 26c are installed: a short distance light receiving section 26a, a middle distance light receiving section 26b, and a long distance light receiving section 26c. It is possible to set it to .
なお、この測距部6には超音波測距装置、TVカメラな
どを用いてもよい。Note that an ultrasonic distance measuring device, a TV camera, or the like may be used as the distance measuring section 6.
第5図は第2図および第3図で示した自走式掃除機の構
成を示す回路ブロック図である。FIG. 5 is a circuit block diagram showing the configuration of the self-propelled vacuum cleaner shown in FIGS. 2 and 3.
この図に示すように、CPUからなる中央処理回路28
は、インターフェイス回路30を介して衝突センサ5a
のデータ、および、測距部6の測距回路31からの距離
測定データを自走式掃除機本体lに対する角度と共に読
み込む。そして、得られた距離を連続して結んだ線を壁
面とする領域を認識し、さらに、その領域に対する掃除
機本体lの向きを判別する。また、その認識した複数の
壁面の中から掃除機本体lの向きに基づいて掃除走行に
適応する第1の壁面を選別し、その壁面に沿って掃除機
本体lを進行させ、第1の壁面端近例に至ったとき、第
1の壁面に連なる第2の壁面に沿って掃除機本体lを移
動させ、その後、再度第1の壁面に沿って掃除機本体I
を逆行させ、これらを連続しておこなわせるように掃除
機本体1の進行方向を算出する。そして、その算出結果
に基づいて、走行用モータ18a〜18d1吸塵用モー
タ9a、9b、床用吸込具昇降用モータI2ユ、+2b
、操舵用モータ22および測距部6の回転用モータ32
の制御をおこなう。As shown in this figure, a central processing circuit 28 consisting of a CPU
is connected to the collision sensor 5a via the interface circuit 30.
and the distance measurement data from the distance measurement circuit 31 of the distance measurement unit 6 are read together with the angle with respect to the self-propelled cleaner main body l. Then, the area where the wall surface is defined by a line connecting the obtained distances continuously is recognized, and furthermore, the orientation of the cleaner main body l with respect to that area is determined. Also, from among the recognized plurality of wall surfaces, a first wall surface suitable for cleaning is selected based on the orientation of the vacuum cleaner main body l, the vacuum cleaner main body l is advanced along the selected wall surface, and the first wall surface When reaching the closest point, move the vacuum cleaner main body I along the second wall surface that is continuous with the first wall surface, and then move the vacuum cleaner main body I along the first wall surface again.
The moving direction of the cleaner main body 1 is calculated so that the vacuum cleaner main body 1 moves backwards and performs these steps continuously. Based on the calculation results, the driving motors 18a to 18d1, the dust suction motors 9a, 9b, the floor suction tool lifting motor I2, +2b
, the steering motor 22 and the rotation motor 32 of the distance measuring section 6
control.
ま・た、これらの測定データ、判別データ、算出データ
および制御データをRAMからなる記憶回路29に記憶
さけて、中央処理回路28で必要に応じて参照、処理す
る構成としている。Furthermore, the measurement data, discrimination data, calculation data, and control data are stored in a storage circuit 29 consisting of a RAM, and are referred to and processed by the central processing circuit 28 as necessary.
このような構成の動作を以下に第6図および第7図を用
いて説明する。The operation of such a configuration will be explained below using FIGS. 6 and 7.
第6図は自走式掃除機の動作を示すフローチャート図、
第7図は第6図に基づく動作説明図である。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the self-propelled vacuum cleaner;
FIG. 7 is an operation explanatory diagram based on FIG. 6.
第6図において、任意の位置、例えば第7図に示す位置
Aで掃除を開始するとした場合、中央処理回路28は、
まず、インターフェイス回路30を介して測距部回転用
モータ32を駆動して測距部6を回転させ、掃除機本体
1の全周方向について、例えば1度ピッチで測距回路3
1の測定データを読み込み、これを記憶回路29に記憶
する。In FIG. 6, when cleaning is started at an arbitrary position, for example, position A shown in FIG. 7, the central processing circuit 28
First, the range finder rotation motor 32 is driven via the interface circuit 30 to rotate the range finder 6, and the range finder circuit 3 rotates the range finder 6 at intervals of, for example, 1 degree around the entire circumference of the cleaner body 1.
1 measurement data is read and stored in the storage circuit 29.
二の測定データはすなわち、掃除機本体1とその外部物
体、例えば壁あるいは障害物との全方向の距離データで
ある。The second measurement data is distance data in all directions between the cleaner body 1 and an external object such as a wall or an obstacle.
この距離データに関しては、以後、全掃除領域の掃除が
完了し、所定の位置(第7図では位置Bとしているが任
意に設定可能である。)に移動するまで測距を継続し、
記憶回路29に記憶した測距データを更新する。Regarding this distance data, from now on, distance measurement will be continued until the entire cleaning area has been cleaned and moved to a predetermined position (position B in Fig. 7, but it can be set arbitrarily).
The distance measurement data stored in the storage circuit 29 is updated.
この測距データから、中央処理回路28は、その距離を
連続して結んだ線を壁面とするように、現在、掃除機本
体1が置かれている、例えば部屋のような掃除領域の形
状を認識する。そして、その掃除領域内での掃除機本体
1の位置、およびその掃除領域に対して掃除機本体■の
向いている方向を判別する(ステップ201)。Based on this distance measurement data, the central processing circuit 28 determines the shape of the cleaning area, such as a room, in which the vacuum cleaner main body 1 is currently placed, such that a line connecting the distances continuously is the wall surface. recognize. Then, the position of the cleaner body 1 within the cleaning area and the direction in which the cleaner body 1 faces with respect to the cleaning area are determined (step 201).
そして、掃除機本体1の位置が掃除開始位置でない場合
には(ステップ202)、前後の床用吸込具昇降用モー
タ12a、12bを駆動して、床用吸込具11a、Il
bを床面より離し、操舵用モータ22を駆動して、走行
車輪16a〜16dを、掃除領域の形状に応じてあらか
じめその掃除領域のコーナ部などに設定された掃除開始
位置Bの方向に向け(第7図参照)、走行用モータ18
a=18dを駆動して掃除開始位置Bに移動する(ステ
ップ203)。If the position of the vacuum cleaner main body 1 is not the cleaning start position (step 202), the front and rear floor suction tool lifting motors 12a, 12b are driven, and the floor suction tool 11a, Il
b away from the floor, and the steering motor 22 is driven to direct the running wheels 16a to 16d toward a cleaning start position B, which is set in advance at a corner of the cleaning area depending on the shape of the cleaning area. (See Figure 7), traveling motor 18
a=18d to move to the cleaning start position B (step 203).
掃除開始位置Bに到達したら、走行用モータ18a=1
8dを停止して、中央処理回路2日は、先はど認識した
複数の壁面の中から掃除機本体lの向きに基づいて掃除
走行に適応する第1の壁面Mを選別し、その壁面Mに沿
って掃除機本体lを走行させるよう掃除機本体1の進行
方向を算出する。そして、操舵用モータ22を駆動して
、第7図の矢印Cで示す方向に走行車輪16a−16d
を向ける(図中矢印Cの方向が掃除機本体1の前方向と
する)。When the cleaning start position B is reached, the traveling motor 18a=1
8d, the central processing circuit 2 selects a first wall surface M suitable for cleaning travel based on the orientation of the vacuum cleaner main body l from among the plurality of wall surfaces previously recognized, and The traveling direction of the cleaner body 1 is calculated so that the cleaner body 1 runs along the direction. Then, the steering motor 22 is driven to move the running wheels 16a-16d in the direction shown by arrow C in FIG.
(The direction of arrow C in the figure is the front direction of the vacuum cleaner main body 1.)
次に、床用吸込具昇降用モータ12a、12bを駆動し
て、前後の床用吸込具11a、llbを床面に接地させ
、さらに前後の吸塵用ファンモータ9a、9bを運転す
る。Next, the floor suction device lifting motors 12a, 12b are driven to ground the front and rear floor suction devices 11a, llb to the floor surface, and the front and rear dust suction fan motors 9a, 9b are operated.
その後、走行用モータ18a=18dを駆動して掃除機
本体1を第1の壁面Mに沿って前進させる(ステップ2
04)。Thereafter, the traveling motor 18a=18d is driven to move the cleaner body 1 forward along the first wall surface M (step 2
04).
中央処理回路28は、測距部6の測距回路31からの距
離信号により、常時掃除機本体lの走行距離を計算する
。The central processing circuit 28 constantly calculates the travel distance of the cleaner main body l based on the distance signal from the distance measuring circuit 31 of the distance measuring section 6.
掃除開始位置Bからの走行距離が、前後の床用吸込具1
1a、11b間の距fiL(第7図参照)を超えた時、
つまり、前進時において、後側の床用吸込具zbが掃除
開始位置Bの位置で前側の床用吸込具11aがあった位
置まで走行した時、後側の吸塵用ファンモータ9bを停
止すると共に、後側の床用吸込具昇降用モータ12bを
回転させ、後側の床用吸込具11bを床面より離す(第
7図位置りで示す)。The running distance from the cleaning start position B is the front and rear floor suction tools 1.
When the distance fiL between 1a and 11b (see Figure 7) is exceeded,
That is, when moving forward, when the rear floor suction tool zb travels from the cleaning start position B to the position where the front floor suction tool 11a was, the rear dust suction fan motor 9b is stopped and , the rear floor suction device lifting motor 12b is rotated, and the rear floor suction device 11b is separated from the floor surface (as shown in the position in FIG. 7).
この状態で、第1の壁面M端の近傍、つまり、第1の壁
面M端に連なる第2の壁面Nに近接するまで掃除をしな
がら走行する。In this state, the vehicle runs while cleaning until it approaches the first wall surface M end, that is, the second wall surface N continuous to the first wall surface M end.
もし途中で何か掃除機本体1に異常が発生した場合には
(ステップ205)、その位置から移動できるかどうか
を判別して(ステップ206)、移動可能であれば掃除
開始位置Bに移動しくステップ207)、移動不可能で
あればそこに停止したまま自ら電源を切って掃除を終了
する。If any abnormality occurs in the vacuum cleaner main body 1 on the way (step 205), it is determined whether it can be moved from that position (step 206), and if it is possible to move, it will move to the cleaning starting position B. Step 207), if it is impossible to move, it stops there and turns off the power itself to complete the cleaning.
そして、何も異常が発生しなければ、そのまま障害物を
検出しながら掃除走行をおこない、もし、障害物が検出
された場合には(ステップ206)、回避動作をおこな
ってその障害物を回避して(ステップ207)、掃除走
行を再開する。If no abnormality occurs, the robot continues cleaning while detecting obstacles, and if an obstacle is detected (step 206), an avoidance operation is performed to avoid the obstacle. (Step 207), and the cleaning run is resumed.
また、障害物は検出されないが、掃除機本体lの衝突セ
ンサ5aに何かの物体が当接したような場合には(ステ
ップ208)、掃除機本体1を停止しくステップ209
)、再スタートキー(図示しない)が押された場合には
(ステップ210)、掃除走行を再開する。Further, if no obstacle is detected but an object comes into contact with the collision sensor 5a of the vacuum cleaner body 1 (step 208), the vacuum cleaner body 1 is stopped (step 209).
), if a restart key (not shown) is pressed (step 210), the cleaning run is restarted.
そして、衝突センサ5aに何も当接しない場合には、そ
のまま掃除機本体lの進行方向を計算しながら(ステッ
プ211)、第1の壁面M端まで掃除走行を継続させ、
第2の壁面Nに近接したら(ステップ2+2)、測距部
6からの距離測定データによって中央処理回路28で停
止位置の計算をおこない、第2の壁面Nから所定の距離
をおいて走行用モータ18a〜18dを停止しくステッ
プ213)、さらに、前側の吸塵用ファンモータ9aを
停止すると共に、前側の床用吸込具昇降モータ9aを回
転さ仕、前側の床用吸込具11aを床面より離す(第7
図装置Eで示す)、。If nothing comes into contact with the collision sensor 5a, the cleaning movement is continued to the end of the first wall surface M while calculating the moving direction of the cleaner main body l (step 211),
When approaching the second wall N (step 2+2), the central processing circuit 28 calculates a stopping position based on the distance measurement data from the distance measuring section 6, and the driving motor is moved at a predetermined distance from the second wall N. 18a to 18d (step 213), and further stops the front dust suction fan motor 9a, rotates the front floor suction device lifting motor 9a, and moves the front floor suction device 11a away from the floor surface. (7th
(shown in Figure E).
そして、掃除が終了していなければ、つまり、未掃除領
域が存在すれば(ステップ214)、操舵用モータ22
を駆動して、第2の壁面Nに沿う方向、つまり第7図の
矢印Fで示す方向に90゜走行車輪16a〜16dを回
転させた後、掃除機本体lの進行方向(矢印Cで示す)
に対する向きが正面を向いていれば、すなわち、床用吸
込具lla、llbが進行方向(矢印C)に対して直角
に位置していたならば、走行用モータ18a=18dを
駆動して、床用吸込具11a〜llbの長さQ(第7図
参照)だけ移動して(ステップ215)停止する(第7
図装置Gで示す)。もし、床用吸込具11a、llbの
向きが進行方向に対して斜めになっていれば、後述する
補正をおこない、その補正をおこなった距離だけ移動し
て停止する。If the cleaning has not been completed, that is, if there is an uncleaned area (step 214), the steering motor 22
After rotating the traveling wheels 16a to 16d by 90 degrees in the direction along the second wall surface N, that is, in the direction shown by arrow F in FIG. )
If the direction to the floor suction tool lla, llb is located at right angles to the direction of movement (arrow C), the traveling motor 18a=18d is driven to The suction tools 11a to llb move by the length Q (see FIG. 7) (step 215) and stop (step 215).
(shown in Figure G). If the direction of the floor suction tools 11a, 11b is oblique to the direction of movement, a correction described later is performed, and the suction tools 11a and llb for the floor move by the corrected distance and then stop.
そこで、再び操舵用モータ22を駆動して、第1の壁面
Mに沿う、第7図の矢印Hて示す方向、つまり、先程の
掃除走行と反対の方向に走行車輪+6a=16dを向け
、床用吸込具昇降用モータ12a、12bを回転させて
前後の床用吸込具lla、llbを床面に接地させ、前
後の吸塵用ファンモータ9a、9bを運転した後、走行
用モータ18a=18dを駆動し、掃除機本体lを後進
さける。Therefore, the steering motor 22 is driven again to direct the running wheels +6a=16d along the first wall surface M in the direction indicated by the arrow H in FIG. After rotating the motors 12a and 12b for raising and lowering the dust suction tool to ground the front and rear floor suction tools lla and llb on the floor, and operating the front and rear dust suction fan motors 9a and 9b, the traveling motors 18a and 18d are turned on. and move the vacuum cleaner body l backwards.
そして、この場合も前進時と同様に、前後の床用吸込具
11a、llb間の距離りだけ走行した時(第7図装置
rで示す)、府道時と反対に、掃除機本体lの進行方向
後側に位置する吸塵用ファンモータ9aを停止し、同じ
く進行方向後側の床用吸込具昇降用モータ12λを駆動
して床用吸込具11aを床面より離し、この状態で第1
の壁面〜■の他端に連なる第3の壁面Oまで掃除走行を
おこなう。In this case, as well as when moving forward, when the vacuum cleaner main body l moves the distance between the front and rear floor suction devices 11a and llb (indicated by device r in FIG. 7), The dust suction fan motor 9a located on the rear side in the direction of travel is stopped, and the floor suction tool lifting motor 12λ, also located on the rear side in the travel direction, is driven to move the floor suction tool 11a away from the floor surface.
A cleaning run is performed from the wall surface ① to the third wall surface O connected to the other end of the wall ②.
以下、同様に繰り返し、掃除領域全体を掃除し終わると
(第7図装置Jで示す)、走行用モータ18a=i8d
および吸塵用モータ9a、9bを停止し、床用吸込具昇
降用モータ12a、12bを駆動して床用吸込具11a
、llbを床面より離す。Thereafter, the same process is repeated, and when the entire cleaning area is cleaned (as shown by device J in FIG. 7), the traveling motor 18a=i8d
Then, the dust suction motors 9a and 9b are stopped, and the floor suction tool lifting motors 12a and 12b are driven, and the floor suction tool 11a is driven.
, llb away from the floor.
その後、掃除開始位置(第7図装置Bで示す)の方向に
走行車輪16a〜16dが向くように操舵用モータ22
を駆動し、走行用モータ18a〜18dを駆動して、掃
除開始位置Bまで移動しくステップ216L掃除の完了
を発光素子あるいは発音素子等により報知した後、自ら
掃除機本体lの電源を切って掃除を終了する。Thereafter, the steering motor 22 is moved so that the running wheels 16a to 16d are directed in the direction of the cleaning start position (indicated by device B in FIG. 7).
and drives the traveling motors 18a to 18d to move to the cleaning start position B. Step 216L After notifying the completion of cleaning with a light emitting element or a sounding element, etc., the cleaner turns off the power to the main body L and cleans. end.
第8図は床用吸込具11a、llbの向きが進行方向に
対して直角に位置していない場合の横移動の動作を示す
フローチャート図、第9図は第8図に基づく動作説明図
である。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of lateral movement when the direction of the floor suction tools 11a and 11b is not perpendicular to the direction of movement, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation based on FIG. 8. .
第8図において、掃除機本体lが、第9図の矢印Pで示
す方向から第2の壁面Nに近接して停止すると、中央処
理回路28は、第1の壁面hrと第2の壁面Nまでの距
離を測距部6からの距離データによって認識しくステッ
プ21?)、第1の壁面Mと第2の壁面Nに対する掃除
機本体1の向き、すなわち対壁角度θを計算する(ステ
ップ218)。In FIG. 8, when the vacuum cleaner main body l comes to a stop close to the second wall surface N from the direction indicated by the arrow P in FIG. 9, the central processing circuit 28 Step 21? ), the orientation of the cleaner body 1 with respect to the first wall surface M and the second wall surface N, that is, the angle θ relative to the wall is calculated (step 218).
そして、床用吸込具11a、llbの長さQ1床用吸込
具11aと床用吸込具zbとの距離し、掃除機本体1の
向きθに基づいて、後述するような横方向の移動量Qc
の算出をおこない(ステップ219)、第2の壁面Nに
沿う横移動をおこなって(ステップ220)、停止しく
ステップ221)、第1の壁面>rに沿う、矢印Qで示
す方向に向きを変え、前述したように、再び第1の壁面
Nlに沿って掃除機本体lを逆行させる。Then, based on the length Q1 of the floor suction tools 11a and llb, the distance between the floor suction tools 11a and the floor suction tool zb, and the orientation θ of the cleaner body 1, the amount of lateral movement Qc as described later is determined.
(Step 219), moves laterally along the second wall N (Step 220), stops (Step 221), and changes direction in the direction indicated by the arrow Q along the first wall > r. , As described above, the cleaner main body l is moved backward again along the first wall surface Nl.
このようにおこなえば、第9図に示すように、掃除機本
体1が矢印Pで示す方向に掃除走行をした場合の掃除領
域Rと、矢印Qで示す方向に掃除走行した場合の掃除領
域Sとは隣接するので、掃除のし残しがない。If this is done, as shown in FIG. 9, the cleaning area R when the cleaner body 1 sweeps in the direction shown by arrow P and the cleaning area S when cleaning runs in the direction shown by arrow Q. It's adjacent to the house, so there's nothing left to clean.
なお、このような横移動量の補正は、第7図で示した掃
除開始位置Bで掃除開始時にあらかじめおこなっておき
、以後、その結果を使用するようにしてもよい。Note that such correction of the amount of lateral movement may be performed in advance at the start of cleaning at the cleaning start position B shown in FIG. 7, and the result may be used thereafter.
第1O図は横方向移動量りの算出における床用吸込具1
1a、llbと第2の壁面Nとの関係をモデル化して示
す説明図である。Figure 1O shows floor suction tool 1 in calculating the amount of lateral movement.
It is an explanatory view modeling and showing the relationship between 1a and llb and the second wall surface N.
図中、実111a、Ilbは床用吸込具をモデル化した
らのて、aは床用吸込具11a、llbの長さ、Lは床
用吸込具11aと床用吸込具11bとの距離、θは掃除
機本体1の向きを示し、横方向の移動量Qcは、
Qc = Qs 1n((rr / 2)−θ)−Lc
os((π/2)−〇)の算式によって求めることがで
きる。In the figure, actual 111a and Ilb are the lengths of the floor suction devices 11a and Ilb after modeling the floor suction devices, a is the length of the floor suction devices 11a and Ilb, L is the distance between the floor suction devices 11a and the floor suction devices 11b, and θ indicates the direction of the vacuum cleaner body 1, and the lateral movement amount Qc is: Qc = Qs 1n((rr / 2) - θ) - Lc
It can be determined using the formula os((π/2)−〇).
第11図は上述のような横移動量の補正をおこなわない
場合の掃除機本体1の動作を示す動作説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the cleaner main body 1 when the above-mentioned lateral movement amount is not corrected.
図に示すように、掃除機本体lの向きθを考慮せずに横
方向の移動量を単に床用吸込具11a。As shown in the figure, the amount of lateral movement is simply determined by the floor suction tool 11a without considering the direction θ of the vacuum cleaner main body l.
11bの長さaとした場合には、掃除機本体lが矢印P
に示す方向に掃除走行した場合の掃除領域Rと、矢印T
で示す方向に掃除走行した場合の掃除領域Uとは隣接せ
ず、未掃除領域Vが残ることになる。When the length of 11b is a, the vacuum cleaner body l is
The cleaning area R and the arrow T when cleaning is carried out in the direction shown in
When cleaning is carried out in the direction indicated by , an uncleaned area V remains, which is not adjacent to the cleaning area U.
このように、掃除機本体に、周囲の物体までの距離を計
測する測距部を設け、それによって、現在置かれている
掃除領域の形状を認識して、その領域に対する掃除機本
体の向きを判別すると共に進行方向を算出し、掃除機本
体の向きによって横方向の移動量を決定するようにして
おけば、掃除のし残しかなくなり、効率良く掃除をおこ
なうことが可能となる。In this way, the vacuum cleaner body is equipped with a distance measuring unit that measures the distance to surrounding objects, which allows it to recognize the shape of the current cleaning area and determine the direction of the vacuum cleaner body with respect to that area. If the direction of movement is determined and the direction of movement is determined, and the amount of lateral movement is determined based on the orientation of the cleaner body, there will be nothing left to clean, making it possible to clean efficiently.
(ト)発明の効果
この発明によれば、掃除機本体に、掃除機本体から周囲
の物体までの距離を計測する計測手段を設け、それによ
って、現在置かれている掃除領域の形状を認識して、そ
の領域に対する掃除機本体の向きを判別すると共に進行
方向を算出し、掃除機本体の向きによって横方向の移動
量を補正するようにしたので、掃除のし残しをなくし、
効率的に所定領域の掃除をおこなう自走式掃除機が掛供
される。(G) Effects of the Invention According to this invention, the vacuum cleaner body is provided with a measuring means for measuring the distance from the vacuum cleaner body to surrounding objects, thereby recognizing the shape of the cleaning area currently placed. The system determines the orientation of the vacuum cleaner with respect to the area, calculates the direction of movement, and corrects the amount of lateral movement based on the orientation of the vacuum cleaner, eliminating any leftover cleaning residue.
A self-propelled vacuum cleaner that efficiently cleans a predetermined area is provided.
第1図はこの発明の構成を示すブロック図、第2図:工
この発明による自走式掃除機の一実施例を示す側面図、
第3図は第2図の裏側を示す部分切欠側面図、第4図は
測距部の外カバーを外した状顛を示す平面図、第5図は
第2図および第3図で示しf二自走式掃除機の構成を示
す回路ブロック図、第6図:よ自走式掃除機の動作を示
すフローチャート図、第7図は第6図に基づく動作説明
図、第8図は床用吸込具の向きが進行方向に対して直角
に位置していない場合の横移動の動作を示すフローチャ
ート図、第9図は第8図に基づく動作説明図、第1O図
は横方向の移動量の算出における床用吸込具と第2の壁
面との関係をモデル化して示す説明図、第11図は横方
向の移動量の補正をおこなわない場合の掃除機本体の動
作を示す動作説明図である。
l・・・・・・自走式掃除機本体、2・・・・・・上ケ
ース、3・・・・・・基台スカート部、4・・・・・・
外装ケース、5・・・・・・バンパ、5a・・・・・・
衝突センサ、6・・・・・・測距部、7・・・・・・自
走式掃除機本体の基板、8a、8b・・・・・吸塵機構
、9a、9b・・・・・・吸塵部、10a、IOb・・
・・・・可撓性ホース、11a、Ilb・・・・・・床
用吸込具、12a、12b・・・・・・床用吸込具昇降
用モータ、13a、l:3b・・・・ ワイヤ、15・
・・・・・充電式電池、16a〜16d・・・・・・車
輪ユニット、17a〜17d・・・・・車輪、
18c、18d・・・・・・走行用モータ、19c、1
9d・・・・・・車輪支軸、20c、20d・・・・・
・車輪支軸ハウジング、20c、20d・・・・・・操
舵用プーリ、21e・・・・・・出力用プーリ、22・
・・・・・操舵用モータ、23・・・・・・操舵用タイ
ミングベルト、24・・・・・・回転台、25・・・・
・・光源部、26a〜26c・・・・・・受光部、27
・・・・・・回転軸、A−J・・・・・・位置、
L・・・・・前後の床用吸込具間の距離、Q・・・・・
・床用吸込具の長さ、
θ・・・・・・掃除隈本体の向き、M・・・・・・第1
の壁面、N・・・・・第2の壁面、0・・・・・・第3
の壁面、R,S、U・・・・・・掃除領域、■・・・・
・・未掃除領域。
シ 、z ]
代理人 弁理士 野 河 信太品、−,・−一、4
,0.!−,j
41 図
第2図
第4図
擾
牛
第 7 図
11a llb
第8図
第 9 図
第10図
第 11 図
手続補正書
昭和63年1月8日
特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
−一−■、事件の表示
昭和62年特許願第271028号
2、発明の名称
自走式掃除機
3、F+R正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所 守口型京阪本通2下目18番地名 称
(188)三洋電機株式会社代表者 井 植 敏
4、代理人〒530
住 所 大阪市北区西天満5丁目1−3クォーター・
ワンビル6、補正の対象
(1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄7、補正の内
容
(1)■明細書第10ページ第9〜10行の「吸塵用モ
ータ9a、9bJを「前側吸塵用ファンモータ91aお
よび後側吸塵用ファンモータ91bJと補正する。
■同書第13ページ第7行、第16ページ第16行およ
び第17ページ第1θ行の[9a。
9bJをr91a、91bJと補正する。
■同書第13ページ第19行の「9b」をr91bJと
補正する。
■同書第14ページ第8行の「ステップ206」をrス
テップ306」と補正する。
■同書第14ページ第9〜lO行の「ステップ207」
を「ステップ307」と補正する。
■同書第15ページ第12行および第17ページ第3行
の「9a」をr91 aJと補正する。
(2)図面の第5図および第6図を別紙のとおり補正す
る。Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention; Fig. 2: a side view showing an embodiment of the self-propelled vacuum cleaner according to the invention;
Fig. 3 is a partially cutaway side view showing the back side of Fig. 2, Fig. 4 is a plan view showing the distance measuring section with the outer cover removed, and Fig. 5 is the f shown in Figs. 2 and 3. 2. A circuit block diagram showing the configuration of the self-propelled vacuum cleaner, Fig. 6: A flowchart showing the operation of the self-propelled vacuum cleaner, Fig. 7 is an operation explanatory diagram based on Fig. 6, and Fig. 8 is for floor use. A flowchart showing the operation of lateral movement when the direction of the suction tool is not perpendicular to the direction of movement, Fig. 9 is an explanatory diagram of the operation based on Fig. 8, and Fig. 1O shows the amount of movement in the lateral direction. An explanatory diagram showing a model of the relationship between the floor suction tool and the second wall surface in calculation, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the vacuum cleaner main body when the amount of lateral movement is not corrected. . l... Self-propelled vacuum cleaner body, 2... Upper case, 3... Base skirt part, 4...
Exterior case, 5...Bumper, 5a...
Collision sensor, 6... Distance measuring unit, 7... Self-propelled vacuum cleaner main body board, 8a, 8b... Dust suction mechanism, 9a, 9b... Dust suction part, 10a, IOb...
...Flexible hose, 11a, Ilb... Floor suction tool, 12a, 12b... Floor suction tool lifting motor, 13a, l: 3b... Wire , 15・
...Rechargeable battery, 16a-16d...Wheel unit, 17a-17d...Wheel, 18c, 18d...Travel motor, 19c, 1
9d...Wheel support shaft, 20c, 20d...
・Wheel support shaft housing, 20c, 20d... Steering pulley, 21e... Output pulley, 22.
... Steering motor, 23 ... Steering timing belt, 24 ... Turntable, 25 ...
...Light source section, 26a-26c... Light receiving section, 27
...rotation axis, A-J...position, L...distance between front and rear floor suction tools, Q...
・Length of the floor suction tool, θ...Direction of the cleaning area, M...1st
wall surface, N...2nd wall surface, 0...3rd wall surface
Wall surface, R, S, U... Cleaning area, ■...
・Uncleaned area. shi, z] Agent Patent attorney Shinda Nogawa, -,・-1, 4
,0. ! -, j 41 Figure 2 Figure 4 Figure 7 Figure 11a llb Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Amendment to Figure Procedures January 8, 1988 Mr. Kunio Ogawa, Commissioner of the Patent Office
-1-■, Indication of the case 1986 Patent Application No. 271028 2, Name of the invention Self-propelled vacuum cleaner 3, Relationship with the F+R correction case Patent applicant address Moriguchi type Keihan Hondori 2nd lower 18th address name
(188) Sanyo Electric Co., Ltd. Representative Satoshi Iue 4, Agent 530 Address 1-3 Quarter, 5-chome Nishitenma, Kita-ku, Osaka
One Bill 6, Subject of Amendment (1) "Detailed Description of the Invention" Column 7 of the Specification, Contents of Amendment (1) Correct the front dust suction fan motor 91a and the rear dust suction fan motor 91bJ.■Replace [9a. Correct. ■Correct "9b" on page 13, line 19 of the same book to r91bJ. ■Correct "Step 206" in the 8th line of page 14 of the same book to "r step 306". ■“Step 207” on page 14 of the same book, lines 9 to 10
is corrected to "step 307". ■Correct "9a" in the 12th line of page 15 and the 3rd line of page 17 of the same book to r91 aJ. (2) Figures 5 and 6 of the drawings will be corrected as shown in the attached sheet.
Claims (1)
、前記本体の前後に配設され床面の塵挨を吸引する吸塵
口を有した吸塵手段と、前記本体から周囲の物体までの
距離を計測する計測手段と、前記計測手段によって得ら
れた距離を連続して結んだ線を壁面とする領域を認識す
ると共にその領域に対する前記本体の向きを判別する判
別手段と、前記判別手段によって認識された複数の壁面
の中から前記本体の向きに基づいて掃除進行に適応する
第1の壁面を選別しその壁面に沿って前記本体を進行さ
せ第1の壁面端近傍に至ったとき第1の壁面に連なる第
2の壁面に沿って前記本体を移動させその後第1の壁面
に沿って前記本体を逆行させこれを連続しておこなわせ
るよう前記本体の進行方向を算出する算出手段と、前記
算出手段によって得られた第1の壁面に沿う前記移動の
移動量を前記判別手段によって得られた前記本体の向き
に基づいて補正する補正手段と、前記算出手段の算出結
果と前記補正手段による補正結果に基づいて前記本体を
掃除走行させる制御手段を備えてなる自走式掃除機。1. A main body of the vacuum cleaner that moves with a traveling means and a steering means, a dust suction means disposed at the front and rear of the main body and having a dust suction port for sucking dust from the floor surface, and a vacuum cleaner from the main body to surrounding objects. a measuring means for measuring the distance between the measuring means, a determining means for recognizing an area whose wall surface is a line continuously connecting the distances obtained by the measuring means, and determining the orientation of the main body with respect to the area, and the determining means Select a first wall surface that is suitable for cleaning based on the orientation of the main body from among the plurality of wall surfaces recognized by the main body, move the main body along the selected wall surface, and when the main body reaches the vicinity of the end of the first wall surface, the first wall surface is selected. Calculating means for calculating the traveling direction of the main body so as to move the main body along a second wall surface connected to the first wall surface, then move the main body backward along the first wall surface, and continuously perform this operation; a correction means for correcting the movement amount of the movement along the first wall surface obtained by the calculation means based on the orientation of the main body obtained by the discrimination means; and a correction means based on the calculation result of the calculation means and the correction means. A self-propelled vacuum cleaner comprising a control means for causing the main body to travel for cleaning based on a correction result.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62271028A JPH01112312A (en) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | Self-traveling cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62271028A JPH01112312A (en) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | Self-traveling cleaner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01112312A true JPH01112312A (en) | 1989-05-01 |
Family
ID=17494398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62271028A Pending JPH01112312A (en) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | Self-traveling cleaner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01112312A (en) |
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