JPH02249518A - 自走掃除機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自走掃除機の制御方法、特に安価な構成部材
並びに制御方式によって達成できる自走掃除機の制御方
法に関する。

［従来の技術］ 近年、いわゆるホームオートメーション（ＨＡ）化が急
速に進み、家庭内の種々の電化製品の自動化が図られて
いる。掃除機もその例外ではなく、ＣＰＵおよび種々の
センサが組み込まれ、モータにより車輪を駆動し床面を
自走しつつ掃除を行う自走掃除機の研究開発が活発に行
われている。

従来の自走式掃除機の一例として、特開昭６２−１５２
４２１号公報に開示のものが知られている。

この従来の自走式掃除機は、移動方向を検知するジャイ
ロセンサ、自走移動速度を検知する速度センサ、障害物
等を検知する光センサ等を搭載して操舵制御するもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の自走掃除機の制御方法は、以上のような構成だっ
たので、制御回路が複雑化すると共に、個々のセンサが
高価であり、比較的大型となるため、家庭内の掃除機に
は不向きであった。そればかりか、家庭内には各種の障
害物があり、各種の高価なセンサを用いても、隅々まで
完全に掃除するのは不可能であるという課題があった。

この発明は、係る３［ｉを解決するためになされたもの
で、安価な構成部材と単純な走行動作で十分に従来方法
に匹敵する自走掃除機の制御方法を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る自走掃除機の制御方法は、自走右車輪用
の一方の走行電動機と左車輪用の他方の走行電動機と、
右前部の右障害物センサと、左前部の左障害物センサと
、右前部の右障害物センサの接触感知に応じて左方向旋
回せしめ左前部の左障害物センサの接触感知に応じて右
方向旋回せしめる演算素子とを設け、いずれかの接触セ
ンサの感知によって停止させる停止プロセスと、時計方
向または反時計方向に回転させる回転プロセスとによっ
て掃き残しなく床面を掃除するものである。

［作用］ この発明によれば、センサは左右前端部の障害物センサ
のみであるので、安価に構成できると共に、制御回路並
びに制御方法も簡単になる。

接触センサの接触感知によって、−旦直すぐに後退また
は接触した側と反対側の走行車輪を後退させ、次いで接
触側の走行車輪を前進させるか、あるいは接触側の走行
車輪を前進させると共に反対側を逆転させる等によって
走行方向の角度を変更し、その後、両輪を前進して直進
しながら掃除をする。

この発明によれば、左右の走行車輪は、それぞれ別々の
走行電動機が用いられているので、方向変更を簡単に行
うことができ、操舵装置やその制御が不要となり、経済
的であるばかりか、故障確率が低減される。

［実施例］ 次に、この発明の一実施例を示す第１図ゐ・ら第６図に
よって、この発明を更に詳細に説明する。

第１図は、電動掃除手段（１）の頭部の蓋を除去した状
態の、この発明による自走掃除機（２）の斜視図である
。

第１図において、電動掃除手段（１）は、電源用電池（
３）、（４）によって運転されるフロア電動機（５）と
、このフロア電動機（５）によって駆動されるブロア（
６）と、ブロア（６）の吸気によって吸引された塵埃を
ためるための紙パツク（７）と、この紙パツク（７）を
収納するハウジング（８）と、このハウジング（８）内
に連通ずるホース（９）と、このホース（９）の先端部
に設けられた吸引ノズル（１０）とから形成されている
。

この電動掃除手段（１）は、左右両側にそれぞれ一対の
走行車輪（１１）を有する台車（１２）に取り付けられ
、自走しながら掃除可能になっている。

左右両側にそれぞれ一対設けられた走行車輪（１１）は
それぞれ、第３図に最も良く示されているように一方の
走行電動機（１３）と他方の走行電動機（１４）とによ
って個別に駆動されており、両電動機（１３）と（１４
）は、制御部（１５）を介してそれぞれ正転、逆転、投
入、停止等の制御をされる。この制御部（１５）は、右
前部に設けた右障害物センサ（１６）と左前部に設けた
左障害物センサ（１７）の信号、あるいは必要に応じて
後部障害物センサ（１８）の信号を参考にして両走行電
動機（１３）と（１４）を制御する。

第２図には、これらの各障害物センサ（１６）、（１７
）、（１８）の配置を示す概念平面図が示されている。

第３図は、制御部（１５）の概念接続図であり、電源用
電池（３）または（４）を導電接続するためのメインス
イッチ（１９）には、走行スイッチ（２０）を介して、
第１の継電器（２１）によって制御される一方の走行電
動機（１３）用の切換接点（２２ａ）、（２２ｂ）と、
第２の継電器（２３）によって制御される他方の走行電
動機（１４）用の切換接点（２４ａ）、（２４ｂ）と、
第３の継電器（２５）によって制御されるブロア電動機
（５）用の接点（２６）と（２７）に接続され、これら
の継電器（２１）、（２３）、（２５）を制御する演算
素子（２８）も接続されている。ここで、各継電器は実
施例で示す電磁式の他、半導体式の継電器を用いること
ができる。この演算素子は障害物センサ（１６）、（１
７）、（１８）の信号に基づいて、一方の走行電動機（
１３）と他方の走行電動機をそれぞれ正転、逆転、停止
等の制御を行い、走行方向を任意に制御すると共に、例
えば、電源用電池（３）の電圧低下を検知して、フロア
電動機（５）の高速運転用接点（２６）を開放して低速
運転用接点（２７）を投入して、抵抗器（２９）を介し
て給電して低速運転する等の制御を行う。図において、
（３０）は端子台であり、各電動機と制御用継電器接点
との接続の中介をするものである。

このような構成において、第４図の動作フローチャート
に示すように、メインスイッチ（１９）を投入してから
走行スイッチ（２０）を投入して同時に図示しないタイ
マのカウントを始める一方、演算素子（２８）を初期化
する。ここでスタートしていない場合は演算素子（２８
）の再初期化が行われ、第１、第２の継電器（２１）、
（２３）が動作して切換接点（２２ａ）、（２２ｂ）、
（２４ａ）、（２４ｂ）が閉路して、走行電動機（１３
）、（１４）が正転して、スタートすると第３の継電器
（２５）が作動して接点（２６）または（２７）が閉路
してブロア電動機（５）が始動する。その後ＥＮＤ条件
がある場合は再び初期設定段階にもどるが、ＥＮＤ条件
がなく、いずれの接触センサ（１６）、（１７）、（１
８）も接触感知していない場合は、自走掃除機（２）は
直進で前進運転を続ける。

自走掃除機（２）がフロア電動機（５）、一方の走行電
動機（１３）及び他方の走行電動機（１４）を回転させ
て直進して自走掃除走行をしている最中に、右前の右障
害物センサ（１６）が壁面に接触するなどして接触感知
すると、その信号は演算素子（２８）に入力される。す
ると演算素子（２８）は第１の継電器（２１）と第２の
継電器（２３）を制御して切換接点（２２ａ）、（２２
ｂ）と（２４ａ）、（２４ｂ）を逆転側に切り換えて、
再走行電動機（１３）、（１４）を逆転して一定時間後
退させる。その後演算素子（２８）は再走行電動機（１
３）、（１４）の逆転を解除してから、右側の一方の走
行電動機（１３）のみを正転させるか、あるいは、一定
時間後退の後に、右側の一方の走行電動機（１３）のみ
を正転側に切り換えることにより、自走掃除機（２）の
方向を左側（反時計方向）に変更し、その後再び直進自
走掃除走行に移る。

直進自走掃除走行中に、左前部の左障害物センサ（１７
）が接触感知した場合は、同様にして演算素子（２８）
は、自走掃除機（２）の進行方向を右側（時計方向）に
変更するように制御する。

これらの動作の繰り返しにより、６畳間で約２０分、８
畳間で約２５分で掃除することができた。

第５図はこの発明による右（時計方向）旋回角１０＠、
左（反時計方向）旋回角７０″固定旋回角度の回転プロ
セスの場合のフローチャートである。

図において、右障害物センサ（１６）または左障害物セ
ンサ（１７）が接触検知すると、演算素子（２８）内に
内蔵する走行メモリは停止モードとなり、その後所定停
止時間を経過すると、走行メモリは後退モードに移り、
所定時間後退した後は前進回転モードに移行するのであ
るが、この−連のフローが左障害物センサ（１７）の接
触検知によるものである時は時計方向モードであるので
、右１０＠の旋回をするように、例えば左走行車輪（１
１）をＴ１時間だけ前進させる（右走行車輪停止）。

同様に、右障害物センサ（１６）の接触検知の場合は、
反時計方向（左）旋回のために、右走行車輪（１１）を
１２時間前進させ、左７０″旋回する。その後、再走行
車輪（１１）を前進回転させて、直進走行に移る。

第６図は、交互旋回角度による回転プロセスの場合の実
施例のフローチャートである。この場合、右障害物セン
サ（１６）または左障害物センサ（１７）が接触検知す
ると、自走掃除機（２）の制御部（１５）に設けた演算
素子（２８）に内蔵した走行メモリは、停止モードとな
り、所定時間後には、後退モードとなり、その後走行メ
モリは前進回転モードとなる。

そこで、演算素子（（２８）は、左右のいずれかの回転
回数が所定回数、例えば５回までは、いずれかの側の走
行車輪（１１）をＴ秒間前進運転していずれかの方向に
旋回するように制御する。

その後所定回数、例えば５回を過ぎると６回目から１０
回目までは、いずれかの走行車輪（１１）を６１秒間だ
け多く、前進運転して、それに応じた角度だけ旋回する
ように指示する。

そして、右障害物センサ（１６）が接触感知した場合、
左方向（反時計方向）に所定時間、すなわち１時間だけ
右側走行車輪（１１）を前進運転して所定角度の左旋回
を行い、左障害物センサ（１７）が接触感知した場合は
、左側走行車輪（１１）をＴ秒間前進運転させて所定角
度だけ右旋回をするのであるが、最初から数えて所定回
敷石または左に旋回した後は、前記のごとく、６回目か
らは６１時間の付加が指令されるので、その分だけ余分
に旋回する。

その後１１回目から１５回目は元の１秒間に相当する分
だけ旋回し、１６回目から２０回目は再び６１時間付加
されてＴ＋ΔＴ時間だけの分旋回することになり、これ
を繰り返して有効に高い有効掃除率で掃除する。

この発明によれば、上記の他旋回角を任意に、例えば乱
数表に従って任意の旋回角で旋回して高い有効掃除率で
自走掃除することができる。

前記の通りこの発明によれば、障害物センサからの検出
信号により自走方向を変更しながら床面を自走し掃除す
る自走掃除機の制御方法において、前記自走掃除機の前
部に設けられ障害物との衝突を検知する左右一対の障害
物センサからの信号により前記自走掃除機を停止させる
停止プロセスと、前記左右の障害物センサのうち、左障
害物センサからの信号に対しては前記自走掃除機を時計
方向に所定角度回転させ、右障害物センサからの信号に
対しては前記自走掃除機を反時計方向に所定角度回転さ
せる回転プロセスとを有し、前記回転角度に変化を交え
て掃き残しなく掃除することができることを特徴とした
自走掃除機の制御方法により、安い構成部品によって充
分な有効掃除率を得ることができる。

〔発明の効果コ この発明は以上説明した通り、右前部の右障害物センサ
と左前部の左障害物センサと、これらのセンサの信号に
基づいて、演算素子を介して、左右の個々の走行電動機
を制御して停止、旋回運転するようにし、停止プロセス
と、回転プロセスとをプログラムしたので、多種類のセ
ンサや操舵装置が不要となるので、制御回路が簡単で安
価になり、しかも所要の掃除率を達成できる自走掃除機
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す自走掃除機の斜視図
、第２図はセンサ配置を示す平面図、第３図はこの発明
の自走掃除機の接続図、第４図はこの発明による自走掃
除機の動作のフローチャート図、第５図は左右固定旋回
角度運転の場合の実施例を示す停止・回転プロセスのフ
ローチャート図、第６図は所定検知回数毎に交互に旋回
角度を変更する場合の実施例を示す停止・回転プロセス
を示すフローチャート図である。 図において、（１）は電動掃除手段、（２）は自走掃除
機、（３）、（４）は電源用電池、（５）はブロア電動
機、（６）はブロア、（７）は紙パツク、（８）はハウ
ジング、（９）はホース、（１０）は吸引ノズル、（１
１）は走行車輪、（１２）は台車、（１３）は一方の走
行電動機、（１４）は他方の走行電動機、（１５）は制
御部、（１６）は右障害物センサ、（１７）は左障害物
センサ、（１８）は後部障害物センサ、（１９）はメイ
ンスイッチ、（２０）は走行スイッチ、（２１）は第１
の継電器、（２２）、（２４）は切換接点、（２３）は
第２の継電器、（２５）は第３の継電器、（２６）、（
２７）は接点、（２は演算素子、 （２９）は抵抗器、 は 端子台である。 なお、 図中、 同一符号は同一、 又は相当部分を 示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （外２名） 賞オセ任ｑ１１７ｔｓ多毫υ］ 第 図 第 図 旧＝往部Ｆｌｆ甥センプ セＶす配置ｍ プＣ方ｔｓ（’ｒすｆ）ｔｈｆ乍７Ｏ−ｆｐＪ第 図 丘石国χ託Ｂ角４のフローチセート 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 障害物センサからの検出信号により自走方向を変更しな
   がら床面を自走し掃除する自走掃除機の制御方法におい
   て、 前記自走掃除機の前部に設けられ障害物との衝突を検知
   する左右一対の障害物センサからの信号により前記自走
   掃除機を停止させる停止プロセスと、 前記左右の障害物センサのうち、左障害物センサからの
   信号に対しては前記自走掃除機を時計方向に所定角度回
   転させ、右障害物センサからの信号に対しては前記自走
   掃除機を反時計方向に所定角度回転させる回転プロセス
   と、 を有し、前記回転角度に変化を与えて掃き残しなく床面
   を掃除することができることを特徴とした自走掃除機の
   制御方法。