JPH0453515A - 自走式掃除機 - Google Patents

自走式掃除機

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JPH0453515A
JPH0453515A JP2163301A JP16330190A JPH0453515A JP H0453515 A JPH0453515 A JP H0453515A JP 2163301 A JP2163301 A JP 2163301A JP 16330190 A JP16330190 A JP 16330190A JP H0453515 A JPH0453515 A JP H0453515A
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charger
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小林　保道
Hidetaka Yabuuchi
秀隆 藪内
Osamu Eguchi
修 江口
Shinji Kondo
信二 近藤
Haruo Terai
春夫 寺井
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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、清掃機能と移動機能とを備え、自動的に清掃
を行なう自走式掃除機に関するものである。
従来の技術 従来より、掃除機に移動機能を付加して清掃時の操作性
の向上を図った掃除機が開発されている。特に最近では
、これにマイクロコンビエータと各種センサ類を搭載し
た、いわゆる自立誘導型の自走式掃除機の開発も行なわ
れている。
この種の自走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸
込みノズルやブラシ等を備え、移動機能としてモータで
駆動される走行輪や操舵輪等を有し、本体の位置を認識
する位置認識手段と走行時の障害物を検知する障害物検
知手段とにより、清掃区域内を塗りつぶすように移動し
て清掃区域全体を清掃するものである。
発明が解決しようとする課題 このような従来の自走式掃除機では、以下に示すような
課題があった。
すなわち、 １、従来の自走式掃除機では、本体に内蔵されたバッテ
リー等の電源を用いて自動清掃するが、バッテリーの充
電に関しては、本体を充電器の位置まで運んでいき、コ
ードを接続して充電するものであった。このため、自走
式掃除機をすべて自動で運転することが不可能であった
。
２、また、従来の自走式掃除機では、本体のスタート点
からの相対位置認識のみに頼って移動経路を決定する方
式であり、広い清掃区域を移動する時などに相対位置認
識がずれると清掃経路がずれたり、スタート点を見失っ
たりしていた。
３、また、自動充電の時に充電器と本体との接続は電極
による接点構成がとられており、電極端子間の位置決め
に精度を要するばかりでなく電極端子が露出するため安
全性の面と信頼性の面で課題となっていた。
４、また、従来の自走式掃除機では、本体の幅より狭い
通路や家具のすきま等の清掃を行なうことは不可能であ
り、このような未清掃部分を清掃するためには吸込みホ
ースを有する通常の掃除機を別に必要としていた。
５、また、清掃区域は予めプログラムする等で指定しな
ければならず、指定の場所を清掃する手段がなかった。
そこで、本発明は充電器の位置から清掃を開始して自動
清掃を行った後、充電器位置に戻り自動充電する自走式
掃除機を実現することを第１の目的としている。
第２の目的は、充電器への自走式掃除機本体の誘導を確
実にすると共に、充電器への誘導手段を追加することに
より、清掃に対する移動経路の決定精度を向上させるこ
とにある。
第３の目的は、充電器への自走式掃除機本体の誘導を確
実にし、充電器への誘導手段を追加することにより、清
掃に対する移動経路の決定精度を向上させると共に、誘
導手段の同誘導磁界を利用して無接点で充電することに
ある。
第４の目的は、手動でも清掃でき、清掃後は自動的に充
電する自走式掃除機を実現することにある。
また第５の目的は、手動清掃を利用して特定の清掃区域
を指定することにある。
課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成する第１の発明は、自走式掃除機
に清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部の障害
物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の移動方
向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を検出す
る移動距離検出手段と、電源と、充電手段と、本体全体
の制御を行う判断処理手段とを備え、前記判断処理手段
は清掃終了後に本体が外部に設置された充電器の位置に
戻り自動充電する制御部を有するものである。
また第２の目的を達成する第２の発明は、自走式掃除機
に清掃手段と、走行手段およシ操舵手段と、外部の障害
物を検出する障害物検出手段と、本体の移動方向を検出
する方向検出手段と、本体の移動距離を検出する移動距
離検出手段と、電源と、外部に設置された充電器内に設
けられた誘導手段からの出力を検出する誘導検出手段と
、充電手段と、本体全体の制御を行う判断処理手段とを
備え、周囲の壁に沿い清掃区域を一周し隅清掃を行う壁
沿い移行と、清掃開始点に設置された充電器位置を検出
して一旦充電器位置に戻り清掃区域を認識する清掃開始
原点認識と、次に清掃領域内を清掃移動し清掃終了判断
する内部清掃と、次に再び壁に沿って移動し充電器位置
を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、この後の
自動充電とを行うものである。
また第３の目的を達成する第３の発明は、自走式掃除機
に清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部の障害
物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の移動方
向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を検出す
る移動距離検出手段と、電源と、外部に設置された充電
器内に設けられ誘導磁界を発生する誘導手段からの出力
を検出する誘導検出手段と、前記誘導手段から充電電力
を受ける充電手段と、本体全体の制御を行う判断処理手
段とを備え、周囲の壁に沿い清掃区域を一周し隅清掃を
行う壁沿い移行と、清掃開始点に設置された充電器位置
を検出して一旦充電器位置に戻り清掃区域を認識する清
掃開始原点認識と、次に清掃領域内を清掃移動し清掃終
了判断する内部清掃と、次に再び壁に沿って移動し充電
器位置を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、こ
の後の前記誘導磁界を利用した誘導充電とを行うもので
ある。
また第４の目的を達成する第４の発明は、自走式掃除機
に清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部の障害
物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の移動方
向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を検出す
る移動距離検出手段と、電源と、外部に設置された充電
器内に設けられ誘導磁界を発生する誘導手段からの出力
を検出する誘導検出手段と、前記誘導手段から充電電力
を受ける充電手段と、吸込みホースの導出口と、導出口
に接続された吸込みホースの状態を検出する吸込みホー
ス状態検出手段と、本体全体の制御を行う判断処理手段
とを備え、吸込みポースの状態で本体を自走と、ホース
を外すと壁を探索と、この後壁に沿って移動し充電器位
置を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、この後
に前記誘導磁界による誘導充電とを行うものである。
更に、第５の目的を達成する第５の発明は、自走式掃除
機に自走式掃除機に清掃手段と、走行兼操舵手段と、外
部の障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体
の移動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離
を検出する移動距離検出手段と、電源と、外部に設置さ
れた充電器内に設けられた誘導手段からの出方を検出す
る誘導検出手段と、充電手段と、吸込みポースの導出口
と、導出口に接続された吸込みポースの状態を検出する
吸込みホース状態検出手段と、本体全体の制御を行う判
断処理手段とを備え、吸込みポースによる本体の誘導で
清掃開始点に設置された充電器位置から本体を誘導、再
び充電器位置を検出するまでの本体の移動した区域を清
掃区域として認識するものである。
作用 第１の発明による自走式掃除機は、清掃終了後外部清掃
スタート位置に設置された充電器の位置に戻り、充電手
段で自動充電する。
第２の発明による自走式掃除機は、周囲の壁に沿い清掃
区域を一周し隅清掃を行ない、清掃開始点に設置された
充電器位置を検出して一旦充電器位置に戻り清掃区域を
認識し、清掃領域内を清掃移動し清掃終了判断すると、
再び壁に沿って移動し充電器位置を再び検出して充電器
位置に戻り、この後に自動充電する。
第３の発明による自走式掃除機は、周囲の壁に沿い清掃
区域を一周し隅清掃を行ない、清掃開始点に設置された
充電器位置を検出して一旦充電器位置に戻り清掃区域を
認識し、清掃領域内を清掃移動し清掃終了判断すると、
再び壁に沿って移動し充電器位置を再び検出して充電器
位置に戻り、この後に誘導磁界を利用して誘導充電する
。
第４の発明による自走式掃除機は、吸込みホースを使用
して手動で清掃でき、使用者が吸込みホースを引っ張る
と吸込みホースの状態を吸込みホース状態検出手段で検
出して、本体を吸込みホースに追随移動すると共に、清
掃終了後はホースを外すと自動的に充電器位置に戻り、
自動充電する。。
第５の発明による自走式掃除機は、吸込みホースを使用
して手動で清掃する要領で、使用者が吸込みホースを引
っ張ると吸込みホースの状態を吸込みホース状態検出手
段で検出して、本体を吸込みホースに追随移動させ、清
掃開始点に設置された充電器位置から本体を誘導し、再
び充電器位置を検出するまでの本体の移動した区域を清
掃区域として認識し、指定の場所を清掃可能とする。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図〜第４図は本発明の自走式掃除機の全体構成を示
す。底面が略円形を成す自走式掃除機の本体１の内部に
は、電動送風機２、集塵室３、この集塵室３の内部に設
けたフィルタ４からなる掃除機の基本的な部分の他に次
のようなものが設けられている。５は本体１の底部の直
径部のほぼ全体にわたって設けた床ノズルで、駆動モー
タ６で駆動される回転ブラシからなるアジテータ７を備
え、電動送風機２〜アジテータ７で清掃手段を構成して
いる。本体１の上部には、吸い込みホースの導出口であ
るホース取付台８を設け、第３図に示すように吸い込み
ホース９が着脱自在に取り付けられる構成としている。
１０は電動送風機２の吸引側を床ノズル５の側と吸込み
ホース９の側のいずれかに切り換える空気通路切換装置
で、下方に床ノズル接続パイプ１１が取り付けられ、そ
の先端が床ノズル５に接続されており、上方には吸込み
ホース接続パイプ１２が取り付けられホース取付台８を
介して吸込みホース９に接続されている。１３はホース
取付台８を外部からおおう取付台カバーで、屈曲自在の
材料からなり、本体１の外壁に摺動自在に取り付けられ
、開閉自在になっている。そして空気通路切換装置１０
はこの取付台カバー１３と連動し、取付台カバー１３を
閉じた状態では電動送風機２の吸引側は床ノズル５の側
になっている。この取付台カバー１３の上部に設けたっ
まみ１４を手で矢印Ａの方向にスライドさせて開くと、
吸引側が吸込みホース９の側に切り換わるものである。
１５．１６は床ノズル５の前方に設けた走行駆動部１７
に取り付けられた走行輪で、図には示していない減速機
を介して走行モータ１８によって駆動される。１９．２
０は床ノズル５の後方に回転自在に取り付けられた従軸
である。走行駆動部１７はこれに取り付けられた操舵軸
２１および操舵減速機２２を介して操舵モータ２３によ
って駆動されており、これによって左右に回転し走行方
向が変えられる。以上の１５〜２３によって走行手段お
よび操舵手段を構成している。２４は走行モータ１８の
回転速度を検出するロータリエンコーダであり、２５は
同じくロータリエンコーダで、操舵モータ２３の回転速
度を検出する。ロータリーエンコーダ２４は走行モータ
１８の回転速度を検出することによって、減速機を介し
て走行輪１５．１６の回転速度を検出し、移動距離検出
手段となっている。
２６は本体１の方向を検知する方向検鳥センサで、本実
施例ではレートジャイロを用い、方向検出手段とじでい
る。そして、ロータリーエンコーダ２４が検出した回転
速度および方向検出センサ２６が検出した本体１の方向
から本体１の走行距離および走行方向を検出して、移動
開始点からの相対位置を認識するようにしている。２７
．２８は本体１の周囲に設けた超音波測距センサで、障
害物までの距離を計測する。また２９は本体１の外周に
取り付けたバンパーで、内部に接触センサを備え、障害
物に接触したことを検出する。超音波測距センサ２７．
２８とバンパー２９の接触センサとで障害物検出手段を
構成している。３０は走行駆動部１７の前方に取り付け
られた超音波センサからなる床面センサで、超音波の床
面での反射状態により床面がじゅうたんであるかベアフ
ロアであるかの味質の判別と同時に床に段差があるかど
うかを検出する。すなわち、この床面センサ３０は段差
検出手段と床面判別手段を兼ねている。３１は床ノズル
接続パイプ１１に取り付けられたフォトインタラプタか
らなるゴミ通過センサで、床ノズル接続パイプ１１内を
通過するゴミの量を検出する。上記床面センサ３ｏの床
面判別手段とゴミ通過センサ３１とで清掃条件検出手段
を構成している。３２は吸込みホース９の本体１からの
導出方向を検出するホース方向検出センサで、本実施例
ではポテンショメータを用いている。３３は吸込みホー
ス９が引っ張られたことを検知するホース引張力検出セ
ンサで、ポース取付台８の変位をスイッチで検出してい
る。このポース方向検出センサ３２とホース引張力検出
センサ３３とで吸込みホース状態検出手段を構成してい
る。３４は空気通路切換装置に設けた状態検出スイッチ
で、取付台カバー１３の開閉状態を検出する。また、１
００はサーチコイルであり、外部に設置された充電器１
０１内に設けられ誘導磁界を発生する誘導手段１０２か
らの出力を検出する誘導検出手段である。１０３は誘導
手段１０２の磁界を用いて誘導により電力を受給するた
めの誘導コイルであり、充電手段としている。
３５は全体の制御を行なう制御回路で、信号回路部と駆
動回路部とを分離し本体１の左右に振り分けて配置し、
判断処理手段を構成している。３６は２個の蓄電池から
なる電源で、走行駆動部１７の上部に配置して重量バラ
ンスにより走行輪１５．１６のスリップを極力抑えてい
る。３７は操作部で、操作スイッチ３８と表示ランプ　
ブザー等の表示器３９とを備える。
次に、第５図は本実施例のシステムブロック図で、マイ
クロコンビエータからなり判断処理手段を構成するメイ
ンプロセッサ４０に対しての信号の入出力を示している
。４１〜４４は１チツプマイクロコンピユータからなる
サブプロセッサでパスライン４５を介してメインプロセ
ッサ４０と接続している。清掃制御用のサブプロセッサ
４１は、床面センサ３０、ゴミ通過センサ３１、状態検
出スイッチ３４および操作部３７の操作スイッチ３８か
らの入力処理と、電動送風機２、駆動モータ６と接続す
る駆動回路４６および操作部３７の表示器３９への出力
処理を行なう。障害物検出用のサブプロセッサ４２は、
超音波測距センサ２７．２８およびバンパー２９接触セ
ンサと増幅器４７を介して接続している。４３は走行モ
ータ制御用のサブプロセッサで、走行モータ１８とロー
タリーエンコーダ２４と接続するモータ制御回路４８お
よび床面センサ３０．ホース引張力検知センサ３３と接
続している。操舵モータ制御用のサブプロセッサ４４、
操舵モータ２３とロータリーエンコーダ２５と接続する
モータ制御回路４９およびホース方向検知センサ３２並
びにサーチコイル１００と接続している。この走行モー
タ制御用のサブプロセッサ４３と操舵モータ制御用のサ
ブプロセッサ４４とが移動制御用のサブプロセッサにな
る。この他、メインプロセッサ４０のパスライン４５に
は、入力ポート５０を介して方向検知センサ２６の積分
器５１と、プログラムおよびデータを記憶する記憶装置
５２と、時間を計測するタイマー５３が接続している。
第５図では図示しないが、電源３６はこのシステム全体
に電力を供給しており、誘導コイル１０３に電源３６の
電圧以上の電圧が誘起されると自動的に充電を行うもの
である。
以上のように構成した自走式掃除機において、第６図の
移動動作図も参照しながら第１の実施例の自動清掃動作
を説明する。
四方を壁１０４に囲まれた部屋を清掃させる場合には、
充電器１０１の位置にある吸込みホース９を取り外した
本体１の操作スイッチ３８を操作する。この状態では取
付台カバー１３は閉じているので空気通路切換装置１０
により電動送風機２の吸引側は床ノズル５の側に切り換
わっている。
操作スイッチ３８が操作されると、メインプロセッサ４
０は清掃制御用のサブプロセッサ４１に清掃開始指令を
出すと同時に走行モータ制御用のサブプロセッサ４３と
操舵モータ制御用のサブプロセッサ４４とに移動指令を
出し、電動送風機２が作動し、走行モータ１８が駆動さ
れ本体１が走行し、清掃を開始する。
移動経路決定の基本動作は、メインプロセッサ４０で行
い、清掃対象床面を正方形のブロック地図として記憶装
置５２に用意し、このブロック地図上を優先順位の高い
ブロック順（第６図に示すように本実施例では、優先順
位を西・南・北・東としている）に移動するものである
。また、メインプロセッサ４０は方向検出センサ２６と
ロータリーエンコーダ２４の検出信号をサブプロセッサ
４３を介して受は取り、移動開始点からの本体１の相対
位置を認識しブロック上を通過したら既通過ブロックと
して認識する。更に、超音波測距センサ２７，２８およ
びバンパー２９の接触センサからの検出信号があると障
害物検知用のサブプロセッサ４２より受は取りながら、
障害物１０５があるために移動できないブロックも既通
過ブロックとして認識する。メインプロセッサ４０は、
前記基本動作に加えて、既通過ブロック上は移動しない
条件で移動経路を決定し、走行モータ制御用のサブプロ
セッサ４３と操舵モータ制御用のサブプロセッサ４４と
に移動指令を出す。この条件に従い、本体１は清掃開始
点Ｂからスタートし、前方が！！１０４である６点に来
ると前方へは進めないので、方向転換し、同様に前方に
障害物１０５が来た場合も回避しながら部屋を移動し床
面の清掃を続ける。障害物１０５の側面を通過した点り
では優先順位の高い西側に進めるので移動経路を変更し
、Ｅ点では前方が既通過ブロックであるので方向転換し
、清掃を続ける。Ｆ点まで来ると、これ以上進めないの
で、清掃を終了する。
本実施例では、−旦バツクした後、優先順位の高いブロ
ックの方向に移動し、スタート点Ｂに向かうが、この際
次回の清掃に備えて出発し易いようにＧ点で方向転換し
て充電器１０１に戻るように制御される。ここで、第４
図のように充電器１０１内に設けられた誘導磁界を発生
する誘導手段１０２と本体１の後部に設けた誘導コイル
１０３が正対し、充電が開始される。本実施例では誘導
充電を示したが、電極端子を設けて充電手段としてもよ
いことはいうまでもない。
また、本体１の移動中に床面に階段などの段差が前方に
現れた場合は、床面センサ３０からの段差検出信号を走
行モータ制御用のサブプロセッサ４３が受は取り、直ち
に走行モータ１８を停止させた後、これをメインプロセ
ッサ４０に知らせ、新たな移動指令を受取り段差を回避
する。この場合も、障害物検出と同様に既通過ブロック
として記憶装置５２のブロック地図に記憶している。ま
た、この自動清掃動作中は、床ノズル５から吸引される
ゴミ量がゴミ通過センサ３１で検知され、清掃制御用の
サブプロセッサ４１は吸引されるゴミ量が少なければ電
動送風機２の吸引力を小さくし、多ければ吸引力を大き
くするよう制御するので、清掃能力を落とすことなく電
源３６の無用な消耗を防止するとともに吸引時の騒音も
最小になる。また同時に清掃制御用のサブプロセッサ４
１は床面センサ３０の床面判別信号を入力し、床面がじ
ゅうたんであれば駆動モータ６を制御してアジテータ７
を回転させ、ベアフロアであれば回転を停止させる。し
たがって、異なる床材が組合わさった場所であっても連
続的に清掃ができる。
このように、メインプロセッサ４０は清掃の開始・終了
の指令を出すだけで、清掃制御用のサブプロセッサ４１
が床面センサ３０の床面判別手段とゴミ通過センサ３１
からなる清掃条件検知手段からの出力信号によって電動
送風機２またはアジテータ７の駆動モータ６を制御する
ので、メインプロセッサ４０が障害物データを見落とし
たり指令を出すのが遅れたりすることはない。
次に、第７図の移動動作図も参照しながら自動清掃動作
を説明する。四方を壁１０４に囲まれた部屋を清掃させ
る場合には、充電器１０１の位置にある本体１の操作ス
イッチ３８を操作する。操作スイッチ３８が操作される
と、メインプロセッサ４０は清掃制御用のサブプロセッ
サ４１に清掃開始指令を出すと同時に走行′モータ制御
用のサブプロセッサ４３と操舵モータ制御用のサブプロ
セッサ４４とに移動指令を出し、電動送風機２が作動し
、走行モータ１８が駆動され本体１が走行を開始する。
走行中は、メインプロセッサ４０は超音波測距センサ２
７，２８およびバンパー２９からの検出信号に基づいた
障害物データを障害物検知用のサブプロセッサ４２より
受は取りながら移動経路を決定し、走行モータ制御用の
サブプロセッサ４３と操舵モータ制御用のサブプロセッ
サ４４とに移動指令を出す。移動指令を受は取った走行
モータ制御用のサブプロセッサ４３および操舵モータ制
御用のサブプロセッサ４４はそれぞれ、走行モータ１８
を駆動制御することにより前進、停止、後退を繰り返し
、操舵モータ２３を駆動制御することにより走行方向を
変更し、本体１は部屋の周囲の壁１０４に沿って移動し
ながら壁１０４で囲まれた床面の隅清掃を行なう。この
ような走行中は、前述した移動開始点Ｈからの相対位置
認識により移動軌跡を認識し、これを記憶装置５２に記
憶している。
周囲のＷ２Ｏ３に沿って１周移動すると、充電器１０１
の位置（清掃開始点Ｈ）に到達する。ここで充電器１０
１内部の誘導手段１０２の発生する誘導磁界をサーチコ
イル１００で検出し、サブプロセッサ４４を介してメイ
ンプロセッサ４０に伝え、メインプロセッサ４０は走行
用のサブプロセッサ４３と操舵用のサブプロセッサ４４
に指令を出して充電器１０１の位置に本体１を誘導し、
充電器１０１と本体１とを正対させて再度スタート時点
の方向を向けて方向修正を行ない、清掃開始原点として
認識する。この動作により、清掃開始点Ｈからの相対位
置検出がずれても正確に清掃開始原点が認識できると共
に改めてこの時点でスタート時点の正確な方向が決めら
れるので、より正確に移動でき、清掃のやり残しがなく
せるものである。
充電器１０１の位置への本体１の誘導は、第８図に示す
ごとくである。サーチコイル１００は、磁界強度検出用
コイル１０６と磁界方向検出用コイル１０７とで構成さ
れ、磁界強度検出用コイル１０６の出力に従って充電器
１０１への本体１の誘導を開始し、磁界方向検出用コイ
ル１０７の出力に従って本体１を磁力線１０８に沿って
充電器１０１へ誘導する。
第７図のように部屋を一周し終わると、先の自動清掃と
同様に、この移動区域内部を清掃区域と判断し、この清
掃区域内をくまなく走行して清掃区域全体を自動清掃す
る。
清掃が終了した点ｉからは、電動送風機２を停止させて
本体１を再び壁１０４に沿って移動し、充電器１０１に
到達すると外周清掃時と同様に充電器１０１に本体１を
正対させ、誘導コイル１０３で自動充電する。本実施例
では誘導充電を示したが、電極端子を設けて充電手段と
してもよいことはいうまでもなく、充電手段については
制限しない。
第３の実施例については第２の実施例において、本体１
を誘導するための誘導手段１０２の誘導磁界を２重に利
用し、本体１を充電器１０１に誘導すると同時に、同じ
誘導手段１０２の出力で誘導手段１０２と正対する本体
ｌ内部の位置に設けた誘導コイル１０３で電源３６への
充電電力も得て自動充電するということにある。
次に、第４の実施例の動作を第９〜１１図も参照しなが
ら説明する。
自動清掃では清掃できない部分、例えば家具と家具のす
きまや机の上などを清掃する場合は、吸込みホース９を
本体１に取り付ける。取付台カバー１３を開くと空気通
路切換装置１０により電動送風機２の吸引側は吸込みホ
ース９の側に切り換わり吸込みホース９での清掃が可能
になる。吸込みホース９に設けた手元スイッチ（図示せ
ず）により電動送風機２の０Ｎ１０ＦＦを行ない通常の
掃除機と同様に手動で清掃できる。このとき、吸込みホ
ース９を引っ張るとホース引張力検出センサ３３が作動
し、これにより走行モータ制御用のサブプロセッサ４３
は走行モータ１８を駆動して、本体１を第１０図のごと
く引っ張られた時間に１．３ｍｓ加えた時間だけ走行さ
せる。同時に、操舵モータ制御用のサブプロセッサ４４
は吸込みホース９の本体１に対する導出方向θｉをホー
ス方向検出センサ３２により検出し、常に本体１に対す
る走行方向θ０が吸込みホース９の導出方向と一致する
ように操舵モータ２３を駆動制御する。このように、手
動清掃時には、移動制御用のサブプロセッサすなわち走
行モータ制御用のサブプロセッサ４３と操舵モータ制御
用のサブプロセッサ４４は、吸込みホース検出手段すな
わちホース引張力検知センサ３３とホース方向検知セン
サ３２の信号を直接入力できるので迅速な処理が可能と
なり使用者の後を遅れることなく追随移動できるととも
にメインプロセッサ４ｏへの負担は全くない。
また、走行前方に障害物があるときは超音波測距センサ
２７．２８またはバンパー２９によりこれを検出して停
止する。したがって、吸込みホース９を用いれば本体１
はいつも使用者の後を追随移動するので、本体１の重量
は通常の掃除機より大きいにもかかわらず、その移動に
要する操作力は非常に小さい。第１１図では、手動清掃
時の一連の動作について説明する。壁１０４に囲まれた
部屋の隅に配置した充電器１０１の位置Ｊにある本体１
を上記手動清掃で移動させ、Ｋ点で終了すると、吸い込
みホース９を本体１から外し取付台カバー１３を閉じ、
操作スイッチ３８を操作すると、本体１は直進してＬ点
で壁１０４を検出する。Ｌ点からは、第２の技術手段と
同様に本体１は壁１０４に沿って移動し、充電器１０１
の位置Ｊで充電器１０１に誘導され、正対して自動充電
状態にはいる。
次に、第５の実施例の動作を第１２図も参照して説明す
る。
清掃区域の教示は、充電器１０１の位置にある本体１に
吸込みホース９を取り付けた状態にして一旦上記の手動
清掃モードにし、操作スイッチ３８を操作して教示モー
ドに切り換える。このモードは見かけの動作は手動清掃
時と全く同様であるが、本体１を吸込みホース９の方向
に追随移動させた移動軌跡を清掃開始点からの相対位置
認識により認識し、記憶装置５２に記憶していく。教示
の終わりは、充電器１０１の近傍に本体１を誘導し、前
記磁界強度検出用コイル１０６の出力により充電器１０
１の近傍であることをメインプロセッサ４０が判断する
と、サブプロセッサ４１を介してブザー音を鳴らすので
操作者は認識できる（Ｍ点）。ここで吸込みホース９を
外し、取付台カバー１３を閉じ、操作スイッチ３８を操
作して再スタートすると一旦充電器１０１に本体１を誘
導し、本体方向を修正した後、これを清掃区域と判断し
て、この清掃区域内を障害物を回避しながらくまなく走
行して清掃区域全体を清掃する。Ｎ点まできて清掃を終
了すると本体１は直進して０点で壁１０４を検出する。
０点からは第２の実施例と同様に本体１はＷ２Ｏ３に沿
って移動し、充電器１０１に誘導され、正対して自動充
電状態にはいる。
発明の効果 以上のように本発明の自走式掃除機は、清掃終了後スタ
ート位置に設置された充電器の位置に戻り、自動充電す
るので完全自動清掃を可能とするものである。本実施例
では、操作スイッチにより清掃を開始させた例を示した
が、タイマー（第５図のタイマーによってもよい）によ
り定期的に清掃させることも可能である。
また、従来の自走式掃除機が本体のスタート点からの相
対位置認識のみに頼って移動経路を決定する方式に対し
て、本発明では外周清掃後−旦充電器位置を認識し、方
向修正を行うので、広い清掃区域を移動する時などには
相対位置認識にずれが発生し、スタート点を見失ったり
、進行方向のずれが生じたりして清掃のやり残しをおこ
すことがなくなると同時に、壁があれば確実に壁沿いで
充電器位置に戻ることができる。
また、本発明では充電器の発生する誘導磁界を本体の誘
導に利用するのみならず、誘導方式での充電にも利用す
ることにより、自動充電の時に充電器と本体との接続は
電極による接点構成をとる必要がなくなり、精度を要し
ていた電極端子間の位置決めが不要になり、電極端子が
露出しないため安全性と信頼性が向上する。
さらに本発明では吸込みホースを使用して手動でも清掃
できるので、本体の幅より狭い通路や家具のすきま等の
清掃を行なうことも可能となる。
さらにまた本発明では清掃終了後はホースを外すと自動
的に充電器位置に戻り、自動充電するので使いやすいも
のとなっている。更に、吸込みホースを使用して手動で
清掃する要領で、清掃区域を指定可能としたので、部分
清掃も可能となり、非常に使いかっての良い自走式掃除
機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す自走式掃除機の断面図、
第２図は同自走式掃除機の平断面図、第３図は同自走式
掃除機の側面図、第４図は同自走式掃除機の充電状態の
部分断面図、第５図は同自走式掃除機のシステムブロッ
ク図、第６図・第７図はそれぞれ同自走式掃除機の清掃
移動図、第８図は同自走式掃除機の充電器への誘導説明
図、第９図は同自走式掃除機における吸込みポース装着
時の平面図、第１０図は同自走式掃除機における手動移
動の動作アルゴリズムを示す図、第１１図・第１２図は
それぞれ同自走式掃除機における清掃移動例を示す図で
ある。 １・・・本体、２〜７・・・清掃手段（２・・・電動送
風機、３・・・集塵室、４・・・フィルタ、５・・・床
ノズル、６・・・駆動モータ、７・・・アジテータ）、
８・・・ホース取付台、９・・・吸込みホース、１５〜
２３・・・走行手段および操舵手段（１５，１６・・・
走行輪、１７・・・走行駆動部、１８・・・走行モータ
、１９．２０・・・従軸、２３・・・操舵モータ）、２
４・・・移動距離検出手段（ロータリーエンコーダ）、
２６・・・方向検出手段（方向検出センサ）、２７〜２
９・・・障害物検出手段（２７・２８・・・超音波測距
センサ、２９・・・接触センサ）、３２・・・ホース方
向検出センサ、３３・・・ホース引張力検出センサ、３
５・・・判断検出手段（制御回路）、３６・・・電源、
４０・・・メインプロセッサ、１００・・・誘導検出手
段（サーチコイル）１０３・・・誘導コイル。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名二＝１−ち
↓ち（−一わｔ壺＆ご乱乾嶽”ｌ　訣＝　裔第 図 第 図 繊 第 図 第 図 第 図 第１ 図 イＯ１ 工

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部の
    障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の移
    動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を検
    出する移動距離検出手段と、電源と、充電手段と、本体
    全体の制御を行う判断処理手段とを備え、判断処理手段
    は清掃終了後に本体が外部に設置された充電器の位置に
    戻り自動充電する制御部を含む自走式掃除機。 （２）充電は誘導充電とした請求項１記載の自走式掃除
    機。 （３）充電器位置に戻るリターンは本体を方向転換し後
    退させて行わせる請求項１記載の自走式掃除機。 （４）清掃手段を構成する床ノズルは、本体の底部の直
    径部のほぼ全体にわたって設けた請求項１記載の自走式
    掃除機。 （５）判断処理手段はマイクロコンピュータからなり、
    メインプロセッサーとサブメインプロセッサーからなる
    請求項１記載の自走式掃除機。 （６）掃除機の本体はタイマーにより一定周期ごとに自
    動的に清掃する請求項１記載の自走式掃除機。 （７）清掃する対象床面をブロック地図として記憶する
    記憶装置を設け、このブロック地図上を優先順位の高い
    ブロック順に本体を移行させて清掃する請求項１記載の
    自走式掃除機。 （８）既通過ブロックを記憶装置のブロック地図上に記
    憶させてなる請求項７記載の自走式掃除機。 （９）清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部の
    障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の移
    動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を検
    出する移動距離検出手段と、電源と、外部設置の充電器
    内に設けられた誘導手段からの出力を検出する誘導検出
    手段と、充電手段と、本体全体の制御を行う判断処理手
    段とを備え、周囲の壁に沿い清掃区域を一周し隅清掃を
    行う壁沿い移行と、清掃開始点に設置された充電器位置
    を検出して一旦充電器位置に戻り清掃区域を認識する清
    掃開始原点認識と、次に清掃領域内を清掃移動し清掃終
    了判断する内部清掃と、次に再び壁に沿って移動し充電
    器位置を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、こ
    の後の自動充電とを行う自走式掃除機。 （１０）清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部
    の障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の
    移動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を
    検出する移動距離検出手段と、電源と、外部設置の充電
    器内に設けられ誘導磁界を発生する誘導手段からの出力
    を検出する誘導検出手段と、前記誘導手段から充電電力
    を受ける充電手段と、本体全体の制御を行う判断処理手
    段とを備え、周囲の壁に沿い清掃区域を一周し隅清掃を
    行う壁沿い移行と、清掃開始点に設置された充電器位置
    を検出して一旦充電器位置に戻り清掃区域を認識する清
    掃開始原点認識と、次に清掃領域内を清掃移動し清掃終
    了判断する内部清掃と、次に再び壁に沿って移動し充電
    器位置を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、こ
    の後に前記誘導磁界を用いて自動的に誘導充電するよう
    にした自走式掃除機。（１１）清掃手段と、走行手段お
    よび操舵手段と、外部の障害物を検出する障害物検出手
    段と、掃除機の本体の移動方向を検出する方向検出手段
    と、本体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、電
    源と、外部に設置された充電器内に設けられ誘導磁界を
    発生する誘導手段からの出力を検出する誘導検出手段と
    、前記誘導手段から充電電力を受ける充電手段と、吸込
    みホースの導出口と、導出口に接続された吸込みホース
    の状態を検出する吸込みホース状態検出手段と、判断処
    理手段とを備え、吸込みホースの状態で本体を自走し、
    ホースを外すと壁を探索と、この後壁に沿って移動し充
    電器位置を再び検出して充電器位置に戻るリターンと、
    この後に前記誘導磁界を用いて自動的に充電するように
    した自走式掃除機。 （１２）清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部
    の障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の
    移動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を
    検出する移動距離検出手段と、電源と、外部設置の充電
    器と、前記充電器から充電電力を受ける充電手段と、本
    体全体の制御を行う判断処理手段とを備えるとともに、
    手動で操作する吸込みホースを本体に着脱自在に装備し
    た自走式掃除機。 （１３）清掃手段を構成する電動送風機の吸引側を床ノ
    ズル側と吸い込みホース側のいずれかに切り替え可能と
    した請求項１２記載の自走式掃除機。 （１４）清掃手段と、走行手段および操舵手段と、外部
    の障害物を検出する障害物検出手段と、掃除機の本体の
    移動方向を検出する方向検出手段と、本体の移動距離を
    検出する移動距離検出手段と、電源と、外部に設置され
    た充電器内に設けられた誘導手段からの出力を検出する
    誘導検出手段と、充電手段と、吸込みホースの導出口と
    、導出口に接続された吸込みホースの状態を検出する吸
    込みホース状態検出手段と、判断処理手段とを備え、吸
    込みホースによる本体の誘導で清掃開始点に設置された
    充電器位置から本体を誘導、再び充電器位置を検出する
    までの本体の移動した区域を清掃区域として認識する自
    走式掃除機。
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