JPH0496719A - 自走式掃除機 - 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 本発明はコードレスで清掃作業を行ないながら移動する
ことができる自走式掃除機に関するものである。

従来の技術 近年、清掃作業を行ないながら移動することができる自
走式掃除機の分野において、移動経路に従来以上に自由
度を持たせようとする技術開発が進んでいる。これらの
自走式掃除機では特開昭６０−９３５２２号公報に見ら
れるように、移動に必要な各種センサを搭載され、予め
定められた移動経路を移動するのではなく、自ら移動経
路を探索しながら移動するものがある。これらの無経路
で移動できる自走式掃除機すなわち清掃ロボットに於て
は、移動に制約を与えないために、電源コードを使用し
ないこと、すなわちバッテリーを搭載することが必須の
必要条件である。この場合搭載したバッテリーは定期的
に充電しなければならないのであるが、この充電は自動
で動く清掃ロボットであるにもかかわらず手動で行なわ
れている。

発明が解決しようとする課題 先に述べたように、無経路で動く自走式掃除機の充電方
式については、従来あまり考慮されていなかった。この
ため、搭載しているバッテリーを取り外して充電器で充
電したり、バッテリーを搭載したまま充電端子を接続し
て充電したり、人手を煩わす作業となっていた。又、充
電が終了した後前びこの自走式掃除機を動かす場合にも
人手が煩わされ、折角の自動で作業する清掃ロボットの
機能を半減させるものであった。また、自走式掃除機を
始動するにあたっては、常に始動ボタンを操作しな（で
はならず、人手を介さずに任意の時間に自動的に始動す
ることはできなかった。

本発明はこのような従来の構成が有していた課題を解決
しようとするもので、任意の時刻に自動的に始動できる
自走式掃除機を得ることを第一の目的としている。又、
清掃開始時刻と清掃修了時刻とを自走式掃除機本体側で
設定でき、清掃終了時に自走式掃除機本体が清掃区域に
残されて邪魔になる事態が生ずることを防ぐことができ
る自走式掃除機を得ることを第二の目的とするものであ
る。更に設定された清掃開始時刻が夜間である場合は、
自動的に清掃パワーを落し清掃時の騒音を低く抑えるこ
とのできる自走式掃除機を得ることを第三の目的として
いる。

課題を解決するための手段 前記第一の目的を達成するための第一の発明は、自走式
掃除機本体と、これとは別体の充電装置とを備え、前記
自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を移動させる操
舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障害物を検知す
る障害物検知手段と、これらの各種センサに基づいて前
記操舵兼駆動手段を制御する移動制御手段と、ファンモ
ータ等の清掃手段と、前記各手段に電力を供給するバッ
テリーと、自走式掃除機本体底面又は後面に設けた受電
及び信号伝達手段と、この受電及び信号伝達手段により
外部より受けた電圧を前記バッテリーに接続する充電回
路を有し、前記充電装置は、送電及び信号伝達手段と、
時刻を計時する計時手段と、設定時刻を記憶する記憶部
と、前記計時手段が計時した時刻と記憶部に記憶された
時刻とを比較し、両者が一致すれば送電及び信号伝達手
段を通じて前記自走式掃除機本体に信号を送る時刻比較
部とを有するものである。

又、第二の目的を達成するための第二の発明は、自走式
掃除機本体と、これとは別体の充電装置とを備え、前記
自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を移動させる操
舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障害物を検知す
る障害物検知手段と、これらの各種センサに基づいて前
記操舵兼駆動手段を制御する移動制御手段と、ファンモ
ータ等の清掃手段と、前記各手段に電力を供給するバッ
テリーと、時刻を計時する計時手段と、設定時刻を記憶
する記憶部と、前記計時手段が計時した時刻と記憶部に
記憶された時刻とを比較し両者が一致すれば前記移動制
御手段に信号を送る時刻比較部と、自走式掃除機本体底
面又は後面に設けた受電及び信号伝達手段と、この受電
及び信号伝達手段により外部より受けた電圧を前記バッ
チノーに接続する充電回路とを有し、前記充電装置は、
送電及び信号伝達手段を備えたものである。

更に第三の目的を達成するための第三の発明は、自走式
掃除機本体と、これとは別体の充電装置とを備え、前記
自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を移動させる操
舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障害物を検知す
る障害物検知手段と、本体周囲の環境を検知する環境セ
ンサと、これらの各種センサに基づいて前記操舵兼駆動
手段を制御する移動制御手段と、ファンモータ等の清掃
手段と、前記各手段に電力を供給するバッテリーと、自
走式掃除機本体底面又は後面に設けた受電及び信号伝達
手段と、この受電及び信号伝達手段により外部より受け
た電圧を前記バッテリーに接続する充電回路とを有し、
前記充電装置は、送電及び信号伝達手段と、時刻を計氏
神キる計時手段と、設定時刻を記憶する記憶部と、前記
計時手段が計時した時刻と記憶部に記憶された時刻とを
比較し両者が一致すれば送電及び信号伝達手段を通じて
前記自走式掃除機本体に信号を送る時刻比較部とを有す
るものである。

作用 前記した第一の発明は、充電装置に備えた時刻比較部が
使用者が設定した使用開始時刻を記憶している記憶部に
記憶された時刻と計時手段が計時した時刻とを比較し、
両者が一致すれば、送電及び信号伝達手段を通じて、自
走式掃除機本体の受電及び信号伝達手段に信号を送信す
る。この信号を自走式掃除機本体が有している移動制御
手段が受けて、始動を開始できるもので、任意の時刻に
清掃を開始することができるものである。

又第二の発明は、計時手段・記憶部・時刻比較部を自走
式掃除機本体が有し、自走式掃除機本体側で設定した時
刻で清掃を開始することができる。又、時刻比較部が、
記憶部に記憶された第二の時刻と計時手段が計時した時
刻とを比較し両者が一致すれば移動制御手段に信号を送
信し、送信された信号が移動制御手段で受信されて、操
舵兼駆動手段を充電装置へ戻るよう制御することで、設
定された時刻に清掃を終了して自走式掃除機本体を充電
装置へ戻すことができるものである。

更に第三の発明は、自走式掃除機本体を始動する際に、
記憶部に記憶された時刻が夜間であれば、その旨を自走
式掃除機本体の受電及び信号伝達手段に始動信号と共に
送信する。自走式掃除機本体は環境センサを有しており
、周囲の明るさ・騒音レベルを常に検知しており、この
情報を移動制御手段が、前記充電装置からの信号ととも
に受けている。こうして移動制御手段は、充電装置より
送られた始動開始信号と環境センサからの情報を判断し
、必要に応じて清掃パワーを落し清掃時の騒音を低く制
御したり、場合によっては通常の清掃パワーで清掃作業
をさせることができるものである。

実施例 以下、第１図・第２図に基づいて第一の発明の一実施例
について説明する。自走式掃除機本体１（以下単に本体
１と称す）の下部前方には、舵を切るための操舵モータ
２と、走行するための駆動モータ３並びに操舵兼駆動輪
４を設けている。これらは操舵兼駆動手段を構成してい
る。本体１の下部後方には、移動のための回転自在な一
対の従輪５が設けられている。又本体１の前方には障害
物を認識するための複数個の超音波センサ７が、本体１
の下部全周には本体１が障害物などに接触したことを検
出するための接触センサｌＯがそれぞれ設けられている
。更に本体１の中央部には、予めプログラムされた内容
と超音波センサ７並びに接触センサ１０の情報に従って
操舵モータ２と駆動モータ３を制御する移動制御手段１
１が設けられている。また本体１の下部中央には、ゴミ
を吸い込む床ノズル１２とホース１３並びにゴミを収納
するゴミ袋１４、更にファンモータ１５が設けられてい
る。これらは清掃手段を構成している。１６は本体１の
全体に電力を供給するバッテリーである。１７は本体底
面又は後面に設けられた受電及び信号伝達手段であり、
本体１とは別体である充電装置２４より充電用の電圧や
制御信号を受ける。１８は受電及び信号伝達手段１７に
より充電装置２４より受けた電圧を前記バッテリー１６
に接続する充電回路である。１９は前記本体１とは別体
である充電装置２４の下部上面又は前面に設けた送信及
び信号伝達手段で、本体１に充電電圧及び信号を送る。

この本体１への充電電圧の供給と信号の送信は、第１図
に示すように本体］が充電位置にある時、すなわち受電
及び信号伝達手段１７と送電及び信号伝達手段１９とが
接触することで行なわれる。２２は時刻を計時する計時
手段で、２１は使用者が使用開始時刻等を設定する操作
部２３の設定時刻を記憶する記憶部である。２０は前記
計時手段２２が計時した時刻と記憶部２１が記憶してい
る時刻とを比較し、両者が一致すれば送電及び信号伝達
手段１９を通じて本体１に信号を送る時刻比較部である
。

以下本実施例の装置の動作について説明する。

使用者は、充電装置２４の上面に設けている操作部２３
に使用開始時刻等を設定する。この設定時刻は記憶部２
１に記憶されている。時刻比較部２０は、計時手段２２
が計時している現在時刻と記憶部２１に記憶されている
時刻とを常に比較しており、計時手段２２の計時時刻が
記憶部２１に記憶されている時刻と一致すれば送電及び
信号伝達手段１９を通じ本体１に信号を送る。本体１で
は、この信号を受電及び信号伝達手段１７が受け、この
信号を移動制御手段１１へ伝達する。移動制御手段１１
はこの信号を受けると、予めプログラムされた内容に従
って本体１を起動し、以下第２図に示しているような清
掃を自動的に行なわせる。この清掃途中において、超音
波センサ７や接触センサ１０によって障害物の存在を検
知した場合は、移動制御手段１１が前記超音波センサ７
或は接触センサ１０からの情報を受けて、本体１にこの
障害物を回避させて清掃作業を継続する。清掃が終了す
ると、移動制御手段１１は操舵モータ２と駆動モータ３
の制御量から自らの位置を認識し、本体１を充電装置２
４の設置位置に戻す。こうして本体１が充電装置２４に
戻れば、充電装置２４より受電及び信号伝達手段１７を
介して充電電力の供給を受け、充電回路１８によりバッ
テリー１６を充電し次回の清掃に備える。

次に第３図に基づいて第２の発明の一実施例について説
明する。本実施例の構成は、時刻比較部２０・記憶部２
１・計時手段２２・操作部２３が本体１側に設置されて
いる点を除けば、前記第一の発明の実施例と同様である
。

以下本実施例の動作について説明する。使用者は本体１
上面に設けた操作部２３に、使用開始時刻・使用終了時
刻を設定する。この情報は、記憶部２１に第一の時刻・
第二の時刻として記憶される。時刻比較部２０は、計時
手段２２が計時している現在時刻と前記記憶部２１に記
憶されている第一の時刻・第二の時刻とを常時比較し、
現′在時刻が第一の時刻に一致した時点で移動制御手段
１１に信号を送る。移動制御手段１１はこの信号を受け
ると、予めプログラムされた内容に従って本体１を起動
し、前記第一の手段の実施例と同様第２図に示すような
清掃を自動的に行なう。途中、超音波センサ７や接触セ
ンサ１０により障害物の存在を検知すると、移動制御手
段１１が作用して本体１にこれを回避する動作をさせて
、清掃を継続する。清掃が終了すると、第一の発明の実
施例と同様に、移動制御手段１１により本体１を充電装
置２４の設置位置にまで戻す。また清掃中においても時
刻比較部２０は、計時手段２２により計時される現在時
刻と、記憶部２１に記憶されている第二の時刻とを常時
比較している。こうして現在時刻が第二の時刻と一致し
た時点でまだ清掃が終了していなければ、移動制御手段
１１にその旨の信号を送るものである。移動制御手段１
１はこの信号を受けると、操舵モータ２と駆動モータ３
を制御し本体１を充電装置２４の設置位置に戻すもので
ある。

このように本実施例によれば、清掃開始時刻と清掃終了
時刻とを本体側で設定でき、また清掃区域内に自走式掃
除機本体１が放置された状態となって、その存在が邪魔
になるような事態が生ずることを防ぐこともできるもの
である。

次に第４図に基づいて第三の発明の一実施例について説
明する。本実施例では本体１に環境センサ２５を設けて
いる。環境センサ２５は、照度を検知するＣｄｓ等の光
センサや周囲の騒音レベルを検知する音量センサ等で構
成されている。そのほかの構成については、前記第一、
第二の発明の実施例と同様である。

以下本実施例の動作を説明する。使用者が充電装置２４
上面に設けた操作部２３に使用開始時刻等を設定すると
、この情報は記憶部２１に記憶される。時刻比較部２０
は、計時手段２２が計時している現在時刻と記憶部２１
に記憶されている使用開始時刻とを常時比較しており、
現在時刻が使用開始時刻と一致したときに、送電及び信
号伝達手段１９を通じて本体１に信号を送る。この際、
設定された時刻が夜間であった場合（例えば午後９時よ
り午前７時まで）、その旨も同時に送信する。本体１の
受電及び信号伝達手段１７は、この信号を受けて移動制
御手段１１へこの情報を伝達する。移動制御手段１１に
は、環境センサ２４からの情報も伝達されている。移動
制御手段１１に受電及び信号伝達手段１７から清掃開始
信号が伝達されると、予めプログラムされた内容に従っ
て本体１が起動され、前記した第２図に示すような清掃
を自動的に行なう。このとき移動制御手段１１は、清掃
開始時刻が夜間であるという信号の場合は、環境センサ
２４による信号と組み合わせて、走行速度を落とし、清
掃パワーを低下させて騒音を低く抑えた運転を実行する
か、或は通常の状態で運転するかを決定する。つまり環
境センサ２５の検知した環境が、周囲が暗く又騒音レベ
ルが低いという場合は、移動制御手段１１はファンモー
タ１５を制御して清掃パワーを落とし、また操舵兼駆動
手段を制御し清掃時の走行速度を落として静かな運転を
実行させる。又、環境センサ２５による信号が、周囲が
明るく又騒音レベルも低くないという場合は、運転開始
時刻が夜間であっても清掃パワー・走行速度を落とさず
に通常状態で運転を実行する。以降、超音波センサ７や
接触センサ１０により障害物を検知すると、移動制御手
段１１でこれを回避して清掃を続ける。清掃が終了する
と、前記各実施例と同様本体１を充電装置２４の設置位
置にまで戻すものである。

なお前記各実施例では、受電及び信号伝達手段１７と送
電及び信号伝達手段１９とが接触することで、電力の供
受・信号伝達が行なわれるとじたが、何もこれに限定さ
れるわけでなく、例えば、自走式掃除機本体１側に設け
たコイルと充電装置側に設けたコイルとで電磁誘導によ
り充電を行なうことも可能である。この方法では、無接
点で充電が行なわれるので、電極をむき出しにする必要
はなく安全である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、第一の発明では、充電装
置側で時刻を設定し、その時刻になれば自走式掃除機が
始動されるので任意の時刻に清掃を開始することができ
る。又第二の発明によれば、自走式掃除機本体側で清掃
開始時刻と清掃終了時刻とを設定でき、任意の時刻に清
掃を開始することができ、かつ任意の時刻に清掃を終了
させて充電装置側に戻すことができ、清掃終了時に自走
式掃除機本体が清掃区域に残されて邪魔になる事態が生
ずることを防ぐことができるものである。更に本発明の
第三の発明によれば、特に自走式掃除機本体に環境セン
サを設けた構成としているため、夜間等の環境条件に応
じて静かな運転条件で運転を実行させることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の発明の一実施例を示す縦断面図、第２図
は同自走式掃除機の動作状態の説明図、第３図は第二の
発明の一実施例を示す縦断面図、第４図は第三の発明の
一実施例を示す縦断面図である。 ■・・・自走式掃除機本体、２・・・操舵モータ、３・
・・駆動モータ、４・・・操舵兼駆動輪、７・・・超音
波センサ、１０・・・接触センサ、１１・・・移動制御
手段、１２・・・床ノズル、１３・・・ホース、１４・
・・ゴミ袋、１５・・・ファンモータ、１６・・・バッ
テリー　１７・・・受電及び信号伝達手段、１８・・・
充電回路、１９・・・送電及び信号伝達手段、２０・・
・時刻比較部、２１・・・記憶部、２２・・・計時手段
、２３・・・操作部、２４・・・充電装置、２５・・・
環境センサ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走式掃除機本体と、これとは別体の充電装置と
   を備え、前記自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を
   移動させる操舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障
   害物を検知する障害物検知手段と、これらの各種センサ
   に基づいて前記操舵兼駆動手段を制御する移動制御手段
   と、ファンモータ等の清掃手段と、前記各手段に電力を
   供給するバッテリーと、自走式掃除機本体底面又は後面
   に設けた受電及び信号伝達手段と、この受電及び信号伝
   達手段により外部より受けた電圧を前記バッテリーに接
   続する充電回路を有し、前記充電装置は、送電及び信号
   伝達手段と、時刻を計時する計時手段と、設定時刻を記
   憶する記憶部と、前記計時手段が計時した時刻と記憶部
   に記憶された時刻とを比較し、両者が一致すれば送電及
   び信号伝達手段を通じて前記自走式掃除機本体に信号を
   送る時刻比較部とを有する自走式掃除機。
2. （２）自走式掃除機本体と、これとは別体の充電装置と
   を備え、前記自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を
   移動させる操舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障
   害物を検知する障害物検知手段と、これらの各種センサ
   に基づいて前記操舵兼駆動手段を制御する移動制御手段
   と、ファンモータ等の清掃手段と、前記各手段に電力を
   供給するバッテリーと、時刻を計時する計時手段と、設
   定時刻を記憶する記憶部と、前記計時手段が計時した時
   刻と記憶部に記憶された時刻とを比較し両者が一致すれ
   ば前記移動制御手段に信号を送る時刻比較部と、自走式
   掃除機本体底面又は後面に設けた受電及び信号伝達手段
   と、この受電及び信号伝達手段により外部より受けた電
   圧を前記バッテリーに接続する充電回路とを有し、前記
   充電装置は、送電及び信号伝達手段を備えた自走式掃除
   機。
3. （３）自走式掃除機本体と、これとは別体の充電装置と
   を備え、前記自走式掃除機本体は、自走式掃除機本体を
   移動させる操舵兼駆動手段と、前方並びに左右方向の障
   害物を検知する障害物検知手段と、本体周囲の環境を検
   知する環境センサと、これらの各種センサに基づいて前
   記操舵兼駆動手段を制御する移動制御手段と、ファンモ
   ータ等の清掃手段と、前記各手段に電力を供給するバッ
   テリーと、自走式掃除機本体底面又は後面に設けた受電
   及び信号伝達手段と、この受電及び信号伝達手段により
   外部より受けた電圧を前記バッテリーに接続する充電回
   路とを有し、前記充電装置は、送電及び信号伝達手段と
   、時刻を計氏神桙キる計時手段と、設定時刻を記憶する
   記憶部と、前記計時手段が計時した時刻と記憶部に記憶
   された時刻とを比較し両者が一致すれば送電及び信号伝
   達手段を通じて前記自走式掃除機本体に信号を送る時刻
   比較部とを有する自走式掃除機。