JPH0542087A

JPH0542087A - 自走式掃除機

Info

Publication number: JPH0542087A
Application number: JP3204187A
Authority: JP
Inventors: Osamu Eguchi; 修江口; Yasumichi Kobayashi; 保道小林; Hidetaka Yabuuchi; 秀隆薮内; Hirofumi Inui; 弘文乾; Yoshifumi Takagi; 祥史高木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本体の構成要素個々の異常時において、始動
地点に自動的に戻り、異常である旨を報知する自走式掃
除機を提供することを目的としている。【構成】本体１１を移動させる操舵兼駆動手段１と、
本体１１に設けられ前方並びに左右方向の障害物の有無
と障害物との距離を検出する障害物検知手段２と、本体
１１の清掃区域と移動した軌跡とを記憶する軌跡記憶部
３と、本体１１の走行距離および走行方向を検知して本
体１１の位置を認識する位置認識手段４と、清掃用のフ
ァンモーター等の清掃手段５と、本体全体に電力を供給
するバッテリー６と、本体１１の移動及び動作のアルゴ
リズムを記憶している記憶部７と、前記障害物検知手段
２、軌跡記憶部３のデータとを前記記憶部７に記憶され
ているアルゴリズムに基づき前記操舵兼駆動手段１に出
力信号を送り本体１１の前進、後退、停止、方向転換を
制御する判断処理手段８と、構成要素個々の異常を判断
し異常時に本体１１を始動された地点へ誘導する始動地
点誘導手段９と、使用者に異常等の状態を報知する報知
部１０とを備えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】近年、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ものが開発されている。特に
最近では、これにマイクロコンピュ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。

【０００３】この種の自走式掃除機は、清掃機能として
本体底部に吸い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、光
学式誘導手段やジャイロを用いた慣性航法手段等を利用
して本体の誘導制御を行ない、内部に蓄電池などの電源
を備えているのが通常である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような自走式掃除
機では清掃機能及び移動機能の構成要素が故障した場合
に始動されても、本来の清掃または安全な移動を行なう
ことができない。また、この種の自走式掃除機はタイマ
ーを利用して、無人の環境で使用されることも少なくな
い。このような場合は、清掃終了後にうまく清掃が終了
したのかどうか不明である。また異常が発生した場合
に、その場所で停止してしまったり清掃領域外に移動し
てしまうのは非常に危険である。

【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決しよ
うとするもので、異常が発生した場合、始動地点に自動
的に戻り異常である旨を報知することができる自走式掃
除機を提供することを第一の目的としている。

【０００６】また前記第一の目的に関連して、記憶部の
未使用領域をアクセスした場合等のプログラムの暴走時
には、始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を提供する
ことを第二の目的としている。

【０００７】同様に、最初に認識・記憶していた清掃領
域の外に本体が出た場合に始動地点に自動的に戻る自走
式掃除機を提供することを第三の目的としている。

【０００８】また、本体の位置を認識する位置認識手段
の出力の異常に対して、始動地点に自動的に戻る自走式
掃除機を提供することを第四の目的としている。

【０００９】更に、障害物検知手段により障害物を検知
した場合に、検知した方向に対して逆方向に本体を回避
させて、一定時間経過しても障害物との距離及び継続し
て障害物を検知している状態のような障害物検知手段の
異常時に、始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を提供
することを第五の目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、本体を移動させる操舵兼駆
動手段と、本体に設けられ前方並びに左右方向の障害物
の有無と障害物との距離を検出する障害物検知手段と、
本体の清掃区域と移動した軌跡とを記憶する軌跡記憶部
と、本体の走行距離および走行方向を検知して本体の位
置を認識する位置認識手段と、清掃用のファンモーター
等の清掃手段と、本体全体に電力を供給するバッテリー
と、本体の移動及び動作のアルゴリズムを記憶している
記憶部と、前記障害物検知手段、軌跡記憶部のデータと
を前記記憶部に記憶されているアルゴリズムに基づき前
記操舵兼駆動手段に出力信号を送り本体の前進・後退・
停止・方向転換を制御する判断処理手段と、構成要素個
々の異常を判断し異常時に本体を始動された地点へ誘導
する始動地点誘導手段と、使用者に異常等の状態を報知
する報知部とを備えてなる自走式掃除機とするものであ
る。

【００１１】また第二の目的を達成するための本発明の
第二の手段は、本発明の第一の手段の構成に加え、始動
地点誘導手段が記憶部の未使用領域を使用しようとした
場合に起動される自走式掃除機とするものである。

【００１２】また第三の目的を達成するための本発明の
第三の手段は、本発明の第一の手段の構成に加え、始動
地点誘導手段が、位置認識手段により軌跡記憶手段に記
憶されている清掃領域の外に本体が出た事を認識したと
きに起動される自走式掃除機とするものである。

【００１３】また第四の目的を達成するための本発明の
第四の手段は、本発明の第一の手段の構成に加え、始動
地点誘導手段が、操舵兼駆動手段を駆動しているにもか
かわらず位置認識手段により本体の移動を検知できない
というような位置認識手段の異常に対して起動される自
走式掃除機とするものである。

【００１４】また第五の目的を達成するための本発明の
第五の手段は、本発明の第一の手段の構成に加え、始動
地点誘導手段が、障害物検知手段により障害物を検知し
た場合に、検知した方向に対して逆方向に本体を回避さ
せて一定時間が経過しても依然として障害物の存在を検
知しているような障害物検知手段の異常に対して起動さ
れる自走式掃除機とするものである。

【００１５】

【作用】本発明の第一の手段による自走式掃除機は、始
動地点誘導手段により構成要素個々の異常を認識した場
合に、本体を始動された地点へ誘導し、かつ使用者に対
して異常の発生を報知するものである。

【００１６】また本発明の第二の手段によれば、始動地
点誘導手段によりプログラム（記憶部）の未使用領域を
アクセスした場合等のプログラムの暴走時に始動地点に
自動的に戻る自走式掃除機が実現できるものである。

【００１７】また本発明の第三の手段によれば、位置認
識手段により軌跡記憶手段に記憶されている清掃領域の
外に本体が出た事を認識したときには始動地点誘導手段
により始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を実現でき
るものである。

【００１８】本発明の第四の手段によれば、始動地点誘
導手段により操舵兼駆動手段を駆動しているにもかかわ
らず位置認識手段により本体の移動を検知できないとい
うような位置認識手段の異常時には始動地点に自動的に
戻る自走式掃除機を実現できるものである。

【００１９】更に本発明の第五の手段によれば、障害物
検知手段により障害物を検知した場合に、検知した方向
に対して逆方向に本体を回避させて一定時間が経過して
も依然として障害物の存在を検知している状態のような
障害物検知手段の異常時には、始動地点誘導手段により
始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を実現できるもの
である。

【００２０】

【実施例】以下本発明の第一の手段の実施例について一
実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００２１】図１〜図２は自走式掃除機の全体構成を示
す。自走式掃除機の本体１１の内部には、電動送風機５
ａ、集塵室５ｂ、この集塵室５ｃの内部に設けたフィル
タ５ｄからなる清掃手段５であり、１８は本体１１の底
部中央に設けた床ノズルである。本体１１の下部前方に
舵を切るための操舵モーター１ａと走行するための駆動
モーター１ｂ並びに操舵兼駆動輪１ｃを設けており、操
舵兼駆動手段１を構成している。同じく本体１１の下部
後方には移動のための回転自在の従輪１６、１７（図示
せず）が設けられている。本体１１の前方及び左右に障
害物を検知するための超音波による障害物検知手段２
と、本体１１の下部全周には本体１１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１２が設けられ
ている。

【００２２】３は自走式掃除機の本体１１の清掃区域と
移動した軌跡とを記憶する軌跡記憶部、４は本体１１の
走行距離および走行方向を検知して本体１１の位置を認
識する位置認識手段で、ジヤイロ及び積分手段等からな
る。６は本体１１全体に電力を供給するバッテリー、７
は本体１１の移動及び動作のアルゴリズムを記憶してい
る記憶部、８は前記障害物検知手段２と、軌跡記憶部３
のデータとを前記記憶部７に記憶されているアルゴリズ
ムに基づき前記操舵兼駆動手段１に出力信号を送り、本
体１１の前進、後退、停止、方向転換を制御する判断処
理手段、９は構成要素個々の異常を判断し異常時に本体
１１を始動された地点へ誘導する始動地点誘導手段、１
０は使用者に異常等の状態を報知する報知部である。

【００２３】上記構成において動作を説明すると、自走
式掃除機の本体１１が正常に動作中、始動地点誘導手段
９により異常であることを検知すると本体１１を始動さ
れた地点へ誘導する。これは正常動作中、判断処理手段
８より定期的に出力信号を始動地点誘導手段９に送出し
ており（ウォッチドッグタイマー）、これは判断処理手
段８が正常に動作を続けている限り継続して行なわれ
る。しかし、判断処理手段８に異常がおきると前記出力
信号を始動地点誘導手段９に送出できなくなる。これに
より始動地点誘導手段９は、判断処理手段８に異常がお
きたことを認知し、前記操舵兼駆動手段１に出力信号を
送り本体１１を始動された地点へ誘導する。

【００２４】また、本発明の第二の手段による自走式掃
除機では、始動地点誘導手段９が記憶部７の未使用領域
（アルゴリズム記憶領域外）を使用しようとした場合に
本体１１を始動された地点へ誘導する。この様子を図３
により説明する。記憶部７は実際にはプログラムを記憶
するいわゆるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）で実現さ
れ、これは通常プログラムが記述された領域以外は基本
的にアクセスされることはない。

【００２５】しかし、なんらかの異常によりこのプログ
ラム記述領域以外の未使用領域がアクセスされた場合に
判断処理手段８は正常動作ができなくなる。そこで予め
プログラム記述以外の領域に始動地点誘導手段９を起動
する命令を記述することで（始動地点誘導手段へのジャ
ンプ命令等により）始動地点誘導手段９を起動し異常時
に本体１１を始動された地点へ誘導する。

【００２６】また、本発明の第三の手段による自走式掃
除機では本体１１の現在位置をジャイロセンサ等の本体
方向を検知するセンサと本体の移動距離を検出するエン
コーダー等から構成される位置認識手段４により軌跡記
憶部３に記憶されている清掃領域の外に自走式掃除機の
本体１１が出た事を認識したときに本体１１を始動され
た地点へ誘導する。これを図４により説明する。

【００２７】軌跡記憶部３は、位置認識手段４により算
出された本体１１の位置を図に示すように清掃領域とと
もに地図上に記憶していく。そこで図４に示すように、
本体１１の位置が清掃領域の外部に出た場合、始動地点
誘導手段９を起動し本体１１を始動された地点へ誘導す
る。

【００２８】また、本発明の第四の手段による自走式掃
除機では、操舵兼駆動手段１を判断処理手段８により駆
動しているにもかかわらず位置認識手段４により本体１
１の移動を検知できないというような位置認識手段４の
異常に対して本体１１を始動された地点へ誘導する。

【００２９】この様子を図５を用いて説明する。本体１
１の方向転換を行うとき、操舵兼駆動手段１を判断処理
手段８により駆動し図５に示すように方向転換を行う。
このとき本体１１の移動方向を検知するジャイロセンサ
に異常が発生した場合に操舵兼駆動手段１を判断処理手
段８により駆動しているにもかかわらず、例えば本体１
１の移動方向が変化せず、本体１１の移動状態を検知で
きなくなる。このような場合、始動地点誘導手段９を起
動し本体１１を始動された地点へ誘導する。

【００３０】また、本発明の第五の手段による自走式掃
除機では障害物検知手段２により障害物を検知した場合
に、検知した方向に対して逆方向に本体１１を回避させ
て一定時間経過しても障害物との距離及び継続して障害
物を検知している状態のような障害物検知手段２の異常
に対して、始動地点誘導手段９により本体１１を始動さ
れた地点へ誘導する。

【００３１】この様子を図６を用いて説明する。障害物
検知手段２により障害物を検知し、判断処理手段８によ
り操舵兼駆動手段１を駆動し障害物を検知した逆方向に
本体１１を回避させた場合、通常障害物を検知しなくな
るか、障害物との距離が変化する。しかし、障害物検知
手段２に異常が生じた場合、検知した方向に対して逆方
向に本体１１を回避させても障害物との距離及び継続し
て障害物を検知している状態になり、このようなときに
始動地点誘導手段９により本体１１を始動された地点へ
誘導する。

【００３２】

【発明の効果】本発明の第１の手段による自走式掃除機
では、異常時に始動地点に自動的に戻り、異常である旨
を報知する自走式掃除機を得ることができる。

【００３３】また、第２の手段によれば、記憶部の未使
用領域をアクセスした場合等のプログラムの暴走時に始
動地点に自動的に戻る自走式掃除機を得ることができ
る。

【００３４】また、第３の手段によれば、最初認識及び
記憶していた清掃領域の外に自走式掃除機の本体が出た
場合に始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を得ること
ができる。

【００３５】また、第４の手段によれば、自走式掃除機
の本体の位置を認識する位置認識手段の出力の異常に対
して始動地点に自動的に戻る自走式掃除機を得ることが
できる。

【００３６】また、第５の手段によれば、障害物検知手
段により障害物を検知した場合に、検知した方向に対し
て逆方向に本体を回避させて一定時間経過しても障害物
との距離及び継続して障害物を検知している状態のよう
な障害物検知手段の異常時に始動地点に自動的に戻る自
走式掃除機を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の手段の一実施例を示す自走式掃
除機の縦断面図

【図２】同自走式掃除機の回路ブロック図

【図３】同自走式掃除機の記憶部の未使用領域を使用し
ようとした場合に本体を始動された地点へ誘導するため
の説明図

【図４】同自走式掃除機の清掃領域外に本体が出た事を
認識したときに本体を始動された地点へ誘導するための
説明図

【図５】同自走式掃除機の位置認識手段の異常に対して
本体を始動された地点へ誘導するための説明図

【図６】同自走式掃除機の障害物検知手段の異常に対し
て始動地点誘導手段により本体を始動された地点へ誘導
するための説明図

【符号の説明】

１操舵兼駆動手段２障害物検知手段３軌跡記憶部４位置認識手段５清掃手段６バッテリー７記憶部８判断処理手段９始動地点誘導手段１２接触センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｄ 1/02 7828−3Ｈ (72)発明者乾弘文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高木祥史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体を移動させる操舵兼駆動手段と、本体
に設けられ前方並びに左右方向の障害物の有無と障害物
との距離を検出する障害物検知手段と、本体の清掃区域
と移動した軌跡とを記憶する軌跡記憶部と、本体の走行
距離および走行方向を検知して本体の位置を認識する位
置認識手段と、清掃用のファンモーター等の清掃手段
と、本体全体に電力を供給するバッテリーと、本体の移
動及び動作のアルゴリズムを記憶している記憶部と、前
記障害物検知手段、軌跡記憶部のデータとを前記記憶部
に記憶されているアルゴリズムに基づき前記操舵兼駆動
手段に出力信号を送り本体の前進・後退・停止・方向転
換を制御する判断処理手段と、構成要素個々の異常を判
断し異常時に本体を始動された地点へ誘導する始動地点
誘導手段と、使用者に異常等の状態を報知する報知部と
を備えてなる自走式掃除機。
【請求項２】始動地点誘導手段が記憶部の未使用領域を
使用しようとした場合に起動される請求項１記載の自走
式掃除機。
【請求項３】位置認識手段により軌跡記憶手段に記憶さ
れている清掃領域の外に本体が出た事を認識したときに
起動される始動地点誘導手段を備えた請求項１記載の自
走式掃除機。
【請求項４】操舵兼駆動手段を駆動しているにもかかわ
らず位置認識手段により本体の移動を検知できないとい
うような位置認識手段の異常に対して起動される始動地
点誘導手段を備えた請求項１記載の自走式掃除機。
【請求項５】障害物検知手段により障害物を検知した場
合に、検知した方向に対して逆方向に本体を回避させて
一定時間が経過しても依然として障害物の存在を検知し
ている状態のような障害物検知手段の異常に対して起動
される始動地点誘導手段を備えた請求項１記載の自走式
掃除機。