JPH0747045A - 自走式掃除機 - Google Patents
自走式掃除機Info
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- JPH0747045A JPH0747045A JP5193439A JP19343993A JPH0747045A JP H0747045 A JPH0747045 A JP H0747045A JP 5193439 A JP5193439 A JP 5193439A JP 19343993 A JP19343993 A JP 19343993A JP H0747045 A JPH0747045 A JP H0747045A
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- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 128
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000003833 Wallach reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 絨毯目の影響を受けずに、壁を基準に一定距
離の領域を清掃できる自走式掃除機を提供することを目
的とする。 【構成】 本体を移動させる走行操舵手段と、障害物の
有無とその距離を検出する障害物検知手段と、清掃手段
と、本体の走行方向を検知する方位センサと、本体が清
掃を行う領域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力手
段と、本体の直進方向を算出する直進制御方向算出手段
と、障害物を検知するまで実際に走行した距離を計測す
る直進距離計測手段と、その距離を記憶する直進距離記
憶手段と、電源部と、これらの手段からの信号を処理し
て前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・後
退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を制
御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機。
離の領域を清掃できる自走式掃除機を提供することを目
的とする。 【構成】 本体を移動させる走行操舵手段と、障害物の
有無とその距離を検出する障害物検知手段と、清掃手段
と、本体の走行方向を検知する方位センサと、本体が清
掃を行う領域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力手
段と、本体の直進方向を算出する直進制御方向算出手段
と、障害物を検知するまで実際に走行した距離を計測す
る直進距離計測手段と、その距離を記憶する直進距離記
憶手段と、電源部と、これらの手段からの信号を処理し
て前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・後
退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を制
御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、清掃機能と移動機能
とを備え、自動的に清掃を行う自走式掃除機に関するも
のである。
とを備え、自動的に清掃を行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
発も行われている。
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。
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】この種の自走式掃除機では、図1に示すよ
うに清掃区域の内側を障害物を検知するまで直進し、検
知した地点でジャイロ等の出力を基に180度ターンを
行い再度直進する。以後この様な往復動作を繰り返し清
掃を行っていく。
うに清掃区域の内側を障害物を検知するまで直進し、検
知した地点でジャイロ等の出力を基に180度ターンを
行い再度直進する。以後この様な往復動作を繰り返し清
掃を行っていく。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の自走
式掃除機では、無人の環境で動作する本体に清掃領域の
指定、移動領域の制限を行うため、四方を壁に囲まれて
いることが前提条件であり、部分的な清掃を行うには不
向きであり、又、絨毯目により本体の車輪が流された
り、また、車輪の滑りにより本体の移動距離が順目では
長めに、逆目では短めになり、それにより往路と復路の
距離が異なり意図した領域の清掃を行うことが困難であ
った。
式掃除機では、無人の環境で動作する本体に清掃領域の
指定、移動領域の制限を行うため、四方を壁に囲まれて
いることが前提条件であり、部分的な清掃を行うには不
向きであり、又、絨毯目により本体の車輪が流された
り、また、車輪の滑りにより本体の移動距離が順目では
長めに、逆目では短めになり、それにより往路と復路の
距離が異なり意図した領域の清掃を行うことが困難であ
った。
【0006】本発明はこのような従来の構成の課題を解
決しようとしたものであって、絨毯目の影響を受けずに
四方を壁に囲まれていなくとも容易に清掃領域を指定
し、清掃を実行させることを第一の目的としている。
決しようとしたものであって、絨毯目の影響を受けずに
四方を壁に囲まれていなくとも容易に清掃領域を指定
し、清掃を実行させることを第一の目的としている。
【0007】また凹凸のある壁の領域の清掃を絨毯目の
影響を受けずに清掃を実行させることを第二の目的とし
ている。
影響を受けずに清掃を実行させることを第二の目的とし
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記第一の目的を達成す
るための本発明の第一の手段は、本体を移動させる走行
操舵手段と、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、清掃を実行す
る清掃手段と、本体の走行方向を検知する方位センサ
と、本体が清掃を行う領域の縦、横の距離を入力する清
掃領域入力手段と、清掃領域入力手段より入力された領
域の縦の距離に応じて本体の直進方向を算出する直進制
御方向算出手段と、本体が往路の直進開始後、障害物を
検知するまで実際に走行した距離を計測する直進距離計
測手段と、その直進距離を記憶する直進距離記憶手段
と、本体全体に電力を供給する電源部と、前記直進距離
計測手段、前記障害物検知手段、清掃領域入力手段、直
進制御方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処
理して前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進
・後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段
を制御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機とす
るものである。
るための本発明の第一の手段は、本体を移動させる走行
操舵手段と、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、清掃を実行す
る清掃手段と、本体の走行方向を検知する方位センサ
と、本体が清掃を行う領域の縦、横の距離を入力する清
掃領域入力手段と、清掃領域入力手段より入力された領
域の縦の距離に応じて本体の直進方向を算出する直進制
御方向算出手段と、本体が往路の直進開始後、障害物を
検知するまで実際に走行した距離を計測する直進距離計
測手段と、その直進距離を記憶する直進距離記憶手段
と、本体全体に電力を供給する電源部と、前記直進距離
計測手段、前記障害物検知手段、清掃領域入力手段、直
進制御方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処
理して前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進
・後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段
を制御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機とす
るものである。
【0009】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、直進距離計測手段により計測される本体
が往路の直進開始後、障害物を検知するまで実際に走行
した距離と直進距離記憶手段により記憶されている直進
距離との差を算出し、判断処理部へ出力する直進距離差
算出手段とを備えた請求項1記載の自走式掃除機とする
ものである。
第二の手段は、直進距離計測手段により計測される本体
が往路の直進開始後、障害物を検知するまで実際に走行
した距離と直進距離記憶手段により記憶されている直進
距離との差を算出し、判断処理部へ出力する直進距離差
算出手段とを備えた請求項1記載の自走式掃除機とする
ものである。
【0010】さらに第一の目的を達成するために本発明
の第三の手段は、本体を移動させる走行操舵手段と、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、清掃を実行する清掃手段と、
本体の走行方向を検知する方位センサと、本体が始動
後、最初の往路で、障害物を検知するまで実際に走行し
た距離を計測する直進距離計測手段と、この計測された
距離を清掃復路の距離として記憶する直進距離記憶手段
と、この記憶されている距離に応じて本体の直進方向を
算出する直進制御方向算出手段と前記直進距離記憶手段
に記憶される復路の距離より清掃往路の距離を算出する
往路距離算出手段と、本体全体に電力を供給する電源部
と、前記直進距離計測手段、前記障害物検知手段、直進
制御方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処理
して前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・
後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を
制御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機とする
ものである。
の第三の手段は、本体を移動させる走行操舵手段と、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、清掃を実行する清掃手段と、
本体の走行方向を検知する方位センサと、本体が始動
後、最初の往路で、障害物を検知するまで実際に走行し
た距離を計測する直進距離計測手段と、この計測された
距離を清掃復路の距離として記憶する直進距離記憶手段
と、この記憶されている距離に応じて本体の直進方向を
算出する直進制御方向算出手段と前記直進距離記憶手段
に記憶される復路の距離より清掃往路の距離を算出する
往路距離算出手段と、本体全体に電力を供給する電源部
と、前記直進距離計測手段、前記障害物検知手段、直進
制御方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処理
して前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・
後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を
制御する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機とする
ものである。
【0011】
【作用】本発明の第一の手段は以下のように作用する。
【0012】判断処理部では清掃領域入力手段から入力
された領域の縦の距離値をもって領域の復路の距離、ま
た、直進距離算出手段により算出される本体の直進距離
を直進距離記憶部に記憶しこの記憶されている距離をも
って領域の往路の距離とし、走行操舵手段、清掃手段を
制御し、直進制御方向算出手段により算出された方向に
直進制御を行い清掃を行う。そして清掃領域入力手段に
より入力された横の距離分、移動が完了するまで判断処
理部により各手段を制御する。
された領域の縦の距離値をもって領域の復路の距離、ま
た、直進距離算出手段により算出される本体の直進距離
を直進距離記憶部に記憶しこの記憶されている距離をも
って領域の往路の距離とし、走行操舵手段、清掃手段を
制御し、直進制御方向算出手段により算出された方向に
直進制御を行い清掃を行う。そして清掃領域入力手段に
より入力された横の距離分、移動が完了するまで判断処
理部により各手段を制御する。
【0013】また本発明の第二の手段によれば、直進距
離差算出手段により直進距離記憶手段により記憶されて
いる清掃領域の往路直進の距離と直進距離計測手段で計
測された往路直進の距離との差を算出し、判断処理部へ
出力する。判断処理部ではそれにより清掃領域復路の直
進距離を決定し走行操舵手段、清掃手段を制御し、清掃
を実行する。
離差算出手段により直進距離記憶手段により記憶されて
いる清掃領域の往路直進の距離と直進距離計測手段で計
測された往路直進の距離との差を算出し、判断処理部へ
出力する。判断処理部ではそれにより清掃領域復路の直
進距離を決定し走行操舵手段、清掃手段を制御し、清掃
を実行する。
【0014】また本発明の第三の手段によれば、直進距
離記憶手段により本体が始動後、直進距離計測手段によ
り計測される最初の往路で、障害物を検知するまで実際
に走行した距離を清掃復路の距離として記憶し、この記
憶されている距離に応じて直進制御方向算出手段により
本体の直進方向を算出し、往路距離算出手段により前記
直進距離記憶手段に記憶される復路の距離より清掃往路
の距離を算出しこれらの往、復の距離に基づいて清掃を
実行する。
離記憶手段により本体が始動後、直進距離計測手段によ
り計測される最初の往路で、障害物を検知するまで実際
に走行した距離を清掃復路の距離として記憶し、この記
憶されている距離に応じて直進制御方向算出手段により
本体の直進方向を算出し、往路距離算出手段により前記
直進距離記憶手段に記憶される復路の距離より清掃往路
の距離を算出しこれらの往、復の距離に基づいて清掃を
実行する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の第一の手段の実施例につい
て、図2,図3,図4に基づいて説明する。図2,図3
は本実施例の全体構成を示している。また図4は、本実
施例のブロック図を示している。
て、図2,図3,図4に基づいて説明する。図2,図3
は本実施例の全体構成を示している。また図4は、本実
施例のブロック図を示している。
【0016】自走式掃除機の本体1の内部には、以下の
各要素が収容されている。2a,2b,2cは、それぞ
れ清掃手段を構成している電動送風機、集塵室と、集塵
室2bの内部に設けたフィルタである。また2dは、同
様に清掃手段を構成している床ノズルで、本体1の底部
中央に設けている。本体1の下部後方には、左駆動輪3
a、左駆動モーター3bと左駆動輪3aに取り付けられ
た走行距離検出用のエンコーダー3d(図示せず)と、
図示していない右駆動輪、右駆動モーターを設けてい
る。本体1の下部前方には、移動のために回転自在とな
っている従輪3cを設けている。この駆動輪3a、駆動
モーター3b、エンコーダー3dは、走行操舵手段3を
構成している。
各要素が収容されている。2a,2b,2cは、それぞ
れ清掃手段を構成している電動送風機、集塵室と、集塵
室2bの内部に設けたフィルタである。また2dは、同
様に清掃手段を構成している床ノズルで、本体1の底部
中央に設けている。本体1の下部後方には、左駆動輪3
a、左駆動モーター3bと左駆動輪3aに取り付けられ
た走行距離検出用のエンコーダー3d(図示せず)と、
図示していない右駆動輪、右駆動モーターを設けてい
る。本体1の下部前方には、移動のために回転自在とな
っている従輪3cを設けている。この駆動輪3a、駆動
モーター3b、エンコーダー3dは、走行操舵手段3を
構成している。
【0017】また本体1の前方及び左右には、障害物を
検知するための超音波を使用した複数の障害物検知セン
サ4a1〜8を、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為の接触センサ4bを設
けている。
検知するための超音波を使用した複数の障害物検知セン
サ4a1〜8を、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為の接触センサ4bを設
けている。
【0018】障害物検知センサ4a1〜8、接触センサ
4bは、障害物検知手段4を構成している。
4bは、障害物検知手段4を構成している。
【0019】5は、本体の移動方向を検知するジャイロ
等の方位センサである。7は前記障害物検知手段4、方
位センサ5、清掃領域入力手段8からの信号を処理し
て、前記走行操舵手段3に出力信号を送り本体1の前進
・後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段
2を制御する判断処理部である。また6は本体全体に電
力を供給する電源部である。8は本体1が清掃を行う領
域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力手段である。
9は本体1が直進開始後、障害物を検知するまで実際に
走行した距離を計測する直進距離計測手段である。10
は直進距離計測手段9により計測される距離を記憶する
直進距離記憶手段である。
等の方位センサである。7は前記障害物検知手段4、方
位センサ5、清掃領域入力手段8からの信号を処理し
て、前記走行操舵手段3に出力信号を送り本体1の前進
・後退・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段
2を制御する判断処理部である。また6は本体全体に電
力を供給する電源部である。8は本体1が清掃を行う領
域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力手段である。
9は本体1が直進開始後、障害物を検知するまで実際に
走行した距離を計測する直進距離計測手段である。10
は直進距離計測手段9により計測される距離を記憶する
直進距離記憶手段である。
【0020】11は清掃領域入力手段8により入力され
た清掃領域の縦の距離に応じて本体1の直進方向を算出
する直進方向算出手段である。
た清掃領域の縦の距離に応じて本体1の直進方向を算出
する直進方向算出手段である。
【0021】図5は清掃領域入力手段8を示す図であ
る。8aは清掃領域入力モード切り換え及び距離入力に
使用する距離入力スイッチであり、8cは清掃領域の縦
の距離の入力と横の距離の入力とを切り換えるときに使
用する切り換えスイッチであり、8bは動作の開始を指
示するスタートスイッチである。8eは動作のリセット
スイッチである。また8dは距離入力スイッチによって
入力された距離を表示する表示部である。
る。8aは清掃領域入力モード切り換え及び距離入力に
使用する距離入力スイッチであり、8cは清掃領域の縦
の距離の入力と横の距離の入力とを切り換えるときに使
用する切り換えスイッチであり、8bは動作の開始を指
示するスタートスイッチである。8eは動作のリセット
スイッチである。また8dは距離入力スイッチによって
入力された距離を表示する表示部である。
【0022】以下本実施例の動作について図6を用いて
説明する。本実施例ではある限られた部分的な清掃を行
う際に、本体1を図6に示すように壁に正対させて置
き、この状態で距離入力スイッチを押すと判断処理部7
は清掃領域入力モードに切り替わったことを認知し、表
示部8dを“00”で点滅させる。この状態で更に距離
入力スイッチ8aを押すと表示部8dの表示を一度押さ
れる度に一ずつ増加させていく。
説明する。本実施例ではある限られた部分的な清掃を行
う際に、本体1を図6に示すように壁に正対させて置
き、この状態で距離入力スイッチを押すと判断処理部7
は清掃領域入力モードに切り替わったことを認知し、表
示部8dを“00”で点滅させる。この状態で更に距離
入力スイッチ8aを押すと表示部8dの表示を一度押さ
れる度に一ずつ増加させていく。
【0023】この様にして清掃領域の縦の距離を入力し
ていき、所望の距離になった時点で切り換えスイッチ8
cを押す。切り換えスイッチ8cが押されると、判断処
理部7はその時表示部8dに表示されていた距離を清掃
領域の縦の距離と確定し、入力する(たとえば表示部8
dの表示が“08”であれば8m)。
ていき、所望の距離になった時点で切り換えスイッチ8
cを押す。切り換えスイッチ8cが押されると、判断処
理部7はその時表示部8dに表示されていた距離を清掃
領域の縦の距離と確定し、入力する(たとえば表示部8
dの表示が“08”であれば8m)。
【0024】また、表示部8dの表示を“00”にクリ
アし、清掃領域の横の距離の入力に切り換える。この状
態で距離入力スイッチ8aを押すと前述のように一度押
す度に表示部8dを一ずつ増加させていく。所望の距離
となった時点でスタートスイッチ8bを押すと、判断処
理部7はその時、表示部8dで表示されていた距離を清
掃領域の横の距離として入力し、既に入力されていた縦
の距離とで示される領域(図6参照)の清掃を開始す
る。
アし、清掃領域の横の距離の入力に切り換える。この状
態で距離入力スイッチ8aを押すと前述のように一度押
す度に表示部8dを一ずつ増加させていく。所望の距離
となった時点でスタートスイッチ8bを押すと、判断処
理部7はその時、表示部8dで表示されていた距離を清
掃領域の横の距離として入力し、既に入力されていた縦
の距離とで示される領域(図6参照)の清掃を開始す
る。
【0025】まず本体1は前述のように前方に存在する
正対した壁に向かって直進し、予め設定された距離まで
接近したところ(図中、A点)で停止し、その後、清掃
領域入力手段8により入力された縦の距離分、真っ直ぐ
後退する。
正対した壁に向かって直進し、予め設定された距離まで
接近したところ(図中、A点)で停止し、その後、清掃
領域入力手段8により入力された縦の距離分、真っ直ぐ
後退する。
【0026】後退完了後(図中、B点)、再度壁に向か
って直進を開始し予め設定された距離まで接近した場所
(図中、C点)に於いて前回同様に停止した場所(図
中、A点)から清掃幅分(例えば0.4m)だけ清掃進
行方向にずれるように直進制御方向算出手段11にて算
出した直進方向θ(θ=Tan-1(0.4m/入力され
た清掃領域縦の距離))に基づき清掃往路(第2回目清
掃往路、図6中、B点からC点まで)の直進を行う。こ
の第2回目清掃往路の直進中、直進距離計測手段9によ
り本体1の直進した距離を計測し、直進距離記憶手段1
0にて記憶する。
って直進を開始し予め設定された距離まで接近した場所
(図中、C点)に於いて前回同様に停止した場所(図
中、A点)から清掃幅分(例えば0.4m)だけ清掃進
行方向にずれるように直進制御方向算出手段11にて算
出した直進方向θ(θ=Tan-1(0.4m/入力され
た清掃領域縦の距離))に基づき清掃往路(第2回目清
掃往路、図6中、B点からC点まで)の直進を行う。こ
の第2回目清掃往路の直進中、直進距離計測手段9によ
り本体1の直進した距離を計測し、直進距離記憶手段1
0にて記憶する。
【0027】C点に達し後、第1回目の清掃復路(図
中、A点からB点まで)と平行になるように後退時の直
進方向をθだけ戻し清掃領域入力手段8により入力され
た縦の距離分、真っ直ぐ後退し図中、D点に達すると本
体1は直進制御方向算出手段11にて算出した直進方向
θに、直進距離記憶手段10にて記憶されている第2回
目清掃往路の距離分直進し、図中、E点にてC点と同様
に後退を開始しF点を目指し清掃領域入力手段8により
入力された縦の距離分、直進する。
中、A点からB点まで)と平行になるように後退時の直
進方向をθだけ戻し清掃領域入力手段8により入力され
た縦の距離分、真っ直ぐ後退し図中、D点に達すると本
体1は直進制御方向算出手段11にて算出した直進方向
θに、直進距離記憶手段10にて記憶されている第2回
目清掃往路の距離分直進し、図中、E点にてC点と同様
に後退を開始しF点を目指し清掃領域入力手段8により
入力された縦の距離分、直進する。
【0028】そして、以後これらの動作を繰り返す。こ
の様に本実施例の自走式掃除機では一度の往復動作で清
掃幅分(例えば40cm)清掃進行方向に移動する事に
なる。
の様に本実施例の自走式掃除機では一度の往復動作で清
掃幅分(例えば40cm)清掃進行方向に移動する事に
なる。
【0029】従って清掃領域入力手段8より入力された
横の距離を清掃幅で除した数+1(小数部切り上げ)の
回数分、往復動作を繰り返し指定された領域の清掃を行
うものである。
横の距離を清掃幅で除した数+1(小数部切り上げ)の
回数分、往復動作を繰り返し指定された領域の清掃を行
うものである。
【0030】ここで、図中、G点に於ける動作をさらに
詳しく説明する。前述の説明より2回目以降の清掃往路
(図中、D−E間、F−G間等)では、第2回目清掃往
路(図中、B−C間)の距離を直進するわけであるが、
絨毯上を走行した場合、場所により目の強さ、車輪の滑
り具合がそれぞれ異なり実際には第2回目清掃往路の距
離を直進するまでに設定された壁との距離に達したり、
逆に第2回目清掃往路の距離を直進しても設定された壁
との距離に達しなかったり、全く壁を検知しない場合も
ある。つまり、絨毯目に逆らって直進する場合(逆目)
は実際の移動距離は短めに、絨毯目に沿って直進する場
合(順目)は実際の移動距離は長めになる。また、図
中、G点の様に開かれたドア部では壁を検知しない。こ
の様に絨毯の場所々に異なる目の強さの影響による直進
距離の差に対し本発明の自走式掃除機では第2回目清掃
往路の距離に対してある範囲内(例えば90%〜110
%)での距離の間で検知した壁に対しては定められた距
離まで近づき、その地点から清掃領域入力手段8より入
力された縦の距離分後退する事で、壁からほぼ一定の距
離分清掃を確実に行う事ができるものである。
詳しく説明する。前述の説明より2回目以降の清掃往路
(図中、D−E間、F−G間等)では、第2回目清掃往
路(図中、B−C間)の距離を直進するわけであるが、
絨毯上を走行した場合、場所により目の強さ、車輪の滑
り具合がそれぞれ異なり実際には第2回目清掃往路の距
離を直進するまでに設定された壁との距離に達したり、
逆に第2回目清掃往路の距離を直進しても設定された壁
との距離に達しなかったり、全く壁を検知しない場合も
ある。つまり、絨毯目に逆らって直進する場合(逆目)
は実際の移動距離は短めに、絨毯目に沿って直進する場
合(順目)は実際の移動距離は長めになる。また、図
中、G点の様に開かれたドア部では壁を検知しない。こ
の様に絨毯の場所々に異なる目の強さの影響による直進
距離の差に対し本発明の自走式掃除機では第2回目清掃
往路の距離に対してある範囲内(例えば90%〜110
%)での距離の間で検知した壁に対しては定められた距
離まで近づき、その地点から清掃領域入力手段8より入
力された縦の距離分後退する事で、壁からほぼ一定の距
離分清掃を確実に行う事ができるものである。
【0031】また、G点の様に第2回目清掃往路の距離
を直進しても壁を検知できなかった場合にも、その地点
から清掃領域入力手段8より入力された縦の距離分後退
する事で開かれたドア部に於いてもほぼ一定の距離分清
掃を確実に行う事ができるものである。
を直進しても壁を検知できなかった場合にも、その地点
から清掃領域入力手段8より入力された縦の距離分後退
する事で開かれたドア部に於いてもほぼ一定の距離分清
掃を確実に行う事ができるものである。
【0032】次に図7に第二の手段による自走式掃除機
に一実施例のブロック図を示す。12は直進距離計測手
段9により計測される本体が往路の直進開始後、障害物
を検知するまで実際に走行した距離と直進距離記憶手段
10により記憶されている第2回目清掃往路直進距離と
の差を算出し、判断処理部7へ出力する直進距離差算出
手段であり、他は第一の手段の実施例と同じものであ
る。
に一実施例のブロック図を示す。12は直進距離計測手
段9により計測される本体が往路の直進開始後、障害物
を検知するまで実際に走行した距離と直進距離記憶手段
10により記憶されている第2回目清掃往路直進距離と
の差を算出し、判断処理部7へ出力する直進距離差算出
手段であり、他は第一の手段の実施例と同じものであ
る。
【0033】以上の構成においてその動作は第一の手段
と同様に本体1を壁に正対して置き清掃領域入力手段8
により清掃領域の入力を行った後、スタートスイッチ8
bにより始動すると、本体1は壁に向かって直進し予め
定められた距離に壁と接近した地点で停止し、その地点
より清掃領域入力手段8により入力された縦の距離分後
退し、その地点より直進制御方向算出手段11により算
出された方向に、再度予め定められた距離に壁と接近す
るまで前進を行う。この第2回目清掃往路の前進期間の
直進距離を直進距離計測手段9により計測し、直進距離
記憶手段10に記憶する。
と同様に本体1を壁に正対して置き清掃領域入力手段8
により清掃領域の入力を行った後、スタートスイッチ8
bにより始動すると、本体1は壁に向かって直進し予め
定められた距離に壁と接近した地点で停止し、その地点
より清掃領域入力手段8により入力された縦の距離分後
退し、その地点より直進制御方向算出手段11により算
出された方向に、再度予め定められた距離に壁と接近す
るまで前進を行う。この第2回目清掃往路の前進期間の
直進距離を直進距離計測手段9により計測し、直進距離
記憶手段10に記憶する。
【0034】以上のように清掃復路では清掃領域入力手
段8により入力された縦の距離で後退し、清掃往路では
直進制御方向算出手段により算出された方向に、直進距
離記憶手段10に記憶されている第2回目の清掃往路の
距離分前進し、これらの動作を繰り返す。そして直進距
離差算出手段12より直進距離記憶手段10に記憶され
ている第2回目の清掃往路の距離と、3回目以降の各回
の清掃往路の距離の差を算出し判断処理部7へ出力す
る。
段8により入力された縦の距離で後退し、清掃往路では
直進制御方向算出手段により算出された方向に、直進距
離記憶手段10に記憶されている第2回目の清掃往路の
距離分前進し、これらの動作を繰り返す。そして直進距
離差算出手段12より直進距離記憶手段10に記憶され
ている第2回目の清掃往路の距離と、3回目以降の各回
の清掃往路の距離の差を算出し判断処理部7へ出力す
る。
【0035】ここで図8に示すように凹凸のある壁を清
掃した場合に、図中A点で壁を検知して停止した場合、
本来であればB点まで前進するはずであるので距離L分
だけ前進距離が短くなっている。直進距離差算出手段1
2では直進距離計測手段9により計測されているC−A
間の直進距離と直進距離記憶手段10に記憶されている
第2回目の清掃往路の距離L3から距離差Lを算出し、
判断処理部7へ出力する。判断処理部7ではこの距離差
Lと直進制御方向算出手段11により算出された方向θ
より次の清掃復路(A−D間)の直進距離L1(L1=
清掃入力端子8により入力された縦の距離L3−L2
(距離差L*Cosθ))を算出し、その距離分、本体
1を後退させる。
掃した場合に、図中A点で壁を検知して停止した場合、
本来であればB点まで前進するはずであるので距離L分
だけ前進距離が短くなっている。直進距離差算出手段1
2では直進距離計測手段9により計測されているC−A
間の直進距離と直進距離記憶手段10に記憶されている
第2回目の清掃往路の距離L3から距離差Lを算出し、
判断処理部7へ出力する。判断処理部7ではこの距離差
Lと直進制御方向算出手段11により算出された方向θ
より次の清掃復路(A−D間)の直進距離L1(L1=
清掃入力端子8により入力された縦の距離L3−L2
(距離差L*Cosθ))を算出し、その距離分、本体
1を後退させる。
【0036】以上のように柱など凹凸のある壁の領域で
も壁を基準にほぼ一定の領域の清掃を行う事のできる自
走式掃除機を得ることができる。
も壁を基準にほぼ一定の領域の清掃を行う事のできる自
走式掃除機を得ることができる。
【0037】さらに図8に示すように清掃領域入力手段
8により入力された横の距離分の往復動作が完了する前
に清掃復路を後退中に障害物検知手段4で連続した壁な
どの障害物を検知した場合にはその地点で清掃を終了す
るものである。
8により入力された横の距離分の往復動作が完了する前
に清掃復路を後退中に障害物検知手段4で連続した壁な
どの障害物を検知した場合にはその地点で清掃を終了す
るものである。
【0038】次に図9に第三の手段による自走式掃除機
の一実施例のブロック図を示す。13は直進距離記憶手
段10により記憶される直進距離計測手段9により計測
された本体1が始動され最初の往路の直進開始後、障害
物を検知するまで実際に走行した距離と、この距離を基
に直進制御方向算出手段11により算出される本体の直
進方向とで本体の清掃往路の距離を算出する往路距離算
出手段である。
の一実施例のブロック図を示す。13は直進距離記憶手
段10により記憶される直進距離計測手段9により計測
された本体1が始動され最初の往路の直進開始後、障害
物を検知するまで実際に走行した距離と、この距離を基
に直進制御方向算出手段11により算出される本体の直
進方向とで本体の清掃往路の距離を算出する往路距離算
出手段である。
【0039】以上の構成においてその動作は第一の手段
と同様に本体1を壁に正対して置き本体を始動させると
本体1は壁に向かって直進し予め定められた距離に壁と
接近した地点で停止し、この間、直進した距離を直進距
離計測手段9により計測し、その距離を直進距離記憶手
段10に清掃復路の距離として記憶するとともに、その
地点よりその距離分後退する。後退完了後、その地点よ
り直進制御方向算出手段11により前記直進距離記憶手
段10に記憶されている距離を基に第一の実施例と同様
に前回停止した場所から清掃幅分(例えば0.4m)だ
け清掃進行方向にずれるように算出した直進方向θ(θ
=Tan-1(0.4m/直進距離記憶手段に記憶される
距離))に、往路距離算出手段により算出された清掃往
路の距離((直進距離記憶手段/COSθ)+α)を直
進到達距離として、再度予め定められた距離に壁と接近
するまで前進を行う(αは例えば1m)。
と同様に本体1を壁に正対して置き本体を始動させると
本体1は壁に向かって直進し予め定められた距離に壁と
接近した地点で停止し、この間、直進した距離を直進距
離計測手段9により計測し、その距離を直進距離記憶手
段10に清掃復路の距離として記憶するとともに、その
地点よりその距離分後退する。後退完了後、その地点よ
り直進制御方向算出手段11により前記直進距離記憶手
段10に記憶されている距離を基に第一の実施例と同様
に前回停止した場所から清掃幅分(例えば0.4m)だ
け清掃進行方向にずれるように算出した直進方向θ(θ
=Tan-1(0.4m/直進距離記憶手段に記憶される
距離))に、往路距離算出手段により算出された清掃往
路の距離((直進距離記憶手段/COSθ)+α)を直
進到達距離として、再度予め定められた距離に壁と接近
するまで前進を行う(αは例えば1m)。
【0040】その後、直進距離記憶手段10に記憶され
ている距離で再度後退し、以後これを繰り返す。
ている距離で再度後退し、以後これを繰り返す。
【0041】つまり清掃往路で壁に接近後、この壁を基
準とし一定距離を後退する事で絨毯目の影響を受けずに
清掃を行う事ができるものである。ここで開かれたドア
等のある不連続な壁での場合を図10を用いて説明す
る。
準とし一定距離を後退する事で絨毯目の影響を受けずに
清掃を行う事ができるものである。ここで開かれたドア
等のある不連続な壁での場合を図10を用いて説明す
る。
【0042】図中E点の様に本体の前進の進行方向に壁
がない場合では、前回と同じ長さの距離を前進しても、
壁を検出する事なく、往路距離算出手段13により算出
された距離F点まで到達してしまう。
がない場合では、前回と同じ長さの距離を前進しても、
壁を検出する事なく、往路距離算出手段13により算出
された距離F点まで到達してしまう。
【0043】本実施例ではこのように壁を検出できなか
った場合、その場で停止し、また、このような壁より行
きすぎる距離(距離1m)を往路距離算出手段13によ
り設定しており、本実施例のように1m程度とする事で
ドアなどが開かれている場合に部屋から出ていってしま
う事を防いでいる。さらにこの様に壁を検出できず設定
距離に到達した場合、ブザー、またはランプ、LED等
の報知手段で異常である旨を使用者に知らしめる。
った場合、その場で停止し、また、このような壁より行
きすぎる距離(距離1m)を往路距離算出手段13によ
り設定しており、本実施例のように1m程度とする事で
ドアなどが開かれている場合に部屋から出ていってしま
う事を防いでいる。さらにこの様に壁を検出できず設定
距離に到達した場合、ブザー、またはランプ、LED等
の報知手段で異常である旨を使用者に知らしめる。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明の第一の手段によれ
ば、壁を基準に一定距離の領域を清掃可能とするもので
使用者は壁に本体を向けて清掃を実行させようとする領
域の縦、横の距離を入力するだけで絨毯目の影響を受け
ずに、また開かれたドアなどの開口部が存在しても意図
した領域の清掃を行える自走式掃除機を実現できる。
ば、壁を基準に一定距離の領域を清掃可能とするもので
使用者は壁に本体を向けて清掃を実行させようとする領
域の縦、横の距離を入力するだけで絨毯目の影響を受け
ずに、また開かれたドアなどの開口部が存在しても意図
した領域の清掃を行える自走式掃除機を実現できる。
【0045】また清掃進行方向(本体に対して横方向)
に壁が存在する場合、その壁で清掃を終了させる事がで
きる清掃領域の横の距離を入力する際、壁までの距離よ
り大きな距離を入力する事で横方向の壁までの清掃を実
行するので正確な横の距離を入力する必要がなく簡便で
ある。
に壁が存在する場合、その壁で清掃を終了させる事がで
きる清掃領域の横の距離を入力する際、壁までの距離よ
り大きな距離を入力する事で横方向の壁までの清掃を実
行するので正確な横の距離を入力する必要がなく簡便で
ある。
【0046】また本発明の第二の手段によれば、第一の
手段の効果に加え、柱など凹凸のある壁の領域でも壁を
基準にほぼ一定の領域の清掃を行う事のできる自走式掃
除機を得ることができる。
手段の効果に加え、柱など凹凸のある壁の領域でも壁を
基準にほぼ一定の領域の清掃を行う事のできる自走式掃
除機を得ることができる。
【0047】さらに本発明の第三の手段によれば、使用
者は清掃を実行させようとする領域の指定をする事無し
に本体を向けて始動するだけで壁を基準に一定距離の領
域を絨毯目の影響を受けずに清掃可能とするものであ
る。
者は清掃を実行させようとする領域の指定をする事無し
に本体を向けて始動するだけで壁を基準に一定距離の領
域を絨毯目の影響を受けずに清掃可能とするものであ
る。
【図1】従来の自走式掃除機の動作の説明図
【図2】本発明の第一の手段の一実施例を示す自走式掃
除機の縦断面図
除機の縦断面図
【図3】同自走式掃除機の横断面図
【図4】同自走式掃除機のブロック図
【図5】本発明の第一の手段の一実施例の清掃領域入力
手段の説明図
手段の説明図
【図6】同動作説明図
【図7】本発明の第二の手段の一実施例を示す自走式掃
除機のブロック図
除機のブロック図
【図8】同動作説明図
【図9】本発明の第三の手段の一実施例を示す自走式掃
除機のブロック図
除機のブロック図
【図10】同動作説明図
1 本体 2 清掃手段 3 走行操舵手段 4 障害物検知手段 5 方位センサ 6 電源部 7 判断処理部 8 清掃領域入力手段 9 直進距離計測手段 10 直進距離記憶手段 11 直進制御方向算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薮内 秀隆 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 小川 光康 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 藤原 俊明 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 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 (72)発明者 石橋 崇文 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 黒木 義貴 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 (3)
- 【請求項1】 本体を移動させる走行操舵手段と、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、清掃を実行する清掃手段と、本
体の走行方向を検知する方位センサと、本体が清掃を行
う領域の縦、横の距離を入力する清掃領域入力手段と、
清掃領域入力手段より入力された領域の縦の距離に応じ
て本体の直進方向を算出する直進制御方向算出手段と、
本体が清掃領域の往路の直進開始後、障害物を検知する
まで実際に走行した距離を計測する直進距離計測手段
と、その直進距離を記憶する直進距離記憶手段と、本体
全体に電力を供給する電源部と、前記直進距離計測手
段、前記障害物検知手段、清掃領域入力手段、直進制御
方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処理して
前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・後退
・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を制御
する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機。 - 【請求項2】 直進距離計測手段により計測される本体
が往路の直進開始後、障害物を検知するまで実際に走行
した距離と直進距離記憶手段により記憶されている直進
距離との差を算出し、判断処理部へ出力する直進距離差
算出手段とを備えた請求項1記載の自走式掃除機。 - 【請求項3】 本体を移動させる走行操舵手段と、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、清掃を実行する清掃手段と、本
体の走行方向を検知する方位センサと、本体が始動後、
最初の往路で、障害物を検知するまで実際に走行した距
離を計測する直進距離計測手段と、この計測された距離
を清掃復路の距離として記憶する直進距離記憶手段と、
この記憶されている距離に応じて本体の直進方向を算出
する直進制御方向算出手段と前記直進距離記憶手段に記
憶される復路の距離より清掃往路の距離を算出する往路
距離算出手段と、本体全体に電力を供給する電源部と、
前記直進距離計測手段、前記障害物検知手段、直進制御
方向算出手段、直進距離記憶手段からの信号を処理して
前記走行操舵手段に出力信号を送り、本体の前進・後退
・停止・方向転換を制御し、さらに前記清掃手段を制御
する判断処理部とを備えてなる自走式掃除機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19343993A JP3314469B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 自走式掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19343993A JP3314469B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 自走式掃除機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0747045A true JPH0747045A (ja) | 1995-02-21 |
JP3314469B2 JP3314469B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=16308012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19343993A Expired - Fee Related JP3314469B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 自走式掃除機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3314469B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6574536B1 (en) | 1996-01-29 | 2003-06-03 | Minolta Co., Ltd. | Moving apparatus for efficiently moving on floor with obstacle |
KR100478649B1 (ko) * | 2002-11-05 | 2005-03-25 | 삼성광주전자 주식회사 | 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법 |
US20120083963A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Honda Motor Co. Ltd. | Control apparatus for autonomous operating vehicle |
CN102599862A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-25 | 刘瑜 | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 |
US8790312B2 (en) | 2007-04-26 | 2014-07-29 | Daikyo Seiko Ltd. | Needle-equipped syringe barrel and needle-equipped syringe |
JP2021178083A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 三菱電機株式会社 | 自走式掃除機 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP19343993A patent/JP3314469B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6574536B1 (en) | 1996-01-29 | 2003-06-03 | Minolta Co., Ltd. | Moving apparatus for efficiently moving on floor with obstacle |
KR100478649B1 (ko) * | 2002-11-05 | 2005-03-25 | 삼성광주전자 주식회사 | 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법 |
US8790312B2 (en) | 2007-04-26 | 2014-07-29 | Daikyo Seiko Ltd. | Needle-equipped syringe barrel and needle-equipped syringe |
US20120083963A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Honda Motor Co. Ltd. | Control apparatus for autonomous operating vehicle |
CN102599862A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-25 | 刘瑜 | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 |
JP2021178083A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 三菱電機株式会社 | 自走式掃除機 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3314469B2 (ja) | 2002-08-12 |
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