JPH0779780B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、掃除機能と移動機能とを備え、自動的に床
面を清掃する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
の向上を図った自走式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
搭載することにより、清掃場所の移動を掃除機自体で判
断しつつ掃除を行なう、いわゆる自立誘導型の自走式掃
除機の開発が行なわれている。

この種の自走式掃除機では、超音波等を利用した障害物
検知センサや駆動方向の計測を行なうジャイロセンサ等
を備え、全体として複雑なシステム構成をとっており、
更に移動用および清掃機能の電源にはバッテリーを利用
していた。

発明が解決しようとする問題点 このような方式のものでは、バッテリーに鉛蓄電池を使
い本体重量の約半分がバッテリー重量となって非常に重
いものとなっていた。またバッテリーを使う関係からど
うしてもパワー不足となり、しかも運転時間として短い
ものにならざるを得なかった。更に本体の重量が大とな
るため、障害物となる壁，ガラス，人等に接触する傷つ
けることを考慮して、人の目に近い各種のセンサーを装
着しなければならなかった。更に、また誘導をより正確
に行なうためのジャイロセンサ等を装着するとシステム
は大掛りで複雑なものとならざるを得ない大きな問題が
あった。

そこで、本発明では、商用電源を使い、簡単な制御シス
テムで部屋を隈なく清掃できる小型，軽量な自走式掃除
機を提供するものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決する本発明の技術的手段は、本体を駆
動する駆動手段と、本体の移動方向を変える操舵手段
と、本体の移動方向の前後に設けられたノズルと、本体
側面から引き出され電力を供給する電源コードと、この
電源コードをほぼ一定の張力で巻き込むコードリール
と、ノズル幅より短い一定の長さで電源コードを引き出
すことを検出するコード長検出手段と、本体外部に設け
られた複数個のバンパーと、このバンパーの接触を検知
する接触検知手段と、この接触手段からの出力により駆
動手段の駆動方向を転換すると同時に操舵手段で本体の
移動方向を電源コードを引き出す方向に変更し、かつ、
コード長検出手段により電源コードを一定長さ引き出す
時点で操舵手段により本体の移動方向を元に戻し直進す
るよう制御する判断処理手段とで構成したものである。

作用 この技術的手段による作用は次のとおりである。

この構成により、電源コードを係止しておくことによ
り、コード長を一定にして本体が壁に当たるまで進み、
接触検知手段で壁に当たったことを検知すると、判断処
理回路により駆動方向を転換する。同時に操舵手段を制
御して本体の移動方向を制御してコード長をコードリー
ルの巻き込みに抗して一定の長さだけ長めに引出し、こ
れをコード長検出手段により検出して判断処理回路によ
り操舵手段を元の状態に抑制する。この動作を操り返し
行なうことにより部屋の床空間を自動的に清掃するもの
である。

実 施 例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図，第２図において、１は自走式掃除機の本
体、２は集塵室で、その前後にホース３が接続してあ
る。ホース３の先端部は本体１の前後方向に導びかれて
先広がり状のノズル４を形成している。５はフィルタ
ー、６は電動送風機、７は本体１の側面に設けられた排
気口である。そして、上記集塵室2,ホース3,ノズル4,フ
ィルター5,電動送風機６および排気口７で、本体１に組
込まれた清掃手段８を構成している。９は操舵兼駆動論
であり、操舵モータ10と共に本体１の移動方向を変える
操舵手段を、また駆動モータ11と共に本体１を駆動する
駆動手段を構成している。12は本体１の左右に設けられ
た補助論である。電源コード13はコードリール14内に張
力付加手段15によりほぼ一定の張力で巻き込まれるよう
になっている。16は電源コード13の引き出し長さを検出
するコード長検出手段である。本体１の前後には、ウレ
タン製のバンパー17が設けられ、バンパー17内に接触圧
を検知する複数個の接触検知手段18が設けられている。
ノズル４を前後２箇所に設けているのは本体１が前後に
動いて清掃を行なうので、やり残しを少なくするためで
ある。

19は判断処理手段であり、接触検知手段18からの出力を
判断処理して駆動手段の駆動方向並びに操舵手段による
本体１の移動方向に制御し、かつコード押出手段16によ
る電源コードの一定の引出し長さ検出により操舵手段に
元の制御するものである。

次に第３図にて、コード長検出手段16を説明する。図に
て、20は反射型フォトインタラプタであり、電源コード
13に一定間隔（掃除面の間隔）で設けられ反射テープ21
を検出する構成をとっている。３つのフォトインタラプ
タ20のうち真中のフォトインタラプタ20で常時検出する
よう制御するものである。他の２つのフォトインタラプ
タは、電源コード13の引出し量の過不足を検出するもの
である。コード長検出手段としてはコードリール14の軸
の回転角度を検出するようにしても有効であることは言
うまでもない。

また実施例に於ける接触検知手段18は、金属性の２本の
テープ間に導電性ゴムを挟み込み全体を絶縁材料で覆っ
たいわゆるコードスイッチを用いている。このコードス
イッチは圧力がかかり導電性ゴムが圧縮されると２本の
金属性テープ間の抵抗値が小さくなり、スイッチとして
働くものである。

以上のように構成された自走式掃除機について、以下そ
の動作を第４図を用いて説明する。

壁27に囲まれた部屋内の床22に自走式掃除機の本体１が
セットされている。本体１からは電源コード13が引き出
され、壁27に埋め込まれたコンセント23に接続されてい
る。又、電源コード13はコンセント23と本体１との間で
壁27にコードクリップ24によりクリップされ、コンセン
ト23に電源コード13の張力がかからないようにしてい
る。本体１は清掃を行ないながら矢印25の方向コード長
を一定に保ちながら、すなわちコードクリップ24を中心
した円を描きながら進む。本体１の前方に設けられたバ
ンパー17が壁27に当たり、バンパー17内部の接触検知手
段18が検知すると駆動手段が進行方向を矢印26に変える
と同時に操舵手段による本体１の移動方向を変える。し
たがって、矢印26の方向へ移動する際は、コードリール
14への巻き込み力に抗してコード長を引出すことにな
り、一定の長さだけ引出されれば、コード長検出手段16
がこれを検出し、コードの長さを一定に保つよう操舵手
段を元に戻し、前進と同様にコードクリップ24を中心と
して一定長さだけ半径の大きな円を描きながら後方に進
む。後方のバンパー17が壁27に当たると進行方向を変
え、上記動作を繰り返す。以上のような動作で、部屋の
床空間を隈なく清掃することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、電源コードにより電力を供給し
て清掃能力を確保し、コード長を検出して清掃径路を検
出し、バンパー内に埋め込まれた接触検知手段で壁，障
害物を検出し、駆動手段により駆動方向を、操舵手段に
より本体の駆動方向を変えてコードを自動的に引出し、
床空間を隈なく清掃することができるものであり、コー
ドを一定長さだけ送り出す装置は不要なものである。セ
ンサーとしてはコード長検出と接触検知だけの簡単な構
成である。そして本体を壁などに接触させても、本体に
バッテリーを載せている従来のものに比らべ重量が軽く
壁などを傷つけることがない。又、清掃の中心となるコ
ードを適当な場所に係止することにより床空間のほとん
どを清掃できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自走式掃除機の縦断面図、第２図
は同自走式掃除機の横断面図、第３図はコード長検出手
段の構成例を示す側面図、第４図は同自走式掃除機の移
動手順を示す説明図である。 ８……清掃手段、９……操舵兼駆動輪、10……操舵モー
タ、11……駆動モータ、13……電源コード、14……コー
ドリール、15……張力付加手段、16……コード長検出手
段、17……バンパー、18……接触検知手段、19……判断
処理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体を駆動する駆動手段と、本体の移動方
   向を変える操舵手段と、本体の移動方向の前後に設けら
   れたノズルと、本体側面から引き出され電力を供給する
   電源コードと、この電源コードをほぼ一定の張力で巻き
   込むコードリールと、ノズル幅より短い一定の長さで電
   源コードを引き出すことを検出するコード長検出手段
   と、本体外部に設けられた複数個のバンパーと、このバ
   ンパーの接触を検知する接触検知手段と、この接触手段
   からの出力により駆動手段の駆動方向を転換すると同時
   に操舵手段で本体の移動方向を電源コードを引き出す方
   向に変更し、かつ、コード長検出手段により電源コード
   を一定長さ引き出す時点で操舵手段により本体の移動方
   向を元に戻し直進するよう制御する判断処理手段とで構
   成する自走式掃除機。