JPH0824648B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

自走式掃除機

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JPH0824648B2
JPH0824648B2 JP62010551A JP1055187A JPH0824648B2 JP H0824648 B2 JPH0824648 B2 JP H0824648B2 JP 62010551 A JP62010551 A JP 62010551A JP 1055187 A JP1055187 A JP 1055187A JP H0824648 B2 JPH0824648 B2 JP H0824648B2
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JP
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cord
drive
power cord
drive motor
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JP62010551A
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秀隆 薮内
保道 小林
勝 菊川
稔 堀田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 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
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
判断しつつ清掃を行なう、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、超音波等を利用して障害
物検知センサや移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
さら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、バッテリーを用いる関係
からどうしても、本体重量が大きくなる上、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。さらに、本体の重量が大となるため、障害物
となる壁、ガラス、人などに接触すると傷つけることを
考慮して、各種センサを装着しなければならなかった。
また、誘導をより正確に行なうためのジャイロセンサ等
を装着すると大掛かりで複雑な制御システムを必要とす
る。
そこで、本発明では、商用電源を用い簡単な制御シス
テムで部屋を自動的に清掃できる小型・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、本体の
両側にそれぞれ対称に設けられ、差動ギヤを介して駆動
モータと接続して本体を駆動する複数の駆動輪と、本体
に組み込まれた清掃手段と、本体に電力を供給する電源
コードと、この電源コードの一端を固定端とし、この電
源コードを一定長さづつ送り出すコード送出手段と、前
記固定端より遠い位置の駆動輪の回転を拘束するロック
装置と、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
検知手段からの出力を判断処理して駆動モータ、ロック
装置及びコード送出手段を制御する判断処理手段とを備
え、前記判断処理手段は、接触手段からの出力により本
体が障害物に接触したことを判断すると、駆動モータの
回転を逆にすると共にロック装置を作動して駆動輪の一
方を停止し、コード送出手段により電源コードを一定長
さ送り出し、ロック装置の駆動を解除するものである。
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、電源コードを壁などに係止しておき
電源を投入すると、駆動モータは差動ギヤを介して2個
の駆動輪を駆動して直進状態で、電源コードの一端に設
けられた固定端からコード長一定のまま電源コードに張
力を与えながら円弧を画くように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、
判断処理手段により駆動モータの回転方向をる転させ
る。同時に、判断処理手段はロック装置を制御して一方
の駆動輪を回転拘束する。すると差動ギヤの作用で他方
の駆動輪のみが回転し本体は移動方向を電源コードを引
き出す方向に向けることになる。このときコード送出手
段を制御して電源コードを一定長さだけ引き出す。電源
コードが一定長さだけ引き出されると、判断処理手段は
ロック装置を解除して駆動モータは2個の駆動輪を駆動
し元のと逆方向の直進状態にし、一定長さだけ引出した
コード長さ一定のまゝ電源コードに張力を与えながら円
弧を画くように壁に当るまで進む。この動作を繰り返し
行なうことにより部屋の床面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,第3図において、1は自走式掃除機
の本体、2,2′は本体1の左右両側に各1個ずつ対称に
設けた駆動輪で、本体1の側面の前後方向の中央部に位
置している。3は駆動モータ、4は駆動モータ3の出力
軸に接続した減速機で、差動ギヤ5を介して駆動軸6,
6′と接続している。この駆動軸6はロック装置7を介
してギヤ8と接続し、駆動軸6′はギヤ8′と接続して
いる。さらにギヤ8,ギヤ8′はそれぞれ駆動輪2,2′に
取り付けたギヤ9,9′と接続している。10は本体1に電
力を供給する電源コードで、本体1内のコードリール11
に巻かれ、その先端は駆動輪2′の中心部の穴より本体
外に導出している。12は電源コード10を一定長さ、例え
ば、ノズル13,13′の清掃幅より少し短かい長さ相当の
長さを本体1外に送り出すコード送出手段で、コードリ
ール11の回転拘束、解除およびコード送出長さの検出を
行なう。13,13′は本体の前後に設けた床ノズルで、そ
れぞれにはローラ14,14′が回動自在に取り付けてあ
る。このローラ14,14′と駆動輪2,2′とにより本体1を
安定に移動自在に支えている。また床ノズル13,13′は
それぞれスプリング15,15′によって下方に付勢され床
面に押しつけられ、その上方は蛇腹ホース16,16′と接
触して集塵室17に連通している。なお蛇腹ホース16,1
6′の上端は集塵室17横の空気路18,18′に接続してい
る。また、空気通路18,18′はノズル切り換え弁19を介
して集塵室17内の集塵袋20と接続している。21は集塵室
17に設けたフィルタ、22は電動送風機である。ノズル切
り換え弁19は矢印aのように回転し、本体1の移動方向
に応じて電動送風機22の吸引力を床ノズル13の方向また
は床ノズル13′の方向に切り換えて常に本体1の移動前
方の床ノズルでゴミを吸引する。例えば第1図,第2図
及び第3図で、矢印Aの方向に本体1が移動する場合
は、ノズル切り換え弁19は図の位置にあり、床ノズル13
から吸引されたゴミは矢印bのように空気通路18を通っ
て集塵袋20に入る。このとき後方の床ノズル13′からは
吸引されない。以上、床ノズル13,13′、ローラ14,1
4′、スプリング15,15′、蛇腹ホース16,16′、集塵室1
7、空気通路18,18′、ノズル切り換え弁19、集塵袋20、
フィルタ21、電動送風機22で本体1に組み込まれた清掃
手段を構成している。23,23′は本体1の前後に取り付
けた発泡ゴム等からなるバンパーで、その外部には接触
を検知する接触検知手段24,24′が設けてある。25はこ
の接触検知手段24,24′からの出力を判断処理して駆動
モータ3、ロック装置7、コード送出手段12およびノズ
ル切り換え弁19を制御する判断処理手段で、本実施例で
はマイクロコンピュータを使用している。
以上のように構成された自走式掃除機について、以下
その動作を説明する。
例えば第4図,第5図に示すように、壁30,31,32,33
に囲まれた部屋内の床34に自走式掃除機の本体1をセッ
トして本体1の駆動輪2′の中心から電源コード10を引
き出し、壁30のコンセント35に接続する。なお、電源コ
ード10はコンセント35と本体1との間で壁30にコード固
定具36により固定し、コンセント35に直接電源コード10
の張力がかからないようにする。この状態で本体1の電
源を投入すると、駆動モータ3及び電動送風機22が作動
し、清掃を行ないながら矢印Aの方向にコード長を一定
に保ちながら、すなわちコード固定具36を中心とする円
弧を描きながら壁31に向って進む。このときロック装置
7は作動しておらず、すなわち駆動モータ3は本体1の
両側に対称に設けた2個の駆動輪2,2′を駆動する。そ
して駆動輪2,2′は差動ギヤ5を介して駆動モータ3と
接続しているので、走行する円弧の半径に応じて両駆動
輪には回転差が生じスムーズに走行できる。したがっ
て、電源コード10の張力は最小限になるとともに駆動輪
2,2′のすべりによる床の損傷を少なくすることができ
る。
また、この動作時においてはノズル切り換え弁19は前
方の床ノズル13に吸引力が働く位置にある。そして、本
体1の前方に設けらたバンパー23が壁31に当り、バンパ
ー17外部の接触検知手段24が接触を検知すると、判断処
理手段25は駆動モータ3を反転させるとともにノズル切
り換え弁19を180゜回転して吸引力を床ノズル13′側に
切り換え、同時にロック装置7及びコード送出手段12を
制御し作動させる。ロック装置7が作動すると駆動輪2
は回転が拘束され、差動ギヤ5の作用により駆動輪2′
は例えば2倍の回転速度で回転する。したがって、本体
1は駆動輪2′のみで駆動されることとなり、コード固
定具36から遠ざかる方向すなわち第5図に示す矢印Bの
方向を向きながら電源コード10を例えばノズル13,13′
の清掃幅より少し短い長さだけ本体1外に引き出す。電
源コード10がこの一定長さだけ引き出されると、判断処
理手段25はコード送出手段12を制御して電源コード10の
送出を停止し、同時にロック装置7の作動を停止する。
すると、駆動モータ3は駆動輪2′と2の二輪を駆動す
るので本体1は再び直進状態となり、引き出された長さ
のコート長一定のまま矢印Cの方向に移動する。したが
って、本体1はコード固定具36を中心として一定長さだ
け半径の大きな円弧を描きながら壁30に向って進むこと
になる。そして、バンパー23の反対側のバンパー23′が
壁30に当たった場合には前記と同様の動作をし、矢印D,
Eの方向に進み、前記の動作を繰り返しながら第5図に
示すような軌跡で床34全体を自動的に清掃する。そして
以下に述べる2つの条件のどちらかになったとき清掃が
終了したと判断して、駆動モータ3及び電動送風機22を
停止するとともに図には示していないブザーを鳴らして
終了を報知する。すなわち、終了と判断する1つの条件
は、電源コード10が最大限の長さに引き出されたとき
で、それ以上広範囲を移動できない場合である。もう1
つの条件は、コード固定具36からの電源コード10の長さ
が予め設定された所定長だけ引出されており、かつ、バ
ンパー23が壁31,32に当り、次いで本体が逆方向に進ん
でバンパー23′が壁30,33に当たる時間が一定時間以下
になったときで、例えば第5図に示す床34の対角の隅部
37に進んで壁32と壁33の間を短い時間で往復する場合で
ある。この場合に、電源コード10の引出し長さに所定長
さを設定しているのは、スタート時点の隅部38でも壁30
と壁31の間を短い時間で往復するので上記一定時間以下
の条件のみで終了と判定させるのは条件的に不十分であ
るからで、電源コードが所定長引き出された後、壁から
壁に至る時間が一定時間以下となったときに終了と判定
させている。
以上の動作のフローチャートを第6図に示している。
発明の効果 以上のように本発明は、本体の両側に各1個ずつ対称
に設けられ、差動ギヤを介して駆動モータと接続して本
体を駆動する2個の駆動輪と、一方の駆動輪の回転を拘
束するロック装置と、本体に組み込まれた清掃手段と、
本体に電力を供給する電源コードと、本体内のコードリ
ールに巻かれた電源コードを一定長さづつ送り出すコー
ド送出手段と、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
の接触検知手段からの出力を判断処理して駆動モータ、
ロック装置およびコード送出手段を制御する判断処理手
段とを具備しており、電源コードにより外部から電力を
供給して清掃能力を確保し、一定長さづつ送り出すコー
ドの長さにより清掃経路を決定し、接触検出手段により
壁、障害物を検知し床面を自動的に清掃できる。また、
本体の両側に各1個ずつ対称に設けた2個の駆動輪だけ
で本体を駆動できるので、本体の前後方向の中央部のみ
に駆動装置が配置でき本体前後に床ノズルを設けても本
体の全長が小さくコンパクトになる。
また、2個の駆動輪と駆動モータを差動ギヤを介して
接続するから、電源コードの固定端を中心とする本体の
円弧走行がスムーズにでき、電源コードにかかる張力が
小さく、かつ駆動輪が床を傷めることも少ない。
さらに、この差動ギヤと駆動輪の一方を拘束するロッ
ク装置の組み合わせにより、簡単な構成でしかも容易に
本体の移動方向を直進状態と方向転換状態に切り換え制
御できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による自走式掃除機の平断面
図、第2図は同自走式掃除機の側断面図、第3図は同自
走式掃除機の清掃手段部の平断面図、第4図,第5図は
同自走式掃除機の移動手順を示す説明図、第6図は同自
走式掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。 1……本体、2,2′……駆動輪、3……駆動モータ、5
……差動ギヤ、7……ロック装置、10……電源コード、
11……コードリール、12……コード送出手段、13,13′
……床ノズル、16,16′……蛇腹ホース、17……集塵
室、18,18′……空気通路、19……ノズル切り換え弁、2
0……集塵袋、21……フィルタ、22……電動送風機、23,
23′……バンパー、24,24′……接触検知手段、25……
判断処理手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 稔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−145634(JP,A) 特開 昭60−222905(JP,A) 実開 昭55−99922(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】本体の両側にそれぞれ対称に設けられ、差
    動ギヤを介して駆動モータと接続して本体を駆動する複
    数の駆動輪と、本体に組み込まれた清掃手段と、本体に
    電力を供給する電源コードと、この電源コードの一端を
    固定端とし、この電源コードを一定長さづつ送り出すコ
    ード送出手段と、前記固定端より遠い位置の駆動輪の回
    転を拘束するロック装置と、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、この接触検知手段からの出力を判断処理して
    駆動モータ、ロック装置及びコード送出手段を制御する
    判断処理手段とを備え、前記判断処理手段は、接触手段
    からの出力により本体が障害物に接触したことを判断す
    ると、駆動モータの回転を逆にすると共にロック装置を
    作動して駆動輪の一方を停止し、コード送出手段により
    電源コードを一定長さ送り出し、ロック装置の駆動を解
    除する自走式掃除機。
JP62010551A 1987-01-20 1987-01-20 自走式掃除機 Expired - Lifetime JPH0824648B2 (ja)

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JPS63181727A JPS63181727A (ja) 1988-07-26
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