JPS62292128A - 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】 ３、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、床面の清掃
を自動的に行なう自走式掃除機に関するものである。

従来の技術 ２べ−７ 従来より、掃除機に移動機能を付加して清掃時の操作性
の向上を図った掃除機が開発されている。

例えば、あらかじめ設定したコースに金属箔テープを貼
り、掃除機本体に設けた光学的な検知器によってこのテ
ープに沿って移動して清掃する方式定されたコース上を
移動するのではなく、清掃場所を自分で判断し、移動経
路を決定して清掃を行なう、いわゆる自立誘導型の自走
式掃除機の開発も行なわれている。この種の自走式掃除
機では、移動経路を決定する手段として、（１）現在ど
こにいるのかを知る位置検出手段、（２）壁などの障害
物の有無を知る障害物検出手段の２つの手段のみをもつ
ものがほとんどであった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、移動経路があらかじめ設定されない自走
式掃除機では、床面の有無あるいは凹凸状態を知る床面
検出手段が重要になる。すなわち、床面の状態によって
、そこが移動できる場所がど３ベー／′ うかを判断して経路を決定する必要がある。特に２階等
の作業では、床面の段差が分からないと、階段から転落
することも考えられ、最悪の場合には人身事故につなが
る可能性があった。

そこで本発明は、前方の床面の有無を検出して凹段差に
転落することのない安全な自走式掃除機を提供するもの
である。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、床ノズル
を本体の前方に取付けるとともに、床ノズルから吸引さ
れる空気の通路内に風量検出手段を備えるものである。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、全く平坦な床面を移動する場合には、床面と
床ノズルの間隔は一定であるため床ノズルから吸引され
る風量は一定である。しかし、床面に凹段差がある場合
には、その上を床ノズルが通過するとき床面と床ノズル
の間隔は大きくなるため床ノズルから吸引される風量は
大きくなる。したがって、例えば床ノズルから吸引され
る風量の変化率が所定の値より大きくなったときには駆
動装置に制動をかけて移動を停止させるようにしておけ
ば、たとえ前方の床面がなくなっていても、床ノズルが
そこへ達した時点で風量が急激に増加し停止することが
できるので、本体の転落を防止することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１〜２図に示す自走式掃除機において、１は本体、２
は電動送風機、３はフィルタ、４は集塵室で、この集塵
室４はホース６を介して床ノズル６と接続している。７
は集塵室４に集められたゴミの逆流を防止する逆止弁で
ある。８は電動送風機の吹出し口に取付けられた吹出し
通路で、その出口９に風量検出手段として風圧板１ｏと
回転変位センサ１が取付けられている。１２Ｌ、１２Ｒ
はそれぞれ本体１の左右に設けられた一対の操舵兼駆動
輪で、駆動モータ１３Ｌ、１３Ｒとそれぞ５　ベージ れ連結している。１４Ｌ、１４Ｒは本体１の底面に回動
自在に取付けられた従輪である。１６Ｌ。

１５Ｒは左右の駆動モータ１３Ｌ、１３Ｒの回転軸と結
合しているロータリエンコーダである。

１６　、１６’および１７　、１７／および１８　、１
８’および１９　、１９／は、それぞれ本体１の前面、
左右側面、後面に２個ずつ設けられた障害物検知センサ
である。２０Ｆ　、２ＯＲはそれぞれ本体１の前後に設
けられたバンパーで、内部に設けた接触センサによって
衝突を検知すると同時に衝撃を緩和する。２１は鉛蓄電
池等の電源、２２は判断処理回路である。

第３図は本実施例のシステムブロック図で、ロータリエ
ンコーダ１５Ｒ，１５Ｌ、障害物検知センサ１６，１６
’、１７，１７／、１Ｂ、１８／、１９゜１９／、バン
パー２０Ｆ　、２０Ｒおよび吹出し通路８の風量を検出
する回転変位センサ１１からの信号はすべて判断処理回
路２２に入力され、この判断処理回路２２からの出力信
号で駆動モータ１３Ｌ、１３Ｒを駆動し、本体１の移動
制御を行なう。

６ベーノ この判断処理回路２２にはマイクロコンピュータを用い
ている。

第４図は吹出し通路８内の風量検出手段の詳細図である
。吹出し通路８の出口９の外側に風圧板１ｏに取付けら
れた回転軸２３が軸支され、矢印Ｃの方向に回動自在に
なっている。２４は一端が風圧板１ｏに、他端が吹出し
通路８に固定された支点２６に取付けられスプリングで
、風圧板１０が出口９を閉じる方向（風圧板１０’の位
置）に付勢されている。回転変位センサ１１は、回転軸
２３の回転角を検知し、ポテンショメータまたは磁石と
ＭＲ素子との組合せ等からなる。

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。

清掃領域内にこの自走式掃除機を置くと、操舵兼駆動輪
１２Ｌ　、　１２Ｒが駆動モータ１３Ｌ。

１３Ｒによって駆動され矢印Ａの方向へ移動し始める。

このときロータリエンコーダ１５Ｌ、１５Ｒおよび障害
物検知センサ１６，１６’、１７，１７’、　１８　、
１８’　、　１９　、１９’およびバンパー２０Ｆ７ベ
ーノ 、２ＯＲおよび回転変位センサ１１からの信号により判
断処理回路２２で移動経路を決定しつつ駆動モータ１３
Ｌ　、　１３Ｒを制御して、直進、停止、方向変換を繰
返しながら清掃領域内全体を移動する。

移動中に床面の凹段差のある所へ来ると、前方の床ノズ
ル６がまず凹段差に達する。すると床ノズル６の底面と
床面とのすきまが大きくなるため、床ノズル６から吸引
される空気Ｂの流量が増大し、吹出し通路８の出口９の
外側の風圧板１ｏが開き回転軸２３が回転して回転変位
センサ１１の信号によって判断処理回路２２は駆動モー
タ１３に信号を送り本体１の移動を停止させるとともに
、これ以上は前進できないと判断して、方向変換あるい
は後進して次の移動を開始する。このとき本体１は操舵
兼駆動輪１２Ｒ，１２Ｌと従輪１４Ｒ９１４Ｌの四輪に
支えられ重心は操舵兼駆動輪１２より後方にあるので、
もちろん凹段差に落ちることはない。

このように床ノズル６から吸引される風量を検知するこ
とにより、前方の凹段差を検知して本体１の転落を防止
している。

本実施例では、回転変位センサ１１は風量に比例したア
ナログ値を出力するので判断処理回路２２内でＡ／Ｄ変
換を行なうとともに微分演算を行ない風量の変化率を見
て段差の有無を判断している。微分演算を行なっている
のは、集塵室４内のゴミの量によって絶対風量は変化す
るのでこれによる誤判断を防ぐためである。

なお、本実施例では電動送風機２の吹出し側に風量検出
手段を設けているが、床ノズル６からホース６、集塵室
４．フィルタ３．電動送風機２゜吹出し通路８に至るま
での床ノズル６から吸引される空気の通路内であればど
こに設けても良く、要はこの系内の風量が検出できれば
良い。

発明の効果 以上のように本発明は、床ノズルを本体の前方に取付け
るとともに、床ノズルから吸引される空気の通路内に風
量検出手段を備えることにより、前方床面の凹段差を検
知することができ、凹段差９ページ があっても転落することのない安全性の高い自走式掃除
機が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自走式掃除機の側断面図、
第２図は同自走式掃除機の平面図、第３図は同自走式掃
除機のシステムブロック図、第４図は同自走式掃除機の
風量検出手段の詳細図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・電動送風機、３・
川・・フィルタ、６・・・・・・床ノズル、８−・・・
・・吹出し通路、１ｏ・・・・・・風圧板、１１・・・
・・・回転変位センサ、１２・・・・・・操舵兼駆動輪
、１３・・・・・・駆動モータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
一一本４本 ２−一一電引迭歳浅 ａ−ｍ−フィルタ ６−一一床ノズル と−ｍ−吹出し通ｊ４ １０−−一蔗５ヨ版 Ｂ　　　／２Ｅ　　　　　　　　７４Ｒ第２図 ／／−、−回牢斡発句？ヒンサ ノ５−−−ロータリエンコーダ゛ ／６〜／７−−−璋モ惇物靭をン゛す゛第３図　　　　
　　　　２０−ｍ−バンパー２０Ｆ　２ＯＲ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体を移動させる駆動装置と、移動方向を変える
   操舵装置と、電動送風機、フィルタ、床ノズルなどの清
   掃装置とを有し、前記床ノズルは本体前方に位置すると
   ともに、床ノズルから吸引される空気の通路内に風量検
   出手段を備えた自走式掃除機。
2. （２）風量検出手段は、電動送風機の吹出し通路内に軸
   着された風圧板と、その回転軸の回転角を検知する変位
   センサとからなる特許請求の範囲第１項記載の自走式掃
   除機。