JP2000135186A

JP2000135186A - 掃除玩具

Info

Publication number: JP2000135186A
Application number: JP10310608A
Authority: JP
Inventors: Rikako Tonozuka; 里加子戸野塚; Takeo Sato; 武夫佐藤
Original assignee: YM CREATION KK
Current assignee: YM CREATION KK
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】自走対話式掃除玩具を提供する。【解決手段】軽量な合成樹脂製のほぼ密閉筒状をした
胴体１１の外部に、揺動若しくは回動可能な一対の手部
１２を取り付け、下部に脚部１３を設け、胴体１１の外
部を、動物あるいは人形等の形状をした縫いぐるみ１５
により覆うとともに、この胴体１１の内部に掃除機を組
み込み、常時は可愛い置物や、手足を動かしつつ対話す
る玩具として使用できるようにすると共に、自走しなが
ら掃除を行なう実用性のある掃除用ロボットとしても使
用できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自走しつつ掃除を
行なうことができる対話式の掃除玩具に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、自走しつつ掃除を行なう掃除
ロボットがある。この掃除ロボットは、床に予め敷設さ
れた導体レールに沿って走行するものであり、人手によ
らず能率的に掃除を行なうことができる点では便利なも
のである（特公昭５１−７９０号公報等）。また、玩具
にも掃除を行なうものもあるが、この玩具は、箒を持っ
た人形が掃く真似をする程度のものである（実公平７−
４８５４号公報等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の掃除ロ
ボットは、相当大掛かりな構成であり、多大な費用が掛
かり、導体レールを敷設しなければならない点でも、一
般家庭で使用できるものではなく、特に、どのような場
所にでも自由に移動して掃除を行なうことができるもの
ではなく、掃除機を所定の場所に置き、スイッチを押す
と、自動的に掃除が完了するというものでもなく、汎用
性や実用性の極めて低いのものである。

【０００４】また、後者の掃除玩具も、極めて狭小な範
囲での掃除は可能であっても、所定の広さの部屋を掃除
することはできず、これも実用性の極めて低いのもので
ある。

【０００５】本発明は、上述した従来の技術の有する問
題点に鑑みてなされたもので、部屋の所定位置に置き、
スイッチを押すと、自動的に掃除を行なうという実用性
があり、また人との対話による制御も可能で、さらに人
と対話する置物としても利用できる掃除玩具を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。（１）胴体の内部に掃除機が組み込まれ、当該胴体の
下部に設けられた脚部が走行輪により構成された電動走
行する自走式の掃除玩具において、走行障害物を感知す
る感知部材と、人の音声を感知する感知部材と、前記走
行輪の走行方向を制御する操舵部と、少なくとも前記感
知部材のいずれか一方からの信号が入力されると、前記
掃除機、操舵部及び走行輪に対する制御信号が出力され
るようにした制御部とを有することを特徴とする。

【０００７】（２）前記胴体は、側部に手部が設けら
れ、当該手部と前記脚部の内の操舵輪又は走行輪とを、
回転運動を揺動運動に変換する駆動機構を介して連結し
たことを特徴とする。

【０００８】（３）前記制御部は、前記人の音声を感
知する感知部材が感知した音声入力に対して所定の応答
メッセージをスピーカより出力するようにしたことを特
徴とする。

【０００９】（４）前記制御部は、リモートコントロ
ール受信部からの信号が入力されると、前記掃除機、操
舵部及び走行輪に対する制御信号が出力されるようにし
たことを特徴とする。

【００１０】（５）前記障害物感知部材は、前記脚部
の内の前方走行輪を胴体より前方に突出し、当該前方走
行輪を覆うように設けられたカバー部材を少なくとも左
右独立に変位可能とし、前記障害物との衝突により変位
したカバー部材からの信号が前記制御部に入力される
と、当該制御部が逆方向に向かうように前記前方走行輪
を制御するようにしたことを特徴とする。

【００１１】（６）前記制御部は、脚部の走行輪のい
ずれかに当該走行輪とともに回転するマグネットを有
し、当該マグネットと対向して設けられた磁気感応セン
サーからの信号が入力され、このマグネットと磁気感応
センサーからの信号に基づいて操舵角、走行距離を決定
し、予め設定された掃除パターンに沿って走行するよう
にしたことを特徴とする。

【００１２】（７）前記掃除機は、前記胴体の下面に
設けられた吹込口に回転ブラシを有し、当該回転ブラシ
が、床面に当接する位置と床面に当接しない後退位置と
を選択的に取ることができるようにしたことを特徴とす
る。

【００１３】（８）前記掃除機は、吹出口より外部に
吐出される風量が所定値以下となると、集塵袋の集塵容
量が規定容量に達したことを警告する警告音を発するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１４】（９）前記胴体と手部は、所定形状の縫
いぐるみにより外部を覆ったことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態の一例を説明する。図１は本実施形態に係る掃
除玩具の要部を示す正面概略図、図２は同要部の側面概
略図、図３は図１の３−３線に沿う断面概略図、図４は
図３の４−４線に沿う断面概略図、図５は同要部の底面
概略図、図６は図２の６−６線に沿う断面概略図、図７
は図６の要部の拡大図、図８，９，１０は図３の８−８
線，９−９線，１０−１０線に沿う断面概略図、図１１
は制御部のブロック図、図１２は掃除の１つのパターン
を示す説明図、図１３は後輪の概略図、図１４は同後輪
により発生される信号を示す説明図、図１５および図１
６はメインのフローチャート、図１７は自動運転停止の
処理を示すフローチャート、図１８および図１９は自動
運転時のフローチャートである。

【００１６】本実施の形態に係る自走対話式の掃除玩具
１０は、図１，２に示すように、軽量な合成樹脂製のほ
ぼ密閉筒状をした胴体１１の外部に、揺動若しくは回動
可能な一対の手部１２を取り付け、下部に脚部１３（操
舵輪でありかつ駆動輪の前輪１３ａと、従動輪の後輪１
３ｂからなるが、前後両輪をまとめて走行輪と称するこ
ともある）を設け、胴体１１の外部を、動物あるいは人
形等の形状をした縫いぐるみ１５により覆うとともに、
この胴体１１の内部に掃除機２０（図３参照）を組み込
み、常時は可愛い置物や、手足を動かしつつ対話する玩
具として使用し、場合によっては自走しつつ掃除を行な
う実用性のある掃除用ロボットとして使用するものであ
る。

【００１７】さらに具体的に詳述する。この掃除玩具１
０は、図３に示すように、胴体１１の内部が中央仕切壁
１６により前後に仕切られ、この中央仕切壁１６の後部
には、掃除機２０と、手部１２を駆動する駆動機構４０
（図６，７参照）が組み込まれ、中央仕切壁１６の前部
には、障害物を感知する部材５０と、人の音声を感知す
る部材５５と、前記脚部１３の車輪の走行方向を制御す
る操舵部６０と、これらの制御部Ｃと、動力源であるバ
ッテリＢが設けられている。

【００１８】まず、中央仕切壁１６の後部側について説
明する。掃除機２０は、図５に示すように、胴体１１の
下面に開設された吹込口２１から臨むように、傾斜した
ブレード２２ａを有する回転ブラシ２２が設けられてい
る。この回転ブラシ２２は、図３，４に示すように、前
記中央仕切壁１６に一端が回動可能に軸支された一対の
アーム２３の先端に支持され、モータＭ1 により駆動さ
れる。モータＭ1 の回転は、回転軸Ｍ1aに取り付けられ
たギアＧ1 、アイドルギアＧ2 及び前記回転ブラシ２２
の軸２２ａに設けられたギアＧ3 を介して伝達され、回
転ブラシ２２が回転される。

【００１９】また、この回転ブラシ２２は、床面に当接
する位置と当接しない後退位置とを選択的に取ることが
できるように構成され、掃除機として使用する場合に
は、床面を回転ブラシ２２により叩きつつ掃除を行な
い、人形として使用する場合には静かで滑らかに走行す
るようにしている。

【００２０】回転ブラシ２２を上下変位させる構成は、
どのような機構でも良いが、例えば、図４に示すよう
に、モータＭ1 の回転軸Ｍ1aを前記ギアＧ1 の反対側に
も突設し、この回転軸Ｍ1aと前記一対のアーム２３の基
端の支持軸２３ａとをクラッチ２４を介して連結する。
そして、このクラッチ２４をオン−オフすることにより
前記モータＭ1 の回転力を利用して支持軸２３ａを中心
にアーム２３を上下変位させる。

【００２１】この回転ブラシ２２の上部には、吸込通路
２５が連通され、この吸込通路２５の上部は、集塵室２
６と連通されている。この集塵室２６は、図３に示すよ
うに、底部が前記中央仕切壁１６の平坦部１６ａにより
形成され、胴体１１の背面に着脱自在に設けられた蓋２
７を開放することにより内部に集塵袋２８を収納するこ
とができるようになっている。集塵袋２８は、フランジ
２８ａと通気性のある袋本体２８ｂとから構成されてお
り、このフランジ２８ａを前記平坦部１６ａに当てた状
態で、回動可能な固定部材２９を立ち上げて、固定保持
するようになっている。

【００２２】なお、前記吸込通路２５内であって前記集
塵袋２８の下位には、吸込通路２５を流通する空気によ
り持ち上げられ、空気が停止すると元の位置に復位する
ダンパー３０を設けることが好ましい。このダンパー３
０により集めた埃等が回転ブラシ２２側に落下しないよ
うにするためである。

【００２３】集塵室２６の上位には、フィルタＦの他
に、前記中央仕切壁１６の突部１６ｂにシール部材３１
を介して支持されたファンスクロール３２が設けられ、
このファンスクロール３２内には多翼ファン等から構成
されたファン３３が設けられ、このファン３３は、モー
タＭ2 に連結されている。なお、このモータＭ2 と前記
中央仕切壁１６の上部との間には防振材３４が設けら
れ、外部に振動騒音が漏洩しないようにしている。

【００２４】前記ファンスクロール３２から吹き出され
た空気流は、前記胴体１１の背面に開設された吹出口３
５より外部に吐出される。この場合、吹出口３５の近傍
に、例えば、ここを流れる空気流に応じて電流値が変化
する電気抵抗部材等からなるセンサー（図示せず）を設
け、外部に吐出される風量が所定値以下となると、集塵
袋２８の集塵容量が規定容量に達したことを警告する警
告音を発するようにすることが好ましい。なお、この吹
出口３５近傍の、図３に示す「３６」は、前記蓋２７を
外す時に便利なように指が入り込むようにした孔であ
る。

【００２５】また、前記手部１２の駆動機構４０は、図
６，７に示すように、脚部１３を構成する後輪１３ｂを
駆動源とするもので、この後輪１３ｂの軸４１に取り付
けられた小径ｄ1 の回転板４２と、手部１２の軸４２に
取り付けられた大径ｄ2 の回転板４３の外周縁部にそれ
ぞれピン４２ａ，４３ａを取り付け、これらピン４２
ａ，４３ａを連結ロッド４４により連結したものであ
る。

【００２６】この手部駆動機構４０は、図７に示すよう
に、回転板４２と４３の直径を小径ｄ1 と大径ｄ2 に
し、小径ｄ1 の回転板４２が１回転しても、大径ｄ2 の
回転板４３が１回転しないようにすることにより手部１
２が揺動するようにしている。なお、この駆動機構４０
の駆動源は、後輪１３ｂのみに限定されるものではな
く、前輪１３ａであっても良い。

【００２７】中央仕切壁１６の前部側について説明す
る。前記障害物感知部材５０は、図１，２，３に示すよ
うに、前記脚部１３の内の前足に相当する前輪１３ａを
胴体１１より前方に突出し、当該前輪１３ａを覆うよう
に設けられた左右一対のカバー部材５１を独立に変位可
能となるように胴体１１にピンとばね等により取り付け
たものである。

【００２８】そして、例えば、柱あるいは家具等のよう
な障害物と衝突すると、カバー部材５１が変位し、この
変位により各カバー部材５１の直近位置に設けられた各
センサー（図示せず）からの信号が、図１１に示すよう
に制御部Ｃに入力されるようになっている。この制御部
Ｃは、例えば、左側のカバー部材５１が障害物と衝突す
ると、右方向に向かうように操舵部６０に信号を出力す
る。なお、このカバー部材５１は、左右一対のみに限定
されるものではなく、前方部分と左右部分というように
さらに多数設けても良いのはもちろんである。

【００２９】音声感知部材５５は、図１，３に示すよう
に、前記胴体１１の前面に設けられたマイクであり、こ
れにより人の音声を感知し、図１１に示すように、この
音声を音声認識部５６で識別し、音声合成部５７で合成
された応答メッセージの音声をアンプ５８で増幅した後
にスピーカ５９より出力するようにしている。

【００３０】なお、この音声認識部５６で識別すると
き、限定された音声に対してのみ、命令を制御部Ｃに入
力するようにしてもよい。これにより当該玩具１０は、
特定人の命令により所定の作動をしたり、特定人との対
話に使用することができる。

【００３１】このため、本実施の形態では、図１２に示
すように、玩具１０の制御部Ｃにメモリ７０を接続し、
当該メモリ７０に予め所定の応答メッセージを何種類か
記憶させ、この応答メッセージにより当該玩具１０が音
声を発するようにしている。

【００３２】前記操舵部６０は、前輪１３ａに所定の舵
角を付与するものであり、図３，８に示すように、前輪
１３ａの駆動部６１全体を操舵軸６２により操舵するよ
うになっているが、この操舵軸６０の回転位置は、位置
検知手段６３により検知され、その信号が前記制御部Ｃ
に入力されるようになっている。

【００３３】前記駆動部６０は、前記操舵軸６２の下端
に取り付けられた断面コ字状をした操舵ブラケット６４
を有し、この操舵ブラケット６４の間にモータＭ3 によ
り駆動される複数のギアＧ3 〜Ｇ8 を介して支持軸６５
に支持された一対の前輪１３ａを駆動するようになって
いる。

【００３４】また、前記操舵軸６２の下端部位には、図
９に示すような部分ギアＧ9 が取り付けられ、この部分
ギアＧ9 は、ギアＧ10が噛合され、このギアＧ10を駆動
する方向制御用のモータＭ4 が回転するとギアＧ10を介
して部分ギアＧ9 が回転するようになっている。このモ
ータＭ4 及び前記操舵軸６２は、前記中央仕切壁１６よ
り突出された支持板１６ｃに支持されている。

【００３５】一方、操舵軸６２の上端には、操舵軸６２
の回転位置を検知する位置検知手段６３が設けられてい
る。この位置検知手段６３は、前記バッテリＢが載置さ
れている支持プレート１６ｄの下面に基板６６が取り付
けられ、この基板６６に対向して回転アーム６７が設け
られ、この回転アーム６７側の接点が前記基板６６の表
面に形成された角度確認パターンに接触している。

【００３６】角度確認パターンは、図１０に示すよう
に、中心角がほぼ６０〜７０度の範囲に形成されてお
り、最内周には、前輪１３ａが左側を向いているか、右
側を向いているかあるいは直進状態にあるかを検知する
ための３つの導体部（Ｉ，Ｈ，Ｊ）を有する第１パター
ンＰ1 があり、中間には、当該回転アーム６７が大体ど
の位置にいるかを検知する７つに分割された比較的幅広
の導体部（ａ〜ｇ）を有する第２パターンＰ2 があり、
最外周には、１５度間隔に設けられた狭い幅の７つの導
体部（Ａ〜Ｇ）を有する第３パターンＰ3 がある。この
ように３つのパターンを同心的に形成すれば、現時点の
当該玩具が向かう方向が確実に判断できることになる。

【００３７】例えば、回転アーム６７が、導体部（Ａ，
ａ，Ｈ）と接触している場合には、前輪１３ａは直進可
能な状態にあり、導体部（Ｅ，ｅ，Ｊ）と接触している
場合には、右１５度回転している状態にあり、導体部
（Ｃ，ｃ，Ｉ）と接触している場合には、左３０度回転
している状態にある。

【００３８】なお、本発明は、このような同心的な３つ
のパターンに限定されるものではなく、さらに多数の同
心的なパターンとすれば、一層精度の高い位置情報を得
ることができる。この位置検知手段６３からの信号も、
図１１に示すように、当該玩具の位置情報として制御部
Ｃに入力される。

【００３９】このようにすれば、当該玩具１０は、障害
物を避けつつ自動的に掃除をすることになるが、単に障
害物を避けて移動するのみであれば、掃除された領域
は、障害物が位置する状態により異なり、いわば行き当
たりばったり的な掃除となるので好ましくない。自動的
に掃除を行なうには、同じ場所を何回も掃除しないよう
にすることが好ましい。

【００４０】このため、本実施の形態では、メモリ７０
に予め所定の掃除パターンを何種類か記憶させ、この掃
除パターンにより当該玩具１０が行動するようにしてい
る。

【００４１】この掃除パターンの一例が図１２に示され
ている。図１２に示す掃除パターンでは、掃除玩具は、
最初、部屋の真ん中に設置される。次に、回転半径を次
第に大きくしつつ旋回する。数回旋回した後に、例え
ば、「北」という基準の方向に対して４５度の方向、つ
まり部屋の隅に向かうようにする。そして、到達すると
後退し、方向転換して「南」の方向に進み、到達すると
後退し、方向転換して「西」の方向に進み、到達すると
後退し、方向転換して「北」の方向に進み、到達すると
後退し、方向転換して「東」の方向に進むことにより掃
除を完了する。

【００４２】なお、基準の方向に関しては、「北」等と
いう方位でなく、部屋の柱等のようにセンサーで特定で
きるものであればどのようなものであっても良い。な
お、前記「北」という方位の特定に当たっては、磁気セ
ンサーを使用すれば良い。

【００４３】このように効率良く掃除を行なおうとすれ
ば、前輪１３ａのみの角度検知のみでは不十分なことか
ら、本実施の形態では、さらに、後輪１３ｂからの走行
信号も制御部Ｃに入力することとしている。また、この
後輪１３ｂからの走行信号を利用すると、走行速度、走
行距離、走行方向等も検知できることから、前記基準の
方向の特定が前記磁気センサーを使用する場合に比し、
極めて安価なものとなり、好ましい。

【００４４】この後輪１３ｂからの走行信号は、図１３
に示すように、左右の後輪１３ｂに設けられたＮＳ極が
順次着磁されたマグネットＭg と、このマグネットＭg
と対向する位置にそれぞれ取り付けられた磁気感応の走
行センサー６８とにより取り出す。つまり、後輪１３ｂ
が回転すると、マグネットＭg も同時回転することにな
るが、マグネットＭg は走行センサー６８をオン−オフ
させつつ回転するので、このオン−オフを走行信号とし
て利用する。

【００４５】例えば、図１４に示すように、直進してい
る場合（図１４Ａ参照）には、後輪は、左右とも同じ回
転となるため、走行センサー６８からの信号は、同期し
た信号を出力することになり、これが制御部Ｃに入力さ
れると、両後輪１３ｂの回転差がないことが判断され、
直進走行していると判断される。

【００４６】また、右旋回あるいは左旋回している場合
（図１４Ｂ，Ｃ参照）には、両後輪１３ｂの回転差から
信号の発生数が左右相違することから旋回走行している
と判断される。

【００４７】また、この両後輪１３ｂの回転により発生
する信号数と走行速度とから走行距離も算出することが
でき、この走行距離から前記掃除パターンを確実に実行
することもできる。

【００４８】なお、制御部Ｃから出力される信号によ
り、ファンモータＭ2 はオン−オフを、回転ブラシ用モ
ータＭ1 もオン−オフを、方向制御用のモータＭ4 は正
転−逆転を、走行用のモータＭ3 は正転−逆転を、それ
ぞれ制御されるが、この動力は、メインスイッチＳＷ1
を介してＤＣ１２Ｖのバッテリから供給され、制御部Ｃ
の動力は、前記メインスイッチＳＷ1 と連動するスイッ
チＳＷ2 を介してＤＣ６Ｖのバッテリから供給される。
また、リモートコントロールし得るように、この制御部
Ｃにリモコン受信部７１を接続しても良い。

【００４９】次に、本実施の形態の作用を、図１５から
図１９のフローチャートに基づいて説明する。以下に説
明する“ゴー”と“ストップ”の音声認識のルーチン
は、自動運転に関するルーチンであり、それ以外の“ア
ドバンス”、“バック”、“ライト”、“レフト”の音
声認識のルーチンは、おもちゃとしての運転に関するル
ーチンである。

【００５０】まず、音声により玩具を作動させるには、
例えば、特定人が、「ゴー」という音声を出す。この音
声は、マイク５５を介して音声認識部５６に入力され、
「ゴー」という音声であることが認識される。この認識
結果は、音声指令の割り込み待ち状態にある制御部Ｃに
入力される（Ｓ１，Ｓ２）。

【００５１】制御部Ｃは、音声認識結果を受けて、“ア
イムスイーピング”という音声をスピーカ５９から出
力させる。この音声は、メモリ７０に記憶されている応
答メッセージ（ディジタル）を取り出し、この応答メッ
セージを音声合成部５７に出力して音声（アナログ）に
変換し、これをアンプ５８で増幅することによって得て
いる（Ｓ３）。

【００５２】音声を出力した後、制御部Ｃは自動運転を
開始する。自動運転が開始されると、掃除機２０が始動
すると共に所定のパターンにしたがって車輪１３ａ，１
３ｂが走行を開始し、おもちゃとしてのみでなく掃除機
としても機能する。この自動運転は、メモリ７０に予め
記憶させてある掃除パターン（たとえば図１２のような
行動をするもの）にしたがって行なわれる。

【００５３】なお、この自動運転については、図１８お
よび図１９のフローチャートの説明の際に詳細に説明す
る（Ｓ４）。

【００５４】次に、「ストップ」という音声を感知する
と（Ｓ５）、“アイムストッピング”という音声をス
ピーカ２９から出力した後（Ｓ６）、自動運転が停止
し、掃除機２０の運転も走行も共に停止する（Ｓ７）。
この自動運転の停止は、図１７に示すフローチャートに
よって行なわれる。すなわち、「ストップ」という音声
の感知によって、制御部Ｃにタイマー割込自動運転停止
指令が発生し（Ｓ３０）、走行用のモータＭ3 を停止し
（Ｓ３１）、方向制御用のモータＭ4 を停止し（Ｓ３
２）、ファンモータＭ2 を停止し（Ｓ３３）、回転ブラ
シ用のモータＭ1 を停止させる（Ｓ３４）。

【００５５】一方、「アドバンス」という音声を感知す
ると（Ｓ８）、制御部Ｃは、“アイムゴーアヘッド”
という音声をスピーカ２９から出力させた後（Ｓ９）、
走行用のモータＭ3 により前輪１３ａを正転させ、玩具
１０を前進させる（Ｓ１０）。

【００５６】また、「バック」という音声を感知すると
（Ｓ１１）、“アイルゴーバック”という音声を発し
た後（Ｓ１２）、前輪１３ａを逆転し、玩具１０を後退
させる（Ｓ１３）。

【００５７】「ライト」という音声を感知すると（図１
６のＳ１４）、制御部Ｃは、“アイルターンライト”
という音声をスピーカ２９から出力させた後（Ｓ１
５）、方向制御用のモータＭ4 を駆動して前輪１３ａを
右に操舵し、玩具１０を右に旋回させる（Ｓ１６）。ま
た、「レフト」という音声を感知すると（Ｓ１７）、
“アイルターンレフト”という音声を発した後（Ｓ１
８）、前輪１３ａを左に操舵し、玩具１０を左に旋回さ
せる（Ｓ１９）。

【００５８】以上のＳ８からＳ１９のステップの処理が
行なわれるときには、掃除機２０として機能する部分は
停止し、玩具１０は、単に部屋を走り回るおもちゃとし
てのみ機能することになる。なお、以上の動作は音声の
指令に基づくものであるが、リモコンを用いても同様に
動作させることができる。

【００５９】さらに、フローチャートでは示していない
が、「おはよう」という音声を感知したときには、「お
はようございます」という音声を出力し、「ただいま」
という音声を感知したときには、「お帰りなさい」とい
う音声を出力できるようにもしている。この場合、玩具
１０は、単に音声を発する縫いぐるみと同様に機能する
ことになる。なお、音声出力は、「おはようございま
す」や「お帰りなさい」という音声のみに限定されるも
のではなく、英語による音声や他の言葉等種々の音声を
出力することができることはいうまでもない。

【００６０】次に、メインフローチャートのＳ４のステ
ップの「自動運転」を図１８および図１９に基づいて説
明する。

【００６１】自動運転する場合には、例えば、図１２に
示すような所定のパターンが選択された状態の玩具１０
を部屋の真ん中に置いた状態で掃除を開始する。

【００６２】掃除開始の指令が発せられると（Ｓ４
０）、回転ブラシ用モータＭ1 及びファンモータＭ2 が
始動する（Ｓ４１）が、タイマーが作動し、掃除機２０
の吸引力が高まるまで待機状態となる（Ｓ４２）。

【００６３】掃除可能状態となると、走行用のモータＭ
3 が正転し、玩具１０が前進を開始すると共に方向制御
用のモータＭ4 が正転し、右方向に向かうようにする
（Ｓ４３）。この結果、当該玩具１０は、掃除をしつつ
旋回を開始する。

【００６４】つまり、当該玩具１０は、図３において、
走行用のモータＭ3 が正転すると、複数のギアＧ3 〜Ｇ
8 を介して支持軸６５に支持された一対の前輪１３ａが
駆動され、前進する。また、方向制御用のモータＭ4 が
正転すると、ギアＧ10を介して部分ギアＧ9 が回転し、
この部分ギアＧ9 が操舵軸６２を回転し、この操舵軸６
２が駆動部６０全体を保持している操舵ブラケット６４
を回転し、玩具１０を旋回させる。

【００６５】この旋回状態は、両後輪１３ｂの磁気感応
の走行センサー６８により検知され、設定方向と一致し
ているか否かが判断される（Ｓ４４）。一致していると
方向制御用のモータＭ4 の回転は停止する（Ｓ４５）。
＋側であれば、旋回し過ぎの状態であるために、方向制
御用のモータＭ4 の回転の正転をオフし、逆転させる
（Ｓ４６）。−側であれば、旋回不足の状態であるため
に、方向制御用のモータＭ4 の回転の正転を続ける（Ｓ
４７）。

【００６６】このようにして当該玩具１０の走行方向
が、設定方向と一致すると、左右の障害物感知部材５０
がオフするまで（Ｓ４８）、当該玩具１０は前記パター
ンに基づき掃除をしつつ旋回状態を継続する。

【００６７】つまり、当該玩具１０は、図３において、
回転ブラシ２２が下降し、ブレード２２ａが吹込口２１
から突出し、床面を叩きゴミを浮き上がらせつつファン
３３の吸引力でゴミを吸い上げる。このゴミは、吸込通
路２５を通り、集塵室２６の集塵袋２８内に導かれる
が、空気は、この集塵袋２８を通過し、フィルタＦで漉
されて吹出口３５より外部に吐出される。

【００６８】旋回中に、左側の障害物感知部材５０がオ
ン状態となると（Ｓ４９）、走行用のモータＭ3 がオフ
され（Ｓ５０）、方向制御用のモータＭ4 が前輪１３ａ
を左に向けるように回転し（Ｓ５１）、走行用のモータ
Ｍ3 が逆転し（Ｓ５２）、玩具１０を後退させる。そし
て、走行用のモータＭ3 がオフされ、方向制御用のモー
タＭ4 が前輪１３ａを逆の方向、つまり右に向けるよう
に回転し（Ｓ５３）、走行用のモータＭ3 が正転する
（Ｓ５４）。このようにして障害物を回避して、再度走
行を開始する。

【００６９】一方、右側の障害物感知部材５０がオン状
態となると（Ｓ５５）、走行用のモータＭ3 がオフされ
（Ｓ５６）、方向制御用のモータＭ4 が前輪１３ａを右
に向けるように回転し（Ｓ５７）、走行用のモータＭ3
が逆転し（Ｓ５８）、玩具１０を後退させる。そして、
走行用のモータＭ3 がオフされ、方向制御用のモータＭ
4 が前輪１３ａを逆の方向、つまり左に向けるように回
転し（Ｓ５９）、走行用のモータＭ3 が正転する（Ｓ６
０）。なお、障害物を回避した後には、前記玩具１０は
再度前記パターンに基づき掃除をしつつ旋回状態を継続
することになる。

【００７０】以上のように、本発明の掃除玩具は、常時
は対話ができる可愛い縫いぐるみとして、また、部屋を
走り回ったり手足を動かしつつ対話するおもちゃとし
て、さらには、自走しながら掃除を行なう実用性のある
掃除用ロボットとして使用できる。

【００７１】

【発明の効果】以上述べたように請求項１に記載の発明
は、走行障害物を感知する感知部材と、人の音声を感知
する感知部材とを設け、少なくとも前記感知部材のいず
れかからの信号によって、掃除機、操舵部及び走行輪に
対する制御が行なわれるようにしたので、部屋を走り回
ったり対話する玩具として使用できると共に、自走しな
がら掃除する実用性のある掃除用ロボットとしても使用
できる。

【００７２】請求項２に記載の発明は、側部に手部を設
け、当該手部と前記脚部の内の操舵輪又は走行輪とを、
回転運動を揺動運動に変換する駆動機構を介して連結し
たので、部屋を走り回ったり手足を動かしつつ対話でき
るようになり、手足の動きの可愛らしい掃除玩具が提供
できる。

【００７３】請求項３に記載の発明は、人の音声入力に
対して所定の応答メッセージを出力するようにしたの
で、指令に対して応答する楽しい掃除玩具が構成でき、
また、特定の者による指令にしか応答しない掃除玩具と
することもできるが、このようにすれば、所有者の独占
欲が満たされ、掃除玩具のおもちゃとしての可愛らしさ
を助長することができる。

【００７４】請求項４に記載の発明は、リモートコント
ロール受信部からの信号が入力されると、前記掃除機、
操舵部及び走行輪に対する制御信号が出力されるように
したので、リモコンによっても請求項１と同一の効果を
奏する掃除玩具が提供できる。

【００７５】請求項５に記載の発明は、障害物との衝突
により変位したカバー部材からの信号により逆方向に向
かうように前方走行輪を制御するようにしたので、障害
物を避けながら掃除ができる実用性のある掃除玩具が提
供できる。

【００７６】請求項６に記載の発明は、マグネットと磁
気感応センサーからの信号に基づいて操舵角、走行距離
を決定し、予め設定された掃除パターンに沿って走行す
るようにしたので、完全自動で部屋を掃除する実用性の
ある掃除玩具が提供できる。

【００７７】請求項７に記載の発明は、回転ブラシが、
床面に当接する位置と床面に当接しない後退位置とを選
択的に取ることができるようにしたので、部屋を走り回
ったり対話する玩具として使用する場合には回転ブラシ
が走行の邪魔にならないようにし、自走しながら掃除を
行なう実用性のある掃除用ロボットとして使用する場合
には回転ブラシを用いて効率的な掃除をさせることがで
きる。

【００７８】請求項８に記載の発明は、吹出口より外部
に吐出される風量が所定値以下となると、集塵袋の集塵
容量が規定容量に達したことを警告する警告音を発する
ようにしたので、集塵袋の交換時期を容易に知ることが
できる。

【００７９】請求項９に記載の発明は、胴体と手部は、
所定形状の縫いぐるみにより外部を覆ったので、単なる
掃除玩具には止まらず、常時は部屋の置物や飾りのよう
な感覚で楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の要部を示す正面概略図である。

【図２】同要部の側面概略図である。

【図３】図１の３−３線に沿う断面概略図である。

【図４】図３の４−４線に沿う断面概略図である。

【図５】同要部の底面概略図である。

【図６】図２の６−６線に沿う断面概略図である。

【図７】図６の要部の拡大図である。

【図８】図３の８−８線に沿う断面概略図である。

【図９】図３の９−９線に沿う断面概略図である。

【図１０】図３の１０−１０線に沿う断面概略図であ
る。

【図１１】制御部のブロック図である。

【図１２】掃除の１つのパターンを示す説明図であ
る。

【図１３】後輪の概略図である。

【図１４】同後輪により発生される信号を示す説明図
である。

【図１５】メインのフローチャートである。

【図１６】メインのフローチャートである。

【図１７】自動運転停止の処理を示すフローチャート
である。

【図１８】自動運転時のフローチャートである。

【図１９】自動運転時のフローチャートである。

【符号の説明】

１１…胴体、１２…手部、１３…脚部、１５…縫いぐるみ、２０…掃除機、２１…吹込口、２２…回転ブラシ、３５…吹出口、４０…駆動機構５１…障害物感知部材（カバー部材）、５５…音声感知部材、５９…スピーカ、６０…操舵部、６８…磁気感応センサー、７１…リモートコントロール受信部、Ｃ…制御部、Ｍg …マグネット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ６３Ｈ 3/00 Ａ６３Ｈ 3/00 Ｌ 3/33 3/33 ＡＦターム(参考） 2C150 CA01 DA06 DA27 DA28 DF01 DF02 DF03 DF31 DJ08 EB01 EB44 EC03 ED42 ED49 EF01 EF13 EF15 EF16 EH08 FA01 FA02 3B006 JA03 KA01 3B057 DA06 DA07 3B061 AA32 AA35 AD04 3B062 AK05 AK16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】胴体の内部に掃除機が組み込まれ、当該
胴体の下部に設けられた脚部が走行輪により構成された
電動走行する自走式の掃除玩具において、走行障害物を感知する感知部材と、人の音声を感知する
感知部材と、前記走行輪の走行方向を制御する操舵部
と、少なくとも前記感知部材のいずれか一方からの信号
が入力されると、前記掃除機、操舵部及び走行輪に対す
る制御信号が出力されるようにした制御部とを有する掃
除玩具。
【請求項２】前記胴体は、側部に手部が設けられ、当
該手部と前記脚部の走行輪とを、回転運動を揺動運動に
変換する駆動機構を介して連結したことを特徴とする請
求項１に記載の掃除玩具。
【請求項３】前記制御部は、前記人の音声を感知する
感知部材が感知した音声入力に対して所定の応答メッセ
ージをスピーカより出力するようにしたことを特徴とす
る請求項１又は２に記載の掃除玩具。
【請求項４】前記制御部は、リモートコントロール受
信部からの信号が入力されると、前記掃除機、操舵部及
び走行輪に対する制御信号が出力されるようにしたこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の掃除玩具。
【請求項５】前記障害物感知部材は、前記脚部の内の
前方走行輪を胴体より前方に突出し、当該前方走行輪を
覆うように設けられたカバー部材を少なくとも左右独立
に変位可能とし、前記障害物との衝突により変位したカ
バー部材からの信号が前記制御部に入力されると、当該
制御部が逆方向に向かうように前記前方走行輪を制御す
るようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の
掃除玩具。
【請求項６】前記制御部は、脚部の走行輪のいずれか
に当該走行輪とともに回転するマグネットを有し、当該
マグネットと対向して設けられた磁気感応センサーから
の信号が入力され、このマグネットと磁気感応センサー
からの信号に基づいて操舵角、走行距離を決定し、予め
設定された掃除パターンに沿って走行するようにしたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除玩具。
【請求項７】前記掃除機は、前記胴体の下面に設けら
れた吹込口に回転ブラシを有し、当該回転ブラシが、床
面に当接する位置と床面に当接しない後退位置とを選択
的に取ることができるようにしたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の掃除玩具。
【請求項８】前記掃除機は、吹出口より外部に吐出さ
れる風量が所定値以下となると、集塵袋の集塵容量が規
定容量に達したことを警告する警告音を発するようにし
たことを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除玩具。
【請求項９】前記胴体と手部は、所定形状の縫いぐる
みにより外部を覆ったことを特徴とする請求項１又は２
に記載の掃除玩具。