JP2021183274A - 自律走行型掃除機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ペット飼育環境等において使い勝手を向上することが可能な自律走行型掃除機を提供する。【解決手段】ブラシ、集塵ケース、集塵ケースへの空気流を生成する送風機、障害物を検出する撮像部及び充電池を有し、自律走行する掃除機本体を備え、自動清掃を実行するモードとして、通常モードと、ペット飼育環境に掃除機本体が在ると判断される場合に実行されるペットモードと、を選択して実行可能であり、ペットモードの実行中は、自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、所定の制御を実行し、ペットモードの選択時の総消費電力量は通常モードの選択時の総消費電力量に比べて大きくなる。【選択図】図12
Description
本発明は、自律走行型掃除機に関する。
家庭内でペットが飼育されている「ペット飼育環境」を清掃することを想定して、ペットが飼育されていない「ペット不飼育環境」に比べて特殊な制御を行う自律走行型掃除機が知られている。飼育されるペットの種類にも依るが、両環境の違いの1つとして、ペット飼育環境では早く塵埃が堆積しやすいことが挙げられる。
特許文献1には、自動清掃を開始する周期(前回の自動清掃の終了から次回の自動清掃の開始までの時間)を、ペットなどの小動物が存在するかどうかで変動させること(請求項1)が開示されている。また、小動物の存在通知を取得すると、吸引モータ3の回転数を通常より大きくし、清掃領域内の自動清掃を開始することが記載されている(0031)。
自動清掃の実行中は掃除に伴う騒音や自律走行型掃除機の移動に伴い、ユーザに不便を強いることになりやすい。このため、特許文献1のように掃除周期を変動させることが必須になると、ユーザの生活習慣が掃除機の自動清掃周期に合うように強いられることに繋がりやすい。しかし、塵埃堆積量が多い場合、1度の自動清掃で多くの塵埃を回収しようとすると、例えば、自動清掃の途中でブラシに塵埃が付着して清掃性能が低下したり、集塵ケースが満杯になって清掃の継続が困難または不可能になったりする虞がある。
また、特許文献1のように常時吸引モータの回転数を大きくするといった高入力化を行うと、充電池の電力消費速度が増加して却って清掃効率が低下する虞がある。
上記事情に鑑みてなされた本発明は、ブラシ、集塵ケース、該集塵ケースへの空気流を生成する送風機、障害物を検出する撮像部及び充電池を有し、自律走行する掃除機本体を備え、自動清掃を実行するモードとして、通常モードと、ペット飼育環境に前記掃除機本体が在ると判断される場合に実行されるペットモードと、を選択して実行可能であり、前記ペットモードの実行中は、前記自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、所定の制御を実行し、前記ペットモードの選択時の総消費電力量は前記通常モードの選択時の総消費電力量に比べて大きくなることを特徴とする。
本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において適宜変更して実施可能である。
なお、自律走行型掃除機C(図1参照)が進行する向きのうち、サイドブラシ40(図1参照)を設けた側を前方、鉛直上向きを上方、駆動輪61(図3参照)が対向する方向を左方および右方とする。すなわち、図1等に示すように前後、上下、左右を定義する。
なお、自律走行型掃除機C(図1参照)が進行する向きのうち、サイドブラシ40(図1参照)を設けた側を前方、鉛直上向きを上方、駆動輪61(図3参照)が対向する方向を左方および右方とする。すなわち、図1等に示すように前後、上下、左右を定義する。
(第1実施形態)
[自律走行型掃除機C]
図1は、第1実施形態に係る自律走行型掃除機を示す斜視図である。
図1に示すように、自律走行型掃除機Cは、所定の掃除領域(例えば、室内)を自律的に移動しながら自動的に掃除する電気機器である。自律走行型掃除機Cは、上壁である上ケース91と、底壁(及び一部の側壁)である下ケース51(図2参照)と、前部に設置されるバンパ92と、を含んで本体50(掃除機本体)の外郭(筺体)を構成している。
[自律走行型掃除機C]
図1は、第1実施形態に係る自律走行型掃除機を示す斜視図である。
図1に示すように、自律走行型掃除機Cは、所定の掃除領域(例えば、室内)を自律的に移動しながら自動的に掃除する電気機器である。自律走行型掃除機Cは、上壁である上ケース91と、底壁(及び一部の側壁)である下ケース51(図2参照)と、前部に設置されるバンパ92と、を含んで本体50(掃除機本体)の外郭(筺体)を構成している。
上ケース91には、後記する集塵ケースK(図4参照)を出し入れするための蓋93が設けられている。
また、上ケース91には、操作ボタン97が設けられている。この操作ボタン97は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御装置95(図2参照)に出力するボタンである。例えば、電源ボタンと、掃除の開始/終了ボタンと、掃除モードを変更するための掃除モード選択ボタンと、を有している。
図2は、上ケース91を取り外した状態を左前方から見下ろした斜視図である。
図2に示すように、下ケース51は、走行モータ57、回転ブラシモータ21(電動機)、送風機81、制御装置(制御部)95等を載置する筐体であり、その外形は薄型の円板状を呈している。
図2に示すように、下ケース51は、走行モータ57、回転ブラシモータ21(電動機)、送風機81、制御装置(制御部)95等を載置する筐体であり、その外形は薄型の円板状を呈している。
送風機81は、駆動することで集塵ケースK(図4参照)内の空気を外部に排出して負圧を発生させ、床面から後記する吸口17(図5参照)を介して塵埃を吸い込む機能を有している。
図3は、自律走行型掃除機を下から見上げた図である。
図3に示すように、下ケース51には、駆動輪61と、走行モータ57(図2参照)と、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部54と、サイドブラシ取付部82と、吸込部10を固定する孔部52と、排気口53と、充電池B(図4参照)を収納する電池収容部55(図4参照)とが形成されている。
図3に示すように、下ケース51には、駆動輪61と、走行モータ57(図2参照)と、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部54と、サイドブラシ取付部82と、吸込部10を固定する孔部52と、排気口53と、充電池B(図4参照)を収納する電池収容部55(図4参照)とが形成されている。
駆動機構収容部54は、平面視で円板状を呈する下ケース51の中央部の左右両側に形成されている。排気口53は、平面視で円形を呈する下ケース51の中心付近であり、駆動機構収容部54に挟まれた位置に複数形成されている。
電池収容部55は、下ケース51の中心よりも前側に形成されている。また、電池収容部55の左右には、サイドブラシ40を取り付けるサイドブラシ取付部82が形成されている。
サイドブラシ40は、部屋の隅など回転ブラシ5を届かせることが容易ではないところの塵埃を吸込部10(吸口17)に導くブラシであり、その一部が平面視で本体50から露出している。また、サイドブラシ40は、平面視において120°間隔で放射状に延びる3束の刷毛を有し、吸込部10よりも前方において左右に配置されている。
右側のサイドブラシ40は、その根元がサイドブラシホルダ41に固定されている。サイドブラシ40の植毛は、先端に向かうにつれて床面に近づくように傾斜しており(図4参照)、その先端付近は床面に接している。
下ケース51の中心よりも後側、つまり、排気口53および駆動機構収容部54の後側に吸込部10が固定される孔部52が形成されている。孔部52に固定される吸込部10は、吸口17(図5参照)が形成されるとともに、掻取ブラシ1および回転ブラシ5を収容する部材である。
駆動輪61は、駆動輪61自体が回転することで本体50を前進、後進、旋回させるための車輪である。また、駆動輪61は、下ケース51の中央部の左右両側に配置されている。
駆動機構収容部54に収容される支持機構は、駆動機構を本体50(図1参照)に支持する機構である。支持機構は、駆動機構を支持するアーム71を含む。
前方蓋56は、下ケース51に形成された電池収容部55(図4参照)の開口を下ケース51の下面から塞ぐ略長方形板状の部材である。また、前方蓋56は、下ケース51の中心側付近に補助輪83を取り付ける円形の補助輪取付部84を備える。
補助輪83は、本体50(図1参照)を所定高さで保ちつつ自律走行型掃除機Cを円滑に移動させるための補助的な車輪である。また、補助輪83は、本体50の移動に伴い床面との間で生じる摩擦力によって従動回転するように軸支されている。また、補助輪83は、向きが水平方向に360°回転自在に構成されている。また、補助輪83は、本体50の前方の左右方向の中央に設けられ、前記した補助輪取付部84に取り付けられている。
図4は、図1のA−A線で切断した側断面図である。
図4に示すように、集塵ケースKは、床面から吸口17(吸込部10)を介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である。また、集塵ケースKは、回収した塵埃を収容する集塵ケース本体と、回収した塵埃を取出し可能とする蓋と、折り畳み可能な把手とを備える。集塵ケース本体は、下面が吸込部10(図3参照)の上部の形状に対応する円筒状の曲面を主体として構成される形状であり、吸口17に対向する位置には吸口17に対応する形状の流入口K1を備え、全体として略直方体形状である。蓋は、送風機の吸引口に対向し、集塵フィルタFを備える。
図4に示すように、集塵ケースKは、床面から吸口17(吸込部10)を介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である。また、集塵ケースKは、回収した塵埃を収容する集塵ケース本体と、回収した塵埃を取出し可能とする蓋と、折り畳み可能な把手とを備える。集塵ケース本体は、下面が吸込部10(図3参照)の上部の形状に対応する円筒状の曲面を主体として構成される形状であり、吸口17に対向する位置には吸口17に対応する形状の流入口K1を備え、全体として略直方体形状である。蓋は、送風機の吸引口に対向し、集塵フィルタFを備える。
バンパ92は、外部から作用する押圧力に応じて前後方向で移動可能に設置されている。バンパ92は、左右一対のバンパばね(図示省略)によって外向きに付勢されている。バンパばねは、その先端がJ字状に湾曲しており、この湾曲箇所がバンパ92の内壁面に接している。
バンパ92を介して障害物からの抗力がバンパばねに作用すると、バンパばねは平面視で内側に倒れ込むように変形し、バンパ92を外向きに付勢しつつバンパ92の後進を許容する。バンパ92が障害物から離れて前記した抗力がなくなると、バンパばねの付勢力によってバンパ92は元の位置に戻る。ちなみに、バンパ92の後退(つまり、障害物との接触)は、後記する測距センサ96A,96B(フォトカプラ)によって検知され(図2参照)、その検知結果が制御装置95(図2参照)に入力される。
電池収容部55は、充電池Bを収容するとともに、壁面で囲まれた下向きの開口を有する空間によって構成される。また、電池収容部55は、送風機81よりも前側に位置している。
図5は、回転ブラシ5、掻取ブラシ1を取り外した状態における本実施形態に係る吸込部10を下から見上げた図である。
図5に示すように、吸込部10は、下ケース51の孔部52に取り付けられる(図3参照)。また、吸込部10は、集塵ケースK(図4参照)につながる空気が流通可能な流路を形成する。集塵ケースKは、下流側に向かって順に、集塵フィルタF(図4参照)、送風機81(図4参照)および排気口53(図3参照)につながる。
図5に示すように、吸込部10は、下ケース51の孔部52に取り付けられる(図3参照)。また、吸込部10は、集塵ケースK(図4参照)につながる空気が流通可能な流路を形成する。集塵ケースKは、下流側に向かって順に、集塵フィルタF(図4参照)、送風機81(図4参照)および排気口53(図3参照)につながる。
また、吸込部10は、集塵ケースK(図4参照)につながる吸口17が形成されるとともに、回転ブラシ5(図4参照)および掻取ブラシ1(図4参照)を収容する部材であり、回転ブラシモータ21(図6参照)を固定する部材でもある。
また、吸込部10の前部には、回転ブラシ5(図4参照)を収容する回転ブラシ収容部15が形成されている。また、吸込部10の後部には、掻取ブラシ1(図4参照)を収容する掻取ブラシ収容部11が形成されている。回転ブラシ収容部15には回転ブラシ5(図3参照)が配置される。掻取ブラシ収容部11には掻取ブラシ1が配置される。つまり、自律走行型掃除機Cの前部から、回転ブラシ5、掻取ブラシ1の順に配置される。回転ブラシ5、掻取ブラシ1は、取り外し可能に吸込部10へ取り付けられる。
図6は、吸込部10を左前方から見下ろした斜視図である。
図6に示すように、吸込部10には、回転ブラシ5(図4参照)を回転する回転ブラシモータ21と、この回転ブラシモータ21の動力を回転ブラシ5に伝達する動力伝達機構22と、が設けられている。
図6に示すように、吸込部10には、回転ブラシ5(図4参照)を回転する回転ブラシモータ21と、この回転ブラシモータ21の動力を回転ブラシ5に伝達する動力伝達機構22と、が設けられている。
回転ブラシモータ21は、吸込部10の左右方向の一端側、すなわち吸口17とは左右方向の反対側(右端側)に取り付けられている。また、回転ブラシモータ21は、回転軸が回転ブラシ5の回転軸5b(図7参照)と平行に配置されている。また、回転ブラシモータ21の回転軸(図示省略)は、左右方向の一端側に向けて延び、吸込部10の一端において、動力伝達機構22を介して回転ブラシ5の回転軸5bと連結されている。
また、回転ブラシ収容部15の右側には、回転ブラシ5の一方の回転軸5b(図7参照)を軸支する軸受18(図5参照)が設けられている。この軸受18は、回転ブラシ5の一端に備わる嵌合部6(図7参照)の外形に対応し、嵌合部6が嵌合する嵌合凹部(図示省略)を備える。
また、回転ブラシ収容部15の左側には、回転ブラシ5の他方の回転軸5b(図7参照)に備わる軸受7を係止する係止部19(図5参照)、および、回転ブラシ5の回転軸5bが非接触で回転可能に収容される凹部19a(図5参照)が形成されている。
図6に示すように、掻取ブラシ収容部11は、左右方向に延在する断面が円弧状の曲面を有する凹部である。また、掻取ブラシ収容部11の曲面を掻取ブラシ1(植毛)に接近するように設けることにより、吸込部10の気密が高まり回転ブラシ収容部15で吸引される空気の流速を高く保つことができ、動圧を確保することができる。このため、自律走行型掃除機Cのゴミを吸い込む性能を向上させることができる。
図7は、回転ブラシ5の斜視図である。
図7に示すように、回転ブラシ(ブラシ)5は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に平行となるように配置されている(図3参照)。また、回転ブラシ5は、回転ブラシ収容部15(図5、図6参照)の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。また、回転ブラシ5は、回転軸5bを有し、吸込部10に回転可能に支持されている。
図7に示すように、回転ブラシ(ブラシ)5は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に平行となるように配置されている(図3参照)。また、回転ブラシ5は、回転ブラシ収容部15(図5、図6参照)の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。また、回転ブラシ5は、回転軸5bを有し、吸込部10に回転可能に支持されている。
回転ブラシ5は、回転ブラシモータ21(図6参照)により、正逆両方向に回転駆動するようになっている。本体50の前進時に駆動輪61が回転する方向と同じ方向に回転ブラシ5は回転する。通常運転時には、正方向に回転し、後記する自動ブラシ清掃時には、通常運転時とは逆方向に回転するようになっている。
回転ブラシ5は、軸部5aの外周面から法線方向に突出する植毛5cを備えている。また、回転ブラシ5は、植毛5cの1本1本が、軸部5a表面における接線に対して略直交する向きに延びて形成されている。
また、回転ブラシ5の植毛5cは、長さが異なる植毛、硬さが異なる植毛など複数種類の植毛を備え、各植毛が回転軸5b(図参照)に対してらせん状に列をなすように配設されている。
なお、本実施形態では、2種類の植毛を配設した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、1種類であってもよく、3種類以上であってもよい。また、らせん状に配置された植毛間にゴムなどの弾性材料からなるブレード部材をらせん状に配置する構成を追加してもよく、適宜変更することができる。
図8は、掻取ブラシを示す斜視図である。なお、掻取ブラシ1の構成は一例であって、本実施形態に限定されるものではない。
図8に示すように、掻取ブラシ(リントブラシ)1は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)と平行になるように配置されている(図3参照)。また、掻取ブラシ1は、掻取ブラシ収容部11(図5、図6参照)の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。また、掻取ブラシ1は、回転軸4を有する円筒形であり、吸込部10に回転可能に支持されている。また、掻取ブラシ1は、回転ブラシ5よりも軸方向(左右方向)の長さが短く形成されている。
図8に示すように、掻取ブラシ(リントブラシ)1は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)と平行になるように配置されている(図3参照)。また、掻取ブラシ1は、掻取ブラシ収容部11(図5、図6参照)の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。また、掻取ブラシ1は、回転軸4を有する円筒形であり、吸込部10に回転可能に支持されている。また、掻取ブラシ1は、回転ブラシ5よりも軸方向(左右方向)の長さが短く形成されている。
掻取ブラシ1は軸部表面のほぼ全面に植毛2を備える。具体的には、掻取ブラシ1は、回転軸方向に沿って径方向に突出したリブ3aを有し、リブ3aを除く全面に植毛2を有している。リブ3aは、掻取ブラシ1の軸方向の一端から他端に向けて直線状に形成されている。また、掻取ブラシ1は、軸部の外周面に、植毛2の1本1本が、軸部表面における接線に対して、一定範囲の角度(例えば0〜45°)を有して形成されている。
掻取ブラシ1の植毛2は、掻き取り力を向上させるには、長いほうが好ましく、硬いほうが好ましい。掻取ブラシ1の植毛は、消費電力を減らすには、柔らかいほうが好ましい。掻取ブラシ1の植毛2が長いと、植毛が絨毯等の奥まで到達し、奥から塵埃を掻き取ることが可能となる。掻取ブラシ1の植毛2が硬いと、絨毯の毛等の抵抗に抗して奥から塵埃を掻き取ることが可能となる。掻取ブラシ1の植毛2が柔らかいと、絨毯の毛等の接触抵抗が小さくなり、掻取ブラシ1が回転しやすくなるため、走行モータや回転ブラシモータ21(図6参照)の消費電力が小さくなる。
掻取ブラシ1の植毛2の位置は、フローリング(板の間)を掃除する場合は、床面から0.5mm程度浮かせることが好ましい。また、掻取ブラシ1の植毛の位置は、絨毯上を掃除する場合は、絨毯の毛と重なることが好ましい。
図9は、自律走行型掃除機の吸込部の側断面図である。
図9に示すように、掻取ブラシ収容部11の内壁面には、リブ3aが係止される係止部11aが形成されている。係止部11aは、掻取ブラシ収容部11の前端に形成されている。
図9に示すように、掻取ブラシ収容部11の内壁面には、リブ3aが係止される係止部11aが形成されている。係止部11aは、掻取ブラシ収容部11の前端に形成されている。
掻取ブラシ1は、図示反時計回り方向に回転したときは、リブ3aが係止部11aに当接して、掻取ブラシ1の回転動作が規制されるように構成されている。また、掻取ブラシ1は、図示時計回り方向に回転したときは、掻取ブラシ1の図示しない内部機構によって、掻取ブラシ1の回転動作が規制されるように構成されている。つまり、掻取ブラシ1は、360度回転するのではなく、掻取ブラシ収容部11内の約120度の範囲内で両方向に回動するように構成されている。
また、掻取ブラシ1は、通常運転時、本体50(回転ブラシ5は、矢印方向に回転する)の移動に伴って清掃面との摩擦により従動回転を開始した後、リブ3aにより回転が規制されるため、従動回転し続けることはなく、回転を停止した状態となるタイプのものである。つまり、本体50は、回転を停止した掻取ブラシ1をスリップさせながら進行する。
図10は、自律走行型掃除機の制御装置95、および制御装置95に接続される機器を示す概略構成図である。
図10に示すように、バンパセンサ(障害物検知手段)は、バンパ92(図1参照)の後退(つまり、障害物との接触)を検知するフォトカプラである。例えば、バンパ92に障害物が接触した場合、センサ光(の反射光)の受光時間が短くなる。この受光時間の変化に応じた検知信号が制御装置95に出力される。
図10に示すように、バンパセンサ(障害物検知手段)は、バンパ92(図1参照)の後退(つまり、障害物との接触)を検知するフォトカプラである。例えば、バンパ92に障害物が接触した場合、センサ光(の反射光)の受光時間が短くなる。この受光時間の変化に応じた検知信号が制御装置95に出力される。
測距センサ(障害物検知手段)96Aは、障害物までの距離を検出する赤外線センサである。本実施形態では、正面3箇所と側面2箇所の計5箇所に測距センサが設けられている(図2および図3参照)。
また、測距センサ96Aは、赤外線を発光させる発光部(図示せず)と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部(図示せず)と、を有している。この受光部によって検出される反射光の強さに基づいて、障害物までの距離が算出される。なお、バンパ92のうち少なくとも測距センサの近傍は、赤外線を透過させる樹脂またはガラ
スで形成されている。
スで形成されている。
ちなみに、測距センサ96Aとして他の種類のセンサ(例えば、超音波センサ、可視光センサ)を用いてもよい。
床面用測距センサ(障害物検知手段)96Bは、床面までの距離を計測する赤外線センサであり、下ケース51の下面前後左右4か所に設置されている(図3参照)。床面用測距センサ96Bによって階段等の大きな段差を検知することで、自律走行型掃除機Cの(階段からの)落下を防止できる。例えば、床面用測距センサ96Bによって前方に30mm程度の段差が検知された場合、制御装置95は走行モータ57(図2参照)を制御して本体50を後進させ、進行方向を転換させる。
図10に示す走行モータ用エンコーダのパルス出力により、走行モータ57の回転速度、回転角度を検出する。なお、走行モータ用エンコーダより検出される回転速度、回転角度と、減速機構の歯車比と、駆動輪61の径と、に基づいて、制御装置95は本体50(自律走行型掃除機C)の移動速度、移動距離を算出する。
走行モータ電流計測器は、走行モータ57の電機子巻線に流れる電流を計測する計測器である。同様に、送風機用電流計測器は送風機81の電流値を計測し、回転ブラシモータ用電流計測器は回転ブラシモータ21の電流値を計測する。2つのサイドブラシモータ用電流計測器はサイドブラシモータ42の電流値を計測する。それぞれの電流計測器は、計測した電流値を制御装置95に出力する。
操作ボタン97は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御装置95(図2参照)に出力するボタンである。
表示パネル駆動装置は、制御装置95からの指令に応じて、表示パネルの電極に電圧を印加する装置である。表示パネル(図示省略)は、複数のLED(Light Emitting Diode:図示せず)と、7セグメントディスプレイ(図示省略)と、を有しており、自律走行型掃除機Cの運転状態等を表示する。
充電池Bは、例えば、充電することで再利用可能な二次電池であり、電池収容部55(図4参照)に収容されている。充電池Bからの電力は、測距センサ96A,96B(図2参照)、各モータ、各駆動装置、および制御装置95に供給される。
走行モータ駆動装置(左)(右)は、左右側の走行モータを駆動するインバータ、または、PWM制御によるパルス波形発生装置であり、制御装置95からの指令に応じて動作する。送風機駆動装置、回転ブラシモータ用駆動装置、サイドブラシ用モータ駆動装置(左)(右)についても同様である。これら各駆動装置は、本体50内の制御装置95(図2参照)に設置されている。
制御装置95は、例えばマイコン(Microcomputer:図示省略)であり、ROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に
展開し、CPU(Central Processing Unit)が各種処理を実行するようになっている。
また、制御装置95は、操作ボタン97および前記した測距センサ96A,96Bから入力される信号に応じて演算処理を実行し、前記した各駆動装置に指令信号を出力する。
展開し、CPU(Central Processing Unit)が各種処理を実行するようになっている。
また、制御装置95は、操作ボタン97および前記した測距センサ96A,96Bから入力される信号に応じて演算処理を実行し、前記した各駆動装置に指令信号を出力する。
図11は、第1実施形態に係る自律走行型掃除機の掃除動作の説明図である。
自律走行型掃除機Cでは、通常運転時、送風機81、回転ブラシモータ21およびサイドブラシ40が駆動する。この場合、回転ブラシ5がW1方向(反時計回り方向)に回転
する。すなわち、回転ブラシ5は、床面に接する側が前方から後方に向かって回転する。床面等の塵埃は、サイドブラシ40で掻き込まれ、左右の駆動輪61間を通って、回転ブラシ5によって掻き込まれる。回転ブラシ5によって掻込まれた塵埃は、吸口17(吸込部10)を介して吸引され、集塵ケースK内に取り込まれる。集塵フィルタFで塵埃が取り除かれた空気は、排気口53(図3参照)を介して本体50の外部に排出される。
自律走行型掃除機Cでは、通常運転時、送風機81、回転ブラシモータ21およびサイドブラシ40が駆動する。この場合、回転ブラシ5がW1方向(反時計回り方向)に回転
する。すなわち、回転ブラシ5は、床面に接する側が前方から後方に向かって回転する。床面等の塵埃は、サイドブラシ40で掻き込まれ、左右の駆動輪61間を通って、回転ブラシ5によって掻き込まれる。回転ブラシ5によって掻込まれた塵埃は、吸口17(吸込部10)を介して吸引され、集塵ケースK内に取り込まれる。集塵フィルタFで塵埃が取り除かれた空気は、排気口53(図3参照)を介して本体50の外部に排出される。
この場合、掻取ブラシ1は、回転ブラシ5に接触していることから回転ブラシ5の回転によって回転ブラシ5に対応した回転、つまり、回転ブラシ5とは逆方向(W10方向)の回転力を与えられる。ここで、掻取ブラシ1が清掃面(床面)に接触した状態で本体50が前進すると、掻取ブラシ1は、清掃面との摩擦により回転ブラシ5により与えられる回転力を打ち消すW20方向の回転力が与えられる。
掻取ブラシ1の植毛2は、本体50の前進時の清掃面に対して逆目であり、かつ、回転ブラシ5の回転に対して順目である。このため、本体50の前進時において、掻取ブラシ1は、回転ブラシ5からの回転力よりも清掃面からの回転力が勝り、W20方向に従動回転する。しかし、回転ブラシ5からW10方向への回転力が加わっているため、掻取ブラシ1の床面に対する抵抗が発生していることになる。このため、掻取ブラシ1は床面から塵埃を掻き出すように回収できる。
また、図11のW20方向に回転を開始した掻取ブラシ1のリブ3aは、掻取ブラシ収容部11の後端から前端に向けて回動し、係止部11aに接触して、回転動作が規制される。掻取ブラシ1は、回転が停止した後、スリップして清掃面(床面、絨毯)の上を掻き取るように清掃する。
この際、掻取ブラシ1の植毛2の1本1本は、掻取ブラシ1の表面から本体50の前側(進行方向)に向けて逆目で延びている。ことから、掻取ブラシ1の植毛2の1本1本は、前進時にスリップしながら掻取ブラシ1の幅方向の清掃面と接触する部分のみを使用して清掃面(例えば、絨毯)から連続して塵埃を掻き取る。
一方、本体50が壁に突き当った場合、障害物を回避するとき等において、掻取ブラシ1が清掃面に接触した状態で本体50は後進する。すると、掻取ブラシ1は、本体50の後進移動に伴って清掃面との摩擦により本体50の前から掻取ブラシ収容部11を経てW10方向に従動回動を開始する。
図11のW10方向に従動回転を続ける掻取ブラシ1は、やがてリブ3aが掻取ブラシ収容部11の後端に位置したときに図示しない内部の規制手段によって、従動回転が停止する。このとき、前進時に塵埃を掻き出した掻取ブラシ1の部分が回転ブラシ5に接し、掻取ブラシ1に付着した塵埃が回収される。
掻取ブラシ1の植毛は、後進時に清掃面(例えば、絨毯)に対して順目である。掻取ブラシ1には回転ブラシ5によるW10方向への回転が加えられるため、幅方向の清掃面と接触する部分のみを使用して清掃面から連続して塵埃をすくい取るように掻き取る。つまり、掻取ブラシ1は、本体50の前進時も後進時も塵埃を掻き取ることができる。
このように、リブ3aは、掻取ブラシ収容部11に対向する位置を往復回動するので、掻取ブラシ1の植毛2がないリブ3aの部分が清掃面に接触することもなく、清掃面を傷つけることもない。
本体50が前進する場合、(リブ3aにより回転が規制されるまでは)掻取ブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取ブラシ1の植毛に追従して掻取ブラシ収容部11を経て、吸口1
7から集塵ケースKに吸引される。
7から集塵ケースKに吸引される。
本体50が後進する場合、掻取ブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取ブラシ1に接触する回転ブラシ5により回収される。また、掻取ブラシ1の植毛の向きと、回転ブラシ5の回転方向が反対のため、回転ブラシ5の植毛は、容易に、かつ、確実に掻取ブラシ1の植毛から塵埃を除去する(掃き取る)ことが可能である。
[自律走行型掃除機が清掃する環境]
ところで、例えば毛の多く生えた犬や猫などが居るペット飼育環境では、長い毛や羽等の固めの固形物が比較的多く発見される。これらを清掃するには、回転ブラシ等が比較的適している。しかし、長寸法の固形物は、回転ブラシ等のブラシに絡みつきやすく、求められるメンテナンス頻度の増加が想定され、場合によっては一度の自動清掃中に何らかの方法によってメンテナンスが一度又は複数回行われることが好ましくなる。また、ペットの毛は、容積に対する密度が低いため集塵ケースKが満杯になるまでの時間が短くなると想定され、場合によっては一度の自動清掃中に何らかの方法によって集塵ケースKの実質的な空き容量を増大させるメンテナンスが一度又は複数回行われることが好ましくなる。
ところで、例えば毛の多く生えた犬や猫などが居るペット飼育環境では、長い毛や羽等の固めの固形物が比較的多く発見される。これらを清掃するには、回転ブラシ等が比較的適している。しかし、長寸法の固形物は、回転ブラシ等のブラシに絡みつきやすく、求められるメンテナンス頻度の増加が想定され、場合によっては一度の自動清掃中に何らかの方法によってメンテナンスが一度又は複数回行われることが好ましくなる。また、ペットの毛は、容積に対する密度が低いため集塵ケースKが満杯になるまでの時間が短くなると想定され、場合によっては一度の自動清掃中に何らかの方法によって集塵ケースKの実質的な空き容量を増大させるメンテナンスが一度又は複数回行われることが好ましくなる。
このようなペットの毛は、回転ブラシ5に絡まり易く、また容積に対する密度が低い。このため、このように回転ブラシ5にペットの毛が絡まることで、回転ブラシ5をお手入れするべき回数(メンテナンス回数)が増える。また、ペットの毛は容積に対する密度が低いことで、集塵ケースKが直ちにペットの毛で満杯になり、集塵ケースKをお手入れする回数(メンテナンス回数)が増える。ここで、メンテナンスとは、自律走行型掃除機Cの使用に伴いユーザが施すことが望まれる処理をいい、例えば、自律走行型掃除機Cに付着した塵埃の除去(例えば、ブラシに絡んだ塵埃の除去)、回収可能な塵埃量の回復(例えば、集塵ケースK内の塵埃の圧縮や廃棄)、等をいうことができる。
そこで、第1実施形態では、回転ブラシ5や集塵ケースKのお手入れ回数を減らす手段について、図12を参照して説明する。図12は、第1実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。
本実施形態のペットモードでは、ペットモードの1度の実行時間の一部で所定の制御(動作又は演算処理)が実行される。1度の実行時間の一部であれば、所定の制御は1回だけ実行されても良いし断続的に複数回実行されても良い。これにより、消費電力の抑制をしつつメンテナンスを自動清掃中に行うことができる。
図12に示すように、ステップS10において、制御装置95は、自律走行型掃除機CがペットモードONであるか否かを判定する。なお、自律走行型掃除機CがペットモードONであるか否かは、使用者が操作ボタン97を操作してペットモードを設定したか否かによって判定できる。制御装置95は、ペットモードがONであると判定した場合には(S10、Yes)、ステップS20に進み、ペットモードがONではないと判定した場合には(S10、No)、ステップS80に進む。
なお、第1実施形態では、ペットモードと通常モードとを切り替えることができる構成について説明したが、常にペットモードで動作する構成であってもよい。本実施形態のようなペットモードでは送風機81や回転ブラシ5への入力を増加させる制御をペットモードの1度の実行時間の一部で実行するようになることから、清掃開始から終了までの消費電力が通常モードに比して増加する。しかし、ペットモードの実行が不要な家庭も想定されるため、この実行不実行を切替可能にする、すなわち、ペットモードと通常モードとを切替可能にすることで、ユーザの希望によって清掃動作における総消費電力を抑えることができる。本実施形態では、モードは、或る自律駆動(自動清掃)の開始から終了まで同一モードが実行されるが、ユーザの指示によって途中でモードを変更可能にしても良い。
ステップS20において、制御装置95は、計時処理が可能な計時部によって時間経過を計測し、清掃が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していないと判定した場合には(S20、No)、ステップS20の処理を繰り返し、所定時間が経過したと判定した場合には(S20、Yes)、ステップS30に進む。所定時間は、適宜設定することができ、例えば10分に設定される。なお、所定時間は、集塵ケースKのペットの毛(抜け毛)の溜り具合や、回転ブラシ5のペットの毛の絡み具合に応じて適宜変更できるようにしてもよい。また、所定時間は、自律走行型掃除機Cの設定によって切り替えられるようにしてもよい。また、所定時間は、一回の清掃中についても常に一定値である必要は必ずしもなく、定期または不定期にすることができる。本実施形態では、何らかのセンサ値や何らかのほかの動作を行うというトリガーに代えて又は追加して、計時部による時間経過をトリガーとしてペット飼育環境に適したメンテナンス制御等を行うことができる。
なお、上述の特許文献1は、或る自動清掃の終了から次の自動清掃の開始までの周期に着目しているが、一度の自動清掃中における何らかの制御の周期については何ら開示していない。
なお、上述の特許文献1は、或る自動清掃の終了から次の自動清掃の開始までの周期に着目しているが、一度の自動清掃中における何らかの制御の周期については何ら開示していない。
ステップS30において、制御装置95は、駆動輪61を停止して、自律走行型掃除機Cの移動を停止する(本体50を制御する)。
ステップS40において、制御装置95は、自律的なメンテナンス制御の一例として自動ブラシ清掃を実行する。この自動ブラシ清掃は、回転ブラシ5に絡みついたペットの毛などを取り除く処理である。すなわち、回転ブラシ5の掃除では、制御装置95は、回転ブラシモータ21を制御して、回転ブラシ5を逆回転(図11のW2方向に回転)させる。この場合、回転ブラシ5の回転動作に対して、掻取ブラシ1が逆目の状態になるので、回転ブラシ5に付着した塵埃(ペットの毛)が掻取ブラシ1によって掻き取られる。また、回転ブラシ5が逆回転することで、掻取ブラシ1がW20方向に従動回転したとしても、掻取ブラシ1のリブ3aが係止部11aに当接して、掻取ブラシ1の回転動作が規制される。掻取ブラシ1の回転動作が規制されると、回転ブラシ5に付着した塵埃が掻取ブラシ1によって掻き取られる。このとき、塵埃は、図11において領域Pで示す領域に蓄積される。
また、ステップS40において、制御装置95は、自動ブラシ清掃時に、回転ブラシモータ21の回転速度を増加する。これにより、回転ブラシ5に付着した塵埃を掻取ブラシ1に掻き取らせる効率が高められ、回転ブラシ5に対する清掃性が向上する。
ステップS50において、制御装置95は、自律的なメンテナンス処理の一例としてゴミプレス処理(ゴミ体積圧縮処理、塵埃圧縮処理)を実行する。すなわち、ゴミプレス処理では、送風機81のモータの回転速度を通常運転(通常モード)時よりも増加させる。これにより、掻取ブラシ1によって掻き取られた塵埃は、吸口17、集塵ケースKを通って、集塵フィルタFに集められる。また、通常運転によって集塵された塵埃よりも強く吸引されるので、通常運転時よりも塵埃の圧縮量が高められる(塵埃の嵩を効果的に減らすことができる)。これによって、集塵ケースKが塵埃で満杯になるのを遅らせることができ、お手入れ回数を減らすことができる。
ステップS60において、制御装置95は、清掃終了であるか否かを判定する。清掃終了は、予め設定された清掃ルート(部屋のマップ)をすべて移動したか否かによって、又は、充電池の残量が閾値を下回ったか否かによって、判定される。制御装置95は、清掃終了ではないと判定した場合には(S60、No)、ステップS70に進み、清掃終了であると判定した場合には(S60、Yes)、充電台(又は基地局)へ帰還して清掃モード(自動清掃)を終了する。
ステップS70において、制御装置95は、タイマをリセットする。タイマをリセットすることで、所定時間経過後(S20、Yes)、ステップS30〜S50の処理が繰り返される。ステップS30〜S50は、全部を実行しても良いし一部のみを実行しても良い。
一方、ステップS10においてペットモードがONではなく、通常運転(ステップS80)に進んだ場合には、制御装置95は、回転ブラシ5を回転させながら、塵埃を集塵ケースK内に集める。
そして、ステップS90において、制御装置95は、清掃が終了したか否かを判定して、終了していない場合には、ステップS80に戻り、終了したと判定した場合には、充電台へ帰還して清掃モードを終了する。通常運転においては、ステップS40,S50の動作をまったく行わなくても良いし、ペットモード時における頻度より低頻度で行うようにしても良い。
このように、第1実施形態では、ペットモード実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、回転ブラシ5を逆回転させて自動ブラシ清掃を実行するペットモードによって(図12のステップS40)、犬や猫などのペット飼育環境において、ペットの抜け毛(塵埃)によって発生する回転ブラシ5のお手入れ回数を減らすことができる。
また、ペットモード実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、送風機81の回転速度(モータ回転速度、動作速度)を増加させてゴミプレス処理を実行することで(図12のステップS50)、集塵ケースKのお手入れ回数(塵埃を廃棄する回数)を減らすことができる。
このように、第1実施形態では、回転ブラシ5の逆回転やゴミプレス制御といったメンテナンス制御を清掃実行中に自律的に行う、1度の清掃の途中に多量の塵埃を回収するなどの理由によって清掃を中断せざるを得なくなる事態の発生を抑制できる。すなわち、メンテナンスなしでも自律駆動を継続可能な時間を増加させることができ、自律走行型掃除機Cのメンテナンス回数を減らすことができる(自律走行型掃除機Cの障害を減らす方向に制御できる)。
また、本実施形態のペットモードでは、ユーザによるメンテナンス必要頻度を低減させるためや塵埃回収率を高めるためといった趣旨の制御が、モード実行時間の一部で、1度、2度以上又は所定時間毎のように時間間隔を措いて断続的に計複数回が実行される。これにより、常時そのような制御を実行する場合に比して、消費電力量を低減することができる。このような制御の実行は、常時行うのでなければ定期的でも不定期的でもよい。
ペット飼育環境であることの判定は、例えば、自律走行型掃除機Cのカメラ(撮像部)がペットを認識したか否かで判断しても良いし、ユーザからの入力を受けて判断しても良い。
また、第1実施形態では、自動ブラシ清掃およびゴミプレスの運転中において回転ブラシ5の回転速度を、通常運転時よりも増加させることで、集塵性能を通常運転時よりも向上できる。また、回転ブラシ5の回転速度を増加させて、動作音を通常運転時よりも大きくする。これにより、通常運転時の動作音より大きな騒音にでき、利用者にしっかりと清掃していることを印象付けることができる。
なお、床の種類や床面の塵埃(ゴミ)を検出するセンサ(床面種類検出手段)を設けて、床面が絨毯の場合やゴミ検知時に、回転ブラシ5の回転速度を通常運転時よりも上げるようにしてもよい。これにより、集塵性能を通常運転時よりも上げることができる。
なお、本実施形態の通常運転なる名称は例示であって、ペットモード以外のモードを指すことができる。また、ペットモードのみを実行可能な自律型電気掃除機であってもよい。この場合、自律的なメンテナンス処理を清掃モードの実行時間の一部で、1度以上又は断続的に行うことができる。
(第2実施形態)
図13は、第2実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。第2実施形態は、第1実施形態の自律走行型掃除機Cに、認識部として撮像部(単眼カメラ、ステレオカメラ等)を備えることによって構成されている。図示しない撮像部は、図2に示す下ケースの正面(前面)に取り付けられる。このような撮像部を搭載することで、床面の種類やゴミ(塵埃)の数を検知することができる。以下では、第1実施形態と異なる処理についてのみ説明する。
図13は、第2実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。第2実施形態は、第1実施形態の自律走行型掃除機Cに、認識部として撮像部(単眼カメラ、ステレオカメラ等)を備えることによって構成されている。図示しない撮像部は、図2に示す下ケースの正面(前面)に取り付けられる。このような撮像部を搭載することで、床面の種類やゴミ(塵埃)の数を検知することができる。以下では、第1実施形態と異なる処理についてのみ説明する。
図13に示すように、ステップS21において、制御装置95は、清掃開始後、撮像部によって床面の塵埃(ペットの毛、障害物)を判別し、塵埃(ペットの毛など)の個数(本数)をカウントする。具体的には、塵埃の画像パターンをROMに予め記憶しておき、撮像部で撮像された画像と比較することで、撮像された物が塵埃であるか判別することができる。
そして、ステップS22において、制御装置95は、ゴミ(塵埃)の数(障害物についての所定の数値)が所定個数(所定値)を超えたか否かを判定する。制御装置95は、検出したゴミの数が所定個数を超えていないと判定した場合には(S22、No)、ステップS21に戻り、検出したゴミの数が所定個数を超えたと判定した場合には(S22、Yes)、ステップS30に進む。
このように第2実施形態の自律走行型掃除機では、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、ゴミ(塵埃)を検出するセンサ(撮像部)を用いて、検出されたゴミの数に応じて、自動ブラシ清掃(ステップS40)およびゴミプレス(ステップS50)を実行することで、自動ブラシ清掃やゴミプレスを無駄に実行するのを防止でき、回転ブラシ5のお手入れや集塵ケースKのお手入れを効率的に行うことができる。
なお、第2実施形態では、撮像部によって塵埃を検出する場合を例に挙げて説明したが、吸口17に塵埃の通過を検出するセンサを設けてもよい。このセンサを通過した回数に応じて、自動ブラシ清掃およびゴミプレスを実行することができる。
なお、認識部としてゴミの種類や数を認識できるカメラの場合を例に挙げて説明したが、ゴミの数を認識できる光センサ(数値認識部)などであってもよい。
(第3実施形態)
図14は、第3実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。なお、第3実施形態についても、第1実施形態と異なる処理についてのみ説明する。
図14に示すように、制御装置95は、所定時間が経過していないと判定した場合には(S20、No)、ステップS25に進む。
図14は、第3実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。なお、第3実施形態についても、第1実施形態と異なる処理についてのみ説明する。
図14に示すように、制御装置95は、所定時間が経過していないと判定した場合には(S20、No)、ステップS25に進む。
ステップS25において、制御装置95は、隅掃除を開始するか否かを判定する。隅掃除とは、延在方向が異なる2つの壁の両方に近接した領域(部屋の隅)を掃除することを意味し、例えば、側方の測距センサ96Aが障害物を検知し続けるように制御することで1つの壁に沿って進行させている間に、前方の測距センサ96Aが障害物を検知したことで発見できる。カメラ等の撮像部を有している場合は、この画像認識によって隅を発見しても良い。このような隅に自律走行型掃除機Cが位置したら、超信地旋回(その場回転)を実行するなどして隅近傍で左右に首振り動作を行うと隅の塵埃を効果的に回収できる。
なお、隅掃除を開始する際は、サイドブラシ40,40によって塵埃を掻き込み、回転ブラシ5および掻取ブラシ1を利用して集塵ケースKに集塵する。制御装置95は、隅掃除が開始されると判定した場合には(S25、Yes)、ステップS26に進み、隅掃除中ではないと判定した場合には、ステップS20に戻る。
ステップS26において、制御装置95は、本体50が移動する前に、回転ブラシ5を逆回転させる。また、制御装置95は、回転ブラシ5の回転速度を通常運転時よりも増加させる。この場合、図11で説明したように、回転ブラシ5の回転動作によって、回転ブラシ5に付着した塵埃が掻取ブラシ1によって掻き取られ、塵埃が領域P(図11参照)で示す領域に蓄積される。塵埃が領域Pに蓄積すると、送風機81の吸引力によって、吸口17から集塵ケースK内に集塵される。超信地旋回中は、自律走行型掃除機Cの進行速度が低下又は停止するため、床面による回転ブラシ5への干渉が少ない。このため、上記したようなメンテナンス自動制御のうち、特に回転ブラシ5のメンテナンス自動制御を割込み実行することが有効である。
なお、ステップS26での回転ブラシ5の清掃は、前記した自動ブラシ清掃およびゴミプレスとは、別個の処理で実行される。つまり、所定時間が経過する前に(S20、No)、ステップS26の処理が実行されたとしても、タイマはリセットされることなく、所定時間が経過したときに(所定時間毎に)、一連の処理(ステップS30〜S50)が実行される。これにより、ステップS40の自動ブラシ清掃およびステップS50のゴミプレス処理は定期的(固定の頻度)に実行され、集塵ケースKのお手入れ回数が十分に実行されなくなるのを防止できる。
一方、ペットモードがONではなく(ステップS10、No)、通常運転に移行した場合にも、隅掃除中に(ステップS81、Yes)、回転ブラシ5の清掃を実行する(ステップS82参照)。すなわち、制御装置95は、ステップS81において、隅掃除中であるか否かを判定する。制御装置95は、隅掃除中であると判定した場合には(S81、Yes)、ステップS82に進み、回転ブラシ5を逆回転させる。また、制御装置95は、隅掃除中ではないと判定した場合には(S81、No)、ステップS90に進む。隅掃除中の逆回転前にも、駆動輪を停止させても良い。
(第4実施形態)
ペット飼育環境では、床面に、排泄物やペットの餌などの固形物や液状物といった、ペットに関連した様々な物が落ちている場合がある。また、ペット不飼育環境に比べて比較的ごみ量が多いと想定される。
排泄物のような液状又は非常に軟らかな物体を清掃するには、回転ブラシ5(サイドブラシ等の他のブラシを含む。)では不適であり、仮にそのような物体を清掃すると、清掃領域を却って汚損してしまったり、掃除機の故障やメンテナンス頻度の増加が想定される。本実施形態に関連して、特表2018−515191号公報は、常時塵埃の種類の認識を行っており、演算処理に要する消費電力が比較的大きいと考えられる。
ペット飼育環境では、床面に、排泄物やペットの餌などの固形物や液状物といった、ペットに関連した様々な物が落ちている場合がある。また、ペット不飼育環境に比べて比較的ごみ量が多いと想定される。
排泄物のような液状又は非常に軟らかな物体を清掃するには、回転ブラシ5(サイドブラシ等の他のブラシを含む。)では不適であり、仮にそのような物体を清掃すると、清掃領域を却って汚損してしまったり、掃除機の故障やメンテナンス頻度の増加が想定される。本実施形態に関連して、特表2018−515191号公報は、常時塵埃の種類の認識を行っており、演算処理に要する消費電力が比較的大きいと考えられる。
図15は、第4実施形態に係る自律走行型掃除機のフローチャートである。
図15に示すように、ステップS101において、制御装置95は、障害物を検出したか否かを判定する。なお、障害物は、検出部として撮像部(単眼カメラ、ステレオカメラ等)によって構成されている。カメラは、画角が広いので、床面に落ちている物を検出し易くなる。制御装置95は、障害物を検出した場合には(S101、Yes)、ステップS102の処理に進み、障害物を検出しない場合には(S101、No)、ステップS101の処理を繰り返す。
図15に示すように、ステップS101において、制御装置95は、障害物を検出したか否かを判定する。なお、障害物は、検出部として撮像部(単眼カメラ、ステレオカメラ等)によって構成されている。カメラは、画角が広いので、床面に落ちている物を検出し易くなる。制御装置95は、障害物を検出した場合には(S101、Yes)、ステップS102の処理に進み、障害物を検出しない場合には(S101、No)、ステップS101の処理を繰り返す。
少なくともペットモード中に実行される制御としてのステップS102において、制御装置95は、検出して認識した障害物が、仮にその障害物を清掃した場合、障害を発生させるものであるか否かを判定する。例えば、障害物が、ペットの糞や尿の排泄物、ペットの吐瀉物、液状や粘性のある餌などである場合には、これらを清掃すると掃除機本体の故障や、回転ブラシ5や床面を汚損する原因となる。また、障害物が、塵埃、乾燥したペットの餌などである場合には、これらを清掃しても掃除機本体が故障する確率は低い。
制御装置95は、障害を発生させるものであると判定した場合には(S102、Yes)、ステップS103の処理に進み、障害物を回避する制御を実行する。また、制御装置95は、障害を発生させるものではないと判定した場合には(S102、No)、ステップS104の処理に進み、清掃を継続する。
また、障害物を回避する場合、駆動輪61を制御して本体50を旋回させるなどして、障害物に接触しないように迂回させる。また、排泄物などの障害物を検出した場合には、掃除機本体に設けたランプなどの報知手段により、利用者に報知するようにしてもよい。また、排泄物などの障害物を検出した場合、利用者の端末(スマートフォン)などに報知するようにしてもよい。
このように第4実施形態では、撮像部によって検出した障害物の種類に基づいて本体50(掃除機本体)の動作を切り替えている。これにより、清掃を継続した場合に本体50を故障させるような障害が発生するのを抑制または防止することが可能になる。
また、ペットモード実行中の撮像部による塵埃の種類の認識の演算処理(すなわち、塵埃の種類による進路変更等)は、通常運転中よりも高頻度で行う。特に、種類の認識に要する演算量は比較的多いため、通常運転中は行わないようにすると消費電力を低減できて好ましい。また、撮像部が比較的遠方まで撮像可能である事情に鑑みて、1度の自動清掃時間の一部で、断続的に行うようにしても良い。
なお、図示していないが、前記した各実施形態における自律走行型掃除機Cは、清掃が終了した場合や充電池Bの電気容量が少なくなった場合、制御装置95の指令により充電台に帰還して充電を行う。充電台に帰還した自律走行型掃除機Cは、駆動輪61の回転を停止した状態で回転ブラシ5をW2方向へ回転させることで(図11参照)、回転ブラシ5の塵埃が掻取ブラシ1によって掻き取られる。また、送風機81を通常の回転速度で駆動させることにより、掻取ブラシ1で掻き取られた塵埃が集塵ケースKに集められる。
なお、通常モードやペットモード等の自動清掃の1度の時間とは、自律走行型掃除機Cがタイマー機能やユーザからの命令によって自律的な清掃を開始してから、その自律的な清掃を停止するまでをいうが、特に、自律的な清掃を開始してから異常停止せずに清掃を完了するまでをいうことができる。本実施形態では、異常停止せずに清掃を完了する場合、自律走行型掃除機Cは充電台に自律的に帰還する。
以上、本発明に係る自律走行型掃除機について実施の形態を示して詳細に説明した。なお、本発明の内容は、前記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内において適宜改変・変更等することができることはいうまでもない。また、ペット飼育環境において発生する障害を減らす方向に本体50(掃除機本体)を制御するものであれば、前記した実施形態に限定されるものではない。例えば、清掃ルートにペット自身がいる場合には、音や光でペットを清掃ルートから離れるように本体50(掃除機本体)を制御するようにしてもよい。
また、第1実施形態ないし第3実施形態のステップS30において、駆動輪61を停止した状態で、自動ブラシ清掃、ゴミプレスを実行するように説明したが、駆動輪61を停止させずに、自動ブラシ清掃およびゴミプレスを実行するようにしてもよい。これにより、清掃時間の短縮を図ることができる。
1 掻取ブラシ
2 植毛
3a リブ
5 回転ブラシ(ブラシ)
10 吸込部
17 吸口
19 係止部
21 回転ブラシモータ(電動機)
40 サイドブラシ
50 本体(掃除機本体)
51 下ケース
61 駆動輪(駆動部)
81 送風機
91 上ケース
92 バンパ
95 制御装置(制御部)
96A 測距センサ
96B 床面用測距センサ
C 自律走行型掃除機
K 集塵ケース
F 集塵フィルタ
B 充電池
2 植毛
3a リブ
5 回転ブラシ(ブラシ)
10 吸込部
17 吸口
19 係止部
21 回転ブラシモータ(電動機)
40 サイドブラシ
50 本体(掃除機本体)
51 下ケース
61 駆動輪(駆動部)
81 送風機
91 上ケース
92 バンパ
95 制御装置(制御部)
96A 測距センサ
96B 床面用測距センサ
C 自律走行型掃除機
K 集塵ケース
F 集塵フィルタ
B 充電池
Claims (8)
- ブラシ、集塵ケース、該集塵ケースへの空気流を生成する送風機、障害物を検出する撮像部及び充電池を有し、自律走行する掃除機本体を備え、
自動清掃を実行するモードとして、通常モードと、ペット飼育環境に前記掃除機本体が在ると判断される場合に実行されるペットモードと、を選択して実行可能であり、
前記ペットモードの実行中は、前記自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、所定の制御を実行し、
前記ペットモードの選択時の総消費電力量は前記通常モードの選択時の総消費電力量に比べて大きくなることを特徴とする自律走行型掃除機。 - 前記所定の制御は、前記自動清掃の実行中に自律的に行われるメンテナンスを含むことを特徴とする請求項1に記載の自律走行型掃除機。
- 前記所定の制御は、前記自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に行われる、前記ブラシに付着した塵埃の除去又は前記集塵ケースが回収可能な塵埃量の回復を含むことを特徴とする請求項2に記載の自律走行型掃除機。
- 前記所定の制御は、前記通常モードより高頻度で行われることを特徴とする請求項1乃至3何れか一項に記載の自律走行型掃除機。
- 塵埃を認識する認識部を備え、
前記所定の制御は、前記自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に行われる、塵埃の種類を認識する演算処理を含むことを特徴とする請求項1乃至4何れか一項に記載の自律走行型掃除機。 - 前記掃除機本体は、
前記ブラシを駆動する電動機と、
前記ブラシを通常運転時とは逆向きに回転させた場合当該ブラシに付着した塵埃を回収可能な掻取ブラシと、を備え、
前記所定の制御は、前記自動清掃の実行時間の一部で、1度以上又は断続的に、前記ブラシを逆向きに回転させることを含むことを特徴とする請求項1乃至5何れか一項に記載の自律走行型掃除機。 - 前記所定の制御を、少なくとも計時部を利用して測定する時間間隔ごとに実行することを特徴とする請求項1乃至6何れか一項に記載の自律走行型掃除機。
- 前記集塵ケースに回収される塵埃に関する数値を認識する数値認識部を備え、
前記数値認識部によって認識された前記塵埃についての所定の数値が所定値以上増加する毎に、前記ブラシを逆回転させることを特徴とする請求項5乃至7何れか一項に記載の自律走行型掃除機。
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