(57)【要約】【課題】移動体を適切に保持することが可能な移動体保持装置を提供する。【解決手段】移動体保持装置である充電ステーション６は、自走式移動体である掃除機本体を載置するための台としての基部６１と、掃除機本体が自走して基部６１の上に移動するときに、掃除機本体を基部６１の載置位置に摺動させるための摺動部として機能するスロープ６１Ｃ及び６１Ｅとを備える。スロープ６１Ｃ及び６１Ｅは、掃除機本体の筐体の底面の凹凸又は筐体の側面と嵌合する形状を有する。【選択図】図４
2020065745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式移動体を載置するための台と、
前記自走式移動体が自走して前記台の上に移動するときに、前記自走式移動体を前記台の載置位置に摺動させるための摺動部と、
を備え、
前記摺動部は、前記自走式移動体の筐体の底面の凹凸又は前記筐体の側面と嵌合する形状を有する
ことを特徴とする移動体保持装置。
【請求項２】
前記摺動部は、前記自走式移動体の筐体の底面の前方に設けられた凸部と嵌合する形状を有する凹領域を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体保持装置。
【請求項３】
前記摺動部は、
前記自走式移動体の筐体の底面の前方の両側に設けられた２つの凸部と嵌合する形状を有する２つの凹領域と、
前記２つの凹領域の間に設けられた凸領域と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体保持装置。
【請求項４】
前記摺動部は、前記凸領域と前記２つの凹領域のそれぞれとの間に設けられた傾斜部を備えることを特徴とする請求項３に記載の移動体保持装置。
【請求項５】
前記傾斜部は、前記凸部の側面の傾斜角よりも大きな傾斜角を有することを特徴とする請求項４に記載の移動体保持装置。
【請求項６】
前記凸部は、前記自走式移動体が自走するときに前方の床に敷かれた敷物を押さえるための部材であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の移動体保持装置。
【請求項７】
前記摺動部は、前記自走式移動体の車輪を覆う部材又は前記車輪を軸支する部材と嵌合する形状を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体保持装置。
【請求項８】
前記自走式移動体を吊り上げるために前記自走式移動体を係止する係止部と、
前記係止部を昇降させる昇降駆動部と、
前記自走式移動体を吊り上げた状態で保持するための保持部と、
を更に備え、
前記載置位置は、前記係止部が前記自走式移動体を係止可能な位置であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の移動体保持装置。
【請求項９】
前記自走式移動体に給電するための給電端子を更に備え、
前記載置位置は、前記自走式移動体の充電端子が前記給電端子と接続可能な位置であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の移動体保持装置。
【請求項１０】
前記自走式移動体は、自走式掃除機であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の移動体保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自走式掃除機が人気を博しており、様々な機能を有する自走式掃除機が提供されている。例えば、特許文献１に記載された自走式掃除機は、掃除機本体とベースステーションとからなり、ベースステーションは、リフト装置を用いて、実質的に水平方向である掃除機の動作位置から、実質的に鉛直方向であるパーキング位置へと持ち上げる。これにより、パーキング位置において掃除機により覆われる床面積を低減させることができ、省スペース化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−９４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、このような自走式掃除機において、掃除機本体が自走してベースステーションに戻った際に、掃除機本体の位置がずれていると、リフト装置が掃除機本体をパーキング位置までうまく持ち上げられない場合がありうることを課題として認識した。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、移動体を適切に保持することが可能な移動体保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の移動体保持装置は、自走式移動体を載置するための台と、自走式移動体が自走して台の上に移動するときに、自走式移動体を台の載置位置に摺動させるための摺動部と、を備える。摺動部は、自走式移動体の筐体の底面の凹凸又は筐体の側面と嵌合する形状を有する。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動体を適切に保持することが可能な移動体保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自走式掃除機の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】掃除機本体を上方から見た斜視図である。
【図３】掃除機本体を下方から見た斜視図である。
【図４】充電ステーションの斜視図である。
【図５】充電ステーションに掃除機本体が保持された状態を示す斜視図である。
【図６】掃除機本体の他の実施形態の前方底面要部を示した図である。
【図７】前記実施形態の補助輪近傍を示す図である。
【図８】掃除機本体と充電ステーションがドッキングする際の、充電ステーションの直近での掃除機本体と補助輪、台座、回転軸との位置関係を上方から見た図である。
【図９】掃除機本体が係止位置から吊り上げられる際の、充電ステーションと掃除機本体と補助輪、台座、回転軸との位置関係を上方から見た図である。
【図１０】図１０（ａ）は、補助輪近傍の他の実施の形態としてソレノイドが設置された構成を示す図であり、図１０（ｂ）は、同実施の形態としてソレノイドが作動した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態として、自走式移動体が自走して移動体保持装置の台の上に移動する際に、所定の載置位置に自走式移動体を移動させることにより、移動体を適切に保持することを可能とする技術について説明する。本実施形態では、自走式移動体をより確実に所定の載置位置に移動させることができるように、自走式移動体を所定の載置位置に摺動させるための摺動部を移動体保持装置に設ける。
【００１１】
以下の実施形態では、自走式移動体の一例として、自走式掃除機について説明する。まず、自走式掃除機の全体構成及び動作について説明し、つづいて、自走式掃除機を所定の載置位置に摺動させるための摺動部について説明する。
【００１２】
［自走式掃除機の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る自走式掃除機の概略構成を示す機能ブロック図である。図２は、掃除機本体を上方から見た斜視図である。図３は、掃除機本体を下方から見た斜視図である。図４は、充電ステーションの斜視図である。図５は、充電ステーションに掃除機本体が保持された状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、自走式掃除機１は、床面に沿って走行しつつ床面を清掃する掃除ロボットである掃除機本体２と、非清掃時に掃除機本体２を保持するための移動体保持装置として機能する充電ステーション６とを備える。後述するように、本実施の形態の充電ステーション６は、掃除機本体２の一端を係止して吊り上げた状態で保持するが、本実施形態では、掃除機本体２を充電ステーション６に保持することを「収納」あるいは「格納」ともいう。
【００１４】
掃除機本体２は、掃除機本体２の周囲を清掃するための周囲清掃手段３と、掃除機本体２の周囲の障害物を検知するためのセンサ部４と、掃除機本体２、周囲清掃手段３、及びセンサ部４を駆動制御する制御手段としての制御部５と、掃除機本体２を操作するための本体操作部１５と、自走するための左右一対の車輪を有した走行駆動部１２と、床面の塵やほこりを吸い込むための吸込み部１４とを備える。
【００１５】
センサ部４は、図２に示すボディ１０の前面部１０２に設けられた前方センサ３１と、ボディ１０の上面部１０１から上方に設けられたカバー部１３の内部に設けられた周囲センサ３２と、ボディ１０の前面部１０２に設けられた赤外線通信部３３とを備える。
【００１６】
前方センサ３１は、超音波センサや赤外線センサ等で構成され、掃除機本体２の前方の障害物を検知する。周囲センサ３２は、カバー部１３の内部で回転駆動されるとともに、赤外線レーザー等のレーザー光を照射して距離を測定するレーザースキャナ（ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、又は、Laser Imaging Detection and Ranging））であって、障害物までの距離や障害物の形状を算出するものである。なお、周囲センサ３２は、カバー部１３に設けられたものに限らず、ボディ１０の任意の位置に設けられていればよい。赤外線通信部３３は、充電ステーション６に対する距離や位置を検出したり、充電ステーション６側の動作モード等を受信したりするために、充電ステーション６の位置検出部５３の赤外線発光部５３Ｃとの間で赤外線等による通信を行う。
【００１７】
周囲清掃手段３は、掃除機本体２の前部において左右一対で設けられ、掃除機本体２から側方に突出して回動可能なアーム２１と、アーム２１を回動駆動するモータ２２と、モータ２２に外部から作用する負荷を検出する負荷センサ２３と、アーム２１の回動角度を検出する角度センサ２４とを備える。
【００１８】
制御部５は、走行駆動部１２を制御する走行制御部４１と、吸込み部１４を制御する吸込制御部４２と、センサ部４の前方センサ３１、周囲センサ３２、赤外線通信部３３、及び周囲清掃手段３の負荷センサ２３、角度センサ２４からの情報を処理する検出演算部４３と、周囲清掃手段３のモータ２２を駆動制御してアーム２１を回動させるアーム制御部４４とを備える。
【００１９】
本体操作部１５は、例えば、掃除機本体２の上面部１０１に設けられたタッチセンサ式のスイッチ（不図示）であって、使用者によるタッチ操作によって掃除機本体２を作動させ、作動中のタッチ操作によって掃除機本体２を停止させる。
【００２０】
充電ステーション６は、フック６４を昇降させる昇降駆動部５１と、掃除機本体２のバッテリに給電して充電するための充電部５２と、充電ステーション６に帰還してきた掃除機本体２との間で通信を行う位置検出部５３と、充電部５２による給電を制御する充電制御部５４とを備える。充電ステーション６は、部屋の中の所定位置に移動不能に設置されるとともに、コンセント等の電源に接続されている。
【００２１】
図２に示すように、掃除機本体２の筐体を構成するボディ１０の上面部１０１には、上方に設けられたカバー部１３と、カバー部１３の内部に設けられた周囲センサ３２とが設けられる。前面部１０２には、前方センサ３１と、赤外線通信部３３とが設けられる。
【００２２】
図３に示すように、掃除機本体２の底面部１０５には、シャーシ１１と、自走するための左右一対の車輪１２１を有した走行駆動部１２と、床面の塵やほこりを吸い込むための吸込み部１４と、掃除機本体２の前方の床に敷かれたカーペットなどの敷物を押さえるためのカーペット押さえ部１９と、シャーシ１１の後部に設けられた補助輪１２２及びローラー部１２３と、充電ステーション６側に昇降位置の指示信号を出力する昇降信号出力部４０とが設けられている。吸込み部１４には、ローラーブラシ、ダクト、吸引ファン、集塵室、及び排気口が接続されており、吸い込んだ塵等を集塵室のフィルタで集塵するとともに、吸い込んだ空気を排気口から排気するようになっている。集塵室は掃除機本体２と着脱可能になっている。
【００２３】
図４に示すように、充電ステーション６は、床面に載置される基部６１と、基部６１から立ち上がる柱部６２と、掃除機本体２を吊り上げるための係止部として機能する一対のフック６４とを備える。基部６１及び柱部６２の内部には、昇降駆動部５１、充電部５２、及び充電制御部５４が設けられている。
【００２４】
基部６１の上面中央部には、掃除機本体２のボディ１０の底面部１０５を案内するスロープ６１Ｃが設けられている。このスロープ６１Ｃは、前方側から後方側に向かって上り傾斜を有し、充電ステーション６に向かって接近してきた掃除機本体２の前部側が斜め上方に向かって案内されるようになっている。これにより、掃除機本体２の前部側を上向きに傾けてからフック６４によって吊り上げることができるので、よりスムーズに掃除機本体２を吊り上げることができる。さらに、ローラー部１２３が床やスロープ６１ｃと接触してコロのように動くので、掃除機本体２の後部側底面端部が床上やスロープ６１ｃ上でスムーズに前方へ移動する。また、吊り上げた状態で保持された掃除機本体２を下方に降ろす際に、掃除機本体２の後部側がスロープ６１Ｃを下るように案内することができるので、掃除機本体２をスムーズに降ろすことができる。この際も、ローラー部１２３が床やスロープ６１ｃと接触してコロのように動くので、掃除機本体２の後部側底面端部が床上やスロープ６１ｃ上でスムーズに後方へ移動する。
【００２５】
柱部６２の前面には、位置検出部５３を構成する複数の赤外線発光部５３Ｃが設けられている。これらの赤外線発光部５３Ｃが発光した赤外線を掃除機本体２の赤外線通信部３３が受光することで、掃除機本体２は、充電ステーション６に向かって移動しつつ充電ステーション６に対する自身の左右位置や距離を検出する。掃除機本体２は、検出された位置や距離に基づいて走行駆動部１２を適宜に調節しつつ移動し、充電ステーション６における所定の載置位置（ドッキング位置、吊り上げ可能位置）まで進入する。
【００２６】
柱部６２には、フック６４を上下に案内するスリット６２Ｅが形成されている。柱部６２の前面及びスリット６２Ｅは、上方に向かうにしたがって後方に傾斜して設けられており、図５に示すように、掃除機本体２の前部側が斜め上方に向かって吊り上げられるようになっている。これにより、鉛直方向に向かって吊り上げる場合に比較して、安定的かつスムーズに掃除機本体２を吊り上げることができる。
【００２７】
フック６４は、昇降駆動部５１により駆動されて基部６１から柱部６２に亘って昇降可能に設けられている。すなわち、フック６４は、基部６１の上面よりも下方の退避位置から、掃除機本体２を係止可能な係止位置、吊り上げ途中の第１格納位置を通って、最上部の第２格納位置までの間を昇降可能に構成されている。また、基部６１及び柱部６２には、昇降信号出力部４０からの信号を受信する第一の昇降信号受信部５５、第二の昇降信号受信部５６が設けられている。第一の昇降信号受信部５５は、掃除機本体２が係止位置に到達した際に、昇降信号出力部４０と相対した位置に設置されていて、第二の昇降信号受信部５６は、掃除機本体２が第２格納位置まで吊り上げられた際に、昇降信号出力部４０と相対した位置に設置されている。さらに、充電ステーション６の上部には、充電ステーション６や掃除機本体２の動作を行うための操作部５７が設けられている。
【００２８】
充電部５２は、フック６４に接触して給電可能な複数の給電端子を有し、吊り上げ前の係止位置、吊り上げ途中の第１格納位置、又は吊り上げ後の第２格納位置にてフック６４が給電端子と導通するように構成される。このように、掃除機本体２を吊り上げるためのフック６４が給電端子として機能することで、別途の給電端子を準備しなくても、吊り上げた掃除機本体２のバッテリに容易に給電し、バッテリを充電することができる。また、可動するフック６４に配線を直接接続することなく、ドッキング位置、第１格納位置、又は第２格納位置においてフック６４を介して掃除機本体２のバッテリに充電することができる。
【００２９】
掃除機本体２の底面部１０５の前部側には、図４に示すように、フック６４により係止される一対の被係止部１６が設けられている。被係止部１６は、掃除機本体２のバッテリ（不図示）に電気的に接続され、掃除機本体２の充電端子として機能する。
【００３０】
位置検出部５３は、赤外線発光部５３Ｃに加えて、基部６１に内蔵されたホールセンサ５３Ａを備える。一方、掃除機本体２の底面部の前部側には、磁石が内蔵されている。掃除機本体２が基部６１の上に移動して、掃除機本体２がフック６４によって吊り上げ可能なドッキング位置に戻ると、ホールセンサ５３Ａが磁石を検知し、掃除機本体２がドッキング位置に戻ったことを位置検出部５３が検出する。
【００３１】
このように位置検出部５３によって掃除機本体２がドッキング位置に戻ったことを検知するまでは、昇降駆動部５１は、フック６４を退避位置に下降させておき、掃除機本体２の移動中にフック６４と被係止部１６とが接触しないようになっている。これにより、掃除機本体２の一部とフック６４とが摺接することを防止し、掃除機本体２の底面部１０５及びフック６４の摩耗を低減させることができるとともに、掃除機本体２が充電ステーション６に不在のときにも、基部６１からのフック６４の突出をなくし、フック６４に人の足や衣服が引っ掛かることを防止することができる。
【００３２】
掃除機本体２がドッキング位置に戻ったことを位置検出部５３が検知したら、昇降駆動部５１は、フック６４を係止位置まで上昇させ、被係止部１６を係止させる。掃除機本体２がドッキング位置にきたことを位置検出部５３が検知してから、昇降駆動部５１がフック６４を係止位置まで上昇させることにより、フック６４によって掃除機本体２の被係止部１６を確実に係止することができ、掃除機本体２を安定して吊り上げることができる。
【００３３】
［自走式掃除機の動作］
次に、自走式掃除機１の動作について説明する。ここでは先ず掃除機本体２が清掃を終えて、第１格納位置で格納、充電される場合を述べる。床面の清掃を終えた掃除機本体２は、充電ステーション６の近傍まで戻ってくると、その前部側を充電ステーション６に向け、赤外線通信部３３によって充電ステーション６の赤外線発光部５３Ｃからの赤外線を受光し、充電ステーション６に対する距離や位置を検出しながら移動する。掃除機本体２が充電ステーション６の基部６１まで近づくと、ボディ１０の底面部１０５が基部６１のスロープ６１Ｃに乗り上げて斜め上方に案内される。位置検出部５３のホールセンサ５３Ａが磁石を検知することで、掃除機本体２がドッキング位置まで移動したことが検出されると、赤外線発光部５３Ｃから発信される赤外線信号により、その旨が赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知され、掃除機本体２は走行駆動部１２の駆動を停止する。
【００３４】
掃除機本体２がドッキング位置まで移動したら、充電ステーション６の昇降駆動部５１は、フック６４を退避位置から係止位置まで上昇させ、被係止部１６を係止させ、吊り上げ途中の第１格納位置まで上昇させる。そして、充電制御部５４により、フック６４及び被係止部１６を介して充電部５２と掃除機本体２のバッテリとの導通が確認されると、赤外線発光部５３Ｃから導通を確認した旨の赤外線信号が発信され、赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知される。そして、掃除機本体２は昇降信号出力部４０から第一の昇降信号受信部５５に対し、第１格納位置までで留まるよう昇降位置の指示信号を出力し、第一の昇降信号受信部５５が昇降位置の指示信号を受信すると、昇降駆動部５１はこれ以上、フック６４の上昇をさせず、この位置で充電制御部５４が充電部５２から給電することによりバッテリが充電される。第１格納位置は係止位置又はスロープ６１Ｃの最上部から数ｍｍ〜数ｃｍ上方が望ましく、掃除機本体２が前部側を斜め上方に向けている。バッテリに充電した後、再び清掃を開始する場合、操作部５７を押すと、昇降駆動部５１がフック６４を退避位置まで下降させる。そして、赤外線発光部５３Ｃから掃除を開始する旨の赤外線信号が発信され、赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知され、掃除機本体２が走行駆動部１２を駆動させて充電ステーション６から離脱し、走行掃除を開始する。
【００３５】
次に、掃除機本体２を充電ステーション６に格納し、充電する場合について述べる。掃除機本体２がドッキング位置まで移動したら、充電ステーション６の昇降駆動部５１は、フック６４を退避位置から係止位置まで上昇させ、被係止部１６を係止させ、吊り上げ途中の第１格納位置まで上昇させる。そして、充電制御部５４により、フック６４及び被係止部１６を介して充電部５２と掃除機本体２のバッテリとの導通が確認されると、赤外線発光部５３Ｃから導通を確認した旨の赤外線信号が発信され、赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知される。そして、掃除機本体２は昇降信号出力部４０から第一の昇降信号受信部５５に対し、第２格納位置まで吊り上げるよう昇降位置の指示信号を出力し、第一の昇降信号受信部５５が昇降位置の指示信号を受信すると、昇降駆動部５１がフック６４を第２格納位置まで上昇させる。フック６４が上昇することで、掃除機本体２の前部側が斜め上方に吊り上げられる。この吊り上げの際、掃除機本体２の補助輪１２２が床面に沿って転動し、さらにローラー部１２３が基部６１のスロープ６１Ｃに乗り上げてスロープ６１Ｃに沿って転動することで、掃除機本体２が円滑に案内されるようになっている。昇降駆動部５１がフック６４をさらに上昇させ、フック６４が第１格納位置又は第２格納位置まで到達すると、掃除機本体２が前部側を斜め上方又は上方に向けた状態で充電ステーション６に格納される。
【００３６】
このように掃除機本体２が格納された状態において、フック６４及び被係止部１６を介して充電部５２と掃除機本体２のバッテリとが導通され、充電制御部５４によって充電部５２から給電することによりバッテリが充電される。再び清掃を開始する場合、操作部５７を押すと、昇降駆動部５１がフック６４を退避位置まで下降させる。そして、赤外線発光部５３Ｃから掃除を開始する旨の赤外線信号が発信され、赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知され、掃除機本体２が走行駆動部１２を駆動させて充電ステーション６から離脱し、走行掃除を開始する。
【００３７】
本実施形態の自走式掃除機１によれば、充電ステーション６が、掃除機本体２の前部側を吊り上げた状態で保持することにより、保持した掃除機本体２の床面に対する投影面積を小さくすることができ、保持状態にある掃除機本体２及び充電ステーション６を合わせた占有スペースを小さくすることができる。
【００３８】
［摺動部］
つづいて、上述した自走式掃除機１において、掃除機本体２が充電ステーション６の基部６１の上に移動するときに、より確実に掃除機本体２をドッキング位置に移動させるための技術について説明する。
【００３９】
図４に示すように、本実施の形態の充電ステーション６は、掃除機本体２が自走して充電ステーション６の基部６１の上に移動するときに、掃除機本体２を基部６１のドッキング位置に摺動させるための摺動部として機能するスロープ６１Ｅを備える。スロープ６１Ｅは、掃除機本体２の筐体であるボディ１０の底面部１０５の凹凸と嵌合する形状を有する。これにより、掃除機本体２をより確実にドッキング位置に移動させることができるので、掃除機本体２の被係止部１６が充電ステーション６のフック６４によりうまく係止されない事態の発生を低減させることができる。また、簡易な構成により、確実に掃除機本体２をドッキング位置に移動させることができるので、自走式掃除機１の製造コストを抑えることができる。
【００４０】
スロープ６１Ｅは、掃除機本体２の底面部１０５の前方の両側に設けられた２つのカーペット押さえ部１９の凸部と嵌合する形状を有する２つの凹領域を構成し、スロープ６１Ｃは、２つの凹領域の間に設けられた凸領域を構成する。すなわち、スロープ６１Ｃの幅が、２つのカーペット押さえ部１９の間の距離に略等しく、スロープ６１Ｃとスロープ６１Ｅの間の高さが、カーペット押さえ部１９の高さに略等しいので、掃除機本体２の底面部１０５の前面視の輪郭と、充電ステーション６の基部６１の上面の前面視の輪郭とは略等しい。これにより、充電ステーション６の基部６１の上面の形状が、掃除機本体２の底面部１０５の凹凸とちょうど嵌り合うので、掃除機本体２をスムーズにドッキング位置に摺動させることができる。
【００４１】
図３に示すように、掃除機本体２の底面部１０５と前面部１０２との間は、角のない丸みを帯びた形状を有しているので、掃除機本体２が充電ステーション６の基部６１の上に移動する際に、掃除機本体２の底面部１０５がスロープ６１Ｃにスムーズに乗り上げることができる。また、２つのカーペット押さえ部１９の前方の面は、底面部１０５と前面部１０２との間の丸みから滑らかに続く曲面の形状を有しているので、掃除機本体２が充電ステーション６の基部６１の上に移動する際に、２つのカーペット押さえ部１９がスロープ６１Ｅにスムーズに乗り上げることができる。これにより、掃除機本体２の底面部１０５と、充電ステーション６のスロープ６１Ｃ及び６１Ｅが傷つきにくいようにすることができる。
【００４２】
掃除機本体２が充電ステーション６の真正面からではなく若干ずれた方向から基部６１に移動してくると、カーペット押さえ部１９がいったんスロープ６１Ｃに乗り上げることも想定される。したがって、２つのカーペット押さえ部１９の側面と底面の間も丸みを帯びた形状を有するとともに、側面に傾斜がつけられて錐台状に形成されている。また、スロープ６１Ｃとスロープ６１Ｅとの間に、傾斜部６１Ｆが設けられる。これにより、カーペット押さえ部１９がスロープ６１Ｃに乗り上げたとしても、スムーズにスロープ６１Ｅに滑り落ちることができるので、掃除機本体２の底面部１０５と、充電ステーション６のスロープ６１Ｃ及び６１Ｅが傷つきにくいようにすることができる。
【００４３】
傾斜部６１Ｆは、カーペット押さえ部１９の側面の傾斜角よりも大きな傾斜角を有するように構成される。これにより、カーペット押さえ部１９がスロープ６１Ｅからスロープ６１Ｃに乗り上げるのを防ぐことができるので、より確実に掃除機本体２をドッキング位置に移動させることができる。
【００４４】
本実施の形態の充電ステーション６の基部６１は、前方側から後方側に向かって上り傾斜を有しているが、別の例では、基部６１の上面が略水平であってもよい。この場合、スロープ６１Ｅに代えて平坦な摺動部が設けられてもよいし、スロープ６１Ｅが設けられなくてもよい。スロープ６１Ｅが設けられない場合であっても、傾斜部６１Ｆは設けられるのが好ましい。
【００４５】
摺動部は、掃除機本体２の車輪１２１又は補助輪１２２を覆う部材、或いは、車輪１２１又は補助輪１２２を軸支する部材と嵌合する形状を有してもよい。この場合も、それらの部材の凹凸に嵌合する形状の凸領域又は凹領域が充電ステーション６の基部６１の上面に設けられてもよく、凸領域と凹領域の間に傾斜部が設けられてもよい。例えば、車輪１２１又は補助輪１２２が、掃除機本体２が充電ステーション６の載置位置に移動する方向の正面から見て中央付近に設けられている場合、中央付近の凹領域を挟んで両側に凸領域を有する形状の摺動部が設けられてもよい。
【００４６】
掃除機本体２の底面部１０５が凹凸を有しない平坦な形状を有している場合は、摺動部は、掃除機本体２の側面部１０３と嵌合する形状を有してもよい。この場合、摺動部は、掃除機本体２が充電ステーション６の載置位置に移動する方向の正面から見た掃除機本体２の幅と略等しい幅を隔てて設けられてもよい。正面から見た掃除機本体２の幅よりも掃除機本体２の前面部１０２の幅が狭い場合、例えば、掃除機本体２が上面視で略円形の形状を有している場合は、掃除機本体２の前部側の形状に合わせた形状の摺動部が設けられてもよい。この場合、摺動部が掃除機本体２の側面と嵌合する形状を有していなくてもよく、掃除機本体２の側面を摺動させて掃除機本体２を載置位置に案内することが可能な形状を有していてもよい。例えば、前方側から後方側に向かって徐々に幅が狭くなるような形状の摺動部が設けられてもよい。
【００４７】
本実施の形態の技術によれば、掃除機本体２をより確実に充電ステーション６の載置位置に移動させることができるので、掃除機本体２を確実に係止して吊り上げることができ、格納位置で適切に保持することができる。また、充電ステーション６の給電端子と掃除機本体２の充電端子とを確実に接続することができるので、掃除機本体２を適切に充電することができる。
【００４８】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４９】
本実施の形態の技術は、自走式掃除機以外にも、自動運転車、無人航空機、自走式ロボットなど、自走可能な各種の移動体に適用可能である。
【００５０】
本発明の第１の態様の移動体保持装置は、自走式移動体を載置するための台と、自走式移動体が自走して台の上に移動するときに、自走式移動体を台の載置位置に摺動させるための摺動部と、を備え、摺動部は、自走式移動体の筐体の底面の凹凸又は筐体の側面と嵌合する形状を有することを特徴とする。この態様によると、より確実に自走式移動体を載置位置に移動させることができるので、より適切に自走式移動体を保持することができる。
【００５１】
第２の態様は、第１の態様において、摺動部は、自走式移動体の筐体の底面の前方に設けられた凸部と嵌合する形状を有する凹領域を備えるように構成されたものである。この態様によると、簡易な構成により、確実に自走式移動体を載置位置に移動させることができる。
【００５２】
第３の態様は、第１の態様において、摺動部は、自走式移動体の筐体の底面の前方の両側に設けられた２つの凸部と嵌合する形状を有する２つの凹領域と、２つの凹領域の間に設けられた凸領域と、を備えるように構成されたものである。この態様によると、簡易な構成により、確実に自走式移動体を載置位置に移動させることができる。
【００５３】
第４の態様は、第３の態様において、摺動部は、凸領域と２つの凹領域のそれぞれとの間に設けられた傾斜部を備えるように構成されたものである。この態様によると、自走式移動体が誤って凸領域に乗り上げたとしても、スムーズに凹領域に滑り落ちることができるので、自走式移動体及び移動体保持装置が傷つきにくいようにすることができる。
【００５４】
第５の態様は、第４の態様において、傾斜部は、凸部の側面の傾斜角よりも大きな傾斜角を有するように構成されたものである。この態様によると、自走式移動体が凹領域から凸領域に乗り上げるのを防ぐことができるので、自走式移動体をより確実に載置位置に移動させることができる。
【００５５】
第６の態様は、第２から第５のいずれかの態様において、凸部は、自走式移動体が自走するときに前方の床に敷かれた敷物を押さえるための部材であるように構成されたものである。この態様によると、簡易な構成により、確実に自走式移動体を載置位置に移動させることができる。
【００５６】
第７の態様は、第１の態様において、摺動部は、自走式移動体の車輪を覆う部材又は車輪を軸支する部材と嵌合する形状を有するように構成されたものである。この態様によると、簡易な構成により、確実に自走式移動体を載置位置に移動させることができる。
【００５７】
第８の態様は、第１から第７のいずれかの態様において、自走式移動体を吊り上げるために自走式移動体を係止する係止部と、係止部を昇降させる昇降駆動部と、自走式移動体を吊り上げた状態で保持するための保持部と、を更に備え、載置位置は、係止部が自走式移動体を係止可能な位置であるように構成されたものである。この態様によると、より確実に自走式移動体を係止して吊り上げることができるので、より適切に自走式移動体を保持することができる。
【００５８】
第９の態様は、第１から第８のいずれかの態様において、自走式移動体に給電するための給電端子を更に備え、載置位置は、自走式移動体の充電端子が給電端子と接続可能な位置であるように構成されたものである。この態様によると、より確実に充電端子と給電端子を接続することができるので、より適切に自走式移動体を充電することができる。
【００５９】
第１０の態様は、第１から第９のいずれかの態様において、自走式移動体は、自走式掃除機であるように構成されたものである。この態様によると、より確実に自走式掃除機を載置位置に移動させることができるので、より適切に自走式掃除機を保持することができる。
【００６０】
［実施形態の変形］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、図６は掃除機本体２の他の実施の形態の前方底面要部を示した図であるが、前記実施形態の被係止部１６が、掃除機本体２を吊り上げた際に、最も上側となる部分が凸部となるよう、２辺で角度をつけたり、上方に凸部となるようカーブ形状となるよう構成してもよい。これにより、掃除機本体２と充電ステーション６がドッキングした後、例えば、係止位置でフック６４が被係止部１６の左右にずれて係合しても、その後、掃除機本体２を吊り上げる際に、掃除機本体２の重さにより、フック６４が被係止部１６の凸部にはまり込むため、フック６４と被係止部１６との係止をより確実に行うことができる。
【００６１】
また、図７に前記実施形態の補助輪１２２近傍を示すが、補助輪１２２は台座１２４に固定され、台座１２４は回転軸１２５を介して底面部１０５に接続されていて、これにより、補助輪１２２は台座１２４上で回転するとともに、台座１２４が回転軸１２５を中心に３６０度回転するようになつている。そして、掃除機本体２が走行中に回転する際に、補助輪１２２と台座１２４が回転するので、掃除機本体２の回転がスムーズに行われる。
【００６２】
ここで、図８に、掃除機本体２と充電ステーション６がドッキングする際の、充電ステーション６の直近での掃除機本体２と補助輪１２２、台座１２４、回転軸１２５との位置関係を上方から見た図を示す。尚、掃除機本体２の輪郭は破線で示している。図８より、充電ステーション６の直近では、掃除機本体２が充電ステーション６の中央に正対してアプローチするので、補助輪１２２、台座１２４、回転軸１２５は充電ステーション６の中央と掃除機本体２の中央を結ぶ直線上にある。
【００６３】
次に、図９に、掃除機本体２が係止位置から吊り上げられる際に、掃除機本体２の前方が徐々に持ち上げられ、ローラー部１２３が床面に接触するまでの間の、充電ステーション６と掃除機本体２と補助輪１２２、台座１２４、回転軸１２５との位置関係を上方から見た図を示す。図９のように、掃除機本体２の前方が徐々に持ち上げられ、ローラー部１２３が床面に接触するまでの間は、車輪１２１が床から離れるので、掃除機本体２の重量がフック６４と、床と接触している補助輪１２２とに印加され、補助輪１２２を支えている台座１２４が自由に回転するため、掃除機本体２が少しでも左右に傾くと、台座１２４が回転して掃除機本体２の後部が横方向にずれてしまうことがある。そして、その影響により、フック６４が被係止部１６から外れてしまう可能性があった。
【００６４】
そこで、他の実施形態として、図１０（ａ）に示すように、台座１２４の一部に挿入部１２６を設け、底面部１０５の掃除機本体２の内部側にソレノイド１２７を設置し、ソレノイド１２７が作動した際、図１０（ｂ）に示すように摺動バー１２８の一部が挿入部１２６に挿入されて、台座１２４が回転できないよう固定できる構成としてもよい。これにより、掃除機本体２と充電ステーション６がドッキングした後、係止位置でフック６４が被係止部１６に係合すると、ソレノイド１２７が作動して摺動バー１２８が挿入部１２６に挿入されて、台座１２４が回転できないよう固定される。その後、掃除機本体２の前方が徐々に持ち上げられても、台座１２４が回転できないよう固定されているので、前記実施形態のように、台座１２４が回転して掃除機本体２の後部が横方向にずれて、その影響によりフック６４が被係止部１６から外れてしまうことがなく、図８に示すような中心軸に沿って掃除機本体２をスムーズに吊り上げることができる。尚、本実施形態では、ソレノイド１２７で台座１２４を固定したが、他の固定方法を用いてもよい。
【００６５】
また、他の実施形態として、吸込み部１４に接続されているダクトの集塵室手前の位置に、吸引されて通過する塵埃の大きさや個数を検出するゴミセンサーを備え、前記ゴミセンサーの検出信号に基づき前記集塵室がゴミで満杯になったと吸込制御部４２が判定した場合は、掃除機本体２が充電ステーション６に戻っても、第１格納位置で充電を行い、第２格納位置までは吊り上げないように構成してもよい。
【００６６】
この構成では、掃除機本体２が充電ステーション６に戻り、第１格納位置まで上昇され、充電制御部５４により、フック６４及び被係止部１６を介して充電部５２と掃除機本体２のバッテリとの導通が確認されると、赤外線発光部５３Ｃから導通を確認した旨の赤外線信号が発信され、赤外線通信部３３を介して掃除機本体２に通知される。そして、掃除機本体２は昇降信号出力部４０から第一の昇降信号受信部５５に対し、第１格納位置までで留まるよう昇降位置の指示信号を出力し、第一の昇降信号受信部５５が昇降位置の指示信号を受信すると、昇降駆動部５１はこれ以上、フック６４の上昇をさせず、この位置で充電制御部５４が充電部５２から給電することによりバッテリが充電される。この際、前記集塵室がゴミで満杯になったことを周囲に報知するよう構成してもよい。
これにより、集塵室のゴミ捨ての際に、第２格納位置で掃除機本体２が格納されると、掃除機本体２が立った状態で集塵室を取り外してゴミ捨てをする必要があり、集塵室を取り出しにくいという課題があるが、本実施形態では、第１格納位置で掃除機本体２が斜め上方に向いた状態で格納されるので、掃除機本体２から集塵室を容易に取り出してゴミ捨てを行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  自走式掃除機、２  掃除機本体、３  周囲清掃手段、４  センサ部、５  制御部、６  充電ステーション、１０  ボディ、１１  シャーシ、１２  走行駆動部、１３  カバー部、１４  吸込み部、１５  本体操作部、１６  被係止部、１９  カーペット押さえ部、２１  アーム、２２  モータ、２３  負荷センサ、２４  角度センサ、３１  前方センサ、３２  周囲センサ、３３  赤外線通信部、４１  走行制御部、４２  吸込制御部、４３  検出演算部、４４  アーム制御部、５１  昇降駆動部、５２  充電部、５３  位置検出部、５３Ａ  ホールセンサ、５３Ｃ  赤外線発光部、５４  充電制御部、６１  基部、６１Ｃ  スロープ、６１Ｅ  スロープ、６１Ｆ  傾斜部、６２  柱部、６２Ｅ  スリット、６４  フック、１０１  上面部、１０２  前面部、１０３  側面部、１０５  底面部、１２１  車輪、１２２  補助輪、１２３  ローラー部、１２４  台座、１２５  回転軸、１２６  挿入部、１２７  ソレノイド、１２８  摺動バー。
【図１】
2020065745.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020065745.tif 000009
【図８】
2020065745.tif 000010
【図９】
2020065745.tif 000011
【図１０】
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