(57)【要約】【課題】コード類が散在した走行困難な場所を事前に回避できる自走式掃除機を提供すること。【解決手段】掃除機本体１を移動させる走行手段３と、被清掃領域の壁あるいは障害物までの距離を検出する測距手段７ａ，７ｂと、光を発する光源８と、前記光の反射光を検知する反射光検知部１３と、前記測距手段と反射光検知手段１３の出力信号に基づいて走行手段３を制御し掃除機本体１の移動を制御する移動制御手段１４とを備える。移動制御手段１４は壁沿い走行モードで壁沿いに走行中に反射光検知部１３が反射光を検知すると、被清掃領域内を繰り返し往復走行させる内部走行モードに切り替えて走行手段３を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する反射手段を予め配置した被清掃領域内を走行しながら清掃する自走式掃除機であって、掃除機本体を移動させる走行手段と、前記被清掃領域の壁あるいは障害物までの距離を検出する測距手段と、光を発する光源と、前記反射手段で反射した反射光を検知する反射光検知部と、前記測距手段と前記反射光検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御し前記掃除機本体の移動を制御する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は前記掃除機本体が前記壁沿いに走行中に前記反射光検知部が前記反射光を検知すると、内部走行モードに切り替えて前記掃除機本体が前記被清掃領域内を折り返し往復走行するように前記走行手段を制御する自走式掃除機。
【請求項２】
移動制御手段は、測距手段の出力に基づき壁あるいは障害物から所定距離を保ちつつ掃除機本体を移動させる壁沿い制御手段と、前記掃除機本体前方に前記壁あるいは障害物を検知すると方向転換して被清掃領域の内側を折り返し往復走行させる内部制御手段とを有し、前記壁沿い制御手段の制御によって壁沿い移動中に反射光検知部が反射光を検知すると、前記内部制御手段による制御に切り替える請求項１記載の自走式掃除機。
【請求項３】
光源は偏光された光を発し、反射光検知部は偏光フィルタを通して受光する請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
特定波長の光だけを受光する反射光検知部を備えた請求項２に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
受光する特定波長が異なる複数の反射光検知部を備えた請求項２に記載の自走式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁沿い走行時にコードなどの引っかかり易い場所を事前に回避できる自走式掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の部屋を自動的に走行し掃除していく自走式掃除機は、壁近傍のごみを取り残すことのないよう、壁までの距離を測定し、壁との距離を一定に保つように、この壁に沿って移動清掃する際に、床清掃具と壁との間に隙間が可能な限り最小になるように走行するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は前記公報に記載された従来の自走式掃除機を示すものである。図４に示すように、掃除機本体１０１を移動させる走行手段であるモータ１０９ａおよび車輪１０９ｂと、清掃を行う清掃手段と、壁までの距離を検出する測距手段１１０、１１１、１１５、１１６と、清掃手段は清掃ノズル１１２と電動送風機１１４から構成されている。
【特許文献１】特開２００４−４９５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、室内の壁沿い走行をするときに次のような課題があった。図５は従来の自走式掃除機の室内移動時の課題を説明する図である。
【０００５】
図５において、１０１は自走式掃除機の掃除機本体であり、室内を移動しながら床面を吸引清掃していく。この掃除機本体１０１は、壁１２１に向けられた状態でスタートし、前方の障害物を測距手段１１０、１１１で検知しながら壁１２１に一定距離まで近寄った後、壁１２１に平行になるまで左旋回する。このとき掃除機本体１０１の側面に付けられている２つの測距手段１１５、１１６で壁から２ｃｍ〜１０ｃｍの距離を保って壁１２１と平行になるようにしている。壁１２１と平行になると清掃動作を始め、掃除機本体１０１右側面に付けられた測距手段１１５，１１６からの信号を検知して、壁１２１からの距離を一定に保ちながら部屋内を左回りに壁沿い走行する。
【０００６】
壁際や家具の周囲や机の足周りの床面には１００Ｖの電源コード、ＡＣアダプタのコード、ＬＡＮケーブル、電話線などのコード類が束ねられたり散在したりしていることが多い。掃除機本体１０１が壁１２１の際を走行すると、車輪１０９ｂにコード類が絡んだり、清掃ノズル１１２にコードが引っかかったりするため、これらのコード類１２９は自走式掃除機のスムーズな走行を妨げる障害物となる場合が多い。テレビ台１２２の横に散らばっているコード類１２９が自走式掃除機の車輪１０９ｂに引っ掛かると、車輪１０９ｂの回転が停止して走行できなくなり、清掃動作を途中で停止してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、コード類に引っ掛かり易くて走行することが困難な場所を事前に回避して清掃できる自走式掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明の自走式掃除機は、光を反射する反射手段を予め配置した被清掃領域内を走行しながら清掃する自走式掃除機であって、掃除機本体を移動させる走行手段と、前記被清掃領域の壁あるいは障害物までの距離を検出する測距手段と、光を発する光源と、前記反射手段で反射した反射光を検知する反射光検知部と、前記測距手段と前記反射光検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御し前記掃除機本
体の移動を制御する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は前記掃除機本体が前記壁沿いに走行中に前記反射光検知部が前記反射光を検知すると、内部走行モードに切り替えて前記掃除機本体が前記被清掃領域内を折り返し往復走行するように前記走行手段を制御することで、走行困難な場所に予め反射手段を置いておけば、掃除機本体の光源から放った光を反射手段で反射した反射光を検知すると、壁沿い走行モードから内部走行モードへ切り替えるので、清掃途中で異常停止することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自走式掃除機は、電源コードなどの引っかかり易い走行困難な場所に、光の反射手段を予め置いておけば、掃除機本体の光源から放った光の反射光を検知すると、その走行困難な場所を事前に回避でき、清掃途中で異常停止してしまうことを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、光を反射する反射手段を予め配置した被清掃領域内を走行しながら清掃する自走式掃除機であって、掃除機本体を移動させる走行手段と、前記被清掃領域の壁あるいは障害物までの距離を検出する測距手段と、光を発する光源と、前記反射手段で反射した反射光を検知する反射光検知部と、前記測距手段と前記反射光検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御し前記掃除機本体の移動を制御する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は前記掃除機本体が前記壁沿いに走行中に前記反射光検知部が前記反射光を検知すると、内部走行モードに切り替えて前記掃除機本体が前記被清掃領域内を折り返し往復走行するように前記走行手段を制御する自走式掃除機とするものであり、電源コードなどの引っかかり易い走行困難な場所に、光の反射手段を予め置いておけば、掃除機本体の光源から放った光を反射手段で反射した反射光を検知すると、壁沿い走行モードから内部走行モードへ切り替えるので、その走行困難な場所を回避することができ、清掃途中で異常停止することを防ぐことができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の移動制御手段が、測距手段の出力に基づき壁あるいは障害物から所定距離を保ちつつ掃除機本体を移動させる壁沿い制御手段と、前記掃除機本体前方に前記壁あるいは障害物を検知すると方向転換して被清掃領域の内側を折り返し往復走行させる内部制御手段とを有し、前記壁沿い制御手段の制御によって壁沿い移動中に反射光検知部が反射光を検知すると、前記内部制御手段による制御に切り替える自走式掃除機とするものであり、反射手段の反射光を検知すると、内部制御手段による内部走行モードの制御に切り替えて、異常停止を回避することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第２の発明の光源は偏光された光を発し、反射光検知部は偏光フィルタを通して受光することで、予め走行困難な場所に置いた反射手段で反射した反射光を精度良く検知することができ、走行困難な場所を確実に回避することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第２の発明の反射光検知部が、特定波長の光だけを受光検知することで、掃除機本体から発した光の反射光を精度よく検知できる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第２の発明の反射光検知部の複数が、受光する特定波長が異なり、部屋の各部に貼り付ける複数の反射手段の反射光がそれぞれ異なる波長となるものにしておけば、掃除機本体１が部屋のどの位置を走行中かを認識することができ、それらの反射手段をマーカーとして活用することもできる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る自走式掃除機の斜視図であり、図２は同自走式掃除機の回路構成を示す構成図である。図１において、１は自走式掃除機の掃除機本体であり
、高さ約２０ｃｍ、長さ約３０ｃｍ、幅約２５ｃｍの大きさのものである。２は走行手段としての走行輪、３は走行手段としての駆動モータであり、駆動モータ３は走行輪２を回転駆動する。右側にも同じ構成の走行手段が付けられ、移動制御手段１４の駆動制御によって駆動モータ３の回転数や回転方向が制御され、走行輪２を駆動して掃除機本体１を移動させる。
【００１６】
４は清掃手段としての床ノズル、５は清掃手段としてのファンモータ、６は清掃手段としてのダストボックスであり、ファンモータ５を駆動することにより吸引風が発生され、掃除機本体１の底部に配置された床ノズル４から吸引風と共に床上の塵埃を吸込み、吸い込んだ塵埃をダストボックス６に収容する。清掃手段であるファンモータ５は、移動制御手段１４により掃除機本体１が走行している期間中は吸引風を発生させ続け、清掃動作を継続する。
【００１７】
側方用の測距手段７ａ，７ｂは、掃除機本体１右側面の床面から１０ｃｍ程度の高さの位置に取り付けられ、掃除機本体１側方に在る壁や障害物までの離間距離を測定するものであり、ここでは赤外線式のものを２個使用している。２個用いることで掃除機本体１が壁と平行になっているかどうか、また、壁と平行になるためにはどちらの方向に本体を振れば良いのかを容易に検知できる。
【００１８】
前方用の測距手段６０，６１、は、掃除機本体１前面の床面から１０ｃｍ程度の高さの位置に取り付けられ、掃除機本体１前方に在る壁や障害物までの離間距離を測定するものであり、ここでは赤外線式のものを使用している。
【００１９】
光源８は、掃除機本体１の外郭に取り付けられ、光源８で発光した光を外郭に設けられた窓（図示せず）を介して外部へ放射する。反射光検知部１３は、光源８の光が後述する反射手段２７に当たって反射してきた反射光を、掃除機本体１の外郭に設けられた窓（図示せず）を介して検知するものである。
【００２０】
掃除機本体１の上部には操作部９および電源スイッチが設けられており、掃除機本体１の内部には電源である電池１２を備えている。操作部９は、掃除機本体１の運転を開始したり、停止したり、あるいは清掃モードを設定入力できる操作スイッチが設けられている。
【００２１】
バンパー１１は、掃除機本体１が走行中に壁や家具に接触すると、図示していないが掃除機本体１に内蔵したスイッチが入る構造になっており、掃除機本体１が障害物に接触したことを検知するものである。
【００２２】
図２に示すように、移動制御手段１４は、壁沿い制御手段２５と内部制御手段２６とからなり、壁沿い制御手段２５は、掃除機本体１の進行方向を壁に対して平行する姿勢制御と、壁からの離間距離を所定距離に保ちつつ壁に沿って掃除機本体１を前進させるように走行手段２，３を制御する。内部制御手段２６は、掃除機本体１の前方に障害物を検知すると掃除機本体１を方向転換して前進させ、障害物との衝突を回避するように走行手段２，３を制御する。
【００２３】
光の反射手段である反射テープ２７は、掃除機本体１前面に設けられた光源８から放射した光を反射するためのものであり、被清掃領域内に置かれた電源コード２３の上、若しくはその近傍に貼られる。反射光検知部１３は、反射テープ２７で反射した反射光を受光して検知信号を出力する。移動制御手段１４は、反射光検知部１３が光源８から放射した光の反射光を検知すると、その検知信号に基づいて壁沿い制御手段２５から内部制御手段２６の動作へと切り替える。
【００２４】
次に、本実施の形態の自走式掃除機の動作について、図３を用いて説明する。図３は部屋の配置と自走式掃除機の走行軌跡を説明するための説明図であり、走行軌跡３０は矢印で図示している。
【００２５】
図３において、１５は被清掃領域である部屋を囲む壁、１６はテレビ、１７はテレビ台であり、テレビ台１７はテレビ１６を載せている。１８はソファ、１９、２０はソファ１８の足であり、当然ながら反対側にももう一対ある。２１はテーブル、２２はテーブル２１の足であり当然ながら反対側にも同様の足がある。
【００２６】
図３に示すように、被清掃領域である部屋の片隅にテレビ１６が置かれ、そのテレビ１６から電源コード２３が引き出された状態になっており、掃除機本体１がテレビ台１７に沿って走行すると走行輪２にからまる可能性が高い状態になっている。反射テープ２７は、光を良く反射する材料で構成され、裏面に糊付けが施されており、その電源コード２３の上を覆うように貼られている。
【００２７】
そして、自走式掃除機の移動制御手段１４は、使用者が電源をオンすると動作を開始し、先ず壁沿い制御手段２５を選択して走行手段を制御する。壁沿い制御手段２５は、掃除機本体１の右側面に設けた測距手段７ａ、７ｂで壁１５までの離間距離を測定して、掃除機本体１の向きが壁面と平行となるように姿勢制御し、壁１５までの離間距離を所定値に維持しつつ掃除機本体１を前進させ、掃除機本体１を壁沿いに部屋内を一周させる壁沿い走行モードの制御を開始する。
【００２８】
移動制御手段１４は、記憶手段（図示せず）を有しており、自走式掃除機の走行軌跡３０の座標情報を随時記憶し、壁沿い走行モードによって部屋の壁１５沿いに一周して動作開始位置まで戻ると、走行軌跡の座標情報に基づいてその部屋の大きさや、未掃除領域の座標、掃除済み領域の座標、障害物の位置座標等を検出することが可能になる。
【００２９】
図３に示すように、壁沿い走行モードで動作中に、掃除機本体１がテレビ台１７を通過して電源コード２３に近付くと、予め置かれた反射テープ２７が掃除機本体１の光源から放った光を反射する。その反射光を反射光検知部１３が検知すると、移動制御手段１４は壁沿い走行モードを制御する壁沿い制御手段２５から内部走行モードを制御する内部制御手段２６に切り替えて走行手段３を制御する。
【００３０】
すると、内部制御手段２６は、測距手段６０，６１が前方の所定距離内に壁１５或いは障害物を検知すると、掃除機本体１の進行方向を方向転換させて所定距離移動させ、その後更に方向転換させて逆方向に戻り、その結果、掃除機本体１が部屋内を所定のピッチで往復走行する動作を開始する。
【００３１】
そのため、掃除機本体１が電源コード２３から遠ざかり、自走式掃除機の走行手段である走行輪２が電源コード２３に絡まらないので、自走式掃除機が停止して掃除作業を中断することを回避することができる。
【００３２】
その後、掃除機本体１が部屋内を左右に折り返し走行して徐々に上方にシフトし、部屋の上端まで到達すると、再び壁沿い走行モードに戻り、部屋の左下端のスタート位置まで戻ってくることができる。
【００３３】
以上に説明したように、本実施の形態の自走式掃除機は、電源コード２３が散在して、自走式掃除機の走行妨害になりそうな場所に予め電源コード２３に反射テープ２７を貼っておけば、光源８から放った光を反射テープ２７で反射した反射光を検知して、自走式掃
除機の動作を内部走行モードに切り替えて、被清掃領域内を所定のピッチで折り返し往復走行させることができ、清掃作業の途中で自走式掃除機を異常停止させることなく、電源コードなどのコード類が散在した走行困難な場所を回避して、部屋の自動清掃を継続させることができる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態では、反射テープ２７を電源コード２３に貼る事例で説明したが、反射テープ２７を電源コード２３に直接貼る必要はなく、電源コード２３近傍に在る物体に反射テープ２７を貼っても構わない。また、反射テープ２７を電源コードやケーブル等のコード類を束ねるために活用しても構わない。
【００３５】
また、上述した実施の形態は、反射テープ２７の有無を検知する光源８、反射光検知手段１３、および前方用の測距手段６０，６１をそれぞれ設けた事例で説明したが、光源８及び反射光検知手段１３を測距手段６０，６１の機能を兼用して検知することが可能であり、測距手段６０，６１を省略することも可能である。
【００３６】
（他の実施の形態）
図２及び図３において、光源８は偏光された光を照射し、反射光検知部１３は偏光フィルタを通して受光するようにすれば、反射光検知部１３は室内照明や採光の影響を受けずに反射テープ２７の存在を検知することができ、コード類が置かれた場所を回避する回避動作の信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、反射光検知部１３は、特定波長の光だけを受光検知するようにすれば、反射テープ２７を検知する精度を高めることができ、コード類が置かれた走行困難な場所を回避する回避動作の信頼性を高めることができる。
【００３８】
また、自走式掃除機は、受光する特定波長が異なる複数の反射光検知部１３を用いて構成し、複数の反射手段で反射する反射光がそれぞれ異なる特定波長になるようにしておけば、自走式掃除機に部屋のどの位置を走行中かを知らすことができるマーカーとして活用することもできる。
【００３９】
なお、上述した各実施の形態は、組み合わせて実施しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる自走式掃除機は、コード類が散在した走行困難に陥りやすい場所に予め光の反射手段を設けておけば、反射手段の反射光を検知して回避動作することができる自走式掃除機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自走式掃除機の斜視図
【図２】同自走式掃除機の回路構成を示す構成図
【図３】同自走式掃除機の走行軌跡を説明するための説明図
【図４】従来の自走式掃除機の斜視図
【図５】従来の自走式掃除機の走行軌跡を説明するための説明図
【符号の説明】
【００４２】
１  掃除機本体
２  走行輪（走行手段）
３  駆動モータ（走行手段）
４  床ノズル（清掃手段）
５  ファンモータ（清掃手段）
６  ダストボックス（清掃手段）
７ａ，７ｂ  測距手段
８  光源
１３  反射光検知部
１４  移動制御手段
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図１】
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【図４】
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