(57)【要約】      （修正有）【課題】障害物検知を行う移動移動可能な床塵収集装置を提供する。【解決手段】電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段１０が設けられかつ複数の触覚要素１４が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置１において、弾性的に装着された複数の触覚要素１４により障害物検知手段が形成され、前記触覚要素１４が前記床塵収集装置１の外殻に対して突出位置にある。前記触覚要素１４は好ましくは全周囲に亘って配置され、障害物への接触による前記触覚要素１４の変形が電気抵抗の変化により検知可能である。【選択図】図４
2010162366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、弾性的に装着された複数の触覚要素により障害物検知手段が形成され、前記触覚要素が前記床塵収集装置の外殻に対して突出位置にあることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項２】
前記触覚要素(14)が外殻の２５％以上に対応する領域を覆うことを特徴とする請求項１に記載の床塵収集装置。
【請求項３】
前記触覚要素(14)が剛性部品として形成され、その脚部(15)にて弾性的に装着され、その脚部が前記床塵収集装置(1)の外殻に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の床塵収集装置。
【請求項４】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、変形可能な触覚要素(14)が突出位置に設けられ、前記触覚要素(14)が全周囲に亘って配置され、変形が電気抵抗の変化により検知可能であることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項５】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、触覚要素(14)が設けられ、前記触覚要素(14)がフード(6)として形成された覆いの一部であるかまたは覆いそれ自体により形成されており、前記触覚要素(14)が前記覆いの全周囲に亘って延在していることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項６】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、触覚要素(14)が突出位置に設けられ、前記触覚要素(14)が突出位置に設けられた空気充填されたフレキシブルチューブ(21)として形成され、接触による空気圧の変化を圧力ゲージ(22)により感知可能であることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項７】
多数の圧力センサ(22)が設けられることを特徴とする請求項６に記載の床塵収集装置。
【請求項８】
位置解析が伝送時間比較により行われることを特徴とする請求項６または７に記載の床塵収集装置。
【請求項９】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、触覚要素(14)が突出位置に設けられ、前記触覚要素(14)がライトバリアとして形成されることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項１０】
前記ライトバリア(23)の長さを線状に延長するために偏向ミラー(24)が用いられることを特徴とする請求項９に記載の床塵収集装置。
【請求項１１】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、触覚要素(14)が突出位置に設けられ、前記触覚要素(14)が互いに向き合う離間した反射器を有し、前記反射器が前記床塵収集装置の外殻を取り巻くように形成され、反射器の変形による導光の変化が検知されることを特徴とする床塵収集装置。
【請求項１２】
電気モータ駆動手段と、塵収集容器とフードとを備え障害物検知手段(10)が設けられかつ複数の触覚要素(14)が突出位置に設けられた自動移動可能な床塵収集装置(1)において、容量性及び／または誘導性を以て動作する複数の距離センサが設けられ、前記距離センサが前記床塵収集装置の外殻の周囲に亘って分布されていることを特徴とする床塵収集装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先ず、電気モータ駆動手段と、塵収集容器と、フードとを備えた自動移動可能な床塵収集装置に関し、その床塵収集装置は障害物検知手段を備えている。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの床塵収集装置は、特許文献１により知られている。障害物検知のための動作原理及び動作設定について、本発明の特許請求の範囲における本願の特徴を包含するために、特許文献１の内容の全体を本発明の開示に含めるべくここに参照する。
【０００３】
室内を移動するとき、自動移動可能な床塵収集装置は物体及び部屋の境界を検知し、適切な操作と回避動作により対応する。障害物検知は、光または音の距離センサの補助による非接触方式によりまたは接触方式により行うことができる。公知の装置は、衝撃検知と共に動作し、または少なくとも例えば超音波を用いた距離検知との組合せで動作し、そして衝撃検知は距離検知の誤りの際の安全策として用いられる。接触方式の障害物検知においては、このロボット（自走装置）が障害物と接触することとなる。個々の組み立て部品とそれらがどのように設置されているかに依存する接触力すなわち衝撃パルスが、センサのトリガとなる。この信号はマイクロプロセッサにより処理され、それに基づいて駆動輪を停止させる。これに要する時間、そしてシステムの慣性の結果、装置は障害物へ向かって移動し続け、それにより力を及ぼす。最悪の場合、その障害物が損傷させられたり少なくとも変位させられたりする。
さらに、擾乱と事象が不正確な障害物検知の原因となる。例えば、カーペットから硬い床への移動及びその逆におけるような不均一さ、床カバーリング（床被覆材）の浮き彫り状の表面構造に起因する不均一さと共に、曲線的な加速、ターンまたは移動のときの動作に起因する振動により、計測が不正確となる。公知の感度のよいセンサ技術は、移動動作に起因する振動等の擾乱の影響を受けやすい。この問題は、強力なバネを用いたサスペンションにより対応可能であり、センサがトリガされる前に、例えばロボットのフードの動きを制限する効果を得ることもできる。このような障害物検知は、究極的には擾乱の影響を受けないが、感度が鈍くもある。その結果、この解決手段は、感度が不適切であることが判明しており、衝突の事象の際には、物体や家具が損傷を受ける結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開DE 102 42 257 A1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の従来技術の通り、擾乱の影響を受けないと同時に感度のよい障害物検知において問題点を有するこのタイプの床塵収集装置の改善に係る本発明の技術的課題が見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この問題点は、先ず、本発明の主題により解決される。複数の触覚要素が突出した位置に配置されて設けられる。この構成の結果、それぞれが小さい質量をもつこれらの触覚要素が設けられる。局所的トリガは小さい力のみを必要とし、突出位置に複数の触覚要素を設置することにより、検知される障害物に関する位置情報を与えることができる。同時に、速度変化があるとき、慣性の小さな力のみが作用する。これらは、結果的に深刻な擾乱としては作用しない。
さらに、床塵収集装置が外殻を有し、それらの触覚要素が外殻から突出した位置にある。好適には、床塵収集装置は円周の外殻形状を有する。好適には、触覚要素は外周の２５％以上に対応する領域を覆う。さらに好適には、触覚要素が床塵収集装置の全周囲に亘って設置されることにより、突出位置に設けられた触覚要素がバンパーリングの形態でともに作用する。これに関して、触覚要素が剛性部品として形成されてもよく、それがその脚部にて弾性的に装着される。脚部は床塵収集装置の外殻と結合している。障害物と接触するとき、このような触覚要素により摩擦要素が変位させられてもよい。摩擦力は一般的に直接的な衝突により誘起される力より小さく、触覚要素を介してこの摩擦要素を変位させる。例えば衝撃に対して引っ張られるバネによる復帰力が、摩擦要素を再び初期位置に戻す。
【０００７】
本発明は、床塵収集装置に関連し、少なくとも１つの触覚要素を突出位置に設け、その触覚要素が領域を探査するために能動的に可動であることにより目的が達成される。この構成の結果、能動的触覚要素が、床塵収集装置の移動方向において前側に設けられ、触覚要素が周囲を能動的に感知して床塵収集装置が障害物と衝突する前にそれを検知する。従って、その触覚要素は床塵収集装置の垂直軸に対して可動である。さらに、その触覚要素は、床塵収集装置の水平面に対して可動であることにより、盲人の杖のように感知を行うことができる。さらに、触覚要素が床塵収集装置の垂直面に対して可動であることにより、障害物の下側を走行することにも同時に対処できる。さらに別の形態として、触覚要素が円形の動きを行ってもよい。別の実施例として、触覚要素が床塵収集装置の外殻より外側の垂直軸の周りに可動であってもよい。
【０００８】
この観点から、障害物検知手段をさらに改善するために、多数の触覚要素が外周に亘って分布するように設けられ、触覚要素が床塵収集装置の外周の２５％以上に対応する領域をカバーする。好適な構成では、触覚要素が同時に回転ブラシとして動作するが、床とは接触しない。さらに、触覚要素を、床塵収集装置の外殻に適応した外周触覚バンドの一部とする。このような外周触覚バンドに、例えば針状の個々の触覚要素を搭載できる。
【０００９】
しかしながら、同時に動作する多数の触覚要素を、外周触覚バンド上に配置されたブラシとして設けてもよく、それらのブラシは外周上に分布し、床塵収集装置の外殻の外側の垂直軸の周りで可動である。接触バンドはまた、ブラシバンドとして、いわば剛毛の周囲部材として設けてもよい。触覚要素の評価は、その触覚要素の運動に必要な駆動電流をモニタリングすることにより行う。さらに、歪み計測原理により評価することができる。さらに別の評価は、障害物との接触が起きたとき、例えば互いに並んだ２またはそれ以上の導電性剛毛部材の接触をモニタリングすることにより行う。機械的に振動するシステムを設けてもよく、衝突により変化する振動長さ及び関連する変形により、そのシステムが不均衡となる。
【００１０】
本発明は、床塵収集装置に関連し、突出位置に変形可能な触覚要素を設け、その触覚要素が全周囲に亘って設けられかつその変形が電気抵抗の変化により感知できる。例えば、互いの間に誘電率をもつ２つの細いワイヤまたは２つの薄い箔を全周囲に亘って設けてもよい。衝突時には、ワイヤと箔の間の距離が小さくなり容量が変化する。
【００１１】
弾性変形を電気特性変数、例えば抵抗やインダクタンスに変換することも障害物検知に用いることができる。例えば、衝突時には、好適には導電性発泡材が圧縮されてその変形により電気抵抗が変化する。長さ方向の弾性変化を抵抗やインダクタンス等の電気特性変数へ変換することも障害物検知に用いることができる。この場合、衝突は、径方向の弾性変化へ変換されて、長さ成分の電気抵抗の大きさを変化させ、その抵抗変化が検出される。
【００１２】
別の形態として、機械的機構によりコイルからコアが引き出されることにより、インダクタンスが変化する。電位の変化を用いて障害物検知を行うことも可能であり、例えば、衝突要素が、導線路に対して押圧するように作用する。さらに、抵抗線を導線路に対して押し付けることによっても、障害物の位置を決定する位置解析を行うことができる。
【００１３】
本発明は、床塵収集装置に関し、触覚要素が設けられ、その触覚要素がフードとして形成された覆いの一部かまたは覆い自体として形成され、触覚要素は覆いの全外周に亘って延在する。例えば、２つの磁石を設け、１つが例えばリング磁石の形のベアリングとして形成され、１つの磁石が可動的に形成される。ベアリング磁石は好適にはシャーシに固定され、可動磁石は好適にはフードに固定される。衝突時には、このシステムが初期位置から移動し、磁場の変化が検出される。初期位置への復帰は、バネの補助と磁場の傾きにより自動的に行われる。
【００１４】
本発明は、床塵収集装置に関し、触覚要素が突出位置に設けられ、その触覚要素は空気を充填されたフレキシブルチューブとして形成され、接触による空気圧の変化が圧力ゲージにより感知される。障害物との接触時には、空気充填されたフレキシブルチューブが力の作用により変形する。その検知は好適には圧力センサにより行われる。位置解析をするために、好適には多数の圧力センサ、例えば２つの圧力センサを別個のチューブの各端部に設ける。これにより、伝送時間比較による位置解析を行うことができる。
【００１５】
本発明は、床塵収集装置に関する。この場合、擾乱の影響を受けないと同時に感度のよい障害物検知を行うために、触覚要素が突出位置に設けられ、その触覚要素がライトバリアとして形成される。好適には、赤外ライトバリアが用いられ、少なくとも前側領域に配置される。これは床塵収集装置の通常の移動方向の前方領域である。物体によるライトビームの遮断が信頼性よくかつ迅速に検出される。床塵収集装置の外周の大部分においてこのような障害物検知を行うべく、ライトバリアの光を線状に延長するための偏向ミラーが用いられる。光ビームは、偏向ミラーにより床塵収集装置の全周囲に亘って張り巡らされる。多数の個別のライトバリアを突出位置に設けてもよい。例えば、偏向ミラーと発光装置とを用い、接触感知センサと共に設けてもよい。この解決手段の主要な利点は、障害物検知のためのライトバリアの領域において移動させなければならない質量がないことである。この障害物検知は、偏向ミラー及び発光装置の外側で、すなわちライトバリアの領域で衝突することなく行われる。
【００１６】
本発明は、床塵収集装置に関し、突出位置に触覚要素を設けられ、その触覚要素が互いに向き合い離間した反射器を有する。好適には、床塵収集装置の外殻の周囲を取り巻くように形成され、反射器の変形により変化する導光が検知される。例えば、放射された光は、２つの平行な壁同士の間を完全に反射される。反射特性は、衝突時の変形により変化する。これに関して、変形時に導光を遮るライトガイドを替わりに設けてもよい。
【００１７】
最後に、本発明は、床塵収集装置に関する。ここで、容量性及び／または誘導性を以て動作する複数の距離センサが設けられ、床塵収集装置の外殻の周囲に分布するように配置される。容量性または誘導性を以て動作する距離センサは、自動車の駐車補助に類似するように、障害物が接近したときにも反応する。床塵収集装置のフードの周りにセンサが好適に設けられたならば、障害物が衝突することなく検知される。
【００１８】
前述の本発明による障害物検知の解決手段は、その手段のみでも、１つの手段を他の１または複数の手段と組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】床塵収集装置の斜視図である。
【図２】本発明の床塵収集装置の底面から見た斜視図である。
【図３】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図４】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図５】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図６】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図７】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図８】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図９】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図１０】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【図１１】床塵収集装置用の、本発明による障害物検知の実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明するが、それらは実施例として示すものである。
掃除ロボットの形態での床塵収集装置１について図示しかつ説明する。この床塵収集装置１は、処理対象である床に対向する下側に、電気モータにより駆動される移動輪３と、同じく電気モータにより駆動されシャーシベース４の下端面を超えて突出するブラシ５を設けている。シャーシ２を覆う装置フード６が取り付けられ、この床塵収集装置１は円形の外殻形状を有している。しかしながら、床塵収集装置１はまた円形外殻形状以外でもよく、半円形状部分とそれに連結された長方形状部分とから形成されてもよい。
【００２１】
移動輪３は、床塵収集装置１の通常の移動方向ｒにおいてブラシ５の後側に設けられる。ちり取りに類似した掃き寄せ傾斜部７及びこれを介して掃き寄せられた塵が投入される容器状の収容部もまたブラシ５の後側に設けられる。
【００２２】
通常の移動方向ｒにおいてブラシ５の前側には、従動輪８の形態での支持輪が設けられる。この結果、対象とする床上での、床塵収集装置１の３点支持が実現される。
【００２３】
特に、掃除ロボットの場合、障害物９を検知する必要性がある。このために、本発明においては、衝撃感知用障害物検知手段１０が設けられ、これを用いて障害物９との接触が検知され、同時に床塵収集装置１は、障害物９が変位させられ、乗り越えられまたは損傷させられたりする前に停止状態となる。以下に示す種々の障害物検知手段１０を用いることにより、床塵収集装置１は、例えば床の凹凸の上を走行することによる振動等の擾乱により誤った方向へ導かれることはない。
【００２４】
例えば、図３〜６は、障害物検知手段１０としての機械的解決策による４つの異なる実施例を示している。図３に示す概略図による実施例の場合、フード６、あるいは別の実施例としてフード片が可動的にシャーシ２上に装着される。特に水平面に関し可動的に装着されることにより、フード６は、好適には発泡体の形態のバネ要素１１を用いてシャーシ２上に水平面内で支持される。センサ１２は、好適には移動方向ｒにおいて前面に設置され、床塵収集装置１が障害物９と接触するときのフードの動きを検知する働きをする。センサ１２は、触覚センサまたはマイクロスイッチとして形成することができ、わずかな接触力であってもトリガとなる。この障害物検知手段１０の感度、及び結果的には擾乱の受けやすさは、バネ要素１１の選択によりまたは発泡材料の選択により調整可能である。
【００２５】
加速度計測による障害物検知１０も可能である。この場合、床塵収集装置１内の加速度センサ、例えば振り子もしくは球体の形態の加速度センサが衝撃により有機される減速を検知する。ここでは、通常の加速度や、カーペットの縁等の床の凹凸による垂直方向のがたつきの事象に対しては無反応であるように感度が設定される。水平面内での反応のみが検知される。
【００２６】
図４は、さらに別の障害物検知手段１０を概略的に示している。これは、局所的衝撃検知の場合であり、比較的大きな質量をもつ独立したバンパーリング１３が、小質量の弾性的に装着された多数の小さな触覚要素１４に分割されている。バンパーリング１３はフード６の一部であってもよい。これらの触覚要素１４は、床塵収集装置１の外周形状に対して突出した位置にある。触覚要素１４により形成されたバンパーリング１３は、外周の１８０度の範囲に亘って設けられている。これらの触覚要素１４は各々が剛性部品で形成され、シャーシ２上またはフード６の脚部１５上に弾性的に装着されている。脚部は床塵収集装置１の外殻に取り付けられている。障害物に接触したとき、バンパーリング１３は局所的にのみ作用を受ける。その結果、障害物９に接触した数個の触覚要素１４のみが作用を受ける。この局所的なトリガはわずかな力のみを必要とし、同時に障害物９の場所に関する位置情報を提供する。同時に、速度変化があるとき、慣性のわずかな力のみが擾乱として作用する。個別の触覚要素１４の局所的トリガはシャーシ上のセンサを用いて感知される。
【００２７】
触覚要素１４は、領域を検査するために能動的に運動可能であってもよい。これは、触覚要素１４が床塵収集装置１に対して、特にフード６に対して突出した位置に設けられる場合である。図５は、これに対応する実施例を示す。ここでは、床塵収集装置１の通常の移動方向ｒに対して前面に配置された触覚要素１４が、盲目の人の杖のように設計されており、触覚要素１４はその水平面に垂直な軸ｘの周りで動くことができる。触覚要素１４は、垂直軸ｘの周りに水平面内で揺動することにより、床塵収集装置の前面の周囲を感知する。触覚要素１４の評価は、例えば、この触覚要素を動かすために必要な触覚要素駆動モータの駆動電流をモニタリングすることにより行う。障害物９と接触したとき、触覚要素１４の旋回運動がそれにより制限され、駆動電流が増加する。これと組み合わせて、触覚要素１４が、衝撃を感知できるように設計してもよい。さらに、センサシステムを設置することもできる。これを用いて触覚要素１４の旋回角が検知される。障害物９の場所に関する位置情報は、決定された旋回角を用いて得られる。
【００２８】
さらに、図５に示す実施例の場合、障害物検知のための評価を、歪み計測原理に基づいて行ってもよい。水平面内での触覚要素１４の旋回変位に伴う障害物９との接触により、触覚要素１４の障害物９に対向する側に歪みを生じるからである。触覚要素１４は、多数の導電性の剛毛部材を有してもよい。これらは断面を丸みのある平坦な形状に形成してもよい。障害物９と接触したとき、これらの導電性の剛毛部材が接触させられ、それが対応する電子回路により検知される。
【００２９】
さらに別の実施例として、または水平面内での触覚要素１４の振り子動作と組み合わせて、垂直面内で可動であってもよい。それにより、所望する障害物検知を行うのみでなく、同時に障害物の下を走行することに対する保護手段も得られる。垂直面内を動くこのような触覚要素１４により、床塵収集装置は、例えばひじ掛け椅子や戸棚等の下部に衝突することを避けられる。
【００３０】
図６に示すように、能動的に動くことができる触覚要素１４をブラシ１６として形成することもできる。それは、床塵収集装置１の外殻の外側に当該装置から突出した位置に設けられ、床塵収集装置１の垂直軸ｘに平行に延びる軸ｙの周りに回転する。ここでは、多数の触覚要素１４またはブラシ１６を設けることが好適であり、移動方向ｒにおいて床塵収集装置１の前側領域に設けられることがさらに好適である。図６に例示するように、５個のブラシ１６が設けられ、床塵収集装置の外周のほぼ２５〜３０％に亘って等角度間隔で分布するように配置されている。これらのブラシ１６の回転方向は異なる。例えば、実施例では、前方ブラシ１６及びそのブラシの右側に配置された２つのブラシ１６は、平面図において反時計回りに回転しているのに対し、前方ブラシ１６の左側に配置された２つのブラシ１６は時計回りに回転している。
【００３１】
ブラシ１６の互いの距離及び床塵収集装置またはフードの壁からの距離は、ブラシ１６の剛毛１７が隣のブラシ１６または床塵収集装置１と接触することなくブラシ軸ｙの周りに自由に回転するように選択される。ブラシ１６はまた、掃除される床から距離を以て配置される。障害物の下側を動くことを避けるために、ブラシ１６が床塵収集装置の頂部を超えて上側に垂直に突出してもよい。
【００３２】
図７は、能動的な触覚要素のさらに別の構成を示す。ここでは、触覚要素１４が、床塵収集装置の外殻に適応した外周触覚バンド１８の一部であり、剛毛バンドとして形成されている。外周触覚バンド１８は、径方向に突出する剛毛１７の形態の触覚要素１４を有し、外周上に均等に分布するように配置されている。
【００３３】
図６及び図７に示す実施例においても、障害物との接触を駆動電流をモニタリングすることにより検知することができる。導電性ブラシ１７を配置してもよく、それらは障害物９と接触するとき接触させられる。
【００３４】
障害物検知のためのさらに別の機械的手段は、図示しないが、障害物に接触したときに変位させられる摩擦要素を有してもよい。摩擦力は、一般的には直接的な衝撃により誘起される力より弱いが、この摩擦要素を変位させ、復帰力が摩擦要素を初期位置へと戻す。この復帰力は、衝撃に対して引っ張られるバネにより印加されてもよい。機械的に振動するシステムにおいては、振動距離が衝撃及びそれに伴う変形により変化させられ、それによりこのシステムが不均衡となる。
【００３５】
機械的手段以外に、障害物検知のための電気的または電子的手段も提示される。例えば、図８には、変形可能な接触要素１４が設けられ、接触要素は外周全体に亘って配置され、電気抵抗の変化により変形を検知することが可能である。ここでは、触覚要素１４が導電性の圧縮発泡材からなり、障害物との接触による変形の結果、電気抵抗が変化する。このような接触要素１４の弾性変形の場合、長さの変化を抵抗やインダクタンス等の電気的特性変化へ変換することもできる。中心の衝撃は径方向の長さの弾性変化へ変換され、電気抵抗の長さ成分の大きさが変化する。この変化が検知される。
【００３６】
さらに別の実施例として、コイルからコアを線状に引っ張ることにより引き出してもよい。それによりインダクタンスが変化する。
【００３７】
互いに間に誘電率をもつ２つの分離した細いワイヤまたは箔を、床塵収集装置１の外周に亘って配置してもよい。障害物に接触した場合には、ワイヤ同士または箔同士の間の距離が小さくなり、その結果、キャパシタンスの変化を障害物検知のために感知することができる。
【００３８】
それに作用する障害物により導線路に対して押し付けられる衝突要素を設けてもよい。この衝突要素は、能動的触覚要素と組み合わせてもよい。
【００３９】
図９は、障害物検知のためのさらに別の電気的手段を示す。選択された触覚要素１４はフード６の一部またはフード６自体であり、さらに、触覚要素１４がそのカバーの周囲全体に亘って延在している。障害物検知手段１０は、磁気スイッチとして形成され、２つの磁石が設けられ、１つは例えばリング状磁石として形成されたベアリング磁石としてシャーシ上に設けられ、１つは可動磁石２０であってフード６またはフード６により形成される触覚要素１４に固定される。無負荷の位置においては、磁気システムが休止位置にあり、好適には磁石１９及び２０が互いに同心状にある。触覚要素１４またはフード６が障害物９と衝突する場合、この磁気システムはその休止位置から動き出し、磁場が変化する。この変化を検知できる。休止位置への復帰は、磁場の傾きにより自動的に行われる。任意であるがバネの補助により行われてもよい。しかしながら、感度のある障害物検知手段が確保されるように設計する。
【００４０】
図１０は、さらに別の構成を示している。この場合、触覚要素１４が、床塵収集装置１の周囲全体に亘って突出する位置に配置され垂直に延在する空気充填されたフレキシブルなチューブ２１として形成される。障害物９との接触により、このフレキシブルなチューブ２１は力の作用を受けることにより変形することができる。この接触に起因する空気圧の変化は、圧力センサ２２により検知可能である。圧力センサ２２は、好適には図示のようにフレキシブルチューブ２１の両端に設けられ、その結果、位置解析を伝送時間比較により行うことができる。
【００４１】
図１１に概略的に示すように、触覚要素１４をライトバリア２３として形成してもよい。偏向ミラー２４は、床塵収集装置１の全周囲に亘ってこのライトバリア２３を線状に張り巡らせるために用いられている。例えば、図示の実施例では、１つの発光装置／受光装置２５と５個の偏向ミラー２４が全周囲に亘って分布して設けられ、２つの隣り合う偏向ミラー２４は、互いに角度６０°をなして床塵収集装置１の径方向に延びている。
【００４２】
障害物９による光ビーム、特に赤外光ビームの遮断が検知される。偏向ミラー２４および発光装置／受光装置２５は、接触検知センサと共に設けられることにより、これらの要素が障害物９と衝突したことも検知される。
【００４３】
さらに別の構成は、図示しないが、触覚要素１４が床塵収集装置１に対して突出した位置に設けられ、互いに向き合い間隔を空けた反射器を有する。これらの反射器は好適には床塵収集装置の外殻の全周囲に亘って延在する。内部から発光された光はこれら２つの平行な反射壁間で完全に反射される。その反射特性は、障害物９との衝突時の変形により変化する。別の例として、衝撃時に、導光が妨げられるようにライトガイドが変形してもよい。
【００４４】
容量性及び／または誘導性を以て動作する複数の距離センサを設けることも可能であり、床塵収集装置の外殻の周囲に亘って分布されるように配置される。このような距離センサは、障害物９が接近したときでも反応し、その結果、その障害物が衝突することなく検知される。
【００４５】
上述の障害物検知の解決手段は、互いに組み合わせることも可能である。
【００４６】
本発明における障害物検知手段１０の１つによる障害物９の検知は、自律的に動作する床塵収集装置１の技巧的動作を実現する。例えば、床塵収集装置が方向転換した後、障害物９を迂回する。
【００４７】
全ての開示された特徴は本発明に関連する。関係する添付の優先権書類の開示内容は、本願の特許請求の範囲にこれらの書類の特徴を包含させるためにその全内容を本願の開示に包含するものとする。
【符号の説明】
【００４８】
１  床塵収集装置
２  シャーシ
３  移動輪
５  ブラシ
６  フード
７  掃き寄せ傾斜部
８  従動輪
９  障害物
１０  障害物検知手段
１１  バネ要素
１２  センサ
１３  バンパーリング
１４  触覚要素
１６  ブラシ
１７  剛毛
１８  外周触覚バンド
２０  可動磁石
２１  フレキシブルチューブ
２２  圧力センサ
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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