(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機の周囲の静止オブジェクトとの物理的接触を検出するためのセンサ手段を有するロボット掃除機であって、
当該掃除機は、手で当該掃除機を持ち運ぶためのハンドルを有し、
前記ハンドルは、第１の位置と第２の位置との間で枢動可能であり、前記第１の位置は、当該掃除機を運ぶために前記ハンドルが実質的に直立位置にあり、前記第２の位置は、前記ハンドルが当該掃除機の本体の近くに位置し、
前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに、前記センサ手段が前記ハンドルに及ぼされた力を検出可能である、ロボット掃除機。
【請求項２】
前記センサ手段は、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに前記ハンドルの動作を検出可能である、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項３】
前記センサ手段は、前記ハンドルの複数の動作を検出するための複数のマイクロスイッチを有する、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項４】
前記複数のマイクロスイッチは、前記ハンドルの異なる動作が測定され得る複数の位置に設けられる、請求項３に記載のロボット掃除機。
【請求項５】
当該掃除機の上方視点において、前記ハンドルの少なくとも一部が、当該掃除機の残りの部分の外側に延在する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のロボット掃除機。
【請求項６】
当該掃除機の側方視点において、前記ハンドルの一部は、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに当該掃除機の最も高い部分を形成する、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
ロボット掃除機と前記ロボット掃除機の周囲の静止オブジェクトとの間の物理的接触がセンサ手段により検出されたときに前記センサ手段により制御信号が生成されることにより、前記ロボット掃除機の移動経路を制御するための方法であって、
前記掃除機は、手で前記掃除機を持ち運ぶためのハンドルを有し、
前記ハンドルは、第１の位置と第２の位置との間で枢動可能であり、前記第１の位置は、前記掃除機を運ぶために前記ハンドルが実質的に直立位置にあり、前記第２の位置は、前記ハンドルが前記掃除機の本体の近くに位置し、
前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに、前記センサ手段が前記ハンドルに及ぼされた力を検出する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除機の周囲の静止オブジェクトとの物理的接触を検出するためのセンサ手段を有するロボット掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
斯様なロボット掃除機は米国特許出願公開第２００２／０１７４５０６号明細書で開示されている。この文献は、人が反復的で時間を消費する作業を行う必要性を除去する、日常の家事を自動化し得る技術を有する自律型掃除機について述べている。この掃除機は、部屋のフロアを動き回りながら部屋を自発的に掃除し得る。これにより、掃除機の経路は、カメラ又は音波センサ若しくは赤外線センサ等の他の観察手段によるその周囲の観察に基づいて制御され得る。加えて、センサ手段は、携帯デバイスと部屋のフロア上の静止オブジェクト（障害物）との間の物理的接触を検出するために、携帯デバイスの１又はそれ以上の側面に存在する。センサ手段は、掃除機の移動経路を制御するための適切な制御信号を生成する。米国特許出願公開第２００２／０１７４５０６号明細書で述べられた掃除機は、２つのモジュール、即ち、真空ファン及びゴミ収集区分を有する主要モジュール、並びに、ホースにより主要モジュールに接続されたクリーニングヘッドモジュールからなり、ホースを介して、ゴミがクリーニングヘッドモジュールから主要モジュールに移送される。
【０００３】
携帯型ロボット掃除機は、その周囲の静止オブジェクト間の移動経路を見つけ出す必要がある。移動中の掃除機が静止オブジェクトに接触したときには、その移動方向は、静止オブジェクトとの衝突が回避されるように変更されなければならない。それ故、斯様な静止オブジェクトとの物理的接触は、掃除機の移動方向を、例えば反対方向に、静止オブジェクトから離れるように適合させるために検出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、掃除機は、例えば掃除されるべき部屋に掃除機を持って行くために手で持ち運ばれることが望ましい。それ故、掃除機はヒンジング（hinging）ハンドルを備え得る。米国特許出願公開第２００６／０１３７１２９号明細書は、第１の位置と第２の位置との間で枢動可能なハンドルを有する掃除機であって、前記第１の位置は、手で掃除機を運ぶためにハンドルが実質的に直立位置にあり、前記第２の位置は、ハンドルが掃除機本体の近くに位置する、掃除機について述べている。
【０００５】
本発明の目的は、掃除されるべき部屋のフロアを動き回るときに周囲の静止オブジェクトとの物理的接触を検出するための効果的なセンサ手段を有する、手で持ち運び可能なロボット掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本掃除機は、手で当該掃除機を持ち運ぶためのハンドルを有し、前記ハンドルは、第１の位置と第２の位置との間で枢動可能であり、前記第１の位置は、手で当該掃除機を運ぶために前記ハンドルが実質的に直立位置にあり、前記第２の位置は、前記ハンドルが当該掃除機の本体の近くに位置し、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに、センサ手段が前記ハンドルに及ぼされた力を検出可能である。これにより、検出された力は、掃除機の移動経路を制御するための適切な制御信号において解釈可能となる。
【０００７】
前記第２の位置において、前記ハンドルは、当該掃除機がフロアを動き回るときに静止オブジェクトと物理的に接触する前記本体の一部の周りに検出部材として形成され得るように、当該掃除機の本体の外側に達する。それ故、これは、斯様な物理的接触を検知するための適切な手段である。
【０００８】
前記センサ手段は、前記ハンドルの表面上に存在し得るが、好ましい実施形態においては、前記センサ手段は、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに前記ハンドルの動作を検出可能である。これにより、前記ハンドルは、スプリング又は他の弾性手段により前記第２の位置に維持され、前記スプリング又は他の弾性手段の力に抗して少し動かされ得る。斯様な移動は、前記センサ手段により検知され、掃除機の移動経路を制御するための適切な制御信号に変換される。
【０００９】
好ましくは、前記センサ手段は、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに前記ハンドルの複数の動作を検出するための複数のマイクロスイッチを有する。より好ましくは、複数のマイクロスイッチは、前記ハンドルの異なる動作が測定され得る複数の位置に設けられ、これにより、複数の適切な信号が前記ハンドルの異なる動作のために生成され得る。
【００１０】
好ましい実施形態において、当該掃除機の上方視点において、前記ハンドルの少なくとも一部が、当該掃除機の残りの部分の外側に延在する。テーブル、椅子、壁、ドア枠等のような、部屋中の静止オブジェクトのほとんどがフロアの垂直面の近くにあり、（上方視点において）掃除機の本体の側面を越えて延在する検出部材は、掃除機が斯様なオブジェクトとぶつかったときに接触するだろう。
【００１１】
好ましい実施形態において、当該掃除機の側方視点において、前記ハンドルの一部は、前記ハンドルがその第２の位置にあるときに当該掃除機の最も高い部分を形成する。これにより、前記ハンドルは、移動している掃除機が非常に低いオブジェクトの下に達する場合に下向きに押され、従って、斯様なオブジェクトの存在及び位置が検出される。
【００１２】
また、本発明は、ロボット掃除機の移動経路を制御するための方法であって、前記掃除機と前記掃除機の周囲の静止オブジェクトとの間の物理的接触がセンサ手段により検出されたときに、前記センサ手段により制御信号が生成され、前記掃除機は、手で前記掃除機を持ち運ぶためのハンドルを有し、前記ハンドルは、第１の位置と第２の位置との間で枢動可能であり、前記第１の位置は、前記掃除機を運ぶために前記ハンドルが実質的に直立位置にあり、前記第２の位置は、前記ハンドルが前記掃除機の本体の近くに位置し、前記ハンドルが前記第２の位置にあるときに、前記センサ手段が前記ハンドルに及ぼされた力を検出する、方法に関する。
【００１３】
本発明は、４つの図面を参照するロボット掃除機の一実施形態の説明により更に明らかにされるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】持ち運び位置における掃除機を示す。
【図２】掃除機の斜視図である。
【図３】掃除機の他の斜視図を示す。
【図４】センサ手段の図式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜３は、本装置を持ち運ぶためのヒンジングハンドル１を有するロボット掃除機の一実施形態を示している。本掃除機は、本装置の両側に配置された２つの駆動ホイール２を有する（図面は、これらのホイールのうち一方のみを示している）。更に、本掃除機は、任意の方向に移動できるように縦軸の周りを回転可能なキャスタホイールを有し、このキャスタホイールは、掃除機の下側に配置され、図面では見えない。２つのホイール２を予め決められた速度で独立して駆動させることにより、掃除機は、その動作中に所望の変化する方向において部屋のフロアに渡って移動し得る。
【００１６】
図１は、直立位置にあるハンドル１を示しており、従って、掃除機は、図面に示されるように、手３によって持ち運び可能である。図２は、ロボット掃除機の動作の間の位置である第２の位置にあるハンドルを示している。図３は、他の方向からの掃除機を示している。掃除機のハンドル１は、掃除機の動作の間、検出部材として機能し、従って、ハンドルは、図２及び３に示されるように、第２の位置にある。ハンドル１は、掃除機の本体４の外側に達し、従って、ハンドル１は、掃除機が掃除されるべき部屋のフロアを動き回るときに、その周囲の静止オブジェクトと物理的に接触し得る。
【００１７】
図３中の矢印５，６，７，８は、掃除機がその動作の間にフロアを動き回るときに静止オブジェクトがハンドル１にぶつかる方向を示している。掃除機が非常に低いテーブルの下を移動するときには、ハンドル１は、矢印５で示されるように、下側へ押されるだろう。ハンドル１の下方動作は、後に明らかにされるように、マイクロスイッチにより検出され、これにより、本装置の移動方向を例えば反対方向に変えるために制御信号が生成される。掃除機が（図３において）左に移動しているときには、静止オブジェクトとの衝突は、矢印６により示された方向でハンドル１を押すだろう。ハンドル１の動作は、静止オブジェクトを避け得るように掃除機の移動方向を変えるための適切な制御信号を生成するために、１又はそれ以上のマイクロスイッチにより検出されるだろう。
【００１８】
特に、掃除機が湾曲した経路をたどるときには、ハンドル１は、矢印７及び８により示されるように、静止オブジェクトにより側方から押され得る。掃除機の静止オブジェクトとの斯様な衝突は、ハンドル１の動作を測定するマイクロスイッチによっても検出され、従って、適切な制御信号は、本装置の移動方向の適応のために生成される。
【００１９】
図４は、ハンドル１の動作を検出するためのセンサ手段の概略的な断面図を示している。ハンドル１は、シャフト１０に取り付けられ、シャフト１０の周りを回転可能である。シャフト１０は、掃除機の本体４を介して延在し、これにより、シャフト１０の２つの端部は、掃除機の本体４の外側に達する。ハンドル１の各端部は、シャフト１０の一端に接続されており、従って、ハンドル１と掃除機の残りの部分との間の固い接続が実現される。シャフト１０は、本体４の一部である部材１１を介して掃除機の本体４と接続される。シャフト１０は、部材１１に対して（図４においては）左に移動可能であるが、螺旋バネにより右方向に押される。
【００２０】
図４に示されるように、ハンドル１がその第２の位置にあるときには、ハンドル１は、バネ搭載ボール１３によりその位置に保たれ、このボール１３は、シャフト１０中の対応する凹部と協働する。前記第２の位置において、螺旋バネ１４は、ボール１３をその凹部に押し込み、ハンドル１が前記第２の位置から少しだけ離れるように移動したときには、螺旋バネ１４は、ハンドルを第２の位置に戻すための力を与える。図１に示されるように、ハンドル１がその直立位置にあるときには、ボール１３は、シャフト１０の高い側の円柱表面に支えられる。
【００２１】
ロボット掃除機が動作中にあるとき、ハンドル１は、移動中の掃除機の周囲の静止オブジェクトとの物理的接触、即ち衝突を検出するための検出部として機能する。ハンドルに及ぼされる力がないときには、ハンドルは、シャフト１０の両端及びハンドル１の近くに存在する螺旋バネ１２及び１４により第２の位置に保たれる。矢印１５で（図３においては矢印５で）示されるように、下向きの力がハンドル１に及ぼされる動作では、ハンドル１は、螺旋バネ１４の押圧力に抗して時計周りにシャフト１０の周りを少しだけ回転するだろう。ハンドル１の斯様な動作は、掃除機の本体４のハウジング１７に取り付けられたマイクロスイッチ１６により検出される。マイクロスイッチ１６が活性化されたときには、掃除機の移動方向を変えるための制御信号が生成される。
【００２２】
矢印１９で（図３においては矢印６，７，８で）示されるように、実質的な水平面におけるハンドル１の動作を検出するために、ハンドル１の各端部にマイクロスイッチ１８が存在する。マイクロスイッチ１８も、掃除機の本体４のハウジング１７に取り付けられ、ハンドル１がその第２の位置にあるときに作動される。矢印１９で示されるようなハンドル１の動作は、マイクロスイッチ１８を非活性化し、これにより、ロボット掃除機の移動方向を変えるために制御信号が生成される。ハンドル１の各端部の２つのマイクロスイッチ１８のうち一つだけがハンドル１の動作を検出しており、その後、ハンドル１の横向きの動作が存在する場合に、適切な制御信号が生成され得る。
【００２３】
本発明は、図面及び前述した説明において述べられた一方で、斯様な図示及び説明は、例示又は単なる例であり、限定的ではないと見なされるべきである。即ち、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。
【図１】
0005411940.tif 000002
【図２】
0005411940.tif 000003
【図３】
0005411940.tif 000004
【図４】
0005411940.tif 000005