(57)【要約】【課題】段差センサの位置を最適化できる電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機11は、本体ケース15と、吸込口16と、駆動輪21と、段差センサ25と、走行制御部とを有する。吸込口16は、本体ケース15の被掃除面に対向する下部に設けられ、この被掃除面の塵埃を取る。駆動輪21は、本体ケース15を被掃除面上で走行可能とする。段差センサ25は、本体ケース15の基本形状Ｐよりも外側に配置され下方の被掃除面の段差を検出する。走行制御手段は、少なくとも段差センサ25による段差の検出に基づき駆動輪21の駆動を制御することで本体ケース15を自律走行可能とする。【選択図】図１
2018082988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケースの被掃除面に対向する下部に設けられ、この被掃除面の塵埃を取るためのごみ取り部と、
前記本体ケースを被掃除面上で走行可能とする駆動部と、
前記本体ケースの基本形状よりも外側に配置され下方の被掃除面の段差を検出する段差センサと、
少なくともこの段差センサによる段差の検出に基づき前記駆動部の駆動を制御することで前記本体ケースを自律走行可能とする走行制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
段差センサは、本体ケースの基本形状の旋回軌跡よりも外側に配置されている
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
ごみ取り部は、本体ケースの被掃除面に対向する下部の最外部近傍に配置され、
段差センサは、前記ごみ取り部の両側に配置されている
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
段差センサは、ごみ取り部の前端よりも走行方向後側に配置されている
ことを特徴とした請求項３記載の電気掃除機。
【請求項５】
集塵部と、
ごみ取り部としての吸込口を介して集塵部に塵埃を吸い込む電動送風機と、
被掃除面に対向する下部にて前記ごみ取り部を略囲んで本体ケースの被掃除面に対向する下部に配置された清掃部材とを具備し、
段差センサは、前記清掃部材の外側に配置されている
ことを特徴とした請求項３または４記載の電気掃除機。
【請求項６】
清掃部材は、本体ケースの被掃除面に対向する下部の外縁に沿って配置されている
ことを特徴とした請求項５記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、下方の被掃除面の段差を検出する段差センサを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被掃除面上を自律走行しながら掃除をする、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。このような電気掃除機は、例えば下方の被掃除面の段差を検出する段差センサの少なくとも一つが、本体ケースの下部に開口された吸込口よりも前方に配置されている。そして、段差センサが段差を検出したときには電気掃除機が後退、もしくは旋回して走行方向を転換することにより、凹段差への落ち込みを防止している。
【０００３】
しかしながら、このように構成した場合、吸込口が凹段差の縁に到達する位置まで走行する前に段差センサが段差を検出するため、凹段差の縁の塵埃を吸込口から吸い上げることが容易でない。この点、段差センサを吸込口の後方に配置することが考えられるものの、この場合には段差センサが段差を検出する前にこの段差センサよりも前方に位置する駆動輪や旋回輪などが凹段差に落ち込むおそれがある。
【０００４】
そのため、従来、吸込口の前方両側にサイドブラシを配置することで、段差センサより前方の被掃除面に位置する塵埃を掻き込む必要があり、構成が複雑化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１８２３００号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３５３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、段差センサの位置を最適化できる電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の電気掃除機は、本体ケースと、ごみ取り部と、駆動部と、段差センサと、走行制御部とを有する。ごみ取り部は、本体ケースの被掃除面に対向する下部に設けられ、この被掃除面の塵埃を取る。駆動部は、本体ケースを被掃除面上で走行可能とする。段差センサは、本体ケースの基本形状よりも外側に配置され下方の被掃除面の段差を検出する。走行制御手段は、少なくとも段差センサによる段差の検出に基づき駆動部の駆動を制御することで本体ケースを自律走行可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の電気掃除機を示す底面図である。
【図２】同上電気掃除機の一部を拡大して示す側面図である。
【図３】同上電気掃除機の断面図である。
【図４】同上電気掃除機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１ないし図４において、11は電気掃除機である。この電気掃除機11は走行面としての被掃除面Ｓ上を自律走行(自走)しつつ被掃除面Ｓを掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナ(掃除ロボット)である。そして、この電気掃除機11は、本実施形態において、例えば棚(ラック)やテーブルの上など、特に床面に対して高い位置にある被掃除面Ｓを好適に掃除する、小型のロボットクリーナである。
【００１１】
この電気掃除機11は、中空状の本体ケース15を備えている。また、この電気掃除機11は、ごみ取り部としての集塵口である吸込口16を備えている。さらに、この電気掃除機11は、排気口17を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、集塵部18を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、掃除部としての電動送風機19を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、清掃部材20を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、駆動部としての駆動輪21を備えている。また、この電気掃除機11は、駆動手段(駆動制御部)としてのモータ22を備えている。さらに、この電気掃除機11は、伝達機構であるギヤボックス23を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、接地部としての従動輪である旋回輪24を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、段差センサ25を備えている。また、この電気掃除機11は、走行制御手段(走行制御部)26を備えている。さらに、この電気掃除機11は、制御手段(制御部)27を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、電源部としての電池28を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、電源スイッチ29を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、その他、集塵部18の塵埃量を検出する捕集塵埃量検出手段、ユーザに各種情報を報知する報知手段(表示手段)、外部装置や使用者との間で信号が入出力される入出力手段などを適宜備えていてもよい。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース15)の走行方向に沿った方向を前後方向(図１などに示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向として説明する。
【００１２】
本体ケース15は、例えば合成樹脂などにより形成されている。本実施形態において、この本体ケース15は、基本形状部31を備えている。また、この本体ケース15は、突出部32を備えていてもよい。そして、この本体ケース15は、複数のケース体に分割されていてもよい。本実施形態において、この本体ケース15は、例えば上部ケース体としての外郭部33を備えていてもよい。また、この本体ケース15は、下部ケース体としての対向面部である下面部34を備えていてもよい。
【００１３】
基本形状部31は、本実施形態では本体ケース15の基本形状Ｐを規定する部分である。すなわち、この基本形状部31は、本体ケース15の大部分(過半)を構成する部分である。換言すれば、この基本形状部31の形状が、本体ケース15の概略の形状となっている。この基本形状部31は、本実施形態において、例えば上方に膨出する略円形ドーム状(略半球状)に形成されている。したがって、本実施形態において、本体ケース15は、略半球状の基本形状Ｐを有している。
【００１４】
突出部32は、基本形状部31により規定される基本形状Ｐに対して外方に突出する部分である。すなわち、この突出部32は、本体ケース15の基本形状Ｐに対して付加的な形状を規定する部分である。本実施形態において、この突出部32は、基本形状Ｐに対して耳片状に突出して設けられている。さらに、この突出部32は、例えば本体ケース15の前側に配置されている。また、この突出部32は、本実施形態において、本体ケース15に複数設定されている。具体的に、この突出部32は、本体ケース15の前側の左右にそれぞれ配置されている。これら突出部32は、本体ケース15において略左右対称に配置されている。さらに、これら突出部32は、下部が被掃除面Ｓに対向して配置されている。これら突出部32は、本体ケース15(外郭部33)の下端寄りに配置されている。さらに、これら突出部32は、本実施形態において、例えば上下方向に沿って軸方向を有する円筒状の外周面を有するように設けられていてもよい。このため、これら突出部32は、上下方向に見て、略半円状に設けられていてもよい。なお、本実施形態において、突出部32は、基本形状部31との間に段差、すなわち明確な境界を生じるように突出されているものであるが、基本形状部31に対して滑らかに連続して明確な境界を生じないように形成されていてもよい。
【００１５】
外郭部33は、本体ケース15の内部の集塵部18、電動送風機19、モータ22、ギヤボックス23、走行制御手段26、制御手段27、および、電池28などを覆うカバー部となっている。
【００１６】
下面部34は、外郭部33の下面を略閉塞する下蓋部となっている。この下面部34は、本実施形態において、例えば円形状に設けられている。また、この下面部34は、略平面状に設けられており、少なくとも被掃除面Ｓに対向する下側が略面一となっている。さらに、この下面部34には、駆動輪21の一部が露出する開口部36が設けられている。この開口部36は、例えば前後方向に沿って長手方向を有する四角形状に設けられている。この開口部36は、本実施形態において、例えば左右に一対設けられている。これら開口部36は、例えば略左右対称に配置されている。
【００１７】
吸込口16は、電動送風機19の駆動により被掃除面Ｓの塵埃を取る(吸い込む)ものである。この吸込口16は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部に設けられている。また、この吸込口16は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の最外部近傍に配置されている。さらに、この吸込口16は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の走行方向最前部に配置されている。また、この吸込口16は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の左右方向の中央部に配置されている。すなわち、この吸込口16は、本体ケース15の下面部34の前縁部付近に配置されている。また、この吸込口16は、本体ケース15の基本形状Ｐの内側に配置されている。すなわち、この吸込口16は、本体ケース15の基本形状部31に配置されている。また、この吸込口16は、左右方向に長手状、すなわち横長に形成されている。なお、この吸込口16には、ノズル部38が取り付けられていてもよい。このノズル部38は、吸込口16へと含塵空気を吸い込ませるものである。このノズル部38は、例えば下流側、すなわち上方に向かって開口面積が狭くなる筒状に設けられていてもよい。また、このノズル部38は、例えば下端部がフランジ状に拡大されて吸込口16の縁部に係合されていてもよい。さらに、このノズル部38は、例えば下面部34に対して下端側が下方、すなわち被掃除面Ｓ側に突出していてもよい。また、このノズル部38は、例えば吸込口16(本体ケース15(下面部34))に対して着脱可能であってもよい。さらに、このノズル部38は、吸込口16と集塵部18とを区画し、集塵部18内の塵埃の逆流(漏れ)を防止する逆止弁となっている。
【００１８】
排気口17は、電動送風機19の駆動により吸込口16から吸い込まれて集塵部18で塵埃が捕集された空気を本体ケース15の外部へと排出するものである。この排気口17は、本体ケース15の任意の位置に設けることが可能であるが、例えば本体ケース15の被掃除面Ｓに対向しない上部に設けられていてもよい。この排気口17は、外郭部33の上部に複数開口されていてもよい。
【００１９】
集塵部18は、電動送風機19の駆動により吸込口16から空気とともに吸い込まれた塵埃を分離して内部に溜めるものである。この集塵部18は、吸込口16と連通して本体ケース15の内部に設けられている。この集塵部18には、塵埃を濾過捕集するためのフィルタ41が電動送風機19の吸込側との間に配置されていてもよい。
【００２０】
電動送風機19は、含塵空気を吸込口16から吸い込むための負圧を生じさせるものである。例えば、この電動送風機19としては、ブラシレスモータを用いてもよい。この電動送風機19は、本体ケース15の内部に収容されている。この電動送風機19は、吸込側が集塵部18と連通して配置されている。本実施形態において、この電動送風機19は、風路部43を介して集塵部18と連通されている。また、この電動送風機19は、例えばクッション部材44を介して本体ケース15に対して保持されていてもよい。クッション部材44は、電動送風機19の駆動により生じる振動をその他の部材に対して絶縁する振動絶縁部材である。このクッション部材44は、例えばゴムやエラストマなどの弾力性を有する部材により設けられていてもよい。
【００２１】
清掃部材20は、被掃除面Ｓの塵埃をこの被掃除面Ｓとの接触により掻き取るものである。この清掃部材20は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部に配置されている。この清掃部材20は、本実施形態において、例えば毛ブラシとなっており、複数本ずつ束ねられて所定間隔毎に植毛されている。この清掃部材20は、上下方向に沿って配置され、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部よりも下方に突出されている。このため、この清掃部材20は、電気掃除機11を被掃除面Ｓに設置した状態で先端部である下端部が被掃除面Ｓに接触する。したがって、この清掃部材20は、本体ケース15の下面部34とともに、被掃除面Ｓとの間に、吸込口16を介して電動送風機19の負圧が作用する空間を区画するようになっている。また、この清掃部材20は、少なくとも吸込口16を略囲んで配置されている。具体的に、この清掃部材20は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の外縁に沿って配置されている。すなわち、この清掃部材20は、本体ケース15の下部における基本形状Ｐに沿って配置されている。このため、この清掃部材20は、本実施形態において、円環状に配置されている。換言すれば、この清掃部材20は、基本形状部31の下部にのみ位置し、突出部32の下部に位置していない。したがって、この清掃部材20に囲まれる領域内に吸込口16が位置し、この清掃部材20の外方に突出部32(段差センサ25)が位置している。言い換えると、この清掃部材20は、吸込口16と段差センサ25との間を略仕切って配置されている。本実施形態において、この清掃部材20は、吸込口16の他に、駆動輪21および旋回輪24を含む本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部全体を囲んで配置されている。
【００２２】
駆動輪21は、電気掃除機11(本体ケース15)を被掃除面Ｓ上で前進方向および後退方向に走行(自律走行)させる、すなわち走行用のものである。この駆動輪21は、本体ケース15の基本形状Ｐの内側に配置されている。すなわち、この駆動輪21は、本体ケース15の基本形状部31に配置されている。本実施形態では、この駆動輪21は、例えば本体ケース15の左右に一対設けられている。具体的に、これら駆動輪21は、下面部34の開口部36から下部が本体ケース15の下方に突出して被掃除面Ｓに対して接触するように構成されている。このため、これら駆動輪21は、略左右対称に配置されている。また、これら駆動輪21は、被掃除面Ｓに接触して電気掃除機11を支持する支持部となっている。また、これら駆動輪21は、被掃除面Ｓに接触して回転する車輪である。本実施形態において、この駆動輪21は、左右方向に沿って回動軸21aを備え、前後方向に沿って回動するように配置されている。したがって、電気掃除機11(本体ケース15)は、これら一対の駆動輪21を互いに逆方向に回転させることにより超信地旋回(その場旋回)が可能であるため、本実施形態において、旋回軸に沿う方向、すなわち上下方向に見て旋回軌跡が基本形状Ｐと略一致する円となっており、この電気掃除機11(本体ケース15)の旋回中心Ｃが基本形状Ｐ(下面部34)の中央部に位置している。すなわち、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回中心Ｃは、両側の駆動輪21，21の回動軸21a，21aどうしを結ぶ位置の中点上となっている。したがって、この旋回中心Ｃから見て、吸込口16が前方、駆動輪21が左右両側方にそれぞれ位置している。なお、駆動輪21に代えて、駆動部としての無限軌道などを用いることもできる。
【００２３】
モータ22は、駆動輪21を駆動させるものである。このモータ22は、駆動輪21に対応して配置されている。したがって、本実施形態では、このモータ22は、例えば左右一対設けられている。そして、各モータ22は、各駆動輪21を独立して駆動させることが可能となっている。
【００２４】
ギヤボックス23は、モータ22の駆動力を駆動輪21に伝達するものである。このギヤボックス23は、モータ22と駆動輪21との間に介在されている。すなわち、このギヤボックス23は、本実施形態において、例えば左右一対設けられている。そして、このギヤボックス23とモータ22とにより、駆動輪21を駆動させる駆動ユニットＵが構成されている。また、これら駆動ユニットＵ全体の重心は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回中心Ｃ上に位置している。
【００２５】
旋回輪24は、被掃除面Ｓに接触して駆動輪21による被掃除面Ｓ上の走行を補助するものである。特に、この旋回輪24は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回を補助するものである。すなわち、この旋回輪24は、被掃除面Ｓに接触して電気掃除機11を支持する支持部となっている。また、この旋回輪24は、被掃除面Ｓに接触して回転する車輪である。この旋回輪24は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部に配置されている。具体的に、この旋回輪24は、本実施形態において、下面部34に配置されている。また、この旋回輪24は、本体ケース15の基本形状Ｐの内側に配置されている。すなわち、この旋回輪24は、本体ケース15の基本形状部31に配置されている。また、この旋回輪24は、例えば球状に設けられ、回転自在となっている。この旋回輪24は、本実施形態において複数設定されていてもよい。例えば、この旋回輪24は、３つ設定されている。これら旋回輪24は、本実施形態において、例えば本体ケース15の前側に左右２つ、本体ケース15の後側に１つ配置されている。より詳細に、これら旋回輪24は、本体ケース15の下方から見て、前側の２つが略左右対称な位置に配置され、後側の１つが左右方向の中央部に配置されていてもよい。すなわち、これら旋回輪24は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回中心Ｃ(下面部34の中央部)を重心とする左右対称な仮想二等辺三角形(または仮想正三角形)の頂点位置に配置されていてもよい。したがって、これら旋回輪24は、２つが駆動輪21(駆動輪21の被掃除面Ｓと接触する接地部である下端部)よりも前方に配置され、１つが駆動輪21(駆動輪21の被掃除面Ｓと接触する接地部である下端部)よりも後方に配置されていてもよい。この場合、前側に位置する２つの旋回輪24は、本実施形態において、最前部に位置する接触部(支持部(車輪))となっている。また、前側の２つの旋回輪24は、吸込口16に対して後側に配置されていてもよい。さらに、前側の２つの旋回輪24は、吸込口16の両側近傍で、かつ、段差センサ25よりも吸込口16に接近して配置されていてもよい。この場合、前側の２つの旋回輪24は、左右方向において、吸込口16の両側と、段差センサ25との間に位置している。
【００２６】
段差センサ25は、下方の被掃除面Ｓの段差(凸段差および凹段差)を検出するものである。より具体的に、この段差センサ25は、下方の被掃除面Ｓの乗り越え不能な段差を検出するものである。この段差センサ25は、本実施形態において、被掃除面Ｓでの光の反射を利用する光センサ(赤外線センサ)が用いられる。すなわち、この段差センサ25は、本実施形態において、光(赤外光)を照射する発光部46と、光(赤外光)を受光する受光部47とを備えている。そして、この段差センサ25は、発光部46から被掃除面Ｓに照射された光が、この照射の瞬間から被掃除面Ｓから反射されて受光部47に受光されるまでの時間に基づいて、被掃除面Ｓの高さ、すなわち段差を検出できるようになっている。したがって、この時間が所定の第１の閾値より小さい場合には、電気掃除機11(本体ケース15)の下方の被掃除面Ｓに乗り越え不能な凸段差があることを検出でき、この時間が所定の第２の閾値より大きい場合には、電気掃除機11(本体ケース15)の下方の被掃除面Ｓに乗り越え不能な凹段差があることを検出できるようになっている。本実施形態において、この段差センサ25は、発光部46と受光部47とがユニット状に一体化されている。そして、この段差センサ25は、検出結果を走行制御手段26に出力するように構成されている。
【００２７】
また、この段差センサ25は、被掃除面Ｓに対して上方に離れた位置に配置されている。さらに、この段差センサ25は、本体ケース15の基本形状Ｐよりも外側に配置されている。より詳細に、この段差センサ25は、本体ケース15の基本形状Ｐの旋回軌跡の外側に配置されている。換言すれば、この段差センサ25は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回軸に沿う方向、すなわち上下方向に見て、本体ケース15の基本形状Ｐの旋回軌跡となる仮想円(本実施形態では基本形状Ｐと略同形状)の外側に配置されている。また、この段差センサ25は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回軸に沿う方向、すなわち上下方向に見て、旋回中心Ｃに対して、この旋回中心Ｃに最も近い本体ケース15の外郭よりも遠い位置に配置されている。さらに、この段差センサ25は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回軸に沿う方向、すなわち上下方向に見て、旋回中心Ｃに対して、この旋回中心Ｃから最も遠い本体ケース15の外郭を構成する位置に配置されている。具体的に、この段差センサ25は、例えば突出部32に配置されている。すなわち、この段差センサ25は、本実施形態において、複数設定されている。例えば、この段差センサ25は、一対(２つ)設定されている。したがって、これら段差センサ25は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部に略左右対称に配置されている。言い換えると、これら段差センサ25は、吸込口16の両側に配置されている。さらに、これら段差センサ25は、吸込口16の左右両側に対して離れて配置されている。本実施形態において、これら段差センサ25は、吸込口16に対して、前側の２つの旋回輪24よりも左右両側に離れて配置されている。また、これら段差センサ25は、それぞれ駆動輪21の前方に配置されている。すなわち、これら段差センサ25は、駆動輪21と左右方向の位置が略一致している。言い換えると、これら段差センサ25は、左右の駆動輪21を通る前後方向の仮想線と重なって配置されている。また、各段差センサ25は、電気掃除機11(本体ケース15)の旋回中心Ｃから見て、左右斜め前方に配置されている。
【００２８】
さらに、各段差センサ25は、吸込口16の前端よりも走行方向後側に配置されている。すなわち、各段差センサ25は、吸込口16の前端を通る左右方向の仮想線Ｌに対して後側に配置されている。より詳細に、各段差センサ25は、吸込口16の前端よりも走行方向後側で、かつ、最前部に位置する接触部(支持部(車輪))よりも走行方向前側に配置されている。具体的に、本実施形態において、各段差センサ25は、吸込口16の前端よりも走行方向後側で、かつ、前側に位置する旋回輪24(前側に位置する旋回輪24の接地部である下端部)よりも走行方向前側に配置されている。また、本実施形態において、各段差センサ25は、吸込口16の前端よりも走行方向後側で、かつ、吸込口16の後端よりも走行方向前側に配置されている。そして、各段差センサ25は、清掃部材20の外側、すなわち清掃部材20により囲まれる領域の外側に配置されている。言い換えると、各段差センサ25は、清掃部材20を挟んで吸込口16と反対側に位置している。
【００２９】
発光部46は、被掃除面Ｓに向けて、すなわち直下に向けて光を出射するように配置されている。
【００３０】
受光部47は、被掃除面Ｓに向けて配置されている。また、この受光部47は、発光部46と隣接して配置されている。本実施形態において、受光部47と発光部46との配置は、基本形状Ｐに沿っている。したがって、受光部47と発光部46とは、基本形状Ｐからそれぞれ略等距離に設定されている。
【００３１】
走行制御手段26は、駆動輪21の駆動を制御するものである。具体的に、この走行制御手段26は、モータ22の駆動を制御する、すなわち、モータ22に流れる電流の大きさおよび向きを制御することにより、モータ22を正転、あるいは逆転させることで、モータ22の駆動を制御し、モータ22の駆動を制御することで駆動輪21の駆動を制御するものである。この走行制御手段26は、少なくとも段差センサ25による段差の検出に基づき駆動輪21の駆動を制御することで電気掃除機11(本体ケース15)を自律走行可能とする。具体的に、この走行制御手段26は、段差センサ25により段差(凸段差または凹段差)を検出したときに、この段差を回避させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。より詳細に、この走行制御手段26は、段差センサ25により段差(凸段差または凹段差)を検出したときに、電気掃除機11(本体ケース15)がこの段差側に向かわない方向へと走行方向を転換させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。本実施形態において、この走行制御手段26は、段差センサ25により段差(凸段差または凹段差)を検出したときに、電気掃除機11(本体ケース15)を旋回(超信地旋回)させて走行方向を段差に向かわない方向へと転換させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。このとき、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を段差に対して所定距離後退させてから旋回させてもよい。なお、段差センサ25により段差(凸段差または凹段差)を検出しないときには、走行制御手段26は、例えば電気掃除機11(本体ケース15)を直進させたり、ジグザグ状や渦巻状に走行させたり、所定の走行経路に沿って走行させたりするように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御するなど、電気掃除機11(本体ケース15)を任意に走行制御することが可能である。
【００３２】
制御手段27は、例えば電動送風機19の駆動を制御する電動送風機制御手段の機能など、モータ22を除く各種電動部を制御する機能を備えていてもよい。なお、この制御手段27は、走行制御手段26とともに一体のマイコンなどを構成していてもよい。
【００３３】
電池28は、少なくとも電動送風機19に給電するものである。本実施形態において、この電池28は、電動送風機19、モータ22、段差センサ25、走行制御手段26、および、制御手段27などにそれぞれ給電している。この電池28は、例えば本体ケース15の内部に収容されている。この電池28は、一次電池でも二次電池でもよい。また、この電池28に代えて、例えば商用電源などの外部電源を電源部として用いることもできる。
【００３４】
電源スイッチ29は、電気掃除機11の起動および停止をユーザが設定するものである。この電源スイッチ29は、例えば本体ケース15に配置されている。この電源スイッチ29は、本体ケース15の後部に配置されていてもよい。より具体的に、この電源スイッチ29は、外郭部33の後部に配置されていてもよい。
【００３５】
次に、上記一実施形態の電気掃除機11による掃除動作を説明する。
【００３６】
電気掃除機11は、被掃除面Ｓ上に載置した状態で電源スイッチ29を操作することで掃除を開始する。すなわち、制御手段27は電動送風機19の駆動を開始し、走行制御手段26は駆動輪21(モータ22)の駆動を開始する。
【００３７】
走行制御手段26は、段差センサ25による被掃除面Ｓの段差の検出結果に基づいて電気掃除機11(本体ケース15)を走行制御する。電気掃除機11は、電動送風機19の駆動により生じた負圧によって吸込口16(ノズル部38)から被掃除面Ｓの塵埃を空気とともに集塵部18へと吸い込む。このとき、被掃除面Ｓに先端部(下端部)が接触する清掃部材20により吸込口16の周囲が囲まれた負圧空間となることで、電気掃除機11(本体ケース15)の直下の位置での真空度が増加し、電気掃除機11(本体ケース15)の直下の被掃除面Ｓに位置する塵埃が吸込口16から効果的に吸い込まれる。また、電気掃除機11(本体ケース15)の走行に伴い、先端部(下端部)が被掃除面Ｓと摺接する清掃部材20が被掃除面Ｓの塵埃を掻き取る。
【００３８】
集塵部18に吸い込まれた含塵空気は、集塵部18(フィルタ41)で塵埃が捕集された後、電動送風機19に吸い込まれる。そして、この電動送風機19を冷却した空気は、排気口17から電気掃除機11(本体ケース15)の外部に排出される。
【００３９】
掃除が終了すると、電気掃除機11は、電動送風機19および駆動輪21(モータ22)の駆動を任意の位置で停止する。
【００４０】
ここで、走行制御手段26による掃除中の電気掃除機11(本体ケース15)の走行制御をより詳細に説明する。
【００４１】
段差センサ25により被掃除面Ｓの段差を検出しない場合、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を被掃除面Ｓ上で任意に走行させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。
【００４２】
一方、段差センサ25により被掃除面Ｓの乗り越え不能な段差を検出した場合、走行制御手段26は、この段差を回避するように、例えば電気掃除機11(本体ケース15)がその位置から所定距離後退した後、走行方向を転換するように旋回し、その転換した方向に向かって再度走行するように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。
【００４３】
このとき、本体ケース15の基本形状Ｐよりも外側に段差センサ25を配置することで、本体ケース15の基本形状Ｐに拘らず、段差センサ25の位置を最適化できる。すなわち、段差センサ25により検出した段差を回避するように走行制御手段26により電気掃除機11(本体ケース15)を走行制御する場合、段差センサ25により段差を検出する前に、駆動輪21や旋回輪24などの、被掃除面Ｓに対して接触して電気掃除機11(本体ケース15)を支持する接触部が凹段差に落ち込んだり凸段差に乗り上げたりしないようにすることが必要となる。そのため、本体ケース15の基本形状Ｐよりも外側に段差センサ25が位置していれば、基本形状Ｐの位置での駆動輪21や旋回輪24の配置に拘らず、これら駆動輪21や旋回輪24などの凹段差への落ち込みや凸段差への乗り上げを効果的に防止できる。
【００４４】
特に、段差センサ25を本体ケース15の基本形状Ｐの旋回軌跡よりも外側に配置することで、電気掃除機11(本体ケース15)の走行方向を転換する際などに旋回させるように走行制御手段26が駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する場合でも、駆動輪21や旋回輪24などの、被掃除面Ｓに対して接触して電気掃除機11(本体ケース15)を支持する接触部が凹段差に落ち込んだり凸段差に乗り上げたりしないようにすることができる。
【００４５】
さらに、吸込口16を本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の最外部近傍に配置し、段差センサ25を吸込口16の両側に配置することで、段差センサ25により被掃除面Ｓの段差を検出する際に吸込口16が段差の近傍に位置するので、例えばサイドブラシを設けるなど、構成を複雑化することなく、この段差の近傍の被掃除面Ｓの塵埃を吸込口16から吸い込むことができる。
【００４６】
しかも、段差センサ25を、吸込口16の前端よりも走行方向後側に配置することで、段差センサ25により被掃除面Ｓの段差を検出した状態で吸込口16の前端側が段差、特に凹段差の縁から凹段差側にはみ出す位置となるので、この段差の縁の被掃除面Ｓの塵埃を吸込口16から、より確実に吸い込むことができる。
【００４７】
また、段差センサ25を、吸込口16の前端よりも走行方向後側で、かつ、最前部に位置する接触部(支持部(車輪))である旋回輪24よりも走行方向前側に配置することで、段差センサ25により被掃除面Ｓの段差を検出した状態で旋回輪24が段差に到達しておらず、例えば段差が凹段差である場合に、この凹段差に対して旋回輪24が落ち込むことがなく、段差を効果的に回避できる。
【００４８】
このため、特に棚やテーブルの上など、床面に対して高い位置にある被掃除面Ｓを掃除する際に、この被掃除面Ｓから落下することなく被掃除面Ｓのきわの位置まで塵埃を吸い込んで掃除できる。すなわち、床面に対して高い位置の被掃除面Ｓの掃除に適した電気掃除機11を提供できる。
【００４９】
さらに、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部に吸込口16を略囲んで清掃部材20を配置し、段差センサ25を清掃部材20の外側に配置することで、吸込口16を介して電動送風機19の負圧が作用する、被掃除面Ｓと清掃部材20と本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部とにより囲まれる略密閉空間の外側に段差センサ25を配置できる。したがって、電動送風機19の負圧によって吸込口16に向かって含塵空気が流れる吸引風路外に段差センサ25が位置するため、段差センサ25に塵埃が付着しにくく、段差センサ25が汚れにくくなるとともに、段差センサ25により段差を検出した状態で清掃部材20が段差、特に凹段差側にはみ出しにくくなるので、清掃部材20によって囲まれる被掃除面Ｓ上の略密閉空間の真空度が低下しにくくなる。
【００５０】
また、清掃部材20を本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の外縁に沿って配置することで、被掃除面Ｓと清掃部材20と本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部とにより囲まれる略密閉空間を本体ケース15の下部全体に区画できる。このため、本体ケース15(電気掃除機11)全体の被掃除面Ｓに対向する下部の塵埃を吸込口16から吸い込むことができ、掃除の効率が向上する。
【００５１】
なお、上記一実施形態において、ごみ取り部は、電動送風機19の駆動により塵埃を吸い込む吸込口16としたが、例えば回転清掃体などの掃除部によって被掃除面Ｓの塵埃を集塵部18へと運ぶ集塵口とすることもできる。
【００５２】
また、ごみ取り部としては、吸込口16や集塵口などの開口だけでなく、例えば被掃除面Ｓの塵埃を拭き取る拭き取り部材や被掃除面Ｓの塵埃を吸着する吸着部材などを用いることもできる。
【００５３】
さらに、本体ケース15の形状は、円形ドーム形状に限らず、例えば円柱状や角柱状など、その他任意の形状とすることができる。すなわち、本体ケース15の基本形状Ｐは、円形に限らず、四角形や三角形など、任意の形状とすることができる。この場合でも、段差センサ25を基本形状Ｐより外側に配置することで、上記一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
また、上記の実施形態では、駆動輪21よりも走行方向前側に旋回輪24を設けたが、旋回輪24を備えない場合には、最前部に位置する接触部(支持部(車輪))が駆動輪21となる。この場合には、この駆動輪21の接触部よりも走行方向前側に段差センサ25を配置することで、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
11    電気掃除機
15    本体ケース
16    ごみ取り部としての吸込口
18    集塵部
19    電動送風機
20    清掃部材
21    駆動部としての駆動輪
25    段差センサ
26    走行制御手段
Ｐ    基本形状
Ｓ    被掃除面
【図１】
2018082988.tif 000003
【図２】
2018082988.tif 000004
【図３】
2018082988.tif 000005
【図４】
2018082988.tif 000006