(57)【要約】【課題】被掃除面上の同じ位置を繰り返し掃除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、電動送風機と、駆動輪と、走行制御手段とを有する。電動送風機は、本体ケース15の下部の被掃除面を掃除する。駆動輪は、本体ケース15を被掃除面上で走行可能とする。走行制御手段は、駆動輪の駆動を制御することで本体ケース15を被掃除面上で自律走行させる。走行制御手段は、本体ケース15を前進させる動作と、この前進方向に沿って前進以下に後進させる動作とを交互に繰り返すように駆動輪の駆動を制御する。【選択図】図１
2018082989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケースの下部の被掃除面を掃除する掃除部と、
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、
この駆動部の駆動を制御することで前記本体ケースを被掃除面上で自律走行させる走行制御手段とを具備し、
前記走行制御手段は、前記本体ケースを前進させる動作と、この前進方向に沿って前進以下に後進させる動作とを交互に繰り返すように前記駆動部の駆動を制御する
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
走行制御手段は、本体ケースを後進させるときに、その直前の前進距離の半分以上の距離走行させるように駆動部の駆動を制御する
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
走行制御手段は、前進および後進をそれぞれ駆動部の回転角度に基づいて制御する
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】
走行制御手段は、前進および後進をそれぞれ駆動部の駆動時間に基づいて制御する
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５】
本体ケースの前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を具備し、
走行制御手段は、前記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とともに、前記本体ケースを後進から前進に切り換えるときに、前記本体ケースを停止または速度低下させるように前記駆動部の駆動を制御する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
【請求項６】
走行制御手段は、初回の後進時にのみ、前進時と同程度に本体ケースを後進させるように駆動部の駆動を制御する
ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被掃除面上で自律走行可能な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として、走行障害となる物体や段差などを検出する障害物センサを備え、被掃除面の任意の位置から徐々に旋回半径を大きくする渦巻状に走行し、壁面などの障害物を検出すると壁面に対してランダムな角度旋回して直進する動作を所定回数繰り返した後、所定距離直進した位置で再度渦巻状に走行する動作を繰り返すことで、被掃除面全体を走行および掃除するものがある。
【０００３】
しかしながら、このように被掃除面をランダムに走行する制御の場合、同じ位置を繰り返し通過できるとは限らず、被掃除面を効率よく念入りに掃除することができない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、被掃除面上の同じ位置を繰り返し掃除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】
【０００６】
実施形態の電気掃除機は、本体ケースと、掃除部と、駆動部と、走行制御手段とを有する。掃除部は、本体ケースの下部の被掃除面を掃除する。駆動部は、本体ケースを被掃除面上で走行可能とする。走行制御手段は、駆動部の駆動を制御することで本体ケースを被掃除面上で自律走行させる。この走行制御手段は、本体ケースを前進させる動作と、この前進方向に沿って前進以下に後進させる動作とを交互に繰り返すように駆動部の駆動を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】(a)は一実施形態の電気掃除機の動作を模式的に示す平面図、(b)は(a)に続く動作を模式的に示す平面図、(c)は(b)に続く動作を模式的に示す平面図、(d)は(c)に続く動作を模式的に示す平面図、(e)は(d)に続く動作を模式的に示す平面図、(f)は(e)に続く動作を模式的に示す平面図である。
【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】同上電気掃除機の底面図である。
【図５】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】
【０００８】
以下、一実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図３ないし図５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。
【００１０】
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、走行障害検出手段(走行障害検出部)としての段差センサ25を備えていてもよい。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３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。
【００１１】
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。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。
【００１２】
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。この外郭部33は、例えば円形ドーム状に設けられていてもよい。
【００１３】
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てもよい。
【００１４】
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。すなわち、この吸込口16は、下面部34に開口されている。また、この吸込口16は、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部の前側寄りに配置されている。さらに、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。また、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。すなわち、この清掃部材20は、下面部34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の被掃除面Ｓに対向する下部である下面部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、本体ケース15の被掃除面Ｓに対向する下部(下面部34)の外縁に沿って配置されていてもよい。なお、この清掃部材20は、必須の構成ではない。
【００１９】
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。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、下部が本体ケース15の下面部34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。これら駆動輪21は、例えば略左右対称に配置されている。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)が可能となっている。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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、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。
【００２３】
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、例えば被掃除面Ｓでの光の反射を利用する光センサ(赤外線センサ)を用いてもよい。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とを備えていてもよい。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構成されていてもよい。この場合、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。
【００２４】
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。この段差センサ25は、本実施形態において、本体ケース15の前側寄りの位置に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。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。すなわち、これら段差センサ25は、下面部34に配置されている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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)を基本的に直進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。概略として、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を基本的に直進させ、段差センサ25により被掃除面Ｓに乗り越え不能な段差を検出すると、この段差に向かわない方向へと走行方向を転換させ、さらに直進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。
【００３４】
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。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に、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。
【００３８】
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)を前進させる動作と、この前進方向に沿って前進以下に後進させる動作とを交互に繰り返すように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御することで、電気掃除機11(本体ケース15)を基本的に直進させる。
【００３９】
ここで、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を後進させるときに、その直前に前進した距離の半分以上の距離走行させる。より詳細に、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を後進させるときに、その直前の前進距離未満で、かつ、その前進距離の半分以上の距離走行させる。このとき、走行制御手段26は、初回の後進時にのみ、電気掃除機11(本体ケース15)を前進時と同程度に後進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御してもよい。また、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を後進から前進に切り換えるときに、電気掃除機11(本体ケース15)を停止または速度低下させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御してもよい。
【００４０】
この前進および後進は、駆動輪21(モータ22)の回転角度に基づいて制御してもよいし、駆動輪21(モータ22)の駆動時間に基づいて制御してもよい。駆動輪21(モータ22)の回転角度は、例えば光エンコーダなどの角度センサを用いて容易に検出できる。また、駆動輪21(モータ22)の駆動時間は、例えばタイマを用いて容易に検出できる。なお、例えば被掃除面Ｓによっては、例えば被掃除面Ｓに対して駆動輪21がスリップしている場合など、設定された所定の距離を走行できない場合も含むが、以下、駆動輪21にスリップなどが生じていないことを前提として説明する。
【００４１】
具体的に、まず、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに前進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第１の距離L1前進させる(図１(a))。
【００４２】
次いで、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに後進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第２の距離L2後進させる(図１(b))。この後進は、初回の後進であるから、第２の距離L2は第１の距離L1と同程度とする(L1≒L2)。したがって、電気掃除機11(本体ケース15)は、前進した距離と略等しい距離後進し、最初に前進した被掃除面Ｓを往復することとなる。
【００４３】
さらに、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに前進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第１の距離L1前進させる(図１(c))。なお、直前の後進からこの前進に切り換わる際には、走行制御手段26が電気掃除機11(本体ケース15)を一旦停止、または、低速走行させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する。これにより、急な方向転換に起因する電気掃除機11(本体ケース15)の傾き、具体的には電気掃除機11(本体ケース15)の前側の被掃除面Ｓからの浮き上がり(図２に誇張して示す)を抑制する。
【００４４】
また、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに後進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第３の距離L3後進させる(図１(d))。この第３の距離L3は、第１の距離L1の半分以上に設定されている(L3≧L1／２)。本実施形態では、この第３の距離L3は、第１の距離L1未満で、かつ、第１の距離L1の半分以上に設定されている(L1＞L3≧L1／２)。
【００４５】
さらに、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに前進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第１の距離L1前進させる(図１(e))。このときも、直前の後進からこの前進に切り換わる際に、電気掃除機11(本体ケース15)を一旦停止、または、低速走行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。
【００４６】
また、走行制御手段26が、左右の駆動輪21(モータ22)をともに後進方向に回動させ、電気掃除機11(本体ケース15)を所定の第３の距離L3後進させる(図１(f))。
【００４７】
以下、上記の動作を繰り返すことで、被掃除面Ｓの同じ位置を繰り返し前後に往復しつつ電気掃除機11(本体ケース15)が前方に向かって直進していく。
【００４８】
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(凹段差または凸段差)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旋回して走行方向を段差に向かわない方向へと転換し、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。この旋回の際、走行制御手段26は、例えば電気掃除機11(本体ケース15)を段差に対して所定距離後退させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御することが好ましい。また、走行方向を転換する際の旋回角度は、所定の範囲内でランダムに設定してもよい。走行方向を転換した後、改めて上記の動作を繰り返して直進する。この場合も、初回の後進時には前進時と同程度に走行する。なお、電気掃除機11は、例えば地図を記憶し、この地図に沿って走行ルートを設定して、走行制御手段26がこの走行ルートに沿って電気掃除機11(本体ケース15)を走行させるように制御してもよい。このとき、地図は、例えば予め記憶されているものでもよいし、外部入力などによって入力されたものでもよいし、走行時に障害物や段差などの走行障害を検出しつつ作成したものでもよい。
【００４９】
このように、走行制御手段26が、電気掃除機11(本体ケース15)を前進させる動作と、この前進方向に沿って前進以下に後進させる動作とを交互に繰り返すように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御することで、一旦前進した被掃除面Ｓの少なくとも一部を再度走行できる。そのため、被掃除面Ｓ上の同じ位置を念入りに繰り返し掃除できる。
【００５０】
特に、段差センサ25により被掃除面Ｓに乗り越え不能な段差を検出したときに、走行制御手段26が電気掃除機11(本体ケース15)をランダムな角度旋回させて再度直進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御する、いわゆるランダム走行制御の場合には、被掃除面Ｓの同じ位置を繰り返し走行することがより困難となる。そのため、上記のように、電気掃除機11(本体ケース15)を直進させる際に前進と後進とを交互に繰り返させることで、ランダム走行制御の場合であっても、電気掃除機11(本体ケース15)を被掃除面Ｓの隅々まで繰り返し走行させて掃除することが可能になる。
【００５１】
また、電気掃除機11(本体ケース15)を前進させる動作と後進させる動作とを交互に繰り返す制御において、走行制御手段26が電気掃除機11(本体ケース15)を後進させるときに、その直前の前進距離(第１の距離L1)の半分以上の距離走行させることで、前進と後進との繰り返しによって、被掃除面Ｓの各位置を少なくとも３回走行できる。そのため、被掃除面Ｓ上の同じ位置を、より念入りに繰り返し掃除できる。
【００５２】
本実施形態では、初回の後進時を除く後進時の距離をその直前の前進距離未満で、かつ、その前進距離の半分以上とすることで、前進と後進とを交互に繰り返したときに、電気掃除機11(本体ケース15)を被掃除面Ｓの同じ位置のみを往復させ続けることなく、被掃除面Ｓを順次前進するように走行させることができる。
【００５３】
さらに、電気掃除機11(本体ケース15)の前進および後進をそれぞれ駆動輪21(モータ22)の回転角度に基づいて制御する場合には、電気掃除機11(本体ケース15)の前進および後進の各距離を簡単な構成で容易に制御できる。
【００５４】
同様に、電気掃除機11(本体ケース15)の前進および後進をそれぞれ駆動輪21(モータ22)の駆動時間に基づいて制御する場合には、電気掃除機11(本体ケース15)の前進および後進の各距離を簡単な構成で容易に制御できる。
【００５５】
さらに、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を後進から前進に切り換えるときに、電気掃除機11(本体ケース15)を停止または速度低下させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御するので、後進から前進に切り換えるときに電気掃除機11(本体ケース15)を一旦安定させ、急な方向転換に起因する電気掃除機11(本体ケース15)の傾き、具体的には電気掃除機11(本体ケース15)の前側の被掃除面Ｓからの浮き上がりを抑制できる。このため、本体ケース15の前側に配置された段差センサ25が被掃除面Ｓに対して離れることで被掃除面Ｓに凹段差を誤検出することを抑制できる。特に、前側に位置する段差センサ25が被掃除面Ｓに段差を検出した場合、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)がその段差から離れるように、すなわち後進するように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御することから、上記のように段差センサ25が凹段差を誤検出した場合には、後進していた電気掃除機11(本体ケース15)をさらに後進させるように走行制御手段26が駆動輪21(モータ22)を制御することとなり、前進と後進とを交互に繰り返す走行制御に好ましくない影響を与え得る。そのため、段差センサ25による誤検出を抑制することで、安定した走行制御が可能になる。
【００５６】
なお、本実施形態のように前側のみに段差センサ25を備える構成の場合、前進から後進に切り換わる際に電気掃除機11(本体ケース15)が傾くと、後側が浮き上がって前側の段差センサ25が被掃除面Ｓに接近することとなるから、段差センサ25が被掃除面Ｓに凸段差があると誤検出する場合も想定される。したがって、走行制御手段26は、電気掃除機11(本体ケース15)を前進から後進に切り換えるときにも、電気掃除機11(本体ケース15)を停止、または、速度低下させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御してもよいが、仮にこのような制御をせずに段差センサ25が段差を誤検出した場合でも、走行制御手段26は電気掃除機11(本体ケース15)をこの段差から離れる方向に走行、すなわち後進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御するので、結果的に前進と後進とを繰り返す走行制御と同様の走行制御となり、走行制御に与える影響は少ない。
【００５７】
また、走行制御手段26は、初回の後進時にのみ、前進時と同程度に電気掃除機11(本体ケース15)を後進させるように駆動輪21(モータ22)の駆動を制御することで、以後の前進と後進との繰り返しによって、初回の前進時に走行した被掃除面Ｓの位置全体を少なくとも３回走行でき、初回の前進時の被掃除面Ｓの位置の掃除が不充分になることがない。
【００５８】
そして、電気掃除機11(本体ケース15)が前進と後進とを交互に繰り返すことで、走行動作が単純にならず、電気掃除機11の掃除動作を見ているユーザに興趣を提供できるとともに、キャニスタ型などの電気掃除機の吸込口体を用いてユーザが被掃除面を掃除する動作に類似した動作とすることができ、被掃除面Ｓを効果的に掃除できる。
【００５９】
なお、上記一実施形態において、掃除部は、吸込口16から塵埃を吸い込む電動送風機19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の塵埃を集塵口から集塵部18へと運ぶ構成などとすることもできるし、集塵部18に塵埃を溜めるものに限らず、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掃除部として用いることもできる。
【００６０】
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。
【００６１】
また、第１の距離L1は、予め設定された固定距離でもよいし、複数の固定距離から任意に選択してもよいし、例えば被掃除面Ｓなどに応じて可変設定してもよい。この場合、第２および第３の距離L2，L3は、それぞれ第１の距離L1に基づいて上記の関係を満たすように(L1≒L2、L3≧L1／２)設定することで、上記の実施形態と同様に制御できる。
【００６２】
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】
【００６３】
11    電気掃除機
15    本体ケース
19    掃除部としての電動送風機
21    駆動部としての駆動輪
25    段差センサ
26    走行制御手段
Ｓ    被掃除面
【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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