(57)【要約】【課題】液体を用いて床面を効果的に掃除することができる自律走行式掃除機を提供する。【解決手段】走行手段３は、本体２を走行させる。磨き用清掃体20は、床面を掃除する。タンク23は、液体を貯留する。液体供給手段47は、タンク23に貯留された液体を、磨き用清掃体20の位置の床面又は磨き用清掃体20の走行方向前方の床面に供給する。吹出口11は、電動送風機25からの排気を磨き用清掃体20の走行方向後方の床面に向かって吹き出す。【選択図】図１
2019217208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体を走行させる走行手段と、
被掃除面を掃除する清掃体と、
液体を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された液体を、前記清掃体の位置の被掃除面又は前記清掃体の走行方向前方の被掃除面に供給する液体供給手段と、
電動送風機と、
前記電動送風機からの排気を前記清掃体の走行方向後方の被掃除面に向かって吹き出す吹出口と
を具備したことを特徴とした自律走行式掃除機。
【請求項２】
前記清掃体よりも走行方向後方の被掃除面と接触する後方清掃体を備えた
ことを特徴とした請求項１記載の自律走行式掃除機。
【請求項３】
前記後方清掃体は、前記吹出口よりも走行方向後方の被掃除面と接触する
ことを特徴とした請求項２記載の自律走行式掃除機。
【請求項４】
前記電動送風機の吸気側に連通する吸込口を備えた
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の自律走行式掃除機。
【請求項５】
前記本体とは別体で、前記吸込口から吸い込む塵埃を溜める集塵部を備え、
前記本体は、前記タンクと前記集塵部とのいずれかを選択的に着脱可能な取付部を備えた
ことを特徴とした請求項４記載の自律走行式掃除機。
【請求項６】
液体を被掃除面に供給する供給口を備え、
前記取付部は、前記供給口、前記吸込口、および、前記電動送風機の吸気側とそれぞれ連通され、
前記集塵部は、前記取付部に取り付けられた状態で前記取付部と前記供給口との連通を遮断する供給遮断部を備え、
前記タンクは、前記取付部に取り付けられた状態で前記取付部と前記吸込口又は前記電動送風機の吸気側との連通を遮断する吸込遮断部を備えた
ことを特徴とした請求項５記載の自律走行式掃除機。
【請求項７】
前記取付部に前記集塵部が取り付けられた状態よりも、前記取付部に前記タンクが取り付けられた状態のときに、前記本体の走行速度を遅くするように前記走行手段を制御する走行制御手段を備えた
ことを特徴とした請求項５又は６記載の自律走行式掃除機。
【請求項８】
前記本体は、
前記液体供給手段により被掃除面に供給された液体を用いて前記被掃除面を磨く清掃体としての磨き用清掃体と、回転しつつ被掃除面に接触して前記被掃除面を掃除する清掃体としての掃除用清掃体と、のいずれかを選択的に着脱可能な清掃体取付部を備えた
ことを特徴とした請求項１ないし７いずれか一記載の自律走行式掃除機。
【請求項９】
前記磨き用清掃体は、被掃除面に対して回転しつつ接触する回転清掃体である
ことを特徴とした請求項８記載の自律走行式掃除機。
【請求項１０】
前記磨き用清掃体は、前記本体の幅方向に沿って回転軸を有するように配置されている
ことを特徴とした請求項９記載の自律走行式掃除機。
【請求項１１】
前記磨き用清掃体は、回転軸が前記本体の幅方向のいずれか一側に偏って配置されている
ことを特徴とした請求項９記載の自律走行式掃除機。
【請求項１２】
前記吹出口は、前記磨き用清掃体が偏って配置された前記本体の幅方向の一側の被掃除面に向かって前記電動送風機からの排気を吹き出す
ことを特徴とした請求項１１記載の自律走行式掃除機。
【請求項１３】
前記吹出口は、前記本体の幅方向の略中央の被掃除面に向かって前記電動送風機からの排気を吹き出す
ことを特徴とした請求項１ないし１２いずれか一記載の自律走行式掃除機。
【請求項１４】
前記液体供給手段は、被掃除面への液体の供給量を調整可能であり、
前記液体供給手段による被掃除面への液体の供給量が多いほど前記吹出口からの排気を増加させるよう前記電動送風機の出力を大きくする送風機制御手段を備えた
ことを特徴とした請求項１ないし１３いずれか一記載の自律走行式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被掃除面に供給した液体を用いて被掃除面を掃除する自律走行式掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被掃除面としての床面上を自律走行しながら床面を掃除する自律走行式の電気掃除機が知られている。この種の電気掃除機として、近年、床面に対して水等の液体を噴霧して、その噴霧した位置に清掃体を当てながら走行することにより、床面を水拭きするものが知られている。
【０００３】
この構成の場合、掃除の経過に伴い、清掃体が液体を含んでゆく。そのため、清掃体が水浸しとならないように、予め床面に噴霧する液体の量を低減することが考えられるものの、この場合、床面の水拭きが効果的に行えないという問題がある。また、仮に水浸しとなった清掃体については、交換の手間が必要になり、煩雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１６−５１１６７０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、液体を用いて被掃除面を効果的に掃除することができる自律走行式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】
実施形態の自律走行式掃除機は、本体と、走行手段と、清掃体と、タンクと、液体供給手段と、電動送風機と、吹出口とを有する。走行手段は、本体を走行させる。清掃体は、被掃除面を掃除する。タンクは、液体を貯留する。液体供給手段は、タンクに貯留された液体を、清掃体の位置の被掃除面又は清掃体の走行方向前方の被掃除面に供給する。吹出口は、電動送風機からの排気を清掃体の走行方向後方の被掃除面に向かって吹き出す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】(a)は第１の実施形態の自律走行式掃除機の掃除動作を模式的に示す側面図、(b)は同上自律走行式掃除機の(a)に続く掃除動作を示す側面図、(c)は同上自律走行式掃除機の(b)に続く掃除動作を示す側面図、(d)は同上自律走行式掃除機の(c)に続く掃除動作を示す側面図である。
【図２】(a1)は同上自律走行式掃除機の磨き掃除用の態様を上方から模式的に示す平面図、(a2)は同上自律走行式掃除機の磨き掃除用の態様を下方から模式的に示す平面図、(b1)は同上自律走行式掃除機の吸い込み掃除用の態様を上方から模式的に示す平面図、(b2)は同上自律走行式掃除機の吸い込み掃除用の態様を下方から模式的に示す平面図である。
【図３】(a)は同上自律走行式掃除機の磨き掃除用の態様における取付部へのタンクの取り付け状態を模式的に示す説明図、(b)は同上自律走行式掃除機の吸い込み掃除用の態様における取付部への集塵部の取り付け状態を模式的に示す説明図である。
【図４】同上自律走行式掃除機の内部構造を示すブロック図である。
【図５】(a)は第２の実施形態の自律走行式掃除機の掃除動作を模式的に示す側面図、(b)は同上自律走行式掃除機の(a)に続く掃除動作を示す側面図、(c)は同上自律走行式掃除機の(b)に続く掃除動作を示す側面図、(d)は同上自律走行式掃除機の(c)に続く掃除動作を示す側面図である。
【図６】同上自律走行式掃除機を下方から模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
(第１の実施形態)
以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１ないし図４において、１は自律走行式掃除機である。本実施形態では、液体を貯留するタンク23と塵埃を溜める集塵部26と、が選択的に着脱可能な自律走行式掃除機１について説明する。自律走行式掃除機１は、以下、単に掃除機１という。掃除機１は、走行面としての被掃除面である床面上を自律走行しつつ床面を掃除する。
【００１０】
掃除機１は、本体２を備えている。また、掃除機１は、本体２を走行させる走行手段３を備えている。さらに、掃除機１は、床面の塵埃を掃除する掃除手段４を備えている。さらに、掃除機１は、検出手段５を備えている。また、掃除機１は、コントローラである制御手段６を備えている。また、掃除機１は、電源部や、外部機器との通信をするための通信部や、ユーザによる外部入力を受け付ける入力部、等を備えている。以下、本体２の走行方向に沿った方向を前後方向(図１等に示す矢印FR，RR方向)とし、前後方向に対して直交する左右方向又は両側方向を幅方向として説明する。
【００１１】
本体２は、前部が幅方向に沿って直線状に形成され、後部が後方に凸状の円弧状に形成されている。本実施形態では、本体２は、平面視で、すなわち上方又は下方から見て略Ｄ字状に形成されているが、本体２の形状は特に限られるものではなく、略円形等であってもよい。本体２は、本実施形態において、集塵口である吸込口10を備えている。吸込口10は、床面に対向する本体２の下部に形成されている。吸込口10は、本体２の前側寄りに位置している。また、吸込口10は、幅方向に長手状に形成されている。本実施形態において、吸込口10は、例えば本体２の幅方向の中心線に対して左右対称に配置されているが、このような配置には限定されない。また、本実施形態において、吸込口10の幅方向の中央部は、本体２の幅方向の中央部と一致しているが、これらは互いにずれていてもよい。
【００１２】
また、本体２は、電動送風機25の排気側と連通し、床面に向けて空気を吹き出す吹出口11を備えている。吹出口11は、床面に対向する本体２の下部に形成されている。吹出口11は、本体２の中央付近に位置している。吹出口11は、吸込口10よりも走行方向の後方に位置している。本実施形態において、吹出口11は、本体２の前後方向の略中央部に配置されているが、このような配置には限定されない。また、吹出口11は、吸込口10よりも幅寸法が小さく形成されている。さらに、吹出口11は、例えば幅方向に延びるスリット状に形成されている。吹出口11の形状は特に限られるものではなく、例えば前後方向や幅方向に複数配置されていてもよい。本実施形態において、吹出口11は、例えば本体２の幅方向の中心線に対して左右対称又は略左右対称に配置されているが、このような配置には限定されない。すなわち、本実施形態において、吹出口11の幅方向の中央部は、本体２および吸込口10の幅方向の中央部と一致しているが、これらは互いにずれていてもよい。
【００１３】
さらに、本体２は、床面を掃除するための水や洗浄液などの液体を床面に供給する供給口12を備えている。供給口12は、例えば本体２の前部、又は吸込口10と連通する位置等に形成されている。
【００１４】
また、本体２は、吸気口13を備えている。吸気口13は、例えば本体２の下部を除く位置、例えば側部、又は上部等に形成されている。吸気口13は、基本的に床面の塵埃を吸い込まない位置に配置されている。吸気口13は、吸込口10と選択的に用いられる。吸気口13には、大気中の塵埃が本体２の内部に吸い込まれないようにフィルタ等を設けることが好ましい。
【００１５】
さらに、本体２は、排気口14を備えている。排気口14は、例えば本体２の下部、側部、又は上部等の任意の所定位置に形成されている。排気口14は、例えば吹出口11よりも開口面積が広く、床面に対して排気を強く吹き付けないように構成されている。排気口14は、吹出口11と選択的に用いられる。
【００１６】
走行手段３は、駆動輪16を駆動するモータ17を制御する走行制御手段である走行制御部18を備えている。また、走行手段３は、旋回輪を備え、本体２を旋回動作可能としてもよい。
【００１７】
駆動輪16は、本体２を床面上で前進方向および後退方向に走行させるものである。駆動輪16は、本体２の下部に配置されている。本実施形態において、駆動輪16は、吸込口10の後方の位置に例えば本体２の左右に対をなして設けられているが、このような配置には限定されない。各駆動輪16は、モータ17により駆動される。また、本実施形態において、対をなす駆動輪16の中間に吹出口11が配置されている。対をなす駆動輪16は、吹出口11の両側方に配置されている。なお、駆動輪16に代えて、被駆動部としての走行輪としての無限軌道等を用いることもできる。
【００１８】
走行制御部18は、モータ17と電気的に接続され、モータ17の駆動を制御することで駆動輪16の回転方向又は回転速度を制御する。
【００１９】
掃除手段４は、清掃体としての磨き用清掃体20を備えている。また、掃除手段４は、本実施形態において、清掃体としての掃除用清掃体21を備えている。さらに、掃除手段４は、清掃体駆動手段としての駆動モータ22を備えている。また、掃除手段４は、タンク23を備えている。さらに、掃除手段４は、供給駆動部24を備えている。また、掃除手段４は、電動送風機25を備えている。さらに、掃除手段４は、本実施形態において、集塵部26を備えている。また、掃除手段４は、後方清掃体としての拭きマット27を備えている。さらに、掃除手段４は、掃除制御部28を備えている。また、掃除手段４は、供給制御手段である供給制御部29を備えている。
【００２０】
磨き用清掃体20は、床面と接触して床面を掃除するものである。磨き用清掃体20は、本実施形態において、床面と接触し、回転により床面を磨く回転清掃体である。磨き用清掃体20は、軸状に形成されている。磨き用清掃体20は、本実施形態において、本体２に設けられた清掃体取付部31に対して着脱可能となっている。清掃体取付部31は、例えば清掃体20，21を受ける軸受を備えた保持体である。そして、清掃体取付部31に対して取り付けられた状態で、磨き用清掃体20が吸込口10に配置される。したがって、磨き用清掃体20は、清掃体取付部31に取り付けられた状態で、本体２の幅方向に沿って回転軸を有するように配置されている。また、磨き用清掃体20は、軟質の磨き用清掃部材20aを外周に有している。そして、磨き用清掃体20は、水や洗浄液等の液体を利用して、磨き用清掃部材20aによって床面を磨く湿式の清掃体である。
【００２１】
掃除用清掃体21は、床面と接触して床面を掃除するものである。掃除用清掃体21は、本実施形態において、床面と接触し、回転により床面の塵埃を掻き取る、又は掻き出す回転清掃体である。掃除用清掃体21は、軸状に形成されている。掃除用清掃体21は、本実施形態において、清掃体取付部31に対して着脱可能となっている。そして、清掃体取付部31に対して取り付けられた状態で、掃除用清掃体21が吸込口10に配置される。掃除用清掃体21は、床面に対して平行又は略平行な方向に沿って軸方向を有し、上下方向に回動するように配置されている。そして、本実施形態において、掃除用清掃体21は、清掃体取付部31に対して、磨き用清掃体20と選択的に着脱されるようになっている。したがって、掃除用清掃体21と磨き用清掃体20とのいずれか一方が清掃体取付部31に対して取り付けられた状態で他方は清掃体取付部31に対して取り付けられないように構成されている。また、掃除用清掃体21は、掃除用清掃部材21aを外周に有している。掃除用清掃部材21aは、例えば磨き用清掃部材20aよりも硬質の部材により形成されている。そして、掃除用清掃体21は、基本的に水や洗浄液等の液体を利用せず、掃除用清掃部材21aによって床面の塵埃を除去する、乾式の吸い込み掃除用清掃体である。
【００２２】
駆動モータ22は、例えば清掃体取付部31を回転させることにより、清掃体取付部31に取り付けられた磨き用清掃体20又は掃除用清掃体21を回転駆動させるものである。
【００２３】
タンク23は、磨き用清掃体20によって床面を洗浄する水や洗浄液等の液体を貯留するものである。タンク23は、本体２とは別体で設けられており、本体２に設けられた取付部33に対して着脱可能となっている。なお、タンク23への液体の充填は、タンク23を本体２から外した状態で行われるものであればよいが、本体２に装着された状態で供給可能なものであってもよい。
【００２４】
供給駆動部24は、例えばモータやポンプ等を備えており、タンク23に貯留された液体を供給口12から床面の所定箇所に供給するようになっている。例えば、供給駆動部24は、タンク23に貯留された液体を床面に対して噴霧や滴下によって供給するように構成されている。なお、供給駆動部24は、タンク23に貯留された液体を供給口12から床面に直接供給してもよいし、供給口12から磨き用清掃体20を介して床面に供給してもよい。したがって、供給駆動部24は、磨き用清掃体20の位置の床面、又は、磨き用清掃体20の走行方向前方の床面に液体を供給可能となっている。
【００２５】
電動送風機25は、排気側が吹出口11と連通しており、吹出口11から床面に空気を吹き出すことで床面を乾燥させるものである。また、本実施形態において、電動送風機25は、吸気側が吸込口10と連通しており、吸込口10から床面に負圧を作用させることで空気とともに塵埃を集塵部26へと吸い込むことが可能となっている。電動送風機25は、本体２に収容されている。
【００２６】
集塵部26は、電動送風機25の吸気側と連通し、電動送風機25の駆動により吸込口10から吸い込む塵埃を溜めるものである。集塵部26は、本体２とは別体で設けられており、取付部33に対して着脱可能となっている。そして、本実施形態において、集塵部26は、取付部33に対して、タンク23と選択的に着脱されるようになっている。すなわち、集塵部26とタンク23とのいずれか一方が取付部33に対して取り付けられた状態で他方は取付部33に対して取り付けられないように構成されている。
【００２７】
ここで、取付部33は、供給口12、吸込口10、および、電動送風機25の吸気側とそれぞれ連通されている。取付部33は、例えば蓋体等によって開閉可能となっており、開いた状態でタンク23と集塵部26とを選択的に着脱可能となっている。取付部33には、供給口12と連通する供給路35と、吸込口10と連通する吸込風路36と、電動送風機25の吸気側と連通する連通風路37とがそれぞれ接続されている。そして、取付部33に取り付けられたタンク23に貯留された液体は、供給路35を通じて供給口12へと運ばれ、取付部33に取り付けられた集塵部26には、吸込口10から吸込風路36を通じて塵埃が空気とともに吸い込まれ、塵埃が捕集された空気が連通風路37から電動送風機25の吸気側へと通過するようになっている。このため、掃除機１は、タンク23が取付部33に取り付けられたときと、集塵部26が取付部33に取り付けられたときとで、取付部33と供給口12、吸込口10、および、電動送風機25の吸気側との連通の切り換えをするように構成されている。このため、掃除機１は、タンク23と集塵部26との取付部33への取り付けに応じて供給口12と吸込口10とのいずれか一方を有効、他方を無効とするように切り換える切換手段としての切換部39を備えている。本実施形態において、切換部39は、タンク23に設けられた吸込遮断部40と、集塵部26に設けられた供給遮断部41とにより構成されているが、例えば開閉を切り換える切換弁等により構成されていてもよい。
【００２８】
図３(a)に示す吸込遮断部40は、タンク23が取付部33に取り付けられた状態で取付部33と吸込口10又は電動送風機25の吸気側との連通を遮断するものである。吸込遮断部40は、本実施形態において、取付部33と吸込風路36との接続を遮断するように構成されているが、例えば取付部33と連通風路37との接続を遮断するように構成されていてもよい。なお、タンク23が取付部33に取り付けられた状態で、電動送風機25の吸気側は、吸気バイパス部としての吸気風路部43を介して本体２の吸気口13に接続されるようになっている。吸気風路部43は、例えば吸気口13と連通して本体２に予め備えられ、取付部33へのタンク23の着脱に応じて機械的、あるいは電気的に切り換えられる切換弁等により、タンク23が取付部33に取り付けられた状態では開放され、タンク23が取付部33から取り外された状態又は集塵部26が取付部33に取り付けられた状態では閉塞されるように形成されていてもよいし、タンク23に一体的に設けられた風路部として形成され、取付部33へのタンク23の取り付けによって電動送風機25の吸気側に接続されるように形成されていてもよい。したがって、本実施形態の掃除機１は、タンク23が取付部33に取り付けられた状態で電動送風機25の吸気側を吸込口10とは異なる本体２の吸気口13に連通させる吸気バイパス部を備えていてもよい。
【００２９】
図３(b)に示す供給遮断部41は、集塵部26が取付部33に取り付けられた状態で取付部33と供給口12との連通を遮断するものである。供給遮断部41は、本実施形態において、取付部33と供給路35との接続を遮断するように構成されている。なお、集塵部26が取付部33に取り付けられた状態で、電動送風機25の排気側は、排気バイパス部としての排気風路部45を介して本体２の排気口14に接続されるようになっている。排気風路部45は、例えば本体２に予め備えられ、取付部33に対する集塵部26の着脱に応じて機械的、あるいは電気的に切り換えられる切換弁等により、集塵部26が取付部33に取り付けられた状態では開放され、集塵部26が取付部33から取り外された状態又はタンク23が取付部33に取り付けられた状態では閉塞されるように形成されていてもよいし、集塵部26に一体的に設けられた物理的な風路部として形成され、取付部33への集塵部26の取り付けによって電動送風機25の排気側と排気口14とを接続するように形成されていてもよい。したがって、本実施形態の掃除機１は、集塵部26が取付部33に取り付けられた状態で電動送風機25の排気側を吹出口11とは異なる本体２の排気口14に連通させる排気バイパス部を備えていてもよい。
【００３０】
このように、電動送風機25の吸気側は、吸気口13と吸込口10とのいずれかに対して選択的に連通され、取付部33に対してタンク23が取り付けられた状態で吸気口13に接続され、集塵部26が取り付けられた状態で吸込口10に接続されるようになっている。また、電動送風機25の排気側は、吹出口11と排気口14とのいずれかに対して選択的に連通され、取付部33に対してタンク23が取り付けられた状態で吹出口11に接続され、集塵部26が取り付けられた状態で排気口14に接続されるようになっている。
【００３１】
なお、取付部33に対してタンク23が取り付けられているか、集塵部26が取り付けられているかは、例えばセンサや電極等からなる取付検出手段を用いて検出可能であればよい。
【００３２】
図１および図２に示す拭きマット27は、本体２の下部にて吸込口10よりも走行方向の後方に配置され床面と接触することで床面を拭き掃除するものである。拭きマット27は、本実施形態において、吹出口11よりも走行方向後方に配置されている。さらに、本実施形態において、拭きマット27は、駆動輪16よりも走行方向後方に配置されている。拭きマット27は、シート状に形成されている。拭きマット27は、本体２に対して着脱可能であり、タンク23に貯留された液体を用いて磨き用清掃体20による磨き掃除をする場合に本体２に取り付けられ、集塵部26を用いて掃除用清掃体21による掃除をする場合には本体２から取り外してもよい。なお、磨き用清掃体20による磨き掃除も、拭きマット27のない状態で行ってもよい。本実施形態において、拭きマット27は、例えば吸込口10および磨き用清掃体20の幅寸法と同等の幅寸法に形成されている。このため、拭きマット27は、対をなす駆動輪16間よりも幅広の領域に亘って配置されている。
【００３３】
掃除制御部28は、電動送風機25および駆動モータ22と電気的に接続され、電動送風機25の駆動を制御することで、吸引力および排気風の吹き付けの強さを制御する。掃除制御部28は、送風機制御手段の機能を有する。また、掃除制御部28は、駆動モータ22と電気的に接続され、駆動モータ22の駆動を制御することで、磨き用清掃体20又は掃除用清掃体21の回転方向又は回転速度を制御する。
【００３４】
供給制御部29は、供給駆動部24の駆動を制御するものである。本実施形態において、供給制御部29は、供給駆動部24のモータやポンプの駆動を制御することにより、供給駆動部24によって供給口12を介してタンク23から床面に供給する液体の供給量を調整可能となっている。したがって、供給制御部29と供給駆動部24とにより、液体供給手段47が構成されている。液体供給手段47は、タンク23に貯留された液体を、磨き用清掃体20の位置の床面又は磨き用清掃体20の走行方向前方の床面に供給口12から供給するようになっている。また、供給制御部29は、取付検出手段により取付部33に対しタンク23が取り付けられていることを検出した場合にのみ供給駆動部24を動作させ、取付部33に対し集塵部26が取り付けられていることを検出した場合には供給駆動部24を停止させるように制御してもよい。したがって、液体供給手段47は、取付部33に対しタンク23が取り付けられているときにのみ動作するように構成されていてもよい。
【００３５】
検出手段５は、本体２の走行や掃除をサポートするための情報を検出するセンサを備えている。例えば、検出手段５は、本体２の走行方向の前方の壁や柱等、あるいは本体２の下方の段差等の走行障害を検出する障害物センサを備えている。なお、検出手段５は、例えば吸込口10から集塵部26に捕集される床面の塵埃量を検出する塵埃量検出手段(ごみセンサ)を備えていてもよい。さらに、検出手段５は、例えば床面の種類を検出する床面検出手段を備えていてもよい。
【００３６】
障害物センサとしては、特に限られるものではなく、例えば赤外線センサや超音波センサを用いてもよいし、１つ以上のカメラにより撮像された画像を用いるセンサ等を用いてもよいし、接触により物体や段差を検出するセンサを用いてもよいし、これらを任意に組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
制御手段６は、例えば演算手段としてのＣＰＵに、一時記憶手段としてのＲＡＭ等がバスを介して接続されたマイクロコンピュータを用いることができる。制御手段６は、検出処理手段である検出処理部50を備えている。さらに、制御手段６は、地図作成手段および自己位置推定手段の機能を有する処理部51を備えていてもよい。また、制御手段６は、記憶手段としてのメモリ52を備えていてもよい。そして、本実施形態において、制御手段６は、走行制御部18、掃除制御部28、および、供給制御部29を備えているが、各部はハードウェアとして独立したものであってもよい。
【００３８】
検出処理部50は、検出手段５と電気的に接続されている。検出処理部50は、検出手段５による検出結果を取得し、走行制御部18や掃除制御部28に出力可能となっている。
【００３９】
処理部51は、検出された障害物や段差の配置等を認識し、本体２が走行可能な走行領域の地図データの作成および自己位置推定をするものである。地図データの作成および自己位置推定は、既知のＳＬＡＭ(simultaneous localization and mapping)技術等を用いることができるので、詳細については省略する。
【００４０】
メモリ52は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のものが用いられる。メモリ52には、走行制御部18、掃除制御部28、供給制御部29、検出処理部50、又は処理部51等により参照される各種データが記憶され、適宜書き換えられる。例えば、メモリ52には、処理部51により作成された地図データが記憶されていてもよい。また、掃除機１が塵埃量検出手段を備える場合、メモリ52には、処理部51により作成された地図データに対して、各位置で塵埃量検出手段により検出した塵埃量を反映させた、塵埃量地図データが記憶されていてもよい。
【００４１】
電源部は、走行手段３、掃除手段４、検出手段５、および、制御手段６等に給電するものである。電源部としては、例えば二次電池等の電池が好適に用いられる。
【００４２】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
【００４３】
掃除機１は、掃除用清掃体21を用いる乾式の掃除と、磨き用清掃体20を用いる湿式の掃除とが可能となっている。一般的には、乾式の掃除により、吸い込んだり掻き出したりすることが可能な塵埃を除去した後に湿式の掃除をするほうが、湿式の掃除の際に塵埃が邪魔になりにくく、より効率よく掃除できるが、これらの順番は問わず、また、乾式の掃除のみ、又は湿式の掃除のみを適宜実施してもよいのは勿論である。
【００４４】
掃除用清掃体21を用いる掃除、すなわち、吸い込み掃除の場合、図２(b1)および図２(b2)に示すように、使用者は清掃体取付部31に掃除用清掃体21を取り付け、取付部33に集塵部26を取り付ける。集塵部26の取付部33への取り付けにより、供給遮断部41によって取付部33と供給口12との連通が遮断され、図３(b)に示すように電動送風機25の排気側と吹出口11との連通が遮断されるとともに、排気風路部45によって電動送風機25の排気側と排気口24とが連通される。
【００４５】
そして、掃除機１は、メモリ52に記憶された地図データに基づき、又は、検出手段５での走行障害の検出にしたがい、走行手段３が本体２を床面上で自律走行させつつ、掃除用清掃体21によって床面の塵埃を掻き取り、また、電動送風機25の駆動により生じた負圧によって吸込口10から空気とともに塵埃を吸い込む。含塵空気は、吸込口10から吸込風路36を介して集塵部26へと吸い込まれ、集塵部26で塵埃が除去される。塵埃が除去された空気は、連通風路37を介して電動送風機25の吸気側へと吸い込まれ、電動送風機25を冷却した後、排気風路部45を介して排気口14から排気される。なお、掃除用清掃体21を用いる掃除は、一般的なロボットクリーナによる掃除と同様であるから、詳細な説明を省略する。
【００４６】
一方、磨き用清掃体20を用いる掃除である磨き掃除の場合、図２(a1)および図２(a2)に示すように、清掃体取付部31に磨き用清掃体20を取り付け、取付部33にタンク23を取り付ける。タンク23の取付部33への取り付けにより、図３(a)に示すように、吸込遮断部40によって取付部33と吸込口10又は電動送風機25の吸気側との連通が遮断されるとともに、吸気風路部43によって電動送風機25の吸気側と吸気口13とが連通される。
【００４７】
そして、掃除機１は、メモリ52に記憶された地図データに基づき、又は、検出手段５での走行障害の検出にしたがい、走行手段３が本体２を床面Ｆ上で自律走行させつつ、図１(a)に示すように液体供給手段47によって供給口12から床面Ｆに液体Ｌを供給する。なお、掃除機１の走行速度は、吸い込み掃除のときよりも遅いことが好ましい。次いで、図１(b)に示すように、その位置を磨き用清掃体20の回転により所定時間磨く。この磨き時間は、予め設定された一定時間でもよいし、例えば床面Ｆへの液体Ｌの供給量や床面の種類等に対応して可変設定されてもよい。なお、磨き時間での掃除機１の走行速度は、液体供給時よりも遅くしてもよい。また、磨き時間に掃除機１の走行を一旦停止するようにしてもよい。次いで、掃除機１は、走行手段３により本体２が前進され、電動送風機25の駆動により吸気口13から図３(a)に示す吸気風路部43を介して吸い込んだ空気を吹出口11から排気として床面Ｆに向かって吹き出すことにより、図１(c)に示すように、液体Ｌで濡れた床面Ｆを乾かす。そして、掃除機１は、図１(d)に示すように、走行手段３により本体２をさらに前進させ、床面Ｆの液体Ｌの残りを拭きマット27によって床面Ｆから拭き取る。これらの動作を繰り返し、掃除機１は、走行領域全体、又は走行領域を部分的に磨き掃除する。なお、電動送風機25からの排気により床面を乾かすために前進すると同時に液体供給手段47により供給口12から床面に液体を供給し、電動送風機25からの排気により床面を乾かしている間に磨き用清掃体20により床面を磨くようにすれば、より短時間で床面を磨き掃除することが可能になる。
【００４８】
このように、上記第１の実施形態によれば、タンク23に貯留された液体を液体供給手段47により磨き用清掃体20の位置の床面又は磨き用清掃体20の走行方向前方の床面に供給し、液体とともに磨き用清掃体20で床面を掃除した後、電動送風機25からの排気を吹出口11から磨き用清掃体20の走行方向後方の床面に送風することによって床面に供給された液体を乾かすことができる。このため、液体供給手段47から床面へと、比較的多くの液体を供給することができ、液体を用いて床面を効果的に掃除できるとともに、例えば拭きマット27により拭き取る液体の量を低減でき、拭きマット27等が水浸しになりにくく、その交換等の手間が不要、又は交換等の手間を抑制でき、使い勝手が向上する。また、供給する液体の量が少ない場合等において、十分な乾燥を行えば、拭きマット27を用いない構成とすることもできる。
【００４９】
また、磨き用清掃体20よりも後方に拭きマット27を備えることで、掃除機１の本体２が走行されると、磨き用清掃体20が接触した床面を拭きマット27が通過することになる。このため、磨き用清掃体20で水拭きし、拭きマット27で主として床面を乾燥するというように、磨き用清掃体20と拭きマット27とで役割を分担でき、それぞれの役割をより確実に実行できる。また、磨き用清掃体20は磨き専用であるため、仮に液体により水浸しになっても必ずしも交換しなくてもよく、拭きマット27についても、磨き用清掃体20の通過により液体が床面に薄く延ばされて乾きやすい状態となっているので、水浸しとなって交換しなければならなくなる回数を低減できる。
【００５０】
また、拭きマット27が吹出口11よりも走行方向後方に配置されているため、磨き用清掃体20の通過後に残った液体を、まず吹出口11から吹き出される電動送風機25からの排気により乾燥させてから拭きマット27で拭くことができ、床面が濡れたままの状態になりにくいとともに、拭きマット27に吸収される液体を抑制でき、拭きマット27をより水浸しになりにくくすることができる。
【００５１】
さらに、拭きマット27が対をなす駆動輪16間よりも幅広の領域に亘ってこれら駆動輪16の走行方向後方に配置されているので、磨き用清掃体20の通過後に濡れた床面を、この磨き用清掃体20よりも走行方向後方に位置する駆動輪16が走行して駆動輪16が仮に濡れた場合であっても、駆動輪16が走行した床面の位置を拭きマット27が駆動輪16よりも走行方向後方の位置で拭くことができ、駆動輪16によって床面を濡らした状態のままとすることを抑制できる。
【００５２】
電動送風機25は、吸気側が吸込口10と連通するので、吹出口11へと送風する電動送風機25を用いて、吹出口11とは別個の吸込口10から塵埃を吸い込むことができ、１つの掃除機１によって水拭き掃除と吸い込み掃除とを実施できる。また、例えば吹出口11へと送風する電動送風機と、吸込口10から吸い込む電動送風機とを別々に設ける場合と比較して、吸塵と送風とに共通の電動送風機25を利用することで、掃除機１の大型化を避けることができる。
【００５３】
タンク23と集塵部26とのいずれかを本体２に対して取付部33に選択的に着脱可能とすることで、タンク23と集塵部26との両方を同時に搭載する場合と比較して、掃除機１の大型化を避けることができる。
【００５４】
また、集塵部26を取付部33に取り付けた状態で取付部33と供給口12との連通を供給遮断部41により遮断し、タンク23を取付部33に取り付けた状態で取付部33と吸込口10又は電動送風機25の吸気側との連通を吸込遮断部40により遮断するので、集塵部26とタンク23との取付部33への選択的な取り付けのみで、それぞれを用いる掃除形態に適した液体の供給路や風路構成を容易に設定できる。
【００５５】
さらに、本体２の走行速度を、取付部33に対して集塵部26が取り付けられた状態よりも取付部33に対してタンク23が取り付けられた状態で小さくするように走行制御部18により制御することで、磨き用清掃体20により床面を集中的に磨き掃除できる。
【００５６】
液体供給手段47により床面に供給された液体を用いて床面を磨く磨き用清掃体20と、回転しつつ床面に接触してこの床面を掃除する掃除用清掃体21とのいずれかを、本体２の清掃体取付部31に選択的に着脱可能とすることで、床磨きに適した磨き用清掃体20を用いるときには効果的に床磨きでき、吸い込み掃除に適した掃除用清掃体21を用いる時には効果的に吸い込み掃除できる。
【００５７】
また、磨き用清掃体20が床面に対して回転しつつ接触する回転清掃体であるため、回転させることで床面と磨き用清掃体20との接触が増えるので、液体を利用した磨き効果が増す。
【００５８】
磨き用清掃体20を本体２の幅方向に沿って回転軸を有するように配置することで、磨き用清掃体20の回転軸の方向を床面に対して鉛直な方向とする場合と比較して、回転方向の周面により床面を磨くことになるので、磨き用清掃体20の径を必要以上に大きくしなくても、磨き用清掃体20の長さによって床磨きが及ぶ幅方向の範囲を容易に広げることができる。
【００５９】
また、磨き用清掃体20を本体２の幅方向に沿って回転軸を有するように配置する場合、磨き用清掃体20を本体２の幅方向の略中央に配置することが可能になる。この場合、液体による床磨きを本体２の真下で行うことになり、液体を乾燥させやすい位置に吹出口を設けることが容易となる。
【００６０】
このとき、吹出口11から本体２の幅方向の略中央の床面に向かって電動送風機25からの排気を吹き出すことで、磨き用清掃体20の磨き掃除によって濡れた床面の位置に対して、電動送風機25からの排気を効果的に当てることができ、床面を効率よく乾かすことができる。
【００６１】
液体供給手段47による床面への液体の供給量が多いほど吹出口11からの排気量を増加させるように電動送風機25の出力を大きくすることで、液体の乾燥に必要な送風を供給しつつ、省電力を図ることができる。
【００６２】
なお、第１の実施形態では、タンク23と集塵部26とを選択的に着脱可能として、液体を供給しつつ行う水拭き掃除と、床面の塵埃を吸い込んで集塵部26に集積する吸い込み掃除との２つの掃除方式に切り換え可能な掃除機１について説明したが、タンク23と集塵部26との双方が装着した状態となることを可能として、使用者の設定に応じて、水拭き掃除と、吸い込み掃除とを切り換え可能とするものであってもよい。
【００６３】
(第２の実施形態)
次に、図５および図６を参照して、第２の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
本実施形態は、磨き用清掃体20が、上下方向に沿って回転軸を有するものである。
【００６５】
磨き用清掃体20は、図６に示すように、例えば回転軸が本体２の幅方向のいずれか一側に偏って配置されている。本実施形態において、磨き用清掃体20は、本体２の幅方向の一側および他側にそれぞれ配置されている。磨き用清掃体20は、例えば本体２から両側方に突出する位置に配置されている。また、磨き用清掃体20は、例えば障害物等の物体との接触による反力によって本体２からの突出量が小さくなる可動式に構成されていることが好ましい。この場合、磨き用清掃体20は、例えばコイルばね等の付勢手段により、本体２に対して突出する方向に付勢されていることが好ましい。
【００６６】
また、吹出口11は、磨き用清掃体20が偏って配置された本体２の幅方向の一側の床面に向かって電動送風機25からの排気を吹き出すように配置されている。本実施形態において、吹出口11は、一対の磨き用清掃体20のそれぞれの後方の床面に向かって電動送風機25からの排気を吹き出すように配置されている。また、吹出口11は、本体２の幅方向の一側および他側にそれぞれ配置されている。
【００６７】
そして、上記第１の実施形態と同様に、掃除機１は、走行手段３により本体２を床面上で自律走行させつつ、図５(a)に示すように、液体供給手段47により供給口12から床面Ｆに液体Ｌを供給すると、吸い込み掃除のときよりも走行速度を低下させたり、一旦停止させたりしつつ、図５(b)に示すように、その位置を磨き用清掃体20の回転により所定時間磨く。次いで、掃除機１は、図５(c)に示すように、走行手段３により本体２を前進させ、吹出口11から床面Ｆに向かって吹き出す電動送風機25からの排気により、液体Ｌで濡れた床面Ｆを乾かす。そして、掃除機１は、図５(d)に示すように、走行手段３により本体２をさらに前進させ、床面Ｆに液体Ｌの残りがある場合には拭きマット27によって床面Ｆを拭き取る。これらの動作を繰り返し、掃除機１は、走行領域全体、又は走行領域を部分的に磨き掃除する。なお、上記第１の実施形態と同様に、電動送風機25からの排気により床面を乾かすために前進すると同時に液体供給手段47により供給口12から床面に液体を供給し、電動送風機25からの排気により床面を乾かしている間に磨き用清掃体20により床面を磨くようにすれば、より短時間で床面を磨き掃除することが可能になる。
【００６８】
このように、磨き用清掃体20の回転軸が上下方向に沿い、本体２の幅方向のいずれか一側に偏って配置されていることで、磨き用清掃体20による床磨きが及ぶ幅方向の範囲をより広げて、本体２の真下よりも側方に突出した位置で床磨きを行うことも可能となる。
【００６９】
特に、磨き用清掃体20が、本体２の幅方向の両側にそれぞれ配置されていることで、幅方向の広範囲の床面を磨き用清掃体20によって磨き掃除できる。
【００７０】
また、吹出口11から磨き用清掃体20が偏って配置された本体２の幅方向の一側の床面に向かって電動送風機25からの排気を吹き出すことで、磨き用清掃体20の磨き掃除によって濡れた床面の位置に対して、電動送風機25からの排気を効果的に当てることができ、床面を効率よく乾かすことができる。
【００７１】
さらに、磨き用清掃体20を、障害物等の物体との接触による反力によって本体２からの突出量が小さくなる可動式に構成することで、磨き用清掃体20を物体の近傍の床面に位置させることができ、物体の近傍の床面を磨き掃除できる。
【００７２】
(第３の実施形態)
上記第１の実施形態においては、液体を供給しつつ行う水拭き掃除と、床面の塵埃を吸込んで集塵部26に集積する吸い込み掃除との２つの掃除方式に切り換え可能な掃除機１について説明したが、本発明に係る掃除機は、液体を供給しつつ行う水拭き掃除のみを可能とする掃除機１であってもよい。第３の実施形態では、水拭き掃除のみを可能とする掃除機１について説明する。
【００７３】
第３の実施形態に係る掃除機１は、本体２と、本体２を走行させる走行手段３と、床面を掃除する磨き用清掃体20と、液体を貯留するタンク23と、タンク23に貯留された液体を、磨き用清掃体20の位置の床面又は磨き用清掃体20の走行方向前方の床面に供給する液体供給手段47と、電動送風機25と、電動送風機25からの排気を磨き用清掃体20の走行方向後方の床面に向かって吹き出す吹出口11と、を備えるものである。また、拭きマット27を備えることが好ましい。
【００７４】
この水拭き掃除のみを可能とする掃除機である場合、掃除機１は、掃除用清掃体21を備えず、磨き用清掃体20を備えていればよい。したがって、磨き用清掃体20は、清掃体取付部31に対して固設されるものであってもよいが、磨き用清掃体20を新しい磨き用清掃体20に交換可能とするために着脱可能とすることが好ましい。
【００７５】
また、水拭き掃除のみを可能とする掃除機１である場合、掃除機１は、集塵部26を備えず、タンク23を備えていればよい。この場合、上述した集塵部26とタンク23の切り換えのための機構は不要である。タンク23は、取付部33に対して固設されるものであってもよいが、タンク23の清掃等のメンテナンスのために、着脱可能とすることが好ましい。
【００７６】
水拭き掃除のみを可能とする掃除機１である場合、電動送風機25は、塵埃を吸引するためのものではなく、排気を出す目的で使用するものであるので、パワーの小さい電動送風機25を用いることができ、小型軽量の電動送風機25を用いることができる。したがって、掃除機１の小型軽量化を図ることが可能となる。
【００７７】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態において、電動送風機25からの排気の強さは、例えば検出手段５が床面検出手段を備える場合、床面検出手段により検出した床面の材質に応じて設定してもよいし、検出手段５が塵埃量検出手段を備える場合、塵埃量検出手段により検出した塵埃量の多寡又は床面の汚れ具合に応じて設定してもよいし、メモリ52に地図データを記憶している場合には地図データから求められる掃除面積に応じて設定してもよいし、電源部となる電池の残量に応じて設定してもよい。
【００７８】
また、電動送風機25は、吸込口10からの吸い込み専用のもの、吹出口11からの排気専用のものをそれぞれ備える構成としてもよい。
【００７９】
また、電動送風機25は、吹出口11からの排気専用とし、床面の塵埃の掃除は掃除用清掃体21により集塵部26に掻き上げるようにしてもよい。
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら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】
【００８１】
１    自律走行式掃除機
２    本体
３    走行手段
10    吸込口
11    吹出口
12    供給口
18    走行制御手段である走行制御部
20    清掃体としての磨き用清掃体
21    清掃体としての掃除用清掃体
23    タンク
25    電動送風機
26    集塵部
27    後方清掃体としての拭きマット
31    清掃体取付部
33    取付部
40    吸込遮断部
41    供給遮断部
47    液体供給手段
【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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