(57)【要約】【課題】本発明の目的は駆動輪を備えた本体を小型化して、清掃エリアに置かれた器物や家具の狭い隙間にも自在に進入して清掃能力を向上させた掃除ロボットを提供することである。また、本発明の別の目的は、充電ステーション等の特定処理位置に自走する際に、該狭い隙間があっても該特定処理位置に自在に進入して充電等の特定処理を確実に行える掃除ロボットシステムを提供することである。【解決手段】掃除ロボット１は、本体部２に取着されたモップ清掃部材３を走行方向に交差する向き（本体部２に対し略Ｔ字形に）に保持して自動走行しながら清掃を行う。清掃エリア内に障害物を検出した場合に、モップ清掃部材３の向きは自動走行が妨げられない向き（９０度変更）に変更される。【選択図】図１
2015070922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪及び前記駆動輪を駆動する駆動モータを備えた本体部と、前記本体部に設けた制御手段とを備え、前記制御手段によって前記駆動モータを駆動制御して自動走行可能にした掃除ロボットにおいて、走行方向に対しての向きが変更自在に前記本体部に取着された長手状払拭部材と、走行時に前記長手状払拭部材に干渉して該走行の妨げになる障害物を検出する検出手段とを有し、前記制御手段は、前記走行方向に交差する向きに前記長手状払拭部材を保持して自動走行する自動走行実行手段と、前記障害物を検出した場合に、前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更する変更手段とを含むことを特徴とする掃除ロボット。
【請求項２】
前記変更手段により、前記長手状払拭部材の長手方向の向きを前記走行方向側に切り換える請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項３】
前記長手状払拭部材を前記変更に応じて前記本体部の下部において回動可能に前記本体部に取着し、前記下部に前記長手状払拭部材の回動を妨げない空所を設けた請求項１又は２に記載の掃除ロボット。
【請求項４】
前記本体部は前記走行方向に対し突出した突状形状部を有し、前記検出手段を少なくとも前記突状形状部の側部に設けた請求項１、２又は３に記載の掃除ロボット。
【請求項５】
前記自動走行実行手段により、前記長手状払拭部材の両端部を前記本体部の両側部より外側に張り出させた掃除実行状態に前記長手状払拭部材の向きを保持して自動走行し、前記変更手段により、前記両端部が前記両側部より外側に張り出さない障害回避状態に前記長手状払拭部材の向きを変更する請求項１〜４のいずれかに記載の掃除ロボット。
【請求項６】
前記長手状払拭部材は基部と、前記基部に植設された払拭体とを備え、前記基部に脱着自在に取着される取付材と、前記取付材に立設した回動軸材と、前記回動軸材を前記本体部に回動可能に取着した状態において前記回動軸材を回動させる回動手段とを有し、前記変更手段により、前記回動手段を駆動して前記長手状払拭部材の向きを変更する請求項１〜５のいずれかに記載の掃除ロボット。
【請求項７】
少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、外部電源装置の位置を検出する外部電源検出手段とを備え、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記外部電源装置の位置を検出して、該位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした、請求項１〜６のいずれかに記載の掃除ロボット。
【請求項８】
塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置の位置を検出する集塵装置検出手段を備え、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵装置の位置を検出して、該位置に走行する払拭部材清掃実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記集塵装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした、請求項１〜７のいずれかに記載の掃除ロボット。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の掃除ロボットと、電源位置情報が出力可能で、且つ前記掃除ロボットに電源供給が可能な外部電源装置とを有し、少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、前記電源位置情報を受信する電源位置情報受信手段とを前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記電源位置情報に基づいて前記外部電源装置の位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした、ことを特徴とする掃除ロボットシステム。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の掃除ロボットと、集塵位置情報が出力可能で、且つ塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置とを有し、前記集塵位置情報を受信する集塵位置情報受信手段を前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵位置情報に基づいて前記集塵装置の位置に走行する再生走行実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にしたことを特徴とする掃除ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動走行しながら清掃可能な掃除ロボットと、該掃除ロボットを有した掃除ロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、居室等の清掃を自動的に行う掃除ロボットが使用されている。従来の掃除ロボットは、例えば、特許文献１に開示されているように、車輪を駆動モータにより駆動して自走する自走機能に加え、本体内に塵埃を吸引する吸引清掃機能を備えていた。また、例えば、特許文献２に開示されているように、充電不足になると、充電ステーションに自動的に移動して充電する自動充電機能を備えた掃除ロボットも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３４８６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の掃除ロボットは、自走しながら吸引清掃して回収した塵埃を本体内に収納する構成になっているため、本体内における塵埃の回収容積が少ないと頻繁に回収物を廃棄する手間を要した。塵埃の回収容積を大きくすると、本体が大きくなるため、床面に置かれた器物（例えば、家電製品、室内備品）や家具の狭い隙間に進入して清掃するのが困難となり、清掃できないエリアが増加する問題があった。殊に、充電ステーションに自動的に移動して充電する自動充電機能を備えた場合にあっては、該充電ステーションに向かって移動するときに、器物や家具等が障害となって該充電ステーションに到達できないという事態も生ずるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、駆動輪を備えた本体を小型化して、清掃エリアに置かれた器物や家具の狭い隙間にも自在に進入して清掃能力を向上させた掃除ロボットを提供することである。本発明の別の目的は、充電ステーション等の特定処理位置に自走する際に、該狭い隙間があっても該特定処理位置に自在に進入して充電等の特定処理を確実に行える掃除ロボットシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の第１の形態は、駆動輪及び前記駆動輪を駆動する駆動モータを備えた本体部と、前記本体部に設けた制御手段とを備え、前記制御手段によって前記駆動モータを駆動制御して自動走行可能にした掃除ロボットにおいて、走行方向に対しての向きが変更自在に前記本体部に取着された長手状払拭部材と、走行時に前記長手状払拭部材に干渉して該走行の妨げになる障害物を検出する検出手段とを有し、前記制御手段は、前記走行方向に交差する向きに前記長手状払拭部材を保持して自動走行する自動走行実行手段と、前記障害物を検出した場合に、前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更する変更手段とを含む掃除ロボットである。
【０００７】
本発明の第２の形態は、前記変更手段により、前記長手状払拭部材の長手方向の向きを前記走行方向側に切り換える掃除ロボットである。
【０００８】
本発明の第３の形態は、前記長手状払拭部材を前記変更に応じて前記本体部の下部において回動可能に前記本体部に取着し、前記下部に前記長手状払拭部材の回動を妨げない空所を設けた掃除ロボットである。
【０００９】
本発明の第４の形態は、前記本体部は前記走行方向に対し突出した突状形状部を有し、前記検出手段を少なくとも前記突状形状部の側部に設けた掃除ロボットである。
【００１０】
本発明の第５の形態は、前記自動走行実行手段により、前記長手状払拭部材の両端部を前記本体部の両側部より外側に張り出させた掃除実行状態に前記長手状払拭部材の向きを保持して自動走行し、前記変更手段により、前記両端部が前記両側部より外側に張り出さない障害回避状態に前記長手状払拭部材の向きを変更する掃除ロボットである。
【００１１】
本発明の第６の形態は、前記長手状払拭部材は基部と、前記基部に植設された払拭体とを備え、前記基部に脱着自在に取着される取付材と、前記取付材に立設した回動軸材と、前記回動軸材を前記本体部に回動可能に取着した状態において前記回動軸材を回動させる回動手段とを有し、前記変更手段により、前記回動手段を駆動して前記長手状払拭部材の向きを変更する掃除ロボットである。
【００１２】
本発明の第７の形態は、少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、外部電源装置の位置を検出する外部電源検出手段とを備え、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記外部電源装置の位置を検出して、該位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした掃除ロボットである。
【００１３】
本発明の第８の形態は、塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置の位置を検出する集塵装置検出手段を備え、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵装置の位置を検出して、該位置に走行する払拭部材清掃実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記集塵装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした掃除ロボットである。
【００１４】
本発明の第９の形態は、第１〜第６のいずれかの形態に係る掃除ロボットと、電源位置情報が出力可能で、且つ前記掃除ロボットに電源供給が可能な外部電源装置とを有し、少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、前記電源位置情報を受信する電源位置情報受信手段とを前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記電源位置情報に基づいて前記外部電源装置の位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした掃除ロボットシステムである。
【００１５】
本発明の第１０の形態は、第１〜第６のいずれかの形態に係る掃除ロボットと、集塵位置情報が出力可能で、且つ塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置とを有し、前記集塵位置情報を受信する集塵位置情報受信手段を前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵位置情報に基づいて前記集塵装置の位置に走行する再生走行実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にした掃除ロボットシステムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の形態によれば、前記自動走行実行手段により、前記走行方向に交差する向きに前記長手状払拭部材を保持して自動走行しながら前記本体部に取着された前記長手状払拭部材により清掃可能であり、前記変更手段により、前記障害物を検出した場合に、前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更することができる。従って、本形態においては、清掃した塵埃を収納する収納部や塵埃を該収納部に吸引する吸引機構を設けなくて済むので、前記本体部には前記駆動輪、前記駆動輪の駆動機構及び前記制御手段を少なくとも収容可能な大きさに小型化することができる。しかも、本形態に係る掃除ロボットは、自動走行中に清掃エリアに前記障害物があっても前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更するので、前記障害物との干渉（走行を妨げる接触、衝突、引っ掛け等）を回避して器物や家具の狭い隙間にも自在に進入できて清掃ロスを少なくして清掃能力の向上を図ることができる。
【００１７】
前記長手状払拭部材の払拭材には、パイル、スポンジ、不織紙、タオル等を使用することができる。前記長手状払拭部材としては、舌片状板材や棒状体等の軸材に対し払拭材を挿脱自在、あるいはループ部と鉤部からなるファスナー体により脱着可能にしたモップ形体、払拭材を把持するクリップ様の把持体等を使用することができる。特に、本発明はレンタル用掃除ロボットに好適であり、ダストコントロール製品の一つとしてモップ部分の払拭材を定期的に回収可能にしてレンタルすることができる。前記長手状払拭部材に例えば、パイルの外糸を備えたモップ形体を使用するときに前記長手状払拭部材の向きを変更した場合、該変更時に外糸が前記本体部よりはみだしていても該外糸自体が可撓性を有するので、前記障害物に沿って支障なく通過することができる。
【００１８】
本発明に係る掃除ロボットの自動走行機能は、例えば、走行距離、走行方向、及び／又は清掃エリアの境界を検知して、該境界付近において方向転換して全エリアを自動走行する機能である。係る自動走行機能には、例えば、本出願人が既に、特開２０１１−５６１２３号公報又は特開２０１３−４１５０６号公報により公開している掃除ロボットの走行制御技術等を使用することができる。
本形態に係る掃除ロボットは、前記駆動輪の回転駆動により前進又は後退して走行しながら前記長手状払拭部材に被清掃面上の塵埃を吸着させたり、前記長手状払拭部材により塵埃を掻き集めたりして掃除するので、前記長手状払拭部材が前記駆動輪に対して前側又は後側のいずれの位置にあっても該掃除のための自動走行が可能である。
【００１９】
前記検出手段は、清掃エリア内に点在する器物等の障害物を検出ための障害物検出センサにより構成することができる。
本発明に係る掃除ロボットを、清掃エリア内を隅々まで走行させるためには、壁や扉等のエリア境界を検知するための前方障害検知センサを前記本体部に設けることができる。
前記検出手段と前方障害検知センサは、夫々別個に、例えば、前記本体部の側部、前部に設けることができる。また、前方障害検知センサを前記検出手段としても兼用するようにしてもよい。
障害物検出センサや前方障害検知センサには、赤外線センサ、超音波センサ、光センサ等の非接触センサ又は接触子を備えた接触センサ等を使用することができる。
【００２０】
本発明の第２の形態によれば、前記変更手段により、前記長手状払拭部材の長手方向の向きを前記走行方向側に切り換えるので、自動走行中に清掃エリアに前記障害物があっても確実に前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更することができ、清掃エリア内を隈なく自動走行して清掃能力の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の第３の形態によれば、前記長手状払拭部材を前記変更に応じて前記本体部の下部において回動可能に前記本体部に取着し、前記下部に前記長手状払拭部材の回動を妨げない空所を設けたので、前記障害物の検出時に前記空所内に収まるように前記長手状払拭部材の向きを変更して自動走行を円滑に実行することができ、清掃能力の向上を図ることができる。
前記空所内に収まるように前記長手状払拭部材の向きを変更する変更態様として、前記長手状払拭部材全体を前記本体部に隠れるようにするだけでなく、走行方向と逆側には自動走行に支障が生じないので、前記長手状払拭部材の一部が該逆側に露出して収めるようにすることができる。特に、前記長手状払拭部材に例えば、可撓性を有するパイルの外糸を備えたモップ形体を使用するときには、外糸が前記障害物に沿って変形可能であり、外糸を前記本体部横側よりはみ出させた状態で収めるようにしてもよい。
【００２２】
本発明における前記本体部の形状として、円盤形状や矩形形状を使用できるだけでなく、前記空所領域を大きく確保する観点からも、前記本体部を全長が横幅より大きい形状、例えば、平面視の形状が長方形、長円形、ティアドロップ形、オタマジャクシ形、柄杓形等を使用することができる。
【００２３】
本発明の第４の形態によれば、前記本体部は前記走行方向に対し突出した突状形状部を有し、前記検出手段を少なくとも前記突状形状部の側部に設けたので、前記障害物となる器物や家具等の狭い隙間を確実に検出して、前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更することができ、清掃ロスを少なくして清掃能力の向上を図ることができる。
【００２４】
本発明の第５の形態によれば、前記自動走行実行手段により、前記長手状払拭部材の両端部を前記本体部の両側部より外側に張り出させた掃除実行状態に前記長手状払拭部材の向きを保持して自動走行するので、該自動走行に伴って前記本体部の幅員を超える幅域を前記長手状払拭部材により効率的に掃除することができる。しかも、本形態において、前記変更手段により、前記両端部が前記両側部より外側に張り出さない障害回避状態に前記長手状払拭部材の向きを変更するので、前記長手状払拭部材の向きを自動走行が妨げられない向きに変更することができ、清掃ロスを少なくして清掃能力の向上を図ることができる。
【００２５】
本発明の第６の形態によれば、前記長手状払拭部材は基部と、前記基部に植設された払拭体とを備え、前記基部に脱着自在に取着される取付材と、前記取付材に立設した回動軸材と、前記回動軸材を前記本体部に回動可能に取着した状態において前記回動軸材を回動させる回動手段とを有し、前記変更手段により、前記回動手段を駆動して前記長手状払拭部材の向きを変更するので、自動走行しながら前記回動手段を駆動制御することにより前記長手状払拭部材の向きを円滑に自動変更することができ、清掃ロスを少なくして清掃能力の向上を図ることができる。特に、本発明に係る掃除ロボットは前記本体部の清掃を要しないため、モップ等の払拭体のみの取替だけ再生使用が可能になるので、前記長手状払拭部材として、例えば、キャンバスの前記基部にパイル等の外糸を植設したモップ形体を使用することにより、ダストコントロール製品の一つとしてモップ部分の払拭材を定期的に回収可能にしてレンタルできる、清掃能力に優れたレンタル用掃除ロボットを実現することができる。
【００２６】
本発明の第７の形態は、清掃機能以外の特定処理を行う特定処理機能の一つとして、少なくとも前記駆動モータの駆動電源の充電制御機能を備えた掃除ロボットに関する発明である。即ち、本発明の第７の形態によれば、少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、外部電源装置の位置を検出する外部電源検出手段とを備え、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記外部電源装置の位置を検出して、該位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にしたので、前記充電走行実行手段により前記外部電源装置の位置を検出して移動し、該位置において前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行うことができる。従って、本形態においては、前記外部電源装置の位置を検出して該位置に走行移動する過程においても、前記障害物となる器物や家具等の狭い隙間を検出して、前記長手状払拭部材の向きを該走行移動が妨げられない向きに変更することができるので、不要な迂回動作を行わずに済み、走行ロスを極力少なくした最善の道程を経て速やかに充電を行え、充電不能等による不測の事態を生じることなく円滑な清掃処理を持続し得る掃除ロボットを実現することができる。
【００２７】
前記充電池の充電要否の判定は、例えば、前記制御手段に含まれるタイマにより任意又は固定的に設定される設定時間を計時して該設定時間のタイムアップに基づいて決定したり、清掃実行の実行回数が設定回数に達したことに基づいて決定したり、あるいは、前記充電池の充電量を検知して充電要否を判定して行うことができる。更に、清掃エリア内の清掃を１回完了する毎に充電要とすることができる。
【００２８】
本発明の第８の形態は、特定処理機能の一つとして前記長手状払拭部材の清掃（再生）を行える再生処理機能を備えた掃除ロボットに関する発明である。即ち、本発明の第８の形態によれば、塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置の位置を検出する集塵装置検出手段を備え、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵装置の位置を検出して、該位置に走行する払拭部材清掃実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記集塵装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にしたので、前記再生制御手段により前記集塵装置の位置を検出して移動し、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行うことができる。従って、本形態においては、前記集塵装置の位置を検出して該位置に走行移動する過程においても、前記障害物となる器物や家具等の狭い隙間を検出して、前記長手状払拭部材の向きを該走行移動が妨げられない向きに変更することができるので、不要な迂回動作を行わずに済み、走行ロスを極力少なくした最善の道程を経て速やかに再生を行え、再生不能等による不測の事態を生じることなく円滑な清掃処理を持続し得る掃除ロボットを実現することができる。
【００２９】
前記再生の要否判定は、例えば、前記制御手段に含まれるタイマにより任意又は固定的に設定される設定時間を計時して該設定時間のタイムアップに基づいて決定したり、清掃実行の実行回数が設定回数に達したことに基づいて決定したり、あるいは、前記長手状払拭部材に付着した塵埃の付着量を検知して再生要否を判定して行うことができる。
【００３０】
前記駆動輪の回転駆動は、平坦度の高い床面（例えば、フローリング床面、フロアタイル床面、コンクリート床面等）における自動走行に好適である。例えば、フローリング床面にカーペット類やマット類の敷物が置かれると、該敷物の厚さや表面の凹凸度合いによっては自動走行に支障が生ずるおそれがある。そこで、本発明に係る掃除ロボットに、上記の充電ないし再生の特定処理機能の他に、前記本体部下方の床面状況を検知し得る下方検知センサ（例えば、赤外線センサ、カラーセンサ等）を設けて、該敷物とフローリング床面との境界を識別し、該境界に近づいたときには該敷物内に進入しないようにフローリング床面側に回避動作させる下方障害回避機能を具備させることができる。
また、床面に段差部分（例えば、玄関口）がある場合には、自動走行に支障が生ずるおそれがあるので、本発明に係る掃除ロボットに、特定処理機能の一つとして、前記本体部下方の段差状況を検知し得る段差検知センサ（例えば、赤外線センサ、光センサ等）を設けて、該段差部分とフローリング床面との境界を識別し、該境界に近づいたときには該段差部分に進入しないようにフローリング床面側に回避動作させる段差障害回避機能を具備させることができる。
【００３１】
本発明の第９の形態は、掃除ロボットと外部電源装置とを通信可能にしてなる掃除ロボットシステムに関する発明である。
本発明の第９の形態によれば、前記第１〜第６のいずれかの形態に係る掃除ロボットと、電源位置情報が出力可能で、且つ前記掃除ロボットに電源供給が可能な外部電源装置とを有し、少なくとも前記駆動モータに駆動電源を供給する充電池と、前記電源位置情報を受信する電源位置情報受信手段とを前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記充電池の充電を行う場合に、前記電源位置情報に基づいて前記外部電源装置の位置に走行する充電走行実行手段と、前記外部電源装置の位置に走行して、前記外部電源装置の電源出力端子に前記充電池の電源入力端子に接続して前記充電池の充電を行う充電制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にすることができる。従って、本形態においては、前記電源位置情報に基づいて前記外部電源装置に走行移動する過程においても、前記障害物となる器物や家具等の狭い隙間を検出して、前記長手状払拭部材の向きを該走行移動が妨げられない向きに変更することができるので、不要な迂回動作を行わずに済み、走行ロスを極力少なくした最善の道程を経て速やかに充電を行え、充電不能等による不測の事態を生じることなく前記掃除ロボットによる円滑な清掃処理を持続し得る掃除ロボットシステムを実現することができる。
【００３２】
前記充電池の充電要否を判定する充電要否判定手段は、前記掃除ロボット又は前記外部電源装置に設けることができる。前記掃除ロボットにおいて該判定を行う場合には、例えば、前記制御手段に含まれるタイマにより任意又は固定的に設定される設定時間を計時して該設定時間のタイムアップに基づいて充電要を決定したり、清掃実行の実行回数が設定回数に達したことに基づいて充電要を決定したり、あるいは、前記充電池の充電量を検知して充電要否を判定することができる。更に、清掃エリア内の清掃を１回完了する毎に充電要とすることができる。  前記外部電源装置に前記充電要否判定手段を設ける場合には、例えば、前記外部電源装置内蔵のタイマにより、前回充電したときから計時して所定時間の経過有無に基づいて、あるいは所定の設定時刻の到来有無などにより充電要否を判定して、該経過等により前記掃除ロボットに充電指示を与える充電指示機能を前記外部電源装置に具備させることができる。
【００３３】
本発明の第１０の形態は、掃除ロボットと集塵装置とを通信可能にしてなる掃除ロボットシステムに関する発明である。
本発明の第１０の形態によれば、前記第１〜第６のいずれかの形態に係る掃除ロボットと、集塵位置情報が出力可能で、且つ塵埃を吸引する吸引口を備えた集塵装置とを有し、前記集塵位置情報を受信する集塵位置情報受信手段を前記掃除ロボットに設け、前記制御手段は、前記長手状払拭部材の清掃を行う場合に、前記集塵位置情報に基づいて前記集塵装置の位置に走行する再生走行実行手段と、前記集塵装置の位置に走行して、前記長手状払拭部材を前記吸引口に接近又は進入させて、前記長手状払拭部材に付着した塵埃を前記吸引口より吸引させて前記長手状払拭部材の再生を行う再生制御手段とを含み、前記外部電源装置の位置に走行する際に前記変更手段により前記長手状払拭部材の向きを変更可能にすることができる。従って、本形態においては、前記集塵位置情報に基づいて前記集塵装置に走行移動する過程においても、前記障害物となる器物や家具等の狭い隙間を検出して、前記長手状払拭部材の向きを該走行移動が妨げられない向きに変更することができるので、不要な迂回動作を行わずに済み、走行ロスを極力少なくした最善の道程を経て速やかに再生を行え、再生不能等による不測の事態を生じることなく前記掃除ロボットによる円滑な清掃処理を持続し得る掃除ロボットシステムを実現することができる。
【００３４】
前記長手状払拭部材の再生要否を判定する再生要否判定手段は、前記掃除ロボット又は前記集塵装置に設けることができる。前記掃除ロボットにおいて該判定を行う場合には、例えば、前記制御手段に含まれるタイマにより任意又は固定的に設定される設定時間を計時して該設定時間のタイムアップに基づいて再生要を決定したり、清掃実行の実行回数が設定回数に達したことに基づいて再生要を決定したり、あるいは、前記長手状払拭部材に付着した塵埃の付着量を検知して再生要否を判定して行うことができる。
前記集塵装置に前記再生要否判定手段を設ける場合には、例えば、前記集塵装置内蔵のタイマにより前回再生を実行したときから計時して所定時間の経過有無に基づいて、あるいは所定の設定時刻の到来有無などにより再生要否を判定して、該経過により前記掃除ロボットに再生指示を与える再生指示機能を前記集塵装置に具備させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態である掃除ロボット１を含む掃除ロボットシステム構成を示す外観構成図である。
【図２】掃除ロボット１の外観図である。
【図３】掃除ロボット１の水平断面構造図である。
【図４】掃除ロボット１の縦断面構造図である。
【図５】掃除ロボット１を含む掃除ロボットシステムの制御ブロック図である。
【図６】掃除ロボット１のモップ回動機構に用いる回動軸３５の部分縦断面図（６Ａ）、掃除ロボット１のモップ清掃部材３に用いる長手状軸片３６の側面図（６Ｂ）、長手状軸片３６の平面図（６Ｃ）及びモップ清掃部材３のモップ３７の平面図（６Ｄ）である。
【図７】前記掃除ロボットシステムに含まれる集塵装置４の縦断面図である。
【図８】掃除ロボット１の制御部１００による主要な制御処理を示すフローチャートである。
【図９】制御部１００による清掃処理を示すフローチャートである。
【図１０】制御部１００による前方障害回避処理を示すフローチャートである。
【図１１】制御部１００によるモップ障害回避処理を示すフローチャートである。
【図１２】制御部１００による下方障害回避処理を示すフローチャートである。
【図１３】制御部１００による充電処理を示すフローチャートである。
【図１４】制御部１００によるモップ再生処理の一部を示すフローチャートである。
【図１５】前記モップ再生処理の一部を示すフローチャートである。
【図１６】制御部１００による反転旋回を説明するための図である。
【図１７】制御部１００による所定角度変更を説明するための図である。
【図１８】制御部１００によるモップ回動動作を説明するための図である。
【図１９】制御部１００による前進走行動作を説明するための図である。
【図２０】掃除ロボット１による清掃処理を行う居室のレイアウト図である。
【図２１】別の実施例のモップ取着構造を示す図である。
【図２２】更に別の実施例のモップ取着構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の一実施形態に係る掃除ロボット１を、図面を参照して、以下に説明する。
図１は掃除ロボット１を含む掃除ロボットシステム構成を示す。
掃除ロボット１は本体部２とモップ清掃部材３を有する。掃除ロボット１はモップ清掃部材３による清掃機能に加え、充電位置移動機能と、モップ清掃部材３の再生（清掃）位置移動機能とを備える。清掃機能の実行時には、掃除ロボット１は本体部２を先頭にしてモップ清掃部材３を床面に接触させながら前進可能になっている。本実施形態は、掃除ロボット１と、モップ清掃部材３の再生処理が可能な集塵装置４と、掃除ロボット１に充電可能な充電装置５により構成された掃除ロボットシステムの一構成例である。
【００３７】
図２は掃除ロボット１の外観を示す。図３及び図４は夫々、掃除ロボット１の水平断面構造、縦断面構造を示す。図４は図３のＡ−Ａ方向の縦断面構造に相当し、また、図３は図４のＢ−Ｂ方向の横断面構造に相当する。図５は掃除ロボット１を含む掃除ロボットシステムの制御ブロック図を示す。
【００３８】
本体部２は各種部材を実装した前方底板８及び後方底板３２、後方底板３２を覆う長手状カバー部材７、前方底板８全体と長手状カバー部材７の一端部を覆う略椀状カバー部材６を有する。略椀状カバー部材６は一端側が注ぎ口様に開放された略椀形状を有する。長手状カバー部材７は一端側が開放された略舟形形状を有する。略椀状カバー部材６及び長手状カバー部材７は強化プラスチック材により成形加工された部材からなる。略椀状カバー部材６及び長手状カバー部材７は薄肉板金加工により形成されてもよい。略椀状カバー部材６及び長手状カバー部材７を別部材で構成せずに、これらカバー部材を一体成形した１つのカバー部材を使用することができる。
【００３９】
前方底板８は全体として略円形形状を有し、中央部より丸型前方部分側に略半円状の切り欠き部２４が形成されている。切り欠き部２４には底板全体より下方に位置する段差部分９が設けられている。
【００４０】
後方底板３２は略長方形形状を有する。後方底板３２の前端部は前方底板８の後方部分と連結板１９を介してビス止めされ、後方底板３２は前方底板８に固定され、該固定状態全体として平面視柄杓形を形成している。
前方底板８及び後方底板３２を分離して連結せずに、これら底板を一体成形し１枚の底板を使用することができる。前方底板８及び後方底板３２は強化プラスチック材により成形加工された部材からなる。前方底板８及び後方底板３２は薄肉板金加工により形成されてもよい。
【００４１】
前方底板８及び後方底板３２の各外周部分には、夫々、略椀状カバー部材６、長手状カバー部材７を装着可能にする係合突起２５が突設されている。前方底板８において、最前端に１個の係合突起２５と、両側部に計４個の係合突起２５が形設されている。略椀状カバー部材６の裏側端面には前方底板８の各係合突起２５に嵌合可能な係合穴が５個穿設されている。略椀状カバー部材６の係合穴を夫々対応する前方底板８の係合突起２５を嵌合させることにより、略椀状カバー部材６を前方底板８の実装部材を覆うように係着される。
【００４２】
後方底板３２において、最後端に１個の係合突起２５と、両側部に計４個の係合突起２５が形設されている。長手状カバー部材７の裏側端面には後方底板３２の各係合突起２５に嵌合可能な係合穴が５個穿設されている。長手状カバー部材７の係合穴を夫々対応する後方底板３２の係合突起２５を嵌合させることにより、長手状カバー部材７を後方底板３２の実装部材を覆うように係着される。なお、略椀状カバー部材６の係着は、長手状カバー部材７を後方底板３２に係着した状態で行われ、略椀状カバー部材６を前方底板８に係着することにより、略椀状カバー部材６の開放部分側で長手状カバー部材７の前端部分も蓋う状態になる。略椀状カバー部材６、長手状カバー部材７の装着には、係合突起と穴による係着手段以外にビス止め等の係着手段を使用することができる。
【００４３】
掃除ロボット１は走行の妨げになる障害物を検知する３種の障害物検知機能を有する。一つは前進走行自体の妨げになる直進方向又は斜め前方方向の障害を検知する前方障害検知機能である。二つ目は清掃エリアにある器物間、器物と壁との隙間が小さいときに、モップ清掃部材３が器物や壁に干渉（接触、引っ掛け等）して走行不能になるおそれがある障害を検知するモップ障害検知機能である。三つ目は段差部又はカーペット、絨毯、マット等の敷物により、走行不能に陥ったり転倒したりするおそれがある障害を検知する下方障害検知機能である。
【００４４】
略椀状カバー部材６の円弧状先頭部分の中心部には前方障害検知センサＤ１用の貫通穴部Ｈ１が穿設されている。貫通穴部Ｈ１の下方で左右両側近傍には、充電用入力端子の電極部Ｔ１、Ｔ２が露出して配設されている。該先頭部分の斜め前方の側部には、側方障害検知センサＤ２、Ｄ３用の貫通穴部Ｈ２が一対、穿設されている。該先頭部分の横側部には、側方障害検知センサＤ４、Ｄ５用の貫通穴部Ｈ３が一対、穿設されている。前方障害検知センサＤ１及び側方障害検知センサＤ２〜Ｄ５は赤外線センサにより構成されている。赤外線センサによる受光により壁面、柱材等の前方障害を検知することができる。前方障害検知センサＤ１及び側方障害検知センサＤ２、Ｄ３は前方障害検知機能に使用され、側方障害検知センサＤ４、Ｄ５はモップ障害検知機能に使用される。
【００４５】
前方障害検知センサＤ１及び側方障害検知センサＤ２〜Ｄ５は、夫々の貫通穴部に対応する略椀状カバー部材６の内側に、赤外線の投受光が可能に固着して取り付けられている。該固着はビス止めにより行われている。該固着は半田付けや接着等によっても可能である。各貫通穴部は穿設により空洞になっている。各貫通穴部に保護用の透明部材を埋設するようにしてもよい。
【００４６】
前方底板８の前端部には、３個の下方障害検知センサ２６〜２８が固着して取り付けられている。該固着はビス止めにより行われている。該固着は半田付けや接着等によっても可能である。下方障害検知センサ２６は前端中心位置に取り付けられている。下方障害検知センサ２７、２８は夫々、切り欠き部２４より外側で、下方障害検知センサ２６より内側に取り付けられている。各下方障害検知センサの取付位置には貫通穴部３４が穿設されている。本実施形態ではフローリング床面を掃除ロボット１の走行面に設定されている。下方障害検知センサ２６〜２８は赤外線センサにより構成されている。下方障害検知センサ２６〜２８は各取付位置の貫通穴部３４を通じて赤外線の投受光が可能になっている。掃除ロボット１が床面の段差に近づいたときには、下方障害検知センサ２６〜２８が受光する反射光量が減退して、該段差の存在を検知することができる。掃除ロボット１は、該段差部分とフローリング床面との境界を識別し、該境界に近づいたときには該段差部分に進入しないようにフローリング床面側に回避動作させる段差障害回避機能を具備している。
【００４７】
また、掃除ロボット１が床面の敷かれた絨毯類、マット類、カーペット類等の敷物に近づいたときには、下方障害検知センサ２６〜２８が受光する反射光量が減退して、該敷物の存在を検知することができる。掃除ロボット１は、該敷物とフローリング床面との境界を識別し、該境界に近づいたときには該敷物に進入しないようにフローリング床面側に回避動作させる敷物障害回避機能も具備している。
【００４８】
前方底板８の前端部の前端中心位置には、充電位置移動機能及び再生位置移動機能のためのカラーセンサＤ６が固着して取り付けられている。該固着はビス止めにより行われている。該固着は半田付けや接着等によっても可能である。カラーセンサＤ６の取付位置には貫通穴部３３が穿設されている。カラーセンサＤ６は貫通穴部３３を通じて反射光の受光が可能になっている。
【００４９】
カラーセンサＤ６は走行床面（フローリング床面）領域と、それ以外の領域を色識別するためのＲＧＢカラーセンサにより構成されている。該ＲＧＢカラーセンサは波長範囲（３８０〜７８０ｎｍ）の可視光領域を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の夫々の色信号に分けて検出して色識別信号を出力することができる。
【００５０】
段差部分９には、１対の車輪（駆動輪）Ｗ１、Ｗ２と、各車輪を夫々、独立駆動する小型ＤＣモータの駆動モータＭ１、Ｍ２が配設されている。駆動モータＭ１、Ｍ２は、本体部２の長手方向の中心線を対称軸にして段差部分９上に固着されている。該固着はビス止めにより行われている。各モータ軸２０、２１の各外端部に車輪Ｗ１、Ｗ２が切り欠き部２４より露出して配置されている。駆動モータＭ１、Ｍ２には夫々、各モータ軸２０、２１の回転数から走行距離を計測して走行距離信号を出力する走行距離計ｍ１、ｍ２が内蔵されている。走行距離計ｍ１、ｍ２をモータ内蔵せず、各モータ軸２０、２１に近接して配設することができる。掃除ロボット１は駆動モータＭ１、Ｍ２を夫々、独立駆動して、各モータの同時駆動、回転速度差の付加、駆動停止により、直進、方向変更、旋回の各駆動動作を行うことができる。各車輪２は各モータ軸２０、２１の外端部に固着した円板２２にドーナツ状のタイヤゴム材２３を外嵌して構成されている。
【００５１】
後方底板３２には、制御回路基板を含む制御ケース体１０、充電池１２、１３を収容した電池ケース体１４及びモップ清掃部材３の向きを変更させるモップ回動機構が実装されている。制御ケース体１０と電池ケース体１４は夫々、ビス止めにより固着されている。後方底板３２の中央部には、スライドスイッチからなる電源スイッチ１１１が実装されている。電源スイッチ１１１のスライド操作部分は、該実装位置に穿設された開口部１１１ａに内設されており、使用者の指操作による電源のＯＮ／ＯＦＦの切換が可能になっている。
【００５２】
モップ回動機構は、後方底板３２の後部側に配設され、回動モータ１５及び回動軸受部材１６を有している。回動モータ１５は小型ＤＣモータにより構成され、後方底板３２にビス止めして固着されている。回動モータ１５の回転軸３０には駆動歯車１７が取着されている。
図６の（６Ａ）はモップ回動機構の回動軸３５を示す。
回動軸受部材１６には回動軸３５が挿着されている。回動軸３５の頭部には、螺子部（図示せず）が形成されていて、該螺子部を介して回動歯車１８がビス止めにより固着されている。回動歯車１８は駆動歯車１７と噛み合う状態で配置されており、回動モータ１５の駆動により駆動歯車１７と噛合した回動歯車１８が回転して、回動軸受部材１６の中心軸回りに回動軸３５を回動させることができる。回動軸３５の中間部には浅い嵌合溝３５ｄが形成されており、回動軸受部材１６の内側の突起が嵌合溝３５ｄに嵌められることにより、駆動歯車１７と回動歯車１８の噛合状態を保持するように脱落防止機能として作用する。回動歯車１８の下側で、回動軸受部材１６の上部には回動軸３５の回転角を検出するためのポジショニングセンサ１０７が取着されている。ポジショニングセンサ１０７は回動軸３５の回動量に応じて抵抗値が変化して、回転角信号を出力する抵抗型ポジショニングセンサである。ポジショニングセンサ１０７の回転角信号により回動軸３５の回動量が検出可能になっており、該回転角信号の検出に基づいて回動モータ１５の駆動制御が行われる。ポジショニングセンサ１０７の回転角検出を行わずに、回動モータ１５のパルス駆動により回動軸３５の回動量を制御するようにしてもよい。
【００５３】
図６の（６Ｂ）及び（６Ｃ）はモップ清掃部材３と回動軸３５下端とを連結するために用いる連結構成部材を示す。同図（６Ｄ）はモップ清掃部材３のモップ３７を示す。
モップ清掃部材３は、モップ３７と、モップ３７を被着するための長手状軸片３６を有する。モップ３７は基布３７ａと、基布３７ａの上面の一部を開口した状態で該上面を覆う袋部３８と、基布３７ａの下面及び袋部３８の略外周全域に亘って植設されたパイル外糸３９を有する。
【００５４】
長手状軸片３６は袋部３８内に収容可能な長さの細長形状を有し、合成樹脂により成形されている。長手状軸片３６の中央には、回動軸３５下端に連結するための台座部３６ｃと、台座部３６ｃの上部に立設された突状片３６ａが一体成型されている。突状片３６ａの根元側にはビス止め用の貫通穴３６ｂが穿設されている。貫通穴３６ｂの貫通方向は長手状軸片３６の長手方向と直交している。
【００５５】
回動軸３５下端には、突状片３６ａが挿入可能な溝部３５ｂが下方に向け開放状に形成されている。回動軸３５下端には貫通穴３６ｂに対応して、ビス止め用の貫通穴３５ｃが穿設されている。図３に示すように、突状片３６ａを溝部３５ｂに挿入して、貫通穴３５ｃ及び貫通穴３６ｂに螺子３５ａを挿入してビス止めすることにより、長手状軸片３６は回動軸３５下端に固着されている。長手状軸片３６を回動軸３５下端に固着した固着状態において、長手状軸片３６に袋部３８を介してモップ３７を被せて装着することにより、本体部２へのモップ清掃部材３の装着が可能になる。
本実施形態では、回動モータ１５の駆動により駆動歯車１７と噛合した回動歯車１８が回転して、回動軸受部材１６の中心軸回りに回動軸３５を回動させたとき、後方底板３２の下部と、段差部分９と、床面Ｆの間に、モップ３７のパイル外糸３９の回動動作を妨げない空所１１が形成されている。
【００５６】
充電装置５は図１に示すように、前面側に本体部２の前頭部が挿入可能な凹部５１を備えた装置ケース体５０を有する。凹部５１の正面奥には、本体部２の電極部Ｔ１、Ｔ２の夫々に接触して、充電電流の供給を可能にする電極部Ｔ３、Ｔ４が露出形成されている。
【００５７】
図７は集塵装置４の内部構成を示す。
集塵装置４は掃除機と同様の吸引ホース４１によるホース集塵機能と、モップ等の払拭体の付着塵埃を吸気口４２から吸引する払拭体集塵機能とを具備した両用型集塵装置である。図７は集塵装置４を払拭体集塵機能を動作させるときの状態を示す。
【００５８】
集塵装置４は縦長形状の本体ケース４０を有し、本体ケース４０の上部には手４ｈで把持可能な取っ手４４が取り付けられている。本体ケース４０下端には、払拭体から付着塵埃を吸引するための吸気口４２が開口されている。本体ケース４０内には、吸引モータ部４８、吸引ホース４１から吸引した空気から塵埃を除去するフィルタ部４７、吸引モータ部４８から排出される浄化空気を排気する排気フィルタ部４８ｂが設けられている。本体ケース４０の下部には、電源コード４ｂを収納するコード収納部４６が設けられている。
【００５９】
吸気口４２は本体ケース４１の略横幅に亘って開口された横長形状を有している。該開口部分には、ゴム又は弾性樹脂等により形成された掻落板４３が垂下されている。吸気口４２は略Ｌ字形の吸上管４５に連通している。吸上管４５の排出口は本体ケース４０の背部に位置し、吸引ホース４１の吸引口部４１ａが挿着可能になっている。
【００６０】
モップ清掃部材３の再生処理を集塵装置４により行うときの集塵装置４の集塵動作を以下に説明する。図７における破線矢印は集塵動作時の吸引空気の流通方向を示している。まず、集塵装置４の電源スイッチ４ａをオンして、吸引モータ部４８を回転駆動させると、吸気口４２から空気が吸引される。モップ清掃部材３のモップ３７を吸気口４２の近傍に近づけ、掻落板１２に擦りつけると、モップ３７に付着していた塵埃が落下する。落下した塵埃は空気中に混合されてダスト混合空気になる。ダスト混合空気は吸気口４２から破線矢印方向のケース内側に吸い込まれ、吸上管４５により上方に吸い上げられていく。更に、ダスト混合空気は吸引ホース４１の中を通過して、フィルタ部４７内のフィルタでダストが分離集塵され、浄化された空気がフィルタ部４７の出口から流出し、吸引モータ部４８に吸い込まれていく。吸引モータ部４８により浄化された空気は排気フィルタ部４８ｂを介して更に浄化されて、浄化空気が本体ケース４０の背部より大気中へと放出される。再生時には、掃除ロボット１はモップ清掃部材３のモップ３７を吸気口４２に進入し、所定時間停止後、斜めに後退し、吸気口４２の幅方向に少しずつ向きを変えてシフト移動しながら、進入・後退を繰り返す。掃除ロボット１の進入・後退の繰り返しにより、モップ３７に付着した塵埃を集塵装置４に集塵させることができる。
【００６１】
集塵装置４をホース集塵機能として使用するときは、吸引ホース４１の吸引口部４１ａを吸上管４５の排出口から取り外して、吸引口部４１ａに例えば、Ｔ字形等のノズル体を取着する。該ノズル体の取着状態において、電源コード４ｂを引き出して手４ｈで取っ手４４を掴んで装置全体を移動させながら、該ノズル体から外気を吸引して清掃するノズル式集塵装置として使用することができる。
【００６２】
集塵装置４にはノズル式集塵装置モードとして使用するときと、掃除ロボット１の再生モード使用時の夫々に対応する電源系統が設けられている。電源コード４ｂと、商用電源に接続するコンセント用コード４ｃの間には、電源系統の切換装置１１０が接続されている。切換装置１１０にはノズル式集塵装置モードと再生モードのいずれかを設定する設定スイッチ１１０ａが設けられている。切換装置１１０は設定スイッチ１１０ａをオフにしたときにはノズル式集塵装置モードとなり、オンにすると再生モードになる。切換装置１１０は、ノズル式集塵装置モードで商用電源と電源コード４ｂを常時導通可能にする切換回路手段（図示せず）と、再生モードで掃除ロボット１からの無線指示信号Ｒｄを受信して商用電源と電源コード４ｂ間の導通状態をオン・オフする電源ＯＮ／ＯＦＦ切換装置１３４とを有する。ノズル式集塵装置モードのときには、本体ケース４０の電源スイッチ４ａをオンすることにより集塵装置４をマニュアルで作動させることができる。再生モードのときには、電源スイッチ４ａをオンした状態にして、掃除ロボット１からの無線指示信号Ｒｄ（導通オン信号又は導通オフ信号）の受信に応じて集塵装置４を作動又は作動停止が自動的に行われる。
【００６３】
本実施形態では、掃除ロボット１の自動走行機能を利用して、モップ清掃部材３の自動再生を行うために、無線通信を介して集塵装置４の電源系統を切り換える切換装置１１０を外付けで使用して集塵装置４の電源のＯＮ／ＯＦＦを行っているが、該切換機能を集塵装置４内に内蔵させてもよい。無線通信による切換機能の他に、掃除ロボット１と集塵装置４間で、該切換信号としての超音波信号や光信号を送受信して該切換を行うことができる。
【００６４】
集塵装置４及び充電装置５は、掃除ロボット１が夫々の設置位置を自己判別して迅速に移動しやすいように、清掃エリア内での所定位置に設置される。集塵装置４及び充電装置５の設置位置は夫々、図１に示すように、床面に貼付される位置識別用カラーテープ４９、５２によって特定される。カラーテープ４９は集塵装置４の吸気口３２の横幅と同程度の長さを有し、吸気口３２の近傍で、且つ、吸気口３２に並行して床面に貼着されている。カラーテープ５２は充電装置５の凹部５１の横幅と同程度の長さを有し、凹部５１の近傍で、且つ、凹部５１の幅方向に並行して床面に貼着されている。本実施形態では、集塵装置４及び充電装置５の設置位置が清掃エリアの壁際に設定されるようにしている。色識別材としてはカラーテープに限らず、着色樹脂薄板を床面に固定ないし貼着したり、集塵装置４及び充電装置５の筐体部材の一部とすることができる。
【００６５】
カラーテープ４９、５２は互いに固有のテープ色を有し、該テープ色はフローリングの色と異なる色、例えば、赤、青、緑等に設定される。カラーテープ４９、５２を貼りかえることにより清掃エリア内で任意の位置に集塵装置４及び充電装置５の設置位置を変更することができる。
【００６６】
掃除ロボット１がモップ清掃部材３の再生のための再生位置移動機能を実行する実行モード（以下、再生モード）においては、掃除ロボット１を壁に沿って並行移動させる自動走行が行われる。係る再生モードにおける自動走行によって、壁際に貼付されたカラーテープ４９をカラーセンサＤ６により迅速に検出して、集塵装置４の設置位置まで迅速に移動して再生処理を行うことができる。
【００６７】
掃除ロボット１が充電のための充電位置移動機能を実行する実行モード（以下、充電モード）においては、清掃エリアの区画域を規定する区画規定材に沿って、例えば、居室の壁に沿って掃除ロボット１を並行移動させる自動走行が行われる。係る充電モードにおける自動走行によって、壁際に貼付されたカラーテープ５２をカラーセンサＤ６により迅速に検出して、充電装置５の設置位置まで迅速に移動して充電処理を行うことができる。
【００６８】
カラーテープ４９、５２とカラーセンサＤ６によってフローリングの色とテープ色とを識別して集塵装置４及び充電装置５の各設置位置の検出を行うが、該検出態様の他に、集塵装置４及び充電装置５に、設置位置を示す位置信号、例えば、光信号、超音波信号、赤外線信号あるいは電波信号を出力する出力機能を付加し、掃除ロボット１に該位置信号を受信する電源位置情報受信手段又は集塵（装置）位置情報受信手段を設けて該検出を行うことができる。集塵装置４及び／又は充電装置５から誘導信号を掃除ロボット１に与えて、集塵装置側又は充電装置側の誘引制御により各設置位置に掃除ロボット１を導くようにしてもよい。
【００６９】
掃除ロボット１を含む掃除ロボットシステムの制御構成を図５を参照して以下に説明する。
掃除ロボット１の制御部１００は、ＣＰＵ１０１を内蔵したマイクロプロセッサを搭載すると共に、ＲＯＭ１０２とＲＡＭ１０３を搭載したマイクロコンピュータにより構成されている。制御部１００には、前方障害検知センサＤ１、側方障害検知センサＤ２〜Ｄ５、下方障害検知センサ２６〜２８、ポジショニングセンサ１０７及びカラーセンサＤ６の各センサ出力信号が入力可能になっている。
【００７０】
制御部１００からは、左車輪モータＭ１駆動用電流の供給制御を行う左車輪モータ制御装置１０４及び右車輪モータＭ２駆動用電流の供給制御を行う右車輪モータ制御装置１０５の夫々に各車輪モータ駆動用制御信号が出力可能になっている。左車輪モータＭ１及び右車輪モータＭ２の夫々の走行距離計ｍ１、ｍ２の走行距離信号が制御部１００に入力可能になっている。制御部１００からは、回動モータ１５駆動用電流の供給制御を行う回動モータ制御装置１０６に回動モータ駆動用制御信号が出力可能になっている。制御部１００の出力側には無線信号発生装置１１２が接続されている。無線信号発生装置１１２は、集塵装置４のＯＮ／ＯＦＦを切換える集塵ＯＮ／ＯＦＦ切換装置１３４に、制御部１００からの集塵装置４のＯＮ／ＯＦＦ指示信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ切換信号Ｒｄを出力し、また、制御部１００からの充電指示信号に応じて、充電装置５に充電開始信号Ｒｖを出力する。無線信号発生装置１１２による通信制御は、ＩＥＥＥの短距離無線通信規格に基づいて行われる。
【００７１】
集塵装置４の制御部１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロプロセッサ（図示せず）により構成された集塵制御部１３１を有する。集塵制御部１３１の出力側には集塵モータ駆動制御部１３２を介して集塵モータ１３３が接続されている。集塵モータ駆動制御部１３２は集塵制御部１３１からの集塵モータＯＮ／ＯＦＦ指示信号に応じて、集塵モータ１３３用駆動電流の供給を制御する。集塵制御部１３１には、集塵ＯＮ／ＯＦＦ切換装置１３４からのＯＮ／ＯＦＦ信号が入力可能になっている。
【００７２】
充電装置５の制御部１２０は、充電制御部１２１、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２３及び充電回路１２２を有する。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２３は、商用電源１２４からのＡＣ入力電圧をＤＣ電圧に変換して充電回路１２２に供給する。充電回路１２２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２３からＤＣ出力電圧を受けて充電池（２次電池）１２、１３、への充電電流を供給する。充電制御部１２１は、掃除ロボット１の制御部１００からの充電開始信号Ｒｖを受信する受信回路を含み、充電開始信号Ｒｖを受信して、充電回路１２２に含まれる２次電池向け充電電圧の供給経路をオンする充電指示信号が充電回路１２２に出力される。充電制御部１２１は充電開始信号Ｒｖを受信してオンするタイマ装置（図示せず）を有する。該タイマ装置により充電回路１２２による充電電圧の供給時間が計時され、タイムアップすることにより充電制御部１２１から充電回路１２に充電停止信号が充電回路１２２に出力されて、２次電池向け充電電圧の供給経路はオフになる。充電池１２、１３には、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池等を使用することができる。本実施形態においては、リチウムイオン２次電池を使用した場合、数分間の急速充電により、掃除ロボット１の稼働時間（約１．５時間）分の充電が可能になっている。
【００７３】
制御ボックス内には電源回路１０８が収納されている。電源回路１０８は、２次電池１２、１３から供給されたＤＣ電圧を元にして、制御部１００、各種センサ、各種制御装置及び各種モータ類の各部材に使用される各種電圧を生成して、各部材に供給する。なお、図３〜図５においては、各部材間の信号コード線や電源回路１０８からの電源コード線を省略している。電源回路１０８の電圧出力系統には電源スイッチ１１１が接続されている。電源スイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦに応じて該電圧出力系統は開成又は閉成される。
【００７４】
掃除ロボット１の各種動作モードを以下に説明する。
図８は制御部１００による主要な制御処理を示す。
電源スイッチ１１１のオンによりＲＡＭ１０３のデータを初期化する初期化処理（ステップＳ１）が実行される。制御部１００による主要な制御処理の一つとして、充電時に充電装置５の設置位置（以下、充電位置という。）に移動して２次電池１２、１３の充電を行う充電処理（ステップＳ２）が実行される。また、モップ清掃部材３の再生時に集塵装置４の設置位置（以下、再生位置という。）に移動してモップ清掃部材３のモップ３７の清掃再生を行う再生処理（ステップＳ３）が実行される。充電も再生も行わない通常時には清掃エリア内を自動走行してモップ清掃部材３による床掃除を行う清掃処理（ステップＳ４）が実行される。
【００７５】
図９は制御部１００による清掃処理の概略を示す。
まず、清掃動作が可能か否かが判断される（ステップＳ１０）。充電実行時や再生実行時でなく、清掃処理要の条件が満たされるときにステップＳ１１以下の清掃処理が実行可能になる。制御部１００には図示しない外部接続端子が設けられていて、制御部１００は例えば、該外部接続端子を介してＵＳＢケーブルを使用してデータ設定用端末に接続可能になっている。パソコン等の該端末により、制御部１００に対して清掃処理要の条件（清掃条件）を任意に設定することができる。清掃条件は例えば、清掃実行時刻、１日当たりの清掃実行回数等である。
【００７６】
掃除ロボット１等のシステム構成部材は未作動時には初期位置として壁際に配置されるようになっている。清掃条件を満たしている場合には、掃除ロボット１は壁際の所定スタート位置（待機位置）から近傍の壁に沿って移動する、初期軌道による前進走行を開始する（ステップＳ１１）。係る前進走行により壁を検出したときには走行停止して（ステップＳ１２、Ｓ１３）、走行軌道が変更される。走行軌道変更は掃除ロボット１が１８０度旋回し、斜め３０度程度に走行方向を変更することにより実行され、軌道変更後に前進走行が再開される（ステップＳ１４、Ｓ１５）。軌道変更及び前進走行は清掃エリア全域を走行するまで繰り返される（ステップＳ１６、Ｓ１７）。
【００７７】
ＲＯＭ１０１には、清掃エリアの広さに応じた走行距離と総走行時間が予め１０％増しの値で設定されている。清掃エリア全域を走行したか否かは、該設定に係る走行距離又は総走行時間に到達したか否かにより判断される。走行距離計ｍ１又はｍ２からの走行距離データは夫々、ＲＡＭ１０３に記憶され、いずれかの走行距離データの値が先に該設定に係る走行距離値に達した場合に全域清掃済みと判断される。あるいは、清掃処理のための自動走行が開始されると、ＣＰＵ１０１内蔵のタイマ機能により走行距離計ｍ１又はｍ２からの走行距離データは夫々、ＲＡＭ１０３に記憶され、清掃処理の所要時間が計時され、該所要時間が該設定に係る総走行時間値に達した場合に全域清掃済みと判断される。走行距離計は車輪Ｗ１、Ｗ２のいずれか一方側にのみ設けてもよく、実質的な走行距離を反映させるために、例えば、反転等の回転中心としない側の車輪Ｗ２側にのみ設けてもよい。
【００７８】
清掃エリア全域を走行した場合には、清掃開始時と同様に、壁に沿って走行してスタート位置に帰還する（ステップＳ１８、Ｓ１９）。スタート位置の確認は帰還走行時に集塵装置４又は充電装置５の設置位置を検出したことを基準にして行われる。即ち、いずれかの該設置位置を検出した後に、集塵装置４又は充電装置５から離れる向きに移動して近傍の壁を検出し、壁検出により壁沿いに走行可能な姿勢に変更して前進走行を停止し、次の清掃条件が発生するまで待機する（ステップＳ２０）。
【００７９】
図１０は制御部１００による前方障害回避処理を示す。
前進走行中に前方障害検知センサＤ１により、走行方向前方に壁や器物の障害物を検出したとき前進駆動を停止し、掃除ロボット１自身が反転旋回して走行方向を変えた後、前進走行が続行される（ステップＳ３０〜Ｓ３５）。
【００８０】
図１６は該反転旋回の一例を示す。
前方障害検知センサＤ１により壁２００を検出したとき、左車輪Ｗ１を停止した状態で右車輪Ｗ２を前進駆動して、左車輪Ｗ１の接地点Ｐ１を略中心にして１８０度回転して反転Ｃ１が行われる。反転Ｃ１の回転半径ｒ１による旋回領域２０１が壁２００に衝突しないように、前方障害検知センサＤ１による検知識別距離ｒ２が設定されている。即ち、接地点Ｐ１から前方障害検知センサＤ１までの直進方向の距離と検知識別距離ｒ２との合計値が回転半径ｒ１より大きくなるように、検知識別距離ｒ２が設定されている。該反転旋回（ステップＳ３３）においては、反転Ｃ１後、右斜め前方Ｃ２に移動して、再び直進方向Ｃ３に方向転換して前進走行（ステップＳ３４）が続行される。
【００８１】
図１６に示した前方障害がないときには、斜め前方の障害がないか否かが判断される（ステップＳ３５）。斜め前方の障害有無は側方障害検知センサＤ２、Ｄ３により検知される。側方障害検知センサにより、斜め前方の障害を検出したとき前進駆動を停止し、一旦後退駆動した後、掃除ロボット１自身が所定角度（４５度）変更して走行方向を変えた後、前進走行が続行される（ステップＳ３６〜Ｓ３９）。
【００８２】
図１７は該所定角度変更の一例を示す。
側方障害検知センサＤ２及び／又はＤ３により障害物２０２、２０３を検出したとき、掃除ロボット１は、駆動停止した後、左車輪Ｗ１及び右車輪Ｗ２を逆回転させて真後ろ方向Ｃ４に後退駆動される（ステップＳ３６、Ｓ３７）。ついで、左車輪Ｗ１及び右車輪Ｗ２の各駆動速度を変えて左斜め方向Ｃ５に方向変更が行われる（ステップＳ３８）。その後、再び直進方向Ｃ６に方向転換して前進走行が行われる（ステップＳ３９）。方向変更後の前進走行により、再び、前方ないし側方の障害が検出されたときは、上記の反転旋回又は方向変更が実行される。
【００８３】
障害物２０２、２０３間の距離Ｌ３が本体部２の横幅Ｌ２より短い場合には、掃除ロボット１の通過が困難になるので、側方障害検知センサＤ２及びＤ３の各検知識別距離Ｌ４、Ｌ５は、横幅Ｌ２未満に位置する障害物を斜め前方から検出可能に設定されている。
【００８４】
図１１は制御部１００によるモップ障害回避処理を示す。
前進走行中に側方障害検知センサＤ４、Ｄ５により、モップ清掃部材３の通過が困難となる、走行方向横側に壁や器物の障害物を検出したとき前進駆動を停止し、回動モータ１５を駆動してモップ清掃部材３を９０度回動させた後、前進走行が再開される（ステップＳ５０〜Ｓ５４）。前進走行の再開後、側方障害検知センサＤ４、Ｄ５による障害物の検出が無くなったときから、所定距離（１０ｃｍ）を走行したとき前進駆動が停止される（ステップＳ５５、Ｓ５６）。ついで、回動モータ１５を駆動してモップ清掃部材３の回動が行われるか否かが判断される（ステップＳ５７）。
【００８５】
モップ清掃部材３の回動に支障がない場合には、回動モータ１５を駆動してモップ清掃部材３を９０度回動させて、モップ３７は本体部２に対して清掃状態の略Ｔ字形に戻される（ステップＳ５８、Ｓ５９）。該検出に係る障害物を通過しても、別の障害物等によってモップ３７が接触して元の状態に復帰させる回動動作が不能となっている場合には、回動動作不能状態が所定時間（１０秒）継続したことにより、再び前進駆動が１０秒間行われた後、駆動停止が行われる（ステップＳ６０、Ｓ６１）。再駆動後においてもモップ清掃部材３の回動可否判断が行われる（ステップＳ５７）。以上の処理は、モップ３７が本体部２に対して清掃状態の略Ｔ字形に戻されるまで繰り返される（ステップＳ５７〜Ｓ６１）。
【００８６】
図１８はモップ清掃部材３の回動動作の一例を示す。
側方障害検知センサＤ４及び／又はＤ５により障害物２０６、２０７を検出したとき、掃除ロボット１を駆動停止した後、回動モータ１５を駆動して、回動軸３５を９０度回動させて、モップ３７は、反時計方向Ｃ７に自転して略Ｔ字形状態から本体部２の長手方向に向いた方向に向く。ついで、掃除ロボット１は前進駆動されて障害物２０６、２０７間を通過していく。障害物２０６、２０７を検出しない位置まで前進した後停止して、回動モータ１５は駆動されて、回動軸３５を９０度回動させて、モップ３７を反時計方向Ｃ７に回動させて略Ｔ字形状態の向きに戻す。
【００８７】
側方障害検知センサＤ４及びＤ５の各検知識別距離Ｌ７、Ｌ８は、本体部２は通過できても後方のモップ３７が障害物２０６、２０７と干渉し合わないように設定されている。即ち、各検知識別距離Ｌ７、Ｌ８は、夫々、本体部２の最大横幅の側方障害検知センサＤ４及びＤ５の取付位置から、略Ｔ字形状態のモップ３７の最外端までの距離Ｌ６未満に設定されている。
【００８８】
図１８は側方障害検知センサＤ４及びＤ５の各検知識別距離Ｌ７、Ｌ８が該距離Ｌ６未満である場合を示す。この場合には、障害物２０６、２０７の検出が行われて、上記のモップ３７の９０度回動による前方回避動作が実行される。
図１９は側方障害検知センサＤ４及びＤ５の各検知識別距離Ｌ７、Ｌ８が該距離Ｌ６以上である場合を示す。この場合には、係る距離関係にある障害物２０４、２０５の検出は行われないので（ステップＳ５１）、上記のモップ３７の９０度回動による前方回避動作が実行されないで、モップ３７を略Ｔ字形状態にしたたまま前進走行が行われる。
【００８９】
図１２は制御部１００による下方障害回避処理を示す
前進走行中に下方障害検知センサ２６〜２８により、床面上の敷物等の敷物障害又は、例えば、玄関付近の段差部分等の段差障害を検出した場合には前進駆動を停止して、走行方向を所定角度（４５度）変更した後、フローリング床面に向けての前進走行が再開される（ステップＳ７０〜Ｓ７４）。このときの所定角度変更動作は、前方障害処理の所定角度変更動作（ステップＳ３８参照）と同様にして実行される。
【００９０】
上記の前方障害回避処理（図１０参照）、側方障害回避処理（図１１参照）、下方障害回避処理（図１２参照）は、清掃処理中に限らず、再生位置の移動行程、充電位置への移動行程においても実行可能になっている。
【００９１】
図１３は制御部１００による充電処理を示す。
まず、充電要の条件を満たすか否かが判断される（ステップＳ８０）。制御部１００において予め設定された充電時刻に達した場合には該充電要の条件を満たすことになり、ステップＳ８１以下の充電処理が実行される。充電時刻は清掃時刻と異なるように設定することで、清掃中に充電処理を行わずに済む。該充電要の条件は、図５に示すように、電源回路１０８に充電電圧の残量を検出する電圧検知回路１０９を設けて、電圧検知回路１０９の検知電圧レベルが所定値未満に低下したか否かを掃除ロボット１側で自己判断可能にして、随時、自己判断により充電処理を実行可能にしてもよい。
【００９２】
充電要の条件を満たすとき、スタート位置から充電位置への移動を開始して、充電移動時間を計時する、ＣＰＵ１０１内蔵の充電移動タイマがオンされる（ステップＳ８１）。ついで、掃除ロボット１は壁を検出して壁沿いに移動する前進走行を行う（ステップＳ８２）。充電移動タイマがタイムアップするまでに、カラーセンサＤ６により充電位置マーク５２を検出したとき、制御部１００から充電指示信号Ｒｖが充電制御部１２１に送信される。更に、充電位置マーク５２の検出により、掃除ロボット１側の電極部Ｔ１、Ｔ２と、充電装置５側の電極部Ｔ３、Ｔ４の電極部間の接続を行うための接続前進駆動が行われる（ステップＳ８３、Ｓ８４）。接続前進駆動は前進及び後退、微小角度の前進方向変更を繰り返し行って実行される。充電制御部１２１は制御部１００からの充電指示信号Ｒｖを受信して、充電可能状態になる。電極部同士が導通接続した場合には、駆動停止され、２次電池１３、１４に充電電流が供給されることにより導通確認が行われる（ステップＳ８５、Ｓ８６）。ついで、ＣＰＵ１０１内蔵の充電タイマがオンになって、充電時間の監視が行われる（ステップＳ８７）。充電時間の経過により、充電タイマはオフになり、掃除ロボット１はスタート位置に帰還する移動処理が実行される（ステップＳ８８〜Ｓ９０）。充電移動タイマがタイムアップするまでに、カラーセンサＤ６により充電位置マーク５２を検出しなかったときは制御部１００の動作を停止してエラー処理が実行される（ステップＳ９０、Ｓ９１）。
【００９３】
図１４及び図１５は制御部１００による再生処理を示す。
再生要の条件を満たすか否かが判断される（ステップＳ１００）。例えば、制御部１００において予め設定された再生時刻に達した場合には該充電要の条件を満たすことになり、ステップＳ１０１以下の再生処理が実行される。例えば、モップ３７の汚れを検出して、該汚れ状況を判別して清掃要否を決定して、清掃中であっても随時、再生処理を可能にすることができる。
【００９４】
再生要の条件を満たすとき、再生位置への移動を開始して、再生移動時間を計時する、ＣＰＵ１０１内蔵の再生移動タイマがオンされる（ステップＳ１０１）。ついで、掃除ロボット１は壁を検出して壁沿いに移動する前進走行を行う（ステップＳ１０２）。再生移動タイマがタイムアップするまでに、カラーセンサＤ６により再生位置マーク４９を検出したとき、制御部１００から再生指示信号Ｒｄが集塵ＯＮ／ＯＦＦ切換装置１３４に送信される。更に、再生位置マーク４９の検出により、再生動作が行われる（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。再生移動タイマがタイムアップするまでに、カラーセンサＤ６により再生位置マーク４９を検出しなかったときは制御部１００の動作を停止してエラー処理が実行される（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。
【００９５】
集塵制御部１３１は制御部１００からの再生指示信号Ｒｄを受信して、集塵モータ駆動状態になる。上記再生動作は、吸気口４２の手前で反転旋回して、吸気口４２に向かって前進及び後退、微小角度の前進方向変更を所定時間毎に繰り返し行って実行される（ステップＳ１０４、Ｓ１０６）。即ち、掃除ロボット１はモップ清掃部材３のモップ３７を吸気口４２に進入し、所定時間停止後、斜めに後退し、吸気口４２の幅方向に少しずつ向きを変えてシフト移動しながら、進入・後退を繰り返して、モップ３７に付着した塵埃を集塵装置４により集塵させることができる。ついで、ＣＰＵ１０１内蔵の再生タイマがオンになって、再生時間の監視が行われる（ステップＳ１０５）。再生時間（３分）の経過により、再生タイマはオフになり、掃除ロボット１はスタート位置に帰還する移動処理が実行される（ステップＳ１０７〜Ｓ１０９）。
【００９６】
図２０は掃除ロボット１によって清掃処理を行う居室の一例を示す。
該居室の清掃エリア１５４は壁１５０、柱部１５１、開閉サッシ扉１５２、玄関口１５５で囲まれたフローリング領域である。玄関口１５５には開閉扉１５３が設けられている。居室内にはクローゼット１５７、寝具１５６、テーブル１５９、器物１６２、１６３が配置されている。玄関口１５５には玄関マットの敷物１５８が敷かれている。図２０において、寝具１５６等の脚部を「＋」で示している。
【００９７】
清掃エリア１５４にはスタート位置に本実施形態に係る掃除ロボット１が配置される。壁際には集塵装置４、充電装置５が配置され、各設置位置にはカラー位置マーク４９、５２が床面に貼付されている。
清掃エリア１５４において、玄関口１５５や敷物１５８のある部分は下方障害検知機能により走行回避されるので、網掛けで示される、掃除ロボット１の清掃可能領域１６０から除外される。また、クローゼット１５７と柱部１５１の隙間１６１は本体部２より狭いので、清掃可能領域１６０から除外される。
【００９８】
掃除ロボット１は壁１５０に沿って清掃動作を開始し、清掃走行機能により壁間を往復しながら、モップ清掃部材３のモップ３７による床面清掃が行われる。清掃エリア１５４内に器物１６２、１６３があっても、該器物間の隙間が本体部２の横幅以上であるときには、図中の１ａで示すように、前記側方回避処理によってモップ３７を走行方向側に回動させて直進で、迂回することなく前進走行が可能になる。
【００９９】
上記構成に係る掃除ロボット１においては、清掃処理によって、本体部２に取着されたモップ清掃部材３を走行方向に交差する向き（本体部２に対し略Ｔ字形に）に保持して自動走行しながら清掃可能であり、清掃エリア内に障害物を検出した場合に、モップ清掃部材３の向きを自動走行が妨げられない向き（９０度変更）に変更することができる。本実施形態においては、清掃した塵埃を収納する収納部や塵埃を該収納部に吸引する吸引機構を設けなくて済むので、本体部２の大きさは左右の車輪、車輪駆動機構及び制御部１００を少なくとも収容可能な大きさに小型化することができる。従来の塵埃回収する円盤型掃除ロボットと比較すると、従来の円盤の幅に３０〜４０ｃｍ必要とするのに対して、掃除ロボット１の本体部２の横幅を２０ｃｍ以下に小型化することができる。また、該小型化により本体部２を軽量化できると共に、従来の集塵用吸引モータを本体部２に搭載しないので、充電池１２、１３の電力消費量を低減でき、掃除ロボット１の省電化を実現することができる。
【０１００】
しかも、掃除ロボット１は、自動走行中に清掃エリアに障害物があっても、モップ３７の向きを自動走行が妨げられない向きに変更するので、障害物との干渉（走行を妨げる接触、衝突、引っ掛け等）を回避して器物や家具の狭い隙間にも自在に進入できて清掃ロスを少なくして清掃能力の向上を図ることができる。
【０１０１】
本実施形態では掃除状態において、モップ清掃部材３を掃除ロボット１の走行方向（前進方向）に対して直交する向きに設定する場合に限らず、斜め状に傾けてもよい。例えば、該走行方向に対して６０度、モップ清掃部材３を傾けて清掃時の走行を行わせることによって、本体部２からのモップ清掃部材３端部のはみ出し量を少なくして、床面上の障害物との干渉度合いを低減することができる。モップ障害回避時にも、モップ清掃部材３の向きを、本体部２より大きくはみ出さない限り、走行方向に対して斜め状に変更してもよい。例えば、モップ清掃部材３を該モップ障害回避時に７０度回動させて、障害物間の隙間を通過させることにより、９０度回動時よりも、該通過の際に広い接触面積で走行しながら該隙間にある床面上の塵埃をモップ３７に吸着、清掃させることができる。
【０１０２】
本実施形態では掃除状態において、本体部２側を前進方向に向けているが、本体部２を後方にしてモップ清掃部材３を前進方向に向けてもよい。この場合には、前方障害検知センサＤ１、側方障害検知センサＤ２〜Ｄ５、下方障害検知センサ２６〜２８及びカラーセンサＤ６を、後方底板３２及び／又は長手状カバー部材７に取着することができる。
【０１０３】
本実施形態においては、モップ清掃部材３のモップ３７を長手状軸片３６に挿脱自在して取着しているが、モップ３７の取着形態には、種々の取着手段を使用することができる。取着手段として、本実施形態と同様に、モップ３７の脱着を簡便にするものが好ましく、例えば、クリップ状の把持部材による払拭体の把持手段、ファスナー体による払拭体（モップ３７）の係着手段を使用することができる。
【０１０４】
別の実施例である、モップ３７の取着形態を図２１を参照して以下に説明する。
図２１の（２１Ａ）は該別の実施例における取着部材の断面構造を示す。
取付板６０は金属や可撓性樹脂製の平板で構成され、一端側に貫通横穴が穿設された突起片が形成されている。該突起片を溝部３５ｂに挿入してビス止めすることにより、取付板６０は回動軸３５に固定される。取付板６０の下側には、図２１の（２１Ｂ）に示す軸材ホルダー６１がビス６６により固定される。回動軸３５と取付板６０を一体成形加工により単一部品にしてもよい。
【０１０５】
軸材ホルダー６１は一枚の矩形片を縦断面が略「９」字形になるように曲げ加工された金属性ホルダー片からなる。軸材ホルダー６１は金属製に限らず、可撓性樹脂により一体形成することができる。軸材ホルダー６１の頭部はモップ保持用軸材を挿着させる空洞６２を有し、該ホルダー片の両端部６３、６４は重ね合わされている。該両端部にはビス６６の挿入用貫通穴６５が穿設されている。貫通穴６５に、取付板６０の該貫通横穴の位置に合わせた状態で、ビス６６を挿通させてビス止めすることにより、軸材ホルダー６１は取付板６０に固着されている。この固着状態で軸材ホルダー６１は回動軸３５の略直下に位置している。
【０１０６】
図２１の（２１Ａ）に示すように、モップ保持用軸材は樹脂チューブ６８に挿入された金属製ねじりワイヤ６７により形成されている。該軸材は空洞６２に挿入され、軸材中央部には外周に弾性樹脂製緩衝材６９が介挿されている。ビス６６によって該ホルダー片の両端部６３、６４を締め付けることにより、緩衝材６９を介して該軸材中央部を押圧して固定支持することができる。図２１の（２１Ｃ）は軸材ホルダー６１にモップ保持用軸材を固定支持した状態を示す。該軸材は取付板６０の端部の外延方向に対し直交する向きに固定されている。
【０１０７】
モップ保持用軸材を固定支持した状態において、袋状の基布外周に多数のパイルが植設されたモップ７０が該軸材に被せられて、掃除ロボット１の清掃に供される。ねじりワイヤ６７は樹脂チューブ６８で覆われているので、モップ７０の挿脱時にモップ生地は損傷を受けなくて済む。ねじりワイヤ６７を変形自在にして、水平状態からＵ字形に折り曲げてモップ７０の挿脱を可能にしてもよい。また、ねじりワイヤ６７に弱弾性を持たせて、床面上の障害物に軸材端部が触れても容易に変形して通過しやすいようにしてもよい。
【０１０８】
上記の実施例においては、モップ７０は該軸材に対し挿脱自在にして取り扱いを簡便にすることができる。取り外したモップ７０を回収して再生可能であるので、レンタル製品の一つとして提供することができる。
【０１０９】
図２２は該別の実施例におけるモップ取着部材を示す。
図２２の（２２Ａ）、（２２Ｂ）は夫々、ファスナー体取付片８０、ファスナー体取付片８０にファスナー体８４を介して取着されるモップ体８６を示す。
ファスナー体取付片８０は、図６の（６Ｂ）及び（６Ｃ）に示した、回動軸３５に連結する連結構成部材と同様に、長手状板８１と、長手状板８１に立設した突状片８２を有する。長手状板８１及び突状片８２は樹脂成形加工により一体形成されている。突状片８２には長手状板８１の長手方向と直交する向きに貫通穴８３が穿設されている。ファスナー体取付片８０は、長手状板８１を回動軸３５の溝部３５ｂに挿入して、貫通穴３５ｃ及び貫通穴８３に螺子を挿入して回動軸３５にビス止めされる。
【０１１０】
長手状板８１の裏側にはファスナー体８４が接着固定されている。ファスナー体８４は、一面側にループ部８５が多数形成された基体を有する。該基体の他面は接着剤により長手状板８１の裏面に貼着されている。
モップ体８６は、多数のパイル外糸８８が多数、植設された長手状基布８７と、基布８７の中央部にファスナー体８４と略同じ大きさのファスナー部８９が縫製加工により取着されている。ファスナー部８９の表面にはファスナー体８４のループ部８５と絡み合って係着する鉤部が多数個形成されている。
【０１１１】
ファスナー部８９の該鉤部を、長手状板８１の裏側のファスナー体８４のループ部８５に係着して、モップ体８６による長手状払拭部材を構成することができる。該係着はループ部８５と該鉤部によるものであり、該長手状払拭部材を脱着自在にできるので、取り外したモップ体８６を回収して再生可能となり、レンタル製品の一つとして提供することができる。
【０１１２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明によれば、本体部を小型化でき、清掃エリア内の障害物との干渉を回避して清掃ロスを少なくして清掃能力を向上させた掃除ロボット及び該掃除ロボットを含む掃除ロボットシステムを実現することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１        掃除ロボット、
２        本体部、
３        モップ清掃部材、
４        集塵装置、
４ａ      電源スイッチ、
４ｂ      電源コード、
４ｃ      コンセント用コード、
５        充電装置、
６        略椀状カバー部材、
７        長手状カバー部材、
８        前方底板、
９        段差部分、
１０        制御ケース体、
１１        空所、
１２        充電池、
１３        充電池、
１４        電池ケース体、
１５        回動モータ、
１６        回動軸受部材、
１７        駆動歯車、
１８        回動歯車、
１９        連結板
２０        モータ軸、
２１        モータ軸、
２２        円板、
２３        タイヤゴム材、
２４        切り欠き部、
２５        係合突起、
２６        下方障害検知センサ、
２７        下方障害検知センサ、
２８        下方障害検知センサ、
３０        回転軸、
３２        後方底板、
３３        貫通穴部、
３４        貫通穴部、
３５        回動軸、
３５ａ      螺子、
３５ｂ      溝部、
３５ｃ      貫通穴３５、
３５ｄ      嵌合溝、
３６        長手状軸片、
３６ａ      突状片、
３６ｂ      貫通穴、
３６ｃ      台座部、
３７        モップ、
３７ａ      基布、
３８        袋部、
３９        パイル外糸、
４０        本体ケース、
４１        吸引ホース、
４１ａ      吸引口部、
４２        吸気口、
４３        掻落板、
４４        取っ手、
４５        吸上管、
４６        コード収納部、
４７        フィルタ部、
４８        吸引モータ部、
４８ｂ      排気フィルタ部、
４９        カラーテープ、
５０        装置ケース体、
５１        凹部、
５２        カラーテープ、
６０        取付板、
６１        軸材ホルダー、
６２        空洞、
６３        端部、
６４        端部、
６５        貫通穴、
６６        ビス、
６７        ねじりワイヤ、
６８        樹脂チューブ、
６９        緩衝材、
７０        モップ、
８０        ファスナー体取付片、
８１        長手状板、
８２        突状片、
８３        貫通穴、
８４        ファスナー体、
８５        ループ部、
８６        モップ体、
８７        長手状基布、
８８        パイル外糸、
８９        ファスナー部、
１００      制御部、
１０１      ＣＰＵ、
１０２      ＲＯＭ、
１０３      ＲＡＭ、
１０４      左車輪モータ制御装置、
１０５      右車輪モータ制御装置、
１０６      回動モータ制御装置、
１０７      ポジショニングセンサ、
１０８      電源回路、
１０９      電圧検知回路、
１１０      切換装置、
１１０ａ    設定スイッチ、
１１１      電源スイッチ、
１１１ａ    開口部、
１１２      無線信号発生装置、
１２０      制御部、
１２１      充電制御部、
１２２      充電回路、
１２３      ＡＣ／ＤＣコンバータ、
１２４      商用電源、
１３０      制御部、
１３１      集塵制御部、
１３２      集塵モータ駆動制御部、
１３３      集塵モータ、
１３４      電源ＯＮ／ＯＦＦ切換装置、
１５０      壁、
１５１      柱部、
１５２      開閉サッシ扉、
１５３      開閉扉、
１５４      清掃エリア、
１５５      玄関口、
１５６      寝具、
１５７      クローゼット、
１５８      敷物、
１５９      テーブル、
１６０      清掃可能領域、
１６１      隙間、
１６２      器物、
１６３      器物、
２００      壁、
２０１      旋回領域、
２０２      障害物、
２０３      障害物、
２０４      障害物、
２０５      障害物、
２０６      障害物、
２０７      障害物、
Ｆ        床面、
Ｄ１      前方障害検知センサ、
Ｄ２      側方障害検知センサ、
Ｄ３      側方障害検知センサ、
Ｄ４      側方障害検知センサ、
Ｄ５      側方障害検知センサ、
Ｄ６      カラーセンサ、
Ｈ１      貫通穴部、
Ｈ２      貫通穴部、
Ｈ３      貫通穴部、
Ｔ１      電極部、
Ｔ２      電極部、
Ｔ３      電極部、
Ｔ４      電極部
Ｗ１      車輪、
Ｗ２      車輪、
Ｍ１      駆動モータ、
Ｍ２      駆動モータ、
ｍ１      走行距離計、
ｍ２      走行距離計。
【図１】
2015070922.tif 000003
【図２】
2015070922.tif 000004
【図３】
2015070922.tif 000005
【図４】
2015070922.tif 000006
【図５】
2015070922.tif 000007
【図６】
2015070922.tif 000008
【図７】
2015070922.tif 000009
【図８】
2015070922.tif 000010
【図９】
2015070922.tif 000011
【図１０】
2015070922.tif 000012
【図１１】
2015070922.tif 000013
【図１２】
2015070922.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2015070922.tif 000016
【図１５】
2015070922.tif 000017
【図１６】
2015070922.tif 000018
【図１７】
2015070922.tif 000019
【図１８】
2015070922.tif 000020
【図１９】
2015070922.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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