(57)【要約】【課題】自走式掃除機において、円形の本体では壁際等の隅にゴミの取り残しが多く、バンパ等をスライドさせて隅まで本体が行き来する構成では、方向転換する度に荷重のかかる走行輪で前後に行き来するため特に絨毯上の走行で轍がつくという課題を有していた。【解決手段】円形の本体１と、制御手段２と、走行手段３と、障害物検知手段４と、吸引ノズル（掃除手段）５とを備え、吸引ノズル５は、前後に位置を可変でき、少なくとも方向転換中は本体から飛び出さない位置に収容することにより、方向転換前後で進行方向または方向転換後の進行方向と逆方向に吸引ノズル５をスライドさせて掃除するだけで、壁際で行き来して轍をつけることなく方向転換ができ、また壁際のゴミの取り残しが少ない自走式掃除機を実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の本体と、制御手段と、本体を移動走行させる走行手段と、周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、走行中に掃除を行うための掃除手段とを備え、前記掃除手段は、前後に位置を可変でき、少なくとも前記本体が方向転換中は本体から飛び出さない位置に収容される自走式掃除機。
【請求項２】
制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換前に掃除手段を進行方向の障害物まで近づけて掃除させるようにした請求項１に記載の自走式掃除機。
【請求項３】
制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換前に掃除手段を、前記障害物を検知してから次に進行させる方向とは逆方向の障害物まで近づけて掃除するようにした請求項１または２に記載の自走式掃除機。
【請求項４】
制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換後に掃除手段を、進行方向とは逆方向の障害物まで近づけて掃除するようにした請求項１または２に記載の自走式掃除機。
【請求項５】
吸引能力可変手段を備え、制御手段は、本体を方向転換させる前または後に掃除手段を障害物に近づけて掃除する際は、吸引能力を上げるようにした請求項２〜４のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
【請求項６】
コンピュータを請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式掃除機の全てもしくは一部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自走式掃除機は、例えば自動清掃車では前進中に本体前面に設けられたビームセンサが、前部バンパの前方に壁面を検知すると、引き寄せ機構が突出していた前部バンパを自動清掃車の前面際にまで引き寄せる。これにより車両の幅方向に移動自在な回転サイドブラシが前部バンパより前方へ突出して、この状態で前進して壁面隅のゴミを掃除するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−４８１９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、前壁際に来た時にバンパを手前に引き、バンパ分だけより壁際に近づいて掃除するために、掃除終了後にそこから方向転換するためには、壁等を傷つけないように近づいた分だけ戻ってから方向転換しなければならず、特に絨毯上の走行では、方向転換する度に荷重のかかる走行輪で前後に行き来して轍がつくという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、壁際で行き来して轍をつけることなく方向転換ができ、壁際のゴミの取り残しも少なくする自走式掃除機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式掃除機は、円形の本体と、制御手段と、本体を移動走行させる走行手段と、周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、走行中に掃除を行うための掃除手段とを備え、前記掃除手段は、前後に位置を可変でき、少なくとも前記本体が方向転換中は本体から飛び出さない位置に収容される自走式掃除機としたものである。これによって、障害物を検知して方向転換する必要がある時には掃除手段を本体から飛び出さない位置に収容して円形の本体を回転して方向転換することで、壁際で行き来して轍をつけることなく方向転換ができ、壁際のゴミの取り残しを少なく掃除を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、円形の本体と、制御手段と、本体を移動走行させる走行手段と、周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、走行中に掃除を行うための掃除手段とを備え、前記掃除手段は、前後に位置を可変でき、少なくとも前記本体が方向転換中は本体から飛び出さない位置に収容されることにより、障害物を検知して方向転換する必要がある時には掃除手段を本体の幅または本体の幅から所定値内に収容して円形の本体を回転して方向転換することで、壁際で行き来して轍をつけることなく方向転換ができ、壁際のゴミの取り残しを少なく掃除を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換前に掃除手段を進行方向の障害物まで近づけて掃除することにより、特に本体が円形の場合に顕著な方向転換による進行方向に残るゴミを少なくすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換前に掃除手段を、前記障害物を検知してから次に進行させる方向とは逆方向の障害物まで近づけて掃除することにより、特に本体が円形の場合に顕著な方向転換による方向転換後の進行方向と逆方向に残るゴミを少なくすることができる。
【００１０】
また、掃除手段が本体内の所定の位置から進行方向側にしか前後しないような場合には、一旦方向転換後に１８０度回転して進行方向と逆方向に残るゴミを掃除する必要もなく、特にスムースな動きを提供できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の制御手段は、進行方向の障害物を検知して本体を方向転換させる時は、方向転換後に掃除手段を、進行方向とは逆方向の障害物まで近づけて掃除することにより、特に本体が円形の場合に顕著な方向転換による方向転換後の進行方向と逆方向に残るゴミを少なくすることができる。
【００１２】
また、掃除手段が本体内の所定の位置から進行方向と逆方向側にも前後できるような場合には、一旦方向転換後に本体を改めて回転させること無く掃除手段だけを進行方向と逆方向に前後させて、進行方向と逆方向に残るゴミを掃除でき、特にスムースな動きを提供できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項２〜４のいずれか１項に記載の自走式掃除機は、吸引能力可変手段を備え、制御手段は、本体を方向転換させる前または後に掃除手段を障害物に近づけて掃除する際は、吸引能力を上げることにより、隅にたまったゴミをよりきれいに掃除することができる。
【００１４】
請求項６に記載した発明は、コンピュータを請求項１〜５のいずれか１項記載の自走式掃除機の全てもしくは一部として機能させるためのプログラムとする構成として、コンピュータを請求項１〜５のいずれか１項記載の自走式掃除機の全てもしくは一部として機能させることで、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式掃除機の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における自走式掃除機の構成を示すブロック図である。図１において、１は本体、２は制御手段、３は走行手段、４は障害物検知手段、５は掃除手段である吸引ノズル、６は吸引ノズル位置可変手段である。そして前記吸引ノズル５は、前記本体１内の所定の位置から進行方向側において、また進行方向とは逆方向側において、前後に位置を可変できるように設けられている。本実施例では、障害物検知手段４として進行方向または側方の障害物との距離を計測できる測距センサを用い、また走行手段３として左右各１つずつの駆動輪を用いた。
【００１７】
以下、本実施例の動作について説明する。まず、制御手段２は、通常周囲に障害物のない状態、即ち進行方向および側方の障害物と本体１との距離が所定値以上ある場合には、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置した状態で走行手段３により走行し、その際吸引ノズル５でごみを吸引しながら掃除を行なう。
【００１８】
次に、制御手段２は、図１に示したように、壁等の隅に来た時、障害物検知手段４で進行方向に障害物である壁が近いことを検知して、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を本体１から飛び出さない位置までスライドさせて配置する。次に、制御手段２は、走行手段３である右の駆動輪を正転、左の駆動輪を逆転させて、本体１を左方向に回転を始め、障害物検知手段４が障害物を検知しなくなるまで方向転換を行なう。方向転換が終了すると、制御手段２は、再び吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置した状態で走行手段３により走行しながら吸引ノズル５でごみを吸引して掃除を行なう。
【００１９】
尚、本実施例では、障害物検知手段４を進行方向または側方の障害物との距離を計測できる測距センサとしたが本体１または吸引ノズル５の前部に取り付けた接触式のバンパとしてもかまわない。また、本実施例では方向転換の際に吸引ノズル５が本体１の幅内に収容されるようにしたが、障害物検知手段４によって障害物を検知する距離以内であれば、本体１の幅よりはみ出してもかまわない。さらに、吸引ノズル５を吸引ノズル位置可変手段６でスライドさせる時には、吸引ノズル５を接地面から浮かせてスライドさせるようにしてもかまわない。
【００２０】
以上のように本実施例によれば、方向転換の際に最も効率的に方向転換できる円形の本体でありながら、壁際で行き来して轍をつけることなく、壁際のゴミの取り残しを少なく掃除を行うことができることができる。
【００２１】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図２は本実施例における自走式掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例における自走式掃除機の構成を示すブロック図は、実施例１と同様であり、実施例１の図１を兼用する。
【００２２】
以下、本実施例の動作を、図２のフローチャートを用いて説明する。実施例１では、周囲に障害物がない状態での通常走行時には、吸引ノズル５を本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置した状態で掃除を行なったが、本実施例では、制御手段２は、吸引ノズル５の位置を、例えば本体１の直径位置というように本体１の外郭から飛び出さない位置に配置して掃除を開始する（ステップ１〜３）。進行方向に障害物がある時には、走行停止を行い、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置する（ステップ４〜６）。その状態で所定時間（本実施例では３秒間）掃除を行なうと、制御手段２は再び吸引ノズル５の位置を本体１の直径位置に配置し、進行方向に障害物がなくなるまで方向転換を行い、走行を再開する（ステップ７〜１１）。
【００２３】
以上のように本実施例によれば、走行中は円形本体の最長幅で吸引ノズル５を配置して家具等に引っかかることなくスムース走行かつ効率的に掃除でき、部屋の隅等では吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置して掃除することで、特に本体が円形の場合に顕著な方向転換による進行方向に残るゴミを少なくすることができる。
【００２４】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図３は本実施例における自走式掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例における自走式掃除機の構成を示すブロック図は、実施例１と同様であり、実施例１の図１を兼用する。
【００２５】
以下、本実施例の動作を、図３のフローチャートを用いて説明する。吸引ノズル５の位置を本体１の直径位置に配置して掃除を開始し、進行方向に障害物がある時には、走行停止を行い、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置して、３秒間掃除を行なうまでは、実施例２と同様である（図２ステップ１〜８）。
【００２６】
次に、進行方向とは逆方向に障害物がなくなるまで方向転換を行い、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を障害物との距離以内で本体１の最前部または最前部より前に配置して、所定時間（本実施例では３秒間）掃除を行なう（図３ステップ１２〜１５）。３秒間の掃除が終了すると、制御手段２は再び吸引ノズル５の位置を本体１の直径位置に配置し、進行方向に障害物がなくなるまで方向転換を行い、走行を再開する（ステップ１６〜１９）。
【００２７】
尚、本実施例では、吸引ノズル５の進行方向と逆方向への配置、即ち最後部または最後部より後ろへの配置を、方向転換すべき方向と逆方向へ事前に方向転換し、実施例１、実施例２同様に吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置することで実施したが、方向転換すべき方向と逆方向へ事前に方向転換を行なわずに、吸引ノズル５を本体前方だけでなく後方にも配置できるようにし障害物検知手段４も後方の障害物も検知できるようにして実施してもかまわない。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、走行中は円形本体の最長幅で吸引ノズル５を配置して家具等に引っかかることなくスムース走行かつ効率的に掃除でき、特に本体が円形の場合に顕著な方向転換の際に進行方向と逆方向に残るゴミを少なくすることができる。
【００２９】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図４は、本実施例における自走式掃除機の構成を示すブロック図である。実施例１と異なるのは、吸引能力可変手段７を備えている点である。
【００３０】
以下、本実施例の動作について説明する。基本的な動作は図２、図３で示した実施例２、３の動作と同様である。掃除開始時には、予め設定された吸引能力で掃除を行う。その後、吸引ノズル位置可変手段６で吸引ノズル５の位置を進行方向または進行方向と逆方向の障害物との距離以内で本体１の進行方向の最前部または最前部より前に配置して３秒間の掃除を行なう際（図２のステップ７、図３のステップ１５）には、吸引能力可変手段７により吸引能力を上げ、吸引ノズル５の位置を本体１の直径位置に配置（図２のステップ８、図３のステップ１６）後に吸引能力を通常状態に戻す。
【００３１】
以上のように本実施例によれば、隅等に溜まったゴミをよりきれいに掃除することができる。
【００３２】
（実施例５）
次に本発明の第５の実施例について、実施例１の図１を用いて説明する。本実施例は、コンピュータを、制御手段２の全てもしくは一部として機能させるためのプログラムとする構成として、コンピュータを全てもしくは一部として機能させるものである。
【００３３】
以上のように本実施例によれば、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式掃除機の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【００３４】
以上、本発明の自走式掃除機について、複数の実施例に基ずいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜、組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜、その構成を変更することができるものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、壁際で自走式掃除機を行き来させて轍をつけてしまうこともなく、効率的な方向転換ができ、また壁際の掃除に関してゴミの取り残しも少なくできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における自走式掃除機の構成を示すブロック図
【図２】同、実施例２における自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図３】同、実施例３における自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図４】同、実施例４における自走式掃除機の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  本体
２  制御手段
３  走行手段
４  障害物検知手段
５  吸引ノズル（掃除手段）
６  吸引ノズル位置可変手段
７  吸引能力可変手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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