(57)【要約】【課題】小型、低騒音、低消費電力、低価格の自動掃除機を提供する。【解決手段】自動掃除機１は、床面の塵埃を拭き取るための拭き掃除用部材１１と、前記拭き掃除用部材１１を床面と接触するように装着して床面上を自走し、拭き掃除を実行するための走行手段１２と、前記走行手段１２に搭載され、障害物を検知すると進行方向をランダムに転回させるための操舵手段１４と、を備える。自動掃除機１は、障害物を検知すると自動的に進行方向を転回しながら、連続的に拭き掃除を行う。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面の塵埃を拭き取るための拭き掃除用部材と、前記拭き掃除用部材を床面と接触するように装着して床面上を自走し、拭き掃除を実行するための走行手段と、前記走行手段に搭載され、障害物を検知すると進行方向をランダムに転回させるための操舵手段と、を備えることを特徴とする自動掃除機。
【請求項２】
前記走行手段は、床面上の任意位置の通過を検知するための検知手段を有し、通過が検知された前記任意位置の位置情報を記憶すること特徴とする請求項１に記載の自動掃除機。
【請求項３】
前記走行手段は、自走時間の計時を行うためのタイマーを有し、掃除実行時間を記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の自動掃除機。
【請求項４】
前記走行手段は、遠隔の制御手段との間で情報や信号の送受信を行うための送受信手段を有すること特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動掃除機。
【請求項５】
床面の塵埃を拭き取るための拭き掃除用部材と、前記拭き掃除用部材を床面と接触するように装着して床面上を自走し、拭き掃除を実行するための走行手段と、前記走行手段に搭載され、障害物を検知すると進行方向をランダムに転回させるための操舵手段と、床面上の任意位置の通過を検知するための検知手段と、自走時間の計時を行うためのタイマーと、遠隔の制御手段との間で情報や信号の送受信を行うための送受信手段と、を備えた自動掃除機と、前記自動掃除機と通信可能に接続され、前記自動掃除機から送信される前記任意位置の位置情報並びに前記自走時間の情報を受信し、さらに携帯情報端末からの動作命令を受信して前記自動掃除機へ送信するための管理装置と、前記管理装置と通信可能に接続され、前記管理装置へ動作命令を送信し、さらに前記管理装置からの前記任意位置の位置情報並びに前記自走時間の情報を受信するための前記携帯情報端末と、を備えることを特徴とする自動掃除システム。
【請求項６】
前記タイマーの時間設定は、前記携帯情報端末から行うことを特徴とする請求項５に記載の自動掃除システム。
【請求項７】
前記タイマーの設定時間は、掃除を完了するための最短時間となるように決定されることを特徴とする請求項５または６に記載の自動掃除システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動掃除機および自動掃除システムに関し、特に、ごみや埃を真空吸引するためのモータや吸込口などの吸塵機構を設けず、モップ等による拭き掃除だけを実施して簡単に掃除を行うための自動掃除機および自動掃除システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
床面上を自走し、人手を介さずに掃除を行う自動掃除機について各種提案が行われている。自動掃除機では、掃除を行う床面の形状や床面上の障害物などに応じて自動的に走行方向を変化させる必要がある。例えば、特許文献１に開示された自動掃除機では、掃除機の走行経路を厳密に制御するための制御機構が設けられ、掃除のやり残しや重複を防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１５３６７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような制御機構を設けることにより掃除機本体が大型化し、製造コストが高くなるため、自動掃除機は専ら業務用途としての利用に限られ、一般家庭用途としての応用が図りにくいという課題があった。また、掃除機本体が大型化すれば、事故防止等の観点から、操業中に人による監視が必要となり、掃除機の遠隔操作が行いにくいという課題もあった。さらに、大型の自動掃除機は、運転による騒音が大きく、消費電力も高いという課題もあった。
【０００５】
ところで、近年の住宅事情の変化により、フローリング床材を使った部屋が多くなってきている。フローリングの床では細かい埃が目立つため、ごみや埃を掃除機内に吸引して行う掃除（以下、吸塵掃除と称する）よりも、モップ等によりごみや埃を拭き取って行う掃除（以下、拭き掃除と称する）が重要となる。即ち、一般家庭では、吸塵掃除によらねば除去できないような大きな塵埃は僅かであるため、拭き掃除だけで掃除を概ね完了することができる。
【０００６】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、小型、低騒音、低消費電力、低価格の自動掃除機を提供することを目的とする。また、このような自動掃除機を備えた自動掃除システムを提供することを他の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の自動掃除機は、床面の塵埃を拭き取るための拭き掃除用部材と、前記拭き掃除用部材を床面と接触するように装着して床面上を自走し、拭き掃除を実行するための走行手段と、前記走行手段に搭載され、障害物を検知すると進行方向をランダムに転回させるための操舵手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、障害物を検知すると自動的に進行方向を転回しながら、連続的に拭き掃除を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の自動掃除機は、請求項１に記載の自動掃除機において、前記走行手段は、床面上の任意位置の通過を検知するための検知手段を有し、通過が検知された前記任意位置の位置情報を記憶すること特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、床面における掃除の完了領域を確認でき、掃除の完了程度が把握できる。
【００１１】
請求項３に記載の自動掃除機は、請求項１または２に記載の自動掃除機において、前記走行手段は、自走時間の計時を行うためのタイマーを有し、掃除実行時間を記憶することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、掃除完了までに行った掃除の累計時間を把握することができる。
【００１３】
請求項４に記載の自動掃除機は、請求項１乃至３のいずれかに記載の自動掃除機において、前記走行手段は、遠隔の制御手段との間で情報や信号の送受信を行うための送受信手段を有すること特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、通過が検知された任意位置の位置情報や、掃除の累計時間情報を遠隔に送信することができる。
【００１５】
請求項５に記載の自動掃除システムは、床面の塵埃を拭き取るための拭き掃除用部材と、前記拭き掃除用部材を床面と接触するように装着して床面上を自走し、拭き掃除を実行するための走行手段と、前記走行手段に搭載され、障害物を検知すると進行方向をランダムに転回させるための操舵手段と、床面上の任意位置の通過を検知するための検知手段と、自走時間の計時を行うためのタイマーと、遠隔の制御手段との間で情報や信号の送受信を行うための送受信手段と、を備えた自動掃除機と、前記自動掃除機と通信可能に接続され、前記自動掃除機から送信される前記任意位置の位置情報並びに前記自走時間の情報を受信し、さらに携帯情報端末からの動作命令を受信して前記自動掃除機へ送信するための管理装置と、前記管理装置と通信可能に接続され、前記管理装置へ動作命令を送信し、さらに前記管理装置からの前記任意位置の位置情報並びに前記自走時間の情報を受信するための前記携帯情報端末と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、掃除実行の指示や、掃除結果の情報把握が遠隔から行える。
【００１７】
請求項６に記載の自動掃除システムは、請求項５に記載の自動掃除システムにおいて、前記タイマーの時間設定は、前記携帯情報端末から行うことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、タイマー制御で行う掃除の時間設定が遠隔から行える。
【００１９】
請求項７に記載の自動掃除機は、請求項５または６に記載の自動掃除システムにおいて、前記タイマーの設定時間は、掃除を完了するための最短時間となるように決定されることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、掃除を完了するための最短時間が最適な掃除時間としてタイマーに設定されるので、掃除を効率的に行える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態における自動掃除システムの概略構成を示すブロック図である。本自動掃除システムは、自動掃除機１と、自動掃除機１に遠隔から動作指示を行うための管理装置２と、管理装置２とインターネット網１９および携帯電話網２０を介して接続し、管理装置２に動作命令を送信するための携帯電話３と、を備える。
【００２３】
自動掃除機１は、フローリングの床面の塵埃を拭き取るためのモップ１１と、自走するための車輪１２と、車輪１２を進行方向へ駆動するためのモータ１３と、自動掃除機１の本体が障害物に衝突した場合にランダムな方向へ車輪１２を転回し、適切に操舵を行うための操舵器１４と、床面に設置した床面位置ポインタ１８からの信号を検出するための床面位置センサー１５と、床面位置センサー１５で検出した位置情報や掃除時間（即ち、駆動時間）情報などを記憶するためのメモリや、モータ１３の駆動時間を計時するためのタイマーなどを含む制御部１６と、管理装置２との間でデータや命令の送受信を行うための送受信機１７と、を備える。
【００２４】
モップ１１は、化学雑巾などのための拭き掃除用のワックスや吸着剤を含浸させた不織布や繊維などで形成され、車輪１２は、合成ゴムや樹脂製のタイヤなどで形成される。また、モータ１３は、自動掃除機１に搭載の電源（図示せず）から供給される電力により駆動する直流モータなどで構成され、車輪１２を駆動する。操舵器１４は、自動掃除機１本体の障害物への衝突または接近を検知するための検知部と、車輪１２の向きをランダムに転回させるための転回機構で形成され、障害物を検知すると進行方向を転回する。操舵器１４の検知部には、自動掃除機１本体の端部にスイッチを配置して、衝突することにより当該スイッチが押下されるような機構を用いたり、赤外線センサーなどの非接触センサーを用いたりするなど、公知の手法を用いてかまわない。なお、モップ１１は、交換のために着脱可能であることが好ましい。
【００２５】
床面位置センサー１５は、光センサーや赤外線センサーなどであり、床面位置ポインタ１８は、当該センサーから発せられる光や赤外線の反射率を変化させるための処理を施したシールやシートなどで形成される。また、制御部１６は、メモリやタイマーなどを含み、床面位置センサー１５からの位置情報信号を取得したり、タイマーの計時を監視したりする。さらに、管理装置２からの制御信号を受け自動掃除機１各部の動作を制御するなど、自動掃除機全体の制御を行う。送受信機１７は、制御部１６で取得した位置情報や駆動時間情報などのデータを管理装置２へ無線送信したり、管理装置２からの制御信号などを無線受信して制御部１６へ伝達したりする。
【００２６】
管理装置２は、自動掃除機１の送受信機１７と無線送受信を行うための無線装置（図示せず）と、携帯電話３と通信を行うための通信装置（図示せず）などで構成される。
【００２７】
次に、本発明の実施の形態における自動掃除システムの動作について説明する。
【００２８】
はじめに、本発明の実施の形態における自動掃除システムの、自動掃除機１による掃除動作について説明する。モータ１３が車輪１２を駆動し、自動掃除機１の本体が進行方向へ移動する。その際、自動掃除機１の底面に床面と接触するように配置したモップ１１が、床面の塵埃を拭き取る。壁などの障害物に衝突または接近すると、操舵器１４が、車輪１２の向きをランダムに変え、自動掃除機１の進行を妨げないように進行方向を転回する。上記動作を繰り返すことで、床面全体の塵埃を網羅的に拭き取る。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、モップ１１を自動掃除機１の底面に配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、モップ１１を自動掃除機１の側面に吊り下げて、床面と接触するように配置するなど、モップ１１が拭き掃除部材としての役割を果たすような配置であれば、どのような配置であってもかまわない。
【００３０】
以上の動作により、自動掃除機１が移動することで自動的に拭き掃除を行うことができる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態における自動掃除システムの、床面位置センサー１５による位置検出動作について説明する。自動掃除機１が掃除動作を行うとき、予め床面上の各所に設置された床面位置ポインタ１８上を通過する。通過する際、この床面位置ポインタ１８が床面位置センサー１５によって検出され、通過したポインタの情報が制御部１６のメモリに記憶される。通過したポインタの情報により、制御部１６は当該ポインタ近傍の拭き掃除の完了を把握できる。
【００３２】
図２は、床面上に設置する床面位置ポインタ１８の配置例を示す模式図である。床面位置ポインタ１８は、床面の形状に応じて配置すればよい。図２において、ポインタの通過回数が、配置したポインタの個数と同じ７回となったとしても、同じポインタを２回以上通過していて、全く通過していないポインタ（例えば、１８ｇ）近傍に掃除の未完了領域を残す可能性があるため、配置する複数のポインタは、個別に識別できることが好ましい。図２の例では、１８ａから１８ｇまでのすべてのポインタを、少なくとも１回以上通過したことを認識することで掃除完了と判断できる。
【００３３】
以上の動作により、自動掃除機１は、通過した床面位置ポインタ１８の位置情報を取得し、記憶することができる。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態における自動掃除システムの、タイマー制御掃除動作について説明する。自動掃除機１は、駆動時間即ち掃除時間を予め設定することが可能であり、設定された時間だけ掃除を行い、その後自動的に停止する。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態における自動掃除システムの、タイマー制御掃除動作の手順を示すフローチャートである。タイマーの設定並びに掃除結果の確認などは、遠隔の携帯電話３から行う。
【００３６】
はじめに、携帯電話３からタイマーの設定時間を送信すると（ステップＳ１０１）、管理装置２がこれを受信し（ステップＳ１０２）、自動掃除機１へ送信する（ステップＳ１０３）。自動掃除機１の送受信機１７がこれを受信し（ステップＳ１０４）、制御部１６に設定時間を記憶すると同時に、タイマーのカウントを開始して（ステップＳ１０５）、モータ１３の駆動により自動掃除動作を行う（ステップＳ１０６）。
【００３７】
自動掃除機１が掃除中に床面位置ポインタ１８を通過すると、当該ポインタの位置情報を取得して制御部１６のメモリに記憶する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０８で、設定時間が経過したかどうかを判断し、設定時間が経過した場合は、掃除動作を停止する（ステップＳ１０９）。一方、設定時間を経過していない場合は、ステップＳ１０６へ戻り、自動掃除動作を継続する。
【００３８】
掃除終了後、自動掃除機１は、掃除の累計時間を制御部１６のメモリに記憶して（ステップＳ１１０）、掃除の累計時間情報と通過したポインタの位置情報を含む掃除結果情報を管理装置２へ送信する（ステップＳ１１１）。管理装置２は、掃除結果情報を受信して（ステップＳ１１２）、携帯電話３へ送信する（ステップＳ１１３）。携帯電話３は、掃除結果情報を管理装置２から受信し（ステップＳ１１４）、タイマー制御による掃除動作の指示を行った操作者は掃除結果を確認できる。
【００３９】
以上の手順により、操作者は遠隔からタイマー制御による掃除動作の指示を送信し、また、掃除終了後に掃除結果情報を受信できる。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態における自動掃除システムの、最適掃除時間決定動作について説明する。本発明の実施の形態における自動掃除機１を用いて掃除を行う場合、掃除を行う場所（床面）の広さや形状により、掃除に必要な時間が異なる。遠隔からタイマー制御による掃除の指示を行う操作者は、掃除結果を確認し、掃除を繰り返しながら（再掃除）、当該掃除を最短時間で行える最適な掃除時間を決定できる。図４は、本発明の実施の形態における自動掃除システムで、最適掃除時間を決定するための手順を示すフローチャートである。
【００４１】
携帯電話３からタイマー制御による掃除動作を指示すると（ステップＳ２０１）、前述のタイマー制御による掃除動作が実行され（ステップＳ２０２）、掃除結果情報が出力される（ステップＳ２０３）。操作者は、携帯電話３に出力された結果情報から掃除完了の可否を判定し（ステップＳ２０４）、掃除が完了していない場合は、再掃除の指示を携帯電話３から行う（ステップＳ２０５）。なお、掃除完了の可否の判定は、掃除結果情報に含まれる通過位置情報で、配置した床面位置ポインタ１８をすべて通過しているかどうかで行う。掃除終了後に、すべての床面位置ポインタを通過していない場合、当該掃除時間では掃除が不十分であることが判る。従って床面位置ポインタをすべて通過するまで再掃除を繰り返せば、その掃除累計時間が当該掃除における最適な掃除時間ということになる。
【００４２】
再掃除を繰り返し、ステップＳ２０４において、掃除完了と判定した場合、掃除累計時間が記憶され（ステップＳ２０６）、当該掃除における最適な掃除時間として決定される。以降は、携帯電話３からタイマー制御による掃除動作の指示を行うと、この最適な掃除時間がタイマーに設定されるようにすることが好ましい。
【００４３】
なお、上記のフローチャートの説明では、ステップＳ２０４の判定およびステップＳ２０５の再掃除の指示を操作者が行うようにしているが、この判定および指示は、自動掃除機１の制御部１６で行い、すべての床面位置ポインタを通過するまで再掃除を繰り返すようにしてもかまわない。このようにすれば、最適な掃除時間が自動的に決定される。
【００４４】
さらに、本発明の実施の形態における自動掃除システムでは、自動掃除機１の本体が壁などの障害物に衝突または接近したときに、ランダムに車輪１２の方向を転回するようにしているが、この転回する角度の大きさによっても、掃除完了までの時間は異なると推定される。従って、上記のような最適な掃除時間の決定動作を、車輪１２の転回角度を変化させながら行うことにより、さらに短時間での掃除完了が可能な最適な掃除時間を決定できる。
【００４５】
以上の手順により、掃除が完了するまで掃除を繰り返し、当該掃除を完了するための最適な掃除時間を決定できる。
【００４６】
なお、本発明の実施の形態における自動掃除システムでは、携帯情報端末として携帯電話３を用いたが、他の携帯情報端末を用いてもかまわない。また、通信網としてインターネット網１９を用いたが、これも他のネットワーク網を用いてもかまわない。さらに、自動掃除機１と管理装置２の間では、有線で情報の送受信を行うようにしてもかまわない。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自動掃除機および自動掃除システムによれば、拭き掃除を行うための拭き掃除用部材だけを装着し、ランダムな進行方向の転回を行う簡単な構成とすることで、自動掃除機の小型、低騒音、低消費電力、低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における自動掃除システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】床面上に設置する床面位置ポインタの配置例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における自動掃除システムの、タイマー制御掃除動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における自動掃除システムで、最適掃除時間を決定するための手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　自動掃除機
２　管理装置
３　携帯電話
１１　モップ
１２　車輪
１３　モータ
１４　操舵器
１５　床面位置センサー
１６　制御部
１７　送受信機
１８　床面位置ポインタ
１９　インターネット網
２０　携帯電話網
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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