(57)【要約】 走行性に優れた自走式電子機器を提供すること。 筐体と、前記筐体を支持して床面を走行する電動式の駆動輪と、前記筐体の前進方向側の前部に設けられて床面上の障害物を接触によって検知するバンパーを有する障害物検知部と、前記筐体の前記前部に設けられて床面上に隆起する段差を検知する段差検知部と、前記障害物検知部および前記段差検知部の出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部とを備えたことを特徴とする自走式電子機器。
2020170933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体を支持して床面を走行する電動式の駆動輪と、前記筐体の前進方向側の前部に設けられて床面上の障害物を接触によって検知するバンパーを有する障害物検知部と、前記筐体の前記前部に設けられて床面上に隆起する段差を検知する段差検知部と、前記障害物検知部および前記段差検知部の出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部とを備えたことを特徴とする自走式電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、前記段差検知部が出力を維持する間、前記段差検知部の出力開始時から所定時間未満の間で前記障害物検知部が出力したときは前記筐体が前進するように前記駆動輪を制御し、前記段差検知部の出力開始時から所定時間以上の間で前記障害物検知部が出力したときは前記筐体が後退するように前記駆動輪を制御する請求項１に記載の自走式電子機器。
【請求項３】
前記段差検知部は、前後方向へ移動可能かつ段差と摺接可能なように前記筐体の前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に設けられた段差接触部と、前記段差接触部を前方へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して後方へ移動した前記段差接触部を検知して出力するセンサ本体とを備え、
前記段差接触部は、前記バンパーよりも前方へ突出しないよう前記筐体の前記前部に設けられている請求項１または２に記載の自走式電子機器。
【請求項４】
前記段差検知部は、段差を撮影可能な撮像部を有する請求項１または２に記載の自走式電子機器。
【請求項５】
前記筐体は、前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有しており、
前記段差接触部は、段差と摺接可能なように後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する摺接傾斜面を有しており、前記段差接触部が前方へ移動したときに前記摺接傾斜面が前記傾斜面よりも前方位置となり、かつ、前記段差接触部が後方へ移動したときに前記摺接傾斜面が前記傾斜面と同一面内に配置されるように構成された請求項４に記載の自走式電子機器。
【請求項６】
前記筐体は、前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有しており、
前記段差検知部は、前記傾斜面と同一面内に配置された透明カバーをさらに有する請求項５に記載の自走式電子機器。
【請求項７】
前記筐体に搭載されて床面の塵埃を吸引する電動式の掃除機器をさらに備えた請求項１〜６のいずれか１つに記載の自走式電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自走式電子機器として、例えば、特許文献１には、床面上を走行可能な筐体に電動式の掃除機器が搭載された自走式掃除機が開示されている。
この従来の自走式掃除機は、筐体上で移動可能なように筐体を覆う本体（バンパー）を有しており、床面上を走行中に本体が壁や置物等の障害物に衝突すると障害物（衝突）を検知して回避する。また、筐体の底面にはクリフセンサが設けられており、自走式掃除機が、例えば下り階段に近づくとクリフセンサが下り階段を検知して回避する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５１３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなバンパーの障害物との衝突によって回避行動をする従来の自走式電子機器においては、例えば、バンパーおよび障害物（壁、家具、置物等）への傷付き、置物（例えば、花瓶）を倒して破損させる、蓋の開いたペットボトルまたはコップを倒して中の飲み物を床面上に溢すといった事態を抑制する上で、できる限りバンパーの操作力を軽く設定することが望ましい。【０００５】
しかしながら、バンパーの操作力を軽くするほど、自走式電子機器が段差を乗り越える際の筐体への衝撃でバンパーの誤作動が生じやすくなる。つまり、自走式電子機器は、バンパーより下の筐体前端が段差に衝突した際、段差に摺接しながら乗り越えする。そのため、バンパーの操作力を軽くするほど、筐体前端が段差に衝突したときの衝撃でもバンパーが作動し衝突検知が働きやすくなり、本来乗り越えられる高さの段差を回避してしまうこととなる。【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、段差への走行性に優れた自走式電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、筐体と、前記筐体を支持して床面を走行する電動式の駆動輪と、前記筐体の前進方向側の前部に設けられて床面上の障害物を接触によって検知するバンパーを有する障害物検知部と、前記筐体の前記前部に設けられて床面上に隆起する段差を検知する段差検知部と、前記障害物検知部および前記段差検知部の出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部とを備えた自走式電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
段差検知部によって床面上に隆起する段差（例えば、絨毯、敷居など）を検知することができるため、段差乗り越え時の障害物検知部の誤作動による段差回避行動を抑制し、段差への走行性能を高めることができる。また、自走式電子機器の障害物への衝突と段差への衝突を区別することができるため、障害物検知部の検知精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の自走式電子機器としての自走式掃除機の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】第１実施形態の自走式掃除機の底面図である。
【図３】第１実施形態の自走式掃除機の内部構成を説明する図である。
【図４】第１実施形態の自走式掃除機における段差検知部の（Ａ）は作動前の左側断面図、（Ｂ）は作動時の左側断面図である。
【図５】第１実施形態の自走式掃除機の制御系を説明するブロック図である。
【図６】第１実施形態の自走式掃除機における障害物検知部の（Ａ）は作動前状態を示す説明図、（Ｂ）は作動時状態を示す説明図である。
【図７】第１実施形態の自走式掃除機における段差検知部の（Ａ）は作動前状態を示す説明図、（Ｂ）は作動時状態を示す説明図、（Ｃ）は作動後状態を示す説明図である。
【図８】第２実施形態の自走式掃除機を示す正面図である。
【図９】第２実施形態の自走式掃除機における段差検知部の左側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１は本発明の自走式電子機器としての自走式掃除機の第１実施形態を示す正面図であり、図２は第１実施形態の自走式掃除機の底面図であり、図３は第１実施形態の自走式掃除機の内部構成を説明する図である。また、図４は第１実施形態の自走式掃除機における段差検知部の（Ａ）は作動前の左側断面図、（Ｂ）は作動時の左側断面図である。また、図５は第１実施形態の自走式掃除機の制御系を説明するブロック図である。
なお、図２において、自走式掃除機の前後左右の方向を矢印にて示している。また、第１実施形態１を含む以下の各実施形態では、自走式電子機器として電動式の掃除機器を備えた自走式掃除機の場合を例示するが、本発明は自走式掃除機に限定されるものではない。例えば、自走式荷物輸送機器、自走式トランクなどであってもよい。
【００１１】
＜自走式掃除機の構成および動作について＞
第１実施形態の自走式掃除機Ａは、設置された場所の床面Ｆを自走しながら、床面Ｆ上のダストを含む空気を吸い込み、ダストを除去した空気を排気することにより床面Ｆ上を掃除するように構成されている。
この自走式掃除機Ａは、円盤形の筐体１を備え、この筐体１の内部および外部に、回転ブラシ２、左右一対のサイドブラシ３、集塵部４、吸引部としての電動送風機５、電動送風機５用のモータドライバ５ａ、左右方向の同一軸心上に設けられた左右一対の駆動輪６、左右一対の駆動輪６用の一対の走行モータ６ａ、一対の走行モータ６ａ用のモータドライバ６ｂ、回転ブラシ２および左右一対のサイドブラシ３を回転させるブラシ用モータ７、ブラシ用モータ７のモータドライバ７ａ、補助輪としての後輪８、バッテリー９、後述する制御部１０を含む制御回路が搭載されている制御基板１０ａ及び各種センサ等の構成要素が設けられている。なお、筐体１は円盤形に限定されず、平面的に視て角部が丸い略三角形または略四角形等でもよい。また、サイドブラシ３は、左右どちらか一方のみであってもよい。
【００１２】
筐体１は、吸込口１ａを有する平面視円形の底板１ｂと、平面視円形の天板１ｃと、底板１ｂおよび天板１ｃの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板１ｄとを備えている。なお、天板１ｃには、開閉蓋（不図示）およびこの開閉蓋の後方位置に形成された排気口１ｃａ（図３参照）が設けられている。
底板１ｂには左右一対の駆動輪６および垂直軸心を中心に首振り可能な後輪８が設けられている。側板１ｄは、前後にほぼ二分された側板前部１ｄａと側板後部１ｄｂとを有し、側板前部１ｄａは衝突時の衝撃を緩和するバンパー機能を備えている。以下、「側板前部１ｄａ」を「バンパー１ｄａ」という。
【００１３】
また、筐体１内には、吸引口１ａと集塵部４とを接続する吸引路１１と、集塵部４と電動送風機５とを接続する通風路１２と、電動送風機５と排気口１ｃａとを接続する通風路１３とが設けられている。
【００１４】
左右一対の駆動輪６は、筐体１の底板１ｂと平行な同一軸心Ｘを中心に回転可能に設けられており、左右一対の駆動輪６が同一方向に回転すると筐体１が進退し、各駆動輪６が逆方向に同一速度で回転すると筐体１が定置旋回する。
各駆動輪６の回転軸は、各走行モータ６ａからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各走行モータ６ａは筐体１の底板１ｂに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
【００１５】
回転ブラシ２は、筐体１の底板１ｂと平行な軸心廻りに回転可能に吸込口１ａに設けられている。
また、底板１ｂにおける吸込口１ａの左右両側には底板１ｂと垂直な軸心廻りに回転する前記サイドブラシ３が設けられている。
【００１６】
回転ブラシ２は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。
サイドブラシ３は、回転軸と、回転軸の下端に放射状に設けられた複数本のブラシ束を有している。
回転ブラシ２の回転軸および一対のサイドブラシ３の回転軸は、筐体１の底板１ｂの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシ用モータ７、プーリおよびベルト等を含む動力伝達機構等を介して独立的に連結されている。
【００１７】
また、筐体１の側板１ｄの後端には、バッテリー９の充電を行う充電端子（不図示）が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機Ａは、室内に設置されている充電台（不図示）に帰還する。これにより、充電台に設けられた端子部に充電端子が接触し、バッテリー９の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台は、通常、室内の側壁に沿って設置される。
バッテリー９は、充電端子を介して充電台から充電され、制御基板１０ａ、駆動輪６用の走行モータ６ａ、ブラシ用モータ７、電動送風機５、各種センサ等の各要素に電力を供給する。
【００１８】
集塵部４は、吸引路１１と接続する導入口および電動送風機５の上流側の通風路（吸引ダクト）１２と接続する排出口を有する集塵ボックス４ａと、集塵ボックス４ａの前記排出口に着脱可能に設けられたフィルター４ｂとを有してなる。集塵ボックス４ａは、通常、筐体１内に収納されており、集塵ボックス４ａ内に捕集されたダストを廃棄する際は、筐体１の前記蓋（不図示）を開いて集塵ボックス４ａを出し入れ（着脱）することができる。
【００１９】
図５に示すように、自走式掃除機Ａ全体の動作制御を行う制御回路は、制御部１０、自走式掃除機Ａの動作に係る設定条件や作動指令を入力する操作パネル３１、走行マップ１８ａなどのプログラムデータ等を記憶する記憶部１８、電動送風機５を駆動するためのモータドライバ５ａ、一対の駆動輪６の各走行モータ６ａを個別に正逆転駆動するためのモータドライバ６ｂ、回転ブラシ２とサイドブラシ３を同時駆動するブラシ用モータ７を一方向に回転するためのモータドライバ７ａ等を含む。
【００２０】
また、制御回路は、筐体１の底板１ｂに設けられた複数の床面検知センサ１４およびその制御ユニット１４ａ、バンパー１ｄａに周方向かつ交互に設けられた複数の超音波発信部１５Ａおよび超音波受信部１５Ｂを有する超音波センサ１５およびその制御ユニット１５ａ、バンパー１ｄａとの衝突により障害物を検知する障害物検知部としての接触センサ１６およびその制御ユニット１６ａ、筐体１の前部におけるバンパー１ｄａよりも下方位置に設けられた段差センサ（段差検知部）１７およびその制御ユニット１７ａ等を含んでいる。
【００２１】
制御部１０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるマイクロコンピュータを備え、操作パネル３１からの指令と、床面検知センサ１４、超音波センサ１５、接触センサ１６および段差センサ１７の出力と、記憶部１８に予め記憶されたプログラムデータとに基づいて、モータドライバ５ａ、６ｂ、７ａに個別に制御信号を送信し、電動送風機５、走行モータ６ａおよびブラシ用モータ７を駆動制御して、一連の掃除運転を行う。なお、プログラムデータには、床面の広い領域を清掃する通常モード用と、壁際に沿って清掃する壁際モード用のプログラムデータなどが含まれる。
【００２２】
制御部１０は、ユーザーによる自走式掃除機Ａの動作に係る条件設定を操作パネル３１から受け付けて記憶部１８に記憶させる。この記憶部１８は、自走式掃除機Ａの設置場所周辺の走行マップ１８ａを記憶することができる。走行マップ１８ａは、自走式掃除機Ａの走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部１８に記憶させるか、あるいは自走式掃除機Ａ自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。
【００２３】
床面検知センサ１４は、自走式掃除機Ａが下り階段などの下り段差を検知するために、例えば、筐体１の底板１ｂの前部（例えば、段差センサ１７の左右両側）、後部および左右一対のサイドブラシ３の位置に配置される。ＣＰＵは制御ユニット１４ａを介して床面検知センサ１４と接続されており、床面検知センサ１４からの出力信号に基づいて筐体１の外部周辺の下り階段などの下り段差の存在情報を得る。なお、床面検知センサ１４としては、例えば、床面Ｆに向かって投光する発光素子および発光素子の光が床面Ｆを反射した反射光を受光する受光素子を有するものとすることができる。
【００２４】
超音波センサ１５は、非接触式の障害物検知部であり、超音波発信部１５Ａから発信された超音波が障害物に衝突し反射して超音波受信部１５Ｂにて受信されることにより、障害物を検出する。ＣＰＵは制御ユニット１５ａを介して超音波センサ１５（超音波受信部１５Ｂ）と接続されており、超音波受信部１５Ｂからの出力信号に基づいて筐体１の外部周辺の障害物の存在情報を得る。
【００２５】
接触センサ１６は、接触式の障害物検知部であり、自走式掃除機Ａが走行時に障害物と接触したことを検知するために、例えば、バンパー１ｄａの裏側の左右位置に配置される。制御部１０は制御ユニット１６ａを介して接触センサ１６と接続されており、接触センサ１６からの出力信号に基づいて筐体１の外部周辺の障害物の存在情報を得る。なお、接触センサ１６としては、障害物に衝突したバンパー１ｄａの一部と接触することにより障害物を検知するリミットスイッチ、あるいは障害物に衝突したバンパー１ｄａの一部を非接触で検知する光学センサ等を用いることができる。なお、バンパー１ｄａは、例えば、バンパー１ｄａの裏側の左右位置に前後方向移動可能に設けられた支持部の付勢部材（例えば、圧縮コイルスプリング）によって前方Ｙ１へ付勢されている。
【００２６】
段差センサ１７は、接触式の段差検知部であり、自走式掃除機Ａが走行時に床面Ｆ上から隆起する段差と接触したことを検知するために、例えば、筐体１の前部のバンパー１ｄａよりも下方位置に配置される。制御部１０は制御ユニット１７ａを介して段差センサ１７の後述するセンサ本体１７ｄと接続されており、段差センサ１７からの出力信号に基づいて筐体１の外部周辺の障害物の存在情報を得る。なお、段差センサ１７について、詳しくは後述する。
【００２７】
このように構成された自走式掃除機Ａにおいて、掃除運転の指令により、電動送風機５、駆動輪６、回転ブラシ２およびサイドブラシ３が駆動する。これにより、回転ブラシ２、サイドブラシ３、駆動輪６および後輪８が床面Ｆに接触した状態で、筐体１は所定の範囲を自走しながら吸込口１ａから床面Ｆの塵埃を含む空気を吸い込む。このとき、回転ブラシ２の回転によって床面Ｆ上の塵埃は掻き上げられて吸込口１ａに導かれる。また、サイドブラシ３の回転によって吸込口１ａの側方の塵埃が吸込口１ａに導かれる。
【００２８】
吸込口１ａから筐体１内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、筐体１の吸引路１１を通り、集塵ボックス４ａ内に流入する。集塵ボックス４ａ内に流入した気流は、フィルター４ｂを通過して通風路１２を通り電動送風機５に流入して通風路１３に導かれて排気口１ｃａから外部へ排出される。この際、集塵ボックス４ａ内の気流に含まれる塵埃はフィルター４ｂによって捕獲されるため、集塵ボックス４ａ内にダストが堆積する。
【００２９】
自走式掃除機Ａは、掃除が終了するとあるいはバッテリーの残容量が少なくなると充電台に帰還する。これにより、充電端子が端子部に接してバッテリーが充電される。
自走式掃除機Ａの上面には操作パネル３１が設けられており、操作パネル３１によって掃除運転を実行させることができる。また、筐体１内に受信部を設けると共に、受信部に指令信号を発信する送信機を設けてリモコン操作できるようにしてもよい。また、スマートフォンや携帯電話などの携帯端末からインターネット回線および室内に設けたルーターを介して指令信号を自走式掃除機Ａに送信して遠隔操作できるようにしてもよい。
【００３０】
＜段差センサの構成について＞
図１、図２、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、段差検知部としての段差センサ１７は、前後方向へ移動可能かつ段差と摺接可能なように筐体１の前部における障害物検知部としてのバンパー１ｄａよりも下方位置に設けられた段差接触部１７ｂと、段差接触部１７ｂを前方へ付勢する付勢部材１７ｃと、付勢部材１７ｃの付勢力に抗して後方へ移動した段差接触部１７ｂを検知して出力するセンサ本体１７ｄとを備える。
【００３１】
筐体１における段差センサ１７の取り付け位置は、底板１ｂの前端であり、この底板１ｂと側板１ｄとの境界付近は全体的に逆テーパ状に面取りされている。そのため、筐体１における段差センサ１７の取り付け部分には、前方から後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面１ｅが設けられている。
一方、段差接触部１７ｂは、段差と摺接可能なように後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する摺接傾斜面１７ｂａ（図２、図４（Ａ）および（Ｂ）参照）を有している。
【００３２】
段差センサ１７は、図４（Ａ）に示すように段差接触部１７ｂが前方へ移動したときに摺接傾斜面１７ｂａが筐体１の傾斜面１ｅよりも前方位置となり、かつ、図４（Ｂ）に示すように段差接触部１７ｂが後方へ移動したときに摺接傾斜面１７ｂａが筐体１の傾斜面１ｅと同一面内に配置されるように構成されている。
段差接触部１７ｂは、例えば、筐体１の底板１ｂの前端に設けられた切欠き部分の板片１ｂａが差し込まれる後方開口状の下凹部１７ｂｂと、付勢部材１７ｃとしての圧縮コイルバネが挿入される後方開口状の上凹部１７ｂｃと、当接段部１７ｂｄとを有し、バンパー１ｄａの裏側に設けられた筐体１の当て板１ｄｃに当接段部１７ｂｄが当接して前方への移動が規制されるようになっている。
【００３３】
図２および図４（Ａ）に示すように、付勢部材１７ｃによって前方へ付勢された段差接触部１７ｂは、当接段部１７ｂｄが筐体１の当て板１ｄｃに当接することにより、バンパー１ｄａよりも前方へ突出しないようになっている。この場合、バンパー１ｄａが後方へ移動（図４（Ａ）中の仮想線）しても、自由状態の段差接触部１７ｂの先端はバンパー１ｄａよりも前方へ突出しないようになっている。
【００３４】
筐体１の底板１ｂ上における段差接触部１７ｂの後方位置にはリブ１ｂｂが筐体内側に向けて設けられており、このリブ１ｂｂと段差接触部１７ｂとの間に付勢部材１７ｃが設けられている。
また、リブ１ｂｂにおける付勢部材１７ｃよりも上方位置には、センサ本体１７ｄとしてのリミットスイッチが固定されており、図４（Ｂ）に示すように段差接触部１７ｂが後方へ移動することにより、段差接触部１７ｂの後端１７ｂｅがリミットスイッチを押圧してＯＮするようになっている。なお、センサ本体１７ｄとしては、段差接触部１７ｂの後端１７ｂｅを検出可能な光学センサを用いてもよい。
【００３５】
＜障害物および段差の検知と走行制御について＞
図６は第１実施形態の自走式掃除機における障害物検知部の（Ａ）は作動前状態を示す説明図、（Ｂ）は作動時状態を示す説明図である。また、図７は第１実施形態の自走式掃除機における段差検知部の（Ａ）は作動前状態を示す説明図、（Ｂ）は作動時状態を示す説明図、（Ｃ）は作動後状態を示す説明図である。
【００３６】
図１〜図５、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、前記構成を備えた自走式掃除機Ａは、前方Ｙ１への走行中にバンパー１ｄａが床面Ｆ上の障害物Ｑに衝突した場合、バンパー１ｄａが後方Ｙ２へ移動して衝撃を緩衝する。このとき、接触センサ１６が障害物を検知して出力し、それによって制御部１０は障害物Ｑを回避するよう左右一対の駆動輪６を制御する。
なおこの際、段差センサ１７の段差接触部１７ｂの先端はバンパー１ｄａよりも前方へ突出していないため、段差センサ１７の段差接触部１７ｂは障害物Ｑに衝突しない。そのため、段差センサ１７は出力しない。
【００３７】
図１〜図５、図７（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前記構成を備えた自走式掃除機Ａは、前方Ｙ１への走行中に絨毯や敷居などの、バンパー１ｄａの高さよりも低い段差Ｓ（乗り越え可能な段差Ｓ）に接近し、段差センサ１７の段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突した場合、付勢部材１７ｃの付勢力に抗して段差接触部１７ｂが後方Ｙ２へ移動する。このとき、段差接触部１７ｂにてセンサ本体（リミットスイッチ）１７ｄが押圧されることにより段差Ｓが検知され、センサ本体１７ｄが出力する（図７（Ｂ）参照）。
【００３８】
段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突したとき、バンパー１ｄａの操作力が軽く設定されていると、筐体１に伝わる衝撃力にもよるが、バンパー１ｄａが作動して接触センサ１６が出力する場合と、バンパー１ｄａが作動せず接触センサ１６が出力しない場合とが想定される。
段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突したときにバンパー１ｄａが作動せず接触センサ１６が出力しない場合、制御部１０は左右一対の駆動輪６の前進を継続するよう制御する。それによって図７（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、段差接触部１７ｂはその摺接傾斜面１７ｂａを段差Ｓの角部に摺接させながら段差Ｓを乗り越え、その後、左右一対の駆動輪６および後輪８が段差Ｓを乗り越える。
【００３９】
段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突したときにバンパー１ｄａが作動して接触センサ１６が出力する場合、制御部１０は、段差センサ１７が出力を維持する間、段差センサ１７の出力開始時から所定時間未満（例えば、０．５〜１秒未満）の間で接触センサ１６が出力したときは、筐体１が前進するように左右一対の駆動輪６を制御する。つまりこの場合は、制御部１０は、段差Ｓ付近にバンパー１ｄａに接触するような障害物がないと判断（接触センサ１６の出力を無効と判断）して筐体１の前進を継続させて段差Ｓを乗り越えるよう左右一対の駆動輪６を制御する。なおこのとき、段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突したときの衝撃力によってバンパー１ｄａが作動したとしても、バンパー１ｄａは前記所定時間未満内に初期位置に戻り、かつ、接触センサ１６の出力が停止する。
【００４０】
また、段差接触部１７ｂが段差Ｓに衝突したときにバンパー１ｄａが作動して接触センサ１６が出力する場合、制御部１０は、段差センサ１７が出力を維持する間、段差センサ１７の出力開始時から所定時間以上（例えば、１秒以上）の間で接触センサ１６が出力したときは、筐体１が後退するように左右一対の駆動輪６を制御する。つまりこの場合は、制御部１０は、段差Ｓ付近にバンパー１ｄａに接触するような障害物があると判断（接触センサ１６の出力を有効と判断）して筐体１を後退させて段差Ｓを回避させるよう左右一対の駆動輪６を制御する。なお、このような状況は、例えば、段差Ｓの上にある障害物にバンパー１ｄａが衝突し、それとほぼ同時に段差Ｓに段差接触部１７ｂが衝突載した場合が想定される。
【００４１】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態の自走式掃除機を示す正面図であり、図９は第２実施形態の自走式掃除機における段差検知部の左側断面図である。なお、図８および図９において、図１、図４および図７（Ａ）〜（Ｃ）中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
図８および図９に示すように、第２実施形態の自走式掃除機Ｂは、段差センサ（段差検知部）１１７の構成が第１実施形態とは異なる以外は、第１実施形態と概ね同様である。以下、第２実施形態における第１実施形態とは異なる点を主に説明する。
【００４２】
第２実施形態の自走式掃除機Ｂにおいて、段差センサ１１７は、筐体１の前部の傾斜面１ｅ付近に設けられている。
この段差センサ１１７は、段差Ｓを撮影可能な撮像部１１７ａと、筐体１の前部における傾斜面１ｅと同一面内に配置された透明カバー１１７ｂとを有する。
撮像部１１７ａとしては、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の小型カメラを用いることができる。
透明カバー１１７ｂとしては、例えば、段差Ｓへの衝突にも耐えることができる透明ガラスまたは透明プラスチックを用いることができる。
【００４３】
第２実施形態の場合、撮像部１１７ａおよび透明カバー１１７ｂは、ケース１１７ｃ内に収納されている。このケース１１７ｃは、有底筒体の開口部を斜めに切断した形状のものである。
透明カバー１１７ｂは、ケース１１７ｃの斜めに切断された開口部に嵌め込まれて固定されている。
【００４４】
この自走式掃除機Ｂによれば、段差センサ１１７の撮像部１１７ａにて前進方向の床面Ｆ付近を撮影してその画像データを制御部１０へ出力することができる。この場合、例えば次のような走行制御を行うことができる。
制御部１０によって、画像データと予め記憶された判定用データとが比較され、画像データが段差Ｓを撮影した画像データであるか否か判別される。
【００４５】
画像データが段差Ｓを撮影した画像データであると判定された場合、段差センサ１１７にて段差Ｓが検知されたこととなり、第１実施形態と同様の走行制御が行われる。
すなわち、制御部１０は、段差センサ１１７が段差Ｓを検知する間、段差センサ１１７の検知開始時から所定時間未満（例えば、０．５〜１秒未満）の間で接触センサ１６（図５参照）が出力したときは、筐体１が前進するように左右一対の駆動輪６を制御する。つまりこの場合は、制御部１０は、段差Ｓ付近にバンパー１ｄａに接触するような障害物がないと判断（接触センサ１６の出力を無効と判断）して筐体１の前進を継続させて段差Ｓを乗り越えるよう左右一対の駆動輪６を制御する。
【００４６】
また、制御部１０は、段差センサ１１７が段差Ｓを検知する間、段差センサ１１７の検知開始時から所定時間以上（例えば、１秒以上）の間で接触センサ１６（図５参照）が出力したときは、筐体１が後退するように左右一対の駆動輪６を制御する。つまりこの場合は、制御部１０は、段差Ｓ付近にバンパー１ｄａに接触するような障害物があると判断（接触センサ１６の出力を有効と判断）して筐体１を後退させて段差Ｓを回避させるよう左右一対の駆動輪６を制御する。
【００４７】
また、制御部１０は、段差センサ１１７が段差Ｓを検知している間に接触センサ１６が出力していないときは、前進方向に段差Ｓがあるが障害物はないと判断して段差Ｓを乗り越えるよう左右一対の駆動輪６を制御する。
また、制御部１０は、段差センサ１１７が段差Ｓを検知しない間に接触センサ１６が出力したときは、前進方向に障害物があると判断して回避するよう左右一対の駆動輪６を制御する。
【００４８】
（第３実施形態）
第１実施形態では、筐体１の前部に１つの段差センサ１７が設けられた自走式掃除機Ａを例示したが、段差センサ１７は複数設けられてもよい。例えば、図２に示す段差センサ１７の左右両側にも同様の構成の段差センサを設けてもよい。
【００４９】
（第４実施形態）
第１実施形態では、筐体１の前部に１つの段差センサ１１７が設けられた自走式掃除機Ｂを例示したが、段差センサ１１７は複数設けられてもよい。例えば、図８に示す段差センサ１１７の左右両側にも同様の構成の段差センサを設けてもよい。
【００５０】
（まとめ）
本発明の自走式電子機器は、筐体と、前記筐体を支持して床面を走行する電動式の駆動輪と、前記筐体の前進方向側の前部に設けられて床面上の障害物を接触によって検知するバンパーを有する障害物検知部と、前記筐体の前記前部に設けられて床面上に隆起する段差を検知する段差検知部と、前記障害物検知部および前記段差検知部の出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部とを備える。
この構成によれば、段差検知部によって床面上に隆起する段差（例えば、絨毯、敷居など）を検知することができる。そのため、段差検知部によって段差を検知した時、障害物検知部が出力しない場合は自走式電子機器を前進させて段差を乗り越えさせることは無論のこと、筐体の前部が乗り越え可能な段差と衝突して障害物検知部が作動しても無効と判断し、自走式電子機器が段差乗り越えるよう前進させることが可能となる。この結果、走行性能に優れた自走式電子機器を得ることができる。
また、自走式電子機器の障害物への衝突と乗り越え可能な段差への衝突を区別することができるため、障害物検知部の検知精度を高めることが可能となる。そのため、障害物検知部の検知精度を高めることができ（バンパーの操作力を軽く設定することができ）、例えば、自走式電子機器および障害物（壁、家具、置物等）への傷付き、置物（例えば、花瓶）を倒して破損させる、蓋の開いたペットボトルまたはコップを倒して中の飲み物を床面上に溢すといった事態を抑制することができる。
【００５１】
本発明の自走式電子機器は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。
【００５２】
・前記制御部は、前記段差検知部が出力を維持する間、前記段差検知部の出力開始時から所定時間未満の間で前記障害物検知部が出力したときは前記筐体が前進するように前記駆動輪を制御し、前記段差検知部の出力開始時から所定時間以上の間で前記障害物検知部が出力したときは前記筐体が後退するように前記駆動輪を制御するものであってもよい。
この構成によれば、次のような走行制御を行うことができる。
段差検知部が出力を維持する間、段差検知部の出力開始時から所定時間未満の間で障害物検知部が出力したときは、制御部は、段差付近にバンパーに接触するような障害物がないと判断（前記障害物検知部の出力を無効と判断）して筐体が前進するように駆動輪を制御することができる。
また、段差検知部が出力を維持する間、段差検知部の出力開始時から所定時間以上の間で障害物検知部が出力したときは、制御部は、段差付近にバンパー１ｄａに接触するような障害物があると判断（接触センサの出力を有効と判断）して筐体が後退するように駆動輪を制御することができる。
【００５３】
・前記段差検知部は、前後方向へ移動可能かつ段差と摺接可能なように前記筐体の前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に設けられた段差接触部と、前記段差接触部を前方へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して後方へ移動した前記段差接触部を検知して出力するセンサ本体とを備え、
前記段差接触部は、前記バンパーよりも前方へ突出しないよう前記筐体の前記前部に設けられているものであってもよい。
この構成によれば、段差を機械的に検知する段差検知部を構成することができる。また、バンパーよりも前方へ突出しないよう筐体の前部に段差接触部を設けることにより、バンパーが障害物に衝突したとき、段差接触部が障害物に衝突して作動すること（段差の誤検知）を抑制することができる。
【００５４】
・前記筐体は、前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有しており、
前記段差接触部は、段差と摺接可能なように後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する摺接傾斜面を有しており、前記段差接触部が前方へ移動したときに前記摺接傾斜面が前記傾斜面よりも前方位置となり、かつ、前記段差接触部が後方へ移動したときに前記摺接傾斜面が前記傾斜面と同一面内に配置されるように構成されたものであってもよい。
この構成によれば、自走式電子機器が段差をスムーズに乗り越えることができる。
【００５５】
・前記段差検知部は、段差を撮影可能な撮像部を有するものであってもよい。
この構成によれば、段差を光学的に検知する段差検知部を構成することができる。
【００５６】
・前記筐体は、前記前部における前記障害物検知部よりも下方位置に後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有しており、
前記段差検知部は、前記傾斜面と同一面内に配置された透明カバーをさらに有するものであってもよい。
この構成によれば、自走式電子機器が段差をスムーズに乗り越えることができる。
【００５７】
・前記筐体に搭載されて床面の塵埃を吸引する電動式の掃除機器をさらに備えたものであってもよい。
この構成によれば、掃除性能を備えた自走式電子機器を得ることができる。
【００５８】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１  筐体
１ｄａ  バンパー（障害物検知部）
１ｅ  傾斜面
６  駆動輪
１０  制御部
１６  接触センサ（障害物検知部）
１７、１１７  段差検知部
１７ｂ  段差接触部
１７ｃ  付勢部材
１７ｄ  センサ本体
１１７ａ  撮像部
１１７ｂ  透明カバー
１７ｂａ  摺接傾斜面
Ａ、Ｂ  自走式掃除機（自走式電子機器）
Ｆ  床面
Ｑ  障害物
Ｓ  段差
【図１】
2020170933.tif 000003
【図２】
2020170933.tif 000004
【図３】
2020170933.tif 000005
【図４】
2020170933.tif 000006
【図５】
2020170933.tif 000007
【図６】
2020170933.tif 000008
【図７】
2020170933.tif 000009
【図８】
2020170933.tif 000010
【図９】
2020170933.tif 000011
【国際調査報告】
2020170933.tif 000012
2020170933.tif 000013
2020170933.tif 000014
2020170933.tif 000015