JP2006020831A - 自走式掃除機およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】コーナー部の清掃を重点的に行なうことが可能な自走式掃除機を提供することを目的とする。
【解決手段】特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行し、清掃を行なう機器本体１と、機器本体１の移動方向角度を検出するジャイロセンサ９と、ジャイロセンサ９で検知した移動方向角度から壁面形状を判断し、指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出する壁面角検出部１２とを備え、コーナー部を走行した場合、コーナー部手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を前進走行させてコーナー部の清掃を行なうものである。これによって、壁面付近を自動清掃する場合に、コーナー部を走行したかどうかの判断が可能となり、コーナー部を走行した場合には、コーナー部に適した重点的な清掃が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動走行しながら宅内を清掃する自走式掃除機およびそのプログラムに関するものである。

従来、この種の自走式掃除機は、壁面付近のゴミの取り残しが無いよう、清掃用のノズルに超音波センサや接触センサを搭載させ、壁面付近でノズルを可動させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３１０５０９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、通常の壁面付近ではゴミの取り残しが無く清掃を行なうことは可能であるが、２つの壁面から構成されるコーナー部においては、ゴミの取り残し無く清掃を行なうのは困難であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、コーナー部の清掃を重点的に行なうことが可能な自走式掃除機およびそのプログラムを提供することを目的とする。

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およびそのプログラムは、壁面付近を走行中にジャイロセンサで検出した移動方向角度から壁面形状を判断し、コーナー部を走行した場合、コーナー部手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を前進走行させてコーナー部の清掃を行なうものである。

これによって、壁面付近を自動清掃する場合に、コーナー部を走行したかどうかの判断が可能となり、コーナー部を走行した場合にはコーナー手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を走行させてコーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

本発明の自走式掃除機およびそのプログラムは、コーナー部を走行したかどうかの判断が可能となり、コーナー部に適した重点的な清掃が可能となる。

第１の発明は、走行手段を有し、特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行し、清掃を行なう機器本体と、機器本体の移動方向角度を検出するジャイロセンサと、前記ジャイロセンサで検知した移動方向角度から壁面形状を判断し、指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出する壁面角検出部とを備え、コーナー部を走行した場合、コーナー部手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を前進走行させてコーナー部の清掃を行なう自走式掃除機とすることにより、壁面付近を自動清掃する場合に、コーナー部を走行したかどうかの判断が可能となり、コーナー部を走行した場合にはコーナー手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を走行させてコーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、ゴミの堆積量を検出するゴミセンサと、前記ゴミセンサの情報からゴミの堆積量を検出するゴミ堆積量検出部を備え、前記ゴミ堆積量検出部で検出したゴミの堆積量が規定値以下になるまで繰り返しコーナー部を走行させてコーナー部の清掃を行なうことにより、コーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、壁面角検出部で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、清掃用の吸引モータの吸引力を大きくするよう制御することにより、コーナー部の清掃を大きな吸引力により重点的に行なうことができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、壁面角検出部で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、走行手段の駆動モータの走行速度を小さくするよう制御することにより、コーナー部の清掃時には走行速度を小さくして重点的に行なうことができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、壁面角検出部においてコーナー部を走行したと判断する移動方向角度レベルを格納する角清掃情報格納部と、この角清掃情報格納部に格納された移動方向角度レベルを設定・変更可能な外部入力手段とを備えたことにより、任意の角度で構成されるコーナー部を自動検出し、重点的に清掃を行なうことができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、コーナー部を繰り返し走行する回数を格納する機能を備えた角清掃情報格納部と、この角清掃情報格納部に格納されたコーナー部の走行回数を設定・変更可能な外部入力手段とを備えたことにより、ユーザーの任意の回数でコーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明における自走式掃除機の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることにより、電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させて自走式掃除機の機能の少なくとも一部を容易に実現することができる。また、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における自走式掃除機を示したものである。

図１において、特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行し、清掃を行なう機器本体１は、電源２によって駆動し、壁面との距離を光学的に検出する測距センサ８と、機器本体１の移動方向を検出するジャイロセンサ９と、床の清掃を行なう清掃用のノズル１６および吸引モータ３と、走行手段を構成する駆動モータ４を備えている。また、機器本体１内部には、測距センサ８と前記ジャイロセンサ９からのセンサ信号を検出するセンサ信号判定部１１と、センサ信号判定部１１において検出された壁面との距離情報と機器本体１の移動方向角度から壁面形状を判断し、指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出する壁面角検出部１２と、前記ノズル１６と前記吸引モータ３と、前記駆動モータ４を制御する制御部５を有する。ここで、制御部５は、前記吸引モータ３の吸引力を制御する吸引モータ制御部６と、前記駆動モータ４の速度を制御する駆動モータ制御部７から構成されている。

そして、壁面角検出部１２により機器本体１が指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出した場合、コーナー部手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を前進走行させてコーナー部の清掃を重点的に行なうようになっている。

以上のように構成された自走式掃除機について、以下その動作・作用を図２のフローチャートを使用して説明する。

まず、機器本体１が制御部５からの指令により指定領域の走行清掃を開始し（ステップ１）、センサ信号判定部１１において測距センサ８で検出された壁面距離情報から機器本体１が壁面付近を走行していると検知した場合（ステップ２）、壁面角検出部１２はジャイロセンサ９で検出される移動方向角度情報を利用して前記機器本体１の移動方向角度の検出を開始する（ステップ３）。ここで、機器本体１は前記測距センサ８で検出される壁面距離情報を利用して壁面沿いに前進走行を行なう。

前記壁面角検出部１２において、規定値以上の移動方向角度を検出した場合、機器本体１がコーナー部を走行したと判断し（ステップ４）、制御部５を介して駆動モータ４を制御し、前進走行を停止し、壁面沿いに後退走行を開始する（ステップ５）。後退走行中に、前記壁面角検出部１２において、規定値以上の移動方向角度を検出した場合、機器本体１がコーナー部手前まで後退走行したと判断し（ステップ６）、制御部５を介して駆動モータ４を制御し、後退走行を停止し、再度壁面沿いに前進走行を開始する（ステップ７）。

以上のように、本実施の形態においては、指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出し、コーナー手前まで壁面に沿って後退し、再度コーナー部を走行させることにより、コーナー部の清掃を重点的に行なうことが可能となる。

また、本実施の形態においてはコーナー壁面付近を走行する場合に限定することなく、指定領域内に置かれた凹凸形状の障害物付近を走行する場合においても適応可能である。

（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２における自走式掃除機を示したものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態における自走式掃除機は、ゴミの堆積量を検出するゴミセンサ１０と、前記ゴミセンサ１０の情報からゴミの堆積量を検出するゴミ堆積量検出部１３を備え、前記ゴミ堆積量検出部１３で検出したゴミの堆積量が規定値以下になるまで繰り返しコーナー部を走行させてコーナー部の清掃を行なうようにしたものである。これにより、コーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

以上のように構成された自走式掃除機について、以下その動作・作用を図４のフローチャートを使用して説明する。

まず、機器本体１が制御部５からの指令により指定領域の走行清掃を開始し（ステップ１）、センサ信号判定部１１において測距センサ８で検出された壁面距離情報から機器本体１が壁面付近を走行していると検知した場合（ステップ２）、壁面角検出部１２はジャイロセンサ９で検出される移動方向角度情報を利用して前記機器本体１の移動方向角度の検出を開始する（ステップ３）。ここで、機器本体１は前記測距センサ８で検出される壁面距離情報を利用して壁面沿いに前進走行を行なう。

前記壁面角検出部１２において、規定値以上の移動方向角度を検出した場合、機器本体１がコーナー部を走行したと判断する（ステップ４）。ここで、前記ゴミ堆積量検出部１３において規定値以上のゴミの堆積量を検出した場合（ステップ５）、制御部５を介して駆動モータ４を制御し、前進走行を停止し、壁面沿いに後退走行を開始する（ステップ６）。後退走行中に、前記壁面角検出部１２において、規定値以上の移動方向角度を検出した場合、機器本体１がコーナー部手前まで後退走行したと判断し（ステップ７）、制御部５を介して駆動モータ４を制御し、後退走行を停止し、再度壁面沿いに前進走行を開始する（ステップ８）。コーナー部の前進走行終了後、前記ゴミ堆積量検出部１３において再度規定値以上のゴミの堆積量を検出した場合、制御部５を介して駆動モータ４を制御し、前進走行を停止し、壁面沿いに後退走行を開始し、規定値以下のゴミの堆積量を検出した場合は停止せず、続けて壁沿いに前進走行を行なう。

以上のように、本実施の形態においては、コーナー部のゴミ堆積量を検出し、ゴミの堆積量に応じて、コーナー部の清掃を重点的に行なうことが可能となる。

また、本実施の形態においてはコーナー壁面付近を走行する場合に限定することなく、指定領域内に置かれた凹凸形状の障害物付近を走行する場合においても適応可能である。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における自走式掃除機について図３を使用して説明する。

本実施の形態においては、実施の形態１における壁面角検出部１２で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、清掃用の吸引モータ３の吸引力を大きくするよう制御するものである。これにより、コーナー部の清掃を大きな吸引力により重点的に効率よく行なうことができる。

例えば、１つの壁面に沿って走行し、前記壁面付近のゴミを清掃する場合、機器本体１を壁面に近づけることは容易であるが、２つの壁面から構成されるコーナー部においては壁面付近まで接触させること無く、機器本体１を壁面に近づけることは困難である。この場合、機器本体１がコーナー部を走行しているということを認識することが可能であるため、コーナー部において限定して吸引モータ３の吸引力を大きくし、ゴミの取り残し無く清掃を行なうことが可能となる。

また、本実施の形態においては、壁面付近を走行する場合に限定することなく、指定領域内に置かれた凹凸形状の障害物付近を走行する場合においても適応可能である。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における自走式掃除機について図３を使用して説明する。

本実施の形態においては、壁面角検出部１２で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、駆動モータ制御部７を介して走行手段の駆動モータ４の走行速度を小さくするよう制御するものである。これにより、コーナー部の清掃時には走行速度を小さくして効率よく清掃を重点的に行なうことができる。

また、本実施の形態においては、コーナー壁面付近を走行する場合に限定することなく、指定領域内に置かれた凹凸形状の障害物付近を走行する場合においても適応可能である。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における自走式掃除機を示したものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態における自走式掃除機は、壁面角検出部１２においてコーナー部を走行したと判断する移動方向角度レベルを格納する角清掃情報格納部１４と、この角清掃情報格納部１４に格納された移動方向角度レベルを設定・変更可能な外部入力手段１５とを備えたものである。これにより、外部入力手段１５で格納された移動方向角度レベルを設定・変更することで、任意の角度で構成されるコーナー部を自動検出し、重点的に清掃を行なうことができる。

例えば、指定領域の初回走行時や家具の配置を変更した場合においては、角清掃情報格納部１４に格納された移動方向角度レベルは適切な値ではない。この場合、外部入力手段１５を介してコーナー部と判定する指標となる移動方向角度レベルを設定・変更可能とし、走行領域の住環境が変化した場合においてもコーナー部を適切に判断し、清掃することが可能となる。

また、本実施の形態においては、コーナー壁面付近を走行する場合に限定することなく、指定領域内に置かれた凹凸形状の障害物付近を走行する場合においても適応可能である。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における自走式掃除機について図３を使用して説明する。

本実施の形態においては、角清掃情報格納部１４はコーナー部を繰り返し走行する回数を格納する機能を備え、外部入力手段１５は角清掃情報格納部１４に格納されたコーナー部の走行回数を設定・変更可能なものとした。これにより、外部入力手段１５で格納されたコーナー部の走行回数を設定・変更することで、ユーザーの任意の繰り返し回数でコーナー部の清掃を重点的に行なうことができる。

（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。

本実施の形態においては、上記した各実施の形態における自走式掃除機の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとしたものである。

すなわち、各実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる自走式掃除機およびそのプログラムは、コーナー部を走行したかどうかの判断が可能となり、コーナー部の清掃に適した清掃が可能となるので、センサを利用して自律走行を行なう掃除機に適応可能である。

本発明の実施の形態１における自走式掃除機の構成図 同自走式掃除機のフローチャート 本発明の実施の形態２〜４における自走式掃除機の構成図 本発明の実施の形態２における自走式掃除機のフローチャート 本発明の実施の形態５〜７における自走式掃除機の構成図

符号の説明

１ 機器本体
２ 電源
３ 吸引モータ
４ 駆動モータ
５ 制御部
８ 測距センサ
９ ジャイロセンサ
１０ ゴミセンサ
１１ センサ信号判定部
１２ 壁面角検出部
１３ ゴミ堆積量検出部
１４ 角清掃情報格納部
１５ 外部入力手段
１６ ノズル

Claims (7)

1. 走行手段を有し、特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行し、清掃を行なう機器本体と、機器本体の移動方向角度を検出するジャイロセンサと、前記ジャイロセンサで検知した移動方向角度から壁面形状を判断し、指定領域におけるコーナー部を走行したことを自動検出する壁面角検出部とを備え、コーナー部を走行した場合、コーナー部手前まで壁面に沿って後退走行し、再度コーナー部を前進走行させてコーナー部の清掃を行なう自走式掃除機。
2. ゴミの堆積量を検出するゴミセンサと、前記ゴミセンサの情報からゴミの堆積量を検出するゴミ堆積量検出部を備え、前記ゴミ堆積量検出部で検出したゴミの堆積量が規定値以下になるまで繰り返しコーナー部を走行させてコーナー部の清掃を行なう請求項１に記載の自走式掃除機。
3. 壁面角検出部で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、清掃用の吸引モータの吸引力を大きくするよう制御する請求項１または２に記載の自走式掃除機。
4. 壁面角検出部で検出された壁面形状情報により、コーナー部を再走行する場合、走行手段の駆動モータの走行速度を小さくするよう制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
5. 壁面角検出部においてコーナー部を走行したと判断する移動方向角度レベルを格納する角清掃情報格納部と、この角清掃情報格納部に格納された移動方向角度レベルを設定・変更可能な外部入力手段とを備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
6. コーナー部を繰り返し走行する回数を格納する機能を備えた角清掃情報格納部と、この角清掃情報格納部に格納されたコーナー部の走行回数を設定・変更可能な外部入力手段とを備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式掃除機。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の自走式掃除機における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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