JP2006251883A - 充電式走行システム - Google Patents
充電式走行システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006251883A JP2006251883A JP2005063873A JP2005063873A JP2006251883A JP 2006251883 A JP2006251883 A JP 2006251883A JP 2005063873 A JP2005063873 A JP 2005063873A JP 2005063873 A JP2005063873 A JP 2005063873A JP 2006251883 A JP2006251883 A JP 2006251883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- main body
- wall
- sensor
- obstacle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 63
- 230000008569 process Effects 0.000 description 57
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
【課題】 スム−ズに自動充電を行うことが可能な充電式走行システムの提供を課題とする。
【解決手段】 本体BDが壁Wに対して平行となっているときに、回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線と、横壁センサ36との距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、a=(1/2)bの式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められているため、その後、本体BDの背面側中央に設置された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとを対向させるように本体BDを旋回させたときに、充電端子27aと給電端子102aとがずれることなく対向することとなる。【選択図】 図12
【解決手段】 本体BDが壁Wに対して平行となっているときに、回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線と、横壁センサ36との距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、a=(1/2)bの式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められているため、その後、本体BDの背面側中央に設置された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとを対向させるように本体BDを旋回させたときに、充電端子27aと給電端子102aとがずれることなく対向することとなる。【選択図】 図12
Description
本発明は、充電式走行システムに関し、特に、掃除機構を備えた本体と、操舵と駆動を実現する駆動機構とを備える自走式掃除機と、同自走式掃除機の充電を行う充電装置とからなるシステムに関するものである。
従来、操舵および駆動を実現する駆動機構を具備する走行機、および、同自走機に対して充電を行う充電装置からなる充電式走行システムについて、走行機の電池残量が少なくなったときに、走行機を充電装置まで自動走行させて充電を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特開平07−064637号公報
特開平07−325620号公報
特開2002−268746号公報
ところで、近時、上述した自動充電の方法として以下のようなものが提案されている。まず、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁に設置された障害物(充電装置)を検知すると、90度旋回して壁と離れるように走行しつつ、その障害物の奥行きを測定する。そして、測定された奥行きが予め記憶されている充電装置の奥行きと同一である場合には、その後、再度本体を90度旋回して、次は壁と平行になるように走行しつつ、その障害物の端から、障害物に形成された凸部までの距離を計測し、その距離が、予め記憶されている充電装置における突出して形成された給電部までの距離と同一である場合には、その障害物を充電装置であると判定する。すなわち、充電装置の奥行きと、充電装置の端から給電部までの距離との2つの一致をもって充電装置の判定を行うのである。
上述した自動充電方法を採用した充電式走行システムにおいては、充電装置の奥行きと、充電装置の端から給電部までの距離を測定するに際して、フォトリフレクタ等からなる横壁センサを用いる。例えば、充電装置の端から給電部の距離を測定する際には、充電装置の端が横壁センサにて検知されてから、突出した給電部が横壁センサにて検知されるまでの距離を測定する。
そして、上述した2つの距離の計測結果に基づいて、障害物が充電装置と判定された場合には、走行機の本体背面側の中央部に設置された充電端子を、充電装置側の給電端子に接触させることにより充電を行うのであるが、このとき、充電端子を充電装置側に向けるために走行機本体を旋回させたときに、その後、本体を真っ直ぐ後退走行させて充電を行うことができるように、充電端子と充電装置の給電端子とが、ずれることなく対向している必要がある。
しかし、上述した従来の充電式走行システムにおいては、充電装置の判定が行われた後、本体を旋回させた後に充電端子と給電端子とが対向する位置にくるように位置合わせを行う必要があり、充電装置の判定が行われた後、本体を前進または後退させる等の微調整を行っていた。そのため、走行機に自動充電を行わせるにあたって、時間がかかってしまうという問題があった。
しかし、上述した従来の充電式走行システムにおいては、充電装置の判定が行われた後、本体を旋回させた後に充電端子と給電端子とが対向する位置にくるように位置合わせを行う必要があり、充電装置の判定が行われた後、本体を前進または後退させる等の微調整を行っていた。そのため、走行機に自動充電を行わせるにあたって、時間がかかってしまうという問題があった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたものであり、スム−ズに自動充電を行うことが可能な充電式走行システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項2にかかる発明は、操舵および駆動を実現する駆動機構と、前方の障害物を検知する前方障害物センサと、側方の障害物を検知する横壁センサと、本体の背面側中央に設置される充電を行うための充電端子とを具備し、直進走行、後退走行および所定の回転軸を中心とする旋回を行うことが可能な走行機、並びに、
所定幅を有する凸形状であり、上記走行機の充電端子に接続する給電端子が配置される給電部を備え、室内の壁面に突出するように設置される充電装置から構成され、
上記走行機が、自動走行を行い、上記充電装置の近傍まで移動した後、上記充電装置の給電端子に充電端子を接続させる自動充電手段を具備し、
上記自動充電手段が、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段、
上記第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段、並びに
上記第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段を具備する充電式走行システムにおいて、
本体が上記壁と平行になっているときに、同本体の回転軸から同壁に対して垂直に延びる直線と、上記横壁センサが設置されている位置との距離(a)と、上記充電装置における上記給電部の幅(b)とについて、(1)式を満たすように上記横壁センサの設置位置が定められる構成としてある。
a=(1/2)b…(1)
所定幅を有する凸形状であり、上記走行機の充電端子に接続する給電端子が配置される給電部を備え、室内の壁面に突出するように設置される充電装置から構成され、
上記走行機が、自動走行を行い、上記充電装置の近傍まで移動した後、上記充電装置の給電端子に充電端子を接続させる自動充電手段を具備し、
上記自動充電手段が、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段、
上記第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段、並びに
上記第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段を具備する充電式走行システムにおいて、
本体が上記壁と平行になっているときに、同本体の回転軸から同壁に対して垂直に延びる直線と、上記横壁センサが設置されている位置との距離(a)と、上記充電装置における上記給電部の幅(b)とについて、(1)式を満たすように上記横壁センサの設置位置が定められる構成としてある。
a=(1/2)b…(1)
上記のように構成した請求項2にかかる発明において、充電式走行システムは、走行機と充電装置とから構成されており、走行機は、操舵および駆動を実現する駆動機構と、前方の障害物を検知する前方障害物センサと、側方の障害物を検知する横壁センサと、本体の背面側中央に設置された充電を行うための充電端子とを具備しており、また、直進走行、後退走行および所定の回転軸を中心とする旋回を行うことが可能となっている。また、上記充電装置は、所定幅を有する凸形状であり、走行機の充電端子に接続する給電端子が配置されている給電部を備え、室内の壁面に突出するように設置されている。
また、上記走行機は、自動走行を行い、上記充電装置の給電端子に充電端子を接続させる自動充電手段を具備している。すなわち、上記走行機は、電池残量が少なくなったときや、所定の充電開始指示があったことを受けて、充電装置から離れた位置を走行している走行機が同充電装置まで自動走行するとともに、充電装置側の給電端子に、走行機側の充電端子を接続させて充電を行う帰巣制御を行うのである。
この自動充電手段は、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段と、第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段と、第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段とを具備している。すなわち、壁際走行中に検知された前方の障害物における壁から突出した奥行きと、同障害物の端から凸部までの距離との2つの距離が、予め記憶されている充電装置のものと一致する場合に、この障害物が充電装置であると判定するのである。
この自動充電手段は、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段と、第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段と、第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段とを具備している。すなわち、壁際走行中に検知された前方の障害物における壁から突出した奥行きと、同障害物の端から凸部までの距離との2つの距離が、予め記憶されている充電装置のものと一致する場合に、この障害物が充電装置であると判定するのである。
そして、走行機における上記横壁センサの設置位置として、本体が上記壁と平行になっているときに、同本体の回転軸から同壁に対して垂直に延びる直線と、上記横壁センサが設置されている位置との距離(a)と、上記充電装置における上記給電部の幅(b)とについて、上記(1)式を満たすように横壁センサの設置位置が定められるのである。このようにすることにより、第2の計測手段による計測が終わって本体が停止した後、本体を90度旋回させて走行機の充電端子を、充電装置側に向けた際、充電端子と給電端子とがずれることなく対向し、そのまま走行機を後退させれば、充電端子と給電端子とを接続させることが可能となる。これにより、走行機の位置合わせのための微調整を行う必要がなく、スム−ズに自動充電を行うことが可能となる。
また、請求項3にかかる発明は、上記走行機の本体が円柱形状である構成としてある。
上記のように構成した請求項3にかかる発明では、走行機が充電装置に対して若干ずれた状態で同充電端子に向かって走行した場合でであっても、走行機側の充電端子と充電装置側の給電端子とを確実に接続させることが可能となる。
上記のように構成した請求項3にかかる発明では、走行機が充電装置に対して若干ずれた状態で同充電端子に向かって走行した場合でであっても、走行機側の充電端子と充電装置側の給電端子とを確実に接続させることが可能となる。
また、請求項4にかかる発明は、上記走行機が、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダを具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項4にかかる発明において、車輪の回転数から走行機の走行距離を計測することが可能となる。
上記のように構成した請求項4にかかる発明において、車輪の回転数から走行機の走行距離を計測することが可能となる。
また、請求項5にかかる発明は、上記走行機が、掃除機構を具備する自走式掃除機である構成としてある。
上記のように構成した請求項5において、掃除機を持ち歩いて掃除を行う必要がなくなるため、掃除を行う使用者の負担を軽減することが可能となる。
上記のように構成した請求項5において、掃除機を持ち歩いて掃除を行う必要がなくなるため、掃除を行う使用者の負担を軽減することが可能となる。
また、請求項6にかかる発明は、上記上自動充電手段による自動充電が行われている間、上記掃除機構を停止させる構成としてある。
上記のように構成した請求項6において、自動充電が行われている間(例えば、壁際走行中)の消費電力を抑えることが可能となる。
上記のように構成した請求項6において、自動充電が行われている間(例えば、壁際走行中)の消費電力を抑えることが可能となる。
以上説明したように請求項2にかかる発明によれば、走行機の位置合わせのための微調整を行う必要がなく、スム−ズに自動充電を行うことが可能となる。
また、請求項3にかかる発明によれば、走行機が充電装置に対して若干ずれた状態で同充電端子に向かって走行した場合でであっても、走行機側の充電端子と充電装置側の給電端子とを確実に接続させることが可能となる。
さらに、請求項4にかかる発明によれば、車輪の回転数から走行機の走行距離を計測することが可能となる。
さらに、請求項5にかかる発明によれば、掃除機を持ち歩いて掃除を行う必要がなくなるため、掃除を行う使用者の負担を軽減することが可能となる。
さらに、請求項6にかかる発明によれば、自動充電が行われている間の消費電力を抑えることが可能となる。
また、請求項3にかかる発明によれば、走行機が充電装置に対して若干ずれた状態で同充電端子に向かって走行した場合でであっても、走行機側の充電端子と充電装置側の給電端子とを確実に接続させることが可能となる。
さらに、請求項4にかかる発明によれば、車輪の回転数から走行機の走行距離を計測することが可能となる。
さらに、請求項5にかかる発明によれば、掃除機を持ち歩いて掃除を行う必要がなくなるため、掃除を行う使用者の負担を軽減することが可能となる。
さらに、請求項6にかかる発明によれば、自動充電が行われている間の消費電力を抑えることが可能となる。
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
(1)自走式掃除機の外観:
(2)自走式掃除機の内部構成:
(3)自走式掃除機の動作:
(4)各種変形例:
(5)まとめ:
(1)自走式掃除機の外観:
(2)自走式掃除機の内部構成:
(3)自走式掃除機の動作:
(4)各種変形例:
(5)まとめ:
(1)自走式掃除機の外観:
図1は、本発明にかかる自走式掃除機の外観斜視図であり、図2は、図1に示した自走式掃除機の裏面図である。なお、図1において、矢印Aにより示した方向が自走式掃除機の前進時の進行方向である。図1に示すように、本発明にかかる自走式掃除機10は、略円柱形状の本体BDを備えており、本体BDの裏側に設けられた2つの駆動輪12R、12L(図2参照)が個別に駆動されることにより、直進、後退および所定の回転軸を中心とした旋回を行うことが可能となっている。また、本体BDの前面側中央部分には、撮像センサとしての赤外線CCDセンサ73が設けられている。
図1は、本発明にかかる自走式掃除機の外観斜視図であり、図2は、図1に示した自走式掃除機の裏面図である。なお、図1において、矢印Aにより示した方向が自走式掃除機の前進時の進行方向である。図1に示すように、本発明にかかる自走式掃除機10は、略円柱形状の本体BDを備えており、本体BDの裏側に設けられた2つの駆動輪12R、12L(図2参照)が個別に駆動されることにより、直進、後退および所定の回転軸を中心とした旋回を行うことが可能となっている。また、本体BDの前面側中央部分には、撮像センサとしての赤外線CCDセンサ73が設けられている。
また、赤外線CCDセンサ73の下側には、前方障害物センサとしての7つの超音波センサ31(31a〜31g)が設けられている。超音波センサ31は、超音波を発生する発信部と、同発信部から発せられ、前方の壁に反射して戻ってくる超音波を受信する受信部とを備え、発信部から発せられた超音波が受信部により受信されるまでの時間から、壁までの距離を算出することができるようになっている。これら7つの超音波センサ31のうち、本体BDの前面側中央に超音波センサ31dが設けられており、超音波センサ31aおよび超音波センサ31g、超音波センサ31bおよび超音波センサ31f、超音波センサ31cおよび超音波センサ31eは、それぞれ左右対称に設けられている。本体BDの進行方向が前方の壁に対して垂直であるときには、左右対称に設けられた超音波センサ31のによりそれぞれ計測された距離が同一となる。
また、本体BDの前面側の左右両側には、人体センサとしての焦電センサ35(35a、35b)がそれぞれ設けられている。焦電センサ35a、35bは、人体から発生する赤外線を検出することにより、本体BDの近傍に存在する人物を検知することが可能である。なお、図1には示していないが、本体BDの裏側の左右両側にも、焦電センサ35(35c、35d)がそれぞれ設けられており、本体BDの周囲360°が検出範囲となるように構成されている。
また、図1には示していないが、本体BDの背面側の左右両側には、後述するフォトリフレクタからなる横壁センサ36(36R、36L)が設けられている。このフォトリフレクタは、側方の壁を検出し、走行時に同壁と所定間隔を維持するためのものであり、また、後述する自動充電を行う際に、充電装置の検出を行うために用いられるものである。なお、この横壁センサ36が設置される位置については、後に図面を用いて詳述する。
また、図1には示していないが、本体BDの背面側の左右両側には、後述するフォトリフレクタからなる横壁センサ36(36R、36L)が設けられている。このフォトリフレクタは、側方の壁を検出し、走行時に同壁と所定間隔を維持するためのものであり、また、後述する自動充電を行う際に、充電装置の検出を行うために用いられるものである。なお、この横壁センサ36が設置される位置については、後に図面を用いて詳述する。
図2において、本体BDの裏側中央の左右両端部には、2つの駆動輪12R、12Lがそれぞれ設けられている。また、本体BDの裏側の前側(進行方向側)には、3つの補助輪13がそれぞれ設けられている。さらに、本体BDの裏側の右上、右下、左上、左下には、路面の凹凸や段差を検知する段差センサ14がそれぞれ設けられている。また、本体BDの裏側中央より下側には、メインブラシ15が設けられている。このメインブラシ15は、メインブラシモ−タ52(図示せず)により回転駆動され、路面上の塵埃を掻き出すことができる。また、メインブラシ15が取り付けられている部分の開口は、吸引口であり、メインブラシ15により塵埃を掻き出しながら、同掻き出された塵埃が吸引口に吸引されるようになっている。また、本体BDの裏側の右上および左上側には、サイドブラシ16がそれぞれ設けられている。
なお、本発明にかかる自走式掃除機10は、図1および図2に示した超音波センサ31、焦電センサ35、段差センサ14、横壁センサ36の他にも各種のセンサを備えているが、それらについては、後に図面(図6)を用いて説明する。
なお、本発明にかかる自走式掃除機10は、図1および図2に示した超音波センサ31、焦電センサ35、段差センサ14、横壁センサ36の他にも各種のセンサを備えているが、それらについては、後に図面(図6)を用いて説明する。
図3は、図1、図2に示した自走式掃除機の背面図であり、図4は、図3におけるA−A線断面図である。図3、図4に示すように、円柱形状を有する本体BDの周面であって、本体BDの背面側中央には、後述する充電装置100に接続して充電を行うための充電端子27aが形成されている。一方、図4に示すように、本体BDの内部には、バッテリ−27が設けられている。このバッテリ−27の後端には、断面視矩形状の凹部27bが形成されており、充電端子27aは、この凹部27bに設けられている。
図5は、実施形態にかかる充電装置が取り付けられている様子を示す斜視図である。同図において、充電装置100が、壁Wに取り付けられている。この充電装置100は、図示しないプラグを備えており、壁Wに設置された図示しないコンセントに同プラグを挿入することにより取り付けられ、充電可能となる。充電装置100は、壁Wに突出するように設置される階段形状の本体部101と、自走式掃除機10における充電端子27aと接続される給電端子102aが配置された給電部102とから構成されている。給電部102は、本体部101に対して、前方(壁Wと反対側)に突出する凸形状である。この充電装置100が壁Wに取り付けられたときには、壁Wから前方に所定の幅hだけ突出した状態となる。また、給電部102は、本体部101の端から距離wの位置に配置されている。なお、自走式掃除機10のROM23(図示せず)には、上記幅hと距離wとの2つの情報が記憶されており、これらの情報は、後に詳述するが、自走式掃除機が自動充電を行う際に、充電装置100を探索するときに必要な情報である。
(2)自走式掃除機の内部構成:
図6は、図1、図2に示した自走式掃除機の構成を示すブロック図である。同図において、本体BDには、制御部としてCPU21と、ROM23と、RAM22がバス24を介して接続されている。CPU21は、ROM23に記憶されている制御プログラムおよび各種パラメ−タテ−ブルに従い、RAM22をワ−クエリアとして使用して各種の制御を実行する。
図6は、図1、図2に示した自走式掃除機の構成を示すブロック図である。同図において、本体BDには、制御部としてCPU21と、ROM23と、RAM22がバス24を介して接続されている。CPU21は、ROM23に記憶されている制御プログラムおよび各種パラメ−タテ−ブルに従い、RAM22をワ−クエリアとして使用して各種の制御を実行する。
本体BDは、バッテリ−27を有しており、CPU21は、バッテリ−監視回路26を介してバッテリ−27の残量をモニタ−可能となっている。また、バッテリ−27は、上述した充電装置100から充電を行うための充電端子27aを備えている。この充電端子27aには、充電装置100の給電端子102aが接続されて充電が行われる。バッテリー監視回路26は主にバッテリー27の電圧を監視して残量を検知する。また、本体BDはバス24と接続する音声回路29aを有しており、同音声回路29aにて生成した音声信号に応じてスピーカ29bが音声を発する。
また、本体BDは、前方障害物センサとしての超音波センサ31(31a〜31g)と、人体センサとしての焦電センサ35(35a〜35d)と、段差センサ14とをそれぞれ備えている(図1、図2参照)。また、本体BDは、図1、図2に示していない他のセンサとして、側方の壁を検出する横壁センサ36R、36Lを備えている。この横壁センサ36R、36Lは、赤外線を発する出光部と壁により反射した赤外線を受光する受光部とを具備するフォトリフレクタからなるものであるが、本発明に適用される横壁センサとしては、他に超音波センサ等を用いることが可能である。さらに、本体BDは、上記他のセンサとして、ジャイロセンサ37を備えている。ジャイロセンサ37は、本体BDの進行方向の変化に起因する角速度の変化を検出する角速度センサ37aを備え、角速度センサ37aにより検出されたセンサ出力値を積算することにより本体BDの向いている方向角を検出することが可能である。
本発明にかかる自走式掃除機10は、駆動機構として、モ−タドライバ41R、41L
、駆動輪モ−タ42R、42L、および、駆動輪モ−タ42R、42Lと上述した駆動輪12R、12Lとの間に介装される図示しないギアユニットとを備えている。駆動輪モ−タ42R、42Lは、旋回走行を行う際に回転方向と回転角度とが、モ−タドライバ41R、41Lによって詳細に駆動制御される。各モータドライバ41R,41Lは、CPU21からの制御指示に応じて対応する駆動信号を出力する。なお、ギアユニットや駆動輪12R、12Lは各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
、駆動輪モ−タ42R、42L、および、駆動輪モ−タ42R、42Lと上述した駆動輪12R、12Lとの間に介装される図示しないギアユニットとを備えている。駆動輪モ−タ42R、42Lは、旋回走行を行う際に回転方向と回転角度とが、モ−タドライバ41R、41Lによって詳細に駆動制御される。各モータドライバ41R,41Lは、CPU21からの制御指示に応じて対応する駆動信号を出力する。なお、ギアユニットや駆動輪12R、12Lは各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
また、本体BDは、ロ−タリ−エンコ−ダ38を具備している。このロ−タリ−エンコ−ダ3は、駆動輪モ−タ42R、42Lと一体的に取り付けられており、駆動輪12R、12Lの回転数から、本体BDの走行距離を算出することができるようになっている。
なお、ロータリーエンコーダは駆動輪と直結させず、駆動輪の近傍に自由回転可能な従動輪を取り付け、同従動輪の回転量をフィードバックさせることによって駆動輪にスリップが生じているような場合でも現実の回転量を検知できるようにしても良い。また、加速度センサ44はXYZ三軸方向における加速度を検知し、検知結果を出力する。ギアユニットや駆動輪は各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
なお、ロータリーエンコーダは駆動輪と直結させず、駆動輪の近傍に自由回転可能な従動輪を取り付け、同従動輪の回転量をフィードバックさせることによって駆動輪にスリップが生じているような場合でも現実の回転量を検知できるようにしても良い。また、加速度センサ44はXYZ三軸方向における加速度を検知し、検知結果を出力する。ギアユニットや駆動輪は各種のものを採用可能であり、円形のゴム製タイヤを駆動させるようにしたり、無端ベルトを駆動させるようにして実現しても良い。
本発明にかかる自走式掃除機10における掃除機構は、本体BDの裏面側に設けられた2のサイドブラシ16(図2参照)と、本体BDの裏面中央部分に設けられたメインブラシ15(図2参照)と、同メインブラシ15により掻き出される塵埃を吸引してダストボックス内に格納する吸引ファン(図示せず)とから構成されている。メインブラシ15は、メインブラシモ−タ52により駆動され、また、上記吸引ファンは、吸引モ−タ55により駆動される。メインブラシモ−タ52、吸引モ−タ55には、それぞれモ−タドライバ54、56から駆動電力が供給される。メインブラシ15を使用した清掃は、床面の状況やバッテリ−の状況やユ−ザ−の指示等に応じてCPU21が適宜判断して制御するようにしている。
本体BDは、無線LANモジュ−ル61を有しており、CPU21は、所定のプロトコルに従って外部LANと無線によって通信可能となっている。無線LANモジュ−ル61は、図示しないアクセスポイントの存在を前提として、同アクセスポイントは、ル−タ等を介して外部の広域ネットワ−ク(例えば、インタ−ネット)に接続可能な環境となっていることとする。従って、インタ−ネットを介した通常のメ−ルの送受信やWEBサイトの閲覧といったことが可能である。なお、無線LANモジュ−ル61は、規格化されたカ−ドスロットと、同スロットに接続された規格化された無線LANカ−ド等から構成されている。むろん、カ−ドスロットは、他の規格化されたカ−ドを接続することも可能である。
また、本体BDは、赤外線CCDセンサ73と、赤外線光源72とを備えている。赤外線CCDセンサ73にて生成された撮像信号は、バス24を介してCPU21に送出され、CPU21にて同撮像信号を対象とした各種処理が行われる。赤外線CCDセンサ73は、正面を撮像可能な光学系を有しており、同光学系にて実現される視野から入力される赤外線に応じて電気信号を生成する。具体的には、上記光学系による結像位置における各画素に対応して配列された多数のフォトダイオードが備えられ、各フォトダイオードが入力された赤外線の電気エネルギ−に応じた電気信号を生成する。そして、CCD素子は、画素毎に生成した電気信号を一時的に記憶し、各画素について電気信号が連続する撮像信号を生成する。そして、同生成された撮像信号を適宜、CPU21に対して出力する。
(3)自走式掃除機の動作:
次に、本発明にかかる自走式掃除機10の動作について説明する。
本発明にかかる自走式掃除機10は、ROM23等に予め記憶された制御プログラムに従って自動走行しながら掃除を行うことが可能なように構成されている。自動走行しながらの清掃中に、壁や床面の凹凸がセンサにより検知されたときには、上述した制御プログラムに基づいて、走行制御が行われる。
次に、本発明にかかる自走式掃除機10の動作について説明する。
本発明にかかる自走式掃除機10は、ROM23等に予め記憶された制御プログラムに従って自動走行しながら掃除を行うことが可能なように構成されている。自動走行しながらの清掃中に、壁や床面の凹凸がセンサにより検知されたときには、上述した制御プログラムに基づいて、走行制御が行われる。
以下、実施形態にかかる自走式掃除機10により実行される自動掃除実行処理を、図7に示すフロ−チャ−トに基づいて説明する。図7は、自動掃除実行処理の流れを示すフロ−チャ−トであり、図8は、同自動掃除実行処理が行われているときに自走式掃除機10が走行する走行順路の一例を模式的に示す図である。まず、ステップS200において、清掃走行を行う。このステップS200の処理において、駆動輪モ−タ42R、42Lを駆動させて本体BDの直進走行を行わせながら自走式掃除機10が備える各種のセンサの検知結果を入力して同検知結果に基づく駆動制御を行い、さらに、メインブラシモ−タ52、吸引モ−タ55を駆動させて清掃作業を行わせる。また、ジャイロセンサ37により検出された本体BDの方向角の変化を検知したときには、駆動輪モ−タ42R、または、駆動輪モ−タ42Lの駆動制御を行うことにより本体BDの進行方向を補正し、本体BDの直進走行を維持させる。
ステップS200の処理を実行すると、次に、ステップS210において、前方の壁を検知したか否かを判断する。すなわち、超音波センサ31により本体BDの進行方向に位置する壁が検知されたか否かを判断する。ステップS210において前方の壁が検知されたと判断した場合、次に、ステップS230において、本体BDを90度回転させる。この処理が行われると、本体BDが壁に対して並行に走行するようになる。例えば、図8に示す本体BDの清掃開始位置から清掃走行を開始して、図中、上側の壁を検知したときには、本体BDを右に90度回転させる。ステップS230の処理を実行すると、次に、ステップS240において壁際走行を行う。この処理において、メインブラシモ−タ52、吸引モ−タ55を駆動させて清掃作業を行わせつつ、ジャイロセンサ37により壁に対して平行となるように進行方向を制御しながら清掃走行を行う。そして、ステップS240により壁際走行が所定距離行われると、次に、ステップS250において、再度、本体BDを90度回転させる処理を行う。図8において、本体BDが上側の壁際に沿って所定距離走行した後、再度、本体BDを右に90度回転させることにより、壁に対して垂直であり、且つ、壁から離れる向きに本体BDが走行することとなる。
ステップS250の処理を実行するか、または、ステップS210において壁を検知しなかったと判断した場合、次に、ステップS260において、バッテリ−27の残量が減少したか否かを判断する。この処理において、バッテリ−監視回路26により検知されたバッテリ−27の残量が所定の基準値を下回っているか否かを判断する。ステップS260においてバッテリ−27の残量が減少したと判断した場合には、ステップS270において自動充電処理を実行する。この処理は、掃除を行う部屋における所定の壁に設置された充電装置100まで本体BDを自動走行させ、本体BDの充電端子27aを充電装置100の給電端子102aに接続し、充電を行う処理である。この自動充電処理については、後に図面(図9〜図11)を用いて詳述する。
ステップS270の処理を実行するか、または、ステップS260においてバッテリ−の残量が減少していないと判断した場合、次に、ステップS280において、清掃作業を終了する旨の指示があったか否かを判断し、指示がなかったと判断した場合には処理をステップS200に戻す一方、指示があったと判断した場合には自動掃除実行処理を終了させる。
次に、図7に示したフロ−チャ−トのステップS270において呼び出されて実行される自動充電処理について説明する。図9は、図7に示したフロ−チャ−トのステップS270において呼び出されて実行される自動充電処理の流れを示すフロ−チャ−トであり、図10、図11は、図9に示した自動充電処理が実行されているときの自走式掃除機10の動作を模式的に示す図である。
図9に示す自動充電処理が開始されると、まず、ステップS300において、自走式掃除機10が具備する掃除機構を停止させる処理を実行する。具体的には、モ−タドライバ54を制御して、メインブラシ15を駆動するメインブラシモ−タ52を停止させるとともに、モ−タドライバ56を制御して吸引モ−タ55を停止させる。次に、ステップS310において、直進走行を行う。すなわち、駆動輪モ−タ42R、42Lを駆動させて本体BDの直進走行を行わせるのである。
ステップS310の処理を実行すると、次に、ステップS320において、前方の壁が検知されたか否かを判断する。すなわち、超音波センサ31により前方の壁が検知されたか否かを判断する。ステップS320において前方の壁が検知されていないと判断した場合には処理をステップS310に戻し直進走行を継続させる一方、前方の壁が検知されたと判断した場合には、次に、ステップS330において、本体BDの壁際走行を行わせる。具体的には、前方の壁に接近した後に本体BDを90度回転させ、更にその後、同壁と平行になるように直進走行を行わせる。
ステップS330の処理を実行すると、次に、ステップS340において前方の障害物が検知されたか否かを判断する。すなわち、ステップS330の処理による壁際走行中に、超音波センサ31により前方の障害物が検知されたか否かを判断する。ステップS340において前方の障害物が検知されていないと判断した場合には、処理をステップS330に戻して壁際走行を継続させる一方、前方の障害物が検知されたと判断した場合には、次に、ステップS350において、壁と反対側を向くように本体BDを90度回転させる。
ステップS350の処理を実行すると、次に、ステップS360において、本体BDの走行距離を計測する処理を実行する。この処理において、本体BDを直進走行させつつ、横壁センサ36にて側方の障害物(ステップS340において検知された障害物)が検知されている間、ロ−タリ−エンコ−ダ38にて本体BDの走行距離を計測する処理を実行する。このステップS360の処理により、障害物の奥行きを計測することが可能となるのである。
ステップS360の処理を実行すると、次に、ステップS370において、走行距離(X)が、充電装置100が壁面から突出している幅(h)と同じであるか否かを判断する。具体的には、上述したステップS360の処理によりロ−タリ−エンコ−ダ38にて計測された走行距離(X)が、壁面に設置された充電装置が同壁面から前方の突出している幅(h)と同じであるか否かを判断する。なお、上述したように、充電装置が壁面から突出している幅(h)は、自走式掃除機10のROM23等に予め記憶されており、この幅(h)と計測された走行距離(X)との比較を行うのである。
ステップS370において、走行距離(X)が幅(h)と同じではないと判断した場合には、処理をステップS330に戻す一方、走行距離(X)が幅(h)と同じであると判断した場合には、次に、ステップS380において、充電装置100側を向くように本体BDを90度回転させ、その後、ステップS390において本体BDを直進走行させる処理を行う。このステップS380、S390の処理が行われると、壁面と平行で、且つ、充電装置100に近づくように本体BDが走行するのである。
ステップS390の処理を実行すると、次に、ステップS400において、障害物の端が検知された否かを判断する。すなわち、フォトリフレクタからなる横壁センサ36により障害物の端が検知されたか否かを判断する。障害物の端が検知されていないと判断した場合には、ステップS390に処理を戻して直進方向を継続させる一方、障害物の端が検知されたと判断した場合には、次に、ステップS410において、走行距離の計測を開始する。すなわち、ロ−タリ−エンコ−ダ38による本体BDの走行距離の計測を開始させるのである。
ステップS410の処理を実行すると、次に、ステップS420において、走行距離の計測が行われているときに、障害物に形成された凸部が検知されたか否かを判断する。この処理において、障害物に形成された凸部(この障害物が充電装置100である場合には、給電部102)が横壁センサ36により検知されたか否かを判断する。なお、横壁センサ36が凸部を検知する方法としては、以下の方法を挙げることができる。
凸部は、障害物における他の箇所よりも横壁センサ36から距離が近くなるため、同凸部とそれ以外の箇所とでは、横壁センサ36のセンサ出力値が異なることとなる。これを利用して、ステップS420の処理では、凸部にて赤外線が反射したときの横壁センサ36のセンサ出力値の違いを検知することにより凸部の存在を検知するのである。
凸部は、障害物における他の箇所よりも横壁センサ36から距離が近くなるため、同凸部とそれ以外の箇所とでは、横壁センサ36のセンサ出力値が異なることとなる。これを利用して、ステップS420の処理では、凸部にて赤外線が反射したときの横壁センサ36のセンサ出力値の違いを検知することにより凸部の存在を検知するのである。
ステップS420において凸部が検知されていないと判断した場合、処理をステップS420に戻す一方、凸部が検知されたと判断した場合には、つづくステップS430に本体BDの走行距離の計測を終了させ、次のステップS440において本体BDの走行を停止させる。
ステップS440の処理を実行すると、次に、ステップS450において、上述したステップS410〜S430の処理にて計測された走行距離(Y)が、充電装置100における本体部101の端から給電部102までの距離(w)(図5参照)と同じであるか否かを判断する。なお、上述したように、距離(w)は、自走式掃除機10のROM23等に予め記憶されており、この距離(w)と計測された走行距離(Y)との比較を行うのである。ステップS450において、走行距離(Y)と距離(w)とが同じではないと判断した場合、この障害物は充電装置100ではないとして、自動充電処理を終了させる。
一方、ステップS450において、走行距離(Y)と距離(w)とが同じであると判断した場合、この障害物は、充電装置100であると判定され、ステップS470以下の処理において、自走式掃除機10の充電端子27aと充電装置100の給電端子102aとの接続にかかる処理を行う。まず、ステップS460において、壁と反対側を向くように本体BDを90度回転させる処理を行う。この処理が行われると、本体BDの背面側中央に設けられた充電端子27aが、充電装置100の給電端子102aと対向する。
ステップS460の処理を実行すると、次に、ステップS470において、本体BDのバック走行を行う。この処理により、本体BDがバック走行すると、本体BDに設けられた充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが接近するのである。
ステップS470の処理を実行すると、次に、ステップS480において、本体BDの充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが接続されたか否かを判断する。接続されていないと判断した場合には、処理をステップS470に戻して本体BDのバック走行を継続させる一方、接続されたと判断した場合には、ステップS490において、充電端子27aと給電端子102aとが接続された状態で充電を開始させる。そして、ステップS490の処理を実行すると、自動充電処理を終了させる。
ステップS470の処理を実行すると、次に、ステップS480において、本体BDの充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが接続されたか否かを判断する。接続されていないと判断した場合には、処理をステップS470に戻して本体BDのバック走行を継続させる一方、接続されたと判断した場合には、ステップS490において、充電端子27aと給電端子102aとが接続された状態で充電を開始させる。そして、ステップS490の処理を実行すると、自動充電処理を終了させる。
以下、図9に示した自動充電処理が実行されているときの具体例を図10、図11を用いて説明する。まず、バッテリ−27の残量が少なくなったことが検知されると、自動掃除を中断するとともに、本体BDの掃除機構を停止させ(ステップS300)、本体BDの直進走行を行う(ステップS310)。そして、超音波センサ31により前方の壁が検知されると、同壁に接近し、図11のA地点にて本体BDを90度回転させて壁際走行を行う(ステップS330)。
壁際走行を行うと、図11に示すように、充電装置100に接近するのであるが、充電装置100に接近すると、その充電装置100が障害物として超音波センサ31により検知される(ステップS340)。そして、前方の障害物(充電装置100)の近傍(図11のB地点)に接近した後、壁面Wと反対側を向くように本体BDを90度回転させ(ステップS350)、壁面Wから遠ざかるように本体BDを走行させつつ上記障害物(充電装置100)の奥行きを計測する(ステップS360)。この計測結果(走行距離X)は、充電装置100が壁面から突出している幅(h)と同じであるので、充電装置100であると判断される(ステップS370のYES)。
上記障害物が充電装置100であると判断されると、まず、図11のC地点まで本体BDを走行させた後、同C地点にて充電装置100側を向くように本体BDを90度回転させ(ステップS380)、壁Wと平行に走行する。そして、走行中、障害物の端(充電装置100の本体部101の端)が横壁センサ36により検知されると(ステップS400のYES)、走行距離の計測を開始させ(ステップS410)、さらに走行中、障害物の凸部(充電装置100の給電部102)が検知されると(ステップS420のYES)、走行距離の計測を終了させる(ステップS430)とともに、本体BDの走行を停止させる(ステップS440)。そして、走行距離の計測結果(走行距離Y)は、距離wと同じであるので、この障害物は充電装置100であると判断されるのである。
その後、ステップS440による本体BDの停止位置から、壁面Wと反対側を向くように本体BDを90度回転させる(ステップS460)。このとき、本体BDに形成された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが対向することとなる。そして、本体BDをバック走行させて(ステップS470)、充電端子27aと給電端子102aとを接続し充電を行うのである。
その後、ステップS440による本体BDの停止位置から、壁面Wと反対側を向くように本体BDを90度回転させる(ステップS460)。このとき、本体BDに形成された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが対向することとなる。そして、本体BDをバック走行させて(ステップS470)、充電端子27aと給電端子102aとを接続し充電を行うのである。
図12は、横壁センサ36により充電装置100の給電部102が検知されたときの様子を示す図であり、図13は、本体BDが図12に示した位置から90度旋回したときの様子を示す図である。図12において、本体BDが壁Wと平行に充電装置100に向かって走行中、横壁センサ36(36L)が、充電装置100の給電部102を検知すると、走行距離の計測を終了させるとともに本体BDの走行を停止させる。そして、走行距離の計測結果、充電装置100であると判定された場合には、本体BDを図中白抜きの矢印にて示した方向に90度旋回させ、バック走行して充電装置100と接続する。このとき、本体BDは、旋回を行う際に回転軸Cを中心として旋回を行う。
実施形態にかかる自走式掃除機10は、この回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線(図中、2点鎖線にて示す)と、横壁センサ36Lとの距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、下記(1)式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められる。
a=(1/2)b…(1)
上述したように横壁センサ36の設置位置を規定すると、図12に示すように、横壁センサ36が給電部102を検知し、本体BDが停止したときに、回転軸Cが給電部102の中央部分の真横に位置することとなる。
実施形態にかかる自走式掃除機10は、この回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線(図中、2点鎖線にて示す)と、横壁センサ36Lとの距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、下記(1)式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められる。
a=(1/2)b…(1)
上述したように横壁センサ36の設置位置を規定すると、図12に示すように、横壁センサ36が給電部102を検知し、本体BDが停止したときに、回転軸Cが給電部102の中央部分の真横に位置することとなる。
本体BDが図12に示した位置にあるときに、充電装置100との接続を行うために本体BDを図中、白抜きの矢印にて示した方向に90度旋回させると、図13に示すように、本体BD側の充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとが、紙面上下方向にずれることなる対向する位置となり、本体BDをそのままバック走行させることにより、充電端子27aと給電端子102aとを接続させることとなる。すなわち、横壁センサ36により給電部102が検知された後、充電端子27aと給電端子102aとをずれることなく対向させるために、本体BDの位置合わせを行う必要がなくなるのである。このようにすることにより、スム−ズに自動充電を行うことが可能となるのである。
(4)各種変形例:
上述した実施形態においては、前方障害物センサが超音波センサである場合について説明したが、本発明に適用される前方障害物センサとしては、前方の障害物を検知することができるものであれば、超音波センサに限定されるものではなく、赤外線の出光部と受光部とを具備する赤外線センサ(フォトリフレクタ)等であってもよい。また、実施形態では、横壁センサがフォトリフレクタである場合について説明したが、この横壁センサについても、側方の壁等の障害物を検知することができるものであれば、特に限定されるものではなく、超音波センサ等であってもよい。
上述した実施形態においては、前方障害物センサが超音波センサである場合について説明したが、本発明に適用される前方障害物センサとしては、前方の障害物を検知することができるものであれば、超音波センサに限定されるものではなく、赤外線の出光部と受光部とを具備する赤外線センサ(フォトリフレクタ)等であってもよい。また、実施形態では、横壁センサがフォトリフレクタである場合について説明したが、この横壁センサについても、側方の壁等の障害物を検知することができるものであれば、特に限定されるものではなく、超音波センサ等であってもよい。
また、上述した実施形態においては、充電式走行システムを構成する走行機が、掃除機構を具備する自走式掃除機である場合について説明したが、本発明に適用される走行機としては、これに限定されるものではなく、掃除機構を有さないものであってもよい。また、不審者を検知する撮像センサ(赤外線CCDセンサ73)を具備しないものであってもよい。
(5)まとめ:
以上、説明したように、実施形態にかかる充電式走行システムでは、本体BDが壁Wに対して平行となっているときに、回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線と、横壁センサ36との距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、a=(1/2)bの式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められているため、その後、本体BDの背面側中央に設置された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとを対向させるように本体BDを旋回させたときに、充電端子27aと給電端子102aとがずれることなく対向することとなる。そのため、本体BDを旋回させた後、そのままバック走行することにより、充電端子27aと給電端子102aとを接続させることができるため、本体BDの位置合わせを行う必要がなく、スム−ズに自動充電を行うことが可能となる。
以上、説明したように、実施形態にかかる充電式走行システムでは、本体BDが壁Wに対して平行となっているときに、回転軸Cから壁Wに対して垂直に延びる直線と、横壁センサ36との距離(a)、および、充電装置100の給電部102の幅(b)とについて、a=(1/2)bの式を満たすように横壁センサ36の設置位置が定められているため、その後、本体BDの背面側中央に設置された充電端子27aと、充電装置100の給電端子102aとを対向させるように本体BDを旋回させたときに、充電端子27aと給電端子102aとがずれることなく対向することとなる。そのため、本体BDを旋回させた後、そのままバック走行することにより、充電端子27aと給電端子102aとを接続させることができるため、本体BDの位置合わせを行う必要がなく、スム−ズに自動充電を行うことが可能となる。
10…自走式掃除機
12R、12L…駆動輪
14…段差センサ
21…CPU
22…RAM
23…ROM
26…バッテリ−監視回路
27…バッテリ−
27a…充電端子
31(31a〜31g)…超音波センサ
35(35a〜35d)…焦電センサ
36R、36L…横壁センサ
37…ジャイロセンサ
37a…角速度センサ
38…ロ−タリ−エンコ−ダ
100…充電装置
101…本体部
102…給電部
102a…給電端子
12R、12L…駆動輪
14…段差センサ
21…CPU
22…RAM
23…ROM
26…バッテリ−監視回路
27…バッテリ−
27a…充電端子
31(31a〜31g)…超音波センサ
35(35a〜35d)…焦電センサ
36R、36L…横壁センサ
37…ジャイロセンサ
37a…角速度センサ
38…ロ−タリ−エンコ−ダ
100…充電装置
101…本体部
102…給電部
102a…給電端子
Claims (6)
- 操舵および駆動を実現する駆動機構と、掃除機構と、前方の障害物を検知する前方障害物センサと、側方の障害物を検知する横壁センサと、円柱形状の本体の背面側中央に設置された充電を行うための充電端子とを具備し、直進走行、後退走行および所定の回転軸を中心とする旋回を行うことが可能な自走式掃除機、並びに、
所定幅を有する凸形状であり、上記自走式掃除機の充電端子に接続する給電端子が配置される給電部を備え、室内の壁面に突出するように設置される充電装置から構成され、
上記自走式掃除機が、自動走行を行い、上記充電装置の近傍まで移動した後、上記充電装置の給電端子に充電端子を接続させる自動充電手段を具備し、
上記自動充電手段が、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダを用いて走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段、
上記第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、上記ロ−タリ−エンコ−ダを用いて走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段、並びに
上記第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段を具備し、
上記自動充電手段による自動充電が行われている間、上記掃除機構を停止させるように構成された充電式走行システムにおいて、
本体が上記壁と平行になっているときに、同本体の回転軸から同壁に対して垂直に延びる直線と、上記横壁センサが設置されている位置との距離(a)、および、上記充電装置における上記給電部の幅(b)について、(1)式を満たすように上記横壁センサの設置位置が定められることを特徴とする充電式走行システム。
a=(1/2)b…(1) - 操舵および駆動を実現する駆動機構と、前方の障害物を検知する前方障害物センサと、側方の障害物を検知する横壁センサと、本体の背面側中央に設置された充電を行うための充電端子とを具備し、直進走行、後退走行および所定の回転軸を中心とする旋回を行うことが可能な走行機、並びに、
所定幅を有する凸形状であり、上記走行機の充電端子に接続する給電端子が配置される給電部を備え、室内の壁面に突出するように設置される充電装置から構成され、
上記走行機が、自動走行を行い、上記充電装置の近傍まで移動した後、上記充電装置の給電端子に充電端子を接続させる自動充電手段を具備し、
上記自動充電手段が、室内の壁に沿って走行する壁際走行を行い、同壁際走行中に上記前方障害物センサにて前方の障害物が検知されたことを受けて、本体を90度旋回させて同壁に対して垂直に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物が検知されている間、走行距離の計測を行うことにより同障害物の奥行きを計測する第1の計測手段、
上記第1の計測手段による計測が行われた後、本体を90度旋回させて上記壁と平行に走行しつつ、上記横壁センサにて上記障害物の端が検知されてから同障害物に形成された凸部が検知されるまでの間、走行距離の計測を行うことにより、上記障害物の端から上記凸部までの距離を計測する第2の計測手段、並びに
上記第1の計測手段および上記第2の計測手段による計測結果に基づいて、上記障害物が上記充電装置であるか否かを判定する充電装置探索手段を具備する充電式走行システムにおいて、
本体が上記壁と平行になっているときに、同本体の回転軸から同壁に対して垂直に延びる直線と、上記横壁センサが設置されている位置との距離(a)、および、上記充電装置における上記給電部の幅(b)について、(1)式を満たすように上記横壁センサの設置位置が定められることを特徴とする充電式走行システム。
a=(1/2)b…(1) - 上記走行機の本体は、円柱形状であることを特徴とする請求項2に記載の充電式走行システム。
- 上記走行機は、車輪の回転数により走行距離を計測するロ−タリ−エンコ−ダを具備することを特徴とする請求項2または3に記載の充電式走行システム。
- 上記走行機は、掃除機構を具備する自走式掃除機であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1に記載の充電式走行システム。
- 上記自動充電手段による自動充電が行われている間、上記掃除機構を停止させることを特徴とする請求項5に記載の充電式走行システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005063873A JP2006251883A (ja) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | 充電式走行システム |
US11/369,143 US20060212191A1 (en) | 2005-03-08 | 2006-03-06 | Rechargeable traveling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005063873A JP2006251883A (ja) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | 充電式走行システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006251883A true JP2006251883A (ja) | 2006-09-21 |
Family
ID=37092351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005063873A Pending JP2006251883A (ja) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | 充電式走行システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006251883A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101227858B1 (ko) * | 2007-08-21 | 2013-01-31 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기 시스템의 복귀장치 및 그 복귀방법 |
CN113365897A (zh) * | 2019-03-19 | 2021-09-07 | Lg电子株式会社 | 与安装物平行地停止的手推车及移动方法 |
-
2005
- 2005-03-08 JP JP2005063873A patent/JP2006251883A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101227858B1 (ko) * | 2007-08-21 | 2013-01-31 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기 시스템의 복귀장치 및 그 복귀방법 |
CN113365897A (zh) * | 2019-03-19 | 2021-09-07 | Lg电子株式会社 | 与安装物平行地停止的手推车及移动方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006113952A (ja) | 充電式走行システム | |
JP2006268499A (ja) | 走行機および自走式掃除機。 | |
JP4173144B2 (ja) | ロボット掃除機のジャイロセンサーの補正方法 | |
US20060212191A1 (en) | Rechargeable traveling system | |
US20060132318A1 (en) | Self-propelled cleaner and self-propelled traveling apparatus | |
US10542858B2 (en) | Self-propelled electronic device and travel method for self-propelled electronic device | |
JP7141220B2 (ja) | 自走式電気掃除機 | |
US20060069465A1 (en) | Self-propelled cleaner | |
JP2003330543A (ja) | 充電式自律走行システム | |
US20060217844A1 (en) | Self-propelled cleaner | |
US20060123582A1 (en) | Self-propelled cleaner | |
JP2007148591A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP3721939B2 (ja) | 移動作業ロボット | |
JP2006268497A (ja) | 充電式走行システム | |
JP6636289B2 (ja) | 走行体装置 | |
WO2021124615A1 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
JP2006061439A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2006095006A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2006263192A (ja) | 自動清掃システム | |
JP2006251883A (ja) | 充電式走行システム | |
JP2004318721A (ja) | 自律走行車 | |
JP3928116B2 (ja) | セキュリティ機能付走行機 | |
JP2006099327A (ja) | 自走式掃除機および発光装置 | |
JP3632618B2 (ja) | 移動作業ロボット | |
KR100266988B1 (ko) | 로봇 청소기의 청소구역형태 인식장치 및 그 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090527 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091007 |