JP2847929B2

JP2847929B2 - 移動体の壁沿い移動装置並びにこれを有する床面掃除機

Info

Publication number: JP2847929B2
Application number: JP2212913A
Authority: JP
Inventors: 秀隆薮内; 保道小林; 修江口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JPH0496720A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、無人搬送車や自動床面掃除機等の移動体の
障害物検知装置及びこれを用いて壁沿い走行を行なう移
動体の壁沿い移動装置並びにこれらを搭載した床面掃除
機に関するものである。

従来の技術従来の無人搬送車や自動床面掃除機等の移動体は、本
体の周囲に突出したいわゆるバンパーと呼ばれる緩衝体
を設け、障害物との衝突時の衝撃を緩和している。そし
て、このバンパー部に接触スイッチや感圧素子等からな
る障害物検知装置を備え、障害物との接触の有無を検知
するものである。

また、この種の移動体のなかには、移動領域に存在す
る壁面を超音波センサや光センサ等からなる測距センサ
で検知して壁沿い移動を行ない、これをガイドに走行経
路を決定するものもある。

特に、自動床面掃除機においては、こうした壁沿い移
動は単なる走行経路の決定だけでなく、壁際清掃を行な
う必要があるから、回転ブラシ等の掃除具を本体より突
出させて設けているものもある。

発明が解決しようとする課題しかしながら、このような従来の超音波センサや光セ
ンサ等からなる測距センサを用いた壁沿い移動装置で
は、平面で広い壁面に平行に壁沿い移動する場合には問
題ないが、壁面に凹凸がある場合や壁面に対して測距セ
ンサがななめになった場合には、壁面を見失ったりして
移動体が壁面に衝突して、壁沿い移動ができなくなるこ
とがある。

また、壁面が交差するコーナー部やいわゆる袋小路部
では、前記問題に加えて前後左右各方向の測距データの
処理が複雑になるため、壁面に近づいて壁沿い移動を行
なうことができないという問題を有している。

そこで本発明は、壁面が交差するコーナー部において
も、複雑なデータ処理を伴わず、壁面形状に忠実に沿っ
た壁沿い移動ができる壁沿い移動装置を提供することを
第１の目的としている。

さらに前記第１の目的と関連し、より複雑に壁面が交
差する袋小路においても、同様に壁面形状に忠実に沿っ
た壁沿い移動ができる壁沿い移動装置を提供することを
第２の目的としている。

また、従来の移動体の障害物検知装置はいずれもバン
パーが障害物に衝突したかどうかを検知するものであ
り、その接触状態までは検知していないものである。し
かも前記検知は、かなり大きな力で衝突した場合にしか
確実には行えないという問題も有している。もちろん、
従来の構成のものであっても、接触スイッチや感圧素子
等の検知体の感度を高め、使用する検知体の数を増加さ
せればこの問題の改善は可能である。しかしこの場合に
は、移動中の振動を検出してしまったりして誤動作した
りする信頼性の低下の問題や、コストアップの問題が生
ずるものである。

そこで本発明は、接触圧力が小さくても確実に接触が
検知でき、しかもこのときの接触が大きいか小さいかの
判別が可能で、検知部のどの部分に接触しても確実に検
知ができる安価で信頼性の高い障害物検知手段を有する
壁沿い移動装置を提供することを第３の目的としてい
る。

また前記第３の目的と関連して、さらに接触圧力の方
向に関わらず安定して接触を検知できる障害物検知手段
を有する壁沿い移動装置を得ることを第４の目的として
いる。

また従来の壁沿い移動装置を具備する床面掃除機は、
本体より突出させて設けた回転ブラシ等の掃除具が壁面
に引っかかり易いという問題を有している。

そこで本発明は、壁面に近づいて壁沿い移動しても、
本体より突出させて設けた回転ブラシ等の掃除具が壁面
に引っかかることなく壁際まで掃除ができる床面掃除機
を提供することを第５の目的としている。

課題を解決するための手段第１の目的を達成するための本発明の第１の手段は、
移動体の本体の左右に設けた駆動輪と、左右の駆動輪を
それぞれ独立に駆動する駆動モータと、移動体本体の壁
沿い側の側部または前部にある障害物までの距離を少な
くとも大中小の３ゾーンに分類して検出する障害物検知
手段と、前記障害物検知手段が検知する障害物検知ゾー
ンに対応して駆動モータを制御する移動制御手段とを有
し、前記移動制御手段は、障害物までの距離が大のとき
には、壁沿い側の駆動輪を停止させ同時に反対側の駆動
輪を前進させ、障害物までの距離が中のときには壁沿い
側の駆動輪を前進させ同時に反対側の駆動輪を停止さ
せ、障害物までの距離が小のときには壁沿い側の駆動輪
を停止させ同時に反対側の駆動輪を後退させる移動体の
壁沿い移動装置としている。

第２の目的を達成するための本発明の第２の手段は、
移動体の本体の左右に設けた駆動輪と、左右の駆動輪を
それぞれ独立に駆動する駆動モータと、移動体本体の壁
沿い側の側部または前部にある障害物までの距離を少な
くとも大中小の３ゾーンに分類して検出する障害物検知
手段と、前記障害物検知手段が検知する障害物検知ゾー
ンに対応して駆動モータを制御する移動制御手段とを有
し、前記移動制御手段は、障害物までの距離が大のとき
には壁沿い側駆動輪を前進させ同時に反対側の駆動輪を
停止させ、障害物までの距離が中のときには壁沿い側の
駆動輪を停止させ同時に反対側の駆動輪を後退させ、障
害物までの距離が小のときには壁沿い側の駆動輪と反対
側の駆動輪を共に後退させる移動体の壁沿い移動装置と
している。

第３の目的を達成するための本発明の第３の手段は、
請求項１または請求項２に記載した移動体の壁沿い移動
装置の構成に加え、移動体の本体の側部から前部にかけ
て前記本体より突出するように設けた可動体と、前記可
動体の片端部を回動自在に支持する支持軸と、前記可動
体を本体の外側回動方向に付勢する付勢体と、可動体の
回動範囲を規制するストッパーと、障害物が前記可動体
に接触した時の可動体の回動角度の大きさを検知する回
動検知手段とを備えた移動体の壁沿い移動装置としてい
る。

第４の目的を達成するための本発明の第４の手段は、
請求項３に記載した構成に加え、移動体の本体が、支持
軸に対して可動体が前後に移動する摺動部を有する移動
体の壁沿い移動装置としている。

第５の目的を達成するための本発明の第５の手段は、
請求項１または請求項２に記載した移動体の壁沿い移動
装置の構成に加え、移動体の本体の側部から前部にかけ
て前記本体より突出するように設けた可動体と、前記可
動体の片端部を回動自在に支持する支持軸と、前記可動
体を本体の外側回動方向に付勢する付勢体と、可動体の
回動範囲を規制するストッパーと、可動体に設けた床面
と平行に回転するアジテータと、障害物が前記可動体に
接触した時の可動体の回動角度の大きさを検知する回動
検知手段とを備えた移動体の壁沿い移動装置とを備えた
床面掃除機としている。

作用本発明の第１の手段は、移動制御手段が、障害物検知
手段の検知ゾーンに対応して左右の駆動輪の駆動を制御
するようにして、壁面の形状に忠実に沿った壁沿い移動
が出来る移動体の壁沿い移動装置としている。

本発明の第２の手段は、移動制御手段が、障害物検知
手段の壁沿い側と反対側の検知ゾーンに対応して左右の
駆動輪を制御し、壁沿い走行を行いながら方向転換を行
うようにして、壁面が複雑に交差する袋小路部であって
も壁面の形状に忠実に沿った壁沿い移動が出来る移動体
の壁沿い移動装置としている。

本発明の第３の手段は、回動検知手段が障害物が可動
体に接触した時の可動体の回動角度の大きさを検知する
ようにして、可動体のどの部分に障害物が接触しても接
触が大きいか小さいかを判別でき、しかも小さい接触圧
力で接触を検知できる移動体の壁沿い移動装置としてい
る。

本発明の第４の手段は、移動体の本体に設けた摺動部
が、可動体が障害物が接触したことによって変位する変
位量に応じて摺動し、接触力の方向に関わらず安定して
接触を検知できる移動体の壁沿い移動装置としている。

また本発明の第５の手段は、床面と平行に回転するア
ジテータを障害物検知手段の可動体に設けて、障害物検
知装置がアジテータと障害物との接触を含めて検知し、
アジテータが壁面に引っかかることなく壁際まで清掃で
きる床面掃除機としている。

実施例以下、本発明の実施例を自動床面掃除機を例にとって
添付図面に基づいて説明する。

第１図において、１は自動床面掃除機の本体を構成す
る移動体本体（以下単に本体という）、２は本体１の左
右後方に設けた駆動輪で、駆動モータ３で左右独立に駆
動される。４は本体１の前方に回転自在に取り付けられ
た従輪である。５は本体１の側部から前部にかけて本体
１より突出する左右２つの可動体で、周囲には弾性材か
らなる緩衝体６が取り付けられている。この可動体５
は、本体１に保持部７を介して取り付けられ、後述する
ように回動自在に支持されている。８は本体１の後部に
取り付けられた緩衝体である。９は回転板10の周囲に植
毛されたブラシで、可動体５に設けたモータ11によって
床面Ａと平行に本体１の内側方向に回転駆動され、床面
Ａ上のごみを掃くようになっている。以上、ブラシ９、
回転板10、モータ11でアジテータを構成している。12は
電動送風機、13は集塵室、14、15はその内部に設けたフ
ィルターである。16は本体１の底部中央に設けた床ノズ
ルで、接続パイプ17を介して集塵室13と接続している。
以上、12〜17で吸塵手段を構成している。18は操作部19
に設けられた操作ボタン、20は自動床面掃除機の全体の
制御を行なう制御部で、移動制御手段を有している。21
は本体１の周囲に設けられた超音波センサや光センサ等
からなる測距センサで、移動時の障害物までの距離を測
定する。22は全体の電力を供給する蓄電池等からなる電
源である。

次に、第２図〜第４図により第１の発明による移動体
の障害物検知装置の一実施例について説明する。第２図
に示すように本実施例では本体１の左右両側に左右対称
な２つの障害物検知装置を有する。可動体５、緩衝体６
についてはすでに述べたとおりであるが、保持部7,7′
は、第３図に示すように、可動体５の上部に取り付けた
スライド板23を、本体１の底板１′に取り付けた自由回
転するボール24、25を有するスライドベアリング26で支
持し、可動体５を水平方向のみ移動可能に保持してい
る。そして可動体５の後方片端部は底板１′に設けた支
持軸27で支持され、本体１に対して可動体５は支持軸27
を支点として水平方向に自在に回動できる。28は一端が
可動体５の固定軸29に他端が底板１′の固定軸30に取り
付けられた引っ張りばねからなる付勢体で、可動体５を
本体１の外側回動方向に付勢している。また、底板１′
に取り付けられた固定軸30は可動体５に設けた規制穴31
から突出し、可動体５の回動範囲を規制するストッパー
を兼ねている。また、底板１′には第４図に示すように
リミットスイッチ32,33が取り付けられており、可動体
５の回動角度に応じてそれぞれ可動体５の作動子34,35
が当接して作動する。このようにリミットスイッチ32,3
3および作動子34,35で可動体５の回動角度位置を２点検
知する回動検知手段を構成している。

以上のように構成した移動体の障害物検知装置につい
て、以下第４図を用いてその動作を説明する。

例えば本体１の移動時に緩衝体６に障害物が接触する
と、可動体５は支持軸27を支点として矢印ａの方向に付
勢体28に抗して回動し、まず作動子34がリミットスイッ
チ32に当接してこのリミットスイッチ32が作動するので
接触の有無が検知できる。そして接触が大きい場合には
可動体５はさらに回動角度が大きくなり次に作動子35が
リミットスイッチ33に当接して同様にリミットスイッチ
33が作動するので接触が大きいことが検知できる。この
とき、可動体５は支持軸27で支持され、しかも保持部7,
7′によって摩擦が少なく保持されているので、緩衝体
６のどの部分に障害物が接触しても必ず可動体５は矢印
ａの方向に回動することになる。

次に、第５図〜第８図により第２の発明による移動体
の障害物検知装置の一実施例について説明する。

第５図においては、本体１の左右両側に左右対称な２
つの障害物検知装置を有する。可動体５、緩衝体６、保
持部7,7′、支持軸27、スプリング28、固定軸29,30は前
実施例と全く同様であるが、支持軸27で支持された可動
体５の後方片端部には前後方向の長穴からなる支持軸27
のガイド穴36が設けられており、可動体５は支持軸27に
対して前後方向に摺動できる。また、37は一端が可動体
５の固定軸28に他端が底板１′の固定軸39に取り付けら
れた引っ張りばねからなる付勢体で、可動体５を本体１
の前方向に付勢している。また、底板１′に取り付けら
れた固定軸39は可動体５に設けた規制穴40から突出し、
可動体５の摺動範囲を規制するストッパーを兼ねてい
る。したがって、可動体５は本体１に対して支持軸27を
支点として水平方向に自在に回動できるだけでなく前後
方向にも自在に摺動でき、固定軸30,39が規制穴31,40に
当たる位置でスプリング28,37により常に本体１の外側
方向に付勢されている。また第６図に示すように、可動
体５の回動角度位置を２点検知する回動検知手段として
前実施例と同様に底板１′にリミットスイッチ32,33が
取り付けられており、可動体５の回動角度に応じてそれ
ぞれ可動体５の作動子34,35が当接して作動するが、本
実施例の場合はさらに可動体５が本体１に対して後方に
摺動した時にも作動子34および作動子35がそれぞれリミ
ットスイッチ32よおびリミットスイッチ33に当接してリ
ミットスイッチ32,33が作動する。

以上のように構成した移動体の障害物検知装置は基本
的には前実施例と同様の動作をするが、例えば第６図に
示すように、可動体５に矢印ｂのように前方から支持軸
27上を通る接触力ベクトルが作用した場合は、可動体５
が長穴36と支持軸27によって付勢体37に抗して後方に摺
動するので、まず作動子34がリミットスイッチ32に当接
して作動し、さらに接触力が大きい場合には次に作動子
35がリミットスイッチ33に当接して作動する。このよう
に接触力ベクトルが支持軸27上を通り可動体５が回動し
にくい場合でも（可動体５の表面の緩衝体６の摩擦係数
に影響される）、可動体５が摺動することにより前実施
例よりも敏感に障害物の接触を検知できるものである。

なお、上記２つの実施例では２個のリミットスイッチ
32,33で可動体５の回動角度位置を検知しているが、例
えば光センサや磁気センサを用いた他の検知手段であっ
ても良く、要は可動体５の回動角度位置の大小を２点検
知できればよい。

第７図、第８図に可動体５の回動角度位置の検知手段
として、リミットスイッチ32,33の代わりにフォトイン
タラプタを用いた実施例を示す。図において、41はLED
等の発光素子42とフォトトランジスタ等の受光素子43を
対向させて配置した透過型のフォトインタラプタで、本
体１の底板１′の下面に取り付けられている。44は可動
体５の上面に取り付けられた遮蔽板で、中央部に透過穴
45が設けられている。フォトインタラプタ41と遮蔽板44
との取り付け位置関係は、可動体５が本体１の最も外側
にあるとき、すなわち可動体５に接触がなく回動角度が
０゜の場合に、発光素子42の光軸が遮蔽板44の透過穴45
の中心を通るように配置されている。このとき、受光素
子43は発光素子42からの光を透過穴45を通して受光状態
にある。

第８図のように、可動体５が障害物に接触して回動
し、遮蔽板44がフォトインタラプタ41に対して矢印ｃの
方向に移動したとすると、透過穴45が発光素子42の光軸
よりずれた光を遮断し受光素子43が受光しなくなるの
で、可動体５の回動が検知できる。このように構成した
検知手段においては透過穴45の大きさで検知感度が決ま
るので、例えばこの穴径をｄとすると、フォトインタラ
プタ41と遮蔽板44の相対位置ずれが約d/2になったとき
に可動体５の回動が検知できる。したがって、上記検知
手段を支持軸27からの距離が異なる位置に２組取り付け
ておけば可動体５の回動角度位置が２点検知できる。あ
るいは、透過穴45の穴径が異なるものを２組取り付けて
もよい。

次に、第３の発明による移動体の壁沿い移動装置の実
施例について説明する。第９図において、50は本体１の
壁沿い側の側部または前部にある障害物までの距離を少
なくとも大中小３ゾーンに検出する障害物検知手段で、
例えば第１の発明または第２の発明による障害物検知装
置51あるいは測距センサ21を有する測距手段52などから
なる。2L,2Rは本体１の左右に設けた駆動輪（添字のL,R
はそれぞれ本体１の左側，右側に設けたことを示す）、
3L,3Rは駆動輪2L,2Rをそれぞれ独立に駆動する駆動モー
タ、53L,53Rは駆動モータ3L,3Rの速度をそれぞれ制御す
る速度制御手段である。54は入力手段55を介して入力し
た障害物検知手段50からの検知信号に応じて速度制御手
段53L,53Rに対して速度指令を出す判断処理手段で、障
害物までの距離が大のときには壁沿い側駆動輪２を停
止、反対側駆動輪２を前進、中のときには壁沿い側駆動
輪２を前進、反対側駆動輪２を停止、障害物までの距離
が小のときには壁沿い側駆動輪２を停止、反対側駆動輪
２を後退させる。以上、速度制御手段53L,53R、判断処
理手段54、入力手段55で移動制御手段56を構成してい
る。

以上のように構成した移動体の壁沿い移動装置につい
て、障害物検知手段50の障害物検知装置51を用いて左側
の壁沿いを行なう場合を例にとって、以下第10図〜第12
図によりその動作を説明する。

第10図は障害物検知装置51の検知状態と駆動輪2L,2R
の駆動状態との対応パターンを示す。まずパターンＡ
は、障害物検知手段50の検知距離が大ゾーンの場合、す
なわち障害物検知装置51の本体１左側の可動体5Lに接触
がない場合で、このとき左側駆動輪2Lを停止させ、右側
駆動輪2Rを前進させる。パターンＢは、障害物検知手段
50の検知距離が中ゾーンの場合、すなわち可動体5Lの回
動角度が小さくリミットスイッチ32Lのみが作動した場
合で、このとき左側駆動輪2Lを前進させ、右側駆動輪2R
を停止させる。同様に、パターンＣは、障害物検知手段
50の検知距離が小ゾーンの場合、すなわち可動体5Lの回
動角度が大きくリミットスイッチ33Lが作動した場合
で、このとき左側駆動輪2Lを停止させ、右側駆動輪2Rを
後退させる。第11図はこの対応パターンをプログラム化
した場合のフローチャートを示し、上記３つのパターン
動作を繰り返すようになっている。この壁沿い移動装置
を壁際に置いて動作させると、本体１は可動体5Lが壁と
の接触、非接触を繰り返し駆動輪2L,2Rを交互に前進さ
せながら壁沿い走行を行ない、例えば第12図に示すよう
な壁面が交差するコーナー部においても止まることなく
壁面に忠実に壁沿い移動を行なうことができるものであ
る。

以上、左側の壁沿い移動について説明したが、右側の
壁沿い移動についても、本体１右側の障害物検知装置51
を用い、第10図の対応パターンを左右逆にすることによ
り全く同様にできることはいうまでもない。

なお、本実施例では、障害物検知手段50として第１の
発明または第２の発明による障害物検知装置51を用いて
いるが、測距手段52を用いる場合には、例えば測距デー
タが5cm以下ならば検知距離小、５〜10cmならば検知距
離中、10cm以上なら検知距離大と検知距離を大中小３ゾ
ーンに分けることにより、上記実施例と同様に移動制御
を行なうことができる。

次に、第４の発明による移動体の壁沿い移動装置の実
施例について説明する。

この発明の壁沿い移動装置は、例えば上記に示した第
３の発明による壁沿い移動装置の実施例のように、本体
の壁沿い側の障害物検知手段しか用いない場合などに、
壁面が複雑に交差する袋小路部等において本体が壁に当
たって動けなくなるという問題を解決するもので、基本
的な壁沿い機能は既に有していることを前提として説明
する。

本実施例では、上記第３の発明による壁沿い移動装置
の実施例に加えて本体１の壁沿い側と反対側障害物検知
装置51′を用い、判断処理手段54は障害物検知装置51′
で検知した障害物までの距離が大のときには壁沿い側駆
動輪２を前進、反対側駆動輪２を停止、障害物までの距
離が中のときには壁沿い側駆動輪２を停止、反対側駆動
輪２を後退、障害物までの距離が小のときには壁沿い側
駆動輪２および反対側駆動輪２ともに後退させる。

以上のように構成した壁沿い移動装置について、障害
物検知手段の障害物検知装置51′を用いて左側の壁沿い
を行なう場合を例にとって、以下第13図〜第15図により
その動作を説明する。

第13図は障害物検知装置51′の検知状態と駆動輪2L,2
Rの駆動状態との対応パターンを示す。まずパターンＥ
は、障害物検知手段50の壁沿い側と反対側の検知距離が
大ゾーンの場合、すなわち障害物検知装置51′の本体１
右側の可動体5Rに接触がない場合で、このとき左側駆動
輪2Rを前進させ、右側駆動輪2Rを停止させる。パターン
Ｅは、障害物検知装置50の壁沿い側と反対側の検知距離
が中ゾーンの場合、すなわち可動体5Rの回動角度が小さ
くリミットスイッチ32Rのみが作動した場合で、このと
き左側駆動輪2Lを停止させ、右側駆動輪2Rを後退させ
る。同様に、パターンＦは、障害物検知手段50の壁沿い
側と反対側の検知距離が小ゾーンの場合すなわち可動体
5Rの回動角度が大きくリミットスイッチ33Rが作動した
場合で、このとき左側駆動輪2L、右側駆動輪2Rともに後
退させる。第14図はこの対応パターンをプログラム化し
た場合のフローチャートを示し、上記３つのパターン動
作を繰り返すようになっている。この壁沿い移動装置を
壁際に置いて動作させると、第３の発明による壁沿い移
動装置の実施例と同様に本体１は可動体5Lが壁との接
触、非接触を繰り返し駆動輪2L,2Rを交互に前進させな
がら壁沿い走行を行なう。そして、例えば第15図に示す
ような袋小路部等にさしかかり、右側の可動体5Rが壁に
接触すると、上記パターンＤ〜Ｆの動作を繰り返し、一
点鎖線で囲った60、61のような壁沿い方向転回を行な
う。そして、再び左側の可動体5Lが壁に接触すると第３
の手段による壁沿い移動装置の実施例と同様に本体１は
可動体5Lが壁との接触、非接触を繰り返し駆動輪2L,2R
を交互に前進させながら壁沿い走行を行なう。

以上のように本発明の移動体の壁沿い移動装置は、壁
沿い移動中に壁沿い側と反対側の障害物を検知した場合
に、壁沿いを行ないながら方向転回を行なうものであ
る。なお、右側の壁沿い移動についても、また障害物検
知手段として測距手段を用いる場合についても、第３の
発明による壁沿い移動装置の実施例で述べたように、同
様に移動制御を行なうことができる。

次に、第５の発明による床面掃除機の実施例について
説明する。この発明の床面掃除機の実施例は、すでに第
１図、第２図で説明した自動床面掃除機で、第１の発明
による移動体の障害物検知装置の可動体５にブラシ９、
回転板10、モータ11からなるアジテータを有する。そし
て、第12図あるいは第15図に示すように壁沿い移動を行
ないながら、このアジテータで壁際のごみを掃き出し、
床ノズル16から電動送風機12によって集塵室13に吸引し
清掃を行なうものである。このように壁沿い移動を行な
いながら壁際清掃を行なうためには、アジテータのブラ
シ９の本体１より長く突出している方が清掃性能上望ま
しいことは明らかであるが、従来の床面掃除機ではこれ
が壁面に引っかかって壁沿い走行ができない場合があっ
た。しかし、本実施例ではアジテータが障害物検知装置
の可動体５に設けているから、ブラシ９がたとえ壁面に
引っかかっても可動体５がその引っかかり具合いに応じ
て回動してその状態を検知でき、本体１の移動方向を変
えることができる。そして本実施例ではむしろ、ブラシ
９自体が壁面を検知するセンサの役割を果たし、ブラシ
９が壁面をトレースするように壁沿い移動を行なうこと
が可能になっている。

また床面掃除機に第３、第４の発明の壁沿い移動装置
を搭載することにより、掃除機として非常に有効なこと
は云うまでもない。

発明の効果以上のように第１の発明は、移動体本体の壁沿い側の
障害物までの距離が大のときには壁沿い側駆動輪を停
止、反対側駆動輪を前進、障害物までの距離が中のとき
には壁沿い側駆動輪を前進、反対側駆動輪を停止、障害
物までの距離が小のときには壁沿い側駆動輪を停止、反
対側駆動輪を後退させるようにして、障害物検知手段の
検知ゾーンと左右の駆動輪の駆動方向の単純な対応パタ
ーンの組み合わせにより壁沿い移動ができるものであ
り、移動体が壁面に衝突して壁沿い移動ができなくなる
ことなく、壁面形状に忠実に沿った壁沿い移動ができる
移動体の壁沿い移動装置を実現するものである。

また、第２の発明は、移動体本体の壁沿い側と反対側
の障害物までの距離が大のときには壁沿い側駆動輪を前
進、反対側駆動輪を停止、障害物までの距離が中のとき
には壁沿い側駆動輪を停止、、反対側駆動輪を後進、障
害物までの距離が小のときには壁沿い側駆動輪および反
対側駆動輪ともに後退させるようにして、障害物検知手
段の壁沿い側と反対側の検知ゾーンと左右の駆動輪の駆
動方向の単純な対応パターンの組み合わせにより、壁沿
い走行を行いながら方向転換でき、壁面が複雑に交差す
る袋小路等においても壁面形状に忠実に沿った壁沿い移
動ができる移動体の壁沿い移動装置を実現するものであ
る。

また、第３の発明は、移動体本体の側部から前部にか
けて本体より突出する可動体と、可動体の片端部を回動
自在に支持する支持軸と、可動体を移動体本体の外側回
動方向に付勢する付勢体と、可動体の回動方向を規制す
るストッパーと、障害物が可動体に接触した時の可動体
の回動角度の大きさを検知する回動検知手段とからなる
障害物検知手段を有するものとして、可動体のどの部分
に障害物が接触しても接触が大きいか小さいかの判別が
でき、しかも小さい接触圧力で接触を検知することがで
きる移動体の壁沿い移動装置を実現するものである。

また、第４の発明は、支持軸に対して可動体が前後移
動する摺動部を設けた構成として、接触力の方向に依存
せずに安定して接触を検知できる移動体の壁沿い移動装
置を実現するものである。

また、第５の発明は、床面と平行に回転するアジテー
タを障害物検知手段の可動体に設けた移動体の壁沿い移
動装置を有する床面掃除機として、アジテータと障害物
との接触状態も検知できるため、アジテータが壁面に引
っかかることなく壁際まで清掃できる床面掃除機を実現
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の発明の移動体の障害物検知装置の実施例
を装備した自動床面掃除機の縦断面図、第２図は同自動
床面掃除機の底面図、第３図は移動体の障害物検知装置
の実施例の保持部の縦断面図、第４図は同実施例の動作
を示す動作説明図、第５図は第２の発明による移動体の
障害物検知装置の実施例の底面図、第６図は同実施例の
動作を示す動作説明図、第７図は第２の発明による移動
体の障害物検知装置の回動角度検知手段の他の実施例を
示す縦断面図、第８図は第７図のＸ−Ｘ′断面図、第９
図は第３の発明による壁沿い移動装置の実施例の制御ブ
ロック図、第10図は同実施例の動作パターンを示す動作
説明図、第11図は同実施例の動作フローチャート、第12
図は同実施例の壁沿い移動状態を示す動作説明図、第13
図は第４の発明による壁沿い移動装置の実施例の動作パ
ターンを示す動作説明図、第14図は同実施例の動作フロ
ーチャート、第15図は同実施例の壁沿い移動状態を示す
動作説明図である。１……移動体本体、２……駆動輪、３……駆動モータ、
５……可動体、９……ブラシ、10……回転板、11……モ
ータ、27……支持軸、28,37……付勢体、30,39……固定
軸、31,40……規制穴、32,33……リミットスイッチ、3
4,35……作動子、36……ガイド穴、41……フォトインタ
ラプタ、44……遮蔽板、45……透過穴、50……障害物検
知手段、56……移動制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−160507（ＪＰ，Ａ) 特開平１−125607（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−28655（ＪＰ，Ｕ) 実開昭48−78515（ＪＰ，Ｕ) 実開昭49−23941（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 1/02 A47L 9/00 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体の本体の左右に設けた駆動輪と、左
右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動する駆動モータと、移
動体本体の壁沿い側の側部または前部にある障害物まで
の距離を少なくとも大中小の３ゾーンに分類して検出す
る障害物検知手段と、前記障害物検知手段が検知する障
害物検知ゾーンに対応して駆動モータを制御する移動制
御手段とを有し、前記移動制御手段は、障害物までの距
離が大のときには壁沿い側駆動輪を停止させ同時に反対
側の駆動輪を前進させ、障害物までの距離が中のときに
は壁沿い側の駆動輪を前進させ同時に反対側の駆動輪を
停止させ、障害物までの距離が小のときには壁沿い側の
駆動輪を停止させ同時に反対側駆動輪を後退させる移動
体の壁沿い移動装置。
【請求項２】移動体の本体の左右に設けた駆動輪と、左
右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動する駆動モータと、移
動体本体の壁沿い側と反対側の側部または前部にある障
害物までの距離を少なくとも大中小の３ゾーンに分類し
て検出する障害物検知手段と、前記障害物検知手段が検
知する障害物検知ゾーンに対応して駆動モータを制御す
る移動制御手段とを有し、前記移動制御手段は、障害物
までの距離が大のときには壁沿い側駆動輪を前進させ同
時に反対側の駆動輪を停止させ、障害物までの距離が中
のときには壁沿い側の駆動輪を停止させ同時に反対側の
駆動輪を後退させ、障害物までの距離が小のときには壁
沿い側駆動輪と反対側の駆動輪を共に後退させる移動体
の壁沿い移動装置。
【請求項３】移動体本体の側部から前部にかけて本体よ
り突出する可動体と、可動体の片端部を回動自在に支持
する支持軸と、可動体を移動体本体の外側回動方向に付
勢する付勢体と、可動体の回動方向を規制するストッパ
ーと、障害物が可動体に接触した時の可動体の回動角度
の大きさを検知する回動検知手段とからなる障害物検知
手段を具備した請求項１または請求項２に記載した移動
体の壁沿い移動装置。
【請求項４】支持軸に対して可動体が前後移動する摺動
部を設けた請求項３に記載した移動体の壁沿い移動装
置。
【請求項５】床面と平行に回転するアジテータを障害物
検知手段の可動体に設けた請求項３に記載した移動体の
壁沿い移動装置を有する床面掃除機。