JP6857803B2 - Self-propelled vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、自走式掃除機に関するものである。 The present invention relates to a self-propelled vacuum cleaner.
従来の自走式掃除機として、メインノズルの一部だけ突出させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下に図９、図１０を用いて上記特許文献に記載された従来の自走式掃除機について説明する。 As a conventional self-propelled vacuum cleaner, a vacuum cleaner in which only a part of the main nozzle is projected has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The conventional self-propelled vacuum cleaner described in the above patent document will be described below with reference to FIGS. 9 and 10.
図９（ａ）は、上記従来の自走式掃除機の斜視図（吸引口が収納された状態）、図９（ｂ）は、同自走式掃除機の斜視図（吸引口が突出した状態）、図１０（ａ）は、同自走式掃除機の概略断面図（吸引口が収納された状態）、図１０（ｂ）は、同自走式掃除機の概略断面図（吸引口が突出した状態）である。 FIG. 9A is a perspective view of the conventional self-propelled vacuum cleaner (a state in which the suction port is housed), and FIG. 9B is a perspective view of the self-propelled vacuum cleaner (the suction port is projected). State), FIG. 10 (a) is a schematic cross-sectional view of the self-propelled vacuum cleaner (state in which the suction port is housed), and FIG. 10 (b) is a schematic cross-sectional view (suction port) of the self-propelled vacuum cleaner. Is in a protruding state).
図９、図１０において、従来の自走式掃除機は、掃除機本体４０に固定された吸引口２２および、掃除機本体４０から直線状に突出可能な吸引口２３からゴミを吸引する吸引ファン２４と、吸引したゴミを吸引ファン２４に進入させないようにゴミを分離する集塵バッグ２５と、集塵バッグ２５と吸引口２２とを連通接続する吸引経路２６と、吸引経路２６と吸引口２３とを連通接続させる蛇腹ホース２７と、吸引口２３を突出させるためのシャフト２８およびギア付モータ２９と、駆動輪３０とからなる。これにより、掃除機本体４０が入り込めないような狭い場所を掃除する際に、吸引口２３を掃除機本体４０より突出させてその狭い場所を掃除できるようになっている。
In FIGS. 9 and 10, the conventional self-propelled vacuum cleaner has a
しかしながら、上記従来の自走式掃除機の構成では、掃除機本体が入れない狭い空間を掃除することができない課題があった。例えば、上記従来の自走式掃除機の構成では、家具などと壁との間にできる隙間の幅によっては、その隙間の奥を掃除することができない。 However, in the above-mentioned conventional self-propelled vacuum cleaner configuration, there is a problem that it is not possible to clean a narrow space where the vacuum cleaner main body cannot enter. For example, in the above-mentioned conventional self-propelled vacuum cleaner configuration, it is not possible to clean the depth of the gap depending on the width of the gap formed between the furniture or the like and the wall.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、壁と家具との間で掃除機本体が入り込めない幅の空間でも奥まで掃除することができて、使用者が後から追加で掃除する手間をより低減させることができる自走式掃除機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can clean the space between the wall and the furniture to the depth even in a space where the vacuum cleaner body cannot enter, and the user additionally cleans the space later. An object of the present invention is to provide a self-propelled vacuum cleaner that can further reduce labor.
本発明の自走式掃除機は、掃除機本体と、清掃面から塵埃を浮き上がらせる清掃装置と、集塵経路を介して前記塵埃を吸引する吸引ファンと、先端部に吸引口を有し、前記集塵経路と連通しており、前記掃除機本体における進行方向に向かって側方の略端部に設けられ、収納位置と突出位置との間で進退自在であるアームと、前記アームを進退させるアーム駆動装置と、前記掃除機本体の前方における障害物の有無を検知するセンサと、前記掃除機本体を走行駆動する駆動輪と、前記センサの検知状態に応じて前記アーム駆動装置と前記駆動輪とを制御する制御装置と、を有し、前記掃除機本体は、平面視において後部から側方が略円形状であり、前記アームは、前記アームの収納位置において、少なくとも一部が、前記略円形状の掃除機本体に沿って収納されている。 The self-propelled vacuum cleaner of the present invention has a vacuum cleaner main body, a cleaning device that raises dust from the cleaning surface, a suction fan that sucks the dust through a dust collection path, and a suction port at the tip. An arm that communicates with the dust collection path, is provided at a substantially end portion on the side of the vacuum cleaner main body in the traveling direction, and can move forward and backward between the storage position and the protruding position, and the arm moves forward and backward. An arm drive device to be operated, a sensor for detecting the presence or absence of an obstacle in front of the vacuum cleaner body, a drive wheel for driving the vacuum cleaner body, and the arm drive device and the drive according to the detection state of the sensor. The vacuum cleaner main body has a substantially circular shape from the rear to the side in a plan view, and the arm has at least a part of the arm in a storage position of the arm. It is stored along the body of the vacuum cleaner, which has a substantially circular shape .
また、本発明の自走式掃除機は、掃除機本体と、清掃面から塵埃を浮き上がらせる清掃装置と、集塵経路を介して前記塵埃を吸引する吸引ファンと、先端部に吸引口を有し、前記集塵経路と連通しており、前記掃除機本体における進行方向に向かって側方の略端部に設けられ、収納位置と突出位置との間で進退自在であるアームと、前記アームを進退させるアーム駆動装置と、前記掃除機本体の前方における障害物の有無を検知するセンサと、前記掃除機本体を走行駆動する駆動輪と、前記センサの検知状態に応じて前記アーム駆動装置と前記駆動輪とを制御する制御装置と、を有し、前記アームは、前記先端部とその反対側の端部との間に、前記集塵経路と連通するための集塵口を複数有している。 Further, the self-propelled vacuum cleaner of the present invention has a vacuum cleaner main body, a cleaning device that raises dust from the cleaning surface, a suction fan that sucks the dust through a dust collection path, and a suction port at the tip. An arm that communicates with the dust collection path, is provided at a substantially end portion on the side of the vacuum cleaner main body in the direction of travel, and can move forward and backward between the storage position and the protruding position, and the arm. An arm drive device for advancing and retreating, a sensor for detecting the presence or absence of an obstacle in front of the vacuum cleaner body, a drive wheel for driving the vacuum cleaner body, and the arm drive device according to the detection state of the sensor. The arm has a control device for controlling the drive wheels, and the arm has a plurality of dust collection ports for communicating with the dust collection path between the tip portion and the end portion on the opposite side thereof. Is .
本発明の自走式掃除機は、壁と家具との間で本体が入り込めない空間でも奥まで掃除することができて、使用者が後から追加で掃除する手間をより低減させることができる自走式掃除機を提供することが可能となる。 The self-propelled vacuum cleaner of the present invention can clean the space between the wall and the furniture even in a space where the main body cannot enter, and the user can further reduce the time and effort for additional cleaning later. It will be possible to provide a self-propelled vacuum cleaner.
本発明に係る自走式掃除機は、掃除機本体と、清掃面から塵埃を浮き上がらせる清掃装置と、集塵経路を介して塵埃を吸引する吸引ファンと、先端部に吸引口を有し、集塵経路と連通しており、掃除機本体における進行方向に向かって側方の略端部に設けられ、収納位置と突出位置との間で進退自在であるアームと、アームを進退させるアーム駆動装置と掃除機本体の前方における障害物の有無を検知するセンサと、掃除機本体を走行駆動する駆動輪と、センサの検知状態に応じてアーム駆動装置と駆動輪とを制御する制御装置と、を備えている。 The self-propelled vacuum cleaner according to the present invention has a vacuum cleaner main body, a cleaning device that raises dust from the cleaning surface, a suction fan that sucks dust through a dust collection path, and a suction port at the tip. An arm that communicates with the dust collection path, is provided at the substantially end of the vacuum cleaner body on the side in the direction of travel, and can move forward and backward between the storage position and the protruding position, and an arm drive that moves the arm forward and backward. A sensor that detects the presence or absence of obstacles in front of the device and the vacuum cleaner body, a drive wheel that drives the vacuum cleaner body, and a control device that controls the arm drive device and the drive wheel according to the detection state of the sensor. It has.
これにより、壁と家具との間で掃除機本体が入り込めない幅の空間でも、その空間にアームを突出させて吸引口からゴミを吸引することで、空間の奥まで掃除することができ、使用者が後から追加で掃除する手間をより低減させることができる自走式掃除機を提供することが可能となる。 As a result, even in a space with a width that the vacuum cleaner body cannot enter between the wall and furniture, it is possible to clean the interior of the space by protruding the arm into the space and sucking dust from the suction port. It is possible to provide a self-propelled vacuum cleaner that can further reduce the time and effort for the user to perform additional cleaning later.
また、掃除機本体は、平面視において後部から側方が略円形状であり、アームは、アームの収納位置において、少なくとも一部が、略円形状の掃除機本体に沿って収納されている。これにより、自走式掃除機が障害物近傍で方向転換する際に、掃除機本体の後部が壁等に引っ掛かることがなく、よりスムーズに移動することができるので、より使い勝手が向上した自走式掃除機を提供することが可能となる。 Further, the vacuum cleaner main body has a substantially circular shape from the rear to the side in a plan view, and at least a part of the arm is stored along the substantially circular shape of the vacuum cleaner main body at the storage position of the arm. As a result, when the self-propelled vacuum cleaner changes direction near an obstacle, the rear part of the vacuum cleaner body does not get caught in a wall or the like and can move more smoothly, so that the self-propelled vacuum cleaner is more convenient to use. It becomes possible to provide a type vacuum cleaner.
また、アームは、先端部とその反対側の端部との間に、集塵経路と連通するための集塵口を複数有している。これにより、壁と家具との隙間の奥行きに合わせてアームの突出長
さを変化させられるので、アームが壁にぶつかって傷つけてしまったり、アームが壁にぶつからないように本体を後方へ移動させるなどの余分な工程が不要となり、壁や家具を傷つけず短時間で掃除が可能な自走式掃除機を提供することが可能となる。
Further, the arm has a plurality of dust collecting ports for communicating with the dust collecting path between the tip end portion and the end portion on the opposite side thereof. As a result, the protruding length of the arm can be changed according to the depth of the gap between the wall and the furniture, so the main body is moved backward so that the arm does not hit the wall and damage it, or the arm does not hit the wall. It is possible to provide a self-propelled vacuum cleaner that can be cleaned in a short time without damaging the walls and furniture without the need for extra steps such as.
また、駆動輪は、回転軸が進行方向と直交している一対の車輪であり、アームは、平面視において一対の車輪よりも外側に配置されている。これにより、駆動輪の配置構成に影響されることなく、アームを側方かつ低い位置に配置できる。そのため、床面と家具の底面との間のような、低い位置にある隙間でも掃除が可能になる。 Further, the drive wheels are a pair of wheels whose rotation axes are orthogonal to the traveling direction, and the arms are arranged outside the pair of wheels in a plan view. As a result, the arm can be arranged laterally and at a low position without being affected by the arrangement configuration of the drive wheels. Therefore, it is possible to clean even a gap at a low position such as between the floor surface and the bottom surface of furniture.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自走式掃除機の断面図（アームが収納位置）、図２（ａ）は、同自走式掃除機の底面図（アームが収納位置）、図２（ｂ）は、同自走式掃除機の底面図（アームが突出位置）、図３（ａ）は、同自走式掃除機の平面図（アームが収納位置）、図３（ｂ）は、同自走式掃除機の平面図（アームが突出位置）、図４（ａ）は、同自走式掃除機の平面断面図（アームが収納位置）、図４（ｂ）は、同自走式掃除機の平面断面図（アームが突出位置）、図５（ａ）は、同自走式掃除機のアームの先端経路の断面図（アームが収納位置）、図５（ｂ）は、同アームの先端経路と中空経路の断面図（アームが突出位置）、図６（ａ）は、同自走式掃除機の掃除機本体の平面図（アームが収納位置）、図６（ｂ）は、同掃除機本体の平面図（アームが突出位置）、図７は、同自走式掃除機の断面図（アームが突出位置）である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the self-propelled vacuum cleaner according to the first embodiment of the present invention (arm is in the storage position), and FIG. 2 (a) is a bottom view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in the storage position). FIG. 2 (b) is a bottom view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a protruding position), FIG. 3 (a) is a plan view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a storage position), and FIG. 3 (b). ) Is a plan view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a protruding position), FIG. 4 (a) is a plan sectional view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a storage position), and FIG. 4 (b) is. A plan sectional view of the self-propelled vacuum cleaner (arm protruding position), FIG. 5 (a) is a cross-sectional view of the tip path of the arm of the self-propelled vacuum cleaner (arm is stored position), FIG. 5 (b). Is a cross-sectional view of the tip path and the hollow path of the arm (arm is in a protruding position), FIG. 6A is a plan view of the vacuum cleaner body of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a storage position), and FIG. 6 (a). b) is a plan view of the vacuum cleaner main body (arm is in a protruding position), and FIG. 7 is a cross-sectional view of the self-propelled vacuum cleaner (arm is in a protruding position).
図１〜７において、本発明の実施の形態１における自走式掃除機５０は、掃除機本体１と、回転ブラシ２ａや回転装置（図示せず）などからなる旋回清掃装置２と、塵埃を回収する集塵ボックス３と、旋回清掃装置２で床から浮き上がらせた塵埃を集塵ボックス３に誘導するための集塵経路４と、集塵ボックス３と連通接続された吸引ファン５と、伸縮自在のアーム６と、アーム６を駆動させるためのアーム駆動装置７と、狭所判定センサ８と、掃除機本体１を移動させるための駆動輪９と、旋回清掃装置２と吸引ファン５とアーム駆動装置７と駆動輪９の駆動を制御する制御装置１０とを有している。
In FIGS. 1 to 7, the self-propelled
掃除機本体１は、平面視において、進行方向（図中矢印Ａ）に対して後側は略円形状、すなわち、略円弧状をしている。掃除機本体１の底面には、５つの落下防止用センサ１１が外周近くに略均等に設けられており、また前方には、充電用端子１２が２つ設けられている。
The vacuum cleaner
また、床面に対して略垂直な回転軸１３ａで旋回する回転ブラシ１３が、壁際の掃除用として、掃除機本体１の右側に設けられている。また、掃除機本体１の底面には、自走式掃除機５０を走行させる駆動輪３０が設けられている。駆動輪３０は、回転軸が進行方向と直交している一対の車輪からなる。また、掃除機本体１の進行方向（図中矢印Ａ）に対して後方中央の底面には補助輪１４が設けられている。
Further, a rotating
掃除機本体１の前面には狭所判定センサ８が設けられている。この狭所判定センサ８は、前方の障害物の有無を検出する前方センサとしても使用されている。掃除機本体１の略側方には側面の障害物の有無を検出する側面センサ（図示せず）が設けられている。
A narrow
また、掃除機本体１の進行方向（図中矢印Ａ）に対して右側、かつ、平面視において左右に対向している駆動輪３０の外側に、アーム６を設けている。掃除機本体１の天面には、集塵ボックス３を取り出すための集塵ボックス蓋１５と、表示装置１６と、操作装置１
７と、赤外線検知センサ１８とが設けられている。掃除機本体１内の進行方向（図中矢印Ａ）に対して後方には電力を供給するための充電池１９が備えられている。また、充電池１９の上側には制御装置１０が設けられている。
Further, the
7 and an
旋回清掃装置２は、回転ブラシ２ａおよび回転モータ２ｂ、補助ブラシ２ｃとからなる。回転ブラシ２ａは進行方向（図中矢印Ａ）に対して左右方向の軸周りに自在に回転するよう構成されている。旋回清掃装置２は、回転ブラシを回転させることにより、清掃面から塵埃すなわちゴミを浮き上がらせる。
The
集塵ボックス３は、集塵経路４と吸引ファン５とを連通接続させ、旋回清掃装置２により浮き上がらせられた清掃面上からのゴミを貯める。集塵ボックス３内にはフィルター３ａを設けてあり、このフィルター３ａによりゴミを含んだ空気からゴミを分離する。
The
アーム６は、先端に吸引口６ａと補助ブラシ６ｂとが設けられており、先端経路６ｃと３つの中空経路６ｄ（図４参照）とからなっている。先端経路６ｃおよび３つの中空経路６ｄには集塵口６ｅが設けてあり、このいずれかの集塵口６ｅと集塵ボックス３とを連通接続する吸引経路２０が設けられている。
The
中空経路６ｄは、上下方向を軸とする経路回転軸６ｆにより、回転可能に連結されている。なお、アーム６を突出させたときにアーム６を直線状態で固定させるための固定具６ｇが３つ設けられており、上下方向を軸とする回転軸６ｈにより、回転可能に連結されている。固定具６ｇの突起部６ｉが先端経路６ｃや中空経路６ｄとかみ合うことによって、アーム６全体が直線状に固定される。なお、本実施の形態では、図７に示すとおり、アーム６の高さは掃除機本体１の全高の約半分の高さに構成されている。
The
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、先端経路６ｃは中空になっており、進行方向側の床面に対向する部分に吸引口６ａを、進行方向の反対側に接続口６ｊを、接続口６ｊ近傍の上面に集塵口６ｅを有する。また、先端経路６ｃ内に切替弁６ｋを設けており、切替弁６ｋは回転自在に取り付けられており、接続口６ｊと集塵口６ｅとのどちらかを閉じる構成となっている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
切替弁６ｋは、基本的にはバネ（図示せず）により接続口６ｊを閉じるようになっている。図５（ａ）に示すように、アーム６を掃除機本体１内に収納している場合には、先端経路６ｃの集塵口６ｅは吸引経路２０と接続されている。図５（ａ）の状態をアーム６が収納位置にあるという。
The switching
なお、図５（ｂ）は、アーム６が限界まで伸展した状態、すなわち、直線状態を示している。図５（ｂ）の状態をアーム６が突出位置にあるという。この場合は、先端経路６ｃと３つの中空経路６ｄとはかみ合った状態になっており、先端経路６ｃから一番遠い中空経路６ｄの集塵口６ｅが吸引経路２０と接続される。
Note that FIG. 5B shows a state in which the
中空経路６ｄと先端経路６ｃとがかみ合うと、中空経路６ｄの先端部６ｍの一部が先端経路６ｃ内に入り込む。入り込んだ先端部６ｍは切替弁６ｋを押し上げて、切替弁６ｋは集塵口６ｅを閉じることとなる。先端経路６ｃから一番遠い中空経路６ｄ以外の中空経路６ｄの集塵口６ｅは同様に次の中空経路６ｄの先端部６ｍによって切替弁６ｋを押し上げられ、アーム６の途中の集塵口６ｅはすべて閉じられることで、吸引口６ａで吸い込まれたゴミが吸引経路２０にまで運ばれ、集塵ボックス３に運ばれることになる。
When the
制御装置１０はアーム６の前進および後進の程度、すなわち、進退の程度を調整することが可能である。１番目の中空経路６ｄに設けられた集塵口６ｅと吸引経路２０が連通接
続されるように調整することも可能であるし、２番目の中空経路６ｄに設けられた集塵口６ｅと吸引経路２０が連通接続されるように調整することも可能である。これらの場合は、アーム６は収納位置でも突出位置でもなく、その中間の位置にあると表現する。このような場合でも吸引口６ａと集塵ボックス３とは連通接続され、それ以外の接続口６ｊや使われていない集塵口６ｅは切替弁６ｋによって全て閉じられる。
The
アーム駆動装置７は、モータ７ａおよびピニオン７ｂ、アーム６に固定された湾曲変形可能なラック７ｃとからなっている。
The
狭所判定センサ８は、複数の赤外線センサ素子からなっている。この狭所判定センサ８は掃除機本体１の前面に、４つの高さと５つの幅を検知するために４×５の格子の交点上に赤外線センサ素子が配置されており、掃除機本体１の前方にある障害物の形状を、認識することが可能である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、掃除機本体１の左側から赤外線センサ素子列を一まとめに素子群８ａ、素子群８ｂ、素子群８ｃ、素子群８ｄ、素子群８ｅと呼ぶ。右の２列の素子群８ｄおよび素子群８ｅはアーム６のごく近傍のそれぞれ左側および右側に配置されている。また、図７は、掃除機本体１のほぼ中央で切断した断面図を示しているが、ここで見えている素子列は素子群８ｃとなる。素子群８ｃの中で一番上の素子を素子８ｃ１、２番目の素子を素子８ｃ２、３番目の素子を素子８ｃ３、４番目の素子を素子８ｃ４というように呼ぶ。
The narrow
以上のように構成された本実施の形態における自走式掃除機５０について、以下その動作、作用について説明する。自走式掃除機５０は、自動掃除プログラムの実行により、以下の様に動作する。
The operation and operation of the self-propelled
まず、掃除の手順の概要を示す。自走式掃除機５０は使用者が操作装置１７のうちスタートボタン（図示せず）を押すことによって掃除を開始する。あるいは、タイマー設定されている場合には、あらかじめ設定された時刻になると、掃除を開始する。
First, the outline of the cleaning procedure is shown. The self-propelled vacuum cleaner 50 starts cleaning when the user presses a start button (not shown) in the operating
充電台（図示せず）から出発した自走式掃除機５０は自律移動を開始するとともに、旋回清掃装置２および吸引ファン５とを動作させ、所定のプログラムに応じた経路に沿って移動しながら、部屋の掃除を行っていく。掃除が完了したと判断すれば、制御装置１０は吸引ファン５と旋回清掃装置２とを停止して、充電台（図示せず）に向かって移動する。さらに、充電台に接続して充電を開始した時点で運転を停止し、掃除行動を完了する。
The self-propelled
狭所判定センサ８が障害物を検出したときは、制御装置１０は駆動輪９を制御して自走式掃除機５０の前進を中止し、基本的に反時計回りに方向転換し、障害物に接触しないよう進む。そのため、壁に沿って進行中の掃除機本体１は、基本的に右側を壁や家具などの障害物と近接して移動する。
When the narrow
また、掃除機本体１の側面に設けられた側方センサ（図示せず）が障害物を検出したときは、制御装置１０は回転ブラシ１３を駆動させて、障害物のごく近くのゴミを進行方向である矢印Ａの方向に弾き飛ばす。これにより、壁や障害物のごく近傍のゴミを掃除することができる。また、壁と家具との隙間を掃除するためには、多くの場合に壁と近接する掃除機本体１の右側にアーム６が存在する方が掃除が容易であるため、本実施の形態ではアーム６は掃除機本体１の右端に設けられている。
Further, when the side sensor (not shown) provided on the side surface of the vacuum cleaner
図３（ａ）および（ｂ）を用いて、部屋の隅の壁と家具との隙間に向かって、自走式掃除機５０が壁際を進んでいく場合について説明する。この隙間Ｄは掃除機本体１が入り込むことができないが、アーム６は入り込むことが可能な幅となっている。このような空間に進入した自走式掃除機５０において、左側の狭所判定センサ８である素子群８ａおよび
素子群８ｂ、素子群８ｃは、各々の群における全ての高さの素子において障害物を検知している。一方、右の２列の素子群８ｄおよび素子群８ｅは障害物を検知していない。
A case where the self-propelled vacuum cleaner 50 advances toward the wall toward the gap between the wall and the furniture in the corner of the room will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). The
制御装置１０は狭所判定センサ８のいずれか一つの素子が障害物を検出すれば、掃除機本体１をそれ以上前進することはない。しかし、アーム６側の２列の素子群８ｄおよび素子群８ｅが障害物を検出しない場合は、図３（ｂ）に示すようにアーム６を前進させる。アーム６側の２列の素子群８ｄおよび素子群８ｅが検出した奥行に応じて、制御装置１０はアーム６の前進距離を決定し、アーム６が壁Ｂに接触しない範囲でアーム６を前進させる。
If any one element of the narrow
このとき、吸引ファン５は動作しているので、吸引口６ａから床面に落ちているゴミを吸い込み始める。図３（ａ）に示すような隙間Ｄにおいて、制御装置１０は、アーム６を徐々に引き戻すことで、壁Ｂや家具Ｃの際のゴミも吸引し、隙間Ｄ全体を掃除できる。
At this time, since the
図６は、壁Ｂと家具Ｅとの間により広い幅の隙間Ｆがある場合を示している。アーム６および掃除機本体１の進退と、掃除機本体１の回転とにより、このような広い幅の隙間に対しても掃除が可能である。隙間Ｆに対して、中央の素子群８ｃおよび右側の２列の素子群８ｄおよび素子群８ｅは障害物を検知しないが、左側の素子群８ａおよび素子群８ｂは障害物（家具）を検知している。このような場合、制御装置１０は、掃除機本体１を前進させずに、アーム６を前進させる。隙間Ｄの場合と同じく、中央の素子群８ｃや右側の列の素子群８ｄおよび素子群８ｅで検出した障害物までの距離に応じて、アーム６を前進させる。
FIG. 6 shows a case where there is a wider gap F between the wall B and the furniture E. By advancing and retreating the
その後、制御装置１０は、掃除機本体１を一定程度後退させた後、アーム６を前進させた状態のまま反時計回りに回転させる（図６（ｂ）に示す）。このとき、制御装置１０は、アーム６の前進直前の状態（図６（ａ））の中央の素子群８ｃの前方延長線Ｇを超えて左側に行かないように、回転角度Ｈを計算して制限している。
After that, the
その後、制御装置１０は、元の掃除機本体１の位置まで時計回りに回転させ、アーム６を一定距離後退させた後、再び反時計回りに掃除機本体１を回転させる。このときの回転角度も延長線Ｇを超えないように決めるので、前回の回転角度Ｈよりも大きな角度となる。その後、制御装置１０は、再び掃除機本体１の元の位置まで時計回りに掃除機本体１を回転させる。
After that, the
掃除機本体１を回転させる際の回転速度は、アーム６の前進距離と関連して決定される。具体的には、制御装置１０は、アーム６の前進距離が長いほど、回転速度が遅くなるようにあらかじめ決められている。これによりアーム６の先端部の隙間Ｆの奥行に応じて、制御装置１０はこれらの回転移動を繰り返すことで、隙間Ｆのような広い幅の隙間に対しても掃除が可能である。アーム６を回転させて掃除するので、アーム６が壁Ｂと隙間Ｋが生じてしまう場合も生じる。このような場合は、アーム６が十分壁Ｂの近傍にまで届くような位置に掃除機本体１を移動させた後、再び上記のような回転移動を伴う動きで掃除すると、隅々まで掃除できる。
The rotation speed at which the vacuum cleaner
また、アーム６は、掃除機本体１が入り込めないような低い隙間にも入り込んで、掃除をすることが可能である。図示しないＴＶ台の下やキッチンラックの下等、床面と家具の底面との間に隙間を有する家具が存在する。
Further, the
図７には、そのような家具の例として家具Ｌを示している。家具Ｌは掃除機本体１よりも低い位置にあるため、掃除機本体１は入り込めないが、アーム６は掃除機本体１の半分程度の高さしかないため、入り込むことができる。このような状況では、素子８ｃ２およ
び素子８ｃ３、素子８ｃ４は障害物がないと検出するが、素子８ｃ１は障害物があると検出する。このような場合、制御装置１０は、掃除機本体１を前進させず、アーム６を前進させる。これにより、低い位置にある隙間でも掃除が可能になる。この家具Ｌの下の空間が幅方向に広い空間を有していれば、上記で説明したような回転移動を加えた方法で掃除作業を行う。
FIG. 7 shows furniture L as an example of such furniture. Since the furniture L is located lower than the vacuum cleaner
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、平面視においてアーム６は、駆動輪３０の一対の車輪で囲まれた領域よりも外側に配置されている。これにより、駆動輪に影響されることなく、図７に示すようにアームを低い位置に配置できる。そのため、床面と家具の底面との間のような、低い位置にある隙間でも掃除が可能になる。また、掃除機本体１を、高さ方向にコンパクトな構成とすることができ、使い勝手を向上できる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
以上のように、本実施の形態における自走式掃除機５０は、掃除機本体１の進行方向に向かって右側の略端部にアーム６を設けることによって、壁と家具との間の掃除機本体１が入り込めない隙間の部分でも掃除が可能になる。これにより、自走式掃除機５０の掃除残しの部分を大幅に低減することができるので、使用者が自ら掃除する手間を大幅に低減して使い勝手を向上させた自走式掃除機を提供することが可能となる。
As described above, the self-propelled
また、掃除機本体１の側方に沿ってアーム６が屈曲して収納される構成としたことにより、掃除機本体１の後部を略円形状にすることが可能となる。その結果、掃除機本体１の方向を転換する際に邪魔になる円形からの飛び出し部分がなく、狭い場所でもスムーズに方向転換して狭い空間から脱出する可能性を大幅に高めることができる。
Further, since the
これにより、途中で掃除を中断してしまうようなことがない信頼性の高い自走式掃除機５０を提供することが可能となる。また、アーム６が掃除機本体１の側方に沿って曲がるように収納されるので、掃除機本体１の前後方向の長さを短くできる。これにより、掃除機本体１をコンパクトに構成でき、使い勝手を向上できる。
This makes it possible to provide a highly reliable self-propelled
また、アーム６は、複数の集塵口６ｅを有しているので、アーム６を全て前進させるのでなく、中間位置まで前進させるだけでもゴミを吸引することができる。そのため、掃除機本体１の位置を調整できないような狭い空間の場合でも、アーム６の前進距離を調整することでその空間に応じた掃除が可能になる。これにより、より狭い空間でも掃除性を向上できる自走式掃除機５０を提供することが可能となる。
Further, since the
また、図８に示すようにアーム６の先端経路６ｃの先端部に近接センサ２１を設けることにより、アーム６と壁との距離をより正確に検出することができる。これにより、狭所判定センサ８で正確に距離を検出できない場合でも、アーム６を壁にぶつけてしまうことがなく、家具や壁を傷つけない自走式掃除機５０を提供することができる。なお、近接センサ２１を、側面側にも設けておくと、アーム６の前方向の障害物を検知するだけでなく、側面方向の障害物をも検知できるため、壁や家具にアーム６をよりぶつかりにくくできる。
Further, as shown in FIG. 8, by providing the
なお、本実施の形態においては、アーム６は掃除機本体１の右端に設けられているが、障害物回避の方法を時計回りにして、掃除機本体１の左端にアーム６を取り付けてもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態において、狭所判定センサは４×５の格子状に素子を配置しているが、もっと多量の素子を用いて、さらに詳しく狭所の判定を行っても良い。また、カメラを用いて撮影した画像から狭所の形状や距離を算出したり、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）センサを用いるなど、狭所の判定を行える他のセンサを用いてもよい。 In the present embodiment, the narrow space determination sensor arranges the elements in a 4 × 5 grid pattern, but a larger number of elements may be used to determine the narrow space in more detail. Further, another sensor capable of determining the narrow space may be used, such as calculating the shape and distance of the narrow space from the image taken by the camera, or using a TOF (Time-of-Flight) sensor.
なお、本実施の形態において、アーム６が突出位置にある際の掃除機本体１からのアーム６の突出長さは、掃除機本体１の前後寸法の約半分程度である。しかしながら、さらに長く突出させることにより、例えばＴＶ台の奥など人が掃除しにくい部分も掃除しやすくできる。これにより、さらに使い勝手を向上できる。
In the present embodiment, the protruding length of the
以上のように、本発明にかかる自走式掃除機は、壁の近くに家具等障害物がある場合でも、壁と家具との隙間の掃除が可能になるので、掃除ロボット以外にも、片付けロボットなど他のアームを有する機器の用途にも適用できる。 As described above, the self-propelled vacuum cleaner according to the present invention can clean the gap between the wall and the furniture even if there is an obstacle such as furniture near the wall. It can also be applied to devices with other arms such as robots.
１ 掃除機本体
２ 旋回清掃装置（清掃装置）
３ 集塵ボックス
５ 吸引ファン
６ アーム
６ａ 吸引口
６ｃ 先端経路
６ｄ 中空経路
６ｅ 集塵口
７ アーム駆動装置
８ 狭所判定センサ（センサ）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ 素子群
８ｃ１、８ｃ２、８ｃ３、８ｃ４ 素子
９ 駆動輪
１０ 制御装置
１１ 落下防止用センサ
１８ 赤外線検知センサ
２０ 吸引経路
２１ 近接センサ（センサ）
３０ 駆動輪
５０ 自走式掃除機
1 Vacuum
3
8a, 8b, 8c, 8d, 8e Element group 8c1, 8c2, 8c3,
30
Claims (3)
清掃面から塵埃を浮き上がらせる清掃装置と、
集塵経路を介して前記塵埃を吸引する吸引ファンと、
先端部に吸引口を有し、前記集塵経路と連通しており、前記掃除機本体における進行方向に向かって側方の略端部に設けられ、収納位置と突出位置との間で進退自在であるアームと、
前記アームを進退させるアーム駆動装置と、
前記掃除機本体の前方における障害物の有無を検知するセンサと、
前記掃除機本体を走行駆動する駆動輪と、
前記センサの検知状態に応じて前記アーム駆動装置と前記駆動輪とを制御する制御装置と、を有し、
前記掃除機本体は、平面視において後部から側方が略円形状であり、前記アームは、前記アームの収納位置において、少なくとも一部が、前記略円形状の掃除機本体に沿って収納されている自走式掃除機。 With the vacuum cleaner body
A cleaning device that lifts dust from the cleaning surface,
A suction fan that sucks the dust through the dust collection path,
It has a suction port at the tip and communicates with the dust collection path. It is provided at a substantially end portion on the side of the vacuum cleaner body in the direction of travel, and can freely move forward and backward between the storage position and the protrusion position. With the arm that is
An arm drive device that moves the arm forward and backward,
A sensor that detects the presence or absence of obstacles in front of the vacuum cleaner body,
The drive wheels that drive the vacuum cleaner body and
It has a control device that controls the arm drive device and the drive wheels according to the detection state of the sensor .
The vacuum cleaner body has a substantially circular shape from the rear side to the side in a plan view, and at least a part of the arm is stored along the substantially circular shape of the vacuum cleaner body at the storage position of the arm. self-propelled vacuum cleaner it is.
清掃面から塵埃を浮き上がらせる清掃装置と、
集塵経路を介して前記塵埃を吸引する吸引ファンと、
先端部に吸引口を有し、前記集塵経路と連通しており、前記掃除機本体における進行方向に向かって側方の略端部に設けられ、収納位置と突出位置との間で進退自在であるアームと、
前記アームを進退させるアーム駆動装置と、
前記掃除機本体の前方における障害物の有無を検知するセンサと、
前記掃除機本体を走行駆動する駆動輪と、
前記センサの検知状態に応じて前記アーム駆動装置と前記駆動輪とを制御する制御装置と、を有し、
前記アームは、前記先端部とその反対側の端部との間に、前記集塵経路と連通するための集塵口を複数有している、自走式掃除機。 With the vacuum cleaner body
A cleaning device that lifts dust from the cleaning surface,
A suction fan that sucks the dust through the dust collection path,
It has a suction port at the tip and communicates with the dust collection path. It is provided at a substantially end portion on the side of the vacuum cleaner body in the direction of travel, and can move freely between the storage position and the protruding position. With the arm that is
An arm drive device that moves the arm forward and backward,
A sensor that detects the presence or absence of obstacles in front of the vacuum cleaner body,
The drive wheels that drive the vacuum cleaner body and
It has a control device that controls the arm drive device and the drive wheels according to the detection state of the sensor.
The arm is a self-propelled vacuum cleaner having a plurality of dust collecting ports for communicating with the dust collecting path between the tip portion and the end portion on the opposite side thereof.
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Applications Claiming Priority (1)
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