JP7033821B2 - デブリセンサを備えた清浄装置 - Google Patents
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Description
本特許出願は、下記の共通所有の米国特許出願または特許に関し、その内容がすべて記載されたごとく、参照によりその内容はここに取り込まれたものとする。
2002年1月3日出願の米国暫定特許出願番号60/345,764号、タイトル名「自律型ロボット用清浄機構(Cleaning Mechanisms for Autonomous Robot)」
2002年1月24日出願の米国特許出願番号10/056,804号、タイトル名「ロボットの局在化および制限のための方法とシステム(Method and System for Robot Localization and Confinement(Atty Dkt.DP.DP-6)」
2002年6月12日出願の米国特許出願番号10/167,851号、タイトル名「自律型ロボットのためのマルチモードカバレッジ用の方法とシステム(Method and System for Multi-Mode(登録商標) Coverage for an Autonomous Robot(Atty Dkt.DP-5)」
2002年12月16日出願の米国特許出願番号10/320,729号、タイトル名「自律型床清掃ロボット(Autonomous Floor-Cleaning Robot(Atty Dkt.DP-10)」
2003年9月12日出願の米国特許出願番号10/661,835号、タイトル名「ロボット装置用のナビゲーション制御システム(Navigational Control System for Robotic Device(Atty Dkt.DP-9)」
発明の分野
本発明は、一般的に清浄装置に関し、特に、清浄装置の清浄経路においてデブリによる瞬間的衝突を感知するため、および清浄装置の動作モードの制御を可能にするためのデブリセンサに関する。「デブリ」という用語はここでは、自律型または非自律型であろうと、真空クリーナまたは他の清浄装置により収集される、ゴミ、埃、および/または他の微粒子または対象物を集合的に示すために使用される。
清浄装置用に適しているいくつかを含むデブリセンサは、この技術において知られている。デブリセンサは、上記に参照して特許出願において開示されるような、自律型清浄装置において有益であり、非自律型清浄装置においても有益であり、ユーザーに、特に汚れた領域に入りつつあるかどうかを示し、デブリの検出に応答してパワー設定を増加するか、または他のいくつかの動作設定を修正できるようにする。
De Brey 3,989,311
De Brey 4,175,892
Kurz 4,601,082
Westergren 4,733,430
Martin 4,733,431
Harkonen 4,829,626
Takashima 5,105,502
Takashima 5,136,750
Kawakami 5,163,202
Yang 5,319,827
Kim 5,440,216
Gordon 5,608,944
Imamura 5,815,884
Imamura 6,023,814
Kasper 6,446,302
Gordon 6,571,422
ここに開示された例のうち、多くのそのようなデブリセンサは、本質的には光学的であり、光エミッタおよび検出器を使用する。例えば、真空クリーナに使用される典型的な設計においては、光学センサの光送信機および光受信機は、埃が流れる吸引経路または清浄経路に露出されるように配置される。従って、真空クリーナの使用中は、埃粒子は、光が放射され、検出される光送信機および光受信機の露出された表面に付着し易く、光学センサの性能を劣化させる。
発明の詳細な説明
本発明のデブリセンサを、自律型清浄装置の広い範囲(そして実際は、図7に例として示した非自律型清浄装置にも)に組み込むことができるが、まず、図1~図3に示す典型的な自律型清浄装置の流れで記述する。そのような自律型清浄装置の構造、機能、および行動モードの更なる詳細は、上記のクロスリファレンスの節で引用した特許出願に記述されており、それぞれは、参照によりここに組み込まれたものとする。従って、下記の詳細記述は、下記の節により構成される。
II. 自律型清浄装置の行動モード
III.デブリセンサ構造
IV.信号処理
V. 結論
I.自律型清浄装置
いくつかの図を通して、類似の参照番号は、対応するまたは同様な素子を特定している図を参照され、図1は、典型的な自律型清浄ロボット装置100の概略平面図であり、装置内には、本発明によるデブリセンサが組み込まれている。図2は、図1のロボット装置100のハードウェアのブロック図である。
II 行動モード
ロボット装置100は、画定された作業領域を効果的に清浄するために、種々の行動モードを採用することができ、ここにおいて行動モードは制御システムの層であり、平行に作動できる。マイクロプロセッシングユニット135は、優先化調停方式を実行して、センサシステムからの入力に基づいて、与えられたいかなるシナリオに対しても、1つまたは2つ以上の主要動作モードを特定して実行するように動作する。
III デブリセンサの構造と動作
図1から図3に示すように、本発明によれば、自律型清浄装置(および、同様に、図7に例として示した非自律型清浄装置)は、デブリセンサを組み込むことにより改善できる。図1から図3に例示された実施形態において、デブリセンササブシステムは、清浄装置の清浄経路に近接して、またはその内部に位置する左および右圧電デブリセンサ素子125Lと125Rと、センサからのデブリ信号を処理し、マイクロプロセッシングユニット135または他のコントローラへ転送するための電子機器素子を備える。
IV 信号処理
図5は、本発明の1つの実践におけるデブリセンササブシステムの信号処理素子の模式図である。
V.結論
本発明は、デブリの堆積により劣化されることがなく、デブリの衝突の瞬間的に感知して応答でき、従って、床または清浄対象の他の表面上のデブリに直接応答して、大気流の変動、瞬間的なパワー、または清浄装置の他の動作状態に対しては、低感度のデブリセンサを提供する。
Claims (8)
- 自律型清浄装置であって、
右車輪アセンブリ及び左車輪アセンブリを含む駆動システムと、
サイドブラシ及び電動モータを有するサイドブラシアセンブリと、
電動モータ及びブラシアセンブリを有する清浄ヘッドアセンブリと、
ゴミ容器と、
前記駆動システム、前記サイドブラシアセンブリ、前記清浄ヘッドアセンブリ及び前記ゴミ容器を担持するシャーシであって、前記サイドブラシが粒子を清掃面から前記清浄ヘッドアセンブリに向かわせるように動作する、シャーシと、
前記清浄ヘッドアセンブリと前記ゴミ容器との間に配置された左右の圧電デブリセンサであって、前記サイドブラシによって前記清浄ヘッドアセンブリに向かわされ前記清浄ヘッドアセンブリによって前記ゴミ容器に向かわされた粒子を検出可能である左右の圧電デブリセンサと、
前記駆動システムを制御するように構成された制御モジュールであって、左右の前記圧電デブリセンサによる前記粒子の検出結果に基づいて当該自律型清浄装置の移動方向を選択するように構成された、制御モジュールと、
を備える自律型清浄装置。 - 前記清浄ヘッドアセンブリの前記ブラシアセンブリがフラッパブラシを含む、
請求項1に記載の自律型清浄装置。 - 前記清浄ヘッドアセンブリの前記ブラシアセンブリが反回転主ブラシを更に含む、
請求項2に記載の自律型清浄装置。 - 自律型清浄装置であって、
右車輪アセンブリ及び左車輪アセンブリを含む駆動システムと、
電動モータ及びブラシアセンブリを有する清浄ヘッドアセンブリと、
ゴミ容器と、
前記駆動システム、前記清浄ヘッドアセンブリ及び前記ゴミ容器を担持するシャーシであって、前記清浄ヘッドアセンブリが粒子を前記ゴミ容器に向かわせるように動作する、シャーシと、
前記清浄ヘッドアセンブリと前記ゴミ容器との間の清浄経路内で前記清浄ヘッドアセンブリ側に配置された左右の圧電デブリセンサであって、前記清浄ヘッドアセンブリによって前記ゴミ容器に向かわされた粒子を検出可能である左右の圧電デブリセンサと、
前記駆動システムを制御するように構成された制御モジュールであって、左右の前記圧電デブリセンサによる前記粒子の検出結果に基づいて当該自律型清浄装置の移動方向を選択するように構成された、制御モジュールと、
を備える自律型清浄装置。 - 前記清浄ヘッドアセンブリの前記ブラシアセンブリがフラッパブラシを含む、
請求項4に記載の自律型清浄装置。 - 前記清浄ヘッドアセンブリの前記ブラシアセンブリが反回転主ブラシを更に含む、
請求項5に記載の自律型清浄装置。 - 左右の前記圧電デブリセンサは、前記清浄ヘッドアセンブリと前記ゴミ容器との間の清浄経路内で前記清浄ヘッドアセンブリ側に配置されている、
請求項1または4に記載の自律型清浄装置。 - 前記サイドブラシアセンブリは、前記清浄ヘッドアセンブリ及び左右の前記圧電デブリセンサの前方に配置されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載の自律型清浄装置。
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