WO2019087378A1 - 自走式掃除機 - Google Patents

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WO2019087378A1
WO2019087378A1 PCT/JP2017/039871 JP2017039871W WO2019087378A1 WO 2019087378 A1 WO2019087378 A1 WO 2019087378A1 JP 2017039871 W JP2017039871 W JP 2017039871W WO 2019087378 A1 WO2019087378 A1 WO 2019087378A1
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WO
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self
wheel
cleaner
propelled
brush
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PCT/JP2017/039871
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English (en)
French (fr)
Inventor
古田　貴之
正裕 友納
秀彰 大和
智章 吉田
清水　正晴
奥村　悠
戸田　健吾
崇 小太刀
清 入江
祥尭 原
一輝 荻原
Original Assignee
学校法人 千葉工業大学
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means

Definitions

  • the present invention relates to a self-propelled cleaner.
  • the traveling means includes a pair of left and right wheels, and two motors for driving the respective wheels in the normal direction and the reverse direction, and causes the cleaner body to travel in the front-rear direction and turn it in any direction.
  • the suction means includes a duct and a suction fan communicated with the suction port, and a rotating brush provided at the suction port, and is configured to suck dust and the like scraped up by the rotating brush from the suction port.
  • the rotary brush of such a self-propelled cleaner has a rotation axis parallel to the axes of the pair of left and right wheels, and is formed in a substantially cylindrical shape. The rotating brush is linearly arranged between the pair of left and right wheels.
  • An object of the present invention is to provide a self-propelled cleaner capable of efficiently cleaning by securing an installation area such as a dust collection chamber while increasing a cleaning area of a rotating brush.
  • the self-propelled cleaner of the present invention is a self-propelled cleaner that can be cleaned while traveling along a floor surface, and is provided in a cleaner body having moving means for self-propelled movement, and a cleaner body And a rotary brush having a rotary shaft having flexibility, and a rotary shaft drive means for rotating the rotary shaft, wherein the rotary brush is arranged in a curved manner. It is characterized by
  • the self-propelled cleaner includes the rotating brush having the flexible rotating shaft, so that the rotating brush can be rotated in a curved state. Therefore, the self-propelled cleaner can ensure the installation area of the dust collection chamber etc. while efficiently increasing the cleaning area of the rotating brush while increasing the cleaning area of the rotating brush as compared with the case where the rotating brush is linearly arranged. .
  • the self-propelled cleaner can be arranged by curving the rotary brush, it is possible to improve the degree of freedom in the design of the shape, the arrangement, and the like of the rotary brush.
  • the rotating brush is preferably disposed along the outer periphery of the bottom surface of the cleaner body.
  • the cleaning range by the rotary brush can be expanded compared to the case where the rotary brush is linearly arranged. Can.
  • the rotating brush is disposed along the outer periphery of the bottom of the cleaner body, a space can be created at the center of the bottom of the cleaner body. A self-propelled cleaner can make effective use of this space, such as securing a large installation area of a dust collection chamber, a battery, etc., or providing a new cleaning means.
  • the moving means is configured to be movable in all horizontal directions, and the rotating brush is preferably disposed along the entire outer periphery of the bottom surface of the cleaner body.
  • the rotary brush when the self-propelled cleaner moves in the axial direction of the rotary brush, the rotary brush contacts the floor surface in a straight line.
  • the cleaning range is narrowed as compared with the case where the traveling vacuum cleaner moves in a direction (forward or backward direction) orthogonal to the axial direction of the rotating brush. For this reason, unevenness occurs in the cleaning range by the rotating brush depending on the moving direction of the self-propelled cleaner, and there is a problem that the self-propelled cleaner can not be cleaned efficiently.
  • the self-propelled cleaner includes moving means movable in all horizontal directions, and a rotating brush disposed along the entire periphery of the bottom surface of the cleaner body.
  • the cleaning range can be expanded. That is, in the self-propelled cleaner of the present invention, regardless of the direction in which it is moved by the moving means movable in all horizontal directions, dust and the like on the floor surface is scraped up by the rotating brush disposed over the entire circumference of the bottom surface. Since it can be cleaned, it can be cleaned efficiently.
  • the rotary brush is preferably arranged to protrude laterally of the cleaner body.
  • the rotating brush since the rotary brush is disposed to protrude laterally of the cleaner body, it can be deformed when it contacts another object. Therefore, the rotating brush can efficiently clean the corners and the like of the room by deforming along with other objects.
  • the cleaner body preferably comprises deformation detection means for detecting deformation of the rotating brush.
  • the self-propelled cleaner since the self-propelled cleaner includes deformation detection means for detecting deformation of the rotary brush, the rotary brush can be used as a contact sensor.
  • a self-propelled cleaner can control traveling of the self-propelled cleaner by using a rotating brush as a contact sensor.
  • the perspective view of the self-propelled cleaner concerning a 1st embodiment of the present invention Bottom view of the self-propelled cleaner Block diagram showing control means of the self-propelled cleaner
  • FIG. 1 is a perspective view of a self-propelled cleaner according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bottom view of the self-propelled cleaner.
  • the self-propelled cleaner 1 is a cleaning robot that cleans the floor surface F while traveling along the floor surface F, as shown in FIGS.
  • the self-propelled cleaner 1 is provided on the cleaner body 2, a main body operation unit 3 for operating the self-propelled cleaner 1, moving means 4 for self-propelled, and the floor of the cleaner body 2.
  • the suction portion 5 for sucking in dust and the like on the surface F, the rotating brush 6 for scraping the dust and the like on the floor surface F, the rotating shaft driving means 7 for rotating the rotating brush 6, and the periphery of the cleaner body 2
  • a sensor unit 8 which is a peripheral sensor for detection, and a control unit 9 for controlling the moving unit 4, the suction unit 5, the rotary shaft driving unit 7 and the sensor unit 8 are provided.
  • the vacuum cleaner body 2 has an overall cylindrical body 10.
  • the body 10 is configured to include a disk-shaped upper surface 11, a cylindrical side surface 12, and a disk-shaped bottom surface 13 on which the moving means 4, the rotating brush 6 and the like are exposed.
  • the main body operation unit 3 is provided on the upper surface 11 of the body 10.
  • the main body operation unit 3 is provided with an ON / OFF button for operating the power supply of the self-propelled cleaner 1, a cleaning mode selection button, a stop button, a charging button, and the like.
  • the moving means 4 is configured to be movable in all horizontal directions by the first wheel 41, the second wheel 42 and the third wheel 43.
  • the first wheel 41, the second wheel 42, and the third wheel 43 are omni wheels (registered trademark).
  • Each of the wheels 41, 42 and 43 is configured by stacking two disk-shaped wheels, and the wheel drive units 401, 402 and 403 for driving the respective wheels 41, 42 and 43, and the respective wheels 41, 42 and 43 And a plurality of barrel-shaped small wheels 411, 422, 433 arranged along the circumferential direction.
  • the wheel drive units 401, 402, and 403 are constituted by motors, and drive in the normal direction and the reverse direction. Moreover, the wheel drive part 401,402,403 can be fixed so that each wheel 41,42,43 may not rotate. In addition, if the wheel drive parts 401, 402, and 403 can drive each wheel 41,42,43 instead of a motor, it is possible to use an arbitrary means.
  • the small wheels 411, 422, 433 do not have a motor, are provided on the respective wheels 41, 42, 43 as main bodies via axles (not shown) and freely rotate. The specific operation of the cleaner body 2 by the moving means 4 will be described later.
  • the suction unit 5 is provided on the bottom surface 13 of the cleaner body 2 and is disposed in the vicinity of the rotating brush 6.
  • the suction unit 5 is connected to a duct (not shown), a suction fan, a dust collection chamber and an exhaust port.
  • the suction unit 5 sucks in dust and the like scraped up by the rotation of the rotating brush 6, collects dust and the like by the filter in the dust collection chamber, and exhausts the sucked air from the exhaust port. There is. Therefore, the suction unit 5 is disposed on the opposite side to the floor surface F with respect to the rotating brush 6.
  • the rotary brush 6 includes a rotary shaft 61 having flexibility, a brush portion 62 for scraping dust and the like on the floor F, a holding portion 63 for holding the rotary brush 6, and a rotary shaft drive means for rotating the rotary shaft 61. And 7 are configured.
  • the rotation shaft 61 is disposed along the entire periphery of the bottom surface 13 of the cleaner body 2 and is formed of a flexible wire having a brush portion 62.
  • the rotating shaft 61 may be formed of a spring, silicon, rubber, plastic or the like instead of a wire. In short, the rotating shaft 61 may have flexibility.
  • the brush portion 62 is formed of nylon molded in a brush shape.
  • the brush portion 62 is not made of nylon molded in a brush shape, and may have any configuration as long as dust and the like can be scraped up by rotating the rotating brush 6.
  • the holding portion 63 rotatably holds the rotary brush 6 so that the rotary brush 6 does not come off the cleaner body 2 by the rotation of the rotary shaft driving means 7.
  • the rotary shaft drive means 7 is constituted by a motor. By driving the rotary shaft driving means 7, the rotary brush 6 rotates inward in the direction of the arrow in FIG. 2 so as to scrape dust and the like around the cleaner body 2 into the inside of the cleaner body 2.
  • the rotating brush 6 may rotate not inward but in outward direction, or may rotate in combination of the inward and outward directions. In short, the rotary brush 6 may be rotated by driving the rotary shaft driving means 7.
  • the rotary shaft drive means 7 may not be a motor, and any drive means can be used as long as it can rotationally drive the rotary shaft 61 (the rotary brush 6).
  • the sensor unit 8 is an ambient sensor that detects ambient information of the self-propelled cleaner 1 and is a laser scanner (LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection) that irradiates a laser beam such as an infrared laser to measure the distance. and Ranging)).
  • the sensor unit 8 is provided approximately at the center of the upper surface 11 of the cleaner body 2 and calculates the distance to the obstacle and the shape of the obstacle.
  • the sensor unit 8 may be provided at any position of the cleaner body 2.
  • the sensor unit 8 is provided with a window 81 for transmitting the irradiated laser light and the reflected light continuously in the circumferential direction.
  • FIG. 3 is a block diagram showing control means of the self-propelled cleaner.
  • the control means 9 is provided with the traveling control part 91 which controls the movement means 4, and the suction control part 92 which controls the suction part 5, as shown in FIG.
  • the traveling control unit 91 controls traveling of the self-propelled cleaner 1 based on a traveling map set in advance and a detection result by the sensor unit 8. Further, the traveling control unit 91 controls the wheel drive units 401, 402, and 403 that drive the respective wheels 41, 42, and 43, and controls the traveling speed of the self-propelled cleaner 1.
  • the suction control unit 92 controls the suction unit 5 based on preset cleaning information and the detection result of the sensor unit 8 to control the cleaning by the self-propelled cleaner 1.
  • the control unit 9 receives operation information from the main body operation unit 3 and controls the moving unit 4, the suction unit 5, and the rotary shaft driving unit 7 based on the detection result by the sensor unit 8. Clean the direction.
  • FIGS. 4 to 6 are top views showing the operation of the self-propelled cleaner.
  • the operation in all the horizontal directions of the self-propelled cleaner 1 will be described based on FIGS. 4 to 6.
  • the left-right direction of the drawing is taken as the X direction
  • the up-down direction of the drawing is taken as the Y direction
  • the vertical direction of the self-propelled cleaner 1 is taken as the Z direction.
  • the dotted arrows in FIGS. 4 to 6 indicate the directions in which the wheels 41, 42, 43 are driven.
  • FIG. 4 is a top view showing the operation of the self-propelled cleaner in the front-rear direction.
  • FIG. 4A is a top view showing how the self-propelled cleaner 1 moves in the + Y direction
  • FIG. 4B shows the self-propelled cleaner 1 in the -Y direction. It is a top view which shows a mode that it moves.
  • the traveling control unit 91 of the control unit 9 drives the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 of the moving unit 4 and the wheel drive unit 403 of the third wheel 43 in the dotted arrow direction. By doing this, the self-propelled cleaner 1 can be moved in the + Y direction. At this time, the first wheel 41 is not driven.
  • the traveling control unit 91 drives the second wheel 42 and the third wheel 43 in the direction of the dotted arrow, the plurality of small wheels 411 of the first wheel 41 rotate in the + Y direction.
  • the self-propelled cleaner 1 moves in the + Y direction by driving the second wheel 42 and the third wheel 43 in the dotted arrow direction and rotating the plurality of small wheels 411 of the first wheel 41 in the + Y direction.
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive unit 403 of the third wheel 43 in the dotted arrow direction, respectively, to perform self-propelled cleaning.
  • the machine 1 can be moved in the -Y direction.
  • the first wheel 41 is not driven.
  • the traveling control unit 91 drives the second wheel 42 and the third wheel 43 in the direction of the dotted arrow, the plurality of small wheels 411 of the first wheel 41 rotate in the ⁇ Y direction.
  • the self-propelled cleaner 1 moves in the -Y direction by driving the second wheel 42 and the third wheel 43 in the dotted arrow direction and rotating the plurality of small wheels 411 of the first wheel 41 in the -Y direction.
  • the travel control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 and the wheel drive unit 403 of the third wheel 43 to rotate the plurality of small wheels 422 of the second wheel 42, thereby driving the second wheel 42.
  • the self-propelled cleaner 1 can be moved in the rotational axis direction of 42.
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 and the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 to rotate the plurality of small wheels 433 of the third wheel 43, thereby driving the third wheel 43.
  • the self-propelled cleaner 1 can be moved in the rotational axis direction of 43.
  • FIG. 5 is a top view showing the operation of the self-propelled cleaner in the left-right direction. Specifically, FIG. 5A is a top view showing how the self-propelled cleaner 1 moves in the + X direction, and FIG. 5B shows the self-propelled cleaner 1 in the ⁇ X direction. It is a top view which shows a mode that it moves.
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the + X direction, and the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive unit of the third wheel 43 By driving 403 in the dotted arrow direction, the self-propelled cleaner 1 can be moved in the + X direction.
  • the traveling control unit 91 performs speed control such that the speed of the first wheel 41 and the speed of the + X direction component of the second wheel 42 and the third wheel 43 become the same.
  • both the second wheel 42 and the third wheel 43 are controlled so that the + X direction component is 10 cm / s. Be done.
  • the self-propelled cleaner 1 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the + X direction
  • the dotted arrow of the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive unit 403 of the third wheel 43 Move in the + X direction by driving in the direction.
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the -X direction, and the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive of the third wheel 43 By driving the portion 403 in the dotted arrow direction, the self-propelled cleaner 1 can be moved in the ⁇ X direction.
  • the traveling control unit 91 performs speed control so that the speed of the first wheel 41 and the speed of the ⁇ X direction component of the second wheel 42 and the third wheel 43 become the same.
  • the second wheel 42 and the third wheel 43 both have a -X direction component of 10 cm / s. Speed controlled.
  • the ⁇ Y direction component of the second wheel 42 and the + Y direction component of the third wheel 43 have the same size and different directions, the second wheel 42 and the third wheel 42 cancel each other.
  • the Y direction component of 43 is zero.
  • the self-propelled cleaner 1 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the -X direction, and the dotted lines of the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive unit 403 of the third wheel 43 It moves in the -X direction by driving in the arrow direction.
  • FIG. 6 is a top view showing the movement of the self-propelled cleaner in the rotational direction.
  • FIG. 6A is a top view showing how the self-propelled cleaner 1 rotates in the counterclockwise direction (Z-axis counterclockwise direction) in the drawing
  • FIG. It is a top view which shows a mode that self-propelled (vacuum) cleaner 1 rotates on a paper surface clockwise direction (Z-axis clockwise direction).
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the ⁇ X direction, and the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive of the third wheel 43 By driving the portion 403 in the dotted arrow direction, the self-propelled cleaner 1 is rotated in the Z-axis counterclockwise direction.
  • the traveling control unit 91 performs speed control so that each of the wheel driving units 401, 402, and 403 drives at the same speed, so the self-propelled cleaner 1 rotates Z-axis counterclockwise on the spot. .
  • the traveling control unit 91 drives the wheel drive unit 401 of the first wheel 41 in the + X direction, and the wheel drive unit 402 of the second wheel 42 and the wheel drive unit of the third wheel 43 By driving 403 in the dotted arrow direction, the self-propelled cleaner 1 is rotated in the Z-axis clockwise direction.
  • the traveling control unit 91 performs speed control so that each of the wheel driving units 401, 402, and 403 drives at the same speed, so the self-propelled cleaner 1 rotates clockwise in the Z-axis on the spot.
  • the self-propelled cleaner 1 can move in all horizontal directions.
  • the self-propelled cleaner 1 is provided with the rotary brush 6 over the entire circumference of the bottom surface 13. Therefore, the self-propelled cleaner 1 has a full horizontal circumference compared to the case where the rotary brush is linearly arranged on the bottom surface 13. Since the floor surface F can be cleaned regardless of which direction of the direction it is moved, cleaning can be performed efficiently.
  • the self-propelled cleaner 1 includes the rotary brush 6 provided with the rotary shaft 61 having flexibility, the rotary brush 6 can be rotated in a curved state. Therefore, the self-propelled cleaner 1 increases the cleaning area of the rotary brush 6 as compared with the case where the rotary brush 6 is linearly arranged, and secures the installation area of the dust collection chamber etc. to clean efficiently. be able to.
  • the self-propelled cleaner 1 can be disposed by bending the rotary brush 6, the degree of freedom in design of the shape, arrangement, and the like of the rotary brush 6 can be improved.
  • the cleaning range by the rotary brush 6 is expanded as compared with the case where the rotary brush 6 is linearly arranged.
  • the self-propelled cleaner 1 can effectively use this space, such as securing a large installation area of a dust collection chamber, a battery, etc., or providing a new cleaning means.
  • FIG. 7 is a perspective view of a self-propelled cleaner according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a bottom view of the self-propelled cleaner.
  • the self-propelled cleaner 1A of the present embodiment includes a cleaner body 2A, a moving unit 4A, a suction unit 5A, a rotating brush 6A, a rotating shaft driving unit 7A, a sensor unit 8A, and a control unit 9A. Except for the self-propelled cleaner 1 of the first embodiment.
  • the self-propelled cleaner 1 is, as shown in FIGS. 1 and 2, a rotating means which is movable in all horizontal directions, and a rotation which is disposed over the entire circumference of the bottom surface 13 of the cleaner body 2.
  • the rotary brush 6 having the shaft 61, the sensor unit 8, and the control means 9 for controlling the self-propelled cleaner 1 are used, and the rotary brush 6 is used as a main brush.
  • the self-propelled cleaner 1A of the present embodiment as shown in FIGS. 7 and 8, has a moving means 4A consisting of a pair of left and right wheels, and a rotating brush 6A arranged to protrude to the side of the cleaner body 2A.
  • the sensor unit 8A which is a front sensor that detects the front of the cleaner body 2A, the deformation detection unit 60A that detects the deformation of the rotary brush 6A, and the self-propelled cleaner 1A based on the detection results of the deformation detection unit 60A.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that it comprises control means 9A for controlling, and the rotary brush 6A is used as a side brush.
  • the moving means 4A includes a pair of left and right wheels 41A, and a motor 401A for independently rotating the pair of left and right wheels 41A.
  • the pair of left and right wheels 41A is fixed by an axle (not shown).
  • the motor 401A causes the cleaner body 2A to travel in the front-rear direction and to turn the cleaner body 2A in any direction.
  • an auxiliary wheel 42A is provided on the front side of the bottom surface 13A of the cleaner body 2A.
  • a cylindrical main brush 50A having a central axis parallel to the axles of the pair of left and right wheels 41A is provided at a substantially intermediate position between the pair of left and right wheels 41A and the auxiliary wheel 42A.
  • the suction portion 5A is provided on the bottom surface 13A of the cleaner body 2A, and is disposed so as to cover the main brush 50A.
  • the suction portion 5A sucks dust and the like on the floor surface F scraped by rotation of the main brush 50A, collects dust and the like by the filter in the dust collection chamber (not shown) and exhausts the sucked air (not shown) It is designed to exhaust from the mouth. Therefore, the suction portion 5A is disposed on the opposite side to the floor surface F with respect to the rotating brush 50A.
  • the rotary brush 6A is disposed to protrude to the side of the cleaner body 2A, specifically, to the front which is the forward direction of the cleaner body 2A.
  • the rotating brush 6A includes a rotating shaft driving means 7A. As shown in FIG. 8, the rotary brush 6A is rotated in the direction of the arrow in the figure by the rotary shaft driving means 7A.
  • the rotating brush 6A scrapes dust and the like on the floor surface F in the direction of the cleaner body 2A by rotating in the arrow direction. Dust and the like scraped and collected by the rotating brush 6A is scraped up by the main brush 50A toward the suction portion 5A and collected in the dust collection chamber.
  • the rotating brush 6A may rotate in the direction opposite to the arrow direction instead of the arrow direction in the drawing, or by combining the rotation in the arrow direction and the rotation in the direction opposite to the arrow direction. It may rotate. In short, the rotating brush 6A may be rotated by driving the rotating shaft driving means 7A. In addition, the rotating brush 6A has a deformation detection means 60A that detects that the rotating brush 6A has been deformed.
  • the rotary brush 6A functions as a contact sensor and a bumper by being provided with a flexible rotary shaft 61A and protrudingly disposed in the forward direction of the cleaner body 2A.
  • the deformation detecting means 60A detects that the rotating brush 6A has been deformed. Therefore, the deformation detection means 60A is configured to have a displacement gauge.
  • the displacement gauge detects, for example, displacement of voltage that changes when the rotating brush 6A contacts an obstacle or the like.
  • the deformation detection means 60A may have any configuration as long as it can detect that the rotary brush 6A has been deformed, and is not a displacement meter that detects the displacement of voltage, but deformation of the rotary brush 6A using other means. May be detected.
  • the operation of the control means 9A based on the detection results of the rotating brush 6A and the deformation detection means 60A will be described later.
  • the sensor unit 8A is a front sensor that detects a distance from the floor surface F ahead of the cleaner body 2A in the traveling direction and an obstacle (not shown), and is configured using, for example, a PSD (Position Sensitive Detector) that is a position detection element. It is done.
  • the sensor unit 8A emits a laser beam such as an infrared laser, and calculates the distance to the floor surface F or an obstacle based on the floor surface F or the spot light reflected on the obstacle.
  • the sensor unit 8A also functions as a step sensor that measures the distance to the floor surface F while traveling to detect the step and prevent the floor portion F from falling when the floor surface F has a step. Do.
  • FIG. 9 is a block diagram showing control means of the self-propelled cleaner.
  • the traveling control unit 91 controls the traveling of the self-propelled cleaner 1 based on a traveling map set in advance and a detection result by the sensor unit 8.
  • the traveling control unit 91A according to the present embodiment controls the traveling of the self-propelled cleaner 1A based on the traveling map set in advance, the detection result by the sensor unit 8A and the detection result by the deformation detection unit 60A. It differs from the embodiment.
  • FIG. 10 is a top view showing the operation of the self-propelled cleaner.
  • FIG. 10 (A) is a top view showing the self-propelled cleaner 1A traveling on the floor F
  • FIG. 10 (B) shows the self-propelled cleaner 1A. It is a top view which shows a mode that rotary brush 6A contacted wall S.
  • the operation of the control means 9A based on the detection results of the rotating brush 6A and the deformation detection means 60A will be described below based on FIG.
  • the cleaner body 2A moves on the floor surface F toward the wall S which is an obstacle.
  • the rotary brush 6A deforms along the wall S as the cleaner body 2A approaches the wall S, as shown in FIG. 10 (B).
  • the deformation detection means 60A detects how much the rotating brush 6A is in contact with the wall S.
  • the traveling control unit 91A of the control means 9A controls the motor 401A based on the detection result of the deformation detection means 60A as to whether or not the rotating brush 6A has deformed to a predetermined value or more.
  • the traveling control unit 91A causes the rotation brush 6A to be along the wall S, such as turning the cleaner body 2A. Run it. Self-propelled cleaner 1A cleans the corner of wall S etc. using modification of rotation brush 6A.
  • FIG. 10 (B) when the deformation detection means 60A detects that the rotation brush 6A is a deformation of a predetermined value or more, the traveling control unit 91A is opposite to the direction in which the rotation brush 6A is disposed. Move back the cleaner body 2A to the side. This is to avoid contact between the wall S and the cleaner body 2A to prevent the self-propelled cleaner 1A from being damaged.
  • the traveling control unit 91A controls the traveling of the self-propelled cleaner 1A based on the detection result of the deformation detecting unit 60A.
  • the rotary brush 6A is arranged to protrude to the side (front) of the cleaner body 2A, so it can be deformed when it contacts another object (wall S). Therefore, by rotating the rotating brush 6A along the wall S, corners and the like formed by the wall S and the floor F can be cleaned efficiently.
  • the self-propelled cleaner 1A includes the deformation detection means 60A that detects the deformation of the rotary brush 6A, so the rotary brush 6A can be used as a contact sensor.
  • self-propelled cleaner 1A can control traveling of self-propelled cleaner 1A by using rotating brush 6A as a contact sensor.
  • FIG. 11 is a view showing a modified example of the rotating brush. Specifically, FIG. 11 (A) is a bottom view showing a modified example of the rotating brush 6 in the first embodiment, and FIG. 11 (B) is a modified example of the rotating brush 6A in the second embodiment. Is a top view showing FIG.
  • the rotary brush 6 of the first embodiment is disposed along the entire periphery of the bottom surface 13 of the cleaner body 2, but as shown in FIG. 11A, the rotary brush 6B is a cleaner body. You may arrange
  • the self-propelled cleaner is provided with a plurality of rotating brushes, for example, including two rotating brushes 6B shown in FIG. 11A and arranging them along the entire periphery of the bottom of the cleaner body. It is also good.
  • the rotating brush may not be disposed along the outer periphery, such as being disposed in an S-shape on the bottom surface of the cleaner body.
  • the rotating brush 6A of the said 2nd Embodiment was arrange
  • the plurality of rotating brushes 6C may be arranged to protrude along the outer periphery of the main body 2C.
  • the self-propelled cleaner 1C may be configured to be movable in all horizontal directions, provided with the moving means 4 of the first embodiment.
  • the rotary brush 6A of the second embodiment includes the deformation detection unit 60A, the rotary brush may be used as a buffer member without the deformation detection unit. In short, the rotating brush may be provided with a flexible rotating shaft and be disposed in a curved manner.
  • the rotary brushes 6, 6A are provided with one rotary shaft drive means 7, 7A, but the rotary brush may be provided with a plurality of rotary shaft drive means.
  • the rotary shaft drive means only needs to be able to rotate the rotary brush to rotate the rotary brush.
  • the main body operation unit 3 is a button type operation unit as shown in FIG. 1, but may be an operation unit operated by communication with a remote control or the like. In short, the main body operation part should just be able to operate a self-propelled cleaner.
  • the moving means 4 is constituted by three wheels of the first wheel 41, the second wheel 42 and the third wheel 43, but the number of wheels is not three but three or more. It may be done. Moreover, you may comprise the movement means 4 not using Omni wheel (trademark) but arbitrary wheels etc. In short, the moving means may be configured to be movable in all horizontal directions.
  • the present invention can be suitably used for a self-propelled cleaner.

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Abstract

【課題】回転ブラシの清掃面積を増やしつつ集塵室などの設置面積を確保して効率的に掃除をすることができる自走式掃除機の提供。 【解決手段】自走式掃除機１は、床面Ｆに沿って走行しつつ掃除可能に構成されている。自走式掃除機１は、自走するための移動手段４を有する掃除機本体２と、掃除機本体２に設けられて埃等を吸い込むための吸込み部５と、可撓性を有する回転軸６１を備えた回転ブラシ６と、回転軸６１を回転させる回転軸駆動手段７と、を備える。自走式掃除機１は、可撓性を有する回転軸６１を備えた回転ブラシ６により、回転ブラシ６を湾曲させて配置することができる。自走式掃除機１は、回転ブラシ６の清掃面積を増やし効率的に掃除をすることができる。

Description

自走式掃除機
　本発明は、自走式掃除機に関する。
　従来、床面を掃除するための自走式掃除機（掃除ロボット）として、掃除機本体を移動させるための移動手段と、吸込口から掃除機本体内の集塵室に塵等を吸い込む吸込手段と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。走行手段は、左右一対の車輪と、各車輪を正転方向と逆転方向に駆動する２台のモータと、を備え、掃除機本体を前後方向に走行させるとともに任意の方向に転回させるようになっている。吸込手段は、吸込口に連通されたダクトおよび吸引ファンと、吸込口に設けられた回転ブラシと、を備え、回転ブラシによって掻き上げた埃等を吸込口から吸い込むように構成されている。
　このような自走式掃除機の回転ブラシは、左右一対の車輪の軸と平行な回転軸を備え、略円柱状に形成されている。そして、回転ブラシは、左右一対の車輪の間に直線状に配置されている。
特開２０１６－１３５３０３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された回転ブラシは、メインブラシとして直線状に配置されているため、掃除機本体の底面の幅以上の回転ブラシを配置することはできず、回転ブラシの清掃面積を増やすことができない。また、回転ブラシは直線状に配置されていることから、掃除機本体に設置できる集塵室などの面積は制限される。このため、集塵室などを小さく設計して設置しなければならない。集塵室などが小さくなると、吸い込んだ埃等を集めにくくなる。したがって、自走式掃除機は、効率的に掃除をすることができないという問題がある。
　本発明の目的は、回転ブラシの清掃面積を増やしつつ集塵室などの設置面積を確保して効率的に掃除をすることができる自走式掃除機を提供することである。
　本発明の自走式掃除機は、床面に沿って走行しつつ掃除可能な自走式掃除機であって、自走するための移動手段を有する掃除機本体と、掃除機本体に設けられて埃等を吸い込むための吸込み部と、可撓性を有する回転軸を備えた回転ブラシと、回転軸を回転させる回転軸駆動手段と、を備え、回転ブラシは、湾曲させて配置されることを特徴とする。
　このような本発明によれば、自走式掃除機は、可撓性を有する回転軸を備えた回転ブラシを備えるため、回転ブラシを湾曲させた状態で回転させることができる。したがって、自走式掃除機は、回転ブラシを直線状に配置する場合と比較して回転ブラシの清掃面積を増やしつつ集塵室などの設置面積を確保して効率的に掃除をすることができる。
　また、自走式掃除機は、回転ブラシを湾曲させて配置することができるため、回転ブラシの形状や配置等の設計の自由度の向上を図ることができる。
　本発明では、回転ブラシは、掃除機本体の底面の外周に沿って配置されることが好ましい。
　このような構成によれば、回転ブラシは、掃除機本体の底面の外周に沿って配置されるため、回転ブラシを直線状に配置する場合と比較して、回転ブラシによる清掃範囲を拡大することができる。
　また、回転ブラシは、掃除機本体の底面の外周に沿って配置されるため、掃除機本体の底面の中央部にスペースを作ることができる。自走式掃除機は、集塵室やバッテリー等の設置面積を広く確保したり、新たな掃除手段を設ける等、このスペースを有効利用することができる。
　本発明では、移動手段は、水平全方向に移動可能に構成され、回転ブラシは、掃除機本体の底面の外周に沿って全周にわたって配置されることが好ましい。
　ここで、例えば回転ブラシを直線状に配置する自走式掃除機において、自走式掃除機が回転ブラシの軸方向に移動した場合、回転ブラシは、直線状に床面と接触するため、自走式掃除機が回転ブラシの軸方向と直交する方向（前進または後退する方向）に移動した場合と比較して清掃範囲が狭くなる。このため、自走式掃除機の移動方向によって回転ブラシによる清掃範囲にムラが生じ、自走式掃除機は、効率的に清掃することができないという問題がある。
　しかしながら、本発明によれば、自走式掃除機は、水平全方向に移動可能な移動手段と、掃除機本体の底面の外周に沿って全周にわたって配置される回転ブラシと、を備えることで、回転ブラシを直線状に配置する自走式掃除機と比較して、清掃範囲を拡大することができる。すなわち、本発明の自走式掃除機は、水平全方向に移動可能な移動手段によりどの方向に移動したとしても、底面の全周にわたって配置される回転ブラシにより床面の埃等を掻き上げて清掃することができるため、効率的に清掃をすることができる。
　本発明では、回転ブラシは、掃除機本体の側方に突出するように配置されることが好ましい。
　このような構成によれば、回転ブラシは、掃除機本体の側方に突出するように配置されるため、他の物体に接触した場合に変形することができる。したがって、回転ブラシは、他の物体に沿って変形することで、部屋の隅等を効率的に掃除することができる。
　本発明では、掃除機本体は、回転ブラシの変形を検出する変形検出手段を備えることが好ましい。
　このような構成によれば、自走式掃除機は、回転ブラシの変形を検出する変形検出手段を備えるため、回転ブラシを接触式センサとして利用することができる。例えば、自走式掃除機は、回転ブラシを接触式センサとして利用することで、自走式掃除機の走行を制御することができる。
本発明の第１実施形態に係る自走式掃除機の斜視図 前記自走式掃除機の底面図 前記自走式掃除機の制御手段を示すブロック図 前記自走式掃除機の前後方向への動作を示す上面図 前記自走式掃除機の左右方向への動作を示す上面図 前記自走式掃除機の回転方向への動作を示す上面図 本発明の第２実施形態に係る自走式掃除機の斜視図 前記自走式掃除機の底面図 前記自走式掃除機の制御手段を示すブロック図 前記自走式掃除機の動作を示す上面図 回転ブラシの変形例を示す図
〔第１実施形態〕
　以下、本発明の第１実施形態を図１～図６に基づいて説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る自走式掃除機の斜視図であり、図２は、前記自走式掃除機の底面図である。
　自走式掃除機１は、図１，２に示すように、床面Ｆに沿って走行しつつ床面Ｆを掃除する掃除ロボットである。
　自走式掃除機１は、掃除機本体２と、自走式掃除機１を操作するための本体操作部３と、自走するための移動手段４と、掃除機本体２に設けられて床面Ｆ上の埃等を吸い込むための吸込み部５と、床面Ｆ上の埃等を掻き上げる回転ブラシ６と、回転ブラシ６を回転させる回転軸駆動手段７と、掃除機本体２の周辺を検知するための周辺センサであるセンサ部８と、移動手段４、吸込み部５、回転軸駆動手段７およびセンサ部８を制御する制御手段９と、を備える。
　掃除機本体２は、全体円筒状のボディ１０を有する。ボディ１０は、円板状の上面１１と、円筒状の側面１２と、移動手段４や回転ブラシ６等が露出して配置する円板状の底面１３と、を備えて構成されている。
　本体操作部３は、ボディ１０の上面１１に設けられている。本体操作部３には、自走式掃除機１の電源を操作するＯＮ／ＯＦＦボタンや、掃除モード選択ボタン、停止ボタン、充電ボタン等が設けられている。
　移動手段４は、第１ホイール４１、第２ホイール４２および第３ホイール４３により水平全方向へ移動可能に構成されている。第１ホイール４１、第２ホイール４２および第３ホイール４３は、オムニホイール（登録商標）である。
　各ホイール４１，４２，４３は、円板状のホイールを２枚重ねて構成され、各ホイール４１，４２，４３を駆動させるホイール駆動部４０１，４０２，４０３と、各ホイール４１，４２，４３の周方向に沿って配置される樽型の複数の小輪４１１，４２２，４３３と、を備えている。
　ホイール駆動部４０１，４０２，４０３は、モータにて構成され、正転方向と逆転方向に駆動する。また、ホイール駆動部４０１，４０２，４０３は、各ホイール４１，４２，４３が回転しないように固定することができる。なお、ホイール駆動部４０１，４０２，４０３は、モータではなく、各ホイール４１，４２，４３を駆動させることができれば、任意の手段を用いることが可能である。
　小輪４１１，４２２，４３３は、モータを有さず、本体となる各ホイール４１，４２，４３に図示しない車軸を介して設けられ、自由回転する。
　移動手段４による具体的な掃除機本体２の動作は後述する。
　吸込み部５は、掃除機本体２の底面１３に設けられ、回転ブラシ６に近接して配置されている。吸込み部５は、図示しないダクト、吸引ファン、集塵室および排気口と接続されている。吸込み部５は、回転ブラシ６が回転することで掻き上げた埃等を吸込み、吸い込んだ埃等を集塵室のフィルタにて集塵するとともに吸い込んだ空気を排気口から排気するようになっている。そのため、吸込み部５は、回転ブラシ６に対して床面Ｆとは反対側に配置されている。
　回転ブラシ６は、可撓性を有する回転軸６１と、床面Ｆの埃等を掻き上げるブラシ部６２と、回転ブラシ６を保持する保持部６３と、回転軸６１を回転させる回転軸駆動手段７と、により構成されている。
　回転軸６１は、掃除機本体２の底面１３の外周に沿って全周にわたって配置され、ブラシ部６２を有した可撓性を有するワイヤーにて形成されている。なお、回転軸６１は、ワイヤーではなく、バネやシリコン、ゴム、プラスチック等で形成されていてもよい。要するに、回転軸６１は、可撓性を有していればよい。
　ブラシ部６２は、ブラシ状に成型されたナイロンにて形成されている。なお、ブラシ部６２は、ブラシ状に成型されたナイロンではなく、回転ブラシ６を回転することで埃等を掻き上げることができれば、どのような構成であってもよい。
　保持部６３は、回転軸駆動手段７による回転により回転ブラシ６が掃除機本体２から脱落しないように、回転ブラシ６を回転自在に保持している。
　回転軸駆動手段７は、モータにて構成されている。回転軸駆動手段７を駆動することで回転ブラシ６は、掃除機本体２の周辺の埃等を掃除機本体２の内側に掻き込むように図２の矢印方向である内回りに回転する。なお、回転ブラシ６は、内回りではなく、外回りに回転してもよいし、内回りと外回りとを組み合わせて回転させてもよい。要するに、回転ブラシ６は、回転軸駆動手段７を駆動することにより回転すればよい。また、回転軸駆動手段７は、モータでなくてもよく、回転軸６１（回転ブラシ６）を回転駆動させることができれば、任意の駆動手段を用いることが可能である。
　センサ部８は、自走式掃除機１の周囲情報を検出する周囲センサであって、赤外線レーザー等のレーザー光を照射して距離を測定するレーザースキャナ（ＬＩＤＡＲ（Light Detection and RangingまたはLaser Imaging Detection and Ranging））である。センサ部８は、掃除機本体２の上面１１の略中央に設けられ、障害物までの距離や障害物の形状を算出するものである。なお、センサ部８は、掃除機本体２の任意の位置に設けられていればよい。センサ部８には、照射するレーザー光および反射光を透過させる窓部８１が周方向に連続して設けられている。
　図３は、前記自走式掃除機の制御手段を示すブロック図である。
　制御手段９は、図３に示すように、移動手段４を制御する走行制御部９１と、吸込み部５を制御する吸込み制御部９２と、を備える。
　走行制御部９１は、予め設定された走行マップや、センサ部８による検知結果に基づき自走式掃除機１の走行を制御する。また、走行制御部９１は、各ホイール４１，４２，４３を駆動させる各ホイール駆動部４０１，４０２，４０３を制御し、自走式掃除機１の走行の速度制御をする。
　吸込み制御部９２は、予め設定された掃除情報等と、センサ部８による検知結果に基づき吸込み部５の制御をして自走式掃除機１による掃除を制御する。
　制御手段９は、本体操作部３からの操作情報を受け付けるとともに、センサ部８による検出結果に基づいて移動手段４、吸込み部５および回転軸駆動手段７を制御して、床面Ｆの水平全方向を掃除する。
　図４～図６は、前記自走式掃除機の動作を示す上面図である。以下、図４～図６に基づいて自走式掃除機１の水平全方向への動作を説明する。なお、以下の説明において、紙面左右方向をＸ方向とし、紙面上下方向をＹ方向とし、自走式掃除機１の上下方向であるとともにＸ方向とＹ方向とが直交する方向をＺ方向として説明することがある。また、図４～図６における点線矢印は、各ホイール４１，４２，４３が駆動する方向を表している。
　図４は、前記自走式掃除機の前後方向への動作を示す上面図である。具体的には、図４（Ａ）は、自走式掃除機１が＋Ｙ方向へ移動する様子を示す上面図であり、図４（Ｂ）は、自走式掃除機１が－Ｙ方向へ移動する様子を示す上面図である。
　図４（Ａ）に示すように、制御手段９の走行制御部９１は、移動手段４の第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３をそれぞれ点線矢印方向に駆動することで、自走式掃除機１を＋Ｙ方向へ移動させることができる。この際、第１ホイール４１は駆動しない。走行制御部９１が第２ホイール４２および第３ホイール４３を点線矢印方向へ駆動すると、第１ホイール４１の複数の小輪４１１は、＋Ｙ方向へ回転する。
　自走式掃除機１は、第２ホイール４２および第３ホイール４３の点線矢印方向への駆動と、第１ホイール４１の複数の小輪４１１の＋Ｙ方向への回転により＋Ｙ方向へ移動する。
　図４（Ｂ）に示すように、走行制御部９１は、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３をそれぞれ点線矢印方向に駆動することで、自走式掃除機１を－Ｙ方向へ移動させることができる。この際、第１ホイール４１は駆動しない。走行制御部９１が第２ホイール４２および第３ホイール４３を点線矢印方向へ駆動すると、第１ホイール４１の複数の小輪４１１は、－Ｙ方向へ回転する。
　自走式掃除機１は、第２ホイール４２および第３ホイール４３の点線矢印方向への駆動と、第１ホイール４１の複数の小輪４１１の－Ｙ方向への回転により－Ｙ方向へ移動する。
　なお、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３を駆動することで、第２ホイール４２の複数の小輪４２２の回転により、第２ホイール４２の回転軸方向へ自走式掃除機１を移動させることができる。また、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１および第２ホイール４２のホイール駆動部４０２を駆動することで、第３ホイール４３の複数の小輪４３３の回転により、第３ホイール４３の回転軸方向へ自走式掃除機１を移動させることができる。
　図５は、前記自走式掃除機の左右方向への動作を示す上面図である。具体的には、図５（Ａ）は、自走式掃除機１が＋Ｘ方向へ移動する様子を示す上面図であり、図５（Ｂ）は、自走式掃除機１が－Ｘ方向へ移動する様子を示す上面図である。
　図５（Ａ）に示すように、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１を＋Ｘ方向に駆動し、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３を点線矢印方向に駆動することで、自走式掃除機１を＋Ｘ方向に移動させることができる。この際、走行制御部９１は、第１ホイール４１の速度と、第２ホイール４２および第３ホイール４３の＋Ｘ方向成分の速度と、が同じになるように速度制御をする。
　例えば、第１ホイール４１が＋Ｘ方向に１０ｃｍ／ｓで走行するように速度制御されている場合、第２ホイール４２および第３ホイール４３は、ともに＋Ｘ方向成分が１０ｃｍ／ｓとなるように速度制御される。
　この際、第２ホイール４２における＋Ｙ方向成分と、第３ホイール４３における－Ｙ方向成分とは、同じ大きさ、かつ、異なる向きであることから互いに相殺するため、第２ホイール４２および第３ホイール４３のＹ方向成分は０となる。
　これにより、自走式掃除機１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１の＋Ｘ方向への駆動と、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３の点線矢印方向への駆動により＋Ｘ方向へ移動する。
　図５（Ｂ）に示すように、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１を－Ｘ方向に駆動し、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３を点線矢印方向に駆動することで、自走式掃除機１を－Ｘ方向に移動させることができる。この際、走行制御部９１は、第１ホイール４１の速度と、第２ホイール４２および第３ホイール４３の－Ｘ方向成分の速度と、が同じになるように速度制御をする。
　例えば、第１ホイール４１が－Ｘ方向に１０ｃｍ／ｓで走行するように速度制御されている場合、第２ホイール４２および第３ホイール４３は、ともに－Ｘ方向成分が１０ｃｍ／ｓとなるように速度制御される。
　この際、第２ホイール４２における－Ｙ方向成分と、第３ホイール４３における＋Ｙ方向成分とは、同じ大きさ、かつ、異なる向きであることから互いに相殺するため、第２ホイール４２および第３ホイール４３のＹ方向成分は０となる。
　これにより、自走式掃除機１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１の－Ｘ方向への駆動と、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３の点線矢印方向への駆動により－Ｘ方向へ移動する。
　図６は、前記自走式掃除機の回転方向への動作を示す上面図である。具体的には、図６（Ａ）は、自走式掃除機１が紙面反時計回り方向（Ｚ軸反時計回り方向）へ回転する様子を示す上面図であり、図６（Ｂ）は、自走式掃除機１が紙面時計回り方向（Ｚ軸時計回り方向）へ回転する様子を示す上面図である。
　図６（Ａ）に示すように、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１を－Ｘ方向に駆動させ、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３を点線矢印方向に駆動させることで、自走式掃除機１をＺ軸反時計回り方向へ回転させる。この際、走行制御部９１は、ホイール駆動部４０１，４０２，４０３のそれぞれが同じ速度で駆動するように速度制御するため、自走式掃除機１はその場でＺ軸反時計回りに回転する。
　図６（Ｂ）に示すように、走行制御部９１は、第１ホイール４１のホイール駆動部４０１を＋Ｘ方向に駆動させ、第２ホイール４２のホイール駆動部４０２および第３ホイール４３のホイール駆動部４０３を点線矢印方向に駆動させることで、自走式掃除機１をＺ軸時計回り方向へ回転させる。この際、走行制御部９１は、ホイール駆動部４０１，４０２，４０３のそれぞれが同じ速度で駆動するように速度制御するため、自走式掃除機１はその場でＺ軸時計回りに回転する。
　以上のように、図４～図６に示す自走式掃除機１の動作を組み合わせることで、自走式掃除機１は、水平全方向へ移動することができる。自走式掃除機１は、底面１３の全周にわたって回転ブラシ６を備えているため、底面１３に回転ブラシを直線状に配置する場合と比較して、自走式掃除機１が水平全周方向のどの方向へ移動したとしても床面Ｆを掃除することができるため、効率的に掃除をすることができる。
　このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）自走式掃除機１は、可撓性を有する回転軸６１を備えた回転ブラシ６を備えるため、回転ブラシ６を湾曲させた状態で回転させることができる。したがって、自走式掃除機１は、回転ブラシ６を直線状に配置する場合と比較して回転ブラシ６の清掃面積を増やしつつ集塵室などの設置面積を確保して効率的に掃除をすることができる。
（２）自走式掃除機１は、回転ブラシ６を湾曲させて配置することができるため、回転ブラシ６の形状や配置等の設計の自由度の向上を図ることができる。
（３）回転ブラシ６は、掃除機本体２の底面１３の外周に沿って配置されるため、回転ブラシ６を直線状に配置する場合と比較して、回転ブラシ６による清掃範囲を拡大することができる。
（４）回転ブラシ６は、掃除機本体２の底面１３の外周に沿って配置されるため、掃除機本体２の底面１３の中央部にスペースを作ることができる。自走式掃除機１は、集塵室やバッテリー等の設置面積を広く確保したり、新たな掃除手段を設ける等、このスペースを有効利用することができる。
（５）自走式掃除機１は、水平全方向に移動可能な移動手段４によりどの方向に移動したとしても、底面１３の全周にわたって配置される回転ブラシ６により床面Ｆの埃等を掻き上げて清掃することができるため、効率的に清掃をすることができる。
〔第２実施形態〕
　以下、本発明の第２実施形態を図７～図１０に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
　図７は、本発明の第２実施形態に係る自走式掃除機の斜視図であり、図８は、前記自走式掃除機の底面図である。
　本実施形態の自走式掃除機１Ａは、掃除機本体２Ａと、移動手段４Ａと、吸込み部５Ａと、回転ブラシ６Ａと、回転軸駆動手段７Ａと、センサ部８Ａと、制御手段９Ａと、を除き、前記第１実施形態の自走式掃除機１と略同様の構成を備える。
　前記第１実施形態の自走式掃除機１は、図１，２に示すように、水平全方向に移動可能な移動手段４と、掃除機本体２の底面１３の全周にわたって配置される回転軸６１を有する回転ブラシ６と、センサ部８と、自走式掃除機１を制御する制御手段９と、を備え、回転ブラシ６をメインブラシとして用いていた。
　本実施形態の自走式掃除機１Ａは、図７，８に示すように、左右一対の車輪からなる移動手段４Ａと、掃除機本体２Ａの側方に突出するように配置される回転ブラシ６Ａと、掃除機本体２Ａの前方を検知する前方センサであるセンサ部８Ａと、回転ブラシ６Ａの変形を検出する変形検出手段６０Ａと、変形検出手段６０Ａの検出結果に基づき自走式掃除機１Ａを制御する制御手段９Ａと、を備え、回転ブラシ６Ａをサイドブラシとして用いている点で、前記第１実施形態と異なる。
　移動手段４Ａは、左右一対の車輪４１Ａと、左右一対の車輪４１Ａを各々独立して回転駆動させるモータ４０１Ａと、を備えている。左右一対の車輪４１Ａは、図示しない車軸により固定されている。モータ４０１Ａは、掃除機本体２Ａを前後方向に走行させるとともに任意の方向に転回させるようになっている。また、掃除機本体２Ａの底面１３Ａの前部側には、補助輪４２Ａが設けられている。
　左右一対の車輪４１Ａおよび補助輪４２Ａの略中間位置には、左右一対の車輪４１Ａの車軸と平行な中心軸を有する円柱状のメインブラシ５０Ａが設けられている。
　吸込み部５Ａは、掃除機本体２Ａの底面１３Ａに設けられ、メインブラシ５０Ａを覆うように配置されている。吸込み部５Ａは、メインブラシ５０Ａが回転することで掻き上げた床面Ｆの埃等を吸い込み、吸い込んだ埃等を図示しない集塵室のフィルタにて集塵するとともに吸い込んだ空気を図示しない排気口から排気するようになっている。そのため、吸込み部５Ａは、回転ブラシ５０Ａに対して床面Ｆとは反対側に配置されている。
　回転ブラシ６Ａは、掃除機本体２Ａの側方、具体的には掃除機本体２Ａの前進方向である前方に突出して配置されている。回転ブラシ６Ａは、回転軸駆動手段７Ａを備える。図８に示すように、回転ブラシ６Ａは回転軸駆動手段７Ａにより、図中の矢印方向に回転する。回転ブラシ６Ａは、矢印方向に回転することで床面Ｆ上の埃等を掃除機本体２Ａ方向に掻き集める。回転ブラシ６Ａにより掻き集められた埃等は、メインブラシ５０Ａにより吸込み部５Ａに向かって掻き上げられ集塵室に集塵される。なお、回転ブラシ６Ａは、図中の矢印方向ではなく、矢印方向とは反対の方向へ回転してもよいし、矢印方向への回転と矢印方向とは反対の方向への回転とを組み合わせて回転してもよい。要するに、回転ブラシ６Ａは、回転軸駆動手段７Ａを駆動することにより回転すればよい。
　また、回転ブラシ６Ａは、回転ブラシ６Ａが変形したことを検出する変形検出手段６０Ａを有する。回転ブラシ６Ａは、可撓性を有する回転軸６１Ａを備えて掃除機本体２Ａの前進方向に突出して配置されることで、接触センサおよびバンパとして機能する。
　具体的には、回転ブラシ６Ａが図示しない障害物等に接触し変形すると、変形検出手段６０Ａは、回転ブラシ６Ａが変形したことを検知する。そのため、変形検出手段６０Ａは、変位計を有して構成されている。変位計は、例えば回転ブラシ６Ａが障害物等と接触することで変化する電圧の変位等を検出する。なお、変形検出手段６０Ａは、回転ブラシ６Ａが変形したことを検出できればどのような構成であってもよく、電圧の変位を検出する変位計ではなく、他の手段を用いて回転ブラシ６Ａの変形を検出してもよい。
　回転ブラシ６Ａおよび変形検出手段６０Ａの検出結果に基づく制御手段９Ａの動作については後述する。
　センサ部８Ａは、掃除機本体２Ａの走行方向前方の床面Ｆや図示しない障害物との距離を検知する前方センサであって、例えば位置検出素子であるＰＳＤ（Position Sensitive Detector）を用いて構成されている。センサ部８Ａは、赤外線レーザー等のレーザー光を照射し、床面Ｆや障害物に当って反射したスポット光に基づいて床面Ｆや障害物との距離を算出するものである。センサ部８Ａは、走行中に床面Ｆまでの距離を計測することで、床面Ｆに段差がある場合には、この段差を検知して段差に落下することを防止する段差センサとしても機能する。
　図９は、前記自走式掃除機の制御手段を示すブロック図である。
　前記第１実施形態では、図３に示すように、走行制御部９１は、予め設定された走行マップや、センサ部８による検知結果に基づき自走式掃除機１の走行を制御していた。
　本実施形態の走行制御部９１Ａは、予め設定された走行マップや、センサ部８Ａによる検知結果および変形検出手段６０Ａによる検出結果に基づき自走式掃除機１Ａの走行を制御する点で前記第１実施形態と異なる。
　図１０は、前記自走式掃除機の動作を示す上面図である。具体的には、図１０（Ａ）は、自走式掃除機１Ａが床面Ｆ上を走行している様子を示す上面図であり、図１０（Ｂ）は、自走式掃除機１Ａの回転ブラシ６Ａが壁Ｓに接触した様子を示す上面図である。
　以下、図１０に基づき回転ブラシ６Ａおよび変形検出手段６０Ａの検出結果に基づく制御手段９Ａの動作について説明する。
　例えば、図１０（Ａ）に示すように、掃除機本体２Ａは、床面Ｆ上を障害物である壁Ｓに向かって移動する。
　掃除機本体２Ａが壁Ｓに近づくと、図１０（Ｂ）に示すように、回転ブラシ６Ａは、掃除機本体２Ａが壁Ｓに近づくにつれて壁Ｓに沿って変形する。この際、変形検出手段６０Ａは、回転ブラシ６Ａがどの程度、壁Ｓに接触しているかを検出する。
　そして、制御手段９Ａの走行制御部９１Ａは、回転ブラシ６Ａが所定の値以上に変形したか否かの変形検出手段６０Ａによる検出結果に基づき、モータ４０１Ａを制御する。
　例えば、変形検出手段６０Ａにより回転ブラシ６Ａが所定の値以内の変形であると検出された場合、走行制御部９１Ａは、掃除機本体２Ａを旋回させる等、回転ブラシ６Ａを壁Ｓに沿わせて走行させる。自走式掃除機１Ａは、回転ブラシ６Ａの変形を用いて、壁Ｓ等の隅を掃除する。
　図１０（Ｂ）に示すように、変形検出手段６０Ａにより回転ブラシ６Ａが所定の値以上の変形であると検出された場合、走行制御部９１Ａは、回転ブラシ６Ａが配置された方向とは反対側に掃除機本体２Ａを後退させる。壁Ｓと掃除機本体２Ａとの接触を避けて自走式掃除機１Ａが破損することを防止するためである。
　以上のように、走行制御部９１Ａは、変形検出手段６０Ａによる検出結果に基づき、自走式掃除機１Ａの走行を制御する。
　このような本実施形態によれば、前記（１），（２）の効果に加え以下の作用・効果を奏することができる。
（６）回転ブラシ６Ａは、掃除機本体２Ａの側方（前方）に突出するように配置されるため、他の物体（壁Ｓ）に接触した場合に変形することができる。したがって、回転ブラシ６Ａは、壁Ｓに沿って変形することで、壁Ｓと床面Ｆとによる隅等を効率的に掃除することができる。
（７）自走式掃除機１Ａは、回転ブラシ６Ａの変形を検出する変形検出手段６０Ａを備えるため、回転ブラシ６Ａを接触式センサとして利用することができる。例えば、自走式掃除機１Ａは、回転ブラシ６Ａを接触式センサとして利用することで、自走式掃除機１Ａの走行を制御することができる。
〔実施形態の変形〕
　なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　図１１は、回転ブラシの変形例を示す図である。具体的には、図１１（Ａ）は、前記第１実施形態における回転ブラシ６の変形例を示す底面図であり、図１１（Ｂ）は、前記第２実施形態における回転ブラシ６Ａの変形例を示す上面図である。
　前記第１実施形態の回転ブラシ６は、掃除機本体２の底面１３の外周に沿って全周にわたって配置されていたが、図１１（Ａ）に示すように、回転ブラシ６Ｂは、掃除機本体２Ｂの底面１３の外周に沿って一部に配置されていてもよい。また、自走式掃除機は、例えば図１１（Ａ）に示す回転ブラシ６Ｂを２つ備えて掃除機本体の底面の外周に沿って全周に配置する等、複数の回転ブラシを備えていてもよい。さらに、回転ブラシは、掃除機本体の底面にＳ字状に配置される等、外周に沿って配置されていなくてもよい。
　また、前記第２実施形態の回転ブラシ６Ａは、掃除機本体２Ａの前方に突出するように配置されていたが、図１１（Ｂ）に示すように、自走式掃除機１Ｃは、掃除機本体２Ｃの外周に沿って複数の回転ブラシ６Ｃを突出するように配置してもよい。この際、自走式掃除機１Ｃは、前記第１実施形態の移動手段４を備え、水平全方向に移動可能に構成されていてもよい。
　また、前記第２実施形態の回転ブラシ６Ａは、変形検出手段６０Ａを備えていたが、変形検出手段を備えず、回転ブラシを緩衝部材として用いてもよい。
　要するに、回転ブラシは、可撓性を有する回転軸を備え、湾曲させて配置されていればよい。
　前記各実施形態では、回転ブラシ６，６Ａは、１つの回転軸駆動手段７，７Ａを備えていたが、回転ブラシは複数の回転軸駆動手段を備えていてもよい。要するに、回転軸駆動手段は、回転軸を回転させて回転ブラシを回転させることができればよい。
　前記各実施形態では、本体操作部３は、図１に示すようなボタン式の操作部であったが、リモコン等の通信により操作する操作部であってもよい。要するに、本体操作部は、自走式掃除機を操作することができればよい。
　前記第１実施形態では、移動手段４は、第１ホイール４１、第２ホイール４２および第３ホイール４３の３つのホイールにより構成されていたが、ホイールは３つではなく、３つ以上備えて構成されていてもよい。また、オムニホイール（登録商標）ではなく、任意の車輪等を用いて移動手段４を構成してもよい。要するに、移動手段は、水平全方向に移動可能に構成されていればよい。
　以上のように、本発明は、自走式掃除機に好適に利用できる。
１，１Ａ～１Ｃ　　　自走式掃除機
２，２Ａ　　　　　　掃除機本体
４，４Ａ　　　　　　移動手段
５，５Ａ　　　　　　吸込み部
６，６Ａ～６Ｃ　　　回転ブラシ
７，７Ａ　　　　　　回転軸駆動手段
８，８Ａ　　　　　　センサ部
９，９Ａ　　　　　　制御手段
４１　　　　　　　　第１ホイール
４２　　　　　　　　第２ホイール
４３　　　　　　　　第３ホイール
６０Ａ　　　　　　　変形検出手段
６１，６１Ａ　　　　回転軸
Ｆ　　　　　　　　　床面
Ｓ　　　　　　　　　壁

Claims (5)

  1. 　床面に沿って走行しつつ掃除可能な自走式掃除機であって、
    　自走するための移動手段を有する掃除機本体と、
    　前記掃除機本体に設けられて埃等を吸い込むための吸込み部と、
    　可撓性を有する回転軸を備えた回転ブラシと、
    　前記回転軸を回転させる回転軸駆動手段と、を備え、
    　前記回転ブラシは、
    　湾曲させて配置されることを特徴とする自走式掃除機。
  2. 　請求項１に記載された自走式掃除機において、
    　前記回転ブラシは、
    　前記掃除機本体の底面の外周に沿って配置されることを特徴とする自走式掃除機。
  3. 　請求項１または請求項２に記載された自走式掃除機において、
    　前記移動手段は、
    　水平全方向に移動可能に構成され、
    　前記回転ブラシは、
    　前記掃除機本体の底面の外周に沿って全周にわたって配置されることを特徴とする自走式掃除機。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載された自走式掃除機において、
    　前記回転ブラシは、
    　前記掃除機本体の側方に突出するように配置されることを特徴とする自走式掃除機。
  5. 　請求項４に記載された自走式掃除機において、
    　前記掃除機本体は、
    　前記回転ブラシの変形を検出する変形検出手段を備えることを特徴とする自走式掃除機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111358377A (zh) * 2020-04-28 2020-07-03 杭州欧备科技有限公司 一种可改变气流方向来清理死角处的扫地机器人辅助装置
CN115104958A (zh) * 2020-10-28 2022-09-27 追觅创新科技(苏州)有限公司 障碍物检测方法及自移动设备
USD1021306S1 (en) * 2021-05-08 2024-04-02 Ecovacs Robotics Co., Ltd. Robot cleaner

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141844A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Lg Electronics Inc 清掃機のブラッシュアセンブリ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141844A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Lg Electronics Inc 清掃機のブラッシュアセンブリ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111358377A (zh) * 2020-04-28 2020-07-03 杭州欧备科技有限公司 一种可改变气流方向来清理死角处的扫地机器人辅助装置
CN115104958A (zh) * 2020-10-28 2022-09-27 追觅创新科技(苏州)有限公司 障碍物检测方法及自移动设备
CN115104958B (zh) * 2020-10-28 2023-08-08 追觅创新科技(苏州)有限公司 障碍物检测方法及自移动设备
USD1021306S1 (en) * 2021-05-08 2024-04-02 Ecovacs Robotics Co., Ltd. Robot cleaner

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