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発明の名称 自走式掃除機およびそのプログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−29328(P2007−29328A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−215359(P2005−215359)
出願日 平成17年7月26日(2005.7.26)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 加▲来▼ 裕章 / 野田 桂子 / 山▲崎▼ 直紀
要約 課題
オーバーラップ量を細かく設定することができないので、オーバーラップ量を少なく設定するとゴミを取り残してしまったり、必要以上のオーバーラップ量を設定すると掃除時間が長くなるため、バッテリーの消費が多くなってしまう。

解決手段
複数位置に分割して設けた掃除手段106と、前記掃除手段ごとにゴミ量の多少をレベルで判定するゴミ量レベル判定手段108、ゴミ量レベルに応じて走行経路を決定する走行制御手段110を備え、複数の位置に設けた前記掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
本体を移動させるための走行手段と、複数位置に分割して設けた掃除手段と、予め決められた走行パターンで走行するように前記走行手段を制御する走行制御手段と、掃除したゴミ量を前記掃除手段ごとに検出するゴミ量検出手段と、前記掃除手段ごとに前記ゴミ量検出手段で検出されたゴミ量の多少をレベルで判定するゴミ量レベル判定手段を備え、前記走行制御手段は前記ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて走行経路を決定する自走式掃除機。
【請求項2】
ターンを行った回数をカウントするターン回数カウント手段を備え、前記ターン回数カウント手段のカウント数が所定カウント以上の時、走行制御手段はオーバーラップ量をなくすもしくは少なくする走行経路を決定する請求項1に記載の自走式掃除機。
【請求項3】
掃除手段ごとに起動を制御する掃除起動制御手段と、ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて前記掃除手段の起動の位置を選択する掃除起動位置選択手段を備え、前記掃除起動制御手段は前記掃除起動位置選択手段により選択された位置で前記掃除手段の起動を制御する請求項1または2に記載の自走式掃除機。
【請求項4】
掃除手段の掃除能力を制御する掃除能力制御手段と、ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて前記掃除手段の掃除能力を決定する掃除能力決定手段を備え、前記掃除能力制御手段は前記掃除能力決定手段により決定された掃除能力で前記掃除手段を制御する請求項1〜3のいずれか1項に記載の自走式掃除機。
【請求項5】
走行位置を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段で検出される走行位置ごとにゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルを記憶する走行位置毎ゴミ量レベル記憶手段を備え、前記走行位置毎ゴミ量レベル記憶手段に記憶されたゴミ量レベルが所定レベル以上の走行位置を走行する前に、掃除起動位置選択手段による掃除手段の起動位置の選択、もしくは掃除能力決定手段による掃除能力の決定を行う請求項3または4に記載の自走式掃除機。
【請求項6】
設定手段を備え、設定手段はゴミ量レベル判定手段がゴミ量検出手段で検出されるゴミ量からゴミ量レベルを判定するための閾値を設定する請求項1〜5のいずれか1項に記載の自走式掃除機。
【請求項7】
コンピュータに請求項1から6のいずれか1項に記載の自走式掃除機の全てもしくは一部の機能を実行させるためのプログラム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式掃除機およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の自走式掃除機では、掃除をするための掃除手段と、ゴミを検出するゴミ検出手段と、前記ゴミ検出手段の検出結果に基づいて掃除エリアのうち少なくとも未掃除エリアのゴミ量を予測するゴミ量予測手段と、走行経路を決定する経路決定手段と、前記経路決定手段で決定された走行経路で走行するように走行駆動部を制御する走行制御手段を備え、前記経路決定手段により前記ゴミ量予測手段で未掃除エリアのゴミ量が多いと予想されるときほどオーバーラップ量を大きくするようにゴミ量の多少に応じて走行経路を決定するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図7は、ゴミ量予測手段により未掃除エリアのゴミ量が多いと予測される前の走行経路を示す図である。
【0004】
図7において、1は本体、SAは本体1が掃除を行う掃除エリア、Bは経路決定手段で未掃除エリアをメッシュ分割された正方形のブロック、DAは掃除エリアSA内においてゴミ量が多い領域であり、本体1がブロックB(従来例のおいては一辺80cm)の中心を走行するように走行制御手段で走行駆動部を制御することで掃除を行う。
【0005】
また、図8はゴミ量予測手段により未掃除エリアのゴミ量が多いと予想されたときの走行経路を示す図であり、本体1がゴミ量が多い領域DAを通過すると、経路決定手段でブロックBの大きさが再決定され(従来例においては一辺50cm)、その後、本体1はブロックBの中心を走行するように走行制御手段で走行駆動部を制御することで掃除を行う。
【特許文献1】特許第3598881号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記従来の構成では、サイドブラシによりゴミを内側に掃き寄せるスイーパ方式ならばゴミを真ん中に集中させることができるため、ゴミが多い位置を真ん中と特定することできるが、それ以外の方式では、1つのゴミ検出手段でゴミ検出を行うと、隅、または真ん中など、どの位置にゴミが多いかを特定することができない。そのため、ゴミ検出手段で検出されるゴミ量から未掃除エリアの走行経路決定時にオーバーラップ量を細かく設定することができないので、オーバーラップ量を少なく設定するとゴミを取り残してしまったり、必要以上のオーバーラップ量を設定すると掃除時間が長くなるため、バッテリーの消費が多くなってしまうという課題を有していた。
【0007】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数の位置に設けた掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行う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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式掃除機は、本体を移動させるための走行手段と、複数位置に分割して設けた掃除手段と、予め決められた走行パターンで走行するように前記走行手段を制御する走行制御手段と、掃除したゴミ量を前記掃除手段ごとに検出するゴミ量検出手段と、前記掃除手段ごとに前記ゴミ量検出手段で検出されたゴミ量の多少をレベルで判定するゴミ量レベル判定手段を備え、前記走行制御手段は前記ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて走行経路を決定する自走式掃除機としたものである。
【0009】
これによって、複数の位置に設けた掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の自走式掃除機は、複数の位置に設けた掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
第1の発明は、本体を移動させるための走行手段と、複数位置に分割して設けた掃除手段と、予め決められた走行パターンで走行するように前記走行手段を制御する走行制御手段と、掃除したゴミ量を前記掃除手段ごとに検出するゴミ量検出手段と、前記掃除手段ごとに前記ゴミ量検出手段で検出されたゴミ量の多少をレベルで判定するゴミ量レベル判定手段を備え、前記走行制御手段は前記ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて走行経路を決定するため、複数の位置に設けた前記掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができる。
【0012】
第2の発明は、特に、第1の発明の自走式掃除機にターンを行った回数をカウントするターン回数カウント手段を備え、前記ターン回数カウント手段のカウント数が所定カウント以上の時、走行制御手段はオーバーラップ量をなくすもしくは少なくする走行経路を決定することで、車輪やノズルなどが何度も同じ位置を通過しないように制限することができるため、車輪やノズルなどによる轍を少なくすることができる。
【0013】
第3の発明は、特に、第1または2の発明の自走式掃除機に掃除手段ごとに起動を制御する掃除起動制御手段と、ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて前記掃除手段の起動の位置を選択する掃除起動位置選択手段を備え、前記掃除起動制御手段は前記掃除起動位置選択手段により選択された位置で前記掃除手段の起動を制御することで、ゴミ量が少ない走行経路を再び通過する時、前記掃除手段を停止させることができるため、少ない消費電力で効率よく掃除を行うことができる。
【0014】
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれかの発明の自走式掃除機に掃除手段の掃除能力を制御する掃除能力制御手段と、ゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルに応じて前記掃除手段の掃除能力を決定する掃除能力決定手段を備え、前記掃除能力制御手段は前記掃除能力決定手段により決定された掃除能力で前記掃除手段を制御することで、ゴミ量が少ない走行経路を再び通過する時、掃除能力を低くすることができるため、少ない消費電力で効率よく掃除を行うことができる。
【0015】
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれかの発明の自走式掃除機に走行位置を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段で検出される走行位置ごとにゴミ量レベル判定手段で判定されたゴミ量レベルを記憶する走行位置毎ゴミ量レベル記憶手段を備え、前記走行位置毎ゴミ量レベル記憶手段に記憶されたゴミ量レベルが所定レベル以上の走行位置を走行する前に、掃除起動位置選択手段による掃除手段の起動位置の選択、もしくは掃除能力決定手段による掃除能力の決定を行うことで、ゴミ量が多い位置を再び通過する前に、前記掃除手段を起動させたり、掃除能力を高くすることができるため、少ない消費電力で効率よく掃除を行うことができる。
【0016】
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれかの発明の自走式掃除機に設定手段を備え、設定手段はゴミ量レベル判定手段がゴミ量検出手段で検出されるゴミ量からゴミ量レベルを判定するための閾値を設定することで、人により細かくゴミ量によるレベル判定を設定することができる。
【0017】
第7の発明は、コンピュータに第1〜6のいずれかの発明の自走式掃除機の全てもしくは一部の機能を実行させるためのプログラムであり、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式掃除機の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【0018】
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のもではない。
【0019】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における自走式掃除機のブロック図を示すものである。
【0020】
図1において、本体101は、走行するための走行手段である車輪102と、車輪102を駆動させるための走行モータ103と、走行距離を検出するために車輪102の回転数を検出するエンコーダ104と、障害物を検出する超音波センサ105と、ゴミを吸引する掃除手段である吸引手段106(106a、106b、106c)と、吸引手段106ごとに吸引されたゴミ量を検出するゴミ量検出手段107(abc)と、ゴミ量検出手段107で検出されたゴミ量よりゴミの多少をゴミ量レベルで判定するゴミ量レベル判定手段108(本実施の形態においては、レベルを0〜2で判定)と、ゴミ量レベル判定手段108で判定されたゴミ量レベルを吸引手段106ごとに記憶するゴミ量レベル記憶手段109と、ゴミ量レベル記憶手段109で記憶されたゴミ量レベルより往復走行を行うように走行経路を決定し、決定された走行経路をもとに走行モータ103の制御を行う走行制御手段110を備える。
【0021】
また、図2は、本体101が走行した軌跡を示す図であり、101aは走行開始直後の本体101、101bは走行制御手段110で決定された走行経路に基づいて移動した本体101、201は本体101が掃除を行う掃除エリア、202は吸引手段106のノズル幅で区切られた列、203は本体101が走行した軌跡を示し、走行制御手段110は1回の直進走行で列202を3列含む往復走行経路を決定する。
【0022】
また、図3は本発明の第1の実施の形態における動作の流れを示すフローチャートである。
【0023】
また、図4は本発明の第1の実施の形態におけるゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルより走行制御手段110が走行経路を決定する流れを示すフローチャートである。
【0024】
以上のように構成された自走式掃除機について、以下その動作、作用を図1〜4を用いて説明する。
【0025】
まず本体101が走行開始地点に設置されると、吸引手段106a、106b、106cによる吸引を開始し、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106ごとのゴミ量レベルのクリアを行う(本実施の形態では、すべてのゴミ量レベルを0にする)(STEP1〜2)。その後、走行制御手段110で走行モータ103を駆動させ、直進走行を開始する(STEP3)。
【0026】
直進走行中は、吸引手段106ごとにゴミ量検出手段107で検出されるゴミ量と、エンコーダ104で検出される車輪102の回転数をもとに算出される単位面積当たりのゴミ量よりゴミ量レベル判定手段108でゴミ量レベルの判定を行い、判定後は、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶されるゴミ量レベルが、ゴミ量レベルのMAX値となるうに更新を行う(STEP4)。それらSTEP4の動作を、超音波センサ105で障害物が検出されるまで行い、超音波センサ105で障害物が検出されると、走行制御手段110でゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106ごとのゴミ量レベルより走行経路の決定を行う(STEP5〜7)。
【0027】
走行制御手段110による走行経路の決定では、吸引手段106のノズル幅と同じ幅の列を1単位とするオーバーラップ量の決定を行う。
【0028】
オーバーラップ量の決定方法は、まず、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106のゴミ量レベルの確認順序を決定する(本実施のおいては、吸引手段106a、106b、106cのゴミ量レベルをそれぞれ、1、2、2とする)(STEP101)。例えば、図2のように左から右方向へ進むような往復走行する場合においては、一番左の吸引手段106から確認を行うような順序を決定する(図2の本体101aが障害物を検知した後の確認順序は、106a→106b→106c、本体101bが障害物を検知した後の確認順序は106c→106b→106a)。
【0029】
吸引手段106のゴミ量レベルの確認順序が決定後は、はじめに順序1の吸引手段106のゴミ量レベルを確認し、ゴミ量レベルが閾値以上(本実施の形態では、2以上)の時は、さらにターン回数カウント手段111でカウントするターン回数の確認を行い、ターン回数が閾値未満(本実施の形態では、3未満)の時は、ターン回数をカウントアップさせ、オーバーラップ量を0列とし、ターン回数が閾値以上の時はターン回数をクリアし、オーバーラップ量を3列とする(STEP0102〜STEP107)。
【0030】
また、順序1の吸引手段106のゴミ量レベルが閾値未満の時は、次に順序2の吸引手段106のゴミ量レベルを確認し、そのゴミ量レベルが閾値以上の時は、オーバーラップ量を1列とする(STEP108〜STEP109)(本実施の形態では、列の移動量は1)。
【0031】
また、順序2の吸引手段106のゴミ量レベルが閾値未満の時は、順序3の吸引手段106のゴミ量レベルを確認し、閾値以上の時はオーバーラップ量を2列、閾値未満の時はオーバーラップ量を3列とする(STEP110〜STEP113)。
【0032】
走行手段110によるオーバーラップ量が決定後は、決定された列幅だけ移動を行、再びゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルをクリアし、障害物が検出されるまで、吸引手段106ごとにゴミ量の検出とレベル判定を行いながら直進走行を行う(本実施の形態では、図2の101bのように1列移動を行い直進走行を行う)。
【0033】
尚、本実施の形態では、一定のピッチで一方向の往動と復動を繰り返す往復走行を行っているが、渦巻き状に走行するスパイラル走行や、規則性のない経路で走行するランダム走行を行ってもかまわない。
【0034】
また、障害物を検知するために超音波センサ105を用いたが、赤外線センサやカメラなどを用いてもかまわない。
【0035】
また、ゴミ量レベル判定手段109によるゴミ量レベルの判定を3段階としたが、2段階、もしくは4段階以上でもかまわない。
【0036】
また、吸引手段106の設置数を3としたが、2もしくは4以上設置してもかまわない。
【0037】
また、走行制御手段110により決定されるオーバーラップ量を吸引手段106のノズル幅としたが、ノズル幅より大きくても、小さくてもかまわない。
【0038】
以上のように、本実施の形態においては複数の位置に設けた吸引手段106ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができ、また、走行制御手段110はオーバーラップ量をなくすもしくは少なくする走行経路を決定することで、車輪102や吸引手段106のノズルなどが何度も同じ位置を通過しないように制限することができるため、轍を少なくすることができる。
【0039】
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における自走式掃除機のブロック図である。尚、本体101は図1のゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルより走行経路を決定し、その決定された走行経路をもとに走行モータ103を制御する走行制御手段110に加え、吸引手段106の起動の位置を選択する掃除起動位置選択手段である吸引起動位置選択手段113と、吸引起動位置選択手段113で選択された吸引手段106の起動を行う掃除起動制御手段である吸引起動制御手段114と、吸引手段106の吸引能力を決定し、吸引能力を制御する掃除能力制御手段である吸引能力制御手段115(本実施の形態では、吸引能力を「大」、「小」の2段階とする)を備えている。
【0040】
以上のように構成された自走式掃除機について、以下その動作、作用を図2、5を用いて説明する。
【0041】
まず本体101が走行開始地点に設置されると、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106ごとのゴミ量レベルのクリアを行い、吸引起動制御手段114ですべての吸引手段106を起動させ、吸引能力制御手段115ですべての吸引手段106の吸引能力が「小」となるように吸引を開始する。その後、走行制御手段110により走行モータ103を駆動させることで直進走行を開始し、超音波センサ105で障害物が検出されるまで、本実施の形態1と同様な手順で、吸引手段106ごとのゴミ量の検出と、ゴミ量レベルの判定と記憶を行う。
【0042】
超音波センサ105で障害物が検出されると、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106ごとのゴミ量レベルより、本実施の形態1と同様な手順でオーバーラップ量の決定を行う(本実施の形態では、吸引手段106a、106b、106cのゴミ量レベルを0、2、0とし、それらのゴミ量レベルよりオーバーラップ量を1列とする)。
【0043】
走行制御手段110によるオーバーラップ量が決定後は、決定されたオーバーラップ量だけ移動を行い、移動後は、吸引起動位置選択手段113による吸引手段106の起動位置の選択を行う。吸引手段106の起動位置の選択は、吸引手段106ごとに、今度、吸引手段106が掃除を行う列が、はじめて掃除を行う列、もしくは前回掃除した列の時はゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルが閾値以上(本実施の形態では2以上)かどうかで起動の選択を行う。例えば、図2の本体101bの場合、吸引手段106aは、はじめて掃除を行う列のため吸引の起動が行われる。また、吸引手段106bは、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106cのゴミ量レベルが0より、起動を行わない。また、吸引手段106cは、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106bのゴミ量レベルが2より起動を行う。
【0044】
吸引起動位置選択手段113で吸引手段106の起動位置が決定後は、吸引起動制御手段114で吸引手段106の起動を行い、吸引能力決定手段115で吸引能力の決定を行う。吸引能力決定手段115による吸引能力の決定方法は、吸引手段106ごとに、吸引手段106がはじめて掃除を行う列、もしくは前回掃除した列の時はゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルより決定する。例えば、図2の本体101bの場合、吸引手段106aははじめて掃除を行う列のため吸引能力を「小」、吸引手段106cはゴミ量レベル記憶手段109に記憶された吸引手段106bのゴミ量レベルが2のため吸引能力を「大」とする(本実施の形態において、吸引手段106bは、吸引起動制御手段114で起動が行われないため、吸引能力が決定されない)。
【0045】
吸引能力制御手段115により吸引能力が決定後は、ゴミ量レベル記憶手段109に記憶されたゴミ量レベルをクリアし、吸引能力制御手段115で吸引能力を制御しながら、ゴミ検出手段107でゴミ量の検出と、ゴミ量レベル判定手段108でゴミ量レベルの判定を行いながら、超音波センサ105で障害物が検出されるまで走行制御手段110で走行モータの制御を行うことにより直進走行を行う。
【0046】
尚、本実施の形態において吸引能力制御手段114による吸引能力の制御は2段階としたが、3段階以上でもかまわない。
【0047】
以上により、本実施の形態においてはゴミ量が少ない走行経路を再び通過する時、吸引手段106を停止させたり、吸引能力を低くすることができるため、少ない消費電力で効率よく掃除を行うことができる。
【0048】
(実施の形態3)
図6は、本発明の第3の実施の形態における自走式掃除機のブロック図である。尚、本体101は図5の構成に加えて、走行方向を検出するジャイロ116と、エンコーダ104から検出され車輪102の回転数とジャイロ116から検出される走行方向より吸引手段106ごとのセル位置を検出する走行セル位置検出手段117と、セルごとに区切られた掃除エリアのマップを記憶する走行マップ記憶手段118(本実施の形態において、セルの大きさは正方形であり、一辺の大きさは吸引手段106のノズル幅と同じ大きさ)と、走行マップ記憶手段118に記憶されたセルごとにゴミ量レベル判定手段108が判定したゴミ量レベルを記憶するセル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119と(本実施の形態においては、はじめにすべてのセル位置でゴミ量レベル1を記憶)、ゴミ量レベル判定手段108がゴミ量検出手段107から検出されたゴミ量からゴミ量レベルを判定するための閾値を設定する設定ボタン120を備える。
【0049】
以上のように構成された自走式掃除機について、以下その動作、作用を図6を用いて説明する。
【0050】
まず設定ボタン120で、ゴミ量レベル判定手段108がゴミ量検出手段107で検出されるゴミ量と走行セル位置検出手段117で検出されるセル位置から算出される単位セル面積当たりのゴミ量よりゴミ量レベルを判定するための閾値を設定する。例えば、掃除を入念に行いたいときは、閾値を低い値に設定することで、少量のゴミ量でゴミ量レベルが高く判定されるように設定し、また掃除を短時間で行いたいときは閾値を高く設定することで少量のゴミ量でゴミ量レベルが高く判定されないように設定する。
【0051】
設定ボタン120による設定が終了後は、吸引起動制御手段114ですべての吸引手段106を起動させ、吸引能力制御手段115ですべての吸引手段106の吸引能力が「小」となるように吸引を開始し、走行制御手段110で走行モータ103を駆動させ、直進走行を開始する。
【0052】
直進走行中は、走行セル位置検出手段117で吸引手段106ごとのセル位置を検出し、吸引起動位置選択手段113で、吸引手段106の起動位置を選択し、吸引起動制御手段114で選択された吸引手段106の起動を行う。例えば、吸引手段106の起動位置の選択方法は、セル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119に記憶された現在のセル位置、もしくは次のセル位置のゴミ量レベルが閾値以上(本実施の形態においては、1以上)の吸引手段106を起動位置として選択する。
【0053】
吸引手段106の起動位置の選択後は、吸引制御能力手段115で起動した吸引手段106の吸引能力の決定と制御を行う。例えば、吸引能力の決定方法としては、セル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119に記憶された現在のセル位置、もしくは次のセル位置のゴミ量レベルが閾値以上(本実施の形態においては、2以上)の吸引手段106は吸引能力を「大」、それ以外は吸引能力を「小」とする。
【0054】
吸引手段106の起動位置の選択と起動、吸引能力の決定後は、吸引手段106ごとにセル位置とゴミ量検出手段107で検出されるゴミ量をもとに、ゴミ量レベル判定手段108で単位セル面積当たりのゴミ量からゴミ量レベルの判定を行い、吸引手段106ごとに判定されたゴミ量レベルをセル位置ごとにセル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119に記憶させる。これらのセル位置の検出、吸引手段106の起動位置の選択と起動、吸引能力の決定、ゴミ量の検出、ゴミ量のレベル判定と記憶を超音波センサ105で障害物が検出されるまで行う。
【0055】
超音波センサ105で障害物が検出されると、走行制御手段110でセル位置毎ゴミ量記憶手段119に記憶されたゴミ量レベルより走行経路を決定する。
【0056】
走行制御手段110による走行経路の決定では、吸引手段106のノズル幅と同じ幅の列を1単位とするオーバーラップ量の決定を行う。
【0057】
オーバーラップ量の決定方法は、まず、吸引手段106ごとにセル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119より直進走行を行った時に通過したセル位置のゴミ量レベルのMAX値の確認順序を決定する。例えば、左から右方向へ進むような往復する場合においては、一番左の吸引手段106から確認を行うような順序を決定する。
【0058】
ゴミ量レベルの確認順序が決定後は、まずはじめにセル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119より順序1の吸引手段106が通過したセル位置のゴミ量レベルのMAX値を確認し、ゴミ量レベルのMAX値が閾値以上(本実施の形態では、2以上)のセル位置が存在する時は、オーバーラップ量を0列とする。
【0059】
また、順序1の吸引手段106のゴミ量レベルのMAX値が閾値未満の時は、セル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119より次に順序2の吸引手段106が通過したセル位置のゴミ量レベルのMAX値を確認し、ゴミ量レベルのMAX値が閾値以上のセル位置が存在する時は、オーバーラップ量を1列とする。
【0060】
また、順序2の吸引手段のゴミ量レベルのMAX値が閾値未満の時は、セル位置毎ゴミ量レベル記憶手段119より順序3の吸引手段106が通過したセル位置のゴミ量レベルのMAX値を確認し、閾値以上のセル位置が存在する時はオーバーラップ量を2列、閾値未満の時はオーバーラップ量を3列とする。
【0061】
走行手段110によるオーバーラップ量が決定後は、そのオーバーラップ量の分だけ移動を行い、その後、障害物が検出されるまでセル位置の検出、吸引手段106の起動選択と吸引能力の決定と制御、ゴミ量の検出、ゴミ量のレベル判定と記憶を行いながら、直進走行を超音波センサ105で障害物が検出されるまで行う。
【0062】
尚、本実施の形態では、セルの大きさを吸引手段106のノズル幅としたが、大きさはノズル幅より大きくても、小さくてもかまわない。
【0063】
また、本実施の形態では、吸引手段106の起動の選択や吸引能力の決定時に次のセル位置のゴミ量レベルの確認を行ったが、2つ以上先のセル位置のゴミ量レベルの確認を行ってもかまわない。
【0064】
以上により、本実施の形態においてはゴミ量が多い位置を再び通過する前に、吸引手段106を起動させたり、吸引能力を高くすることができるため、少ない消費電力で効率よく掃除を行うことができ、また、設定ボタン120でゴミ量レベル判定手段108がゴミ量検出手段107で検出されるゴミ量からゴミ量レベルを判定するための閾値を設定することで、人により細かくゴミ量によるレベル判定を設定することができる。
【0065】
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態における自走式掃除機について図1を用いて説明する。
【0066】
本発明の実施の形態は、コンピュータに走行制御手段110の全てもしくは一部の機能を実行させるためのプログラムとしたものであり、コンピュータを走行制御手段110の全てもしくは一部として機能させるものである。
【0067】
以上のように、本実施の形態において汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式掃除機の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0068】
以上のように、複数の位置に設けた掃除手段ごとに検知されたゴミ量より走行経路上におけるゴミ量が多い位置を細かく特定し、走行経路決定時にゴミ量が多いと特定された位置を再び通過するようにオーバーラップ量を細かく設定することで、ゴミ量に応じて効率よく掃除を行うことができるため、工場やオフィスなどで清掃する清掃ロボットや、自動で床や風呂などを磨く自動清掃装置等などの用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の実施の形態1における自走式掃除機のブロック図
【図2】同自走式掃除機の走行軌跡を示す説明図
【図3】同自走式掃除機の動作を示すフローチャート
【図4】同自走式掃除機の走行経路決定を示すフローチャート
【図5】本発明の実施の形態2における自走式掃除機がブロック図
【図6】本発明の実施の形態3における自走式掃除機のブロック図
【図7】従来の自走式掃除機のゴミ量予測前の走行経路を示す説明図
【図8】同自走式掃除機のゴミ量予測後の走行経路を示す説明図
【符号の説明】
【0070】
102 走行手段(車輪)
106 掃除手段(吸引手段)
107 ゴミ量検出手段
108 ゴミ量レベル判定手段
110 走行制御手段
111 ターン回数カウント手段
113 掃除起動位置選択手段(吸引起動位置選択手段)
114 掃除起動制御手段(吸引起動制御手段)
115 掃除能力制御手段(吸引能力制御手段)
117 走行位置検出手段(走行セル位置検出手段)
119 走行位置毎ゴミ量レベル記憶手段(セル位置毎ゴミ量レベル記憶手段)
120 設定手段(設定ボタン)




 

 


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