室内用集塵装置およびこの装置を機能させるためのプログラム
【課題】集塵装置で気流によって塵埃を集める構成において、床面に落下した塵埃の集塵が困難であったが、送風手段と集塵手段および自動移動手段の連携した動作により室内全体に循環する集塵気流を生成すると共に、床面に落下した塵埃を自動移動手段の移動により巻き上げ、かつ自動移動手段の位置情報に応じて集塵気流を生成し、この集塵気流に乗せて効率よく集塵できる集塵装置を提供することを目的とする。
【解決手段】室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段７と、吸引により塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段８と、送風手段７及び集塵手段８の連携制御した送風動作と、室内を移動しながら床上の塵埃を舞い上げ、位置情報を集塵手段８に送信する自動移動手段２１により床面に落下した塵埃も室内に循環形成させた集塵気流１０に乗せて効率よく集塵することができる。
【解決手段】室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段７と、吸引により塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段８と、送風手段７及び集塵手段８の連携制御した送風動作と、室内を移動しながら床上の塵埃を舞い上げ、位置情報を集塵手段８に送信する自動移動手段２１により床面に落下した塵埃も室内に循環形成させた集塵気流１０に乗せて効率よく集塵することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に気流を発生させ塵埃を自動的に集塵する室内用集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の室内用集塵装置としては、例えば、送風手段と、上方に向かう排気口を有する集塵手段が室内の隅に置かれ、排気口からの排気風によって室内を循環する集塵気流を発生させ、塵埃を集塵手段に集めているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、上記特許文献１に記載された従来の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図を示すもので、同図において、従来の室内用集塵装置１は、送風装置２を有しており、前面には吸気口３が設けられ、上方には排気口４が設けられている。室内用集塵装置１は、室内の隅に置かれており、排気口４から排気された空気は、室内を循環する集塵気流５を発生させる。集塵気流５は、室内の壁面に沿って上方に流れた後に天井に沿って流れ、さらに室内用集塵装置１と対向する壁面に沿って流れ、そして床面に沿って流れて吸気口３へと吸気される。この集塵気流５によって塵埃が室内用集塵装置１へと集められる。
【０００４】
また、送風装置を有し切り替え可能な吸気口及び排気口を複数有する室内用集塵装置を室内に複数配置し、同期運転させることで集塵性能を高めるようにしたものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図１８は、前記特許文献２に記載された従来の他の室内用集塵装置１を室内に設置した室内空間を側方から見た側面図（下側が床面で上側が天井面）を示すものである。
【０００６】
図１８において、室内には複数の室内用集塵装置１が設置され、各々の室内用集塵装置１は、送風装置２を有している。また室内用集塵装置１は、床面から天井に至る高さを有しており、床面付近に吸気口３Ｂと排気口４Ｂを、天井付近に吸気口３Ａと排気口４Ａをそれぞれ有している。天井付近の吸気口３Ａから吸気が行われると床面付近の排気口４Ｂから排気が行われ、逆に床面付近の吸気口３Ｂから吸気が行われると天井付近の排気口４Ａから排気が行われる。ある室内用集塵装置１の床面付近の排気口４Ｂから排気を行い、他の室内用集塵装置１の床面付近の吸気口３Ｂから吸気を行うことで床面付近に強い集塵気流５が発生する。また吸気口３Ａ、３Ｂと排気口４Ａ、４Ｂを逆に切り替えることで最初の動作では集塵気流５が届かなかった家具などの陰にも集塵気流５が届きさらに塵埃を集めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１０２８３９号公報
【特許文献２】特開２００３−７９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献２で示された従来の室内用集塵装置１の構成では、送風装置２によって室内の上方に強制排気し、室内用集塵装置１による吸排気により、室内に形成される気流はおもに室内用集塵装置１の排気口４、４Ａ、４Ｂ、吸気口３、３Ａ、３Ｂ付近を流れ、天井や、室内用集塵装置１と対向する壁、床面などを流れる気流は弱く、室
内全体を流れる集塵気流が形成されにくいという課題を有していた。これは例えば送風装置を大型の物にすれば可能となるが、室内用集塵装置自体の大型化や、製造コストが高くなり現実的ではない。
【０００９】
また、浮遊し空間を漂っている塵埃は、集塵気流に乗せて集塵が可能でも、集塵気流から外れ床面に落下した塵埃は、再度集塵気流に乗せることが難しく、このような塵埃の集塵は困難であった。さらに、部屋の隅、家具の配置により発生する隅部などに堆積した塵埃は、前記集塵気流に乗りにくく、このような箇所の塵埃の集塵が困難であるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、塵埃を集めるのに適した集塵気流を室内全体に形成し、床に落下した塵埃も、集塵気流に乗せて効率よく集塵できる室内用集塵装置及びそのプログラム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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の室内用集塵装置は、室内を移動する自動移動手段が、前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御されて移動し、床上の塵埃を舞い上げ、自動移動手段の位置情報を基に自動移動手段の方向に集塵気流を流れるよう送風手段と、集塵手段が連携した送風動作を行い、前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流で塵埃を集塵するようにとしたものである。
【００１２】
また、本発明のプログラムは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の室内用集塵装置の機能或いは手段の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのもので、マイコンなどを用いて本発明の室内用集塵装置の一部あるいは全てを容易に実現することができ、経年変化等の特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単に出来る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の集塵装置は、床面に落下した塵埃を室内を自動で移動する自動移動手段により舞上げ、送風手段と、集塵手段が連携した送風動作を行い自動移動手段の位置情報を基に自動移動手段の方向に集塵気流を流すことで、自動移動手段により舞い上げられた塵埃を集塵気流に乗せ、集塵することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図
【図２】同、室内用集塵装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における自動移動手段のブロック図
【図４】同、自動移動手段の障害物検知手段の詳細構成説明図
【図５】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図６】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図７】同、室内用集塵装置を設けた室内を示す斜視図
【図８】同、室内用集塵装置の自動移動手段の地図を示す説明図
【図９】（ａ）同、自動移動手段が前方に壁を検知し停止した状態（右側に壁がある場合）を示す図、（ｂ）同、自動移動手段が前方に壁を検知し停止した状態（右側に壁が無い場合）を示す図
【図１０】同、室内用集塵装置の自動移動手段のブロック図
【図１１】同、室内用集塵装置を設けた室内の斜視図
【図１２】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図１３】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図１４】本発明の実施の形態３における室内用集塵装置の自動移動手段のブロック図
【図１５】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図１６】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図１７】従来の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図
【図１８】従来の他の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段と、吸引により前記室内の気流に乗って移動する塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段と、前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御され床上の塵埃を舞い上げながら室内を移動し前記送風手段ならびに前記集塵手段に自己位置を送信する自動移動手段とを備え、前記送風手段及び前記集塵手段が互いに連携制御し風向及び風量を変化させることで、それぞれの気流から集塵気流を生成すると共に集塵気流を前記自動移動手段方向に流し、床面から舞上げられた塵埃を前記集塵気流に乗せて前記集塵手段で集塵することにより、室内に浮遊する塵埃と共に、床面上の塵埃も効率よく集塵手段で集塵することができる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明の自動移動手段は一定の移動動作を完了毎に自己位置を送信することにより、前記自動移動手段が床面を移動し床上の塵埃が舞い上げられ、一定動作の終了毎、自動移動手段が停止している状態で、自動移動手段が影響することなく、これらの舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明の自動移動手段は所定の動作時間毎に自己位置を送信することにより、自動移動手段が所定の動作時間で巻き上げた塵埃を落下するより以前に、より確実に前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００１８】
第４の発明は、特に第１の発明の前記送風手段は熱量の変化を検知する熱量変化検知手段を有し、また前記自動移動手段は発熱手段を有し、発熱手段より発熱を行うことで自己位置を伝達することにより、前記送風手段が簡単な構成で前記自動移動手段の自己位置を検知でき、自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に第４の発明の前記自動移動手段は塵埃を集塵する清掃手段を有し、前記発熱手段は前記自動移動手段の清掃手段を構成する電動機とすることにより、前記電動機の発熱（排気）を検知することで、容易に前記送風手段が前記自動移動手段の自己位置を検知でき、自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵することができる。
【００２０】
第６の発明は、特に第５の発明の自動移動手段は、集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに自己位置を伝達することにより、塵埃の多い領域で前記自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流を自動移動手段の方向に流すことで、舞上げた塵埃を効率よく集塵気流に乗せて集塵することが出来る。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明の前記自動移動手段は、床上の塵埃を舞上げる舞上げ手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに舞上げ手段による舞上げ量を増加させることにより、塵埃の多い領域で効率よく床面上の塵埃を巻き上げて前記
送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００２２】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明の室内用集塵装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータに機能させるためのプログラムとすることにより、マイコンなどを用いて本発明の室内用集塵装置の一部あるいは全てを容易に実現することができ、経年変化等の特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単に出来る。
【００２３】
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。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における室内用集塵装置について図１〜９を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図を示すものである。
図１において、本実施の形態における室内用集塵装置は、部屋の天井付近に設けられた複数の送風手段７ａ、７ｂ（送風手段７ａは、部屋の手前の壁面５０の上方に設置されている）と、部屋の床面付近の一角に設けた集塵手段８と、後述の自動移動手段２１から構成されている。
【００２５】
集塵手段８は制御部９と一体に構成され、塵埃を検知する塵埃検知手段８ａを内蔵している。塵埃検知手段８ａは実際にはクリーンルーム等で、使用されるパーティクルカウンタのようにレーザー光を照射し、塵埃による散乱光のレベルを認識することで吸気した空気内の塵埃の量を検知している。
【００２６】
制御部９は塵埃検知手段８ａの出力を基に集塵手段８の制御と後述する赤外による通信によって送風手段７ａ、７ｂの制御を行っている。図２に本発明の実施の形態１の室内用集塵装置の送風手段７と集塵手段８のブロック図を示す。
【００２７】
図２に示すように、集塵手段８は塵埃検知手段８ａと、第１赤外通信部８２と、制御部９、第１送風部８３、集塵フィルタ８４、吸気ガイド８５、排気ガイド８６、方向制御部８７を備え、制御部９は塵埃検知手段８ａの出力を基に第１送風部８３を制御し、集塵手段８の外部から、集塵フィルタ８４、吸気ガイド８５を通じて吸気が行われる。この際、集塵フィルタ８４により塵埃が集塵される。さらに、吸気され集塵フィルタ８４により塵埃が濾過された空気は方向制御部８７、排気ガイド８６を通じて室内へ排出される。
【００２８】
方向制御部８７はいわゆるルーバーの形状でその傾斜角を制御部９の指示により変更し排気風の方向を変更するものである。また、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、赤外光により送風手段７ａ、７ｂに制御信号を送信する。送風手段７ａ、７ｂのそれぞれは、第２赤外通信部７１と、送風制御部７２と、第２送風部７３を備え、送風制御部７２は制御部９からの制御信号を第２赤外通信部７１を通じて受信し、制御信号に応じて第２送風部７３を制御し、第２送風部７３の発生する風の風量、風向を変更するものである。（風量、風向の変更の詳細は図示せず）。
【００２９】
また、室内には本体を走行させる走行手段２７を備え部屋内を自律移動しながら清掃を行う自動移動手段２１が設けられている。図３に自動移動手段２１のブロック図を示す。
【００３０】
図３に示すように、自動移動手段２１は、障害物の有無及び距離を検知する障害物検知
手段２２と、ジャイロセンサー等で構成され、本体２１ａの回転角度、及び本体２１ａの移動方向を検知する方向検知手段２３と、駆動輪２９の径とその回転数より自動移動手段２１の移動距離を検知する距離認識手段２４と、駆動輪２９を駆動し従輪３０とともに自動移動手段２１を走行させる走行手段２７と、前記方向検知手段２３の方向出力と前記距離認識手段２４の距離出力より自動移動手段２１の位置を算出し、かつ自動移動手段２１の移動軌跡を記録する位置認識手段２６と、自動移動手段２１の前方に設置され障害物との接触を検知する緩衝手段２８と、通電時からの経過時間などの時間を計時する計時手段３２と、使用者が自動移動手段２１の起動及び停止または各種設定の変更等の指示を入力する設定入力手段３１と、前記障害物検知手段２２、方向検知手段２３、距離認識手段２４、位置認識手段２６、緩衝手段２８、設定入力手段３１、計時手段３２の出力を受けて前記走行手段２７を制御する移動制御部２５とを備えている。
【００３１】
また、方向検知手段２３は、角速度に比例した信号を出力するジャイロセンサー（図示せず）と、このジャイロセンサーの出力信号を積分し、角度に変換する回路（図示せず）により構成されている。
【００３２】
また、自動移動手段２１は、赤外光伝達部（図示せず）を備え、前記送風手段７ａ、７ｂと、集塵手段８と赤外光を用いて自動移動手段２１の位置情報および制御信号のやりとりを行う。さらに本体２１ａの下部に水平方向を軸として回転する回転ブラシ３３を有し、ブラシの先は床面に接触しており回転ブラシ３３が図３の矢印方向に回転する事で床面の堆積している塵埃を舞上げるようになっている。以上のように本実施の形態では、回転ブラシにより床面の塵埃の舞上げ手段（図示せず）を構成している。
【００３３】
図４は障害物検知手段２２の自動移動手段の本体２１ａに対する詳細構成を説明する図である。図４に示すように自動移動手段の本体２１ａ前方には超音波を送信する送信側超音波センサ２２ａ、２２ｂ、障害物で反射した超音波の反射波を受信する受信側超音波センサ２２ｄが配置され、さらに本体右側面には赤外線で障害物までの距離を測定する光測距センサ２２ｆ、２２ｇが配置されており、θｃは受信側超音波センサ２２ｄの検知範囲を示している。これら送信側超音波センサ２２ａ、２２ｂ、受信側超音波センサ２２ｄ、光測距センサ２２ｆで障害物検知手段２２を構成している。
【００３４】
また、前記位置認識手段２６は地図座標上に方向検知手段２３により検知した自動移動手段の本体２１ａの回転角度（移動方向）と、距離認識手段２４により検知される本体２１ａの移動距離により算出した本体２１ａの位置情報を随時記録し、本体の移動軌跡を記録する図８に示すような２次元の地図を有している。これにより、その移動軌跡が図８に示すような２次元の地図座標上に記憶されていく。図８における座標は、Ｘ，Ｙ軸それぞれ左、上方向の移動で座標が増えていくように定義し、１座標は自動移動手段２１の幅とほぼ同じ大きさ（例えば３０ｃｍ）としている。
【００３５】
本実施の形態では、図８に示す移動領域内の最上部のＹ座標値をｐとおいて、以下の説明で用いるものとする。また、図１との対応は図１における自動移動手段２１付近の部屋の右端隅をＰ０地点とし、集塵手段８が設置されている部屋の隅を図８におけるＰ２地点、部屋の左下隅（集塵手段８の置かれている隅の対角の位置）の場所が図８におけるＰ１地点になる。また、部屋内のタンス等の家具の配置情報も予め入力されている。さらに図８に示すように点線Ｓ−Ｓにより分けられる領域で点線Ｓ−Ｓの上側をゾーンＡ、下側をゾーンＢとして認識している。また、図７に室内の斜視図を示す。図７に示すように図８の地図の点線Ｓ−Ｓにより分けられた領域ゾーンＡ、ゾーンＢは、図７の一点鎖線Ｌ−Ｌにより分けられた領域ゾーンＡ、ゾーンＢとなる。
【００３６】
以上のように構成された本実施の形態における室内用集塵装置について、以下その動作
、作用を説明する。
【００３７】
図５は、本実施の形態における室内用集塵装置の自動移動手段２１の動作フロー、図６は、同室内用集塵装置の動作フローを示したものである。
図５を用いて自動移動手段２１の動作について説明を行う。
【００３８】
まず使用者から集塵手段８の図示していない入力設定部より動作モードが選択され、動作が開始される。動作モードは集塵手段８単独で通常の浮遊塵埃を集塵するモードや、自動移動手段２１単独で床の上の集塵を行うモード、さらに集塵手段８と自動移動手段２１が連携して塵埃集塵する動作モードが有る。すなわち、使用者により集塵手段８の入力設定部より集塵手段８と自動移動手段２１の連携動作モードで動作を選択、起動されると集塵手段８の制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
【００３９】
自動移動手段２１は起動後、回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げながら、前進を開始し（ステップ１０）、自動移動手段２１前方に障害物検知手段２２で障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知すると（ステップ１１）、移動制御部２５は走行手段２７を制御し自動移動手段２１を停止させ、ランダムな角度回転（例えば左９０度）（ステップ１２）を行う。このとき、移動制御部２５は方向検知手段２３の方向出力で本体２１ａの回転角を監視しながら、走行手段２７により左右の駆動輪２９を逆回転（例えば、左側の駆動輪２９を後退、右側の駆動輪２９を前進）させることで本体２１ａの左（反時計方向）９０度回転を行う。回転終了後、部屋の大きさなどから予め設定された時間経過していなければ（ステップ１３）、再度前進を開始し、自動移動手段２１の前方に再度、障害物検知手段２２で障害物を検知するまで直進を続ける。以降この動作を繰り返しながら、ステップ１３で予め設定された時間だけ移動を行う。
【００４０】
また、自動移動手段２１の移動制御部２５は赤外光伝達部を通じて位置認識手段２６が認識する自動移動手段の本体２１ａの部屋における位置情報を送信する。これは図８に示すように自動移動手段２１の位置から部屋のゾーンＡ、ゾーンＢのどちらに位置するかを送信している。自動移動手段の本体２１ａは図５のステップ１１及びステップ１２で自動移動手段２１の前方に障害物検知手段２２で障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知し、停止する度に自己の位置情報を送信する。
そして集塵手段８の制御部９は、この自動移動手段２１からの位置情報を第１赤外通信部８２を通じて受信している。
【００４１】
次に、室内用集塵装置の動作を、図６に基づいて説明する。
前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判断し（ステップ１）、位置情報がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。
【００４２】
ここで集塵気流１０ａ、１０ｂと送風手段７ａ、７ｂの設置位置と風向について説明を行う。
集塵気流１０ａ、１０ｂは、集塵手段８から部屋上方に排気された風が天井にあたり、その後天井に沿って部屋の集塵手段８と対向する壁に流れ、そこで壁にあたり床に向かって下降し、その後、床に沿って集塵手段８へ向かう室内を循環する流れとなる。
【００４３】
送風手段７ａは前記集塵気流１０ａ、１０ｂの天井を沿って流れるのを補助するように、部屋の壁面５０の天井付近に設置され、図１の奥側から手前に向けて送風している。また送風手段７ｂは集塵手段８の排気風が室内全体に広がると共に、自身の送風が壁面５０に当たり、壁面５０に沿って床に向かって下降し、その後、床に沿って集塵手段８へ向かうように図１の集塵手段８の右側（壁面５０方向）に向けて送風している。
【００４４】
室内を循環する集塵気流１０ａ、１０ｂは集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向により、その流れが変化する。そのため制御部９は集塵気流１０ａ、１０ｂが隈無く、室内全体を流れるように集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向を複数のパターンで自動移動手段２１の位置（位置情報）に応じて切り替えながら制御している。
【００４５】
例えば自動移動手段２１の位置が部屋のゾーンＡであれば、集塵手段８の排気風量大、風向を真上、送風手段７ａの風量小、風向を壁面５０に平行、送風手段７ｂの風量小、風向を壁面５０方向（これらの動作条件をパターンＡとする。）とすると、図１の部屋の左側（図８の上側、ゾーンＡ）を流れる集塵気流１０ａが主になる。また、集塵手段８の排気風量大、風向を略右（壁面５０方向）、送風手段７ａの風量大、風向を壁面５０に平行、送風手段７ｂの風量大、風向を壁面５０方向（パターンＢ）とすると、図１の部屋のセンターより右側（図８の下側、ゾーンＢ）を流れる集塵気流１０ｂが主になる。
【００４６】
これらの送風パターンは送風手段７ａ、７ｂの設置した場所に於いて、送風手段７ａ、７ｂの発生する気流と集塵手段８の気流とが、互いに弱め合ったり、打ち消し合わないでかつ集塵気流１０ａ、１０ｂが室内の全体を流れる様に部屋の大きさ、家具のレイアウト情報により予め設定されている。
それにより制御部９によるこれらの集塵手段８、送風手段７ａ、７ｂの送風制御により室内の領域に応じて部屋を循環する気流が形成されることになる。
【００４７】
次に、図６の動作フローの説明に戻り、前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段の本体２１ａの位置情報がゾーンＡでない場合（従ってこの場合、ゾーンＢ）、制御部９は集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向をゾーンＢに対応した設定に変更する（ステップ３）。そして、所定の時間（例えば１分）が経過したら（ステップ４）、制御部９は、自動移動手段２１の動作が終了しているか否かを判定し（ステップ５）、自動移動手段２１の動作が終了している場合は送風手段７ａ、７ｂと集塵手段８を停止させる（ステップ６）。自動移動手段２１の動作が終了していない場合はステップ１に戻り、自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）の判断を行い、ステップ１〜ステップ５までの動作を、自動移動手段２１の動作の終了まで繰り返す。
【００４８】
つまり、自動移動手段の本体２１ａの位置が部屋の領域ゾーンＡに有るときは、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を集塵するため、ゾーンＡを流れるような集塵気流１０ａを流し、自動移動手段の本体２１ａの位置が部屋の領域ゾーンＢに有るときは、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を集塵するため、ゾーンＢを流れるような集塵気流１０ｂを流すことで、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を効率よく集塵出来るようにしている。
【００４９】
次に障害物検知手段２２で自動移動手段２１が部屋の隅部に位置することを検知した際の動作を説明する。
図９に自動移動手段２１が前方に壁を検知し停止した状態を示す。図９（ａ）は自動移動手段２１の右側面に壁が存在し、光測距センサ２ｆにより右側面の壁までの距離Ｄｆが測
定できる。この測定した右側面の距離が所定距離内（例えば２０ｃｍ）にある場合、自動移動手段２１は図９（ａ）に示すように本体２１ａの前方とその右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部に位置していると判断し、自動移動手段２１の方向転換動作（図５のステップ１２）の回転時の速度を遅くして、その位置における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長する。
【００５０】
一方、自動移動手段の本体２１ａが前方に壁を検知し停止した状態で図９（ｂ）に示すように光測距センサ２ｆで右側面に壁を検知できない場合（距離Ｄｆが所定距離２０ｃｍ以上）、自動移動手段の本体２１ａの右側面に壁が存在しないと判断し、方向転換動作（図５のステップ１２）の回転時の速度は通常で舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間は延長しない。
つまり、自動移動手段の本体２１ａは前方とその右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部においてはその場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長し、塵埃の舞上げ量を増加させる。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、かつ、自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成することで舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００５２】
また、部屋の隅や家具配置による隅部においてはその場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長して、塵埃の舞い上げ量を増加させ床面に落下した塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、集塵手段８へ効率よく集塵することが出来る。
【００５３】
尚、本実施の形態において２台の送風手段７ａ、７ｂと、１台の集塵手段８で構成したが、設置場所も含め上記実施の形態そのものの構成に限られるものではない。
【００５４】
さらに自動移動手段の本体２１ａは前方に障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知し、停止する度に自己の位置情報を送信するとしたが、所定動作時間毎（例えば３０秒）に自己の位置情報を送信しても、同様に自動移動手段２１の移動により、集塵気流１０ａ、１０ｂに乗れずに床面に落下した塵埃も、再度、集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せて、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００５５】
また、回転ブラシ３３の回転軸を水平方向を軸として回転するとしたが、本体２１ａの構成や舞い上げの対象とする塵埃に応じて適宜選定でき、左右又は上下方向のどちらかに傾斜させ回転ブラシ３３を床面に接触させるようにしても良い。さらに自動移動手段２１は前方と、その右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部において方向転換動作の回転速度を遅くして、その場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長するとしたが、停止時間を延長して舞上げ手段の舞い上げ効果を向上するようにしても良い。
【００５６】
また、障害物検知手段２２は、超音波センサと光測距センサを使用するとしたが撮像手段を用いて壁や家具の判断を行っても構わない。また、一般家庭において多く設置されている空調機（エアコン）を赤外光などを用いて集塵手段８と連携させ、送風手段として構成しても構わない。
【００５７】
また、本実施の形態における室内用集塵装置では、ある２つのパターンの集塵気流１０ａ、１０ｂのみを形成する構成としたが、部屋の領域をさらに細かく分け、それに応じた送風手段７ａ、７ｂ、集塵手段８の風量及び風向を調整し、細かく分けた領域を流れ室内を循環する流れに変更し集塵の効率を高める構成としてもかまわない。
【００５８】
さらに、上記実施の形態においては、制御信号の送受信を赤外光で行う構成としたが、この構成に限定するものではなく、赤外光の代わりに電波を使用した無線通信を用いても同様の効果が得られるものである。
【００５９】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における室内用集塵装置の自動移動手段２１のブロック図である。図１０において、本体２１ａの上部に発熱により自己位置を伝達する発熱手段３４が設けられている。他の各部については実施の形態１と同じであるので説明は省略する。さらに、図１１に本発明の実施の形態２における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図を示すものである。
【００６０】
図１１において、本実施の形態における室内用集塵装置は、部屋の天井付近に設けられた複数の送風手段７ａ、７ｂのうち、７ｂに自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を検知する熱量変化検知部１１を備えたもので、他の各部については、上記実施の形態１と同じであるので説明は省略する。熱量変化検知部１１は実際には熱源から発せられる赤外線を検知するサーモパイル素子を縦横にアレイ状（例えば、縦６素子×横６素子）にならべたサーモパイルアレイで構成され、室内下方を向けて配置されている。
これにより熱量変化検知部１１はその取り付け位置（送風手段７ｂ）から部屋を２次元に見渡した状態で、発熱し熱量の変化した部位の場所を検知することが出来るものである。
【００６１】
以上のように構成された集塵装置について、以下その動作、作用を説明する。
図１２は本実施の形態における室内集塵装置の自動移動手段の動作フロー、図１３は、同室内用集塵装置の動作フローを示したものである。
尚、実施の形態１と同様の動作には同じステップ番号を用いる。
また、自動移動手段２１の発熱手段３４の動作が、実施の形態１と異なるのでその異なる動作部分のみ図１２のフローを用いて説明を行う。
【００６２】
まず、室内用集塵装置の集塵手段８を起動すると、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
自動移動手段２１は起動後、移動制御部２５により発熱手段３４から発熱を開始する（ステップ１４）。そして同時に、移動制御部２５は回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げながら、前進を開始する（ステップ１０）。以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
また、送風手段７ｂは熱量変化検知部１１により室内の温度の変化を監視している。
自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を、送風手段７ｂの熱量変化検知部１１により検知し、その検知情報を第２赤外通信部７１を通じて、赤外光により集塵手段８に検知信号を送信する。集塵手段８は第１赤外通信部８２を通じて、この送風手段７ｂの熱量変化検知部１１の検知信号を受信する。熱量変化検知部１１のサーモパイルアレイによる自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱の検知情報は、すなわち送風手段７ｂから見た時の自動移動手段２１の位置に応じた信号（例えば送風手段７ｂから見て発熱位置（自動移動手段２１）がどの方向に有るか。）となる。
【００６４】
集塵手段８では送風手段７ｂの熱量変化検知部１１が検知し、第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置に応じた信号（発熱手段３４の発熱位置情報）から、自動移動手段２１の部屋内における位置（例えば図７における領域ゾーンＡまたはゾーンＢのどちらに有るか）を判定する。つまり、熱量変化検知部１１が自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を送風手段７ｂから見て左側に検知した場合は、自動移動手段２１は図７におけるゾーンＢに位置すると判定する。逆に右側に検知した場合は、自動移動
手段２１は図７におけるゾーンＡに位置すると判定する（ステップ２１）。
【００６５】
このように前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判定し、判定した自動移動手段２１の位置に応じた制御を行う。つまり、判定した自動移動手段２１の位置がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。尚、ステップ２以降及びその他のステップにおいては実施の形態１と同様なので動作の説明は省略する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、かつ、自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成することで舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００６７】
尚、本実施の形態において自動移動手段２１に発熱手段３４を設け、その発熱を送風手段７の熱量変化検知部１１で検知することで、集塵手段８の制御部９が自動移動手段２１の位置を判定するとしたが、自動移動手段２１の代わりにいわゆる自動移動掃除機用いて、その自動移動掃除機のファンモーターの発熱を送風手段７の熱量変化検知部１１で検知することでもよい。
【００６８】
（実施の形態３）
図１４は、本実施の形態における室内用集塵装置の自動移動手段２１のブロック図、図１５は、同室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローを示したものである。
図１４に示すように自動移動手段２１は床面の塵埃を吸引して集塵する清掃手段３５を有し、前記発熱手段３４は空気を吸引し塵埃を集塵するための吸引力を発生する電動機３５ａと、本体２１ａ下部に設けられ前記電動機３５ａの吸引空気により塵埃を吸引する吸引口３５ｂから構成されている。また、前記自動移動手段２１は前記清掃手段３５で集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段３６を備え、自動移動手段２１の移動と同時に床面の塵埃を集塵するものである。
【００６９】
塵埃検知手段３６は実際には市販の掃除機に搭載されているものと同様に、吸引口３５ｂから集塵した塵埃が通過する清掃手段３５の一部の経路に赤外光を配し、塵埃の通過による赤外光の光量の変化で塵埃の量を検知している。
【００７０】
以上のように構成された集塵装置について、以下その動作、作用を説明する。
尚、実施の形態１と同様の動作には同じステップ番号を用いる。
自動移動手段２１の塵埃検知手段３６の動作が、実施の形態１と異なるのでその異なる動作部分のみ図１５のフローを用いて説明を行う。
【００７１】
まず、室内用集塵装置の集塵手段８を起動すると、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
自動移動手段２１は起動後、移動制御部２５により回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げつつ、さらに、清掃手段３５を動作させノズル３５ｂより塵埃を吸引しながら、前進を開始する（ステップ１０）。そして塵埃検知手段３６により吸引した塵埃の量を検知し予め設定された量より多ければ（ステップ１５）、移動制御部２５は赤外光伝達部を通じて位置認識手段２６が認識する自動移動手段の本体２１ａの部屋における
位置情報を送信する（ステップ１６）。そしてステップ１１の自動移動手段２１前方に障害物を存在するか否かの判断に進む。
【００７２】
また、ステップ１５で吸引した塵埃の量が予め設定された量より少なければ同様にステップ１１の自動移動手段２１前方に障害物を存在するか否かの判断に進む。ステップ１１以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００７３】
集塵手段８は起動されると制御部９が第１赤外通信部８２より、自動移動手段２１からの位置情報の受信を待つ（ステップ３１）。そして第１赤外通信部８２より、自動移動手段２１からの位置情報を受信すると、自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判断し（ステップ１）、位置情報がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。
送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。
【００７４】
そして前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段の本体２１ａの位置情報がゾーンＡでない場合（従ってこの場合、ゾーンＢ）、制御部９は集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向をゾーンＢに対応した設定に変更する（ステップ３）。尚、これ以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００７５】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、さらに自動移動手段２１が吸引により集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に、ことで塵埃の多い領域で効率よく自動移動手段２１が舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００７６】
尚、本実施の形態において自動移動手段２１が吸引により集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成し、舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せるとしたが、集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に例えば自動移動手段２１の移動速度を落として塵埃の舞上げ量を増加させて舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せることでも同様な効果を得ることが出来るものである。
【００７７】
上記した各実施の形態１〜３における構成は、必要に応じて適宜組み合わせて使用することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限られるものではない。
尚、上記実施の形態１、２及び３で説明した各手段や機能を、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施させるようにすれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信回路を用いて配信したりすることができるので、新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明にかかる室内用集塵装置及びプログラムは、気流によって比較的軽い塵埃を自動で効率よく集塵することができ、さらに一度、床に落下した塵埃も部屋内を自律移動する自動移動手段によって巻き上げて集塵気流に乗せて集塵することができる
ため、利便性の高い室内用集塵装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 室内用集塵装置
５ 集塵気流
７，７ａ，７ｂ 送風手段
８ 集塵手段
８ａ 塵埃検知手段
９ 制御部
１０，１０ａ，１０ｂ 集塵気流
２１ 自動移動手段
２１ａ 本体
２２ 障害物検知手段
２３ 方向検知手段
２４ 距離認識手段
２５ 移動制御部
２６ 位置認識手段
３４ 発熱手段
３５ 清掃手段
３６ 塵埃検知手段
７２ 送風制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に気流を発生させ塵埃を自動的に集塵する室内用集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の室内用集塵装置としては、例えば、送風手段と、上方に向かう排気口を有する集塵手段が室内の隅に置かれ、排気口からの排気風によって室内を循環する集塵気流を発生させ、塵埃を集塵手段に集めているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、上記特許文献１に記載された従来の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図を示すもので、同図において、従来の室内用集塵装置１は、送風装置２を有しており、前面には吸気口３が設けられ、上方には排気口４が設けられている。室内用集塵装置１は、室内の隅に置かれており、排気口４から排気された空気は、室内を循環する集塵気流５を発生させる。集塵気流５は、室内の壁面に沿って上方に流れた後に天井に沿って流れ、さらに室内用集塵装置１と対向する壁面に沿って流れ、そして床面に沿って流れて吸気口３へと吸気される。この集塵気流５によって塵埃が室内用集塵装置１へと集められる。
【０００４】
また、送風装置を有し切り替え可能な吸気口及び排気口を複数有する室内用集塵装置を室内に複数配置し、同期運転させることで集塵性能を高めるようにしたものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図１８は、前記特許文献２に記載された従来の他の室内用集塵装置１を室内に設置した室内空間を側方から見た側面図（下側が床面で上側が天井面）を示すものである。
【０００６】
図１８において、室内には複数の室内用集塵装置１が設置され、各々の室内用集塵装置１は、送風装置２を有している。また室内用集塵装置１は、床面から天井に至る高さを有しており、床面付近に吸気口３Ｂと排気口４Ｂを、天井付近に吸気口３Ａと排気口４Ａをそれぞれ有している。天井付近の吸気口３Ａから吸気が行われると床面付近の排気口４Ｂから排気が行われ、逆に床面付近の吸気口３Ｂから吸気が行われると天井付近の排気口４Ａから排気が行われる。ある室内用集塵装置１の床面付近の排気口４Ｂから排気を行い、他の室内用集塵装置１の床面付近の吸気口３Ｂから吸気を行うことで床面付近に強い集塵気流５が発生する。また吸気口３Ａ、３Ｂと排気口４Ａ、４Ｂを逆に切り替えることで最初の動作では集塵気流５が届かなかった家具などの陰にも集塵気流５が届きさらに塵埃を集めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１０２８３９号公報
【特許文献２】特開２００３−７９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献２で示された従来の室内用集塵装置１の構成では、送風装置２によって室内の上方に強制排気し、室内用集塵装置１による吸排気により、室内に形成される気流はおもに室内用集塵装置１の排気口４、４Ａ、４Ｂ、吸気口３、３Ａ、３Ｂ付近を流れ、天井や、室内用集塵装置１と対向する壁、床面などを流れる気流は弱く、室
内全体を流れる集塵気流が形成されにくいという課題を有していた。これは例えば送風装置を大型の物にすれば可能となるが、室内用集塵装置自体の大型化や、製造コストが高くなり現実的ではない。
【０００９】
また、浮遊し空間を漂っている塵埃は、集塵気流に乗せて集塵が可能でも、集塵気流から外れ床面に落下した塵埃は、再度集塵気流に乗せることが難しく、このような塵埃の集塵は困難であった。さらに、部屋の隅、家具の配置により発生する隅部などに堆積した塵埃は、前記集塵気流に乗りにくく、このような箇所の塵埃の集塵が困難であるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、塵埃を集めるのに適した集塵気流を室内全体に形成し、床に落下した塵埃も、集塵気流に乗せて効率よく集塵できる室内用集塵装置及びそのプログラム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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の室内用集塵装置は、室内を移動する自動移動手段が、前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御されて移動し、床上の塵埃を舞い上げ、自動移動手段の位置情報を基に自動移動手段の方向に集塵気流を流れるよう送風手段と、集塵手段が連携した送風動作を行い、前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流で塵埃を集塵するようにとしたものである。
【００１２】
また、本発明のプログラムは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の室内用集塵装置の機能或いは手段の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのもので、マイコンなどを用いて本発明の室内用集塵装置の一部あるいは全てを容易に実現することができ、経年変化等の特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単に出来る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の集塵装置は、床面に落下した塵埃を室内を自動で移動する自動移動手段により舞上げ、送風手段と、集塵手段が連携した送風動作を行い自動移動手段の位置情報を基に自動移動手段の方向に集塵気流を流すことで、自動移動手段により舞い上げられた塵埃を集塵気流に乗せ、集塵することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図
【図２】同、室内用集塵装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における自動移動手段のブロック図
【図４】同、自動移動手段の障害物検知手段の詳細構成説明図
【図５】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図６】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図７】同、室内用集塵装置を設けた室内を示す斜視図
【図８】同、室内用集塵装置の自動移動手段の地図を示す説明図
【図９】（ａ）同、自動移動手段が前方に壁を検知し停止した状態（右側に壁がある場合）を示す図、（ｂ）同、自動移動手段が前方に壁を検知し停止した状態（右側に壁が無い場合）を示す図
【図１０】同、室内用集塵装置の自動移動手段のブロック図
【図１１】同、室内用集塵装置を設けた室内の斜視図
【図１２】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図１３】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図１４】本発明の実施の形態３における室内用集塵装置の自動移動手段のブロック図
【図１５】同、室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローチャート
【図１６】同、室内用集塵装置の動作フローチャート
【図１７】従来の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図
【図１８】従来の他の室内用集塵装置を設置した室内空間を側方から見た側面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段と、吸引により前記室内の気流に乗って移動する塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段と、前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御され床上の塵埃を舞い上げながら室内を移動し前記送風手段ならびに前記集塵手段に自己位置を送信する自動移動手段とを備え、前記送風手段及び前記集塵手段が互いに連携制御し風向及び風量を変化させることで、それぞれの気流から集塵気流を生成すると共に集塵気流を前記自動移動手段方向に流し、床面から舞上げられた塵埃を前記集塵気流に乗せて前記集塵手段で集塵することにより、室内に浮遊する塵埃と共に、床面上の塵埃も効率よく集塵手段で集塵することができる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明の自動移動手段は一定の移動動作を完了毎に自己位置を送信することにより、前記自動移動手段が床面を移動し床上の塵埃が舞い上げられ、一定動作の終了毎、自動移動手段が停止している状態で、自動移動手段が影響することなく、これらの舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明の自動移動手段は所定の動作時間毎に自己位置を送信することにより、自動移動手段が所定の動作時間で巻き上げた塵埃を落下するより以前に、より確実に前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００１８】
第４の発明は、特に第１の発明の前記送風手段は熱量の変化を検知する熱量変化検知手段を有し、また前記自動移動手段は発熱手段を有し、発熱手段より発熱を行うことで自己位置を伝達することにより、前記送風手段が簡単な構成で前記自動移動手段の自己位置を検知でき、自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に第４の発明の前記自動移動手段は塵埃を集塵する清掃手段を有し、前記発熱手段は前記自動移動手段の清掃手段を構成する電動機とすることにより、前記電動機の発熱（排気）を検知することで、容易に前記送風手段が前記自動移動手段の自己位置を検知でき、自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵することができる。
【００２０】
第６の発明は、特に第５の発明の自動移動手段は、集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに自己位置を伝達することにより、塵埃の多い領域で前記自動移動手段の舞上げた塵埃を前記送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流を自動移動手段の方向に流すことで、舞上げた塵埃を効率よく集塵気流に乗せて集塵することが出来る。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明の前記自動移動手段は、床上の塵埃を舞上げる舞上げ手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに舞上げ手段による舞上げ量を増加させることにより、塵埃の多い領域で効率よく床面上の塵埃を巻き上げて前記
送風手段および前記集塵手段により生成した集塵気流に乗せて集塵手段で集塵することができる。
【００２２】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明の室内用集塵装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータに機能させるためのプログラムとすることにより、マイコンなどを用いて本発明の室内用集塵装置の一部あるいは全てを容易に実現することができ、経年変化等の特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単に出来る。
【００２３】
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。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における室内用集塵装置について図１〜９を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図を示すものである。
図１において、本実施の形態における室内用集塵装置は、部屋の天井付近に設けられた複数の送風手段７ａ、７ｂ（送風手段７ａは、部屋の手前の壁面５０の上方に設置されている）と、部屋の床面付近の一角に設けた集塵手段８と、後述の自動移動手段２１から構成されている。
【００２５】
集塵手段８は制御部９と一体に構成され、塵埃を検知する塵埃検知手段８ａを内蔵している。塵埃検知手段８ａは実際にはクリーンルーム等で、使用されるパーティクルカウンタのようにレーザー光を照射し、塵埃による散乱光のレベルを認識することで吸気した空気内の塵埃の量を検知している。
【００２６】
制御部９は塵埃検知手段８ａの出力を基に集塵手段８の制御と後述する赤外による通信によって送風手段７ａ、７ｂの制御を行っている。図２に本発明の実施の形態１の室内用集塵装置の送風手段７と集塵手段８のブロック図を示す。
【００２７】
図２に示すように、集塵手段８は塵埃検知手段８ａと、第１赤外通信部８２と、制御部９、第１送風部８３、集塵フィルタ８４、吸気ガイド８５、排気ガイド８６、方向制御部８７を備え、制御部９は塵埃検知手段８ａの出力を基に第１送風部８３を制御し、集塵手段８の外部から、集塵フィルタ８４、吸気ガイド８５を通じて吸気が行われる。この際、集塵フィルタ８４により塵埃が集塵される。さらに、吸気され集塵フィルタ８４により塵埃が濾過された空気は方向制御部８７、排気ガイド８６を通じて室内へ排出される。
【００２８】
方向制御部８７はいわゆるルーバーの形状でその傾斜角を制御部９の指示により変更し排気風の方向を変更するものである。また、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、赤外光により送風手段７ａ、７ｂに制御信号を送信する。送風手段７ａ、７ｂのそれぞれは、第２赤外通信部７１と、送風制御部７２と、第２送風部７３を備え、送風制御部７２は制御部９からの制御信号を第２赤外通信部７１を通じて受信し、制御信号に応じて第２送風部７３を制御し、第２送風部７３の発生する風の風量、風向を変更するものである。（風量、風向の変更の詳細は図示せず）。
【００２９】
また、室内には本体を走行させる走行手段２７を備え部屋内を自律移動しながら清掃を行う自動移動手段２１が設けられている。図３に自動移動手段２１のブロック図を示す。
【００３０】
図３に示すように、自動移動手段２１は、障害物の有無及び距離を検知する障害物検知
手段２２と、ジャイロセンサー等で構成され、本体２１ａの回転角度、及び本体２１ａの移動方向を検知する方向検知手段２３と、駆動輪２９の径とその回転数より自動移動手段２１の移動距離を検知する距離認識手段２４と、駆動輪２９を駆動し従輪３０とともに自動移動手段２１を走行させる走行手段２７と、前記方向検知手段２３の方向出力と前記距離認識手段２４の距離出力より自動移動手段２１の位置を算出し、かつ自動移動手段２１の移動軌跡を記録する位置認識手段２６と、自動移動手段２１の前方に設置され障害物との接触を検知する緩衝手段２８と、通電時からの経過時間などの時間を計時する計時手段３２と、使用者が自動移動手段２１の起動及び停止または各種設定の変更等の指示を入力する設定入力手段３１と、前記障害物検知手段２２、方向検知手段２３、距離認識手段２４、位置認識手段２６、緩衝手段２８、設定入力手段３１、計時手段３２の出力を受けて前記走行手段２７を制御する移動制御部２５とを備えている。
【００３１】
また、方向検知手段２３は、角速度に比例した信号を出力するジャイロセンサー（図示せず）と、このジャイロセンサーの出力信号を積分し、角度に変換する回路（図示せず）により構成されている。
【００３２】
また、自動移動手段２１は、赤外光伝達部（図示せず）を備え、前記送風手段７ａ、７ｂと、集塵手段８と赤外光を用いて自動移動手段２１の位置情報および制御信号のやりとりを行う。さらに本体２１ａの下部に水平方向を軸として回転する回転ブラシ３３を有し、ブラシの先は床面に接触しており回転ブラシ３３が図３の矢印方向に回転する事で床面の堆積している塵埃を舞上げるようになっている。以上のように本実施の形態では、回転ブラシにより床面の塵埃の舞上げ手段（図示せず）を構成している。
【００３３】
図４は障害物検知手段２２の自動移動手段の本体２１ａに対する詳細構成を説明する図である。図４に示すように自動移動手段の本体２１ａ前方には超音波を送信する送信側超音波センサ２２ａ、２２ｂ、障害物で反射した超音波の反射波を受信する受信側超音波センサ２２ｄが配置され、さらに本体右側面には赤外線で障害物までの距離を測定する光測距センサ２２ｆ、２２ｇが配置されており、θｃは受信側超音波センサ２２ｄの検知範囲を示している。これら送信側超音波センサ２２ａ、２２ｂ、受信側超音波センサ２２ｄ、光測距センサ２２ｆで障害物検知手段２２を構成している。
【００３４】
また、前記位置認識手段２６は地図座標上に方向検知手段２３により検知した自動移動手段の本体２１ａの回転角度（移動方向）と、距離認識手段２４により検知される本体２１ａの移動距離により算出した本体２１ａの位置情報を随時記録し、本体の移動軌跡を記録する図８に示すような２次元の地図を有している。これにより、その移動軌跡が図８に示すような２次元の地図座標上に記憶されていく。図８における座標は、Ｘ，Ｙ軸それぞれ左、上方向の移動で座標が増えていくように定義し、１座標は自動移動手段２１の幅とほぼ同じ大きさ（例えば３０ｃｍ）としている。
【００３５】
本実施の形態では、図８に示す移動領域内の最上部のＹ座標値をｐとおいて、以下の説明で用いるものとする。また、図１との対応は図１における自動移動手段２１付近の部屋の右端隅をＰ０地点とし、集塵手段８が設置されている部屋の隅を図８におけるＰ２地点、部屋の左下隅（集塵手段８の置かれている隅の対角の位置）の場所が図８におけるＰ１地点になる。また、部屋内のタンス等の家具の配置情報も予め入力されている。さらに図８に示すように点線Ｓ−Ｓにより分けられる領域で点線Ｓ−Ｓの上側をゾーンＡ、下側をゾーンＢとして認識している。また、図７に室内の斜視図を示す。図７に示すように図８の地図の点線Ｓ−Ｓにより分けられた領域ゾーンＡ、ゾーンＢは、図７の一点鎖線Ｌ−Ｌにより分けられた領域ゾーンＡ、ゾーンＢとなる。
【００３６】
以上のように構成された本実施の形態における室内用集塵装置について、以下その動作
、作用を説明する。
【００３７】
図５は、本実施の形態における室内用集塵装置の自動移動手段２１の動作フロー、図６は、同室内用集塵装置の動作フローを示したものである。
図５を用いて自動移動手段２１の動作について説明を行う。
【００３８】
まず使用者から集塵手段８の図示していない入力設定部より動作モードが選択され、動作が開始される。動作モードは集塵手段８単独で通常の浮遊塵埃を集塵するモードや、自動移動手段２１単独で床の上の集塵を行うモード、さらに集塵手段８と自動移動手段２１が連携して塵埃集塵する動作モードが有る。すなわち、使用者により集塵手段８の入力設定部より集塵手段８と自動移動手段２１の連携動作モードで動作を選択、起動されると集塵手段８の制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
【００３９】
自動移動手段２１は起動後、回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げながら、前進を開始し（ステップ１０）、自動移動手段２１前方に障害物検知手段２２で障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知すると（ステップ１１）、移動制御部２５は走行手段２７を制御し自動移動手段２１を停止させ、ランダムな角度回転（例えば左９０度）（ステップ１２）を行う。このとき、移動制御部２５は方向検知手段２３の方向出力で本体２１ａの回転角を監視しながら、走行手段２７により左右の駆動輪２９を逆回転（例えば、左側の駆動輪２９を後退、右側の駆動輪２９を前進）させることで本体２１ａの左（反時計方向）９０度回転を行う。回転終了後、部屋の大きさなどから予め設定された時間経過していなければ（ステップ１３）、再度前進を開始し、自動移動手段２１の前方に再度、障害物検知手段２２で障害物を検知するまで直進を続ける。以降この動作を繰り返しながら、ステップ１３で予め設定された時間だけ移動を行う。
【００４０】
また、自動移動手段２１の移動制御部２５は赤外光伝達部を通じて位置認識手段２６が認識する自動移動手段の本体２１ａの部屋における位置情報を送信する。これは図８に示すように自動移動手段２１の位置から部屋のゾーンＡ、ゾーンＢのどちらに位置するかを送信している。自動移動手段の本体２１ａは図５のステップ１１及びステップ１２で自動移動手段２１の前方に障害物検知手段２２で障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知し、停止する度に自己の位置情報を送信する。
そして集塵手段８の制御部９は、この自動移動手段２１からの位置情報を第１赤外通信部８２を通じて受信している。
【００４１】
次に、室内用集塵装置の動作を、図６に基づいて説明する。
前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判断し（ステップ１）、位置情報がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。
【００４２】
ここで集塵気流１０ａ、１０ｂと送風手段７ａ、７ｂの設置位置と風向について説明を行う。
集塵気流１０ａ、１０ｂは、集塵手段８から部屋上方に排気された風が天井にあたり、その後天井に沿って部屋の集塵手段８と対向する壁に流れ、そこで壁にあたり床に向かって下降し、その後、床に沿って集塵手段８へ向かう室内を循環する流れとなる。
【００４３】
送風手段７ａは前記集塵気流１０ａ、１０ｂの天井を沿って流れるのを補助するように、部屋の壁面５０の天井付近に設置され、図１の奥側から手前に向けて送風している。また送風手段７ｂは集塵手段８の排気風が室内全体に広がると共に、自身の送風が壁面５０に当たり、壁面５０に沿って床に向かって下降し、その後、床に沿って集塵手段８へ向かうように図１の集塵手段８の右側（壁面５０方向）に向けて送風している。
【００４４】
室内を循環する集塵気流１０ａ、１０ｂは集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向により、その流れが変化する。そのため制御部９は集塵気流１０ａ、１０ｂが隈無く、室内全体を流れるように集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向を複数のパターンで自動移動手段２１の位置（位置情報）に応じて切り替えながら制御している。
【００４５】
例えば自動移動手段２１の位置が部屋のゾーンＡであれば、集塵手段８の排気風量大、風向を真上、送風手段７ａの風量小、風向を壁面５０に平行、送風手段７ｂの風量小、風向を壁面５０方向（これらの動作条件をパターンＡとする。）とすると、図１の部屋の左側（図８の上側、ゾーンＡ）を流れる集塵気流１０ａが主になる。また、集塵手段８の排気風量大、風向を略右（壁面５０方向）、送風手段７ａの風量大、風向を壁面５０に平行、送風手段７ｂの風量大、風向を壁面５０方向（パターンＢ）とすると、図１の部屋のセンターより右側（図８の下側、ゾーンＢ）を流れる集塵気流１０ｂが主になる。
【００４６】
これらの送風パターンは送風手段７ａ、７ｂの設置した場所に於いて、送風手段７ａ、７ｂの発生する気流と集塵手段８の気流とが、互いに弱め合ったり、打ち消し合わないでかつ集塵気流１０ａ、１０ｂが室内の全体を流れる様に部屋の大きさ、家具のレイアウト情報により予め設定されている。
それにより制御部９によるこれらの集塵手段８、送風手段７ａ、７ｂの送風制御により室内の領域に応じて部屋を循環する気流が形成されることになる。
【００４７】
次に、図６の動作フローの説明に戻り、前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段の本体２１ａの位置情報がゾーンＡでない場合（従ってこの場合、ゾーンＢ）、制御部９は集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向をゾーンＢに対応した設定に変更する（ステップ３）。そして、所定の時間（例えば１分）が経過したら（ステップ４）、制御部９は、自動移動手段２１の動作が終了しているか否かを判定し（ステップ５）、自動移動手段２１の動作が終了している場合は送風手段７ａ、７ｂと集塵手段８を停止させる（ステップ６）。自動移動手段２１の動作が終了していない場合はステップ１に戻り、自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）の判断を行い、ステップ１〜ステップ５までの動作を、自動移動手段２１の動作の終了まで繰り返す。
【００４８】
つまり、自動移動手段の本体２１ａの位置が部屋の領域ゾーンＡに有るときは、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を集塵するため、ゾーンＡを流れるような集塵気流１０ａを流し、自動移動手段の本体２１ａの位置が部屋の領域ゾーンＢに有るときは、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を集塵するため、ゾーンＢを流れるような集塵気流１０ｂを流すことで、自動移動手段２１により舞上げられた塵埃を効率よく集塵出来るようにしている。
【００４９】
次に障害物検知手段２２で自動移動手段２１が部屋の隅部に位置することを検知した際の動作を説明する。
図９に自動移動手段２１が前方に壁を検知し停止した状態を示す。図９（ａ）は自動移動手段２１の右側面に壁が存在し、光測距センサ２ｆにより右側面の壁までの距離Ｄｆが測
定できる。この測定した右側面の距離が所定距離内（例えば２０ｃｍ）にある場合、自動移動手段２１は図９（ａ）に示すように本体２１ａの前方とその右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部に位置していると判断し、自動移動手段２１の方向転換動作（図５のステップ１２）の回転時の速度を遅くして、その位置における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長する。
【００５０】
一方、自動移動手段の本体２１ａが前方に壁を検知し停止した状態で図９（ｂ）に示すように光測距センサ２ｆで右側面に壁を検知できない場合（距離Ｄｆが所定距離２０ｃｍ以上）、自動移動手段の本体２１ａの右側面に壁が存在しないと判断し、方向転換動作（図５のステップ１２）の回転時の速度は通常で舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間は延長しない。
つまり、自動移動手段の本体２１ａは前方とその右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部においてはその場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長し、塵埃の舞上げ量を増加させる。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、かつ、自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成することで舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００５２】
また、部屋の隅や家具配置による隅部においてはその場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長して、塵埃の舞い上げ量を増加させ床面に落下した塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、集塵手段８へ効率よく集塵することが出来る。
【００５３】
尚、本実施の形態において２台の送風手段７ａ、７ｂと、１台の集塵手段８で構成したが、設置場所も含め上記実施の形態そのものの構成に限られるものではない。
【００５４】
さらに自動移動手段の本体２１ａは前方に障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知し、停止する度に自己の位置情報を送信するとしたが、所定動作時間毎（例えば３０秒）に自己の位置情報を送信しても、同様に自動移動手段２１の移動により、集塵気流１０ａ、１０ｂに乗れずに床面に落下した塵埃も、再度、集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せて、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００５５】
また、回転ブラシ３３の回転軸を水平方向を軸として回転するとしたが、本体２１ａの構成や舞い上げの対象とする塵埃に応じて適宜選定でき、左右又は上下方向のどちらかに傾斜させ回転ブラシ３３を床面に接触させるようにしても良い。さらに自動移動手段２１は前方と、その右側面両方に壁が存在する部屋の隅や家具配置による隅部において方向転換動作の回転速度を遅くして、その場所における舞上げ手段（回転ブラシ３３）の動作時間を延長するとしたが、停止時間を延長して舞上げ手段の舞い上げ効果を向上するようにしても良い。
【００５６】
また、障害物検知手段２２は、超音波センサと光測距センサを使用するとしたが撮像手段を用いて壁や家具の判断を行っても構わない。また、一般家庭において多く設置されている空調機（エアコン）を赤外光などを用いて集塵手段８と連携させ、送風手段として構成しても構わない。
【００５７】
また、本実施の形態における室内用集塵装置では、ある２つのパターンの集塵気流１０ａ、１０ｂのみを形成する構成としたが、部屋の領域をさらに細かく分け、それに応じた送風手段７ａ、７ｂ、集塵手段８の風量及び風向を調整し、細かく分けた領域を流れ室内を循環する流れに変更し集塵の効率を高める構成としてもかまわない。
【００５８】
さらに、上記実施の形態においては、制御信号の送受信を赤外光で行う構成としたが、この構成に限定するものではなく、赤外光の代わりに電波を使用した無線通信を用いても同様の効果が得られるものである。
【００５９】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における室内用集塵装置の自動移動手段２１のブロック図である。図１０において、本体２１ａの上部に発熱により自己位置を伝達する発熱手段３４が設けられている。他の各部については実施の形態１と同じであるので説明は省略する。さらに、図１１に本発明の実施の形態２における室内用集塵装置を設けた室内の斜視図を示すものである。
【００６０】
図１１において、本実施の形態における室内用集塵装置は、部屋の天井付近に設けられた複数の送風手段７ａ、７ｂのうち、７ｂに自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を検知する熱量変化検知部１１を備えたもので、他の各部については、上記実施の形態１と同じであるので説明は省略する。熱量変化検知部１１は実際には熱源から発せられる赤外線を検知するサーモパイル素子を縦横にアレイ状（例えば、縦６素子×横６素子）にならべたサーモパイルアレイで構成され、室内下方を向けて配置されている。
これにより熱量変化検知部１１はその取り付け位置（送風手段７ｂ）から部屋を２次元に見渡した状態で、発熱し熱量の変化した部位の場所を検知することが出来るものである。
【００６１】
以上のように構成された集塵装置について、以下その動作、作用を説明する。
図１２は本実施の形態における室内集塵装置の自動移動手段の動作フロー、図１３は、同室内用集塵装置の動作フローを示したものである。
尚、実施の形態１と同様の動作には同じステップ番号を用いる。
また、自動移動手段２１の発熱手段３４の動作が、実施の形態１と異なるのでその異なる動作部分のみ図１２のフローを用いて説明を行う。
【００６２】
まず、室内用集塵装置の集塵手段８を起動すると、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
自動移動手段２１は起動後、移動制御部２５により発熱手段３４から発熱を開始する（ステップ１４）。そして同時に、移動制御部２５は回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げながら、前進を開始する（ステップ１０）。以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
また、送風手段７ｂは熱量変化検知部１１により室内の温度の変化を監視している。
自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を、送風手段７ｂの熱量変化検知部１１により検知し、その検知情報を第２赤外通信部７１を通じて、赤外光により集塵手段８に検知信号を送信する。集塵手段８は第１赤外通信部８２を通じて、この送風手段７ｂの熱量変化検知部１１の検知信号を受信する。熱量変化検知部１１のサーモパイルアレイによる自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱の検知情報は、すなわち送風手段７ｂから見た時の自動移動手段２１の位置に応じた信号（例えば送風手段７ｂから見て発熱位置（自動移動手段２１）がどの方向に有るか。）となる。
【００６４】
集塵手段８では送風手段７ｂの熱量変化検知部１１が検知し、第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置に応じた信号（発熱手段３４の発熱位置情報）から、自動移動手段２１の部屋内における位置（例えば図７における領域ゾーンＡまたはゾーンＢのどちらに有るか）を判定する。つまり、熱量変化検知部１１が自動移動手段２１の発熱手段３４からの発熱を送風手段７ｂから見て左側に検知した場合は、自動移動手段２１は図７におけるゾーンＢに位置すると判定する。逆に右側に検知した場合は、自動移動
手段２１は図７におけるゾーンＡに位置すると判定する（ステップ２１）。
【００６５】
このように前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判定し、判定した自動移動手段２１の位置に応じた制御を行う。つまり、判定した自動移動手段２１の位置がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。尚、ステップ２以降及びその他のステップにおいては実施の形態１と同様なので動作の説明は省略する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、かつ、自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成することで舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００６７】
尚、本実施の形態において自動移動手段２１に発熱手段３４を設け、その発熱を送風手段７の熱量変化検知部１１で検知することで、集塵手段８の制御部９が自動移動手段２１の位置を判定するとしたが、自動移動手段２１の代わりにいわゆる自動移動掃除機用いて、その自動移動掃除機のファンモーターの発熱を送風手段７の熱量変化検知部１１で検知することでもよい。
【００６８】
（実施の形態３）
図１４は、本実施の形態における室内用集塵装置の自動移動手段２１のブロック図、図１５は、同室内用集塵装置の自動移動手段の動作フローを示したものである。
図１４に示すように自動移動手段２１は床面の塵埃を吸引して集塵する清掃手段３５を有し、前記発熱手段３４は空気を吸引し塵埃を集塵するための吸引力を発生する電動機３５ａと、本体２１ａ下部に設けられ前記電動機３５ａの吸引空気により塵埃を吸引する吸引口３５ｂから構成されている。また、前記自動移動手段２１は前記清掃手段３５で集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段３６を備え、自動移動手段２１の移動と同時に床面の塵埃を集塵するものである。
【００６９】
塵埃検知手段３６は実際には市販の掃除機に搭載されているものと同様に、吸引口３５ｂから集塵した塵埃が通過する清掃手段３５の一部の経路に赤外光を配し、塵埃の通過による赤外光の光量の変化で塵埃の量を検知している。
【００７０】
以上のように構成された集塵装置について、以下その動作、作用を説明する。
尚、実施の形態１と同様の動作には同じステップ番号を用いる。
自動移動手段２１の塵埃検知手段３６の動作が、実施の形態１と異なるのでその異なる動作部分のみ図１５のフローを用いて説明を行う。
【００７１】
まず、室内用集塵装置の集塵手段８を起動すると、制御部９は第１赤外通信部８２を通じて、自動移動手段２１を起動し、自動移動手段２１が室内の移動を開始する。
自動移動手段２１は起動後、移動制御部２５により回転ブラシ３３を回転させ床面に堆積した塵埃を巻き上げつつ、さらに、清掃手段３５を動作させノズル３５ｂより塵埃を吸引しながら、前進を開始する（ステップ１０）。そして塵埃検知手段３６により吸引した塵埃の量を検知し予め設定された量より多ければ（ステップ１５）、移動制御部２５は赤外光伝達部を通じて位置認識手段２６が認識する自動移動手段の本体２１ａの部屋における
位置情報を送信する（ステップ１６）。そしてステップ１１の自動移動手段２１前方に障害物を存在するか否かの判断に進む。
【００７２】
また、ステップ１５で吸引した塵埃の量が予め設定された量より少なければ同様にステップ１１の自動移動手段２１前方に障害物を存在するか否かの判断に進む。ステップ１１以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００７３】
集塵手段８は起動されると制御部９が第１赤外通信部８２より、自動移動手段２１からの位置情報の受信を待つ（ステップ３１）。そして第１赤外通信部８２より、自動移動手段２１からの位置情報を受信すると、自動移動手段２１の位置情報（ゾーンＡ、もしくはゾーンＢ）を判断し（ステップ１）、位置情報がゾーンＡであれば第１赤外通信部８２を通じて、送風手段７ａにゾーンＡに対応した制御信号を送信すると共にゾーンＡに対応した第１送風部８３の動作を開始し、集塵手段８の外部空気の吸気が行われる。さらに送風手段７ａの送風制御部７２が制御部９からの制御信号を第２通信部７１を通じて受信し、第２送風部７３を制御し第２送風部７３からゾーンＡに対応した送風を開始する（ステップ２）。
送風手段７ｂにおいても同様に制御部９からの指示によりゾーンＡに対応した送風を開始する。
【００７４】
そして前記制御部９は前述のように第１赤外通信部８２を通じて受信した自動移動手段の本体２１ａの位置情報がゾーンＡでない場合（従ってこの場合、ゾーンＢ）、制御部９は集塵手段８の排気風量、風向及び送風手段７ａ、７ｂの送風風量、風向をゾーンＢに対応した設定に変更する（ステップ３）。尚、これ以降の動作は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００７５】
以上のように、本実施の形態においては、自動移動手段２１が部屋の床面を移動し、塵埃を舞上げ、さらに自動移動手段２１が吸引により集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に、ことで塵埃の多い領域で効率よく自動移動手段２１が舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せ、塵埃を集塵手段８で効率よく集塵することが出来る。
【００７６】
尚、本実施の形態において自動移動手段２１が吸引により集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に自動移動手段２１の位置情報を基に集塵気流１０ａ、１０ｂを生成し、舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せるとしたが、集塵した塵埃が予め設定された以上である場合に例えば自動移動手段２１の移動速度を落として塵埃の舞上げ量を増加させて舞上げた塵埃を集塵気流１０ａ、１０ｂに乗せることでも同様な効果を得ることが出来るものである。
【００７７】
上記した各実施の形態１〜３における構成は、必要に応じて適宜組み合わせて使用することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限られるものではない。
尚、上記実施の形態１、２及び３で説明した各手段や機能を、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施させるようにすれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信回路を用いて配信したりすることができるので、新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明にかかる室内用集塵装置及びプログラムは、気流によって比較的軽い塵埃を自動で効率よく集塵することができ、さらに一度、床に落下した塵埃も部屋内を自律移動する自動移動手段によって巻き上げて集塵気流に乗せて集塵することができる
ため、利便性の高い室内用集塵装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 室内用集塵装置
５ 集塵気流
７，７ａ，７ｂ 送風手段
８ 集塵手段
８ａ 塵埃検知手段
９ 制御部
１０，１０ａ，１０ｂ 集塵気流
２１ 自動移動手段
２１ａ 本体
２２ 障害物検知手段
２３ 方向検知手段
２４ 距離認識手段
２５ 移動制御部
２６ 位置認識手段
３４ 発熱手段
３５ 清掃手段
３６ 塵埃検知手段
７２ 送風制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段と、
吸引により前記室内の気流に乗って移動する塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段と、
前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御され床上の塵埃を舞い上げながら室内を移動し前記送風手段ならびに前記集塵手段に自己位置を送信する自動移動手段とを備え、
前記送風手段及び前記集塵手段が互いに連携制御し風向及び風量を変化させることで、それぞれの気流から集塵気流を生成すると共に集塵気流を前記自動移動手段方向に流し、前記室内の塵埃を前記集塵気流に乗せて前記集塵手段で集塵する室内用集塵装置。
【請求項２】
前記自動移動手段は、一定の領域の移動動作の完了毎に、自己位置情報を送信する請求項１に記載の室内用集塵装置。
【請求項３】
前記自動移動手段は、所定の動作時間毎に、自己位置情報を送信する請求項１に記載の室内用集塵装置。
【請求項４】
前記送風手段は、熱量の変化を検知する熱量変化検知手段を有し、また前記自動移動手段は発熱手段を有し、発熱手段より発熱を行うことで自己位置情報を伝達する請求項１〜３のいずれか１項に記載の室内用集塵装置。
【請求項５】
前記自動移動手段は、塵埃を集塵する清掃手段を有し、前記発熱手段は前記自動移動手段の清掃手段を構成する電動機とした請求項４に記載の室内用集塵装置。
【請求項６】
前記自動移動手段は、集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに自己位置を送信する請求項５に記載の室内用集塵装置。
【請求項７】
前記自動移動手段は、床上の塵埃を舞上げる舞上げ手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに舞上げ手段による舞上げ量を増加させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の室内用集塵装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の室内用集塵装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータに機能させるためのプログラム。
【請求項１】
室内に設置され風向及び風量を変化させ前記室内に気流を発生させる送風手段と、
吸引により前記室内の気流に乗って移動する塵埃を回収すると共に排気によって室内に気流を発生させる集塵手段と、
前記送風手段ならびに前記集塵手段と連携制御され床上の塵埃を舞い上げながら室内を移動し前記送風手段ならびに前記集塵手段に自己位置を送信する自動移動手段とを備え、
前記送風手段及び前記集塵手段が互いに連携制御し風向及び風量を変化させることで、それぞれの気流から集塵気流を生成すると共に集塵気流を前記自動移動手段方向に流し、前記室内の塵埃を前記集塵気流に乗せて前記集塵手段で集塵する室内用集塵装置。
【請求項２】
前記自動移動手段は、一定の領域の移動動作の完了毎に、自己位置情報を送信する請求項１に記載の室内用集塵装置。
【請求項３】
前記自動移動手段は、所定の動作時間毎に、自己位置情報を送信する請求項１に記載の室内用集塵装置。
【請求項４】
前記送風手段は、熱量の変化を検知する熱量変化検知手段を有し、また前記自動移動手段は発熱手段を有し、発熱手段より発熱を行うことで自己位置情報を伝達する請求項１〜３のいずれか１項に記載の室内用集塵装置。
【請求項５】
前記自動移動手段は、塵埃を集塵する清掃手段を有し、前記発熱手段は前記自動移動手段の清掃手段を構成する電動機とした請求項４に記載の室内用集塵装置。
【請求項６】
前記自動移動手段は、集塵した塵埃の量を検知する塵埃検知手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに自己位置を送信する請求項５に記載の室内用集塵装置。
【請求項７】
前記自動移動手段は、床上の塵埃を舞上げる舞上げ手段を有し、前記塵埃検知手段が検知した塵埃の量が所定量以上のときに舞上げ手段による舞上げ量を増加させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の室内用集塵装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の室内用集塵装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータに機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１７６６６（Ｐ２０１３−１７６６６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３５８１（Ｐ２０１１−１５３５８１）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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