自立移動装置
【課題】 掃除機本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物も検知して適切な走行輪の制御ができる掃除装置を提供する。
【解決手段】 掃除機本体12の前側に上側バンパ24および下側バンパ25を設ける。掃除機本体12の上部に対応する高さの障害物の上側バンパ24による検知で、制御回路が走行輪15を制御して障害物への衝突を回避する。掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い障害物の下側バンパ25による検知で、制御回路が走行輪15を制御して障害物への衝突を回避する。掃除機本体12が乗り越えられない障害物を下側バンパ25で検知する。掃除機本体12の上端が衝突する障害物を上側バンパ24で検知する。掃除機本体12が入り込めない隙間への衝突や、障害物の乗り越えで生じる掃除機本体12の転倒をより的確に防止できる。掃除機本体12を床面上で適切に自立移動できる。制御回路にて適切に走行輪15を制御できる。
【解決手段】 掃除機本体12の前側に上側バンパ24および下側バンパ25を設ける。掃除機本体12の上部に対応する高さの障害物の上側バンパ24による検知で、制御回路が走行輪15を制御して障害物への衝突を回避する。掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い障害物の下側バンパ25による検知で、制御回路が走行輪15を制御して障害物への衝突を回避する。掃除機本体12が乗り越えられない障害物を下側バンパ25で検知する。掃除機本体12の上端が衝突する障害物を上側バンパ24で検知する。掃除機本体12が入り込めない隙間への衝突や、障害物の乗り越えで生じる掃除機本体12の転倒をより的確に防止できる。掃除機本体12を床面上で適切に自立移動できる。制御回路にて適切に走行輪15を制御できる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、障害物を検知しながら自立移動する自立移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自立移動装置である掃除装置としては、図７および図８に示す構成が知られており、この図７および図８に示す自走装置１は、軸方向を鉛直方向に有する略円柱状の本体２を備えている。この本体２の底面部の両側域には、この本体２を移動可能、すなわち走行可能にする移動手段としての対をなす走行輪３が回転可能に取り付けられている。さらに、これら走行輪３よりこれら走行輪３による走行方向に対して後側である本体２の底面部には、水平方向に向けて旋回可能な旋回輪４が回転可能に取り付けられている。
【０００３】また、本体２の外周面における前側下方には、所定距離離れた障害物Ｈを検知する非接触型センサとしての赤外線センサ５が複数、たとえば５個取り付けられている。これら赤外線センサ５は、本体２の外周面の水平方向に沿った周方向に向けて間隙を介して配設されている。また、これら赤外線センサ５それぞれは、本体２の外周面における径方向に向けて取り付けられている。
【０００４】さらに、本体２内には、各赤外線センサ５にて障害物への衝突を検知しながら走行輪３の回転駆動を制御して障害物への衝突を回避して本体２を自立移動させる制御手段としての図示しない制御回路が配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７および図８に示す自走装置１では、本体２の下部外周面に各赤外線センサ５が設けられているのみであるため、本体２を移動させるための障害物Ｈの検知としては充分なものではない。例えば、図８に示すように、この本体２の上部位置のみに対応する障害物Ｈをこれら赤外線センサ５では検知できないという問題がある。
【０００６】また、赤外線センサ５等の所定距離離れた障害物を検知する非接触型のセンサでは、移動してきた人や物など本体２の前方に突然出現する障害物Ｈを瞬時に検知することが困難であることから、本体２と障害物Ｈとが衝突した状態でも走行輪３が駆動され続けるなど適切な制御が行われないという問題もある。
【０００７】さらに、室内の敷居などの障害物が低くて走行輪３の駆動により本体２が乗り越え可能な場合であっても、障害物としか検知できずに走行輪３の駆動を停止してしまい、走行輪３の適切な制御ができないという問題もある。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたもので、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物も検知して適切な移動手段の制御が可能な自走移動装置を提供することを第１の目的とし、突然出現する障害物を瞬時に検知して適切な移動手段の制御が可能な自立移動装置を提供することを第２の目的とし、また、移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知して適切な移動手段の制御が可能な自立移動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の自立移動装置は、本体と、この本体に設けられ前記本体を床面上で移動させる移動手段と、前記本体に設けられこの本体の上部に対応する障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて前記移動手段を制御することにより前記本体を自立移動させる制御手段とを具備しているものである。
【００１０】そして、本体に設けた第１の検知手段により本体の上部に対応する障害物を検知するとともに、本体に設けた第２の検知手段により第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する。このため、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて移動手段を制御手段で制御することにより、本体を床面上で適切に自立移動させることが可能となるから、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物をも検知して適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１１】第１の目的に加えて第２の目的を達成するために、請求項２記載の自立移動装置は、請求項１記載の自立移動装置において、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方は、接触にて障害物を検知する接触型センサであり、前記第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方は、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサであるものである。
【００１２】そして、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方を、接触にて障害物を検知する接触型センサとし、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方を、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサとすることにより、非接触型センサでは検知できない突然出現する障害物を接触型センサで瞬時に検知できるから、制御手段による適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１３】さらに、請求項３記載の自立移動装置は、請求項２記載の自立移動装置において、接触型センサは、非接触型センサよりも本体から外側に突出して設けられているものである。
【００１４】そして、非接触型センサよりも本体から外側に突出させて接触型センサを設ければ、非接触型センサが障害物に衝突する前に接触型センサがこの障害物に衝突するので、この非接触型センサへの障害物の衝突が防止されて、この非接触型センサが保護される。
【００１５】上記第３の目的を達成するために、請求項４記載の自立移動装置は、本体と、この本体に設けられ前記本体を床面状で移動させる移動手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段にて障害物を検知し前記第２の検知手段にて障害物が検知されない状態では前記移動手段を制御することにより前記本体に障害物を乗り越えさせる制御手段とを具備しているものである。
【００１６】そして、本体に設けた第２の検知手段により、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物が検知されず、かつ本体に設けた第１の検知手段により、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知した状態では、制御手段が移動手段を制御して本体に障害物を乗り越えさせる。このため、これら第１の検知手段および第２の検知手段により、移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知できるから、制御手段にて適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の掃除装置の第１の実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１８】図１および図２において、11は自立移動装置としての自走装置である掃除装置で、この掃除装置11は、工場内や住居内などの被掃除面としての床面上を自立走行可能な掃除機本体12を有している。この掃除機本体12は、略円形平板状の底板部13の外周縁に、上端が閉塞された円筒状のケース体14の下端縁を嵌合させて構成されている。この結果、この掃除機本体12は、鉛直方向に軸方向を有する円柱状に形成されている。
【００１９】また、底板部13における掃除機本体12の走行方向に対する両側域には、この掃除機本体12を被掃除面としての床面上で移動、すなわち走行させる移動手段としての走行輪15が回転自在に取り付けられている。これら走行輪15は、底板部13における掃除機本体12の走行方向に対する両側域に開口された細長略矩形状の嵌込孔16に嵌め込まれて、これら走行輪15における一部の外周縁が掃除機本体12内からこの掃除機本体12の下側へと突出している。
【００２０】さらに、これら走行輪15それぞれの内側である底板部13上には、これら走行輪15の回転駆動を制御する図示しない車輪駆動制御手段がそれぞれ取り付けられている。この車輪駆動制御手段は、磁気クラッチや電動機などにて構成されている。また、底板部13の裏面における掃除機本体12の走行方向に対する後側には、この底板部13の面方向、すなわち水平方向に沿って旋回する旋回輪17が回転自在に取り付けられている。この旋回輪17は、走行輪15間における中間域の後方に取り付けられている。
【００２１】一方、掃除機本体12内である底板部13の中心部には、床面に対向して開口された細長矩形状の本体吸込口21が開口されている。この本体吸込口21は走行輪15の間であるとともに、掃除機本体12の走行方向に直角に交わる方向であるこの掃除機本体12の径方向に沿った長手方向を有している。そして、この本体吸込口21の内側は、掃除機本体12のケース体14の後方から着脱可能に取り付けられた集塵部としての集塵ケース22に連結管19により気密に連通して接続されている。この集塵ケース22は、吸気した吸気風に漂う塵埃を集塵する。
【００２２】さらに、この集塵ケース22の上側である掃除機本体12内には、本体吸込口21から塵埃とともに吸気風を吸い込ませる吸塵手段としての電動送風機23が取り付けられている。この電動送風機23は、集塵ケース22の上端に気密に接続されている。
【００２３】そして、図１および図２に示すように、掃除機本体12のケース体14の外周面における前側の上方には、この掃除機本体12の上部に対応する障害物、すなわちこの掃除機本体12の上部が衝突する高さ位置の障害物を検知する第１の検知手段としての上側バンパ24が配設されている。また、ケース体14の外周面における前側の下方には、上側バンパ24よりも低い位置の障害物である、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段としての接触型センサである下側バンパ25が配設されている。これら上側バンパ24および下側バンパ25は、ケース体14における高さ方向、すなわち上下方向に向けて並べられている。
【００２４】ここで、上側バンパ24の上部は、設計時に掃除機本体12の上部より高い位置に予め設定されている。また、この下側バンパ25の下端は、掃除装置11の性能上、一般的に乗り越えることができないと設計時に思われる高さより高い位置に予め設定されて取り付けられている。
【００２５】さらに、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、障害物に衝突した際に、この障害物への衝突で掃除機本体12の中心方向へと可動する。また、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、矩形平板状の板体の幅方向を凹弧状に湾曲させた円弧面状に形成されており、長手方向を鉛直方向に向けた状態でケース体14の前側の上側半分および下側半分それぞれを覆っている。さらに、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、これら上側バンパ24および下側バンパ25それぞれをケース体14の前面に取り付けた状態で、このケース体14の上端から下端に亘ってこのケース体14を覆う。
【００２６】また、上側バンパ24の裏面とケース体14との間には、この上側バンパ24の可動にてオンする第１の検知手段としての接触型センサである上側スイッチ26aが取り付けられている。さらに、下側バンパ25の裏面とケース体14との間には、この下側バンパ25の可動にてオンする第２の検知手段としての接触型センサである下側スイッチ26bが取り付けられている。
【００２７】ここで、上側バンパ24と上側スイッチ26aとにより上側接触型圧力センサ29が構成されるとともに、下側バンパ25と下側スイッチ26bとにより下側接触型圧力センサ30が構成される。
【００２８】そして、これら上側スイッチ26aおよび下側スイッチ26bは、上側バンパ24および下側バンパ25への接触にて障害物を検知する。また、これら上側スイッチ26aおよび下側スイッチ26bは、上側バンパ24および下側バンパ25による障害物への衝突を、これら上側バンパ24および下側バンパ25との接触から検知する。
【００２９】一方、図２に示すように、集塵ケース22より前側である掃除機本体12内には、上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30の検知に応じて、車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御することにより、掃除機本体12を自立走行させる制御手段としての制御回路27が取り付けられている。この制御回路27は、本体吸込口21より後側の底板部13上に取り付けられている。さらに、この制御回路27は、電動送風機23に接続されて、この電動送風機23の駆動状態を制御する。
【００３０】また、この制御回路27は、上側接触型圧力センサ29による障害物への衝突の検知で、走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物への衝突を回避する。さらに、この制御回路27は、下側接触型圧力センサ30による障害物への衝突の検知で、走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物への衝突を回避する。
【００３１】一方、集塵ケース22の下側である掃除機本体12内には、制御回路27に電力を供給して、この制御回路27による制御に従って電動送風機23および走行輪15の回転を駆動させる電源部としての蓄電池である電池体、すなわち電池パック28が着脱可能に取り付けられている。この電池パック28は、充電式であり、掃除機本体12の底板部13の底面側から着脱可能に嵌挿されている。また、この電池パック28は、複数、例えば１０本の略円柱状の図示しない二次電池を直列に接続させて構成された組み電池である。
【００３２】次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００３３】まず、掃除機本体12が工場内や住居内などを走行するための走行経路や掃除する領域の間取り、家具の配置、走行する時刻や走行する時間間隔などの自立走行条件や電動送風機23による掃除条件などのデータを制御回路27に入力しておく。
【００３４】そして、予め設定した時刻となると、掃除機本体12の制御回路27に予め設定した自立走行条件や掃除条件などのデータに基づいて、走行輪15および電動送風機23が適宜駆動される。
【００３５】ここで、走行輪15は、制御回路27による車輪駆動制御手段を介した制御により回転駆動されて、掃除機本体12を床面の略全域において走行させる。
【００３６】このとき、制御回路27は、電動送風機23に供給する電力を制御して、本体吸込口21から吸気風とともに床面上の塵埃を吸い込む。
【００３７】また、走行および吸塵にて電池パック28の電荷の残量が少なくなると、制御回路27により車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を適宜制御して図示しない充電器まで走行させ、この充電器にて充電する。
【００３８】さらに、全領域を走行して掃除が終了した場合には、制御回路27により電動送風機23の駆動を停止させるとともに、車輪駆動制御手段を介して走行輪15を適宜制御して充電器まで走行させて充電する。
【００３９】ここで、掃除中に、掃除機本体12の上側バンパ24が障害物に衝突して上側スイッチ26aにて障害物の衝突を検知した場合には、この障害物により掃除機本体12が通過できない隙間が存在するものとして制御回路27が認識して、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、この障害物を回避させる。
【００４０】さらに、掃除機本体12の下側バンパ25が障害物に衝突して下側スイッチ26bにて障害物の衝突を検知した場合には、この障害物を走行輪15にて乗り越えることができないものとして制御回路27が認識して、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、この障害物を回避させる。
【００４１】上述したように、上記第１の実施の形態によれば、掃除機本体12が通過できない隙間などにてこの隙間の下端が上側バンパ24に接触した場合には、この上側バンパ24の可動により上側スイッチ26aを介して制御回路27が障害物への衝突を検知し、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物を回避する。
【００４２】また、掃除機本体12が走行輪15にて乗り越えることができない高さ、すなわち乗り越えることにより掃除機本体12が転倒するおそれがある高さの敷居などの障害物が下側バンパ25に接触した場合には、この下側バンパ25の可動により下側スイッチ26bを介して制御回路27が障害物への衝突を検知し、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物を回避する。
【００４３】このため、上側接触型圧力センサ29では検知できない掃除機本体12が乗り越えられない障害物を下側接触型圧力センサ30で検知できるとともに、この下側接触型圧力センサ30では検知できない掃除機本体12の上端のみが衝突する障害物を上側接触型圧力センサ29で検知できる。
【００４４】よって、制御回路27による車輪駆動制御手段を介した走行輪15の回転駆動の制御にて、掃除機本体12の高さを制御回路27にて確認できるとともに、掃除機本体12が入り込めない隙間などの障害物への衝突や、この掃除機本体12が走行輪15にて乗り越えられない障害物を乗り越えることにより生じるこの掃除機本体12の転倒などをより的確に防止できるので、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30により障害物をより的確に回避できるから、制御回路27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００４５】さらに、障害物への衝突を感知するセンサすべてを接触型センサである上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30にしたことにより、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30の構成が簡略であるから、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30すべてを赤外線センサにした場合に比べ、製造コストが削減できるので、掃除装置11の製造性を向上できる。
【００４６】次に、本発明の第２の実施の形態の構成を図３および図４を参照して説明する。
【００４７】この図３および図４に示す掃除装置11は、基本的には図１および図２に示す掃除装置11の構成と同様であるが、掃除機本体12のケース体14の前面下側に、第２の検知手段としての非接触型センサである複数、例えば５個の赤外線センサ31が取り付けられている。
【００４８】そして、これら各赤外線センサ31は、予め設定した掃除機本体12にて乗り越えることができない段差の高さよりも若干高い位置、すなわち掃除機本体12にて乗り越え可能な障害物の高さより高い位置に取り付けられている。この結果、これら各赤外線センサ31は、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物Ｏを検知する。
【００４９】また、これら各赤外線センサ31は、照射した赤外線の反射にて所定距離離れた障害物Ｏの存在を検知する。さらに、これら赤外線センサ31は、ケース体14の前面下方に周方向に沿って離間されて直線的に配設されており、このケース体14の外周面における径方向に向けてそれぞれ取り付けられている。
【００５０】ここで、上側接触型圧力センサ29の上側バンパ24は、赤外線センサ31より上側であるケース体14の前側上側の略全域を覆っており、各赤外線センサ31よりも掃除機本体12の外側面から外側に突出して設けられている。
【００５１】また、ケース体14の前面中央に配設された赤外線センサ31の下側には、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物Ｏを検知する第１の検知手段としての非接触センサである段差用赤外線センサ32が取り付けられている。この段差用赤外線センサ32は、照射した赤外線の反射にて所定距離離れた障害物Ｏの存在を検知し、ケース体14の外周面における径方向に向けて取り付けられている。また、この段差用赤外線センサ32は、掃除機本体12にて乗り越えることができる段差の高さよりも若干低い位置に取り付けられている。
【００５２】さらに、この段差用赤外線センサ32は、制御回路27にて制御されており、この制御回路27は、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏへの衝突を検知しながら、車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、掃除機本体12を自立走行させる。また、この制御回路27は、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれによる障害物Ｏの検知により、掃除機本体12にて乗り越えることができない高さの段差などの障害物Ｏであると認識して、この障害物Ｏへの衝突を回避させる。さらに、この制御回路27は、段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏを検知し、赤外線センサ31にて障害物Ｏが検知されない状態では、掃除機本体12にて乗り越えることができる高さの段差などの障害物Ｏであると認識して、走行輪15を制御することにより、掃除機本体12にこの障害物Ｏを乗り越えさせる。
【００５３】この結果、図３および図４に示す掃除装置11は、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31にて掃除機本体12の障害物Ｏへの衝突を検知できるから、図１および図２に示す掃除装置11と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】さらに、掃除機本体12のケース体14の前面上側を接触型センサである上側接触型圧力センサ29とし、このケース体14の前面下側を非接触型センサである赤外線センサ31としたことにより、これら赤外線センサ31では検知できない突然出現する人や物などの障害物Ｏへの衝突を上側接触型圧力センサ29で瞬時に検知できるから、制御手段27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００５５】また、所定距離に位置する障害物Ｏの赤外線センサ31による検知で、掃除機本体12を障害物Ｏに衝突させることなく掃除機本体12を制御回路27にて自立移動させることができるから、制御回路27による障害物Ｏの回避をより的確にできる。よって、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31を併用したことにより、遠近両方の障害物Ｏを検知できる。
【００５６】そして、赤外線センサ31により掃除機本体12が乗り越えられない障害物Ｏを検知するとともに、段差用赤外線センサ32により掃除機本体12が乗り越えられる障害物Ｏを検知した場合には、制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物Ｏを回避する。
【００５７】さらに、赤外線センサ31にて障害物Ｏを検知せず、段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏを検知した場合には、この障害物Ｏを制御回路27が掃除機本体12で乗り越えることができる障害物Ｏと検知して、この制御回路27にて車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物Ｏを乗り越えさせる。
【００５８】このため、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32により掃除機本体12にて乗り越え可能な高さの障害物Ｏであるか否かをより的確に検知できるので、乗り越えられない高さの障害物Ｏを乗り越えることにより生じる掃除機本体12の転倒などをより的確に防止できる。このため、障害物Ｏの回避をより的確にできるから、制御回路27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００５９】さらに、接触型センサである上側接触型圧力センサ29は、発光させた赤外線を障害物Ｏに反射させることによりこの障害物Ｏの存在を検知する構成である非接触型センサとしての赤外線センサ31よりも、障害物Ｏへの衝突をより短時間、すなわち少ないタイムラグで検知できるから、障害物Ｏに衝突した掃除機本体12を制御回路27にてより迅速に制御できる。この結果、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31を併用することにより、制御回路27にて掃除機本体12をより円滑に自立走行できる。
【００６０】また、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれよりも上側接触型圧力センサ29を掃除機本体12の外側面から外側に向けて突出させたことにより、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32のいずれかが障害物Ｏに衝突する前に、上側接触型センサ29がこの障害物Ｏに衝突する。このため、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれへの障害物Ｏの衝突を防止できるから、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれを保護できる。
【００６１】なお、上記第２の実施の形態では、掃除機本体12の上側に接触型センサである上側接触型センサ29を取り付け、掃除機本体12の下側に被接触型センサである赤外線センサ31を取り付けたが、この掃除機本体12の上側に被接触型センサを取り付け、この掃除機本体12の下側に接触型センサを取り付けても上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】また、掃除機本体12のケース体14の前面下側に赤外線センサ31や段差用赤外線センサ32を取り付けたが、撮影される画像にて障害物Ｏを検知する画像センサなどの非接触型センサであってもよい。
【００６３】さらに、図５および図６に示すように、掃除機本体12のケース体14の上端から下端に亘った大きさの検知手段である接触片33を、ケース体14の前面に取り付けても、掃除機本体12のケース体14の上端のみが衝突する障害物Ｏや、このケース体14の下端のみが衝突する障害物Ｏのいずれをも接触片33の可動にてスイッチ34により検知する第１の検知手段である接続型センサとしての接触型圧力センサ35で検知できる。
【００６４】
【発明の効果】請求項１記載の自立移動装置によれば、第１の検知手段で本体の上部に対応する障害物を検知するとともに、第２の検知手段で第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知するから、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて移動手段を制御手段で制御すれば、本体を床面上で適切に自立移動できるので、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物をも検知して適切に移動手段を制御できる。
【００６５】請求項２記載の自立移動装置によれば、請求項１記載の自立移動装置の効果に加え、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方を、接触にて障害物を検知する接触型センサとし、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方を、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサとすれば、非接触型センサでは検知できない突然出現する障害物を接触型センサで瞬時に検知できるから、制御手段にて適切に移動手段を制御できる。
【００６６】請求項３記載の自立移動装置によれば、請求項２記載の自立移動装置の効果に加え、非接触型センサよりも本体から外側に突出させて接触型センサを設ければ、非接触型センサが障害物に衝突する前に接触型センサがこの障害物に衝突するので、この非接触型センサへの障害物の衝突を防止でき、この非接触型センサを保護できる。
【００６７】請求項４記載の自立移動装置によれば、移動手段によって本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物が第２の検知手段にて検知されず、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物が第１の検知手段にて検知された状態では、制御手段が移動手段を制御して本体に障害物を乗り越えさせるから、これら第１の検知手段および第２の検知手段で移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知できるので、制御手段にて適切に移動手段を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掃除装置の第１の実施の形態を示す説明正面図である。
【図２】同上掃除装置を示す説明断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す説明正面図である。
【図４】同上掃除装置の掃除状態を示す説明側面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す説明正面図である。
【図６】同上掃除装置を示す説明側面図である。
【図７】従来の掃除装置を示す説明正面図である。
【図８】同上掃除装置の掃除状態を示す説明側面図である。
【符号の説明】
11 自立移動装置としての掃除装置
12 掃除機本体
15 移動手段としての走行輪
26a 第１の検知手段としての接触型センサである上側スイッチ
26b 第２の検知手段としての下側スイッチ
27 制御手段としての制御回路
31 第２の検知手段としての非接触型センサである赤外線センサ
32 第１の検知手段としての段差用赤外線センサ
Ｏ 障害物
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、障害物を検知しながら自立移動する自立移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自立移動装置である掃除装置としては、図７および図８に示す構成が知られており、この図７および図８に示す自走装置１は、軸方向を鉛直方向に有する略円柱状の本体２を備えている。この本体２の底面部の両側域には、この本体２を移動可能、すなわち走行可能にする移動手段としての対をなす走行輪３が回転可能に取り付けられている。さらに、これら走行輪３よりこれら走行輪３による走行方向に対して後側である本体２の底面部には、水平方向に向けて旋回可能な旋回輪４が回転可能に取り付けられている。
【０００３】また、本体２の外周面における前側下方には、所定距離離れた障害物Ｈを検知する非接触型センサとしての赤外線センサ５が複数、たとえば５個取り付けられている。これら赤外線センサ５は、本体２の外周面の水平方向に沿った周方向に向けて間隙を介して配設されている。また、これら赤外線センサ５それぞれは、本体２の外周面における径方向に向けて取り付けられている。
【０００４】さらに、本体２内には、各赤外線センサ５にて障害物への衝突を検知しながら走行輪３の回転駆動を制御して障害物への衝突を回避して本体２を自立移動させる制御手段としての図示しない制御回路が配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７および図８に示す自走装置１では、本体２の下部外周面に各赤外線センサ５が設けられているのみであるため、本体２を移動させるための障害物Ｈの検知としては充分なものではない。例えば、図８に示すように、この本体２の上部位置のみに対応する障害物Ｈをこれら赤外線センサ５では検知できないという問題がある。
【０００６】また、赤外線センサ５等の所定距離離れた障害物を検知する非接触型のセンサでは、移動してきた人や物など本体２の前方に突然出現する障害物Ｈを瞬時に検知することが困難であることから、本体２と障害物Ｈとが衝突した状態でも走行輪３が駆動され続けるなど適切な制御が行われないという問題もある。
【０００７】さらに、室内の敷居などの障害物が低くて走行輪３の駆動により本体２が乗り越え可能な場合であっても、障害物としか検知できずに走行輪３の駆動を停止してしまい、走行輪３の適切な制御ができないという問題もある。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたもので、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物も検知して適切な移動手段の制御が可能な自走移動装置を提供することを第１の目的とし、突然出現する障害物を瞬時に検知して適切な移動手段の制御が可能な自立移動装置を提供することを第２の目的とし、また、移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知して適切な移動手段の制御が可能な自立移動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の自立移動装置は、本体と、この本体に設けられ前記本体を床面上で移動させる移動手段と、前記本体に設けられこの本体の上部に対応する障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて前記移動手段を制御することにより前記本体を自立移動させる制御手段とを具備しているものである。
【００１０】そして、本体に設けた第１の検知手段により本体の上部に対応する障害物を検知するとともに、本体に設けた第２の検知手段により第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する。このため、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて移動手段を制御手段で制御することにより、本体を床面上で適切に自立移動させることが可能となるから、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物をも検知して適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１１】第１の目的に加えて第２の目的を達成するために、請求項２記載の自立移動装置は、請求項１記載の自立移動装置において、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方は、接触にて障害物を検知する接触型センサであり、前記第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方は、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサであるものである。
【００１２】そして、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方を、接触にて障害物を検知する接触型センサとし、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方を、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサとすることにより、非接触型センサでは検知できない突然出現する障害物を接触型センサで瞬時に検知できるから、制御手段による適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１３】さらに、請求項３記載の自立移動装置は、請求項２記載の自立移動装置において、接触型センサは、非接触型センサよりも本体から外側に突出して設けられているものである。
【００１４】そして、非接触型センサよりも本体から外側に突出させて接触型センサを設ければ、非接触型センサが障害物に衝突する前に接触型センサがこの障害物に衝突するので、この非接触型センサへの障害物の衝突が防止されて、この非接触型センサが保護される。
【００１５】上記第３の目的を達成するために、請求項４記載の自立移動装置は、本体と、この本体に設けられ前記本体を床面状で移動させる移動手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段にて障害物を検知し前記第２の検知手段にて障害物が検知されない状態では前記移動手段を制御することにより前記本体に障害物を乗り越えさせる制御手段とを具備しているものである。
【００１６】そして、本体に設けた第２の検知手段により、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物が検知されず、かつ本体に設けた第１の検知手段により、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知した状態では、制御手段が移動手段を制御して本体に障害物を乗り越えさせる。このため、これら第１の検知手段および第２の検知手段により、移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知できるから、制御手段にて適切な移動手段の制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の掃除装置の第１の実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１８】図１および図２において、11は自立移動装置としての自走装置である掃除装置で、この掃除装置11は、工場内や住居内などの被掃除面としての床面上を自立走行可能な掃除機本体12を有している。この掃除機本体12は、略円形平板状の底板部13の外周縁に、上端が閉塞された円筒状のケース体14の下端縁を嵌合させて構成されている。この結果、この掃除機本体12は、鉛直方向に軸方向を有する円柱状に形成されている。
【００１９】また、底板部13における掃除機本体12の走行方向に対する両側域には、この掃除機本体12を被掃除面としての床面上で移動、すなわち走行させる移動手段としての走行輪15が回転自在に取り付けられている。これら走行輪15は、底板部13における掃除機本体12の走行方向に対する両側域に開口された細長略矩形状の嵌込孔16に嵌め込まれて、これら走行輪15における一部の外周縁が掃除機本体12内からこの掃除機本体12の下側へと突出している。
【００２０】さらに、これら走行輪15それぞれの内側である底板部13上には、これら走行輪15の回転駆動を制御する図示しない車輪駆動制御手段がそれぞれ取り付けられている。この車輪駆動制御手段は、磁気クラッチや電動機などにて構成されている。また、底板部13の裏面における掃除機本体12の走行方向に対する後側には、この底板部13の面方向、すなわち水平方向に沿って旋回する旋回輪17が回転自在に取り付けられている。この旋回輪17は、走行輪15間における中間域の後方に取り付けられている。
【００２１】一方、掃除機本体12内である底板部13の中心部には、床面に対向して開口された細長矩形状の本体吸込口21が開口されている。この本体吸込口21は走行輪15の間であるとともに、掃除機本体12の走行方向に直角に交わる方向であるこの掃除機本体12の径方向に沿った長手方向を有している。そして、この本体吸込口21の内側は、掃除機本体12のケース体14の後方から着脱可能に取り付けられた集塵部としての集塵ケース22に連結管19により気密に連通して接続されている。この集塵ケース22は、吸気した吸気風に漂う塵埃を集塵する。
【００２２】さらに、この集塵ケース22の上側である掃除機本体12内には、本体吸込口21から塵埃とともに吸気風を吸い込ませる吸塵手段としての電動送風機23が取り付けられている。この電動送風機23は、集塵ケース22の上端に気密に接続されている。
【００２３】そして、図１および図２に示すように、掃除機本体12のケース体14の外周面における前側の上方には、この掃除機本体12の上部に対応する障害物、すなわちこの掃除機本体12の上部が衝突する高さ位置の障害物を検知する第１の検知手段としての上側バンパ24が配設されている。また、ケース体14の外周面における前側の下方には、上側バンパ24よりも低い位置の障害物である、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段としての接触型センサである下側バンパ25が配設されている。これら上側バンパ24および下側バンパ25は、ケース体14における高さ方向、すなわち上下方向に向けて並べられている。
【００２４】ここで、上側バンパ24の上部は、設計時に掃除機本体12の上部より高い位置に予め設定されている。また、この下側バンパ25の下端は、掃除装置11の性能上、一般的に乗り越えることができないと設計時に思われる高さより高い位置に予め設定されて取り付けられている。
【００２５】さらに、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、障害物に衝突した際に、この障害物への衝突で掃除機本体12の中心方向へと可動する。また、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、矩形平板状の板体の幅方向を凹弧状に湾曲させた円弧面状に形成されており、長手方向を鉛直方向に向けた状態でケース体14の前側の上側半分および下側半分それぞれを覆っている。さらに、これら上側バンパ24および下側バンパ25は、これら上側バンパ24および下側バンパ25それぞれをケース体14の前面に取り付けた状態で、このケース体14の上端から下端に亘ってこのケース体14を覆う。
【００２６】また、上側バンパ24の裏面とケース体14との間には、この上側バンパ24の可動にてオンする第１の検知手段としての接触型センサである上側スイッチ26aが取り付けられている。さらに、下側バンパ25の裏面とケース体14との間には、この下側バンパ25の可動にてオンする第２の検知手段としての接触型センサである下側スイッチ26bが取り付けられている。
【００２７】ここで、上側バンパ24と上側スイッチ26aとにより上側接触型圧力センサ29が構成されるとともに、下側バンパ25と下側スイッチ26bとにより下側接触型圧力センサ30が構成される。
【００２８】そして、これら上側スイッチ26aおよび下側スイッチ26bは、上側バンパ24および下側バンパ25への接触にて障害物を検知する。また、これら上側スイッチ26aおよび下側スイッチ26bは、上側バンパ24および下側バンパ25による障害物への衝突を、これら上側バンパ24および下側バンパ25との接触から検知する。
【００２９】一方、図２に示すように、集塵ケース22より前側である掃除機本体12内には、上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30の検知に応じて、車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御することにより、掃除機本体12を自立走行させる制御手段としての制御回路27が取り付けられている。この制御回路27は、本体吸込口21より後側の底板部13上に取り付けられている。さらに、この制御回路27は、電動送風機23に接続されて、この電動送風機23の駆動状態を制御する。
【００３０】また、この制御回路27は、上側接触型圧力センサ29による障害物への衝突の検知で、走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物への衝突を回避する。さらに、この制御回路27は、下側接触型圧力センサ30による障害物への衝突の検知で、走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物への衝突を回避する。
【００３１】一方、集塵ケース22の下側である掃除機本体12内には、制御回路27に電力を供給して、この制御回路27による制御に従って電動送風機23および走行輪15の回転を駆動させる電源部としての蓄電池である電池体、すなわち電池パック28が着脱可能に取り付けられている。この電池パック28は、充電式であり、掃除機本体12の底板部13の底面側から着脱可能に嵌挿されている。また、この電池パック28は、複数、例えば１０本の略円柱状の図示しない二次電池を直列に接続させて構成された組み電池である。
【００３２】次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００３３】まず、掃除機本体12が工場内や住居内などを走行するための走行経路や掃除する領域の間取り、家具の配置、走行する時刻や走行する時間間隔などの自立走行条件や電動送風機23による掃除条件などのデータを制御回路27に入力しておく。
【００３４】そして、予め設定した時刻となると、掃除機本体12の制御回路27に予め設定した自立走行条件や掃除条件などのデータに基づいて、走行輪15および電動送風機23が適宜駆動される。
【００３５】ここで、走行輪15は、制御回路27による車輪駆動制御手段を介した制御により回転駆動されて、掃除機本体12を床面の略全域において走行させる。
【００３６】このとき、制御回路27は、電動送風機23に供給する電力を制御して、本体吸込口21から吸気風とともに床面上の塵埃を吸い込む。
【００３７】また、走行および吸塵にて電池パック28の電荷の残量が少なくなると、制御回路27により車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を適宜制御して図示しない充電器まで走行させ、この充電器にて充電する。
【００３８】さらに、全領域を走行して掃除が終了した場合には、制御回路27により電動送風機23の駆動を停止させるとともに、車輪駆動制御手段を介して走行輪15を適宜制御して充電器まで走行させて充電する。
【００３９】ここで、掃除中に、掃除機本体12の上側バンパ24が障害物に衝突して上側スイッチ26aにて障害物の衝突を検知した場合には、この障害物により掃除機本体12が通過できない隙間が存在するものとして制御回路27が認識して、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、この障害物を回避させる。
【００４０】さらに、掃除機本体12の下側バンパ25が障害物に衝突して下側スイッチ26bにて障害物の衝突を検知した場合には、この障害物を走行輪15にて乗り越えることができないものとして制御回路27が認識して、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、この障害物を回避させる。
【００４１】上述したように、上記第１の実施の形態によれば、掃除機本体12が通過できない隙間などにてこの隙間の下端が上側バンパ24に接触した場合には、この上側バンパ24の可動により上側スイッチ26aを介して制御回路27が障害物への衝突を検知し、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物を回避する。
【００４２】また、掃除機本体12が走行輪15にて乗り越えることができない高さ、すなわち乗り越えることにより掃除機本体12が転倒するおそれがある高さの敷居などの障害物が下側バンパ25に接触した場合には、この下側バンパ25の可動により下側スイッチ26bを介して制御回路27が障害物への衝突を検知し、この制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物を回避する。
【００４３】このため、上側接触型圧力センサ29では検知できない掃除機本体12が乗り越えられない障害物を下側接触型圧力センサ30で検知できるとともに、この下側接触型圧力センサ30では検知できない掃除機本体12の上端のみが衝突する障害物を上側接触型圧力センサ29で検知できる。
【００４４】よって、制御回路27による車輪駆動制御手段を介した走行輪15の回転駆動の制御にて、掃除機本体12の高さを制御回路27にて確認できるとともに、掃除機本体12が入り込めない隙間などの障害物への衝突や、この掃除機本体12が走行輪15にて乗り越えられない障害物を乗り越えることにより生じるこの掃除機本体12の転倒などをより的確に防止できるので、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30により障害物をより的確に回避できるから、制御回路27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００４５】さらに、障害物への衝突を感知するセンサすべてを接触型センサである上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30にしたことにより、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30の構成が簡略であるから、これら上側接触型圧力センサ29および下側接触型圧力センサ30すべてを赤外線センサにした場合に比べ、製造コストが削減できるので、掃除装置11の製造性を向上できる。
【００４６】次に、本発明の第２の実施の形態の構成を図３および図４を参照して説明する。
【００４７】この図３および図４に示す掃除装置11は、基本的には図１および図２に示す掃除装置11の構成と同様であるが、掃除機本体12のケース体14の前面下側に、第２の検知手段としての非接触型センサである複数、例えば５個の赤外線センサ31が取り付けられている。
【００４８】そして、これら各赤外線センサ31は、予め設定した掃除機本体12にて乗り越えることができない段差の高さよりも若干高い位置、すなわち掃除機本体12にて乗り越え可能な障害物の高さより高い位置に取り付けられている。この結果、これら各赤外線センサ31は、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物Ｏを検知する。
【００４９】また、これら各赤外線センサ31は、照射した赤外線の反射にて所定距離離れた障害物Ｏの存在を検知する。さらに、これら赤外線センサ31は、ケース体14の前面下方に周方向に沿って離間されて直線的に配設されており、このケース体14の外周面における径方向に向けてそれぞれ取り付けられている。
【００５０】ここで、上側接触型圧力センサ29の上側バンパ24は、赤外線センサ31より上側であるケース体14の前側上側の略全域を覆っており、各赤外線センサ31よりも掃除機本体12の外側面から外側に突出して設けられている。
【００５１】また、ケース体14の前面中央に配設された赤外線センサ31の下側には、走行輪15によって掃除機本体12が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物Ｏを検知する第１の検知手段としての非接触センサである段差用赤外線センサ32が取り付けられている。この段差用赤外線センサ32は、照射した赤外線の反射にて所定距離離れた障害物Ｏの存在を検知し、ケース体14の外周面における径方向に向けて取り付けられている。また、この段差用赤外線センサ32は、掃除機本体12にて乗り越えることができる段差の高さよりも若干低い位置に取り付けられている。
【００５２】さらに、この段差用赤外線センサ32は、制御回路27にて制御されており、この制御回路27は、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏへの衝突を検知しながら、車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御して、掃除機本体12を自立走行させる。また、この制御回路27は、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれによる障害物Ｏの検知により、掃除機本体12にて乗り越えることができない高さの段差などの障害物Ｏであると認識して、この障害物Ｏへの衝突を回避させる。さらに、この制御回路27は、段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏを検知し、赤外線センサ31にて障害物Ｏが検知されない状態では、掃除機本体12にて乗り越えることができる高さの段差などの障害物Ｏであると認識して、走行輪15を制御することにより、掃除機本体12にこの障害物Ｏを乗り越えさせる。
【００５３】この結果、図３および図４に示す掃除装置11は、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31にて掃除機本体12の障害物Ｏへの衝突を検知できるから、図１および図２に示す掃除装置11と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】さらに、掃除機本体12のケース体14の前面上側を接触型センサである上側接触型圧力センサ29とし、このケース体14の前面下側を非接触型センサである赤外線センサ31としたことにより、これら赤外線センサ31では検知できない突然出現する人や物などの障害物Ｏへの衝突を上側接触型圧力センサ29で瞬時に検知できるから、制御手段27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００５５】また、所定距離に位置する障害物Ｏの赤外線センサ31による検知で、掃除機本体12を障害物Ｏに衝突させることなく掃除機本体12を制御回路27にて自立移動させることができるから、制御回路27による障害物Ｏの回避をより的確にできる。よって、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31を併用したことにより、遠近両方の障害物Ｏを検知できる。
【００５６】そして、赤外線センサ31により掃除機本体12が乗り越えられない障害物Ｏを検知するとともに、段差用赤外線センサ32により掃除機本体12が乗り越えられる障害物Ｏを検知した場合には、制御回路27が車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物Ｏを回避する。
【００５７】さらに、赤外線センサ31にて障害物Ｏを検知せず、段差用赤外線センサ32にて障害物Ｏを検知した場合には、この障害物Ｏを制御回路27が掃除機本体12で乗り越えることができる障害物Ｏと検知して、この制御回路27にて車輪駆動制御手段を介して走行輪15の回転駆動を制御してこの障害物Ｏを乗り越えさせる。
【００５８】このため、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32により掃除機本体12にて乗り越え可能な高さの障害物Ｏであるか否かをより的確に検知できるので、乗り越えられない高さの障害物Ｏを乗り越えることにより生じる掃除機本体12の転倒などをより的確に防止できる。このため、障害物Ｏの回避をより的確にできるから、制御回路27にて適切に走行輪15を制御できる。
【００５９】さらに、接触型センサである上側接触型圧力センサ29は、発光させた赤外線を障害物Ｏに反射させることによりこの障害物Ｏの存在を検知する構成である非接触型センサとしての赤外線センサ31よりも、障害物Ｏへの衝突をより短時間、すなわち少ないタイムラグで検知できるから、障害物Ｏに衝突した掃除機本体12を制御回路27にてより迅速に制御できる。この結果、上側接触型圧力センサ29および赤外線センサ31を併用することにより、制御回路27にて掃除機本体12をより円滑に自立走行できる。
【００６０】また、赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれよりも上側接触型圧力センサ29を掃除機本体12の外側面から外側に向けて突出させたことにより、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32のいずれかが障害物Ｏに衝突する前に、上側接触型センサ29がこの障害物Ｏに衝突する。このため、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれへの障害物Ｏの衝突を防止できるから、これら赤外線センサ31および段差用赤外線センサ32それぞれを保護できる。
【００６１】なお、上記第２の実施の形態では、掃除機本体12の上側に接触型センサである上側接触型センサ29を取り付け、掃除機本体12の下側に被接触型センサである赤外線センサ31を取り付けたが、この掃除機本体12の上側に被接触型センサを取り付け、この掃除機本体12の下側に接触型センサを取り付けても上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】また、掃除機本体12のケース体14の前面下側に赤外線センサ31や段差用赤外線センサ32を取り付けたが、撮影される画像にて障害物Ｏを検知する画像センサなどの非接触型センサであってもよい。
【００６３】さらに、図５および図６に示すように、掃除機本体12のケース体14の上端から下端に亘った大きさの検知手段である接触片33を、ケース体14の前面に取り付けても、掃除機本体12のケース体14の上端のみが衝突する障害物Ｏや、このケース体14の下端のみが衝突する障害物Ｏのいずれをも接触片33の可動にてスイッチ34により検知する第１の検知手段である接続型センサとしての接触型圧力センサ35で検知できる。
【００６４】
【発明の効果】請求項１記載の自立移動装置によれば、第１の検知手段で本体の上部に対応する障害物を検知するとともに、第２の検知手段で第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知するから、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて移動手段を制御手段で制御すれば、本体を床面上で適切に自立移動できるので、本体の下部に対応する障害物だけでなく上部に対応する障害物をも検知して適切に移動手段を制御できる。
【００６５】請求項２記載の自立移動装置によれば、請求項１記載の自立移動装置の効果に加え、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方を、接触にて障害物を検知する接触型センサとし、第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方を、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサとすれば、非接触型センサでは検知できない突然出現する障害物を接触型センサで瞬時に検知できるから、制御手段にて適切に移動手段を制御できる。
【００６６】請求項３記載の自立移動装置によれば、請求項２記載の自立移動装置の効果に加え、非接触型センサよりも本体から外側に突出させて接触型センサを設ければ、非接触型センサが障害物に衝突する前に接触型センサがこの障害物に衝突するので、この非接触型センサへの障害物の衝突を防止でき、この非接触型センサを保護できる。
【００６７】請求項４記載の自立移動装置によれば、移動手段によって本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物が第２の検知手段にて検知されず、移動手段によってこの本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物が第１の検知手段にて検知された状態では、制御手段が移動手段を制御して本体に障害物を乗り越えさせるから、これら第１の検知手段および第２の検知手段で移動手段によって乗り越え可能な障害物か否かを検知できるので、制御手段にて適切に移動手段を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掃除装置の第１の実施の形態を示す説明正面図である。
【図２】同上掃除装置を示す説明断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す説明正面図である。
【図４】同上掃除装置の掃除状態を示す説明側面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す説明正面図である。
【図６】同上掃除装置を示す説明側面図である。
【図７】従来の掃除装置を示す説明正面図である。
【図８】同上掃除装置の掃除状態を示す説明側面図である。
【符号の説明】
11 自立移動装置としての掃除装置
12 掃除機本体
15 移動手段としての走行輪
26a 第１の検知手段としての接触型センサである上側スイッチ
26b 第２の検知手段としての下側スイッチ
27 制御手段としての制御回路
31 第２の検知手段としての非接触型センサである赤外線センサ
32 第１の検知手段としての段差用赤外線センサ
Ｏ 障害物
【特許請求の範囲】
【請求項１】 本体と、この本体に設けられ前記本体を床面上で移動させる移動手段と、前記本体に設けられこの本体の上部に対応する障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて前記移動手段を制御することにより前記本体を自立移動させる制御手段とを具備していることを特徴とした自立移動装置。
【請求項２】 第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方は、接触にて障害物を検知する接触型センサであり、前記第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方は、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサであることを特徴とした請求項１記載の自立移動装置。
【請求項３】 接触型センサは、非接触型センサよりも本体から外側に突出して設けられていることを特徴とした請求項２記載の自立移動装置。
【請求項４】 本体と、この本体に設けられ前記本体を床面状で移動させる移動手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段にて障害物を検知し前記第２の検知手段にて障害物が検知されない状態では前記移動手段を制御することにより前記本体に障害物を乗り越えさせる制御手段とを具備していることを特徴とした自立移動装置。
【請求項１】 本体と、この本体に設けられ前記本体を床面上で移動させる移動手段と、前記本体に設けられこの本体の上部に対応する障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記第１の検知手段よりも低い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、これら第１の検知手段および第２の検知手段の検知に応じて前記移動手段を制御することにより前記本体を自立移動させる制御手段とを具備していることを特徴とした自立移動装置。
【請求項２】 第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか一方は、接触にて障害物を検知する接触型センサであり、前記第１の検知手段および第２の検知手段のいずれか他方は、所定距離離れた障害物の存在を検知する非接触型センサであることを特徴とした請求項１記載の自立移動装置。
【請求項３】 接触型センサは、非接触型センサよりも本体から外側に突出して設けられていることを特徴とした請求項２記載の自立移動装置。
【請求項４】 本体と、この本体に設けられ前記本体を床面状で移動させる移動手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより低い位置の障害物を検知する第１の検知手段と、前記本体に設けられ前記移動手段によって前記本体が乗り越え可能な高さより高い位置の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段にて障害物を検知し前記第２の検知手段にて障害物が検知されない状態では前記移動手段を制御することにより前記本体に障害物を乗り越えさせる制御手段とを具備していることを特徴とした自立移動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００３−５０６３３（Ｐ２００３−５０６３３Ａ）
【公開日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２４１０６１（Ｐ２００１−２４１０６１）
【出願日】平成１３年８月８日（２００１．８．８）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年８月８日（２００１．８．８）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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