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JP2007122327A - Self-propelled vacuum cleaner - Google Patents

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Publication number
JP2007122327A
JP2007122327A JP2005312462A JP2005312462A JP2007122327A JP 2007122327 A JP2007122327 A JP 2007122327A JP 2005312462 A JP2005312462 A JP 2005312462A JP 2005312462 A JP2005312462 A JP 2005312462A JP 2007122327 A JP2007122327 A JP 2007122327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
self
distance
sensor
obstacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005312462A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Inui
乾  誠貴
Tomoaki Uenishi
智明 上西
Shiyouzo Ushio
将蔵 牛尾
Chizuyo Matsumoto
千寿代 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2005312462A priority Critical patent/JP2007122327A/en
Publication of JP2007122327A publication Critical patent/JP2007122327A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-propelled vacuum cleaner that can prevent detection errors due to noise with sonic sensors and can be configured inexpensively without expensive dedicated ultrasonic sensors. <P>SOLUTION: The self-propelled vacuum cleaner has a cleaning function and a moving function, has the transmitting and receiving sonic sensors for detecting obstacles, and has a control means for controlling cleaning and movement by detecting distances to the obstacles from transmitting/receiving time differences and avoiding the obstacles. The control means recognizes an obstacle only when the received waveform height value of the sonic sensors is within a predetermined set range depending on distance. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本願発明は、清掃機能と移動機能とを備え、自動的に清掃を行う自走式掃除機に関するものである。   The present invention relates to a self-propelled cleaner that has a cleaning function and a moving function and performs automatic cleaning.

近年、掃除機に移動機能を付加し、マイクロコンピュータと各種センサを搭載した,いわゆる自立誘導型の自走式掃除機が開発され、自動的に部屋全体を走行し掃除する技術が既に知られている(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。   In recent years, a so-called self-propelled self-propelled cleaner, which has a moving function added to a vacuum cleaner and is equipped with a microcomputer and various sensors, has been developed, and a technology for automatically running and cleaning the entire room has already been known. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、掃除終了後に充電するために、自動的に充電装置まで戻る技術が既に知られている(例えば、特許文献1,特許文献3参照)。   Moreover, in order to charge after completion | finish of cleaning, the technique which returns to a charging device automatically is already known (for example, refer patent document 1, patent document 3).

また、対象物との距離を検出するために、超音波を用いて距離を算出する方法が既に確立されている。これは、空気中を伝わる音波速度が以下の式で求められるため、超音波を発信してから、対象物で反射し、その反射波を受信するまでの時間を検出することにより、対象物との往復距離が算出できるものである。
音波速度:V=331.5+0.6T(m/s) T:周囲温度(℃)
そして、自走式掃除機において、壁やその他の障害物との距離を検出する際に、この超音波センサ技術が既に用いられている(例えば、特許文献1,特許文献2,特許文献4等参照)。
In addition, in order to detect the distance to the object, a method for calculating the distance using ultrasonic waves has already been established. This is because the velocity of sound waves traveling in the air can be obtained by the following equation, so by detecting the time from when the ultrasonic wave is transmitted until it is reflected by the object and when the reflected wave is received, Can be calculated.
Sonic velocity: V = 331.5 + 0.6T (m / s) T: Ambient temperature (° C)
And in a self-propelled cleaner, this ultrasonic sensor technology is already used when detecting the distance from a wall or other obstacles (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 4, etc.) reference).

また、過剰なゴミの吸い込みを防止するために、その虞のある状態を圧力センサや電流センサを用いて検出して、LED等を用いたゴミ捨て表示や吸引停止を行う技術が既に知られている(例えば、特許文献5参照)。
特開平7−8428号公報 特開平2−19126号公報 特開平2−209121号公報 特開昭63−311923号公報 特開平3−173521号公報
In addition, in order to prevent excessive suction of dust, there is already known a technique for detecting a state with such a risk using a pressure sensor or a current sensor, and performing a dust disposal display or suction stop using an LED or the like. (For example, see Patent Document 5).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-8428 Japanese Patent Laid-Open No. 2-19126 JP-A-2-209121 JP-A-63-311923 JP-A-3-173521

これら従来の自走式掃除機は、音波式(超音波のものが殆ど)センサにより壁等の障害物の検出を行い、衝突しないよう回避を行うが、同じ周波数の雑音が入った場合は誤検出してしまうことになる。また、汎用の超音波センサのコストは高く、高価な商品にしか搭載できないが、可聴域に近い20kHz程度の音波を使用することにより汎用のブザーやマイクを使用することが可能となり、安価な障害物検出が構成できる。この場合、特に前述の誤検出する音が世の中には多く、手拍子やシーッという声や金属音などがそれにあたる。   These conventional self-propelled vacuum cleaners detect obstacles such as walls with a sonic sensor (mostly ultrasonic ones) to avoid collisions. Will be detected. In addition, the cost of a general-purpose ultrasonic sensor is high and can only be mounted on expensive products. However, it is possible to use a general-purpose buzzer or microphone by using a sound wave of about 20 kHz close to the audible range, which is an inexpensive obstacle. Object detection can be configured. In this case, particularly, there are many sounds that are erroneously detected as described above, and clapping and shouting sounds, metal sounds, and the like are examples.

また、これら従来の自走式掃除機は、掃除が終了し停止する際には、周囲の状況に関係なく停止する。この場合、近傍に高温発生源、例えばストーブや石油ファンヒータの温風吹出口などがある場所に停止した場合は、本体ケースの変形や破損、ひどい場合には火災に至る虞がある。また、家具等の入り組んだ場所に停止して、どこにあるか使用者が見つけにくいなどの問題が生じる。   These conventional self-propelled vacuum cleaners stop regardless of the surrounding conditions when cleaning is completed and stopped. In this case, there is a risk that a main body case may be deformed or damaged, or a fire may occur if it stops in a location where there is a high temperature source such as a stove or a hot air outlet of an oil fan heater in the vicinity. In addition, there is a problem in that it is difficult for the user to find where the furniture is located because it stops at a complicated place such as furniture.

また、これら従来の自走式掃除機はバッテリ式であり、当然充電が必要である。バッテリ容量については大きい方が運転時間も長く、また何回か掃除可能である。但し、それに伴い重量も重く、サイズも大きくなり、価格も高くなる。よって、実際には一日に一度使用するとした場合、一回分掃除できれば十分であり、掃除が終われば充電開始して明日掃除するまでに充電完了できれば効率的である。その場合、バッテリ容量は掃除対象の部屋を掃除できる程度であり、昨日掃除をし、そのまま充電せずに今日運転した場合はバッテリ残量は元々の容量から昨日消費した残りしかなく、掃除対象部屋を運転するには足りないことになり、部屋の掃除が中途半端になってしまう。   Moreover, these conventional self-propelled cleaners are battery-powered and need to be charged. The larger the battery capacity, the longer the operation time, and the more it can be cleaned several times. However, this increases the weight, the size, and the price. Therefore, when it is actually used once a day, it is sufficient if it can be cleaned once, and when cleaning is completed, it is efficient if charging can be completed by starting charging and cleaning tomorrow. In that case, the battery capacity is enough to clean the room to be cleaned, and if you cleaned today yesterday and you run it today without charging it, the remaining battery capacity is only the remaining consumed yesterday from the original capacity, It ’s not enough to drive, and cleaning the room is halfway.

また、これら従来の自走式掃除機は掃除する部屋全体を一様に掃除しているが、清掃機能の能力を一様に高くすればバッテリ容量を大きくしなければならず、逆に一様に低くすればバッテリ容量は小さくて済むが掃除不十分な箇所が生じる。従って、効率的な掃除を行うことができず、バッテリ容量の最適化も図れない。   In addition, these conventional self-propelled vacuum cleaners uniformly clean the entire room to be cleaned, but if the capacity of the cleaning function is increased uniformly, the battery capacity must be increased, and conversely If it is made lower, the battery capacity can be reduced, but there are places where the cleaning is insufficient. Therefore, efficient cleaning cannot be performed, and the battery capacity cannot be optimized.

また、従来技術では、自動充電のために、特許文献1に示されているように自動電源充電手段(充電ステーション)に設けられて超音波を常時放射する超音波発振器を用いたり、特許文献3に示されているようにジャイロを用いて方向指示を行う慣性航法手段や無人搬送車に多く見られる反射テープによる光学式誘導手段を用いていた。すなわち、距離検出のために設けている音波式センサ(超音波センサ)を用いて、距離を検出しながら充電装置の場所を特定し、自動でその場所まで戻って充電することができなかった。   Further, in the prior art, for automatic charging, as shown in Patent Document 1, an ultrasonic oscillator that is provided in an automatic power supply charging means (charging station) and constantly emits ultrasonic waves is used, or Patent Document 3 As shown in Fig. 1, the inertial navigation means for directing the direction using a gyro and the optical guidance means using a reflective tape often found in automatic guided vehicles are used. That is, using a sonic sensor (ultrasonic sensor) provided for distance detection, the location of the charging device is specified while detecting the distance, and it is not possible to automatically return to that location for charging.

さらに、掃除終了後自動充電する際、バッテリ残量が少ない場合、充電装置に戻るまでにバッテリがなくなり、途中で停止してしまうことがあった。   Furthermore, when charging automatically after cleaning is completed, if the remaining battery level is low, the battery runs out before returning to the charging device and may stop halfway.

また、従来技術では、掃除する部屋の中で、掃除させたくない領域や、より重点的に掃除させたい領域を特定できず、走行制御に反映させることができなかった。   Further, in the prior art, it is not possible to specify a region that is not desired to be cleaned or a region that is desired to be cleaned more heavily in the room to be cleaned, and cannot be reflected in travel control.

また、異なる使用環境における音波速度を正確に算出できないため、距離検出精度の向上が望まれていた。   In addition, since it is not possible to accurately calculate the velocity of sound waves in different usage environments, an improvement in distance detection accuracy has been desired.

また、過剰なゴミの吸い込みを防止する制御には圧力センサや電流センサを用いたものが多く、ゴミの種類によっては吸込モータの過速状態を正確に検出することができなかった。   In addition, many controls using a pressure sensor and a current sensor are used to prevent excessive dust suction, and depending on the type of dust, the overspeed state of the suction motor cannot be accurately detected.

そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、音波式センサを用いても雑音による誤検出を防ぐことができ、また、高価な専用の超音波センサを使用せずに安価に構成できる自走式掃除機を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and even if a sonic sensor is used, erroneous detection due to noise can be prevented, and an expensive dedicated ultrasonic sensor is not used. Another object of the present invention is to provide a self-propelled vacuum cleaner that can be configured at low cost.

また、通常、塵や埃などは部屋の壁際などの隅に溜まることが多い点に着目して、塵や埃の溜まりやすい壁際等においてのみ、清掃機能の能力を大きくすることにより効率的な掃除を行うことができ、バッテリ容量の最適化を図ることもできる自走式掃除機を提供することを目的とするものである。   Also, paying attention to the fact that dust and dust often accumulate in the corners of the walls of the room, etc., and effective cleaning by increasing the capacity of the cleaning function only at the walls and the like where dust and dirt tend to accumulate. It is an object of the present invention to provide a self-propelled cleaner that can perform the operation and can optimize the battery capacity.

また、掃除が終了し停止する際には、近傍に高温発生源等がある場所には停止せずに本体ケースの変形や破損等を防ぐことができ、また、家具等が入り組んだ場所には停止せず使用者が見つけやすい自走式掃除機を提供することを目的とするものである。   In addition, when cleaning is finished and stopped, it is possible to prevent deformation or breakage of the main body case without stopping in places where high temperature sources are nearby, and in places where furniture is complicated The object is to provide a self-propelled cleaner that is easy to find for the user without stopping.

また、充電せずに運転しようとした場合に、部屋の掃除が中途半端になってしまうことがないよう注意喚起する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ものである。   It is another object of the present invention to provide a self-propelled vacuum cleaner that can alert a user to prevent the room from becoming halfway when the user tries to drive without charging.

また、音波式センサを用いて効率的に自動充電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ものである。   Another object of the present invention is to provide a self-propelled cleaner that can efficiently perform automatic charging using a sonic sensor.

さらに、どのようなバッテリ残量の場合でも、確実に自動充電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ものである。   It is another object of the present invention to provide a self-propelled cleaner that can reliably perform automatic charging regardless of the remaining amount of battery.

また、掃除する部屋全体の中でも、掃除させたくない領域や、より重点的に掃除させたい領域を設定することができ、掃除効率を向上する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ものである。   It is another object of the present invention to provide a self-propelled vacuum cleaner that can set an area that is not desired to be cleaned or an area that is more importantly cleaned, and can improve cleaning efficiency. It is what.

また、壁等の障害物との距離検出精度が向上した自走式掃除機を提供することを目的とするものである。   It is another object of the present invention to provide a self-propelled cleaner with improved distance detection accuracy with respect to obstacles such as walls.

また、ゴミの種類に関係なく、吸込モータの過速状態を正確に検出でき、掃除機の性能劣化を防ぐ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ものである。   It is another object of the present invention to provide a self-propelled cleaner that can accurately detect the overspeed state of the suction motor and prevent deterioration of the performance of the cleaner regardless of the type of dust.

上記のような目的を達成するために、本願発明は、清掃機能と移動機能を有すると共に、障害物を検出するための送信及び受信用の音波式センサを有し、その送受信の時間差から障害物までの距離を検出して障害物を回避しながら清掃と移動を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記音波式センサの受信波形波高値が距離に応じて予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention has a cleaning function and a moving function, and has a transmission and reception acoustic wave sensor for detecting an obstacle, and the obstacle from the transmission / reception time difference. Control means for controlling the cleaning and movement while detecting the distance to the obstacle while avoiding obstacles, and the control means has a received waveform peak value of the sonic sensor within a predetermined setting range according to the distance. It is characterized in that it is recognized as an obstacle only in the case of, and is not recognized as an obstacle in other cases.

また、清掃機能と移動機能を有すると共に、障害物を検出するための送信及び受信用の音波式センサを有し、その送受信の時間差から障害物までの距離を検出して障害物を回避しながら清掃と移動を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記音波式センサの受信波形幅が予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないことを特徴とするものである。   In addition to having a cleaning function and a moving function, it has transmission and reception acoustic sensors for detecting obstacles, while detecting the distance to the obstacle from the time difference between transmission and reception while avoiding the obstacle Control means for controlling cleaning and movement is provided, and the control means recognizes an obstacle only when the received waveform width of the sonic sensor is within a predetermined setting range, and does not recognize the obstacle otherwise. It is characterized by.

さらに、前記音波式センサの周波数を20kHz以下にしたことを特徴とするものである。   Furthermore, the frequency of the acoustic wave sensor is 20 kHz or less.

また、前記制御手段は、壁際掃除中には壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことを特徴とするものである。   Further, the control means performs control to increase the capability of the cleaning function during the cleaning by the wall, compared with the cleaning by the time other than the cleaning by the wall.

さらに、前記制御手段は、壁際以外を掃除中に壁やその他の障害物検出により方向転換する時には、壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことを特徴とするものである。   Further, the control means performs control to increase the capability of the cleaning function when the direction is changed by the detection of a wall or other obstacles during cleaning other than the side of the wall than when cleaning other than the side of the wall. is there.

また、前記制御手段は、掃除終了後に停止する際には周囲の状況を前記音波式センサにて検出し、その状況に基づき周囲に何も無い箇所に停止する制御を行うことを特徴とするものである。   In addition, when the control means stops after cleaning, the surrounding state is detected by the sound wave type sensor, and based on the state, control is performed to stop at a place where there is nothing around. It is.

また、前記制御手段は、前回使用後から今回使用時までに掃除機本体内蔵のバッテリを充電していない状態において運転開始操作がなされた時は、充電が必要である旨を報知する制御を行うことを特徴とするものである。   In addition, the control means performs control to notify that charging is necessary when an operation start operation is performed in a state where the battery built in the cleaner body is not charged from the previous use to the current use. It is characterized by this.

また、掃除機本体内蔵のバッテリを充電するための充電装置を有すると共に、当該充電装置に、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する送受信部を備え、前記制御手段は、前記送受信部を用いて前記充電装置を特定して充電装置へ戻る制御を行うことを特徴とするものである。   Moreover, it has a charging device for charging the battery built in the cleaner body, and when the sound wave transmitted from the sonic sensor of the cleaner body is received by the charging device, the transmitter / receiver transmits a sound wave having a frequency different from that. And the control means performs control for specifying the charging device and returning to the charging device using the transmission / reception unit.

さらに、前記送受信部して、発信する周波数の異なるものを複数箇所に備えたことを特徴とするものである。   Further, the transmitter / receiver is provided with a plurality of parts having different frequencies to be transmitted.

また、前記制御手段は、掃除中に前記バッテリの残量を監視すると共に、前記送受信部を用いて前記充電装置との距離を算出し、バッテリ残量で走行可能な距離が充電装置との距離未満とならないうちに充電装置へ戻る制御を行うことを特徴とするものである。   In addition, the control means monitors the remaining amount of the battery during cleaning, calculates a distance from the charging device using the transmission / reception unit, and a distance that can be traveled by the remaining battery amount is a distance from the charging device. Control to return to the charging device is performed before the temperature becomes less than the value.

また、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、前記制御手段は、前記領域設定手段を用いて掃除禁止領域を特定し、その領域への走行を回避する制御を行うことを特徴とするものである。   In addition, when receiving the sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the cleaner body, it includes a region setting means for transmitting a sound wave having a frequency different from that of the sound wave sensor, and the control means specifies the cleaning prohibited region using the region setting means. Then, control is performed to avoid traveling to that region.

一方、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、前記制御手段は、前記領域設定手段を用いて掃除重点領域を特定し、その領域での走行時間を増やす制御を行うことを特徴とするものである。   On the other hand, when receiving the sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the main body of the vacuum cleaner, it comprises a region setting means for transmitting a sound wave of a frequency different from that, and the control means specifies the cleaning priority region using the region setting means. Then, control is performed to increase the travel time in that region.

また、周囲温度を検出する温度センサを備え、前記制御手段は、前記音波式センサを用いて対象物の距離を検出する際に、前記温度センサによって検出される周囲温度を用いて温度補正することを特徴とするものである。   In addition, a temperature sensor for detecting an ambient temperature is provided, and the control unit corrects the temperature using the ambient temperature detected by the temperature sensor when detecting the distance of the object using the acoustic wave sensor. It is characterized by.

また、前記制御手段は、掃除機本体内蔵の吸込モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、ゴミ捨てが必要である旨を報知する制御を行うことを特徴とするものである。   In addition, the control means performs control for detecting an overspeed sound of a suction motor built in the cleaner body using a sound wave type sensor and notifying that it is necessary to dispose of dust.

また、前記制御手段は、掃除機本体内蔵の吸引モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、吸引停止制御を行うことを特徴とするものである。   Further, the control means is characterized by detecting an overspeed sound of a suction motor built in the cleaner body using a sound wave type sensor and performing suction stop control.

本願発明によれば、音波式センサの受信波形波高値が距離に応じて予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないように制御することにより、音波式センサを用いても、手拍子やシーッという声や金属音などの雑音による誤検出を防ぐことができる。   According to the present invention, by controlling the received waveform peak value of the sonic sensor to be recognized as an obstacle only when it is within a predetermined setting range according to the distance, and other than that it is not recognized as an obstacle. Even if a sound wave type sensor is used, it is possible to prevent erroneous detection due to noise such as clapping, humming and metal sounds.

また、音波式センサの受信波形幅が予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないように制御することによっても、上記と同様な効果が得られる。   Also, the same effect as described above can be obtained by controlling the sound wave sensor so that it is recognized as an obstacle only when the received waveform width is within a predetermined setting range and not otherwise recognized as an obstacle. .

さらに、音波式センサの周波数を20kHz以下にすることにより、高価な専用の超音波センサを使用せずに安価に構成できる。   Furthermore, by setting the frequency of the sonic sensor to 20 kHz or less, it can be configured at low cost without using an expensive dedicated ultrasonic sensor.

また、壁際掃除中には壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことにより、塵や埃の溜まりやすい壁際においてのみ、吸込力を大きくしたり、回転ブラシの回転数を大きくして清掃能力を大きくすることで、効率的な掃除を行うことができ、バッテリ容量の最適化を図ることもできる。   In addition, during cleaning near the wall, control is performed to increase the capacity of the cleaning function compared to when cleaning outside the wall, so that the suction force can be increased or the rotational speed of the rotating brush can be increased only at the wall where dust and dirt accumulate easily. By increasing the cleaning capacity and increasing the cleaning capacity, efficient cleaning can be performed and the battery capacity can be optimized.

さらに、壁際以外を掃除中に壁やその他の障害物検出により方向転換する時には、壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことで、より効率的な掃除を行うことができる。   In addition, when changing the direction by detecting walls and other obstacles while cleaning other than the wall, it is possible to perform more efficient cleaning by performing control to increase the capability of the cleaning function than when cleaning other than the wall. it can.

また、掃除終了後に停止する際には周囲の状況を音波式センサにて検出し、その状況に基づき周囲に何も無い箇所に停止することにより、掃除が終了し停止する際には近傍に何も無い場所に停止するので、近傍に高温発生源、例えばストーブや石油ファンヒータの温風吹出口などのがある場所に停止して、ケースの変形や破損、ひどい場合には火災に至る虞がなくなり、また、家具等が入り組んだ場所に停止せず、周囲に何も無い広い場所に停止するので使用者が見つけやすくなる。   In addition, when stopping after cleaning, the surrounding situation is detected by a sonic sensor, and based on the situation, stopping at a place where there is nothing in the surroundings, when cleaning is finished and stopping, Stops where there is a high temperature source, for example, a hot air outlet of a stove or oil fan heater, etc. In addition, it does not stop at a place where furniture or the like is intricate, but stops at a wide place where there is nothing around, so that it is easy for the user to find.

また、前回使用後から今回使用時までに掃除機本体内蔵のバッテリを充電していない状態において運転開始操作がなされた時は、充電が必要である旨を報知することにより、前回掃除を行い、そのまま充電せずに放置され、今回運転しようとした場合は、要充電を促す表示等による報知が行われるため、そのまま運転開始してしまい掃除の途中で停止して部屋の掃除が中途半端になってしまうことがないよう注意喚起することができる。   In addition, when the operation start operation is performed in a state where the battery built in the cleaner body is not charged from the previous use to the current use, the previous cleaning is performed by notifying that charging is necessary, If you leave without charging and try to drive this time, you will be alerted by a display that prompts you to charge, so it will start driving and stop halfway and cleaning the room will be halfway You can be alerted not to end up.

また、充電装置に、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する送受信部を備え、この送受信部を用いて充電装置を特定して充電装置へ戻る制御を行うことにより、音波式センサを用いて充電装置との距離を検出しながら効率的に自動充電を行うことが可能となる。   In addition, when the charging device receives a sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the cleaner body, the charging device includes a transmission / reception unit that transmits a sound wave having a frequency different from that, and the charging device is specified by using the transmission / reception unit. By performing the control to return to, automatic charging can be efficiently performed while detecting the distance from the charging device using a sonic sensor.

さらに、前記送受信部して、発信する周波数の異なるものを複数箇所に備えることにより、充電時に接続する充電口などの充電装置の中での特定部分を判別することができる。従って、自動充電のために充電装置に戻ってくる際、充電口等を検出する時間が短縮され、より効率的に自動充電を行うことが可能となる。   Further, by providing the transmitter / receiver with a plurality of parts having different frequencies to be transmitted, it is possible to determine a specific part in the charging device such as a charging port connected at the time of charging. Therefore, when returning to the charging device for automatic charging, the time for detecting the charging port or the like is shortened, and automatic charging can be performed more efficiently.

また、掃除中にバッテリ残量を監視すると共に、前記送受信部を用いて充電装置との距離を算出し、バッテリ残量で走行可能な距離が充電装置との距離未満とならないうちに充電装置へ戻る制御を行うことにより、どのようなバッテリ残量の場合でも、途中で停止してしまうことなく確実に自動充電を行うことが可能となり、使用者の使い勝手の向上につながる。   Further, the battery remaining amount is monitored during cleaning, the distance to the charging device is calculated using the transmission / reception unit, and the distance that can be traveled by the remaining battery amount is less than the distance from the charging device to the charging device. By performing the return control, it becomes possible to reliably perform automatic charging without stopping on the way regardless of the remaining amount of the battery, leading to improvement in user convenience.

また、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、この領域設定手段を用いて掃除禁止領域を特定し、その領域への走行を回避する制御を行うことにより、掃除する部屋全体の中でも、掃除させたくない領域の設定を容易に行うことができる。   In addition, when a sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the cleaner body is received, an area setting unit that transmits a sound wave having a frequency different from the sound wave is provided. By performing control to avoid the traveling, it is possible to easily set an area that is not desired to be cleaned in the entire room to be cleaned.

一方、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、この領域設定手段を用いて掃除重点領域を特定し、その領域での走行時間を増やす制御を行うことにより、掃除する部屋全体の中でも、より重点的に掃除させたい領域の設定を容易に行うことができる。   On the other hand, when receiving the sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the main body of the cleaner, it is provided with a region setting means for transmitting a sound wave having a frequency different from that, and using this region setting means, the cleaning priority region is specified, By performing control to increase the travel time, it is possible to easily set a region to be cleaned more heavily in the entire room to be cleaned.

また、周囲温度を検出する温度センサを備え、音波式センサを用いて対象物の距離を検出する際に、前記温度センサによって検出される周囲温度を用いて温度補正することにより、距離検出精度が向上することで、壁等の障害物への衝突回避や壁際等の掃除領域拡大が実現できる。   Further, a temperature sensor for detecting the ambient temperature is provided, and when detecting the distance of the object using the sonic sensor, the distance detection accuracy is improved by correcting the temperature using the ambient temperature detected by the temperature sensor. By improving, it is possible to avoid collision with an obstacle such as a wall and enlarge a cleaning area near the wall.

また、掃除機本体内蔵の吸込モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、ゴミ捨て表示等のゴミ捨てが必要である旨を報知する制御を行うことにより、ゴミの種類に関係なく、吸込モータの過速状態を正確に検出でき、ゴミ捨てを促すことで掃除機の性能劣化を防ぐことができる。   In addition, by detecting the overspeed sound of the suction motor built in the vacuum cleaner body using a sonic sensor and notifying that garbage disposal is necessary, such as garbage disposal display, regardless of the type of garbage The overspeed state of the suction motor can be accurately detected, and the performance of the vacuum cleaner can be prevented from being promoted by trashing.

また、掃除機本体内蔵の吸引モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、吸引停止制御を行うことにより、ゴミの種類に関係なく、吸込モータの過速状態を正確に検出でき、吸引停止することで掃除機の性能劣化を確実に防ぐことができる。   Also, by detecting the overspeed sound of the suction motor built in the vacuum cleaner body using a sonic sensor and performing suction stop control, the overspeed state of the suction motor can be accurately detected regardless of the type of dust, By stopping the suction, it is possible to reliably prevent performance deterioration of the vacuum cleaner.

以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本願発明の一実施形態に係る自走式掃除機本体の正面図、図2は側面図、図3は平面図、図4は内部構成を示す平面図、図5は制御ブロック図である。   1 is a front view of a self-propelled cleaner body according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is a plan view showing an internal configuration, and FIG. 5 is a control block diagram. It is.

本実施形態における自走式掃除機の掃除機本体1は略円盤形状で、左右両側には操舵走行用駆動輪2a,2bが備えられており、それらの回転方向により前進,後進を行い、左右の駆動輪2a,2bを反対方向に回転させることにより、その場での回転が可能となっている。   The vacuum cleaner main body 1 of the self-propelled cleaner in the present embodiment has a substantially disk shape, and is provided with steering traveling drive wheels 2a and 2b on both the left and right sides. By rotating the driving wheels 2a and 2b in the opposite directions, rotation on the spot is possible.

上記各駆動輪2a,2bは、それぞれ減速機を内部に有する駆動ユニット3の出力シャフト4に固定されており、各駆動ユニット3は内部のバネにより前側にある駆動ユニット支持シャフト5を中心に回動し、下方に突出するように構成されている。各駆動ユニット支持シャフト5は下ケース6に軸受を介し水平に保持されている。   Each of the drive wheels 2a and 2b is fixed to an output shaft 4 of a drive unit 3 having a reduction gear inside, and each drive unit 3 is rotated around a drive unit support shaft 5 on the front side by an internal spring. It is configured to move and protrude downward. Each drive unit support shaft 5 is held horizontally by a lower case 6 via a bearing.

各駆動ユニット3自体は、下ケース6と上ケース7で構成される本体1に対して下向きに突出するように位置し、上向きに回動可能であるが、バネにより常に下向きの力で押された状態となっている。つまり、各駆動ユニット3に取り付けられた駆動輪2a,2bは床面に対して常に突出するような力が加えられているが、床面に置かれた状態では本体1の重量とバネの力とのつり合いにより本体1から駆動輪2a,2bは余り出ていない(最も引っ込んだ)状態を定常状態としている。   Each drive unit 3 itself is positioned so as to protrude downward with respect to the main body 1 constituted by the lower case 6 and the upper case 7 and can be rotated upward, but is always pushed by a downward force by a spring. It is in the state. That is, the driving wheels 2a and 2b attached to each driving unit 3 are applied with a force that always protrudes with respect to the floor surface, but when placed on the floor surface, the weight of the main body 1 and the spring force The state in which the drive wheels 2a and 2b are not excessively pulled out (most retracted) from the main body 1 by the balance with is a steady state.

また、各駆動ユニット3の入力側には走行モータ8a,8bが設けてあり、各走行モータ8a,8bの走行距離検出用のエンコーダ部9a,9b(図5に図示)がモータ後部に取り付けられている。本体1の下部前方および後方には支持用車輪10a,10bが設けられている。   Travel motors 8a and 8b are provided on the input side of each drive unit 3, and encoder units 9a and 9b (shown in FIG. 5) for detecting the travel distance of each of the travel motors 8a and 8b are attached to the rear part of the motor. ing. Supporting wheels 10 a and 10 b are provided at the lower front and rear of the main body 1.

本体1の前面バンパ部11には、前部から左右にかけて、壁等の障害物を検出する音波式センサとして超音波(ここでは16kHz以上で人間の耳に感じない音波)を使用した複数の障害物センサ12が設けられている。具体的には、最前部とその左右に3つの送信部12aが設けられ、それらの両側に4つの受信部12bが設けられている。ここで、本実施形態では、上記障害物センサ12が使用する超音波の周波数を20kHz以下(例えば18kHz)に設定しており、これにより上記送信部12aとしては汎用ブザーなどの発信器を使用することができ、受信部12bとしてはエレクトリックコンデンサマイクでも十分受信可能となる。   The front bumper portion 11 of the main body 1 has a plurality of obstacles using ultrasonic waves (in this case, sound waves not felt by human ears at 16 kHz or more) as sound wave type sensors for detecting obstacles such as walls from the front to the left and right. An object sensor 12 is provided. Specifically, three transmitters 12a are provided on the front and left and right sides thereof, and four receivers 12b are provided on both sides thereof. Here, in this embodiment, the frequency of the ultrasonic wave used by the obstacle sensor 12 is set to 20 kHz or less (for example, 18 kHz), and thus a transmitter such as a general-purpose buzzer is used as the transmitter 12a. Therefore, the receiving unit 12b can sufficiently receive even an electric condenser microphone.

また、この前面バンパ部11には、左右に、本体1が障害物などに接触したことを検出するためのバンパスイッチ13(図5に示す)が設けられている。   Further, the front bumper unit 11 is provided with bumper switches 13 (shown in FIG. 5) for detecting that the main body 1 has come into contact with an obstacle or the like on the left and right.

また、図4に示すように、下ケース6底面の前側と左右側には下向きに、床面の段差の有無を検出する赤外線を使用した段差検出センサ14が設けられている。これらの段差検出センサ14は、それぞれ赤外発光ダイオード14aとフォトトランジスタ14bで構成されており、赤外光の床面からの反射光により床面との距離検出を行っている。   As shown in FIG. 4, a step detection sensor 14 using infrared rays for detecting the presence or absence of a step on the floor surface is provided on the front side and the left and right sides of the bottom surface of the lower case 6 downward. Each of the step detection sensors 14 includes an infrared light emitting diode 14a and a phototransistor 14b, and detects a distance from the floor surface by reflected light from the floor surface of infrared light.

一方、本体1内の後部には、集塵用のダストボックス15が設けられており、その一端側には、フィルタ15aを介して、吸込ファン16とそれを回転駆動する吸込モータ17から成る電動送風機18が配置されている。また、下ケース6の底部には、上記ダストボックス15に連通する横長の吸込口19が形成されており、この吸込口19に臨ませて回転ブラシ20が設けられている。この回転ブラシ20が回転ブラシモータ21(図5に図示)により回転駆動されると、床面の塵埃が掻き上げられ、吸込モータ17により回転駆動される吸込ファン16により吸引されて、ダクトボックス15内に集塵されるようになっている。   On the other hand, a dust collection dust box 15 is provided in the rear part of the main body 1, and an electric blower comprising a suction fan 16 and a suction motor 17 that rotationally drives the dust box 15 via a filter 15a at one end thereof. 18 is arranged. In addition, a horizontally long suction port 19 communicating with the dust box 15 is formed at the bottom of the lower case 6, and a rotating brush 20 is provided facing the suction port 19. When the rotary brush 20 is rotationally driven by a rotary brush motor 21 (shown in FIG. 5), dust on the floor surface is scraped up and sucked by the suction fan 16 that is rotationally driven by the suction motor 17, and the duct box 15. It is designed to collect dust inside.

また、下ケース6下面の前方斜め左前には、サイドブラシ22が設けられており、壁際等の塵埃を吸込口19に向かって掻き出すように配置されている。このサイドブラシ22には、サイドブラシモータ23の回転がサイドブラシギア24を介して伝達されている。   Further, a side brush 22 is provided on the lower left front side of the lower case 6 and is disposed so as to scrape dust from the wall toward the suction port 19. The rotation of the side brush motor 23 is transmitted to the side brush 22 via the side brush gear 24.

本体1の上面中央部には、図3に示すような操作表示部25が設けられており、キー操作部としては運転/停止キー25aと運転時間切換キー25bがある。また、LED表示部としては、上記運転/停止キー25aの前に停止時赤点灯で運転時緑点灯の運転/停止表示LED25cがあり、運転時間切換キー25bの前に3つのLEDから成る運転時間表示LED25dがある。   An operation display unit 25 as shown in FIG. 3 is provided at the center of the upper surface of the main body 1. The key operation unit includes an operation / stop key 25a and an operation time switching key 25b. Further, as the LED display section, there is an operation / stop display LED 25c that is lit red when stopped and lit green during operation before the operation / stop key 25a, and an operation time composed of three LEDs before the operation time switching key 25b. There is a display LED 25d.

上述した各部の制御系統は、図5の制御ブロック図に示すように構成されている。すなわち、メイン基板30には、本願発明の制御手段を構成するマイクロコンピュータ31が搭載されている。このマイクロコンピュータ31には、操作表示基板に搭載された操作表示部25、バンパスイッチ13、障害物センサ12を制御するためのサブ基板に搭載された超音波センサ制御部32、段差検出センサ14を制御する発光制御・受光増幅部33、スピーカ34、走行モータ8a,8bのドライバ機能や走行モータエンコーダ部9a,9bの波形整形機能を有する走行モータ制御部35、吸込モータ17を駆動する吸込モータ駆動部36、回転ブラシモータ21を駆動する回転ブラシモータ駆動部37、サイドブラシモータ23を駆動するサイドブラシモータ駆動部38、その電流検出部39等が接続されている。なお、回転ブラシモータ駆動部37とサイドブラシモータ駆動部38には、フィルタ15aを介した吸込モータ17と違って回転ブラシモータ21やサイドブラシモータ23が直接塵埃に晒され焼損の虞があるので、焼損防止機能が付加されている。   The control system of each part mentioned above is comprised as shown in the control block diagram of FIG. In other words, the microcomputer 31 constituting the control means of the present invention is mounted on the main board 30. The microcomputer 31 includes an operation display unit 25 mounted on the operation display board, a bumper switch 13, an ultrasonic sensor control unit 32 mounted on a sub board for controlling the obstacle sensor 12, and a step detection sensor 14. Light-emission control / light-receiving amplification unit 33 to be controlled, speaker 34, travel motor control unit 35 having a driver function for travel motors 8a and 8b and a waveform shaping function for travel motor encoder units 9a and 9b, and suction motor drive for driving suction motor 17 A part 36, a rotary brush motor drive part 37 for driving the rotary brush motor 21, a side brush motor drive part 38 for driving the side brush motor 23, a current detection part 39 thereof, and the like are connected. In addition, unlike the suction motor 17 via the filter 15a, the rotary brush motor drive unit 37 and the side brush motor drive unit 38 may be directly exposed to dust and may be burned out. In addition, a burnout prevention function is added.

また、当該自走式掃除機本体1の電源としてのバッテリ40が電源スイッチ41を介して電源回路部42に接続されており、ここから各部に電源が供給されるように構成されている。上記バッテリ40の電源電圧は、電池容量電圧変換部43を介してマイクロコンピュータ31に入力されている。   Further, a battery 40 as a power source of the self-propelled cleaner main body 1 is connected to a power circuit section 42 through a power switch 41, and power is supplied to each section from here. The power supply voltage of the battery 40 is input to the microcomputer 31 via the battery capacity voltage conversion unit 43.

次に、本実施形態の動作について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

まず、本体1を近傍の壁に向かうように置き、運転/停止キー25aを押す。これにより、本体1は吸込モータ17、回転ブラシモータ21をONさせ、走行モータ8a,8bを駆動して前進を行う。   First, the main body 1 is placed so as to face a nearby wall, and the operation / stop key 25a is pressed. As a result, the main body 1 turns on the suction motor 17 and the rotary brush motor 21, and drives the travel motors 8a and 8b to advance.

前進と同時に、超音波センサ制御部32から汎用ブザーなどの障害物センサ12に電圧印加を行う。この電圧波形周波数としては、完全な超音波域である30kHzというような周波数帯ではなく、エレクトリックコンデンサマイクでも十分受信可能な20kHz以下(例えば18kHz)を使用する。そのため高級な専用の超音波発信器や受信器は必要ない。但し、通常の音声として使用される2kHz程度の周波数だと、誤検出の頻度が高過ぎ、本体走行中に何も無いのに障害物の回避動作である停止・回転動作が頻繁に発生して、部屋の掃除が設定時間内に完了しない虞があるため、ある程度可聴域から外れた周波数帯に設定する必要がある。   Simultaneously with the forward movement, a voltage is applied from the ultrasonic sensor control unit 32 to the obstacle sensor 12 such as a general-purpose buzzer. As the voltage waveform frequency, a frequency band of 20 kHz or less (for example, 18 kHz) that can be sufficiently received by an electric condenser microphone is used instead of a frequency band such as 30 kHz that is a complete ultrasonic range. Therefore, a high-grade dedicated ultrasonic transmitter and receiver are not necessary. However, if the frequency is about 2 kHz used as normal sound, the frequency of false detection is too high, and there are frequent stop / rotation operations to avoid obstacles even though there is nothing while the body is running. Since the room cleaning may not be completed within the set time, it is necessary to set the frequency band outside the audible range to some extent.

そのため、前述の18kHz程度に設定している。但し、この場合でも金属同士のカチャカチャ音やシーッなどの発音等に反応してしまうことがある。18kHz程度の周波数帯域の音が含まれているためで、2kHz程度よりは頻度は低いが、近くでこの周波数帯の音が発生しているときは誤動作の虞がある。   Therefore, it is set to about 18 kHz as described above. However, even in this case, there is a case where it reacts to a sound such as a rattling sound or a sheet of metal. Since sound in the frequency band of about 18 kHz is included, the frequency is lower than about 2 kHz, but there is a risk of malfunction when sound in this frequency band is generated nearby.

ここで、音波式センサの送信波形に対する受信波形は図6のようになっている。図6において、aは送信波形であり、bは送信部から受信部に直接入射する直接波で、cが障害物で反射して帰ってきた反射波の受信波形である。   Here, the reception waveform with respect to the transmission waveform of the sonic sensor is as shown in FIG. In FIG. 6, a is a transmission waveform, b is a direct wave directly incident on the reception unit from the transmission unit, and c is a reception waveform of a reflected wave returned by an obstacle.

また、図7は、横軸に時間(ms)で示す障害物の各距離に対する受信波形(実線)を重ね合わせたものであり、距離に応じて波形の大きさ(波高値)が違うことが分かる。また、波形の幅はある程度決まっている。   FIG. 7 is a graph in which received waveforms (solid lines) with respect to distances of obstacles indicated by time (ms) are superimposed on the horizontal axis, and the magnitude (crest value) of the waveform differs depending on the distance. I understand. Further, the width of the waveform is determined to some extent.

マイクロコンピュータ31内の演算部では、この受信波形の波高値および波形幅(例えば波高値の80%に於ける)を演算し、予めマイクロコンピュータ31内の不揮発性メモリに記憶してある距離に応じた標準的な受信波形データ(波高値データ)との比較および受信波形幅確認を行い、それぞれが予め定められた設定範囲内であれば、実際に障害物があると認識する。   The calculation unit in the microcomputer 31 calculates the peak value and the waveform width (for example, at 80% of the peak value) of the received waveform, and according to the distance stored in the nonvolatile memory in the microcomputer 31 in advance. Comparison with standard received waveform data (crest value data) and reception waveform width confirmation are performed, and if each is within a predetermined setting range, it is recognized that there is actually an obstacle.

図8は上述した障害物検出判定ルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートで示す処理は繰り返し実行され、まずステップS101で超音波(18kHz)を送信すると、それに対応した受信があるか否かをチェックする(ステップS102のNループ)。受信があると、送受信間の時間を測定して、距離を演算する(ステップS102のY→ステップS103)。   FIG. 8 is a flowchart showing the obstacle detection determination routine described above. The processing shown in this flowchart is repeatedly executed. First, when an ultrasonic wave (18 kHz) is transmitted in step S101, it is checked whether or not there is reception corresponding to the ultrasonic wave (N loop in step S102). When there is reception, the time between transmission and reception is measured, and the distance is calculated (Y in step S102 → step S103).

そして、受信した波形の波高値を測定し、波高値が距離に応じて予め定められた設定範囲内か否かを判定する(ステップS104→ステップS105)。波高値が設定範囲内であれば、さらに波形幅を測定し、波形幅が予め定められた設定範囲内か否かを判定する(ステップS105のY→ステップS106→ステップS107)。波形幅も設定範囲内であれば、障害物と認識して所定の距離で回避動作を行う(ステップS107のY→ステップS108)。   Then, the peak value of the received waveform is measured, and it is determined whether or not the peak value is within a predetermined setting range according to the distance (step S104 → step S105). If the peak value is within the set range, the waveform width is further measured to determine whether or not the waveform width is within the predetermined set range (Y in step S105 → step S106 → step S107). If the waveform width is within the set range, it is recognized as an obstacle and an avoidance operation is performed at a predetermined distance (Y in step S107 → step S108).

一方、受信波形の波高値が設定範囲内でないか(ステップS105のN)、あるいは波形幅が設定範囲内でなければ(ステップS107のN)、障害物とは認識せず上記ステップS8の障害物回避動作は行わない。   On the other hand, if the peak value of the received waveform is not within the set range (N in step S105), or the waveform width is not within the set range (N in step S107), the obstacle is not recognized as the obstacle in step S8. Avoid avoidance action.

上述したようにして、前進中に前面バンパ部11の障害物センサ12(12a,12b)により、前方の壁等の障害物の認識決定が行われれば、壁等の障害物が前方にあるということで、所定の距離で右回転を行い、壁沿い走行へ移る。   As described above, if the obstacle sensor 12 (12a, 12b) of the front bumper unit 11 determines the recognition of the obstacle such as the front wall during the forward movement, the obstacle such as the wall is in front. By doing this, turn right at a predetermined distance and move on to the wall.

このときには、壁沿いの位置に本体1があることを認識しているので、吸込モータ17の入力を上げ、また、床面用の回転ブラシモータ21の回転数もアップさせる。これにより、通常、埃や塵などの特に軽いゴミは部屋に蓄積されると風等により壁際などの隅に寄せられていることが多いので、より効率的な掃除を行うことができる。   At this time, since the main body 1 is recognized at a position along the wall, the input of the suction motor 17 is increased, and the rotation speed of the rotary brush motor 21 for the floor is also increased. As a result, normally, particularly light dust such as dust or dust is often brought to the corners of the wall or the like by wind or the like when accumulated in the room, so that more efficient cleaning can be performed.

壁検出時の回転動作としては、壁と平行になるように右回転中に左端の障害物センサ12で観測を行い、距離が一番小さくなったところで回転を停止させる。実際には距離検出を行い、回転とともに距離が小さくなってきて極小点を通り過ぎたところから増加し始めるのを検出した後、その分逆回転動作を行い、最終的に壁面と平行な向きに本体1が向くようにする。   As a rotation operation at the time of wall detection, observation is performed by the obstacle sensor 12 at the left end during the right rotation so as to be parallel to the wall, and the rotation is stopped when the distance becomes the smallest. Actually, the distance is detected, and after detecting that the distance decreases with rotation and starts to increase after passing the minimum point, reverse rotation is performed accordingly, and the main body is finally oriented parallel to the wall surface. Make 1 point.

壁面と平行になると、サイドブラシ22を壁と接触させながら回転させ、壁際のゴミを掻き寄せて部屋の外周掃除を行う。   When it becomes parallel to the wall surface, the side brush 22 is rotated while being in contact with the wall, and dust around the wall is scraped to clean the outer periphery of the room.

外周走行中に階段や玄関などの段差がある場合は、落下しないよう段差検出センサ14により段差を検出する。例えば、玄関上がり口であれば、壁沿い走行中まず玄関の段差を前方の段差検出センサ14により検出し、そのまま右回転すると左側の駆動輪2aが玄関の段差に落ちる虞があるので、若干(例えば3cm)の後退を行ってから右回転する。   When there is a step such as a staircase or an entrance while traveling on the outer periphery, the step detection sensor 14 detects the step so as not to fall. For example, in the case of an entrance upstairs, the level difference of the entrance is first detected by the front level difference detection sensor 14 while traveling along the wall, and if it is rotated to the right as it is, the left driving wheel 2a may fall to the level difference of the entrance. Turn back 3cm) and turn right.

壁際の掃除を外周に沿って一周した後、掃除は内部のランダム掃除に移る。ランダム走行時の内部掃除は、壁際でなくなるため必要最小限の吸込力になるように吸込モータ17の印加電圧を落とし、また回転ブラシモータ21の回転数も低くする。これにより、無駄な電力を消費せずに、運転時間を延長できる。但し、ランダム走行中も障害物を検出し回転する際には、壁やその他の障害物の際であり前述のように塵や埃が多く滞留しているため、吸込モータ17による吸込力や回転ブラシモータ21による回転ブラシ20の回転数を大きくする。   After cleaning around the wall along the outer circumference, the cleaning moves to random cleaning inside. The internal cleaning at the time of random running is not close to the wall, so the applied voltage of the suction motor 17 is lowered so that the necessary suction force is obtained, and the rotational speed of the rotary brush motor 21 is also lowered. As a result, the operation time can be extended without consuming unnecessary power. However, when an obstacle is detected and rotated during random driving, it is in the case of a wall or other obstacle, and a large amount of dust or dirt remains as described above. The number of rotations of the rotating brush 20 by the brush motor 21 is increased.

図9は上述した走行、吸込制御ルーチンを示すフローチャートである。走行開始時には、壁際に達するまでは直進すると共に、吸込モータ17による吸込力と回転ブラシモータ21による回転ブラシ20の回転数は通常制御とする(ステップS201→ステップ202のNループ)。   FIG. 9 is a flowchart showing the above-described running and suction control routine. At the start of traveling, the vehicle travels straight until reaching the wall, and the suction force by the suction motor 17 and the rotation speed of the rotary brush 20 by the rotary brush motor 21 are normally controlled (N loop from step S201 to step 202).

壁際に達すると、吸込モータ17による吸込力と回転ブラシモータ21による回転ブラシ20の回転数を最大まで上げ、右回転して壁際走行に移行する(ステップS202のY→ステップS203→ステップS204)。   When reaching the wall, the suction force by the suction motor 17 and the number of rotations of the rotary brush 20 by the rotary brush motor 21 are increased to the maximum, and a right turn is made to shift to wall-side running (Y in step S202 → step S203 → step S204).

そして、壁際掃除が終了するのをチェックし(ステップS205のNループ)、終了すれば、ランダム内部掃除に移り、吸込モータ17による吸込力と回転ブラシモータ21による回転ブラシ20の回転数は通常制御とする(ステップS205のY→ステップ206)。   Then, it is checked that the cleaning by the wall is finished (N loop in step S205). If the cleaning is finished, the process moves to random internal cleaning, and the suction force by the suction motor 17 and the rotation speed of the rotary brush 20 by the rotary brush motor 21 are normally controlled. (Y in step S205 → step 206).

ランダム内部掃除においても、障害物が検出されれば、回転する際に、吸込モータ17による吸込力や回転ブラシモータ21による回転ブラシ20の回転数を最大まで上げる(ステップS207のY→ステップS208)。   Even in random internal cleaning, if an obstacle is detected, the suction force by the suction motor 17 and the rotational speed of the rotary brush 20 by the rotary brush motor 21 are increased to the maximum when rotating (Y in step S207 → step S208). .

ランダム掃除の時間は、操作表示部25の運転時間切換キー25bにより設定した時間であり、その運転時間が経過すると運転停止動作に入る。   The random cleaning time is a time set by the operation time switching key 25b of the operation display unit 25. When the operation time elapses, the operation is stopped.

図10は停止制御ルーチンを示すフローチャートである。運転停止の場合、設定した運転時間が経過したか否かをチェックし(ステップS301のNループ)、運転時間が経過すると、その場で360°回転を行い、周囲(一定範囲内の近傍)に障害物等が何も無い場所かどうかの判定を行う(ステップS301のY→ステップS302→ステップS303)。何も無ければ停止し(ステップS303のY→ステップS304)、近傍に障害物が有ると判定した場合は検出した障害物と逆方向,すなわち障害物から離れる方向へ所定距離走行する(ステップS303のN→ステップS305)。そして再びその場で360°回転し、周囲の障害物等の判定を行う(ステップS302→ステップS303)。この動作を繰り返すことにより、周囲に何も無い場所を探して停止位置を決定する。   FIG. 10 is a flowchart showing a stop control routine. When the operation is stopped, it is checked whether or not the set operation time has elapsed (N loop in step S301). When the operation time has elapsed, 360 ° rotation is performed on the spot and around (in the vicinity of a certain range). It is determined whether there is no obstacle or the like (Y in step S301 → step S302 → step S303). If there is nothing, the vehicle stops (Y in step S303 → step S304), and if it is determined that there is an obstacle in the vicinity, the vehicle travels a predetermined distance in a direction opposite to the detected obstacle, that is, away from the obstacle (step S303). N → Step S305). Then, it is rotated 360 ° again on the spot, and surrounding obstacles are determined (step S302 → step S303). By repeating this operation, a stop position is determined by searching for a place where there is nothing around.

上述してきたように、本実施形態によれば、音波式センサを用いた障害物センサ12の受信波形波高値が距離に応じて予め定められた設定範囲内で、かつ受信波形幅が予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないように制御することにより、音波式センサを用いても、手拍子やシーッという声や金属音などの雑音による誤検出を防ぐことができる。   As described above, according to the present embodiment, the received waveform peak value of the obstacle sensor 12 using the sonic sensor is within a set range that is determined in advance according to the distance, and the received waveform width is determined in advance. Even if a sonic sensor is used, false detection due to noise such as clapping or shuffling or metal sound is performed by controlling so that it is recognized as an obstacle only when it is within the set range and not otherwise recognized as an obstacle. Can be prevented.

なお、受信波形波高値と波形幅のいずれか一方のみでも良いが、両方を用いて判定することにより、上述したような雑音による誤検出をより確実に防ぐことができる。   Note that either one of the received waveform peak value and the waveform width may be used, but the determination using both of them can more reliably prevent erroneous detection due to noise as described above.

また、障害物センサ12として用いる音波式センサの周波数を20kHz以下にすることにより、汎用ブザーやエレクトリックコンデンサマイクなどを利用することができるので、高価な専用の超音波センサを使用せずに安価に構成できる。   Further, by setting the frequency of the sonic sensor used as the obstacle sensor 12 to 20 kHz or less, a general-purpose buzzer, an electric condenser microphone, or the like can be used, so that it is inexpensive without using an expensive dedicated ultrasonic sensor. Can be configured.

また、塵や埃の溜まりやすい壁際やその他の障害物の際においてのみ、吸込力を大きくし、回転ブラシ20の回転数を大きくすることで、より効率的な掃除を行うことができ、バッテリ容量の最適化を図ることもできる。なお、いずれか一方のみを大きくすることによっても一定の効果は得られる。   In addition, more efficient cleaning can be performed by increasing the suction force and increasing the number of rotations of the rotating brush 20 only on the wall or other obstacles where dust or dust tends to accumulate. Can be optimized. A certain effect can be obtained by increasing only one of them.

また、掃除が終了して停止する際には、近傍に何も無い場所に停止するので、近傍に高温発生源、例えばストーブや石油ファンヒータの温風吹出口などがある場所に停止して、ケースの変形や破損、ひどい場合には火災に至る虞もなくる。また、家具等が入り組んだ場所に停止せず、周囲に何も無い広い場所に停止するので使用者が見つけやすくなる。   In addition, when cleaning is stopped, it stops at a place where there is nothing nearby, so stop at a place where there is a high temperature source, such as a hot air outlet of a stove or oil fan heater, There is no risk of fire, if it is deformed or damaged. In addition, it does not stop at a place where furniture or the like is intricate, but stops at a wide place where there is nothing around, making it easier for the user to find.

図11は、本願発明の他の実施形態を示す制御ブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。   FIG. 11 is a control block diagram showing another embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts.

本実施形態では、前回使用後から今回使用時までに掃除機本体1内蔵のバッテリ40を充電していない状態において運転開始操作がなされた時は、充電が必要である旨を表示するようにしたものである。   In this embodiment, when the operation start operation is performed in a state where the battery 40 built in the cleaner body 1 is not charged from the previous use to the current use, a message indicating that charging is necessary is displayed. Is.

具体的に説明すると、本実施形態では、図11に示すように、メイン基板30に、充電器によりバッテリ40の充電がなされたか否かや充電時間等を検出して、検出した充電情報をマイクロコンピュータ31へ出力する充電検出部44と、マイクロコンピュータ31が上記充電情報を記憶しておくための充電情報記憶部として電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ(EEPROM)45が備えられている。また、前記図3に示した操作表示部25において、運転/停止キー25aの前にある運転/停止表示LED25cは停止時赤点灯で運転時緑点灯の表示がなされるが、停止時赤点灯のLED25cを赤点滅させることにより充電が必要である旨の表示も兼ねるように構成している。   More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, whether or not the battery 40 has been charged by the charger, the charging time, and the like are detected on the main board 30, and the detected charging information is stored in the micro A charge detection unit 44 that outputs to the computer 31 and an electrically rewritable nonvolatile memory (EEPROM) 45 are provided as a charge information storage unit for the microcomputer 31 to store the charge information. In the operation display unit 25 shown in FIG. 3, the operation / stop display LED 25c in front of the operation / stop key 25a is lit red when stopped and lit green during operation. The LED 25c blinks in red so that it also serves as an indication that charging is required.

以上の構成において、掃除機本体1が掃除を終えて停止すると、その後、マイクロコンピュータ31はバッテリ40が充電されたか否かを充電検出部44にて監視し、充電が行われれば、その充電情報をマイクロコンピュータ31から充電情報記憶部である不揮発性メモリ(EEPROM)45に記憶する。この充電情報から、前回掃除終了時点から今回掃除開始までの間に充電が行われたか、それは何分行われたかなどの情報を得ることができる。   In the above configuration, when the cleaner main body 1 finishes cleaning and stops, the microcomputer 31 thereafter monitors whether or not the battery 40 is charged by the charge detection unit 44, and if charging is performed, charging information thereof. Is stored in the nonvolatile memory (EEPROM) 45, which is a charging information storage unit, from the microcomputer 31. From this charging information, it is possible to obtain information such as whether charging has been performed between the end of the previous cleaning and the start of cleaning this time, and how many minutes it has been performed.

従って、次の日に運転開始操作がなされた場合には、充電不足なのかどうかが分かり、充電されていれば通常通りに運転開始する。一方、充電されていなければ運転/停止表示LED25cを赤点滅させることにより、充電が必要であることを使用者に促すことができる。この要充電表示によって、充電せずに運転した場合はバッテリ残量が元々の容量から昨日消費した残りしかなく、掃除対象部屋を運転するには足りないことが分かるので、確実に充電させることができ、掃除の途中で停止してしまうようなことがなくなる。なお、途中停止しても構わない場合、もう一度運転/停止キー25aを押すことにより運転させることができるように構成することも可能である。   Therefore, when the operation start operation is performed on the next day, it is known whether or not the charging is insufficient, and if it is charged, the operation is started as usual. On the other hand, if the battery is not charged, the operation / stop display LED 25c can be flashed in red to prompt the user that charging is necessary. This charge-required display shows that if you drive without charging, you can see that the remaining amount of battery is only consumed from the original capacity yesterday and it is not enough to drive the room to be cleaned. It is possible to avoid stopping during cleaning. If it is possible to stop the operation halfway, it is also possible to configure the vehicle so that it can be operated by pressing the operation / stop key 25a again.

このように、本実施形態においては、前回掃除を行い、そのまま充電せずに放置され、今回運転した場合は、要充電を促す表示がでるため、そのまま運転開始してしまって掃除の途中で停止して部屋の掃除が中途半端になってしまうことがないよう注意喚起することができる。   In this way, in this embodiment, the previous cleaning was performed and the battery was left without being charged. If this time, the display prompts the user to charge the battery. And you can be alerted that the room cleaning will not be halfway.

なお、一般的には表示による報知が簡単で分かりやすいが、スピーカ34を用いた音声等による報知やそれらの組み合わせによることも可能である。また、停止時赤点灯のLED25cを赤点滅させることで充電が必要である旨の表示も兼ねることにより、低コスト化を図ることができるが、要充電専用の表示手段を設けるようにしても良い。   In general, notification by display is simple and easy to understand, but notification by voice using the speaker 34 or a combination thereof is also possible. In addition, it is possible to reduce the cost by causing the LED 25c that is lit red at the time of stoppage to blink red, so that it is possible to reduce the cost. However, a display means dedicated to charging may be provided. .

図12は、本願発明の更に他の実施形態を示す制御ブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。   FIG. 12 is a control block diagram showing still another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as those in the previous embodiment denote the same or corresponding parts.

本実施形態においては、掃除機本体1内蔵のバッテリ40を充電するための図示しない充電台(充電装置)を有すると共に、当該充電台に、掃除機本体1に設けられた充電台検出センサ(音波式センサ)26から発信された超音波を受信すると、それとは異なる周波数の超音波を発信する送受信部51を備え、掃除機本体1のマイクロコンピュータ31は、前記送受信部51を用いて充電台を特定して充電台へ戻る制御を行うようにしたものである。   In this embodiment, it has a charging stand (charging device) (not shown) for charging the battery 40 built in the cleaner body 1, and a charging stand detection sensor (sound wave) provided in the cleaner body 1 on the charging stand. When the ultrasonic wave transmitted from the sensor 26 is received, the transmission / reception unit 51 transmits an ultrasonic wave having a frequency different from that of the ultrasonic wave. The microcomputer 31 of the cleaner body 1 uses the transmission / reception unit 51 to set the charging stand. The control to specify and return to the charging stand is performed.

前述したように、音波式センサを用いた距離算出方法とは、音波式センサより発信された超音波が対象物で反射し、その反射波が音波式センサによって受信されるまでの時間を計測して、その時間に音波速度を乗じることにより、対象物までの往復距離を算出することができるというものである。音波速度については、以下の式で表すことができる。
音波速度:V=331.5+0.6T(m/s) T:周囲温度(℃)
しかしながら、この方法を充電台の位置特定に用いるためには、受信した反射波の内、どれが充電台で反射したものかを判別する必要がある。そのために、周波数の異なる超音波を用いることにより、つまり、充電台には掃除機本体1から発信された超音波を受信すると、それとは異なる周波数の超音波を発信する機能を設けておくことにより、この問題を解決することができる。
As described above, the distance calculation method using the sonic sensor is to measure the time until the ultrasonic wave transmitted from the sonic sensor is reflected by the object and the reflected wave is received by the sonic sensor. Thus, the round-trip distance to the object can be calculated by multiplying the time by the sound velocity. The sound velocity can be expressed by the following formula.
Sonic velocity: V = 331.5 + 0.6T (m / s) T: Ambient temperature (° C)
However, in order to use this method for specifying the position of the charging stand, it is necessary to determine which of the received reflected waves is reflected by the charging stand. Therefore, by using ultrasonic waves having different frequencies, that is, by providing the charging stand with a function of transmitting ultrasonic waves having a different frequency when receiving ultrasonic waves transmitted from the cleaner body 1. Can solve this problem.

自走式掃除機本体1が充電台検出に用いる周波数Aの超音波を超音波A、充電台から発信する周波数Bの超音波を超音波Bとする。まず、掃除機本体1は、充電台の位置特定のため充電台検出センサ26より超音波Aを放射線状に発信する。充電台送受信部51は、その超音波Aを受信すると、直ちに超音波Bを放射線状に発信する。そして、掃除機本体1は、様々な対象物で反射して戻ってくる反射超音波Aとともに、充電台から戻ってくる超音波Bを充電台検出センサ26で受信し区別することで、充電台がある方向を特定することができる。また、超音波Aを発信してから超音波Bを受信するまでの時間を計測し、音波速度を乗じることで、充電台までの往復距離を算出することができる。なお、上記充電台検出センサ26は、前記図1,図2に示した障害物センサ送受信部12a,12bと同じ場所に設けることができる。   The ultrasonic wave of frequency A used by the self-propelled cleaner main body 1 for detecting the charging stand is ultrasonic wave A, and the ultrasonic wave of frequency B transmitted from the charging stand is ultrasonic wave B. First, the vacuum cleaner main body 1 transmits the ultrasonic wave A from the charging stand detection sensor 26 in a radial pattern for specifying the position of the charging stand. Upon receiving the ultrasonic wave A, the charging stand transmission / reception unit 51 immediately transmits the ultrasonic wave B in a radial pattern. The vacuum cleaner body 1 receives and distinguishes the ultrasonic wave B returning from the charging stand together with the reflected ultrasonic wave A reflected by various objects by the charging stand detection sensor 26, thereby distinguishing the charging stand. You can identify the direction that there is. In addition, the reciprocating distance to the charging stand can be calculated by measuring the time from the transmission of the ultrasonic wave A to the reception of the ultrasonic wave B and multiplying by the sound wave velocity. The charging stand detection sensor 26 can be provided at the same location as the obstacle sensor transmission / reception units 12a and 12b shown in FIGS.

図13は上記距離算出時の掃除機本体側のフローチャート、図14は同じく充電台側のフローチャートであり、これらのフローチャートで示す処理は繰り返し実行される。   FIG. 13 is a flowchart on the main body side of the vacuum cleaner when calculating the distance, and FIG. 14 is a flowchart on the same side of the charging stand. The processes shown in these flowcharts are repeatedly executed.

まず、掃除機本体1側では、充電台検出センサ26より超音波Aを発信し、タイマにて時間計測を開始する(図13のステップS401→ステップS402)。   First, on the cleaner body 1 side, an ultrasonic wave A is transmitted from the charging stand detection sensor 26, and time measurement is started by a timer (step S401 → step S402 in FIG. 13).

一方、充電台側では、送受信部51で超音波Aを受信したか否かをチェックし(図14のステップS501のNループ)、超音波Aを受信すると送受信部51より超音波Bを発信する(ステップS501のY→ステップS502)。   On the other hand, on the charging base side, it is checked whether or not the ultrasonic wave A has been received by the transmission / reception unit 51 (N loop in step S501 in FIG. 14), and when the ultrasonic wave A is received, the ultrasonic wave B is transmitted from the transmission / reception unit 51. (Y in step S501 → step S502).

これに対して、掃除機本体1側では、充電台より発信された超音波Bを充電台検出センサ26が受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックしている(図13のステップS403のN→ステップS404→ステップS403のループ)。そして、充電台より発信された超音波Bを充電台検出センサ26が受信すると、前述した音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、充電台との距離を判定する(ステップS403のY→ステップS405)。   On the other hand, the cleaner body 1 side checks whether or not the charging stand detection sensor 26 has received the ultrasonic wave B transmitted from the charging stand while counting up the timer time (step in FIG. 13). N in S403 → step S404 → loop in step S403). When the charging stand detection sensor 26 receives the ultrasonic wave B transmitted from the charging stand, the reciprocating distance is calculated from the above-described sound wave velocity and timer time, and the distance from the charging stand is determined (Y in step S403). Step S405).

このようにして充電台との距離を算出しながら、その方向に掃除機本体1を進める走行制御を行うことにより、自動で掃除機本体1を充電台まで戻すことができ、効率的に自動充電を行うことが可能となる。   By calculating the distance from the charging stand in this way and performing the traveling control that advances the cleaner main body 1 in that direction, the cleaner main body 1 can be automatically returned to the charging stand, and automatic charging is efficiently performed. Can be performed.

なお、上記実施形態では、掃除機本体1に障害物センサ12とは別に充電台検出センサ26を設けたが、障害物センサ12を流用することも可能であり、このようにすればコストアップを抑えることができる。   In the above embodiment, the charging stand detection sensor 26 is provided in the vacuum cleaner main body 1 separately from the obstacle sensor 12, but the obstacle sensor 12 can also be diverted. Can be suppressed.

また、充電台から放射線状に発信する超音波に関しては、超音波Bだけでなく、更に異なる周波数の超音波も加え複数化を行うことにより、充電時に接続する充電口などの充電台の中での特定部分を判別することができる。   In addition, regarding ultrasonic waves transmitted from the charging stand in a radial manner, not only the ultrasonic wave B but also an ultrasonic wave having a different frequency is added to the charging stand to perform charging in a charging stand such as a charging port connected at the time of charging. It is possible to determine a specific part of

図15は、上述した超音波A,Bとは異なる周波数Cの超音波Cを加えた距離算出時の掃除機本体側のフローチャート、図16は同じく充電台側のフローチャートであり、これらのフローチャートで示す処理は繰り返し実行される。   FIG. 15 is a flowchart on the cleaner body side when calculating the distance by applying the ultrasonic wave C having a frequency C different from the ultrasonic waves A and B described above, and FIG. 16 is a flowchart on the charging stand side. The process shown is repeated.

まず、掃除機本体1側では、充電台検出センサより超音波Aを発信し、タイマにて時間計測を開始する(図15のステップS601→ステップS602)。   First, on the cleaner body 1 side, the ultrasonic wave A is transmitted from the charging stand detection sensor, and time measurement is started by a timer (step S601 → step S602 in FIG. 15).

一方、充電台側では、超音波Aを受信したか否かをチェックし(図16のステップS701のNループ)、超音波Aを受信すると超音波Bと超音波Cを発信する(ステップS701のY→ステップS702→ステップS703)。   On the other hand, the charging stand side checks whether or not the ultrasonic wave A has been received (N loop in step S701 in FIG. 16). When the ultrasonic wave A is received, the ultrasonic wave B and the ultrasonic wave C are transmitted (in step S701). Y → step S702 → step S703).

これに対して、掃除機本体1側では、充電台より発信された超音波B,Cを充電台検出センサが受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックしている(図15のステップS603〜ステップS608のN→ステップS603のループ)。そして、充電台検出センサが充電台より発信された超音波Bを受信すると、前述した音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、充電台の超音波B発信部との距離を判定する(ステップS604のY→ステップS609)。また、充電台検出センサが充電台より発信された超音波Cを受信すると、同じく音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、充電台の超音波C発信部との距離を判定する。そして、超音波B,Cとも受信済みになると終了する(ステップS608のY)。   On the other hand, the cleaner body 1 side checks whether or not the charging stand detection sensor has received the ultrasonic waves B and C transmitted from the charging stand while counting up the timer time (FIG. 15). N from step S603 to step S608 → loop of step S603). When the charging stand detection sensor receives the ultrasonic wave B transmitted from the charging stand, the reciprocating distance is calculated from the above-described sound wave velocity and timer time, and the distance from the charging stand ultrasonic B transmitting portion is determined ( Y in step S604 → step S609). Moreover, when the charging stand detection sensor receives the ultrasonic wave C transmitted from the charging stand, the reciprocating distance is calculated from the sound wave velocity and the timer time, and the distance from the ultrasonic C transmitting portion of the charging stand is determined. When both the ultrasonic waves B and C have been received, the process ends (Y in step S608).

このようにして充電台の所望箇所との距離を算出しながら、その方向に掃除機本体1を進める走行制御を行うことにより、自動充電のため掃除機本体1が充電台に戻ってくる際、充電口等を検出する時間が短縮され、より効率的に自動充電を行うことが可能となる。   By calculating the distance from the desired location of the charging stand in this way and performing the traveling control that advances the cleaner main body 1 in that direction, when the cleaner main body 1 returns to the charging stand for automatic charging, The time for detecting the charging port or the like is shortened, and automatic charging can be performed more efficiently.

図17,図18は、本願発明の更に他の実施形態を示すフローチャートであり、制御系統は前記図12に示した制御ブロック図と同様である。   17 and 18 are flowcharts showing still another embodiment of the present invention. The control system is the same as the control block diagram shown in FIG.

本実施形態においては、掃除中にバッテリ40の残量を監視すると共に、充電台の送受信部51を用いて充電台との距離を算出し、バッテリ40の残量で走行可能な距離が充電台との距離未満とならないうちに充電台へ戻る制御を行うようにしたものである。   In the present embodiment, the remaining amount of the battery 40 is monitored during cleaning, the distance from the charging stand is calculated using the transmission / reception unit 51 of the charging stand, and the distance that can be traveled by the remaining amount of the battery 40 is the charging stand. Control to return to the charging stand before it is less than the distance.

具体的には、自走式掃除機本体1が掃除を行う際、マイクロコンピュータ31は電池容量電圧変換部43を介してバッテリ40の残量を監視し、その残量で走行可能となる距離を逐次算出するようにする。それとともに、前述した実施形態に示した技術で充電台との距離も算出して比較することで、常に充電台まで走行可能な条件下での掃除制御が可能となる。   Specifically, when the self-propelled cleaner body 1 performs cleaning, the microcomputer 31 monitors the remaining amount of the battery 40 via the battery capacity voltage conversion unit 43, and determines the distance that can be traveled with the remaining amount. Calculate sequentially. At the same time, by calculating and comparing the distance to the charging stand with the technique shown in the above-described embodiment, cleaning control can be performed under conditions where the vehicle can always travel to the charging stand.

つまり、充電台までの距離が、バッテリ40の残量で走行可能な距離より短ければ、いつ掃除が終了しても充電台まで戻ることができる。反対に、充電台までの距離が、バッテリ40の残量で走行可能な距離に達すれば、そのまま掃除を続けてしまうと、終了後に充電台まで戻るバッテリ容量が残らなくなるため、距離が等しくなったときに掃除終了し、充電台まで戻るようにする。これより、充電台に戻る途中でバッテリ残量がなくなることはない。   That is, if the distance to the charging stand is shorter than the distance that can be traveled by the remaining amount of the battery 40, the charging stand can be returned to whenever the cleaning is completed. On the other hand, if the distance to the charging base reaches the distance that can be traveled with the remaining amount of the battery 40, if the cleaning is continued as it is, the battery capacity to return to the charging base does not remain after completion, so the distance becomes equal. Sometimes finish cleaning and return to the charging stand. As a result, the remaining battery power will not be exhausted while returning to the charging stand.

図17,図18のフローチャートを用いて説明すると、まず、掃除機本体1側では、充電台検出センサ26より超音波Aを発信し、タイマにて時間計測を開始する(図17のステップS801→ステップS802)。   Referring to the flowcharts of FIGS. 17 and 18, first, on the cleaner body 1 side, the ultrasonic wave A is transmitted from the charging stand detection sensor 26 and time measurement is started by a timer (step S801 in FIG. 17 → Step S802).

一方、充電台側では、送受信部51で超音波Aを受信したか否かをチェックし(図18のステップS901のNループ)、超音波Aを受信すると送受信部51より超音波Bを発信する(ステップS901のY→ステップS902)。   On the other hand, on the charging stand side, it is checked whether or not the ultrasonic wave A is received by the transmission / reception unit 51 (N loop in step S901 in FIG. 18), and when the ultrasonic wave A is received, the ultrasonic wave B is transmitted from the transmission / reception unit 51. (Y in step S901 → step S902).

これに対して、掃除機本体1側では、充電台より発信された超音波Bを充電台検出センサ26が受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックしている(図17のステップS803のN→ステップS804→ステップS803のループ)。そして、充電台より発信された超音波Bを充電台検出センサ26が受信すると、前述した音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、充電台との距離を判定する(ステップS803のY→ステップS805)。   On the other hand, the cleaner body 1 side checks whether the charging stand detection sensor 26 has received the ultrasonic wave B transmitted from the charging stand while counting up the timer time (step in FIG. 17). (N of S803 → step S804 → loop of step S803). When the charging stand detection sensor 26 receives the ultrasonic wave B transmitted from the charging stand, the reciprocating distance is calculated from the above-described sound wave velocity and timer time, and the distance from the charging stand is determined (Y in step S803). Step S805).

さらに、電池容量電圧変換部43を介してバッテリ40の電池残量(電圧)を検出し、検出した電池残量より、最悪の条件でも走行可能な距離を算出する(ステップS806→ステップS807)。   Further, the remaining battery level (voltage) of the battery 40 is detected via the battery capacity voltage conversion unit 43, and the distance that can be traveled under the worst condition is calculated from the detected remaining battery level (step S806 → step S807).

そして、上記により算出した充電台との距離と走行可能距離を比較し、走行可能距離が充電台との距離より大きければ未だ大丈夫であるので、そのまま終了する(ステップS808のN)。   Then, the distance from the charging stand calculated above and the travelable distance are compared, and if the travelable distance is larger than the distance from the charging stand, it is still ok, and the process ends as it is (N in step S808).

一方、充電台との距離と走行可能距離が等しくなれば、これ以上掃除を続けると充電台に戻れなくなるので、そこで掃除を終了し、充電台へ向かう走行処理に移行する(ステップS808のY→ステップS809)。   On the other hand, if the distance to the charging base is equal to the travelable distance, it will not be possible to return to the charging base if further cleaning is performed. Therefore, the cleaning is terminated, and the process proceeds to a traveling process toward the charging base (Y in step S808). Step S809).

このように制御することにより、どのようなバッテリ残量の場合でも、途中で停止してしまうことなく確実に自動充電を行うことが可能となり、途中で停止してしまった場合には使用者が掃除機本体1を充電台まで持ち運んで手動で充電しなければならないので、使用者の使い勝手の向上につながる。   By controlling in this way, it is possible to reliably perform automatic charging without stopping in the middle of any remaining battery level. Since the vacuum cleaner main body 1 must be carried to the charging stand and charged manually, the user-friendliness is improved.

図19は、本願発明の更に他の実施形態を示す制御ブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。   FIG. 19 is a control block diagram showing still another embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts.

本実施形態においては、掃除機本体1に設けられたユニット検出センサ(音波式センサ)27から発信された超音波を受信すると、それとは異なる周波数の超音波を発信する領域設定ユニット(領域設定手段)52を備え、掃除機本体1のマイクロコンピュータ31は、上記領域設定ユニット52を用いて掃除禁止領域や掃除重点領域を特定し、その領域への走行を回避したり、その領域での走行時間を増やす制御を行うようにしたものである。   In the present embodiment, when an ultrasonic wave transmitted from a unit detection sensor (sonic sensor) 27 provided in the cleaner body 1 is received, an area setting unit (area setting unit) that transmits an ultrasonic wave having a frequency different from that of the ultrasonic wave. ) 52, and the microcomputer 31 of the vacuum cleaner main body 1 specifies the cleaning prohibition area and the cleaning priority area by using the area setting unit 52, and avoids traveling to the area or traveling time in the area. The control to increase is performed.

上記領域設定ユニット52とは、床面に立てた状態に設置できるポール等に掃除機本体1のユニット検出センサ27から発信された前記実施形態と同様な周波数Aの超音波Aを受信すると、それとは異なる周波数Bの超音波Bを放射線状に発信する送受信部を設けたものである。これより、掃除機本体1のマイクロコンピュータ31は、ユニット検出センサ27の送信部より超音波Aを発信してから領域設定ユニット52からの超音波Bをユニット検出センサ27の受信部で受信するまでの時間を計測し、音波速度に乗じることで、領域設定ユニット52の位置を特定することができる。   When the area setting unit 52 receives the ultrasonic wave A having the same frequency A as that of the above-described embodiment transmitted from the unit detection sensor 27 of the cleaner body 1 to a pole or the like that can be installed on the floor surface, Is provided with a transmission / reception unit for transmitting ultrasonic waves B of different frequencies B in a radial pattern. Thus, the microcomputer 31 of the vacuum cleaner main body 1 transmits the ultrasonic wave A from the transmission unit of the unit detection sensor 27 to the reception of the ultrasonic wave B from the region setting unit 52 by the reception unit of the unit detection sensor 27. The position of the region setting unit 52 can be specified by measuring the time of (2) and multiplying the sound wave velocity.

すなわち、上記領域設定ユニット52を掃除禁止領域設定用として用いる場合は、掃除する部屋の中で掃除させたくない領域があるとき、その領域に1つ、もしくは複数の領域設定ユニット52を配置する。掃除機本体1が掃除しているとき、このユニット52から放射線状に発信された超音波Bを受信すれば、予め決められた設定距離以内に近づかないように距離比較を行い、設定距離に達したときには、その領域から回避するような走行制御を行う。   That is, when the region setting unit 52 is used for setting a cleaning prohibited region, when there is a region that is not desired to be cleaned in the room to be cleaned, one or a plurality of region setting units 52 are arranged in that region. When the vacuum cleaner main body 1 is cleaning, if the ultrasonic wave B transmitted radially from the unit 52 is received, the distance is compared so as not to be within a predetermined set distance, and the set distance is reached. When it does, traveling control which avoids from the area is performed.

図20,図21に示すフローチャートを用いて説明すると、まず、掃除機本体1側では、ユニット検出センサ27より超音波Aを発信し、タイマにて時間計測を開始する(図20のステップS1001→ステップS1002)。   Referring to the flowcharts shown in FIGS. 20 and 21, first, on the cleaner body 1 side, the ultrasonic wave A is transmitted from the unit detection sensor 27 and time measurement is started by a timer (step S1001 in FIG. 20 → Step S1002).

一方、領域設定ユニット52側では、送受信部で超音波Aを受信したか否かをチェックし(図21のステップS1101のNループ)、超音波Aを受信すると送受信部より超音波Bを発信する(ステップS1101のY→ステップS1102)。   On the other hand, the region setting unit 52 side checks whether or not the ultrasonic wave A is received by the transmission / reception unit (N loop in step S1101 in FIG. 21), and when the ultrasonic wave A is received, the ultrasonic wave B is transmitted from the transmission / reception unit. (Y of step S1101 → step S1102).

これに対して、掃除機本体1側では、領域設定ユニット52より発信された超音波Bをユニット検出センサ27が受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックしている(図20のステップS1003のN→ステップS1004→ステップS1003のループ)。そして、領域設定ユニット52より発信された超音波Bをユニット検出センサ27が受信すると、前述した音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、ユニット52との距離を判定する(ステップS1003のY→ステップS1005)。   On the other hand, the cleaner body 1 side checks whether the unit detection sensor 27 has received the ultrasonic wave B transmitted from the area setting unit 52 while counting up the timer time (in FIG. 20). N in step S1003 → loop in step S1004 → step S1003). Then, when the unit detection sensor 27 receives the ultrasonic wave B transmitted from the region setting unit 52, the reciprocal distance is calculated from the above-described sound wave velocity and timer time, and the distance from the unit 52 is determined (Y in step S1003). → Step S1005).

そして、上記により算出したユニット52との距離と設定距離を比較し、ユニット52との距離が設定距離より大きければそのまま終了する(ステップS1006のN)。   Then, the distance calculated with the above unit 52 is compared with the set distance, and if the distance to the unit 52 is greater than the set distance, the process ends as it is (N in step S1006).

一方、ユニット52との距離が設定距離以下になれば、ユニット52から離れる回避走行処理に移行する(ステップS1006のY→ステップS1007)。   On the other hand, if the distance from the unit 52 is equal to or smaller than the set distance, the process proceeds to an avoidance traveling process in which the unit 52 is separated (Y in step S1006 → step S1007).

また、上記領域設定ユニット52を掃除重点領域設定用として用いる場合は、掃除する部屋の中で、より重点的に掃除させたい領域があるとき、その領域に1つ、もしくは複数の領域設定ユニット52を配置する。掃除機本体1が掃除しているとき、このユニット52から放射線状に発信された超音波Bを受信すれば、距離比較を行い、予め決められた設定距離以内になったときに、この設定距離以内での走行が予め決められた設定時間続くように、その領域から遠ざからないような走行制御を行う。なお、領域設定ユニット52側の制御は前記図21と同様である。   Further, when the region setting unit 52 is used for setting a cleaning priority region, when there is a region to be cleaned more heavily in the room to be cleaned, one or a plurality of region setting units 52 are included in the region. Place. When the cleaner body 1 is cleaning, if the ultrasonic wave B transmitted radially from the unit 52 is received, the distance is compared, and when the distance is within a predetermined set distance, this set distance The travel control is performed so as not to move away from the area so that the travel within is continued for a preset time. The control on the area setting unit 52 side is the same as that in FIG.

図22と前記図21に示すフローチャートを用いて説明すると、まず、掃除機本体1側では、ユニット検出センサ27より超音波Aを発信し、タイマにて時間計測を開始する(図22のステップS1201→ステップS1202)。   22 and the flowchart shown in FIG. 21 will be described. First, on the cleaner body 1 side, the ultrasonic wave A is transmitted from the unit detection sensor 27 and time measurement is started by a timer (step S1201 in FIG. 22). → Step S1202).

一方、領域設定ユニット52側では、前記同様、送受信部で超音波Aを受信したか否かをチェックし(図21のステップS1101のNループ)、超音波Aを受信すると送受信部より超音波Bを発信する(ステップS1101のY→ステップS1102)。   On the other hand, on the area setting unit 52 side, as described above, it is checked whether or not the ultrasonic wave A is received by the transmission / reception unit (N loop in step S1101 in FIG. 21). Is transmitted (Y in step S1101 → step S1102).

これに対して、掃除機本体1側では、領域設定ユニット52より発信された超音波Bをユニット検出センサ27が受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックしている(図22のステップS1203のN→ステップS1204→ステップS1203のループ)。そして、領域設定ユニット52より発信された超音波Bをユニット検出センサ27が受信すると、前述した音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、ユニット52との距離を判定する(ステップS1203のY→ステップS1205)。   On the other hand, the cleaner body 1 side checks whether or not the unit detection sensor 27 has received the ultrasonic wave B transmitted from the area setting unit 52 while counting up the timer time (FIG. 22). N in step S1203 → step S1204 → loop in step S1203). Then, when the unit detection sensor 27 receives the ultrasonic wave B transmitted from the region setting unit 52, the round trip distance is calculated from the above-described sound wave velocity and timer time, and the distance to the unit 52 is determined (Y in step S1203). → Step S1205).

そして、上記により算出したユニット52との距離と設定距離を比較し、ユニット52との距離が設定距離より大きければそのまま終了する(ステップS1206のN)。   Then, the distance to the unit 52 calculated as described above is compared with the set distance, and if the distance to the unit 52 is larger than the set distance, the process ends as it is (N in step S1206).

一方、ユニット52との距離が設定距離以下になれば、周回走行タイマの周回走行時間が設定時間以下か否かをチェックするが、ここでは未だ周回走行タイマのカウントアップもしておらず設定時間以下であるので、周回走行タイマをカウントアップしてユニット52から離れない周回走行処理に移行する(ステップS1206のY→ステップS1207のY→ステップS1208→ステップS1209)。   On the other hand, if the distance from the unit 52 is equal to or less than the set distance, it is checked whether or not the round trip time of the round trip timer is equal to or shorter than the set time. Therefore, the round trip timer is counted up to shift to the round trip process that does not leave the unit 52 (Y in step S1206 → Y in step S1207 → step S1208 → step S1209).

上述した処理が繰り返し行われて、ユニット52との距離が設定距離以下での周回走行時間が設定時間を超えれば、周回走行タイマをクリアして終了する(ステップS1206のY→ステップS1207のN→ステップS1210)。   If the above-described processing is repeatedly performed and the lap driving time when the distance to the unit 52 is less than or equal to the set distance exceeds the set time, the lap driving timer is cleared and the process ends (Y in step S1206 → N in step S1207). Step S1210).

上述したように制御することにより、掃除する部屋全体の中でも、掃除させたくない領域や、より重点的に掃除させたい領域の設定を容易に行うことができ、掃除効率向上にもつながる。   By controlling as described above, it is possible to easily set an area that is not desired to be cleaned or an area that is desired to be cleaned more intensively in the entire room to be cleaned, leading to improved cleaning efficiency.

図23は、本願発明の更に他の実施形態における自走式掃除機本体の平面図、図24はその制御ブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。   FIG. 23 is a plan view of a self-propelled cleaner body in still another embodiment of the present invention, FIG. 24 is a control block diagram thereof, and the same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts.

本実施形態においては、掃除機本体1の上面前側に周囲温度を検出するサーミスタ等から成る温度センサ28を備え、障害物センサ(音波式センサ)12を用いて対象物との距離を検出する際に、温度センサ28によって検出される周囲温度を用いて温度補正するようにしたものである。   In this embodiment, a temperature sensor 28 including a thermistor or the like that detects the ambient temperature is provided on the front side of the upper surface of the cleaner body 1, and when the obstacle sensor (sonic sensor) 12 is used to detect the distance to the object. Further, the temperature is corrected using the ambient temperature detected by the temperature sensor 28.

例えば、障害物センサ12の送信部より超音波を発信してから対象物の反射波を障害物センサ12の受信部で受信するまでの時間が0.5msのとき、音波速度は以下の式で表すことができるので、
音波速度:V=331.5+0.6T(m/s) T:周囲温度(℃)
温度センサ28にて検出された周囲温度を用いて音波速度の温度補正を行えば、周囲温度が0℃のとき対象物までの距離は約83mmとなり、周囲温度が40℃のとき対象物までの距離は約89mmとなる。従って、同じ反射波検出時間でも、検出誤差なく正確に対象物までの距離を計測することができる。
For example, when the time from when the ultrasonic wave is transmitted from the transmission unit of the obstacle sensor 12 to when the reflected wave of the object is received by the reception unit of the obstacle sensor 12 is 0.5 ms, the sound velocity is expressed by the following equation. So you can
Sonic velocity: V = 331.5 + 0.6T (m / s) T: Ambient temperature (° C)
If the temperature of the sonic velocity is corrected using the ambient temperature detected by the temperature sensor 28, the distance to the object is about 83 mm when the ambient temperature is 0 ° C, and the distance to the object when the ambient temperature is 40 ° C. The distance is about 89mm. Therefore, the distance to the object can be accurately measured without detection error even in the same reflected wave detection time.

図25は上述した距離検出処理を示すフローチャートであり、このフローチャートで示す処理は繰り返し実行される。   FIG. 25 is a flowchart showing the distance detection process described above, and the process shown in this flowchart is repeatedly executed.

まず、温度センサ28より周囲温度(T)を検出すると共に、障害物センサ12の送信部より超音波を発信し、タイマにて時間計測を開始する(ステップS1301→ステップS1302→ステップS1303)。   First, the ambient temperature (T) is detected from the temperature sensor 28, and an ultrasonic wave is transmitted from the transmission unit of the obstacle sensor 12, and time measurement is started by a timer (step S1301 → step S1302 → step S1303).

そして、障害物より反射してきた超音波を障害物センサ12の受信部で受信したか否かをタイマ時間をカウントアップしながらチェックする(ステップS1304のN→ステップS1305→ステップS1304のループ)。   Then, it is checked whether or not the ultrasonic wave reflected from the obstacle has been received by the receiving unit of the obstacle sensor 12 while counting up the timer time (N of step S1304 → step S1305 → loop of step S1304).

障害物より反射してきた超音波を障害物センサ12の受信部で受信すると、温度センサ28により検出された周囲温度(T)より上記式を用いて音波速度を算出する(ステップS1304のY→ステップS1306)。そして、上記音波速度とタイマ時間より、往復距離を算出し、障害物との距離を判定する(ステップS1307)。   When the ultrasonic wave reflected from the obstacle is received by the receiver of the obstacle sensor 12, the sound velocity is calculated from the ambient temperature (T) detected by the temperature sensor 28 using the above formula (Y in step S1304 → step S1306). Then, the round-trip distance is calculated from the sound wave velocity and the timer time, and the distance from the obstacle is determined (step S1307).

以上のように、距離検出の際に周囲温度を用いて温度補正することにより、距離検出精度が向上することで、壁等の障害物への衝突回避や壁際等の掃除領域拡大が実現できる。   As described above, by performing temperature correction using the ambient temperature at the time of distance detection, the distance detection accuracy is improved, so that collision with an obstacle such as a wall can be avoided and the cleaning area such as the wall can be enlarged.

なお、上記実施形態では、障害物との距離検出の際に温度補正する場合について説明したが、前述してきた実施形態に示した充電台との距離検出の際や、領域設定ユニットとの距離検出の際にも、上述した周囲温度を用いた温度補正を適用してすれば上記と同様に距離検出精度が向上する。   In the above embodiment, the case where the temperature is corrected when detecting the distance to the obstacle has been described. However, when detecting the distance to the charging stand shown in the above-described embodiment, or detecting the distance to the area setting unit. In this case, if the above-described temperature correction using the ambient temperature is applied, the distance detection accuracy can be improved as described above.

図26は、本願発明の更に他の実施形態における自走式掃除機本体の内部構成を示す平面図、図27はその制御ブロック図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。   FIG. 26 is a plan view showing the internal configuration of a self-propelled cleaner body in still another embodiment of the present invention, FIG. 27 is a control block diagram thereof, and the same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts. ing.

本実施形態においては、掃除機本体1内蔵の吸込モータ17の過速音を、超音波を用いた音波式センサである吸込モータ加速センサ29を用いて検出し、ゴミ捨て表示や吸引停止制御を行うようにしたものである。   In the present embodiment, the overspeed sound of the suction motor 17 built in the cleaner body 1 is detected by using the suction motor acceleration sensor 29 which is a sonic sensor using ultrasonic waves, and garbage disposal display and suction stop control are performed. It is what I do.

具体的には、掃除機本体1の内部に、吸込モータ17に隣接して、吸込モータ17が過速状態となったときに発生する超音波を検出するように設定した超音波センサから成る吸込モータ過速センサ29を設けておく。掃除中にダストボックス15内のゴミの溜まり過ぎにより、吸込モータ17が過速状態になり、これ以上掃除を続ければ掃除機本体1の性能劣化につながるとき、吸込モータ過速センサ29がその過速音(超音波)を検出し、操作表示部25の前述した運転/停止表示LED25c又は運転時間表示LED25cを点滅表示する等によりゴミ捨て表示を行う。その後、ゴミ捨てされることなく一定時間以内に吸込モータ音に変化がなければ、吸引停止の安全動作を行う。   More specifically, a suction composed of an ultrasonic sensor set in the vacuum cleaner body 1 adjacent to the suction motor 17 and configured to detect ultrasonic waves generated when the suction motor 17 is in an overspeed state. A motor overspeed sensor 29 is provided. The suction motor 17 is overspeeded due to excessive accumulation of dust in the dust box 15 during cleaning, and if the cleaning continues beyond this, the performance of the vacuum cleaner body 1 will deteriorate. A sound (ultrasonic wave) is detected, and a garbage disposal display is performed by blinking the operation / stop display LED 25c or the operation time display LED 25c described above of the operation display unit 25. After that, if there is no change in the suction motor sound within a certain time without being discarded, a safe operation for stopping the suction is performed.

図28は上述した吸込モータ17の過速時の制御を示すフローチャートであり、このフローチャートで示す制御は繰り返し実行される。   FIG. 28 is a flowchart showing the above-described control at the time of overspeed of the suction motor 17, and the control shown in this flowchart is repeatedly executed.

まず、吸込モータ17の異常過速で発生する超音波を吸込モータ過速センサ29が受信したか否かをチェックし、受信していなければタイマをクリアして終了する(ステップS1401のN→ステップS1402)。   First, it is checked whether or not the suction motor overspeed sensor 29 has received ultrasonic waves generated due to abnormal overspeed of the suction motor 17, and if not, the timer is cleared and the process ends (N → step of step S1401). S1402).

一方、吸込モータ17の異常過速で発生する超音波を吸込モータ過速センサ29が受信した場合には、タイマをカウントアップすると共に、ゴミ捨て表示処理を行う(ステップS1401のY→ステップS1403→ステップ1404)。そして、タイマが予め決められた設定時間以上になったか否かをチェックし、設定時間以上になっていなければそのまま終了する(ステップS1405のN)。   On the other hand, when the suction motor overspeed sensor 29 receives the ultrasonic wave generated due to the abnormal overspeed of the suction motor 17, the timer is counted up and the garbage disposal display process is performed (Y in step S1401 → step S1403 → Step 1404). Then, it is checked whether or not the timer has reached a predetermined set time or more, and if it has not been set time or longer, the process ends as it is (N in step S1405).

上記ゴミ捨て表示に使用者が気づいてダストボックス15内に溜まったゴミを捨てれば良いが、ゴミ捨て表示に気づかない等によりゴミ捨てがなされないときには、上記過速音の検出とタイマのカウントアップ(ステップS1401のY→ステップS1403)が繰り返され、タイマが設定時間以上になると、吸込モータ17の動作を停止する(ステップS1405のY→ステップS1406)。   It is sufficient if the user notices the garbage throwing display and the dust collected in the dust box 15 is thrown away. However, when the garbage throwing is not done due to not knowing the dust throwing display, the overspeed sound is detected and the timer counts up ( Step S1401 Y → Step S1403) is repeated, and when the timer reaches the set time or longer, the operation of the suction motor 17 is stopped (Y in Step S1405 → Step S1406).

以上のように制御することにより、ゴミの種類に関係なく、吸込モータ17の過速状態を正確に検出でき、ゴミ捨て表示により使用者にゴミ捨てを促すことで掃除機の性能劣化を防ぐことができる。さらに吸込モータ17の過速状態が続くときは、吸込モータ17による吸引動作を停止することで、掃除機の性能劣化を確実に防ぐことができる。   By controlling as described above, it is possible to accurately detect the overspeed state of the suction motor 17 regardless of the type of garbage, and to prevent the deterioration of the performance of the vacuum cleaner by prompting the user to throw away the garbage by the garbage disposal display. Can do. Furthermore, when the overspeed state of the suction motor 17 continues, the suction operation by the suction motor 17 is stopped, so that the performance deterioration of the cleaner can be surely prevented.

なお、一般的には表示による報知が簡単で分かりやすいが、スピーカ34を用いた音声等による報知やそれらの組み合わせによることも可能である。また、操作表示部25の運転/停止表示LED25cや運転時間表示LED25cを点滅させることによりゴミ捨て表示も兼ねることにより、低コスト化を図ることができるが、ゴミ捨て表示専用の表示手段を設けるようにしても良い。   In general, notification by display is simple and easy to understand, but notification by voice using the speaker 34 or a combination thereof is also possible. In addition, the operation / stop display LED 25c and the operation time display LED 25c of the operation display unit 25 can be used for the waste disposal display by blinking, so that the cost can be reduced. However, a display unit dedicated to the waste disposal display is provided. Anyway.

本願発明の一実施形態に係る自走式掃除機本体の正面図。The front view of the self-propelled cleaner body concerning one embodiment of the present invention. 同じく側面図。Similarly side view. 同じく平面図。FIG. 内部構成を示す平面図。The top view which shows an internal structure. 制御ブロック図。Control block diagram. 音波式センサの送信波形に対する受信波形を示す図。The figure which shows the received waveform with respect to the transmission waveform of a sonic sensor. 障害物の各距離に対する受信波形を重ね合わせて示した障害物検出判定の説明図。Explanatory drawing of the obstacle detection determination which overlapped and showed the received waveform with respect to each distance of an obstacle. 障害物検出判定ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows an obstruction detection determination routine. 走行、吸込制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows a driving | running | working and suction control routine. 停止制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows a stop control routine. 本願発明の他の実施形態を示す制御ブロック図。The control block diagram which shows other embodiment of this invention. 本願発明の更に他の実施形態を示す制御ブロック図。The control block diagram which shows other embodiment of this invention. 上記実施形態における超音波A,Bを用いた充電台との距離算出時の掃除機本体側のフローチャート。The flowchart by the side of the vacuum cleaner main body at the time of the distance calculation with the charging stand using the ultrasonic waves A and B in the said embodiment. 同じく充電台側のフローチャート。Similarly, the flowchart on the charging stand side. 上記超音波A,Bとは異なる周波数Cの超音波Cを加えた距離算出時の掃除機本体側のフローチャート。The flowchart by the side of the vacuum cleaner main body at the time of the distance calculation which added the ultrasonic wave C of the frequency C different from the said ultrasonic waves A and B. FIG. 同じく充電台側のフローチャート。Similarly, the flowchart on the charging stand side. 本願発明の更に他の実施形態と示す掃除機本体側のフローチャート。The flowchart by the side of the vacuum cleaner main body shown as other embodiment of this invention. 同じく充電台側のフローチャート。Similarly, the flowchart on the charging stand side. 本願発明の更に他の実施形態を示す制御ブロック図。The control block diagram which shows other embodiment of this invention. 上記実施形態において領域設定ユニットを掃除禁止領域設定に使用した場合の掃除機本体側のフローチャート。The flowchart by the side of the cleaner body at the time of using a field setting unit for cleaning prohibition field setting in the above-mentioned embodiment. 同じく領域設定ユニット側のフローチャート。The flowchart by the area | region setting unit side similarly. 上記実施形態において領域設定ユニットを掃除重点領域設定に使用した場合の掃除機本体側のフローチャート。The flowchart by the side of the cleaner body at the time of using a field setting unit for cleaning important field setting in the above-mentioned embodiment. 本願発明の更に他の実施形態における自走式掃除機本体の平面図。The top view of the self-propelled cleaner body in other embodiments of the present invention. 同じくその制御ブロック図。The control block diagram similarly. 同じくその距離検出のフローチャート。The flowchart of the distance detection similarly. 本願発明の更に他の実施形態における自走式掃除機本体の内部構成を示す平面図。The top view which shows the internal structure of the self-propelled cleaner body in other embodiment of this invention. 同じくその制御ブロック図。The control block diagram similarly. 同じくその吸込モータの過速時の制御を示すフローチャート。The flowchart which similarly shows the control at the time of the overspeed of the suction motor.

符号の説明Explanation of symbols

1 掃除機本体
2a,2b 駆動輪
8a,8b 走行モータ
11 前面バンパ部
12 障害物センサ
15 ダストボックス
16 吸込ファン
17 吸込モータ
18 電動送風機
19 吸込口
20 回転ブラシ
21 回転ブラシモータ
22 サイドブラシ
23 サイドブラシモータ
25 操作表示部
25a 運転/停止キー
25b 運転時間切換キー
25c 運転/停止表示LED
25d 運転時間表示LED
26 充電台検出センサ
27 ユニット検出センサ
28 温度センサ
29 吸込モータ過速センサ
31 マイクロコンピュータ
32 超音波センサ制御部
40 バッテリ
43 電池容量電圧変換部
44 充電検出部
45 不揮発性メモリ(EEPROM)
51 充電台送受信部
52 領域設定ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum cleaner main body 2a, 2b Drive wheel 8a, 8b Traveling motor 11 Front bumper part 12 Obstacle sensor 15 Dust box 16 Suction fan 17 Suction motor 18 Electric blower 19 Suction port 20 Rotating brush 21 Rotating brush motor 22 Side brush 23 Side brush motor 25 Operation display section 25a Run / stop key 25b Run time switching key 25c Run / stop display LED
25d Operating time display LED
26 Charging stand detection sensor 27 Unit detection sensor 28 Temperature sensor 29 Suction motor overspeed sensor 31 Microcomputer 32 Ultrasonic sensor control unit 40 Battery 43 Battery capacity voltage conversion unit 44 Charge detection unit 45 Non-volatile memory (EEPROM)
51 Charging stand transceiver 52 Area setting unit

Claims (15)

清掃機能と移動機能を有すると共に、障害物を検出するための送信及び受信用の音波式センサを有し、その送受信の時間差から障害物までの距離を検出して障害物を回避しながら清掃と移動を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記音波式センサの受信波形波高値が距離に応じて予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないことを特徴とする自走式掃除機。   It has a cleaning function and a moving function, and also has a sonic sensor for transmission and reception for detecting obstacles, and it detects the distance to the obstacle from the time difference between transmission and reception and avoids the obstacle. Control means for controlling movement, the control means recognizes as an obstacle only when the received waveform peak value of the sonic sensor is within a predetermined setting range according to the distance, otherwise the obstacle Self-propelled vacuum cleaner characterized by not recognizing. 清掃機能と移動機能を有すると共に、障害物を検出するための送信及び受信用の音波式センサを有し、その送受信の時間差から障害物までの距離を検出して障害物を回避しながら清掃と移動を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記音波式センサの受信波形幅が予め定められた設定範囲内の時のみ障害物と認識し、それ以外は障害物と認識しないことを特徴とする自走式掃除機。   It has a cleaning function and a moving function, and also has a sonic sensor for transmission and reception for detecting obstacles, and it detects the distance to the obstacle from the time difference between transmission and reception and avoids the obstacle. It comprises a control means for controlling the movement, and the control means recognizes an obstacle only when the received waveform width of the sound wave sensor is within a predetermined setting range, and does not recognize the obstacle otherwise. A self-propelled vacuum cleaner. 前記音波式センサの周波数を20kHz以下にしたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自走式掃除機。   The self-propelled cleaner according to claim 1 or 2, wherein the frequency of the sonic sensor is 20 kHz or less. 前記制御手段は、壁際掃除中には壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の自走式掃除機。   The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means performs control to increase the capability of the cleaning function during cleaning by the wall, compared to cleaning by the time other than by the wall. . 前記制御手段は、壁際以外を掃除中に壁やその他の障害物検出により方向転換する時には、壁際以外の掃除時よりも清掃機能の能力を大きくする制御を行うことを特徴とする請求項4記載の自走式掃除機。   5. The control unit performs control to increase the capability of the cleaning function when the direction is changed by detecting a wall or other obstacle during the cleaning of a part other than the wall, as compared with the cleaning of the part other than the wall. Self-propelled vacuum cleaner. 前記制御手段は、掃除終了後に停止する際には周囲の状況を前記音波式センサにて検出し、その状況に基づき周囲に何も無い箇所に停止する制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の自走式掃除機。   2. The control unit according to claim 1, wherein when stopping after completion of cleaning, the surrounding state is detected by the sound wave type sensor, and based on the state, control is performed to stop at a place where there is nothing around. The self-propelled cleaner according to any one of claims 5 to 6. 前記制御手段は、前回使用後から今回使用時までに掃除機本体内蔵のバッテリを充電していない状態において運転開始操作がなされた時は、充電が必要である旨を報知する制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の自走式掃除機。   The control means performs control for notifying that charging is necessary when an operation start operation is performed in a state where the battery built in the cleaner body is not charged from the previous use to the current use. The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 6. 掃除機本体内蔵のバッテリを充電するための充電装置を有すると共に、当該充電装置に、掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する送受信部を備え、前記制御手段は、前記送受信部を用いて前記充電装置を特定して充電装置へ戻る制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の自走式掃除機。   A transmitter / receiver that has a charging device for charging a battery built in the vacuum cleaner body, and that transmits a sound wave having a frequency different from that when receiving a sound wave transmitted from a sonic sensor of the vacuum cleaner body to the charging device. The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 7, wherein the control means performs control of specifying the charging device and returning to the charging device using the transmission / reception unit. . 前記送受信部して、発信する周波数の異なるものを複数箇所に備えたことを特徴とする請求項8記載の自走式掃除機。   The self-propelled cleaner according to claim 8, wherein the transmitter / receiver includes a plurality of parts having different frequencies to be transmitted. 前記制御手段は、掃除中に前記バッテリの残量を監視すると共に、前記送受信部を用いて前記充電装置との距離を算出し、バッテリ残量で走行可能な距離が充電装置との距離未満とならないうちに充電装置へ戻る制御を行うことを特徴とする請求項8又は請求項9記載の自走式掃除機。   The control means monitors the remaining amount of the battery during cleaning, calculates a distance from the charging device using the transmission / reception unit, and the distance that can be traveled by the remaining battery amount is less than the distance from the charging device. The self-propelled cleaner according to claim 8 or 9, wherein control to return to the charging device is performed before it becomes necessary. 掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、前記制御手段は、前記領域設定手段を用いて掃除禁止領域を特定し、その領域への走行を回避する制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の自走式掃除機。   When receiving the sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the main body of the cleaner, it comprises a region setting means for transmitting a sound wave of a frequency different from that, and the control means specifies the cleaning prohibited region using the region setting means, The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 10, wherein control for avoiding traveling to the region is performed. 掃除機本体の音波式センサから発信された音波を受信すると、それとは異なる周波数の音波を発信する領域設定手段を備え、前記制御手段は、前記領域設定手段を用いて掃除重点領域を特定し、その領域での走行時間を増やす制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の自走式掃除機。   When receiving the sound wave transmitted from the sound wave type sensor of the main body of the cleaner, it comprises a region setting means for transmitting a sound wave having a frequency different from that, and the control means specifies the cleaning priority region using the region setting means, The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 11, wherein control is performed to increase the travel time in that region. 周囲温度を検出する温度センサを備え、前記制御手段は、前記音波式センサを用いて対象物の距離を検出する際に、前記温度センサによって検出される周囲温度を用いて温度補正することを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の自走式掃除機。   A temperature sensor for detecting an ambient temperature is provided, and the control unit performs temperature correction using the ambient temperature detected by the temperature sensor when detecting the distance of the object using the acoustic wave sensor. The self-propelled cleaner according to any one of claims 1 to 12. 前記制御手段は、掃除機本体内蔵の吸込モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、ゴミ捨てが必要である旨を報知する制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の自走式掃除機。   The said control means detects the overspeed sound of the suction motor built in the cleaner main body using a sound wave type sensor, and performs control which notifies that garbage disposal is required. The self-propelled cleaner according to any one of 13 above. 前記制御手段は、掃除機本体内蔵の吸引モータの過速音を音波式センサを用いて検出し、吸引停止制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の自走式掃除機。
The self-control according to any one of claims 1 to 14, wherein the control means detects an overspeed sound of a suction motor built in the vacuum cleaner body using a sound wave type sensor and performs suction stop control. Traveling vacuum cleaner.
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