JP2019083872A - Self-propelled vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
【課題】自走式電気掃除機の清掃性能を向上させる。【解決手段】電動送風機の駆動により塵埃を吸引可能な吸口部と、塵埃量を検知可能な塵埃センサと、床面の種類を検知するセンサ又は床面の抵抗に応じて電流量が変化するモータと、を有して自律駆動する自走式電気掃除機であって、塵埃センサが比較的多くの塵埃を検知した又はセンサが若しくはモータによって床面の抵抗が比較的大きいと検知した場合、電動送風機への入力を増加させる。【選択図】図7PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cleaning performance of a self-propelled electric vacuum cleaner. SOLUTION: A suction port capable of sucking dust by driving an electric blower, a dust sensor capable of detecting the amount of dust, a sensor for detecting the type of floor surface, or a motor whose current amount changes according to the resistance of the floor surface. It is a self-propelled vacuum cleaner that is autonomously driven with, and when the dust sensor detects a relatively large amount of dust, or when the sensor detects that the resistance of the floor surface is relatively large by the sensor or the motor, it is electric. Increase the input to the blower. [Selection diagram] FIG. 7
Description
本発明は、自走式電気掃除機に関する。 The present invention relates to a self-propelled vacuum cleaner.
特許文献1は、ごみ検出センサにより、ごみを検出した後に螺旋状態に動く動作を行う自走式電気掃除機を開示している。 Patent Document 1 discloses a self-propelled electric vacuum cleaner which performs an operation of moving in a spiral state after detecting dust with a dust detection sensor.
特許文献2は、ごみ量が多いことを検知すると往復動する自走式電気掃除機を開示している(0042、図6)。 Patent Document 2 discloses a self-propelled vacuum cleaner that reciprocates when it detects that the amount of dust is large (0042, FIG. 6).
自走式電気掃除機においては、エネルギー源である電池の制限があるため、効率よくごみを取る必要がある。特許文献1,2はともに自律駆動中の電動送風機への入力を適切に制御する技術は開示していない。 In the self-propelled vacuum cleaner, it is necessary to take out the waste efficiently because of the limitation of the battery which is an energy source. The patent documents 1 and 2 do not disclose the technique which controls appropriately the input to the electric blower under autonomous drive.
なお、特許文献1の螺旋状態のような動きでは、動作完了までに時間がかかるため、電池を過剰に消費してしまい部屋全体を掃除できない虞がある。
また、特許文献2は同じ領域の往復であり、ごみ堆積範囲が広い場合に効果的に清掃できない虞がある。
In the movement as in the spiral state of Patent Document 1, it takes time to complete the operation, so there is a possibility that the battery is consumed excessively and the entire room can not be cleaned.
Further, Patent Document 2 is a reciprocation of the same area, and there is a possibility that the cleaning can not be performed effectively when the dust accumulation area is wide.
上記事情に鑑みてなされた本発明は、電動送風機の駆動により塵埃を吸引可能な吸口部と、塵埃量を検知可能な塵埃センサと、床面の種類を検知するセンサ又は床面の抵抗に応じて電流量が変化するモータと、を有して自律駆動する自走式電気掃除機であって、前記塵埃センサが比較的多くの塵埃を検知した又は前記センサが若しくは前記モータによって床面の抵抗が比較的大きいと検知した場合、前記電動送風機への入力を増加させることを特徴とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, according to the suction port capable of suctioning dust by driving the electric blower, the dust sensor capable of detecting the amount of dust, the sensor for detecting the type of floor surface or the resistance of the floor surface A self-propelled electric vacuum cleaner having a motor whose current amount changes, the dust sensor detecting a relatively large amount of dust, or the sensor or the resistance of a floor surface by the motor Is detected as being relatively large, the input to the electric blower is increased.
本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。本発明の各種の構成要素は、必ずしも一の部材で構成される必要はなく、例えば、一の構成要素が複数の部材で構成されること、複数の構成要素が一の部材で構成されること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが互いに重複すること、を許容する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Similar components are denoted by the same reference numerals, and the same description will not be repeated. The various components of the present invention do not necessarily have to be configured by one member, and for example, one component may be configured by a plurality of members, and a plurality of components may be configured by one member. , Allow some of the components and some of the other components to overlap each other.
なお、自走式電気掃除機1(図1参照)が進行する向きのうち、自走式電気掃除機1が通常進行する方向を前方、重力方向と反対の方向を上方、駆動輪116(図3参照)が対向する方向を左方及び右方とする。すなわち図1等に示す様に前後、上下、左右を定義する。本実施形態では、自走式電気掃除機1の前方側にサイドブラシ15が取付けられている。 Of the traveling directions of the self-propelled vacuum cleaner 1 (see FIG. 1), the direction in which the self-propelled vacuum cleaner 1 normally travels is forward, the direction opposite to the gravity direction is upward, and the driving wheel 116 (see FIG. The direction in which 3) faces is defined as the left and right. That is, as shown in FIG. In the present embodiment, the side brush 15 is attached to the front side of the self-propelled vacuum cleaner 1.
[自走式電気掃除機1]
図1は、本実施形態に係る自走式電気掃除機1の斜視図である。
自走式電気掃除機1は、掃除領域(例えば、室内)を自律的に移動しながら掃除する掃除機である。自走式電気掃除機1は、上壁(及び一部の側壁)である上ケース111、底壁(及び一部の側壁)である下ケース112、及び前部に設置されるバンパ18、を含んで構成される本体11を備える。
[Self-propelled vacuum cleaner 1]
FIG. 1 is a perspective view of a self-propelled vacuum cleaner 1 according to the present embodiment.
The self-propelled vacuum cleaner 1 is a vacuum cleaner that cleans the cleaning area (for example, the room) while autonomously moving it. The self-propelled vacuum cleaner 1 includes an upper case 111 which is an upper wall (and a part of the side wall), a lower case 112 which is a bottom wall (and a part of the side wall), and a bumper 18 installed at the front. A main body 11 is included.
また、自走式電気掃除機1の上後方側には、ダストケース4が設けられている。本実施形態の自走式電気掃除機1は、制御装置2の演算処理によって自律的に駆動輪116を駆動させて清掃するが、リモコン等によってユーザの指令を受けて駆動してもよい。 Further, on the upper rear side of the self-propelled vacuum cleaner 1, a dust case 4 is provided. The self-propelled vacuum cleaner 1 of the present embodiment autonomously drives and cleans the drive wheels 116 by the arithmetic processing of the control device 2, but may be driven by receiving a user's command using a remote control or the like.
[下ケース112]
図2は上ケース111とダストケース4を取り外した状態の斜視図、図3は自走式電気掃除機1の底面図、図4は、図1のA−A線で切断した断面図、図5は吸口部113、塵埃センサユニット12およびダストケース4の斜視図である。
下ケース112は、駆動輪116、走行モータ1161、アーム1141、及び減速機構1142を含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部114、並びに、サイドブラシ取付部1121、走行モータ1161、回転ブラシモータ1133、電動送風機16、充電池19、充電池19を収納する電池収容部115(図4参照)、制御装置2、及び吸口部113が取付られている薄型の円板状の部材である。
[Lower case 112]
2 is a perspective view with the upper case 111 and the dust case 4 removed, FIG. 3 is a bottom view of the self-propelled electric vacuum cleaner 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 5 is a perspective view of the suction port 113, the dust sensor unit 12, and the dust case 4. FIG.
The lower case 112 includes a drive mechanism housing portion 114 for housing a drive mechanism including a drive wheel 116, a travel motor 1161, an arm 1141, and a reduction mechanism 1142, a side brush attachment portion 1121, a travel motor 1161, a rotation It is a thin disk-shaped member to which the brush motor 1133, the electric blower 16, the battery 19, the battery housing 115 (see FIG. 4) for housing the battery 19, the control device 2, and the suction port 113 are attached. .
[駆動機構収容部114]
図3等に示す駆動機構収容部114に収容される駆動機構は、駆動輪116を本体11に支持する機構である。駆動機構は、走行モータ1161、駆動輪116を左右内側から支持するアーム1141、及び減速機構1142を含む。アーム1141は、2つの駆動輪116の間に設けられており、一端が前後方向に延在する回動軸、他端が駆動輪116に接続した部材であり、回動軸まわりの回動によって駆動輪116それぞれを回動させることができる部材である。回動軸それぞれは、2つの駆動輪116の間、特に本実施形態においては、駆動輪116それぞれ及び中央突起1124,突起1125の間に位置している。
[Driving mechanism housing 114]
The drive mechanism accommodated in the drive mechanism accommodation portion 114 shown in FIG. 3 and the like is a mechanism for supporting the drive wheel 116 on the main body 11. The drive mechanism includes a travel motor 1161, an arm 1141 supporting the drive wheel 116 from the left and right inside, and a speed reduction mechanism 1142. The arm 1141 is a member provided between two drive wheels 116, one end of which is a pivot shaft extending in the front-rear direction, and the other end of which is connected to the drive wheel 116. It is a member which can rotate each drive wheel 116. The pivot axes are located between the two drive wheels 116, in particular in the present embodiment between the drive wheels 116 and the central projection 1124 and the projection 1125.
[駆動輪116]
図3等に示す様に、駆動輪116はそれぞれ、減速機構1142それぞれを介して走行モータ1161それぞれの駆動力を受ける部材である。これにより駆動輪116自体が回転することで本体11を前進、後退、旋回させることができる。駆動輪116は、左右両側に配置されている。
[Drive wheel 116]
As shown in FIG. 3 and the like, the driving wheels 116 are members that receive the driving force of the traveling motors 1161 via the reduction mechanisms 1142, respectively. Thus, the main body 11 can be advanced, retracted, and turned by the rotation of the drive wheel 116 itself. The drive wheels 116 are disposed on the left and right sides.
[バンパ18]
バンパ18は、外部から作用する押圧力に応じて前後方向、好ましくはさらに左右方向、で移動可能に設置されている。バンパ18は、左右一対のバンパばね(図示省略)によって前方向に付勢されている。バンパ18を介して障害物からの抗力がバンパばねに作用すると、バンパばねは変形し、バンパ18を前方向に付勢しつつバンパ18の後退を許容する。バンパ18が障害物から離れて抗力がなくなると、バンパばねの付勢力によってバンパ18は元の位置に戻る。ちなみに、バンパ18の後退(つまり、障害物との接触)は、バンパセンサ(赤外線センサ)によって検知され、その検知結果が制御装置2に入力
される。障害物等の接触位置に応じてバンパ18の変位量が異なるため、本体11に対する障害物等の位置を検知することも可能である。
[Bumper 18]
The bumper 18 is installed so as to be movable in the front-rear direction, preferably further in the left-right direction, in accordance with the pressure applied from the outside. The bumper 18 is biased in the forward direction by a pair of left and right bumper springs (not shown). When a drag force from an obstacle acts on the bumper spring via the bumper 18, the bumper spring is deformed to allow the bumper 18 to retreat while biasing the bumper 18 in the forward direction. When the bumper 18 separates from the obstacle and there is no drag, the biasing force of the bumper spring returns the bumper 18 to its original position. Incidentally, the retraction of the bumper 18 (that is, the contact with the obstacle) is detected by a bumper sensor (infrared sensor), and the detection result is input to the control device 2. Since the displacement amount of the bumper 18 differs depending on the contact position of the obstacle or the like, it is also possible to detect the position of the obstacle or the like with respect to the main body 11.
[回転ブラシ14]
回転ブラシ14は、駆動輪116の回転中心を通る軸(左右方向)に略並行に配置されている(図3参照)。回転ブラシ14は、水平方向(本実施形態では左右方向)に回転軸を有する円筒形であり、吸口部113に回転可能に支持されている。回転ブラシ14は、回転ブラシモータ1133(図2参照)により駆動力を受けて回転駆動する。回転ブラシ14は、軸部141の外周面から法線方向に突出する複数の植毛142を備えている。
[Rotating brush 14]
The rotating brush 14 is disposed substantially parallel to an axis (left and right direction) passing through the rotation center of the drive wheel 116 (see FIG. 3). The rotary brush 14 is a cylindrical shape having a rotation axis in the horizontal direction (in the left and right direction in the present embodiment), and is rotatably supported by the suction port 113. The rotary brush 14 is rotationally driven by receiving a driving force by a rotary brush motor 1133 (see FIG. 2). The rotating brush 14 includes a plurality of bristles 142 protruding in the normal direction from the outer peripheral surface of the shaft portion 141.
[サイドブラシ15]
図3等に例示するサイドブラシ15は、部屋の隅など、本体11よりも外側にあり、回転ブラシ14を届かせることが容易ではない場所の塵埃を吸口部113(吸引口1131)に導くブラシである。サイドブラシ15の回転軸は上下方向であり、サイドブラシ15の一部は平面視で本体11から露出している。サイドブラシ15は、平面視において120°間隔で放射状に延びる3束のブラシを有し、下ケース112の前方左右側それぞれに配置されている。サイドブラシ15は、その根元がサイドブラシホルダ151に固定されている。
[Side brush 15]
The side brush 15 illustrated in FIG. 3 etc. is outside the main body 11 such as a corner of a room, and is a brush that guides dust in a place where it is not easy for the rotating brush 14 to reach the suction port 113 (suction port 1131). It is. The rotation axis of the side brush 15 is in the vertical direction, and a part of the side brush 15 is exposed from the main body 11 in a plan view. The side brush 15 has three bundles of brushes radially extending at intervals of 120 ° in a plan view, and is disposed on the front left and right sides of the lower case 112, respectively. The base of the side brush 15 is fixed to the side brush holder 151.
[電動送風機16]
図4に示す電動送風機16は、前後方向に軸を持つファンを有し、ファンが回転駆動することでダストケース4内の空気を外部に排出して負圧を発生させ、床面から吸引口1131(吸口部113)を介して塵埃を吸い込む機能を有している。電動送風機16の外周面には弾性体161が設置されている。このように弾性体を介在させることで、電動送風機16の振動が減衰して本体11に伝わりにくくなり、本体11の振動、騒音を低減できる。なお、本実施形態では、電動送風機16は下ケース112の中心付近に配置されている。
[Electric blower 16]
The electric blower 16 shown in FIG. 4 has a fan having an axis in the front-rear direction, and when the fan is rotationally driven, the air in the dust case 4 is discharged to the outside to generate negative pressure, and a suction port is created from the floor surface. It has a function of sucking in dust through 1131 (inlet 113). An elastic body 161 is installed on the outer peripheral surface of the electric blower 16. Thus, by interposing the elastic body, the vibration of the electric blower 16 is attenuated and hardly transmitted to the main body 11, and the vibration and noise of the main body 11 can be reduced. In the present embodiment, the electric blower 16 is disposed near the center of the lower case 112.
[吸口部113]
吸口部113は、ダストケース4に連通する吸引口1131が形成されるとともに、掻取りブラシ13、回転ブラシ14を収容する部材である。吸口部113には、回転ブラシモータ1133が取付けられていても良い。
[Suction part 113]
The suction port 113 is a member in which a suction port 1131 communicating with the dust case 4 is formed, and the scraping brush 13 and the rotating brush 14 are accommodated. The rotary brush motor 1133 may be attached to the suction port 113.
本実施形態においては、電動送風機16の負圧によって吸込まれた空気は、吸引口1131、塵埃センサユニット12、ダストケース4、集塵フィルタ46、電動送風機16、並びに、排気口1126の順に通過する。この空気には塵埃が含まれることが多く、集塵フィルタ46で遮られてダストケース4内に貯塵される。以下、吸引口1131及び塵埃センサユニット12の枠121に略垂直な方向(枠121の正面視方向)を主方向という。なお、排気口1126は、下ケース112に設けられており、2つの駆動輪116の間に本実施形態では6個位置している。 In the present embodiment, air sucked by the negative pressure of the electric blower 16 passes through the suction port 1131, the dust sensor unit 12, the dust case 4, the dust collection filter 46, the electric blower 16, and the exhaust port 1126 in this order. . This air often contains dust and is blocked by the dust collection filter 46 and stored in the dust case 4. Hereinafter, a direction substantially perpendicular to the suction port 1131 and the frame 121 of the dust sensor unit 12 (the front view direction of the frame 121) will be referred to as a main direction. In addition, the exhaust port 1126 is provided in the lower case 112, and in the present embodiment, six exhaust ports 1126 are positioned between the two drive wheels 116.
[塵埃センサユニット12]
塵埃センサユニット12は、吸口部113とダストケース4との間に配置され、吸口部113から吸引された塵埃量を検知可能なセンサである。
[Dust sensor unit 12]
The dust sensor unit 12 is a sensor disposed between the suction port 113 and the dust case 4 and capable of detecting the amount of dust sucked from the suction port 113.
[ダストケース4]
ダストケース4は、床面から吸引口1131(吸口部113)を介して吸い込まれた塵埃を蓄積する容器である。ダストケース4は、吸引口1131側に形成されたダクト42、回収した塵埃を主に蓄積する主蓄積室41、蓄積した塵埃をフィルタ46側(上方側)から取出し可能とする蓋45、回動して主蓄積室77下方側(ダクト42側)の開口を開閉可能な逆流抑制弁44、及び折り畳み可能なハンドル43を備える。ダストケース4は、本体11の斜め上から斜め下に向けて取り付けられる。
[Dust case 4]
The dust case 4 is a container for accumulating dust sucked from the floor surface through the suction port 1131 (the suction port 113). The dust case 4 has a duct 42 formed on the suction port 1131 side, a main storage chamber 41 mainly storing collected dust, a lid 45 enabling removal of the stored dust from the filter 46 side (upper side), and rotation And a foldable handle 43 capable of opening and closing the opening on the lower side (the duct 42 side) of the main storage chamber 77. The dust case 4 is attached obliquely from the top of the main body 11 to the bottom.
[センサ類]
図5は、自走式電気掃除機1の制御装置2、及び制御装置2に接続される機器を示す概略構成図である。バンパセンサ(障害物検知手段)は、バンパ18の後退(つまり、障害物との接触)を検知するセンサである。
[Sensors]
FIG. 5 is a schematic configuration view showing a control device 2 of the self-propelled vacuum cleaner 1 and devices connected to the control device 2. The bumper sensor (obstacle detection means) is a sensor that detects the backward movement of the bumper 18 (that is, contact with an obstacle).
図2等に例示する測距センサ210(障害物検知手段)は、障害物までの距離を検出する赤外線センサである。本実施形態では、正面3箇所と側面2箇所の計5か所に測距センサを設けた。 The distance measurement sensor 210 (obstacle detection means) illustrated in FIG. 2 and the like is an infrared sensor that detects the distance to the obstacle. In the present embodiment, distance measurement sensors are provided at a total of five places, three at the front and two at the side.
測距センサ210は、赤外線を発光させる発光部(図示せず)と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部(図示せず)とを有している。この受光部によって検出される反射光に基づいて、障害物までの距離が算出される。なお、バンパ18のうち少なくとも測距センサの近傍は、赤外線を透過させる樹脂又はガラスで形成されている。 The distance measuring sensor 210 has a light emitting unit (not shown) that emits infrared light, and a light receiving unit (not shown) that receives reflected light from the infrared light reflected by an obstacle and returned. The distance to the obstacle is calculated based on the reflected light detected by the light receiving unit. Note that at least the vicinity of the distance measurement sensor in the bumper 18 is formed of resin or glass that transmits infrared light.
[塵埃多量時のごみハンタ走行]
図6は本実施形態の自走式電気掃除機1の塵埃センサユニット12が塵埃量を多く検知した場合に実行可能な走行軌跡の一例を示す図である。図7は本実施形態の自走式電気掃除機1が床面種類とごみ量とに応じて電動送風機の吸引力を変化させる状態を説明する図である。図6では、自走式電気掃除機1の外縁のみを示している。本実施形態の自走式電気掃除機の大きさは縦250mm×幅250mm×高さ92mmである。
塵埃センサユニット12が所定以上の塵埃を検出すると、制御装置2は電動送風機16の入力を一定時間増加させることができる。検出した塵埃量に応じて電動送風機16の入力増加時間を延ばすことは行わずに、電動送風機16の消費電力を抑えることが好ましい。
[Treatment of waste hunting when there is a lot of dust]
FIG. 6 is a view showing an example of a traveling locus that can be executed when the dust sensor unit 12 of the self-propelled vacuum cleaner 1 of the present embodiment detects a large amount of dust. FIG. 7 is a view for explaining a state in which the suction force of the electric blower is changed according to the type of floor surface and the amount of dust of the self-propelled vacuum cleaner 1 of the present embodiment. In FIG. 6, only the outer edge of the self-propelled vacuum cleaner 1 is shown. The size of the self-propelled vacuum cleaner of this embodiment is 250 mm long × 250 mm wide × 92 mm high.
When the dust sensor unit 12 detects dust of a predetermined level or more, the control device 2 can increase the input of the electric blower 16 for a certain period of time. It is preferable to suppress the power consumption of the electric blower 16 without extending the input increase time of the electric blower 16 according to the detected dust amount.
[小旋回ステップ]
また、このような所定以上の塵埃又は更に多い量の塵埃を検出すると、自走式電気掃除機1は、自己の幅寸法又は吸口部113の軸方向寸法よりも短い直径(例えば半径R=50)で旋回して進路を反転させる(例えば略180度の旋回角。170度又は175度以上かつ190度又は185度以下が好ましい。)する(小旋回)。
塵埃を多く検知した場合、清掃効率の観点からは、電動送風機16への入力を上げることで消費電力を増加させるだけでなくその領域近傍を広く清掃することが望ましい。このため、第1の閾値以上の塵埃を検知した場合、電動送風機16への入力を増加させ、好ましくは第1の閾値より大きい第2の閾値以上の塵埃を検知した場合、本実施形態の小旋回ステップ及び大旋回ステップ等を実行することが好ましい。
[Small turning step]
In addition, when such predetermined dust or more dust or a larger amount of dust is detected, the self-propelled electric vacuum cleaner 1 has a diameter (for example, radius R = 50) shorter than its own width dimension or axial dimension of the suction port 113. ) And reverse the course (for example, a swing angle of approximately 180 degrees, preferably 170 degrees or 175 degrees or more and 190 degrees or 185 degrees or less) (small turn).
When a large amount of dust is detected, it is desirable not only to increase the power consumption by raising the input to the electric blower 16 but also to widely clean the vicinity of the area from the viewpoint of cleaning efficiency. For this reason, when dust of the first threshold or more is detected, the input to the electric blower 16 is increased, and preferably dust of the second threshold or more larger than the first threshold is detected. It is preferable to perform a turning step, a large turning step, and the like.
[小旋回後大旋回前の前進ステップ]
小旋回ステップの後本体の縦寸法(前後寸法)と略同一(例えば本体の縦寸法の85%以上115%以下。本実施形態では例えば約250mm)の長さに亘って前進走行を行う。略同一とするのは、小旋回ステップを行った領域近傍に壁や障害物があった場合に、走行軌跡が乱されるのを抑制する趣旨であり、例えば、障害物等を検知しても本来の走行軌跡に復帰しようとする動作を実行するのであれば、特にその前進長さは限定されない。また、代替案として、塵埃センサユニット12がごみを検知してから小旋回ステップを開始するまでの距離と略同一であると好ましい。
[Forward step before major turning after minor turning]
Forward travel is performed over a length substantially equal to the longitudinal dimension (front-to-back dimension) of the rear body of the small turning step (for example, 85% or more and 115% or less of the longitudinal dimension of the body. The purpose of making them substantially the same is to suppress the disturbance of the running track when there is a wall or obstacle in the vicinity of the area where the small turning step has been performed, for example, even if an obstacle or the like is detected. The length of the advance is not particularly limited as long as the operation to return to the original traveling locus is performed. Further, as an alternative, it is preferable that the distance between the dust sensor unit 12 detecting dust and the start of the small turning step is substantially the same.
小旋回後大旋回前の前進では、塵埃センサユニット12が反応した場所の少なくとも一部を含む領域を通るから、汚れの多い領域を効果的に清掃できる。その長さとしては少なくとも本体寸法と同程度の範囲を清掃することが好ましい。
代替案として、塵埃センサユニット12が塵埃を検知する時刻と、実際に吸口部113から塵埃が吸引された時刻との間には、或る程度の時間差が生じる。これは、塵埃センサユニット12の検知に要する時間や床面からの離間距離に起因するものである。このため、この時間差分だけ自走式電気掃除機1は前進してしまうから、塵埃センサユニット12が反応できた時点では、塵埃が多い領域を通過してしまっていることがある。このため、小旋回後大旋回前の前進距離は、自走式電気掃除機1の前進速度v及び床面の塵埃が吸い込まれてから塵埃センサユニット12が反応するまでの時間tの積vt以上にすることができる。
In the forward movement after the small turn and before the large turn, the dust sensor unit 12 passes through the area including at least a part of the reacted area, so the dirty area can be effectively cleaned. As for the length, it is preferable to clean a range at least equivalent to the size of the main body.
As an alternative, there is a certain time difference between the time when the dust sensor unit 12 detects dust and the time when dust is actually sucked from the suction port 113. This is due to the time required for detection of the dust sensor unit 12 and the distance from the floor surface. For this reason, since self-propelled vacuum cleaner 1 will move forward only by this time difference, when dust sensor unit 12 can react, it may have passed the field with many dust. For this reason, the advancing distance before the large turning after the small turning is not less than the product vt of the advancing speed v of the self-propelled electric vacuum cleaner 1 and the time t from when the dust on the floor surface is sucked to the dust sensor unit 12 reacts. Can be
[大旋回ステップ]
前進ステップの後、自己の幅寸法又は吸口部113の軸方向(幅方向)寸法よりも長い直径又は小旋回の旋回直径よりも長い直径(例えばR=150)で旋回して進路を反転させる(大旋回)。このときの旋回方向は、小旋回の方向と同じ(時計回り又は反時計回り)であると好ましい。旋回角は小旋回ステップと同様にすることができるが、代替案として、反転ではなく略90度(例えば80度以上100度以下)の旋回による進路変更でもよい。
[Large swing step]
After the advancing step, the path is reversed by turning at a diameter (for example, R = 150) longer than its own width dimension or the axial (width direction) dimension of the suction portion 113 or a turning diameter of a small turn Great turning). The turning direction at this time is preferably the same as the small turning direction (clockwise or counterclockwise). The turning angle may be similar to the small turning step, but as an alternative, it is possible to change the course by turning of approximately 90 degrees (for example, 80 degrees or more and 100 degrees or less) instead of reversing.
[大旋回ステップ後の前進ステップ]
大旋回ステップの後、任意で、本体の縦寸法(前後寸法)と略同一の長さに亘って再度前進する(例えば本体の縦寸法の85%以上115%以下。)。この前進方向と小旋回前及び後の前進方向の一方又は両方とは、略平行であると好ましい。
[Advance step after large swing step]
After the large turning step, optionally, advance again over substantially the same length as the longitudinal dimension of the main body (for example, 85% or more and 115% or less of the longitudinal dimension of the main body). It is preferable that the advancing direction and one or both of the advancing directions before and after the small turn be substantially parallel.
大旋回後の自走式電気掃除機1は、塵埃センサユニット12が反応する前に走行していた領域外になる(例えば自走式電気掃除機1の幅1つ分横にずれた位置)。すなわち、小旋回前の清掃領域に対して、大旋回後の清掃領域が重複する領域は、小旋回後の清掃領域が重複する領域よりも小さい又はない。このため、塵埃センサユニット12が反応した領域周辺を広く清掃できる。 The self-propelled electric vacuum cleaner 1 after the large turning is out of the region which was traveling before the dust sensor unit 12 reacted (for example, a position deviated laterally by one width of the self-propelled electric vacuum cleaner 1) . That is, with respect to the cleaning area before the small turning, the area where the cleaning area after the large turning overlaps is smaller than the area where the cleaning area after the small turning overlaps. Therefore, the area around the area where the dust sensor unit 12 has reacted can be cleaned widely.
このような制御動作を一連で行うことにより、効率よくごみを取り除くことが可能であり消費電力を抑えることが可能となる。小旋回と大旋回との実行順番を逆にしても良いが、塵埃センサユニット12が障害物や壁近傍で反応した場合、大旋回が先に行われると障害物等に接触して走行領域が乱れる虞があるため、本実施形態のように小旋回を先に行う方が好ましい。 By performing such control operations in series, it is possible to efficiently remove dust and to reduce power consumption. The order of execution of the small turn and the large turn may be reversed, but if the dust sensor unit 12 responds in the vicinity of an obstacle or wall, the contact with an obstacle or the like occurs when the large turn is performed first, and the travel area is Since there is a possibility of disturbance, it is preferable to carry out the small turn first as in the present embodiment.
なお、本実施形態においては、塵埃センサユニット12は単位時間当たりの塵埃個数を計量していくが、第1の閾値以上になった場合電動送風機16の入力を増加させ、第1の閾値より大きい第2の閾値以上になった場合に上記のごみハンタ走行を行うようにしている。なお、第1の閾値と第2の閾値を同値にしても良い。 In the present embodiment, the dust sensor unit 12 measures the number of dust per unit time, but the input of the electric blower 16 is increased when it becomes equal to or more than the first threshold, and is larger than the first threshold When it becomes more than the 2nd threshold, it is made to carry out the above-mentioned refuse hunting run. The first threshold and the second threshold may be the same.
[電動送風機への入力]
<床面の種類>
自走式電気掃除機1は、回転ブラシモータ1133の電流値(負荷)から、本体11が走行している床面の種類や状態を検知できる。床面が回転ブラシ14に与える抵抗が大きいとその床面は掃除がしにくい(塵埃が溜まりやすい)種類であると推定できる。図7に例示するように、例えば絨毯上だと抵抗が大きい。これを認識すると電動送風機16の入力を増加させ吸引力を大きくする。フローリング上だと抵抗が小さい。これを認識すると電動送風機16の入力を小さく設定して充電池19の消費電力を抑える制御を行う。床面の種類に応じた電動送風機16への入力の増加は、一定時間であっても良いが常時が好ましい。
[Input to the electric blower]
<Floor type>
The self-propelled vacuum cleaner 1 can detect the type and state of the floor surface on which the main body 11 is traveling from the current value (load) of the rotary brush motor 1133. If the floor surface exerts a large resistance on the rotating brush 14, it can be estimated that the floor surface is difficult to clean (dust is likely to be accumulated). As illustrated in FIG. 7, for example, resistance on a carpet is large. When this is recognized, the input of the electric blower 16 is increased to increase the suction force. Resistance is small on the floor. When this is recognized, control is performed to reduce the power consumption of the rechargeable battery 19 by setting the input of the electric blower 16 small. The increase in the input to the electric blower 16 according to the type of floor surface may be a fixed time, but is preferably always.
<塵埃量>
上述のように自走式電気掃除機1は、塵埃センサユニット12が所定以上の塵埃を検出すると、電動送風機16の入力を一定時間増加させることができる。
<Dust amount>
As described above, when the dust sensor unit 12 detects dust of a predetermined level or more, the self-propelled vacuum cleaner 1 can increase the input of the electric blower 16 for a certain period of time.
<両者を考慮した入力>
図7に例示するように、本実施形態では、回転ブラシモータ1133の電流値が比較的小さい場合(床面の抵抗が小さい場合)かつ塵埃センサユニット12の検知する塵埃個数が比較的少ない場合は、電動送風機16の入力を通常に(比較的小さく)する。
塵埃センサユニット12は上述のように塵埃量を3段階で区別可能であり、第1の閾値以下を「少ない」、第1の閾値から第2の閾値までを「多い」、第2の閾値以上を「凄く多い」と示している。
<Input that considers both>
As exemplified in FIG. 7, in the present embodiment, when the current value of the rotating brush motor 1133 is relatively small (when the resistance of the floor surface is small) and when the number of dust detected by the dust sensor unit 12 is relatively small, , Make the input of the electric blower 16 normal (relatively small).
The dust sensor unit 12 can distinguish the amount of dust in three stages as described above, and "less" the first threshold or less, "more" from the first threshold to the second threshold, the second threshold or more Is indicated as "very many".
回転ブラシモータ1133の電流値が比較的大きい場合(床面の抵抗が大きい場合)又は塵埃センサユニット12の検知する塵埃個数が多い若しくは凄く多い場合は、電動送風機16の入力を増加(比較的大きく)させる。塵埃量よりも床面の種類の方が電動送風機16への入力には影響が大きいように設定しているが、これは、床面の抵抗が大きいと塵埃の吸引がより困難なためである。 If the current value of the rotating brush motor 1133 is relatively large (if the resistance of the floor is large) or if the number of dust detected by the dust sensor unit 12 is large or very large, the input of the electric blower 16 is increased (relatively large ). The type of floor surface is set to have a greater effect on the input to the electric blower 16 than the amount of dust, but this is because suction of dust is more difficult if the resistance of the floor surface is large. .
このように電動送風機16への入力を、清掃しにくい床面又は汚れの多い領域である場合に増加させるようにすると、効果的な清掃を実現することができる。また、電動送風機の入力を2段階で調整するようにすると、騒音の変化が小さく、使用者への不快感を低減することができる。尤も、回転ブラシモータ1133の電流量及び塵埃センサユニット12の塵埃量それぞれの検知結果を重ね合わせるようにして3段階以上で調整しても良い。 As described above, if the input to the electric blower 16 is increased in the case of a floor surface or a dirty area that is difficult to clean, effective cleaning can be realized. In addition, when the input of the electric blower is adjusted in two steps, the change in noise is small, and discomfort to the user can be reduced. However, the detection results of the current amount of the rotating brush motor 1133 and the dust amount of the dust sensor unit 12 may be superimposed and adjusted in three or more steps.
一方、床面の種類に依らず塵埃の量が凄く多い場合に自律駆動に割込処理を実行して、周辺領域の清掃を行わせると好ましい。周辺領域の清掃としては、上述の小旋回、前進、大旋回、及び進路変更(または反転)の一部又は全部を実行する制御とを実行を挙げることができる。尤も、上述の小旋回、前進、大旋回、及び進路変更(または反転)に代えて条件を満たした領域近傍を清掃する何らかの割り込み処理であってもよい。例えば、螺旋上に進行したり、所定範囲を往復動したりすることができる。 On the other hand, it is preferable to execute an interruption process in the autonomous drive to clean the surrounding area when the amount of dust is very large regardless of the type of floor surface. The cleaning of the peripheral area can include performing control to execute part or all of the small turn, forward, large turn, and course change (or reversal) described above. However, instead of the small turn, the forward turn, the large turn, and the change of course (or reversal) described above, any interrupt process may be used to clean the vicinity of the area that satisfies the condition. For example, it can advance in a spiral or can reciprocate in a predetermined range.
なお、回転ブラシモータ1133に代えてサイドブラシモータ152の電流値を用いても良いし、床面の種類を区別可能なセンサを用いても良いし、電動送風機16への入力増加をせずに自律駆動への割り込み(周辺領域の清掃)のみを行う制御を導入しても良い。 The current value of the side brush motor 152 may be used instead of the rotating brush motor 1133, or a sensor capable of distinguishing the type of floor surface may be used, or the input to the electric blower 16 is not increased. A control may be introduced to perform only an interrupt to the autonomous drive (cleaning of the peripheral area).
[制御装置2]
制御装置2は、例えばマイコン(Microcomputer:図示省略)であり、ROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に展開し、CPU(Central Processing Unit)が各種処理を実行するようになっている。
[Control device 2]
The control device 2 is, for example, a microcomputer (Microcomputer: not shown), reads a program stored in a ROM (Read Only Memory), expands it in a RAM (Random Access Memory), and a CPU (Central Processing Unit) performs various processing. It is supposed to run.
1 自走式電気掃除機
11 本体
111 上ケース
112 下ケース
1121 サイドブラシ取付部
1122 補助輪取付部
1123 後方突起
1124 中央前側突起
1125 中央後側突起
1126 排気口
1127 バンパーフレーム
1128 取付爪係止部
113 吸口部
1131 吸引口
1133 回転ブラシモータ
114 駆動機構収容部
1141 アーム(サスペンション)
1142 減速機構
115 電池収容部
116 駆動輪
1161 走行モータ
117 前方蓋
12 塵埃センサユニット
13 掻取りブラシ
14 回転ブラシ
15 サイドブラシ
151 サイドブラシホルダ
152 サイドブラシモータ
153 根元弾性部
16 電動送風機
17 補助輪
18 バンパ
19 充電池
2 制御装置
21 制御基板
210 センサ類(測距センサ)
211 センサ類(床面用測距センサ)
4 ダストケース
45 蓋
46 フィルタ
80 支持板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-propelled vacuum cleaner 11 Body 111 Upper case 112 Lower case 1121 Side brush attachment part 1122 Auxiliary wheel attachment part 1123 Rear projection 1124 Center front projection 1125 Central rear side projection 1126 Exhaust port 1127 Bumper frame 1128 Attachment claw locking part 113 Suction part 1131 Suction port 1133 Rotating brush motor 114 Drive mechanism accommodation part 1141 Arm (suspension)
1142 Speed Reduction Mechanism 115 Battery Housing 116 Drive Wheel 1161 Travel Motor 117 Front Lid 12 Dust Sensor Unit 13 Scratch Brush 14 Rotation Brush 15 Side Brush 151 Side Brush Holder 152 Side Brush Motor 153 Root Elastic Part 16 Electric Motor 17 Electric Blower 17 Auxiliary Wheel 18 Bumper 19 Battery 2 Control device 21 Control board 210 Sensors (ranging sensor)
211 Sensors (ranging sensors for floor)
4 dust case 45 lid 46 filter 80 support plate
Claims (8)
塵埃量を検知可能な塵埃センサと、
床面の種類を検知するセンサ又は床面の抵抗に応じて電流量が変化するモータと、を有して自律駆動する自走式電気掃除機であって、
前記塵埃センサが比較的多くの塵埃を検知した又は前記センサが若しくは前記モータによって床面の抵抗が比較的大きいと検知した場合、前記電動送風機への入力を増加させることを特徴とする自走式電気掃除機。 A suction unit capable of suctioning dust by driving of an electric blower;
A dust sensor capable of detecting the amount of dust;
It is a self-propelled vacuum cleaner which has a sensor which detects the kind of floor or a motor whose current amount changes according to the resistance of the floor and which is autonomously driven,
Self-propelled type characterized in that the input to the electric blower is increased when the dust sensor detects a relatively large amount of dust or when the sensor detects that the resistance of the floor is relatively large by the motor or Vacuum cleaner.
前記電動送風機への入力を増加させる制御、
周辺領域を清掃する制御、及び
前記電動送風機への入力を増加させるとともに周辺領域を清掃する制御、のうち、2つ又は3つを区別して実行することを特徴とする請求項1に記載の自走式電気掃除機。 According to the detection result of the dust sensor and the sensor or the motor
Control to increase the input to the electric blower,
The control according to claim 1, wherein two or three of the control for cleaning the peripheral area and the control for cleaning the peripheral area while increasing the input to the electric blower are separately executed. Mobile vacuum cleaner.
前記周辺領域を清掃する制御は、前記塵埃センサの検知結果の影響が前記センサ又は前記モータの検知結果の影響より大きいことを特徴とする請求項2に記載の自走式電気掃除機。 The control to increase the input to the electric blower depends on the dust sensor and the detection result of the sensor or the motor, respectively.
The self-propelled vacuum cleaner according to claim 2, wherein the control for cleaning the surrounding area is such that the influence of the detection result of the dust sensor is larger than the influence of the detection result of the sensor or the motor.
小旋回して進路を反転させる小旋回ステップと、
前記小旋回ステップにおける旋回直径よりも大きな直径で旋回して進路を反転又は変更する大旋回ステップと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の自走式電気掃除機。 Control to clean the surrounding area is
A small turning step to make a small turn and reverse the course;
The self-propelled electric vacuum cleaner according to claim 3, further comprising: a large turning step of turning at a diameter larger than a turning diameter in the small turning step to reverse or change a path.
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