JP2005211363A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】自走式掃除機において、進行方向前方にある壁際のゴミや、部屋のコーナーにあるゴミを掃除機本体の底面内側に集めることを可能にして、壁際やコーナーのゴミの取り残しを防ぐ。
【解決手段】左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを、これらの下端部分が掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なるように配すると共に、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒが、押圧力によって変形容易な材料で構成されるようにした。これにより、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを前方の壁５１に押し付けることで、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを壁５１の形状に沿って変形させて、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒの間に存在する隙間を殆ど無くすことができる。従って、この状態でこれらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを回転させることにより、掃除機本体２の前方にある壁際のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、自律走行しながら部屋の掃除を行う自走式掃除機に係り、特に、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるためのサイドブラシを有する自走式掃除機に関するものである。

従来から、車輪を駆動させるモータを掃除機本体に搭載し、駆動モータを制御することにより掃除機本体の走行を制御して清掃する、いわゆる自走式掃除機がある。特に、近年においては、複数のセンサからの信号に基づいて、自動的に清掃場所を判断しながら清掃する自律型の自走式掃除機の開発が行われている。

上記の自走式掃除機において、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるためのサイドブラシを有するものが知られている。自走式掃除機は、サイドブラシを用いることにより一度に清掃することのできる領域を広げることができる。この種の掃除機において、本体側面より突出させたサイドブラシが壁の凹凸に引っかかることを防ぐと共に、部屋のコーナーでスムーズに方向転換することができるようにすることを目的として、サイドブラシを本体側面より進退自在な構成としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６２−２９２１２４号公報

しかしながら、上記のような従来のサイドブラシを有する自走式掃除機では、一度に清掃することのできる領域を広げることはできるが、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシの間に隙間が存在するので、図８に示されるような進行方向前方にある壁際のゴミを掃除機本体の底面内側に集めることはできない。また、従来のサイドブラシは、一般に円柱又は円錐台に類似した形状となっており、しかも、ブラシ本体の上端側を結束固定するためのブラシホルダが一般に変形しにくい材質で構成されているため、図９に示されるような部屋のコーナーにあるゴミを掃除機本体の底面内側に集めることは難しい。また、単純にサイドブラシのブラシ本体とブラシホルダを変形し易い材質で構成して、サイドブラシをコーナーに押し付けてゴミを掻き出す方法も考えられるが、従来のサイドブラシは、その直径が短く、掃除機本体から突出している部分が小さいため、サイドブラシを壁やコーナーに押し付けると、掃除機本体が壁やコーナーにぶつかって、これらを傷つけてしまう可能性がある。

また、上記特許文献１に示されるサイドブラシを本体側面より進退自在な構成とした自走式掃除機では、壁やコーナーの損傷を低減することは可能であるが、進行方向前方にある壁際のゴミや、部屋のコーナーにあるゴミを掃除機本体の底面内側に集めることはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、進行方向前方にある壁際のゴミや、部屋のコーナーにあるゴミを掃除機本体の底面内側に集めることができるようにして、壁際やコーナーのゴミの取り残しを防ぐことが可能で、しかも、掃除機本体が壁やコーナーにぶつからないようにして、壁やコーナーの損傷を防ぐことが可能な自走式掃除機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、所定の領域を掃除する掃除手段と、掃除手段を含む掃除機本体を移動させる移動手段と、移動手段による掃除機本体の移動時における障害物を検知する障害物検知手段と、移動手段による掃除機本体の移動時における掃除機本体の位置を認識する位置認識手段と、障害物検知手段により得られた障害物の情報と、位置認識手段により得られた掃除機本体の位置の情報とに基づいて、自動的に清掃場所を判断しながら、移動手段により掃除機本体を移動させるように制御する制御手段とを備え、掃除手段は、掃除機本体の進行方向前方（以下、前方という）側に突設して配置され、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に回転する左右一対のサイドブラシと、上記左右一対のサイドブラシの後方に配置され、上記左右一対のサイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掃除機本体内に掻き上げるメインブラシと、メインブラシに従動して、メインブラシと共にゴミを挟み込んで搬送する従動ローラと、メインブラシ及び従動ローラにより搬送されたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを含む自走式掃除機において、障害物検知手段は、掃除機本体から障害物までの距離を検出可能であり、制御手段は、障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御し、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシは、それぞれ回転軸と、この回転軸の下端部に接合されたブラシホルダと、このブラシホルダに上端側が結束固定されて、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状の太い糸の束からなるブラシ本体とから構成され、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシのそれぞれの下端部分は、掃除機本体の横幅方向の中央部で重なっており、各サイドブラシの直径は、それぞれ掃除機本体の横幅の半分以上の長さであり、各サイドブラシのブラシホルダとブラシ本体とは、押圧力によって変形容易な材料で構成されているものである。

請求項２の発明は、所定の領域を掃除する掃除手段と、掃除手段を含む掃除機本体を移動させる移動手段と、移動手段による掃除機本体の移動時における掃除機本体の位置を認識する位置認識手段と、位置認識手段により得られた掃除機本体の位置の情報に基づいて、自動的に清掃場所を判断しながら、移動手段により掃除機本体を移動させるように制御する制御手段とを備え、掃除手段は、掃除機本体の進行方向前方（以下、前方という）側に突設して配置され、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に回転する複数のサイドブラシと、上記複数のサイドブラシの後方に配置され、上記複数のサイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掃除機本体内に掻き上げるメインブラシと、メインブラシにより掻き上げられたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを含む自走式掃除機において、上記複数のサイドブラシを構成する各サイドブラシは、それぞれ回転軸と、この回転軸を中心に回転する変形容易なブラシ本体とを含み、各サイドブラシのそれぞれの下端部分が重なっていることを特徴とする自走式掃除機。

請求項３の発明は、請求項２に記載の自走式掃除機において、各サイドブラシの直径の合計を、掃除機本体の横幅より長くしたものである。

請求項４の発明は、請求項２に記載の自走式掃除機において、移動手段による掃除機本体の移動時における障害物を検知する障害物検知手段をさらに備え、障害物検知手段は、掃除機本体から障害物までの距離を検出可能であり、制御手段は、障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御するものである。

請求項１の発明によれば、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシのそれぞれの下端部分が、掃除機本体の横幅方向の中央部で重なるように、これらのサイドブラシを配すると共に、各サイドブラシのブラシホルダとブラシ本体とが、押圧力によって変形容易な材料で構成されるようにした。これにより、これらのサイドブラシを壁に押し付けることで、これらのサイドブラシを壁の形状に沿って変形させて、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシの間に存在する隙間を殆ど無くすことができる。従って、この状態でこれらのサイドブラシを回転させることにより、掃除機本体の前方にある壁際のゴミを掃除機本体の底面内側に集めることができる。また、右側と左側のサイドブラシのいずれか一方を部屋のコーナーに押し付けることで、押し付けられたサイドブラシをコーナーの形状に沿って変形させることができるので、コーナーのゴミを掃除機本体の底面内側に集めることができる。従って、壁際やコーナーのゴミの取り残しを防ぐことができる。

また、右側のサイドブラシと左側のサイドブラシのそれぞれの下端部分が、掃除機本体の横幅方向の中央部で重なるように、これらのサイドブラシを配すると共に、各サイドブラシの直径を、それぞれ掃除機本体の横幅の半分以上の長さとしたことにより、各サイドブラシを掃除機本体から確実に突出させることができるので、上記のように各サイドブラシを部屋のコーナーに押し付けたとしても、掃除機本体が壁やコーナーにぶつかりにくくすることができる。さらにまた、障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御するようにしたことにより、壁やコーナーの損傷を防ぐことができる。

また、請求項２の発明によれば、各サイドブラシをそれぞれの下端部分が重なるように配すると共に、各サイドブラシのブラシ本体を変形容易な材質とした。これにより、これらのサイドブラシを壁に押し付けることで、各サイドブラシのブラシ本体を壁の形状に沿って変形させて、各サイドブラシの間に存在する隙間を殆ど無くすことができるので、掃除機本体の前方にある壁際のゴミを掃除機本体の底面内側に集めることができる。また、複数のサイドブラシのいずれか一つを部屋のコーナーに押し付けることで、押し付けられたサイドブラシをコーナーの形状に沿って変形させることができるので、コーナーのゴミを掃除機本体の底面内側に集めることができる。従って、壁際やコーナーのゴミの取り残しを防ぐことができる。

また、請求項３の発明によれば、各サイドブラシの直径の合計を掃除機本体の横幅より長くしたことにより、複数のサイドブラシのうち少なくとも１つを掃除機本体から確実に突出させることができるので、このサイドブラシを部屋のコーナーに押し付けた場合でも、掃除機本体が壁やコーナーにぶつかりにくくすることができる。

また、請求項４の発明によれば、障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御するようにしたことにより、壁やコーナーの損傷を防ぐことができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態による自走式掃除機は、住居内の部屋の床面を自律走行しながら床面を掃除する機器であり、部屋に対応して設置されたリモートコントローラ（リモコン）の機能を持つ道しるべと交信することで、設定された掃除領域である部屋内に誘導され、設定の掃除形態に従って自律走行しながら掃除を行う。

図１乃至図３は、本実施形態による自走式掃除機の平面構成、前面構成及び側断面構成を示す。この自走式掃除機１は、掃除機本体２を走行させる左車輪３、右車輪４及び後車輪５を備えている。また、自走式掃除機１は、掃除手段として、右サイドブラシ６Ｒ、左サイドブラシ６Ｌ、メインブラシ７、従動ローラ８、吸引ノズル９、ゴミ吸引ファン２８（図３参照）、ゴミを集めておくダストボックス１０を備えている。各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒは、回転軸（図５中の５２，５３参照）と、この回転軸の下端部に接合されたブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒと、このブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒに上端側が結束固定されて、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状の太い糸の束からなるブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとから構成されており、前方のゴミをメインブラシ７の周辺（掃除機本体２の底面内側）に搬送する。また、吸引ノズル９は、メインブラシ７により掻き上げられたゴミ、及び従動ローラ８により搬送されたゴミを吸引口から吸引してダストボックス１０に集塵するものである。吸引ノズル９の吸引口は、掃除機本体２の進行方向（図１中の矢印Ａに示される方向）に直交する掃除機本体２の横幅方向に細長く開口している。

また、自走式掃除機１は、自律走行のために障害物等を検出するセンサ類として、前方センサ１１、左段差センサ１２、右段差センサ１３及び天井センサ１４を備え、さらにセンサ用照明ランプ１５を備えている。前方センサ１１、左段差センサ１２、右段差センサ１３、天井センサ１４は、各々光学式の測距センサであり、請求項における障害物検知手段を構成する。前方センサ１１は、掃除機本体２の前方の斜め下向きを監視し、段差、壁、柱、家具、テーブルやベッドの脚等の障害物までの距離を測定する。左段差センサ１２は、掃除機本体２の僅かに前方の左側方を斜め下向きに監視し、障害物までの距離を測定する。右段差センサ１３は、掃除機本体２の僅かに前方の右側方を斜め下向きに監視し、障害物までの距離を測定する。天井センサ１４は、掃除機本体２の前方を斜め上向きに監視し、掃除機本体２の前上方にある障害物（テーブルやベッドの下を通り抜けできるか否か）を検出し、その障害物の高さと障害物までの距離を測定する。

さらに、自走式掃除機１は、吸引ノズル９から吸引されるゴミを検出するゴミセンサ１６（図３参照）を備えている。このゴミセンサ１６は、発光部と受光部とを有する透過型の光学式センサである。

また、自走式掃除機１は、ユーザにより操作される操作部１８と、表示部としてのＬＣＤ１９及びＬＥＤ２０とを備えている。操作部１８は、自走式掃除機１による掃除動作を開始・停止させ、また、その他の各種設定を行うために操作される。ＬＣＤ１９及びＬＥＤ２０は、自走式掃除機１の動作状況や各種メッセージを報知する。

さらにまた、自走式掃除機１は、不法侵入者等の監視を行うセキュリティ機能を有しており、不法侵入者を検出する人体センサ２２と、不法侵入者等を撮影するカメラ２３と、カメラ用照明ランプ２４とを備えている。人体センサ２２は、人体から放射される赤外線を受光することにより掃除機本体２の周辺の人体の有無を検出する。カメラ２３は、立っている人の顔を撮影できるように、掃除機本体２の前方の斜め上方向に向けて配置されている。自走式掃除機１は、掃除動作を行わないときには、これら人体センサ２２、カメラ２３、カメラ用照明ランプ２４、及び無線通信モジュール２５（図４参照）を動作させて、不法侵入者等の監視を行う。

ここで、図２を参照して、上記の各サブブラシ６Ｌ，６Ｒの特徴について説明する。図に示されるように、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのそれぞれの下端部分は、掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なっており、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒの直径ＤＭは、それぞれ掃除機本体２の横幅Ｗの半分以上の長さになっている。また、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒのブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒとブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとは、押圧力によって変形容易な材料で構成されている。

図４は、上記の自走式掃除機１のブロック構成を示す。自走式掃除機１は、装置全体の制御を行う制御部４３を有している。この制御部４３には、いわゆる走行用センサとして、上記のセンサ１１〜１４に加えて、加速度センサ３６と地磁気センサ３８とが接続されている。加速度センサ３６は、掃除機本体２に作用する加速度を上下方向、前後方向、左右方向について各々独立して検出する。地磁気センサ３８は、掃除機本体２が向いている方向に応じた値を出力する。また、制御部４３には、上記のセンサ用照明ランプ１５、ゴミセンサ１６、操作部１８、ＬＣＤ１９，２０、人体センサ２２、カメラ２３、カメラ用照明ランプ２４に加えて、無線通信モジュール２５と赤外線通信モジュール２７とが接続されている。無線通信モジュール２５は、家屋内に設けられた監視センタ機能を持つ不図示の主制御装置と無線通信ＬＡＮを介して通信を行い、各種情報を伝送する。赤外線通信モジュール２７は、部屋に対応して設置されたリモコンの機能を持つ道しるべとワイヤレス通信を行う。

また、制御部４３には、左車輪モータ３１、右車輪モータ３２、サイドブラシモータ３３、メインブラシモータ３４及びゴミ吸引用モータ３５が接続されている。左車輪モータ３１と右車輪モータ３２とは、図１乃至３に示される左車輪３と右車輪４とを駆動する。これらの車輪モータ３１，３２は、左車輪３、右車輪４及び後車輪５と共に、請求項における移動手段を構成する。また、サイドブラシモータ３３、メインブラシモータ３４、ゴミ吸引用モータ３５は、それぞれ図３に示される左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒ、メインブラシ７、ゴミ吸引ファン２８を駆動する。さらにまた、制御部４３には、地図情報メモリ４１とバッテリ４２とが接続されている。

上記の制御部４３は、位置・方向判定部４３ａと走行制御部４３ｂと掃除形態選択部４３ｃとを有している。

位置・方向判定部４３ａは、前方センサ１１、左段差センサ１２、右段差センサ１３、天井センサ１４からの出力を基に、障害物の存在する領域及び掃除済みの領域についての地図情報を作成し、その地図情報を地図情報メモリ４１に記憶させる。また、加速度センサ３６からの前後方向の加速度検出値を時間微分することにより自走式掃除機１の走行速度を算出し、その走行速度と走行時間を基に走行距離を算出する。また、地磁気センサ３８からの地磁気の方向に応じた出力値を基に掃除機本体２が向いている方向を判定する。この位置・方向判定部４３ａは、上記の加速度センサ３６、地磁気センサ３８、及び地図情報メモリ４１と共に、請求項における位置認識手段を構成する。

走行制御部４３ｂは、左車輪モータ３１及び右車輪モータ３２を駆動して左車輪３及び右車輪４の回転方向と回転速度を制御することにより掃除機本体２の走行を制御する。地図情報メモリ４１の地図情報は、掃除動作中に随時更新され、自走式掃除機１はこれを参照して掃除動作を進めてゆく。この走行制御部４３ｂが請求項における制御手段に相当する。

掃除形態選択部４３ｃは、掃除形態（モード）を選択制御するもので、選択された掃除形態に応じて、左車輪モータ３１及び右車輪モータ３２の駆動を制御して掃除機本体２の走行領域や走行速度を調整すると共に、サイドブラシモータ３３、メインブラシモータ３４、及びゴミ吸引用モータ３５の駆動を制御してゴミを掻き集めて吸引する力を調節する。

次に、図５を参照して、上記の自走式掃除機１が進行方向前方にある壁際のゴミをどのように掃除するかについて説明する。図中の矢印Ｂと矢印Ｃは、それぞれ左サイドブラシ６Ｌと右サイドブラシ６Ｒの回転方向を示す。上記の走行制御部４３ｂは、自走式掃除機１が進行方向（図中の矢印Ａに示される方向）前方の壁５１に近づくと、主に前方センサ１１（図４参照）により検出した壁５１までの距離の情報と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を壁にぶつけないように制御しつつ、左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを壁５１に押し付ける。これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒのブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒとブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとは、押圧力によって変形容易な材料で構成されているため、壁に押し付けられると壁の形状に沿って変形する。また、図に示されるように、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのそれぞれの下端部分は、掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なっているため、上記のように各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒを壁５１の形状に沿って変形させることにより、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌの間に存在する隙間を殆ど無くすことができる。これにより、左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒが、図中の矢印Ｄに示されるように，掃除機本体２の前方にある壁際のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができるので、吸引ノズル９が上記のゴミ５４を吸引してダストボックス１０に集塵することができる。従って、壁際のゴミ５４の取り残しを防ぐことができる。

次に、図６を参照して、上記の自走式掃除機１が掃除機本体２の横幅方向にある壁際のゴミやコーナーのゴミをどのように掃除するかについて説明する。上記の走行制御部４３ｂは、自走式掃除機１が掃除機本体２の横幅方向の壁５６の際を掃除するときには、主に左段差センサ１２又は右段差センサ１３（図４参照）により検出した壁５６までの距離の情報と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を壁５６にぶつけないように制御しつつ、左サイドブラシ６Ｌ又は右サイドブラシ６Ｒを壁５６に押し付けた状態で掃除機本体２を走行させる。図に示される例では、走行制御部４３ｂは、左サイドブラシ６Ｌを掃除機本体２の左側の壁５６に押し付けた状態で掃除機本体２を走行させる。上記のように、サイドブラシ６Ｌのブラシホルダ６１Ｌとブラシ本体６２Ｌとは、押圧力によって変形容易な材料で構成されているため、上記のように、左サイドブラシ６Ｌを掃除機本体２の左側の壁５６に押し付けることで、サイドブラシ６Ｌを壁５６の形状に沿った形に変形させることができる。この状態で左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを回転させることにより、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒが、掃除機本体２の左側に位置する壁５６の際のゴミを掃除機本体２の底面内側に集めることができるので、吸引ノズル９が上記のゴミを吸引してダストボックス１０に集塵することができる。

また、上記の走行制御部４３ｂは、自走式掃除機１が部屋のコーナー５５に近づくと、前方センサ１１（図４参照）により検出した進行方向前方にある壁５１までの距離の情報と、左段差センサ１２又は右段差センサ１３（図４参照）により検出した掃除機本体２の横幅方向の壁５６までの距離の情報と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を前方の壁５１及び横幅方向の壁５６にぶつけないように制御しつつ、右サイドブラシ６Ｒを前方の壁５１に押し付け、左サイドブラシ６Ｌをコーナー５５に押し付ける。左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒのブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒとブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとは、押圧力によって変形容易な材料で構成されているため、壁５１に押し付けられた右サイドブラシ６Ｒは、前方の壁５１の形状に沿って変形し、コーナー５５に押し付けられた左サイドブラシ６Ｌは、コーナー５５の形状に沿って変形する。この状態で左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを回転させることにより、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒが、図中の矢印Ｅに示されるように、コーナー５５のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができるので、吸引ノズル９が上記のゴミ５４を吸引してダストボックス１０に集塵することができる。従って、コーナー５５のゴミ５４の取り残しを防ぐことができる。

また、上述したように、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのそれぞれの下端部分が、掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なるように、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを配すると共に、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒの直径ＤＭ（図２参照）を、それぞれ掃除機本体２の横幅Ｗ（図２参照）の半分以上の長さとしたことにより、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒを掃除機本体２から確実に突出させることができるので、上記のように各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒを部屋のコーナー５５に押し付けたとしても、掃除機本体２がコーナー５５にぶつかりにくくすることができる。さらにまた、上記のように、主に前方センサ１１（図４参照）により検出した進行方向前方にある壁５１までの距離の情報と、左段差センサ１２又は右段差センサ１３（図４参照）により検出した掃除機本体２の横幅方向の壁５６までの距離の情報と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を壁５１と壁５６とからなるコーナー５５にぶつけないように制御するようにしたことにより、コーナーの損傷を防ぐことができる。
する。

次に、図７を参照して、上記の自走式掃除機１が凹凸のある壁の際のゴミをどのように掃除するかについて説明する。上記の走行制御部４３ｂは、自走式掃除機１が進行方向（図中の矢印Ａに示される方向）前方の凹凸のある壁５１に近づくと、図４に示される前方センサ１１、左段差センサ１２及び右段差センサ１３により検出した壁５１までの距離の情報と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を壁５１にぶつけないように制御しつつ、左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを壁５１に押し付ける。これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒのブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒとブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとは、押圧力によって変形容易な材料で構成されているため、凹凸のある壁５１に押し付けられると、押し付けられた部分が壁５１と同様な凹凸のある形状に変形する。この状態で左右のサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを回転させることにより、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒが、、図中の矢印Ｆ，Ｇに示されるように、凹凸のある壁５１の際のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができるので、吸引ノズル９が上記のゴミを吸引してダストボックス１０に集塵することができる。

上述したように、本実施形態による自走式掃除機１によれば、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのそれぞれの下端部分が、掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なるように、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを配すると共に、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒのブラシホルダ６１Ｌ，６１Ｒとブラシ本体６２Ｌ，６２Ｒとが、押圧力によって変形容易な材料で構成されるようにした。これにより、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを前方の壁５１に押し付けることで、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを壁５１の形状に沿って変形させて、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌの間に存在する隙間を殆ど無くすことができる。従って、この状態でこれらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを回転させることにより、掃除機本体２の前方にある壁際のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができる。また、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのいずれか一方を部屋のコーナー５５に押し付けることで、押し付けられたサイドブラシ６Ｌ，６Ｒをコーナー５５の形状に沿って変形させることができるので、コーナー５５のゴミ５４を掃除機本体２の底面内側に集めることができる。従って、壁際やコーナー５５のゴミの取り残しを防ぐことができる。

また、右サイドブラシ６Ｒと左サイドブラシ６Ｌのそれぞれの下端部分が、掃除機本体２の横幅方向の中央部で重なるように、これらのサイドブラシ６Ｌ，６Ｒを配すると共に、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒの直径を、それぞれ掃除機本体２の横幅の半分以上の長さとしたことにより、各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒを掃除機本体２から確実に突出させることができるので、上記のように各サイドブラシ６Ｌ，６Ｒを部屋のコーナー５５に押し付けたとしても、掃除機本体２が前方の壁５１やコーナー５５にぶつかりにくくすることができる。さらにまた、前方センサ１１、左段差センサ１２、右段差センサ１３等により検出した障害物までの距離と、位置・方向判定部４３ａにより判定した掃除機本体２の位置の情報とに基づいて、掃除機本体２を壁等の障害物にぶつけないように制御するようにしたことにより、壁５１，５６やコーナー５５の損傷を防ぐことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、本実施形態では、、サイドブラシの個数を２つにしたが、サイドブラシの個数を３つ以上にしてもよい。サイドブラシの個数を３つ以上にした場合にも、これらのサイドブラシを掃除機本体の横幅方向に並べて、これらのサイドブラシの直径の合計が、掃除機本体の横幅より長くなるようにすることが望ましい。また、上記の実施形態では、サイドブラシのブラシ本体をモップ状の太い糸の束で形成したが、ブラシ本体の材料は繊維に限らず、変形容易な性質を有する材料であればよい。

本発明の実施形態に係る自走式掃除機の平面図。 上記自走式掃除機の上面図。 上記自走式掃除機の側断面図。 上記自走式掃除機のブロック構成図。 上記自走式掃除機による前方壁際にあるゴミの掃除方法の説明図。 上記自走式掃除機によるコーナーにあるゴミの掃除方法の説明図。 上記自走式掃除機による凹凸を有する壁の際にあるゴミの掃除方法の説明図。 従来例の自走式掃除機により前方壁際にあるゴミを掃除した場合の問題点の説明図。 従来例の自走式掃除機によりコーナーにあるゴミを掃除した場合の問題点の説明図。

符号の説明

１ 自走式掃除機
３ 左車輪（移動手段）
４ 右車輪（移動手段）
５ 後車輪（移動手段）
７ メインブラシ（掃除手段）
８ 従動ローラ（掃除手段）
９ 吸引ノズル（掃除手段）
１０ ダストボックス（掃除手段）
１１ 前方センサ（障害物検知手段）
１２ 左段差センサ（障害物検知手段）
１３ 右段差センサ（障害物検知手段）
１４ 天井センサ（障害物検知手段）
２８ ゴミ吸引ファン（掃除手段）
３１ 車輪モータ（移動手段）
３２ 車輪モータ（移動手段）
３６ 加速度センサ（位置認識手段）
３８ 地磁気センサ（位置認識手段）
４１ 地図情報メモリ（位置認識手段）
４３ａ 位置・方向判定部（位置認識手段）
４３ｂ 走行制御部（制御手段）
５２ 回転軸
５３ 回転軸
６Ｌ 左サイドブラシ（掃除手段）
６Ｒ 右サイドブラシ（掃除手段）
６１Ｌ ブラシホルダ
６１Ｒ ブラシホルダ
６２Ｌ ブラシ本体
６２Ｒ ブラシ本体

Claims (4)

1. 所定の領域を掃除する掃除手段と、
   前記掃除手段を含む掃除機本体を移動させる移動手段と、
   前記移動手段による掃除機本体の移動時における障害物を検知する障害物検知手段と、
   前記移動手段による掃除機本体の移動時における掃除機本体の位置を認識する位置認識手段と、
   前記障害物検知手段により得られた障害物の情報と、前記位置認識手段により得られた掃除機本体の位置の情報とに基づいて、自動的に清掃場所を判断しながら、前記移動手段により掃除機本体を移動させるように制御する制御手段とを備え、
   前記掃除手段は、
   掃除機本体の進行方向前方（以下、前方という）側に突設して配置され、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に回転する左右一対のサイドブラシと、
   前記左右一対のサイドブラシの後方に配置され、前記左右一対のサイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掃除機本体内に掻き上げるメインブラシと、
   前記メインブラシに従動して、該メインブラシと共にゴミを挟み込んで搬送する従動ローラと、
   前記メインブラシ及び前記従動ローラにより搬送されたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、
   前記ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを含む自走式掃除機において、
   前記障害物検知手段は、掃除機本体から障害物までの距離を検出可能であり、
   前記制御手段は、前記障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、前記位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御し、
   前記右側のサイドブラシと左側のサイドブラシは、それぞれ回転軸と、この回転軸の下端部に接合されたブラシホルダと、このブラシホルダに上端側が結束固定されて、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状のブラシ本体とから構成され、
   前記右側のサイドブラシと左側のサイドブラシのそれぞれの下端部分は、掃除機本体の横幅方向の中央部で重なっており、
   前記各サイドブラシの直径は、それぞれ掃除機本体の横幅の半分以上の長さであり、
   前記各サイドブラシのブラシホルダとブラシ本体とは、押圧力によって変形容易な材料で構成されていることを特徴とする自走式掃除機。
2. 所定の領域を掃除する掃除手段と、
   前記掃除手段を含む掃除機本体を移動させる移動手段と、
   前記移動手段による掃除機本体の移動時における掃除機本体の位置を認識する位置認識手段と、
   前記位置認識手段により得られた掃除機本体の位置の情報に基づいて、自動的に清掃場所を判断しながら、前記移動手段により掃除機本体を移動させるように制御する制御手段とを備え、
   前記掃除手段は、
   掃除機本体の進行方向前方（以下、前方という）側に突設して配置され、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に回転する複数のサイドブラシと、
   前記複数のサイドブラシの後方に配置され、前記複数のサイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掃除機本体内に掻き上げるメインブラシと、
   前記メインブラシにより掻き上げられたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、
   前記ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを含む自走式掃除機において、
   前記複数のサイドブラシを構成する各サイドブラシは、それぞれ回転軸と、この回転軸を中心に回転する変形容易なブラシ本体とを含み、
   前記各サイドブラシのそれぞれの下端部分が重なっていることを特徴とする自走式掃除機。
3. 前記各サイドブラシの直径の合計が、掃除機本体の横幅より長いことを特徴とする請求項２に記載の自走式掃除機。
4. 前記移動手段による掃除機本体の移動時における障害物を検知する障害物検知手段をさらに備え、
   前記障害物検知手段は、掃除機本体から障害物までの距離を検出可能であり、
   前記制御手段は、前記障害物検知手段により検出した障害物までの距離と、前記位置認識手段により検出した掃除機本体の位置の情報とに基づいて、掃除機本体を壁等の障害物にぶつけないように制御することを特徴とする請求項２に記載の自走式掃除機。

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