JP3787852B2 - Self-propelled vacuum cleaner - Google Patents
Self-propelled vacuum cleaner Download PDFInfo
- Publication number
- JP3787852B2 JP3787852B2 JP03520995A JP3520995A JP3787852B2 JP 3787852 B2 JP3787852 B2 JP 3787852B2 JP 03520995 A JP03520995 A JP 03520995A JP 3520995 A JP3520995 A JP 3520995A JP 3787852 B2 JP3787852 B2 JP 3787852B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic tape
- cleaning
- pole
- self
- magnetic switch
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、バッテリーを電源として、超音波センサで障害物を検出し、ジャイロセンサで移動方向を制御し、壁等を基準として移動しながら清掃作業を行なう自走式掃除機において、磁気スイッチを併用し清掃移動可能範囲を拡大させた自走式掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、無経路で動く自走式掃除機はジャイロセンサを用いて本体の移動方向を制御し、超音波センサや光電スイッチを用いて壁等の障害物を検出して方向転換し、対象床面を移動しながら逐次清掃を行っていくものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドア等が開いていたり壁に囲まれていない場合は本来清掃すべき領域からはみ出てしまい、思った清掃ができなかったり、また本来の清掃領域以外の場所にある階段から落ちる危険性を常にはらんでおり、壁のない所では使用できないという課題があった。また、本体の移動方向を制御するために用いるジャイロセンサは経時的に角度誤差を生ずるものであるため長時間使用も制限されやはり清掃移動範囲に制限を加えていた。
【0004】
この課題を解決するために清掃領域に磁気テープを貼り付けて壁のない清掃領域でも清掃可能にした自走式掃除機であって、本発明では特に移動機能を向上させることを主目的としている。
【0005】
本発明の第一の目的は、本体の姿勢を制御することによって長時間正確な清掃移動を実現することにある。
【0006】
第二の目的は、前方だけでなく後方に関しても清掃移動範囲に制限を設け、より安全に動作させるものである。
【0007】
第三の目的は、清掃終了時に予め決めた場所に本体を停止させるものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第一、第三の目的を達成するための第一の解決手段は、電源であるバッテリーと、左右独立駆動輪構成の操舵兼駆動手段と、床ノズルとダストボックスとファンモータとで構成される清掃手段と、本体周囲に設け壁等の障害物を検出するセンサと、本体下部に設け磁気テープを検出する磁気スイッチとを備え、前記センサからの信号と前記磁気スイッチからの信号により障害物を検出した時に移動制限信号として前後進移動するようにすると共に、前記磁気スイッチでN極の磁気テープとS極の磁気テープを連続して検出した時にその場所で清掃と移動を停止するようにしたものである。
【0009】
第二の目的を達成するための第二の解決手段は、電源であるバッテリーと、左右独立駆動輪構成の操舵兼駆動手段と、床ノズルとダストボックスとファンモータとで構成される清掃手段と、本体周囲に設け壁等の障害物を検出するセンサと、本体下部に設け磁気テープを検出しN極とS極を判別する磁気スイッチとを備え、前記センサからの信号と前記磁気スイッチからの信号により障害物を検出した時に移動制限信号としN極の磁気テープを検出した時には往路上の障害物と判断し、S極の磁気テープを検出した時には復路上の障害物と判断し前後進移動するようにしたものである。
【0010】
【作用】
第一の解決手段によれば、本体下部に設けた磁気スイッチで磁気テープを検出し障害物と同様に判断して本体の姿勢を制御することによって長時間正確な清掃移動を実現するものである。
【0011】
また、磁気スイッチでN極の磁気テープとS極の磁気テープを連続して検出した時にその場所で清掃と移動を停止して清掃動作を終了することにより清掃終了時に予め決めた場所に本体を停止させるものである。
【0012】
第二の解決手段によれば、N極とS極を判別する磁気スイッチを用い、N極の磁気テープを検出した時には往路上の障害物と判断し、S極の磁気テープを検出した時には復路上の障害物と判断することにより前方だけでなく後方に関しても清掃移動範囲に制限を設け、より安全に動作させるものである。
【0013】
【実施例】
以下、本発明による自走式掃除機の一実施例を図面を参照しながら説明する。
図1および図2を用いて第一の実施例による自走式掃除機の構成を説明する。図に於いて、自走式掃除機の本体1のアルミで構成された台車2の下部に、移動するための左右独立走行モータ3L,3Rから構成された操舵兼駆動手段4と、キャスタ5とを設け、更に本体1の下部前方に設けた床ノズル6と、本体1の上部に設けたダストボックス7とファンモータ8とで清掃手段9を構成している。また、壁やドア等の周囲の障害物を検出するための複数個の超音波センサ10と、台車2の下部左右には磁気スイッチ11L,11Rを設け、本体1内部には方向検出用のジャイロセンサ12と、自立移動を制御する判断処理手段A13と、電源としてのバッテリー14とを設けている。
【0014】
図3は自走掃除機のシステムを示すブロック図である。図に示すように、複数個の超音波センサ10とジャイロセンサ12と磁気スイッチ11L,11Rの出力が判断処理手段A13に入力されている。判断処理手段A13からはこれらの入力を受けて、操舵兼駆動手段4である左走行モータ3Lと右走行モータ3R、ならびに清掃手段9の一部である床ノズル6とファンモータ8に出力する構成であり、バッテリー14はシステム全体に電力を供給している。
【0015】
次に図4を用いて自走式掃除機の作用を説明する。図には自走式掃除機の本体1が壁15をガイドとして通路16を清掃する動作を示している。場所Aから清掃を開始すると前方の壁15まで前進し、超音波センサ10で壁15を検出すると清掃を開始した場所Aまで戻る。壁15をガイドとして本体1がセットされた場所Aから壁15の間を清掃範囲17と認識して前後に動き、ジャイロセンサ12で少しずつ方向を変え床ノズル6が重なるように逐次清掃を進めていく。
【0016】
場所Bまで来ると壁15が途切れているので壁15の検出ができず本来の清掃範囲17から出て行ってしまい、使用者が意図した清掃を行うことができない。そこで壁15のない区域18では予め床上に貼っておいた磁気テープ19を磁気スイッチ11L,11Rが検出し、この磁気スイッチ11L,11Rのどちらかの出力を判断処理手段A13が受けると壁があったと判断し、壁15をガイドにした場合と同様に清掃を続けることができる。
【0017】
一方、ジャイロセンサ12を長時間使用すると本体1の方向が変化して傾きが発生する。場所Cで実施している如く、本発明による自走式掃除機では磁気スイッチ11L,11Rを左右に2個搭載しているので磁気テープ19を磁気スイッチ11L,11Rのどちらかが検出した時に判断処理手段A13が本体1の方向を振って磁気スイッチ11L,11Rの両方が磁気テープ19を検出するように姿勢を制御し、ジャイロセンサ12の方向を磁気テープ19を検出する時に初期補正し、長時間の使用を可能としている。ジャイロセンサ12の性能によって補正は毎回でも本実施例の如く数回毎でも良い。
【0018】
次に、第二の実施例を図5により説明する。上記実施例と同じく複数個の超音波センサ10とジャイロセンサ12の出力が判断処理手段B20に入力されている。磁気スイッチ11RからはNとSの個別の出力が出され判断処理手段B20に入力されている。判断処理手段B20からはこれらの入力を受けて、操舵兼駆動手段4である左走行モータ3Lと右走行モータ3R、ならびに清掃手段9の一部である床ノズル6とファンモータ8に出力する構成であり、バッテリー14はシステム全体に電力を供給している。
【0019】
図6を用いて自走式掃除機の作用を説明する。図には自走式掃除機の本体1が壁15をガイドにして通路16を清掃する動作を示している。場所Dから清掃を開始すると前方の壁15まで前進し、超音波センサ10で壁15を検出すると清掃を開始した場所Dまで戻る。
【0020】
壁15をガイドとして本体1がセットされた場所Dから壁15の間を清掃範囲17と認識して前後に動き、ジャイロセンサ12で少しずつ方向を変えながら床ノズル6が重なるように逐次清掃を進めていく。
【0021】
場所Eに来た時、壁15にあるドア21が誤って開いていても、ドア21の前の床面にN極の磁気テープ22が予め貼ってあるので磁気スイッチ11RがN極の磁気テープ22を検出し、この磁気スイッチ11RのN出力を判断処理手段B20が受け往路上に壁があったと判断し、ドア21が閉まっていた場合と同様に清掃を続ける。次に場所Fに来ると、後方の階段23の前のS極の磁気テープ24を磁気スイッチ11Rが検出し、磁気スイッチ11RのS出力を判断処理手段B20が受け復路上に壁があったと判断し、階段23の手前で反転して移動するので階段23から転落することなく清掃を続ける。
【0022】
次に、第三の実施例を図7により説明する。上記実施例と同じく複数個の超音波センサ10とジャイロセンサ12の出力が判断処理手段C25に入力されている。磁気スイッチ11RからはNとSの個別の出力が出され判断処理手段C25に入力されている。
【0023】
判断処理手段C25からはこれらの入力を受けて、操舵兼駆動手段4である左走行モータ3Lと右走行モータ3R、並びに清掃手段9の一部である床ノズル6とファンモータ8に出力する構成であり、バッテリー14はシステム全体に電力を供給している。
【0024】
図8を用いて本構成の自走式掃除機の作用を説明する。図には自走式掃除機の本体1が壁15をガイドにして通路16を清掃する動作を示している。
【0025】
図8(a)では前方壁15側で清掃を終了させたい場合で、予めN極の磁気テープ22とS極の磁気テープ23を壁15側の床上に貼っておくと、その場所Gで判断処理手段C25が磁気スイッチ11RからのN出力とS出力を連続して受け、清掃終了しその場所Gで停止する。同様に図8(b)では前方壁15と反対側で清掃を終了させたい場合で、予めN極の磁気テープ22とS極の磁気テープ23を停止させたい床上に貼っておくとその場所Hで判断処理手段C25が磁気スイッチ11RからのN出力とS出力を連続して受け、清掃終了しその場所Hで停止する。
【0026】
次に、第四の実施例を図9により説明する。本体1下部の台車2の下に磁気スイッチ11Rを摺動自在に保持するガイド枠26を設け、コイルスプリング27で磁気スイッチ11Rを下方に付勢した構成である。
【0027】
上記構成の作用は以下の通りである。本体1が床面の凸部を通過して磁気スイッチ11Rが当たった場合や、車輪が床面の凹部で脱輪して磁気スイッチ11Rが床面に当たった場合、この摺動機構で磁気スイッチ11Rを上方に逃がし磁気スイッチ11Rが壊れるのを防ぐ。一般に磁気スイッチは地磁気等の影響を受けにくくするため感度が5ガウス程度以上となり低いため磁気テープに近づけて設ける必要がある。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、本体下部に設けた磁気スイッチで磁気テープを検出し障害物と同様に判断して本体の姿勢を制御することによって長時間正確な清掃移動を実現するものである。
【0029】
また、N極とS極を判別する磁気スイッチを用い、N極の磁気テープを検出した時には往路上の障害物と判断し、S極の磁気テープを検出した時には復路上の障害物と判断することにより前方だけでなく後方に関しても清掃移動範囲に制限を設け、より安全に動作させるものである。
【0030】
また、磁気スイッチでN極の磁気テープとS極の磁気テープを連続して検出した時にその場所で清掃と移動を停止して清掃動作を終了することにより清掃終了時に予め決めた場所に本体を停止させるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例における自走式掃除機の側断面図
【図2】 同自走式掃除機の平面図
【図3】 同自走式掃除機のシステム構成を示すブロック図
【図4】 同自走式掃除機の動作説明図
【図5】 本発明の第二の実施例における自走式掃除機のシステム構成を示すブロック図
【図6】 同自走式掃除機の動作説明図
【図7】 本発明の第三の実施例における自走式掃除機のシステム構成を示すブロック図
【図8】 同自走式掃除機の動作説明図
【図9】 本発明の第四の実施例における自走式掃除機の磁気スイッチの断面図
【符号の説明】
1 本体
4 操舵兼駆動手段
5 キャスタ
9 清掃手段
10 超音波センサ
11L,11R 磁気スイッチ
12 ジャイロセンサ
13 判断処理手段A
14 バッテリー
20 判断処理手段B
25 判断処理手段C[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a self-propelled cleaner that uses a battery as a power source, detects an obstacle with an ultrasonic sensor, controls a moving direction with a gyro sensor, and performs a cleaning operation while moving on the basis of a wall or the like. The present invention relates to a self-propelled vacuum cleaner that has been used in combination to expand the movable range for cleaning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a self-propelled cleaner that moves without a path controls the moving direction of the main body using a gyro sensor, detects an obstacle such as a wall using an ultrasonic sensor or a photoelectric switch, changes the direction, and the target floor surface Cleaning was performed sequentially while moving.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the door is open or not surrounded by a wall, it will protrude from the area that should be cleaned, and you may not be able to clean it as expected, or you may fall off the stairs located outside the original cleaning area. There is a problem that it is always present and cannot be used where there is no wall. In addition, since the gyro sensor used for controlling the moving direction of the main body causes an angular error with time, its use for a long time is restricted, and the cleaning moving range is also limited.
[0004]
In order to solve this problem, a self-propelled cleaner that can be cleaned even in a cleaning area without a wall by attaching a magnetic tape to the cleaning area, and the present invention mainly aims to improve the moving function. .
[0005]
The first object of the present invention is to realize an accurate cleaning movement for a long time by controlling the posture of the main body.
[0006]
The second object is to limit the cleaning movement range not only in the front but also in the rear and operate more safely.
[0007]
The third purpose is to stop the main body at a predetermined place at the end of cleaning.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first solution for achieving the first and third objects is a cleaning comprising a battery as a power source, steering and driving means having left and right independent drive wheels, a floor nozzle, a dust box and a fan motor. Means, a sensor provided around the main body for detecting an obstacle such as a wall, and a magnetic switch provided at the lower part of the main body for detecting a magnetic tape. The obstacle is detected by a signal from the sensor and a signal from the magnetic switch. together so as to forward and backward movement as a movement limiting signal when, that so as to stop the movement and cleaning in place when continuously detecting the magnetic tape of the magnetic tape and the S pole of the N pole in the magnetic switch It is.
[0009]
The second solution means for achieving the second object is a battery as a power source, a steering and drive means of left and right independent drive wheel configuration, a cleaning means comprising a floor nozzle, a dust box and a fan motor, A sensor provided around the main body for detecting an obstacle such as a wall, and a magnetic switch provided at the lower part of the main body for detecting the magnetic tape and discriminating between the N pole and the S pole, the signal from the sensor and the signal from the magnetic switch When an N-pole magnetic tape is detected as a movement limit signal when an obstacle is detected by the above, it is determined as an obstacle on the forward path, and when an S-pole magnetic tape is detected, it is determined as an obstacle on the return path and moves forward and backward. It is what I did.
[0010]
[Action]
According to the first solution, the magnetic tape is detected by a magnetic switch provided at the lower part of the main body, and it is judged in the same manner as an obstacle to control the posture of the main body, thereby realizing an accurate cleaning movement for a long time. .
[0011]
When the magnetic switch detects the N-pole magnetic tape and the S-pole magnetic tape in succession, the cleaning and movement are stopped at that location, and the cleaning operation is terminated, so that the main body is placed at a predetermined location at the end of the cleaning. It is to stop.
[0012]
According to the second solution, the magnetic switch for discriminating between the N pole and the S pole is used. When the N pole magnetic tape is detected, it is determined as an obstacle on the forward path, and when the S pole magnetic tape is detected, the return path is determined. By determining the obstacle as above, the cleaning movement range is limited not only in the front but also in the rear, so that it can be operated more safely.
[0013]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of a self-propelled cleaner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The configuration of the self-propelled cleaner according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the figure, a steering / driving means 4 composed of left and right independent traveling motors 3L, 3R for moving, a
[0014]
FIG. 3 is a block diagram showing a self-propelled cleaner system. As shown in the figure, the outputs of the plurality of
[0015]
Next, the operation of the self-propelled cleaner will be described with reference to FIG. The figure shows an operation in which the
[0016]
When it reaches the place B, the
[0017]
On the other hand, when the
[0018]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. As in the above embodiment, the outputs of the plurality of
[0019]
The operation of the self-propelled cleaner will be described with reference to FIG. The figure shows an operation in which the
[0020]
The
[0021]
Even if the door 21 on the
[0022]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. As in the above embodiment, the outputs of the plurality of
[0023]
A configuration that receives these inputs from the determination processing means C25 and outputs them to the left traveling motor 3L and the right traveling motor 3R that are the steering and driving means 4, and the
[0024]
The effect | action of the self-propelled cleaner of this structure is demonstrated using FIG. The figure shows an operation in which the
[0025]
In FIG. 8A, when it is desired to finish the cleaning on the
[0026]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. A
[0027]
The operation of the above configuration is as follows. When the
[0028]
【The invention's effect】
By the present invention lever, which realizes accurate cleaning movement prolonged by judge similarly to detect obstacles magnetic tape in a magnetic switch provided in the lower body to control the attitude of the body.
[0029]
Further , a magnetic switch for discriminating between the N pole and the S pole is used. When an N pole magnetic tape is detected, it is determined as an obstacle on the forward path, and when an S pole magnetic tape is detected, it is determined as an obstacle on the return path. Thus, the cleaning movement range is limited not only in the front but also in the rear, so that it can be operated more safely.
[0030]
When the magnetic switch detects the N-pole magnetic tape and the S-pole magnetic tape in succession, the cleaning and movement are stopped at that location, and the cleaning operation is terminated, so that the main body is placed at a predetermined location at the end of the cleaning. It is to stop.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a self-propelled cleaner according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the self-propelled cleaner. FIG. 3 shows a system configuration of the self-propelled cleaner. Block diagram [FIG. 4] Operation explanatory diagram of the self-propelled cleaner [FIG. 5] Block diagram showing a system configuration of the self-propelled cleaner in the second embodiment of the present invention [FIG. 6] The self-propelled cleaner operation explanatory diagram of the machine 7 operation explanatory diagram of a third block diagram showing the system configuration of the self-propelled cleaner in the embodiment of Figure 8 the self-propelled cleaner of the present invention [9] the present invention Sectional view of the magnetic switch of the self-propelled cleaner in the fourth embodiment
DESCRIPTION OF
14
25 Judgment processing means C
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03520995A JP3787852B2 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Self-propelled vacuum cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03520995A JP3787852B2 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Self-propelled vacuum cleaner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224194A JPH08224194A (en) | 1996-09-03 |
| JP3787852B2 true JP3787852B2 (en) | 2006-06-21 |
Family
ID=12435463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03520995A Expired - Fee Related JP3787852B2 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Self-propelled vacuum cleaner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3787852B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103977982A (en) * | 2014-05-06 | 2014-08-13 | 太仓万冠涂装设备有限公司 | Automated powder recycling device |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP03520995A patent/JP3787852B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08224194A (en) | 1996-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07295636A (en) | Travel control device for robot cleaner and control method thereof | |
| JPH064130A (en) | Cleaning robot | |
| JPH0883125A (en) | Charging induction device for robot cleaner and method thereof | |
| JP2005224265A (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| GB2394795B (en) | Robot cleaner, robot cleaning system and method for controlling the same | |
| JPH05228090A (en) | Self-traveling type cleaner | |
| JPH0453515A (en) | Self-propelled cleaner | |
| JPH09319434A (en) | Mobile robot | |
| JPS62152424A (en) | self-propelled vacuum cleaner | |
| JPH04338433A (en) | Automatic traveling cleaner | |
| JP2005211499A (en) | Self-propelled cleaner | |
| JP3787852B2 (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JPH02241423A (en) | Self-running cleaner | |
| KR20150025243A (en) | Robot cleaner | |
| JPH03242710A (en) | Running control system for cleaning robot | |
| JPH08196496A (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JP3314469B2 (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JP2669071B2 (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JPH05184489A (en) | Self traveling type vacuum cleaner | |
| JPH05100742A (en) | Mobile work robot | |
| JPH05207955A (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JPH06327599A (en) | Mobile vacuum cleaner | |
| JP3446286B2 (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
| JP3319090B2 (en) | Mobile work robot | |
| KR20050012035A (en) | Robot cleaner having distance detecting sensor and control method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050422 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050622 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060307 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060320 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120407 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |