JP2014236837A - 自走式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 塵埃検知手段に異常が検知された場合にも掃除効率の低下を防止するとともに、塵埃検知部の異常を、適切なタイミングにて、ユーザに報知することが可能な自走式掃除機を提供する。【解決手段】 筐体を走行させる走行手段と、床面の塵埃を筐体内部に吸引するための気流を発生させる送風手段と、床面の塵埃を検知する塵埃検知手段と、塵埃検知手段の異常を所定のタイミングにて報知する報知手段と塵埃検知手段の異常の有無にかかわらず、塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えるように走行手段及び／又は送風手段を制御する制御手段とを備えている。【選択図】 図７

Description

本発明は、走行手段を備えた自走式掃除機に関する。

近年、走行手段を備え、所定の走行パターンにて自走しながら自律的に床面を掃除する自走式掃除機が知られている。また、該自走式掃除機において、塵埃が部屋の特定の場所に固まって存在している場合でも、塵埃の取り残しを少なくするために、塵埃の検知手段を備えたものが開発されている（例えば、特許文献１）。

図１７は、特許文献１に記載の自走式掃除機２０１のシステム構成を示す制御ブロック図である。自走式掃除機２０１は、本体を移動させる走行手段と、本体の移動方向を変更する操舵手段と、清掃を行う清掃手段と、走行手段、操舵手段を制御して本体の移動を制御する移動制御手段２０９と、本体が異常時に異常内容を表示する表示手段と、点検を済ませたことを入力する点検済入力手段２３０と、清掃手段が取り込むゴミの通過を検出するゴミ検出手段２１７を備えている。そして、清掃手段がゴミの取り込みを停止中に、ゴミ検出手段２１７が所定時間以上ゴミの通過を検出すると、表示手段にゴミ検出手段２１７が異常であることを表示する。その際、自走式掃除機２０１は、異常検出からユーザが表示に気付いて自走式掃除機２０１を一旦停止するまでの間は、ゴミ検出手段２１７が検出するゴミの吸引量に応じた電動送風機２１４の吸引力のコントロールなどの集塵制御をできなくする。

特開２００４−１５９７３６号公報（平成１６年６月１０日公開）

しかしながら、特許文献１に記載の自走式掃除機２０１では、ゴミ検出手段２１７に異常が検出された場合、次に該異常を示す表示に気付いたユーザが自走式掃除機２０１を一旦停止するまでの間は、ゴミ検出手段２１７の検出結果に応じた集塵制御を行わないので、その間は、塵埃の取り残しが生じるなど、掃除の効率が低下する。さらに、一般に自走式掃除機は、ユーザによらず自律的に床面を掃除するものであるので、ユーザが外出中など、長期間、異常を示す表示に気付かない場合も考えられ、その場合には、長期間に渡って、掃除の効率が低下したままとなるものであった。

本願発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塵埃検知手段に異常が検知された場合にも掃除効率の低下を防止するとともに、塵埃検知部の異常を、適切なタイミングにて、ユーザに報知することが可能な自走式掃除機を提供することにある。

本発明に係る自走式掃除機は、筐体を走行させる走行手段と、床面の塵埃を筐体内部に吸引するための気流を発生させる送風手段と、床面の塵埃を検知する塵埃検知手段と、塵埃検知手段の異常を所定のタイミングにて報知する報知手段と、塵埃検知手段の異常の有無にかかわらず、塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えるように走行手段及び／又は送風手段を制御する制御手段とを備えている。

本発明によれば、塵埃検知手段に異常が検知された場合にも掃除効率の低下を防止するとともに、塵埃検知部の異常を、適切なタイミングにて、ユーザに報知することが可能な自走式掃除機を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る自走式掃除機１の平面図である。 図１の自走式掃除機１のＡＡ矢視断面の模式図である。 図１の自走式掃除機１のＢＢ矢視断面の模式図である。 本発明の実施形態１に係るサイドブラシ８の斜視図である。 本発明の実施形態１に係るメインブラシ９の斜視図である。 本発明の実施形態１に係る充電台１１０の斜視図である。 本発明の実施形態１に係る自走式掃除機１の主な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る塵埃検知部６１が塵埃を検知する原理の説明図である。 本発明の実施形態１に係るパルス発生回路６１ｄから出力されるパルスの一例を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験のフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る自走式掃除機１が実行する掃除運転のフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る第２の掃除モードの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態１に係る第２の掃除モードの他の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態２に係る自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験のフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る自走式掃除機１ａの主な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態４に係る自走式掃除機１が実施する第２の掃除モードの一例を示すテーブルである。 特許文献１に記載の自走式掃除機機器２０１のシステム構成を示す制御ブロック図である。

［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る自走式掃除機１について説明する。自走式掃除機１は、床面の塵埃を検知するための塵埃検知手段を備えており、該塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えて掃除を行うものである。また、自走式掃除機１は、塵埃検知手段の異常を報知する報知手段をさらに備えており、塵埃検知手段の異常の有無に関わらず、塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えて掃除を行い、塵埃検知手段に異常があった場合には、所定のタイミングにて、塵埃検知手段の異常を報知するものである。

自走式掃除機１の具体的な構造について、図面を参照して説明する。
（自走式掃除機１の構造）
図１は自走式掃除機１の平面図である。自走式掃除機１が自走して掃除を行う際の進行方向を前方とし、図１に矢印で示す。また、進行方向と逆方向を後方とする。

自走式掃除機１は、上面視で円形の筐体２を備えている。筐体２の上面には、後述する集塵部６を出し入れする際に筐体２に対して開閉する蓋部２ａ、及び集塵部６によって塵埃が除去された空気が排気される排気口２ｂが設けられている。

また、筐体２の上面の前方側には、後述する自走式掃除機１の充電台１１０からの帰還信号、及びリモコン（不図示）からのリモコン信号を受信する信号受信部３が設けられている。自走式掃除機１は、例えば掃除が終了した場合に、該帰還信号を受信して、自律的に充電台１１０に帰還することができる。また、自走式掃除機１は、該リモコン信号を受信して、ユーザからの各種指示及び設定を受け付けることができる。ここで、信号の送信媒体は特に限定されない。帰還信号の送信媒体は、例えば、ＩｒＤＡ若しくはリモコンなどの赤外線、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）若しくはＩＥＥＥ８０２．１１などの無線を用いてもよい。

筐体２の後方側面には、充電台１１０に帰還したとき、充電台１１０に設けられた後述する給電端子１１０ｂと電気的に接続される充電端子１１が設けられている。また、筐体２の底面には、後述するサイドブラシ８が設けられている。図示するようにサイドブラシ８は、平面視でその一部が筐体からはみ出すように配置されている。

図２は、図１の自走式掃除機１のＡＡ矢視断面の模式図である。筐体２の内部には、床面の塵埃を吸引するための気流を発生させる電動送風機４、吸引された空気から塵埃を分離して一時的に溜める集塵部６、及び吸引された空気を集塵部６に導く吸気路６０が設けられている。ここで、電動送風機４は、本発明に係る送風手段の一例である。

集塵部６は、有底の集塵容器６ａ及び集塵容器６ａの上部に設けられたフィルタ６ｂを備えている。ここで、集塵容器６ａの塵埃を捨てる場合には、筐体２の蓋部２ａを紙面から見て上方に開くことで、筐体２から集塵部６を取り出すことができる。

このように電動送風機４、集塵部６及び吸気路６０を配置することによって、吸込口から流入した気流は、吸気路６０を通過して集塵部６に流入し、集塵部６のフィルタ６ｂによって気流に含まれる塵埃が分離された後、集塵部６から流出して電動送風機４に至る。そして、電動送風機４から排気された気流は、排気口２ｂから斜め後方に向けて排気される。図２では、気流の流れを矢印で示している。なお、吸気路６０には、電動送風機４によって吸引された塵埃を検知する塵埃検知部６１が設けられている。塵埃検知部６１については、後で詳述する。

筐体２の底面の中央部には、底面から突出するように進行方向から見て左右一対の駆動輪５が設けられている。駆動輪５は、後述する車輪駆動部５０によって、左右それぞれが別個に駆動される。そして、自走式掃除機１は、駆動輪５の両輪が同一方向に回転することで前進又は後退し、両輪が互いに逆方向に回転することで方向を転換する。ここで、駆動輪５及び車輪駆動部５０は、本発明に係る走行手段の一例である。筐体２の底面の後方側には、後輪５１が設けられている。後輪５１は駆動されず、自走式掃除機１の進退及び回転に合わせて従動される。

また、筐体２底面の中央部には、床面の塵埃を吸い込むために凹設された矩形の吸込口（不図示）が設けられている。吸込口の内部には、底面と平行に軸支された回転軸で回転するメインブラシ９が配されている。メインブラシ９は、後述するブラシ駆動部９０によって駆動されることで、床面の塵埃を掻き出して吸気路６０に導くものである。吸込口には、吸込口の一部を覆い、掃除運転中にメインブラシ９が脱落するのを防止する吸込口カバー９１が着脱可能に設けられている。なお、メインブラシ９は、床面を掃くためにその一部が吸込口カバー９１からはみ出すように設けられている。

吸込口の外側には、底面に垂直に軸支された回転軸で回転する左右１対のサイドブラシ８が設けられている。サイドブラシ８は、ブラシ駆動部９０によって駆動されることで、吸込口よりも外側に存在する塵埃を、吸込口の方に掃いて導くものである。ここで、メインブラシ９及びサイドブラシ８は、本発明に係るブラシ手段の一例である。

筐体２内部の後方側には、バッテリ７、及び制御基板１０が設けられている。制御基板１０には、後述する制御部１００及び記憶部１０１が設けられている。

バッテリ７は、自走式掃除機１の電力供給源であり、掃除運転の指示を受け付けると、バッテリ７から給電されて、電動送風機４、駆動輪５並びにサイドブラシ８及びメインブラシ９などが駆動される。バッテリ７は、繰り返し充放電が可能な大容量の充電池が望ましい。バッテリ７には、例えば、鉛電池、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池などが用いられる。

図３は、図１の自走式掃除機１のＢＢ矢視断面の模式図である。塵埃検知部６１は、吸引路６０の途中において互いに対向するように設けられた発光部６１ａ及び受光部６１ｂを備えている。ここで、塵埃検知部６１は、本発明に係る塵埃検知手段の一例である。

図４は、サイドブラシ８の斜視図である。サイドブラシ８は、ブラシ束８０及び複数のブラシ束８０が放射状に埴設されたブラシ基部８１を備えている。

ブラシ束８０は、可撓性のブラシ毛が束ねられたものである。ブラシ毛の材質は、床面に合わせて適宜選択することができる。例えば、ブラシ毛は、ナイロン若しくはポリプロピレンなどの化学繊維、動物繊維、植物繊維又はそれらを混合したものを用いることができる。

また、ブラシ束８０は、下方に所定の角度をもってブラシ基部８１に埴設されている。そして、ブラシ束８０は、自走式掃除機１に取り付けられた状態において、床面と接触するように構成されており、その先端部が床面に沿って変形している。

ブラシ基部８１の中央部には、筐体２の底面から突出する回転軸（不図示）が挿入される貫通孔８２が形成されている。サイドブラシ８は、回転軸を貫通孔８２に挿入した状態で、筐体２にネジ及びワッシャによって取り付けられる。

図５は、メインブラシ９の斜視図である。メインブラシ９は、ブラシ束９ａ及びブラシ束９ａが埴設されるシャフト部９ｂを備えている。

ブラシ束９ａは、ブラシ束８０と同様に、可撓性のブラシ毛が束ねられたものである。ブラシ束９ａは、シャフト部９ｂの外周面に螺旋状に埴設されている。なお、シャフト部９ｂには、ブラシ束９ａに加えて、又は、ブラシ束９ａに変えて可撓性のブレードが設けられてもよい。

シャフト部９ｂは、メインブラシ９の回転軸である。シャフト部９ｂの両端は、筐体２の吸込口に設けられ、メインブラシ９を回転可能に軸支する一対の軸支部とそれぞれ嵌合するように形成されている。

次に、充電台１１０の構造について説明する。
（充電台１１０の構造）
図６は、充電台１１０の斜視図である。充電台１１０は、自走式掃除機１のバッテリ７を充電するためのものである。なお、充電台１１０は、商用電源に接続されているが簡単のために図示を省略する。充電台１１０は、帰還信号送信部１１０ａ及び給電端子１１０ｂを備えている。

帰還信号送信部１１０ａは、自走式掃除機１を充電台１１０に帰還させるための信号を送信するものである。帰還信号送信部１１０ａは、帰還信号として充電台１１０の位置を示す信号を送信する。

給電端子１１０ｂは、自走式掃除機１の充電端子１１と接触可能な位置に設けられている。自走式掃除機１の充電端子１１が充電台１１０の給電端子１１０ｂと電気的に接続されると、充電台１１０が接続された商用電源からの電流が、自走式掃除機１に流れバッテリ７を充電することができる。

次に、自走式掃除機１の構成について説明する。
（自走式掃除機１の構成）
図７は、自走式掃除機１の主な構成を示すブロック図である。自走式掃除機１は、報知部１２、記憶部１０１、制御部１００、車輪駆動部５０、ブラシ駆動部９０、及び塵埃検知部６１を備えている。

報知部１２は、自走式掃除機１に発生した異常を、ユーザに対して報知するものである。報知部１２は、例えば、スピーカなどから構成され、ユーザに対して音声で報知するもの又は、ＬＥＤ若しくは液晶表示装置などから構成され、該ＬＥＤの点灯・点滅若しくは該液晶表示装置の表示によってユーザに報知するものでもよい。また、自走式掃除機１がインターネット又は宅内のＬＡＮ（Local Area Network）などの通信網と接続されている場合には、報知部１２は、該通信網を介して、例えば、外部のサーバ装置、又はユーザの携帯電話，スマートフォン若しくはＰＣ（Personal Computer）などに自走式掃除機１の異常に関する情報を送信することで報知してもよい。

記憶部１０１は、後述する制御部１００が実行する各種プログラム、並びに各種プログラムを実行する際に使用及び作成される各種データなどを記憶するものである。記憶部１０１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置及び作業領域を構成するＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性記憶装置から構成されている。

制御部１００は、記憶部１０１に記憶されたプログラム又はデータに基づいて、自走式掃除機１の各部を統括して制御するものである。プログラムが実行されることで、制御部１００には、後述する塵埃量判定部１００ａ及び床面判定部１００ｂが構築される。ここで、制御部１００は、本発明に係る制御手段の一例である。

車輪駆動部５０は、駆動輪５を回転駆動するものである。車輪駆動部５０は、例えば、モータ及びモータの回転を駆動輪５に伝達する動力伝達機構を備えている。

ブラシ駆動部９０は、サイドブラシ８及びメインブラシ９を回転駆動するものである。駆動部９０は、モータ、並びにベルト及びプーリなどのモータの回転をサイドブラシ８及びメインブラシ９に伝達する動力伝達機構を備えている。本実施形態の自走式掃除機１においては、モータの回転がメインブラシ９に伝達されてメインブラシ９が回転されるとともに、メインブラシ９の回転がさらにサイドブラシ８に伝達されてサイドブラシ８が回転される。

塵埃検知部６１は、自走式掃除機１に吸引された気流に含まれる塵埃を検知するものである。ここで、塵埃検知部６１は、本発明に係る塵埃検知手段の一例である。本実施形態においては、塵埃検知部６１は、対向して配置された発光部６１ａ及び受光部６１ｂを備えてなり、受光部６１ｂの出力の変化から塵埃を検知する光学式のセンサである。発光部６１ａとしては、例えば、赤外発光ダイオードを用いることができる。受光部６１ｂとしては、例えば、フォトトランジスタを用いることができる。

また、塵埃検知部６１は、増幅回路６１ｃ及びパルス発生回路６１ｄをさらに備えている。増幅回路６１ｃは、受光部６１ｂからの出力を増幅する回路である。増幅回路６１ｃとしては、例えば、電流−電圧変換回路を用いることができる。パルス発生回路６１ｄは、増幅回路６１ｃからの出力に応じてパルスを出力するものである。

制御部１００の塵埃量判定部１００ａは、パルス発生回路６１ｄから出力されるパルスの回数に基づいて、塵埃の多少を判定する。ここで、塵埃の多少の判定方法の具体例について、図８及び図９を併せて参照して説明する。

図８は、塵埃検知部６１が塵埃を検知する原理の説明図であり、（ａ）は、発光部６１ａからの光が塵埃によって遮られていない場合、（ｂ）は、発光部６１ａからの光が塵埃によって遮られた場合を示している。なお、ｄは、自走式掃除機１に吸引された塵埃を示しており、塵埃ｄは、図面より見て上方に吸引されるものとする。

（ａ）の場合、発光部６１ａからの光は塵埃ｄによって遮られていないので、受光部６１ｂからの出力は略一定となっている。一方、（ｂ）の場合、発光部６１ａからの光の一部が塵埃Ｄによって遮られる結果、受光部６１ｂからの出力が減少することになる。すなわち、塵埃検知部６１は、塵埃が発光部６１ａ及び受光部６１ｂの間を通過することによる受光部６１ｂの出力の変化から塵埃を検知している。

図９は、パルス発生回路６１ｄから出力されるパルスの一例を示す模式図である。ここで、塵埃が検知される毎に、パルスが発生する。（ａ）は、床面の塵埃が多いと判定される場合、（ｂ）は、床面の塵埃が少ないと判定される場合である。

まず、塵埃量判定部１００ａは、パルスを検知した時点を開始点、該開始点から期間ｔ２経過後の時点を終点とする期間ｔ２におけるパルスの回数をカウントする。ここで、本実施形態においては、期間ｔ２を所定の数に均等に分割した期間ｔ１において複数のパルスが存在する場合には、該期間におけるパルスの回数を１回としてカウントしている。塵埃検知部６１においては、細塵であっても感度良く検出するため、塵埃量としては微少であっても検出回数としては多く検出されてしまうことがある。上記のような方法により、パルスの回数をカウントすることによって、例えば吸引された塵埃に細塵が多く含まれている場合などにおいて、パルス回数が極端に大きくなることを防止し、塵埃の多少を適正に判定することができる。

次に、塵埃量判定部１００ａは、カウントしたパルス回数と、記憶部１０１に予め格納されているパルス回数の閾値とを比較することで塵埃の多少を判定する。塵埃量判定部１００ａは、カウントしたパルス回数が、記憶部１０１に予め格納されているパルス回数の閾値未満のとき、塵埃が少ないと判定する。一方、塵埃量判定部１００ａは、カウントしたパルス回数が、記憶部１０１に予め格納されているパルス回数の閾値以上のとき、塵埃が多いと判定する。

次に、自走式掃除機１の動作について説明する。
（自走式掃除機1の動作）
以下に示す動作は、自走式掃除機１の制御部１００が、記憶部１０１に記憶されたプログラムを実行することでなされる。まず、自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験について説明する。

図１０は、自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験のフローチャートである。なお、図１０及びそれ以降で説明するフローチャートにおいて、「ステップ」を「Ｓ」で表す。また、文中でも「Ｓ」は、「ステップ」を表している。

自走式掃除機１は、掃除開始の指示を受けつけたときに塵埃検知部６１の動作試験を開始する。掃除開始の指示は、例えば、ユーザが自走式掃除機１に設けられた操作パネル（不図示）を操作することや、リモコン（不図示）を操作することでなされる。また、掃除開始の指示は、予め設定されたタイマー運転の時刻の到来によってなされてもよい。

まず、制御部１００は、塵埃検知部６１を作動させる（Ｓ１）。次に、制御部１００は、塵埃検知部６１の発光部６１ａを所定のパターンにて点滅させるように制御する（Ｓ２）。そして、制御部１００は、塵埃検知部６１のパルス出力の有無を判定する（Ｓ３）。

Ｓ３においてパルス出力があった場合（Ｓ４で「ＹＥＳ」の場合）、制御部１００は、塵埃検知部６１の動作試験を終了する。その後、自走式掃除機１は、所定の掃除運転を実行する。

一方、Ｓ３においてパルス出力が無かった場合（Ｓ４で「ＮＯ」の場合）、制御部１００は、塵埃検知部６１に異常があると判定するとともに、塵埃検知部６１の異常に関する情報を記憶部１０１に格納する。ここで、塵埃検知部６１の異常に関する情報は、例えば、異常が検知されたことを示す情報及び異常が検知された時刻などである。その後、自走式掃除機１は、所定の掃除運転を実行する。次に、自走式掃除機１が実行する掃除運転について説明する。

図１１は、自走式掃除機１が実行する掃除運転のフローチャートである。本実施形態に係る掃除運転は、自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験の終了後に実行される。

掃除運転が開始されると、制御部１００は、第１の掃除モードを開始するように、自走式掃除機１の各構成を制御する（Ｓ１１）。具体的には、制御部１００は、電動送風機４を駆動して自走式掃除機１の内部に負圧を発生させて床面の塵埃を吸引する気流を発生させるとともに、車輪駆動部５０を制御して駆動輪５にて所定の走行パターンを走行させる。また、制御部１００は、ブラシ駆動部９０を制御して、メインブラシ９及びサイドブラシ８を回転駆動させる。

次に、制御部１００の塵埃量判定部１００ａは、床面の塵埃の多少を判定する（Ｓ１２）。具体的には、制御部１００は、塵埃検知部６１によって塵埃を検知させ、塵埃検知部６１から出力されたパルス回数と、記憶部１０１に予め格納されているパルス回数の閾値とを比較することで塵埃の多少を判定する。

塵埃が多いと判定された場合（Ｓ１３で「ＹＥＳ」の場合）、制御部１００は、第２の掃除モードを実行するように、自走式掃除機１の各構成を制御する（Ｓ１４）。ここで、第２の掃除モードは、塵埃が多いと判定された場所を念入りに掃除するモードである。

塵埃が少ないと判定された場合（Ｓ１３で「ＮＯ」の場合）、及び第２の掃除モードを終了した場合、制御部１００は、掃除運転を終了するか否かを判断する（Ｓ１５）。ここで、制御部１００は、例えば掃除運転の開始から所定の時間が経過した場合に、掃除運転を終了すると判断する。また、制御部１００は、バッテリ７の残量が所定の値以下になった場合に、掃除運転を終了すると判断してもよい。また、制御部１００は、ユーザからの掃除運転終了の指示を受け付けた場合に、掃除運転を終了すると判断してもよい。

掃除運転を終了するとした場合（Ｓ１５で「ＹＥＳ」の場合）、制御部１００は、充電台１１０に帰還するように自走式掃除機１の各構成を制御する（Ｓ１６）。掃除運転を終了しないとした場合（Ｓ１５で「ＮＯ」の場合）、Ｓ１１に戻って第１の掃除モードにて掃除運転を続行する。

充電台１１０に帰還した後、制御部１００は、直前の動作試験における塵埃検知部６１の異常に関する情報が記憶部１０１に格納されているか否かを判定する（Ｓ１７）。

そして、塵埃検知部６１の異常に関する情報が格納されている場合（Ｓ１７で「ＹＥＳ」の場合）には、制御部１００は、塵埃検知部６１に異常がある旨を、報知部１２によってユーザに報知する（Ｓ１８）。その後、制御部１００は、掃除運転を終了する。他方、塵埃検知部６１の異常に関する情報が格納されていない場合（Ｓ１７で「ＮＯ」の場合）には、制御部１００は、掃除運転を終了する。

報知部１２による報知は、例えば、「ゴミセンサが汚れています」とスピーカから音声出力してなされる。また、報知部１２による報知は、「ゴミセンサを掃除してください」など、塵埃検知部６１の掃除を促すものでもよい。なお、報知部１２による報知は、ユーザからの所定の操作を待ってから行うこととしてもよい。ここで、ユーザからの所定の操作は、例えば、自走式掃除機１の操作部のボタン操作、又はリモコンによる指示の受付などである。

次に、第２の掃除モードの具体例について説明する。
ｉ）塵埃が多いと判定された領域を繰り返し掃除する
図１２は、第２の掃除モードの一例を示す説明図であり、（ａ）は、自走式掃除機１が１度目の掃除を行ったところ、（ｂ）は、自走式掃除機１が２度目の掃除を行ったところ、（ｃ）は、自走式掃除機１が３度目の掃除を行ったところを示している。ここで、Ｄは、塵埃の多い領域を示している。なお、図１２においては、３度目の掃除において塵埃が除去されるように模式的に図示しているが、実際には、複数回の掃除の度に床面の塵埃が減少するものである。

塵埃が多いと判定された場合、制御部１００は、次に塵埃が少ないと判定された地点まで１度目の掃除を行った後（図１２（ａ）の状態）、その場で反転して、同じ領域をもう一度掃除するように自走式掃除機１を制御する。次に、塵埃の多い領域の２度目の掃除を行った後（図１２（ｂ）の状態）、その場で反転して、同じ領域をさらにもう一度掃除するように自走式掃除機１を制御する。そして、同じ領域について３度掃除を行った後（図１２（ｃ）の状態）、制御部１００は、第１の掃除モードにて掃除運転の続きを行うように自走式掃除機１を制御する。

なお、上述の例では、最初に塵埃が多いと判定された地点から次に塵埃が少ないと判定された地点までの領域について、繰り返し掃除を行う場合について説明したがこれだけに限定されない。例えば、最初に塵埃が多いと判定された地点から所定の距離までの領域について、繰り返し掃除を行ってもよい。

また、上述の例では、繰り返し３度掃除を行うこととしているが、繰り返し掃除を行う回数は適宜選択することができる。ここで、繰り返し掃除を行う回数を３度や、５度などの奇数回とした場合には、第２掃除モードを開始した地点の続きから掃除を続行することができる。
ｉｉ）塵埃が多いと判定された地点の周囲の掃除を行う
図１３は、第２の掃除モードの他の一例を示す説明図であり、（ａ）は、自走式掃除機１が塵埃が多いと判定したところ、（ｂ）は、自走式掃除機１が第２の掃除モードを実行しているところ、（ｃ）は、自走式掃除機１が第２の掃除モードを終了したところを示している。

塵埃が多いと判定された場合（図１３（ａ）の状態）、制御部１００は、塵埃が多いと判定された地点の周囲を、所定の走行パターンにて走行させて掃除運転を行うように自走式掃除機１を制御する（図１３（ｂ）の状態）。そして、所定の走行パターンにて掃除を終了した後（図１３（ｃ）の状態）、制御部１００は、第１の掃除モードにて掃除運転の続きを行うように自走式掃除機１を制御する。

なお、上述の例では、所定の走行パターンは、平面視で螺旋状となるものであるがこれだけに限定されない。走行パターンは、例えば、ジグザグに走行するものでもよい。
ｉｉｉ）電動送風機４の回転数などを変化させて掃除を行う
塵埃が多いと判定された場合、制御部１００は、電動送風機４の回転数を大きくして掃除を行うように自走式掃除機１を制御する。電動送風機４の回転数を大きくすることで、自走式掃除機１内部により強い負圧を発生させてより強い吸引力にて塵埃を吸引することができる。

なお、電動送風機４の回転数の変化に変えて、又は電動送風機４の回転数の変化とともに、例えばメインブラシ９、サイドブラシ８及び／又は駆動輪５の回転数を変化させてもよい。メインブラシ９又はサイドブラシ８の回転数を大きくした場合、ブラシの回転によってより多くの塵埃を掻き出したり、掃き寄せたりすることができ、掃除能力が向上する。駆動輪５の回転数を小さくした場合、塵埃の多い領域を時間をかけて掃除することができ、掃除能力が向上する。
ｉｖ）ｉ〜ｉｉｉの掃除モードを組み合せて実施する
塵埃が多いと判定された場合、制御部１００は、上記ｉ〜ｉｉｉの掃除モードを適宜組み合わせて実施することができる。

また、上述したように塵埃検知部６１によって塵埃が検知されてから第２の掃除モードに切り替わるまでの間には、少なくともｔ２の期間が必要である。その時間差を解消するために、制御部１００は、第２の掃除モードに切り替える前に、又は切り替えた後に、所定の距離だけ後退し、その後再度前進して第２の掃除モードを実行するように制御してもよい。

以上説明した塵埃検知部６１の動作試験において異常が検知された場合、自走式掃除機１の吸気路６０に塵埃若しくは異物が存在しており、塵埃検知部６１の発光部６１ａからの光が遮られているか、又は、塵埃検知部６１の受光部６１ｂに汚れなどが付着しており、発光部６１ａからの光が検知されないことが予想される。そして、当該場合には、実際には吸引した塵埃が少ないときでも、発光部６１ａからの光が検知されないので、制御部１００の塵埃量判定部１００ａは、塵埃検知部６１からの出力に基づいて床面の塵埃が多いと誤判定する。その結果、上述のＳ１２における塵埃量の判定において、実際の塵埃量の多少に関わらず塵埃が多いと判定され、不必要に第２の掃除モードが実行されることが考えられる。

ここで、直前の塵埃検知部６１の動作試験にて異常が検知された場合に、例えば、ユーザに塵埃検知部６１の異常を報知して塵埃検知部６１のメンテナンスを促すとともに、塵埃検知部６１のメンテナンスがなされるまでは、塵埃の多少によって掃除モードの変更を行わず、常に第１の掃除モードにて掃除を行うこととすることが考えられる。

しかしながら、自走式掃除機は、ユーザによらず自律的に床面を掃除するものであることから、ユーザが、長期間、塵埃検知部６１の異常に気付かない場合も考えられ、その場合には、長期間に渡って、塵埃の多少による掃除モードの変更が行われないので、掃除の効率が低下したままとなってしまう。

また、自走式掃除機１は、延長管及び延長ホースを備えた所謂キャニスタ型の掃除機に比べて、通常、塵埃検知部６１を設ける場所に制約があり、吸気路６０内部に残存する塵埃又は異物の影響を受けやすいので、塵埃検知部６１の異常が頻繁に検知された場合には、第２の掃除モードが全く機能しないこととなる。

さらに、塵埃検知部６１の動作試験のときに、吸気路６０に塵埃又は異物が存在していても、その後の掃除運転において、電動送風機４による吸引気流、及び／又はメインブラシ９が回転駆動することで吸引路６０の塵埃又は異物が取り除かれることも考えられる。

すなわち、直前の塵埃検知部６１の動作試験にて異常が検知された場合にも、その後の掃除運転において、塵埃の多少による掃除モードの切り替えを行うことが好ましい。そして、所定のタイミングにて、塵埃検知部６１に異常がある旨をユーザに報知することとし、ユーザに塵埃検知部６１のメンテナンスを促し、可及的速やかに塵埃検知部６１の異常を解消するようにすればよい。

塵埃検知部６１のメンテナンスとしては、例えば、吸込口カバー９１及びメインブラシ９を筐体２から取り外した後、吸気路６０に残存する塵埃又は異物を取り除くことが考えられる。また、塵埃検知部６１のメンテナンスの他の例として、メインブラシ９に絡まった、髪の毛などのゴミを取り除くことが考えられる。また、塵埃検知部６１の受光部６１ｂに汚れなどが付着している場合には、受光部６１ｂを掃除して付着した汚れなどを取り除くことが考えられる。
［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る自走式掃除機１について、図面を参照して説明する。本発明に係る自走式掃除機１は、塵埃検知手段の掃除運転を行う点で上述の実施形態と異なる。なお、実施形態１で説明した構成要素については、実施形態１と同じ機能を有するものとし、特に記載する場合を除いて説明を省略する。

図１４は、自走式掃除機１が実行する塵埃検知部６１の動作試験のフローチャートである。制御部１００は、塵埃検知部６１の動作試験を行う前に、塵埃検知部６１の掃除運転を行うように自走式掃除機１の各構成を制御する。その後、制御部１００は、図１０に示した実施形態１の場合と同様にＳ１〜Ｓ５の手順で塵埃検知部６１の動作試験を行う。

塵埃検知部６１の掃除運転の具体例について説明する。
ｉ）電動送風機４を所定時間駆動させる
制御部１００は、電動送風機４を所定時間駆動させることで吸気路６０に残存する塵埃又は異物を取り除くことができる。このとき、制御部１００は、通常の掃除運転のときよりも高い回転数にて、電動送風機４を駆動させてもよい。このように制御することによって、通常の掃除運転のときよりも強い負圧を筐体２内部に発生させることができ、吸気路６０に残存する塵埃又は異物を集塵部６内に導くことができる。
ｉｉ）メインブラシ９を所定時間回転駆動させる
制御部１００は、メインブラシ９を所定時間回転駆動させるようにブラシ駆動部９０を制御することで、メインブラシ９に絡まったまま、吸気路６０に残存する塵埃又は異物を取り除くことができる。このとき、制御部１００は、メインブラシ９を通常の掃除運転のときと反対に回転させるように制御してもよい。このように制御することによって、メインブラシ９に絡まった塵埃又は異物を効果的に取り除くことができる。

ｉｉｉ）ｉ及びｉｉの塵埃検知部６１の掃除運転を組み合せて実施する
制御部１００は、電動送風機４及びメインブラシ９を適宜組み合わせて駆動させるように制御することで、吸気路６０に残存する塵埃又は異物を取り除くことができる。このように塵埃検知部６１の掃除運転を実施した場合には、相乗効果により、塵埃検知部６１の掃除運転の効率が向上する。

なお、本実施形態においては、塵埃検知部６１の掃除運転を、塵埃検知部６１の動作試験を行う前に実施する場合について説明したがそれだけに限定されない。塵埃検知部６１の掃除運転は、例えば、塵埃検知部６１の動作試験を行った結果、塵埃検知部６１に異常があると判定された場合に実施してもよい。
［実施形態３］
本発明の実施形態３に係る自走式掃除機１ａについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係る自走式掃除機１ａは、自走式掃除機１ａの周囲に存在する人を検知する人検知手段を備え、人検知手段によって人が検知されたときに塵埃検知手段の異常を報知する点で上述の実施形態と異なる。なお、実施形態１で説明した構成要素については、実施形態１と同じ機能を有するものとし、特に記載する場合を除いて説明を省略する。

図１５は、自走式掃除機１ａの主な構成を示すブロック図である。

自走式掃除機１ａは、人検知部１３をさらに備えている。人検知部１３は、自走式掃除機１ａの周囲に存在する人を検知するものである。人検知部１３としては、適宜公知の人検知手段を利用することが可能である。人検知部１３は、例えば、赤外線の受光部を備え、人から放射される赤外線を検知することで人を検知するものである。また、人検知部１３は、人の振動や音声を検知することで人を検知してもよい。また、人検知部１３は、カメラ及び該カメラによって撮像した撮像画像の解析部を備え、公知の画像認識技術を用いて人を検知するものでもよい。人検知部１３による検出結果は、制御部１００に出力される。

自走式掃除機１ａは、直前の塵埃検知部６１の動作試験において異常が検知された場合、その後に実施される掃除運転及び／又は掃除運転の終了後において、人検知部１３を起動させ、自走式掃除機１ａの周囲に存在する人を検知させる。そして、自走式掃除機１ａの周囲に存在する人が検出されたときに、制御部１００は、もし掃除運転中であれば掃除運転を一時中断して、報知部１２によって、塵埃検知部６１に異常がある旨を、ユーザに報知する。掃除終了後であれば、自走式掃除機１ａの周囲に存在する人が検出されたタイミングにて、塵埃検知部６１に異常がある旨を報知すればよい。
［実施形態４］
本発明の実施形態４に係る自走式掃除機１について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る自走式掃除機１は、直前の塵埃検知部手段の動作試験における異常の有無に応じて、異なった第２の掃除運転を実施する点で上述の実施形態と異なる。なお、実施形態１で説明した構成要素については、実施形態１と同じ機能を有するものとし、特に記載する場合を除いて説明を省略する。

図１６は、自走式掃除機１が実施する第２の掃除モードの一例を示すテーブルである。ここで、Ｃ１は、直前の塵埃検知部６１の動作試験において異常ありと判定された場合、Ｃ２は、異常なしと判定された場合である。

直前の塵埃検知部６１の動作試験において異常ありと判定された場合、制御部１００は、電動送風機４の回転数を第１の掃除モードのときよりも高くする強運転で駆動させて、第２の掃除モードを実行する。

他方、直前の塵埃検知部６１の動作試験において異常なしと判定された場合、制御部１００は、電動送風機４の回転数を第１の掃除モードのときよりも高くする強運転で駆動させるとともに、塵埃が多いと判定された領域を繰り返し掃除して、第２の掃除モードを実行する。

すなわち、前述したように、直前の塵埃検知部６１の動作試験において異常ありと判定された場合には、実際の塵埃量の多少に関わらず塵埃が多いと判定され、不必要に第２の掃除モードが実行されることが考えられるので、掃除効率を低下させないように、繰り返し掃除を行わないこととしている。
（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、塵埃検知部６１として、対向して配置された発光部６１ａ及び受光部６１ｂを備えてなり、受光部６１ｂの出力の変化から塵埃を検知する光学式のセンサを用いたものについて説明したが、それだけに限定されない。例えば、塵埃検知部６１は、床面を撮像するカメラを備えてなり、該カメラによって撮像した床面の画像を解析することで床面の塵埃の多少を判定するものでもよい。この場合にも、例えばカメラのレンズに汚れなどが付着したときは、塵埃検知の異常が発生することが考えられる。（実施形態５）
上述の実施形態において、制御部１００と記憶部１０１の全部または要部を含む制御基板１０をユニット化して流通させ、本体に組み込むことで完成品として製造するようにしてもよい。（実施形態６）
また、自走式掃除機１の制御部１００の少なくとも一部は、集積回路上に形成された論理回路によってハードウェアとして構成してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを用いてソフトウェアによって実現してもよい。（実施形態７）
ソフトウェアによって実現する場合は、自走式掃除機１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ、上記プログラムを展開するＲＡＭ、プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである自走式掃除機１の制御プログラムのプログラムコードをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、自走式掃除機１に供給し、そのコンピュータが記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。（実施形態８）
記録媒体としては、適宜用いることができる。記録媒体は、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、ＰＬＤ（Programmable logic device）等の論理回路類などを用いることができる。

また、自走式掃除機１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（value added network）、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９３、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
［まとめ］
以上説明したように、自走式掃除機は、筐体を走行させる走行手段と、床面の塵埃を筐体内部に吸引するための気流を発生させる送風手段と、床面の塵埃を検知する塵埃検知手段と、塵埃検知手段の異常を所定のタイミングにて報知する報知手段と、塵埃検知手段の異常の有無にかかわらず、塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えるように走行手段及び／又は送風手段を制御する制御手段とを備えている。

このように自走式掃除機を構成することによって、塵埃検知手段に異常が検知された場合にも掃除効率の低下を防止するとともに、塵埃検知部の異常を、適切なタイミングにて、ユーザに報知することが可能な自走式掃除機を実現できる。

また、自走式掃除機は、床面を掃いて掃除するためのブラシ手段をさらに備え、制御部は、塵埃検知手段の掃除運転を行うように送風手段及び／又はブラシ手段を制御してもよい。

このように自走式掃除機を構成することによって、吸引路に塵埃及び異物が残存している場合にもそれらを取り除くことができ、塵埃検知手段の異常が検知される頻度を低減することができる。

また、自走式掃除機は、自走式掃除機に電力を供給するバッテリをさらに備えており、所定のタイミングは、自走式掃除機がバッテリの充電場所に帰還した後としてもよい。

このように自走式掃除機を構成することによって、塵埃検知手段に異常が検知された場合にも塵埃検知手段の検出結果に応じて掃除モードを切り替えるように制御して掃除運転を終了させることができる。

自走式掃除機は、自走式掃除機の周囲に存在する人を検知する人検知手段をさらに備えており、所定のタイミングは、人検知手段によって人が検知されたときとしてもよい。

このように自走式掃除機を構成することによって、自走式掃除機の周囲に人が存在するタイミングにて、塵埃検知手段の異常を報知することができる。

制御部は、塵埃検知手段の検出結果に応じて、第１の掃除モードと、該第１の掃除モードよりも念入りに掃除を行う複数の第２の掃除モードとを切り替えるものであり、塵埃検知手段に異常が検知されたか否かに応じて、異なった第２の掃除モードを実行してもよい。

このように自走式掃除機を構成することによって、塵埃検知手段に異常が検知された場合には、例えば、第２の掃除モードにおいて繰り返し掃除を行わないなど、塵埃検知手段に異常があっても掃除効率を低下させない第２の掃除モードにて掃除を行わせることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均などの意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る自走式掃除機は、走行手段を備えた自走式掃除機に広く利用可能である。

１、１ａ 自走式掃除機
２ 筐体
２ａ 蓋部
２ｂ 排気口
３ 信号受信部
４ 電動送風機（送風手段）
５ 駆動輪（走行手段）
５０ 車輪駆動部（走行手段）
６ 集塵部
７ バッテリ
８ サイドブラシ（ブラシ手段）
９ メインブラシ（ブラシ手段）
９０ ブラシ駆動部
９１ 吸込口カバー
１０ 制御基板
１１ 充電端子
６１ 塵埃検知部（塵埃検知手段）
６１ａ 発光部
６１ｂ 受光部
６１ｃ 増幅回路
６１ｄ パルス発生回路
１００ 制御部（制御手段）
１００ａ 塵埃量判定部

Claims (5)

1. 筐体を走行させる走行手段と、
   床面の塵埃を前記筐体内部に吸引するための気流を発生させる送風手段と、
   床面の塵埃を検知する塵埃検知手段と、
   前記塵埃検知手段の異常を所定のタイミングにて報知する報知手段と、
   前記塵埃検知手段の異常の有無にかかわらず、前記塵埃検知手段の検出結果に応じて、掃除モードを切り替えるように前記走行手段及び／又は前記送風手段を制御する制御手段とを備えている
   自走式掃除機。
2. 前記自走式掃除機は、床面を掃いて掃除するためのブラシ手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記塵埃検知手段の掃除運転を行うように前記送風手段及び／又は前記ブラシ手段を制御する
   請求項１に記載の自走式掃除機。
3. 前記自走式掃除機は、前記自走式掃除機に電力を供給するバッテリをさらに備えており、
   前記所定のタイミングは、前記自走式掃除機が前記バッテリの充電場所に帰還した後である
   請求項１又は２に記載の自走式掃除機。
4. 前記自走式掃除機は、自走式掃除機の周囲に存在する人を検知する人検知手段をさらに備えており、
   前記所定のタイミングは、前記人検知手段によって人が検知されたときである
   請求項１または２に記載の自走式掃除機。
5. 前記制御部は、
   前記塵埃検知手段の検出結果に応じて、第１の掃除モードと、該第１の掃除モードよりも念入りに掃除を行う複数の第２の掃除モードとを切り替えるものであり、
   前記塵埃検知手段に異常が検知されたか否かに応じて、異なった前記第２の掃除モードを実行する
   請求項１から４のいずれか１に記載の自走式掃除機。