特許 6874489 自走式布団掃除機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6874489

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】自走式布団掃除機

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   A47L9/28 E

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-79596(P2017-79596)

(22)【出願日】2017年4月13日

(65)【公開番号】特開2018-175420(P2018-175420A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176866

【氏名又は名称】三菱電機ホーム機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100115543

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 康男

(72)【発明者】

【氏名】大沢 章人

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６６２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１８１８４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１７−５０２３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６３１７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１４−０００１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９４７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３６２９２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３５３９５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第２５１６９１４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｌ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸引手段を有する本体を布団面上で移動させる移動手段と、
前記移動手段を駆動させる駆動手段と、
前記本体の進行方向の外縁に設けられた照射点から進行方向前方の被清掃面に光ビームを照射することにより、前記被清掃面との距離を検出する距離センサと、
前記距離センサによって検出された距離が予め設定された距離を超えた場合に、前記移動手段を駆動して前記本体の進行方向を変更する制御手段と、を備え、
前記距離センサは、前記照射点から前記本体の底面を含む仮想平面へと下ろした垂線が前記仮想平面と交わる第１位置と、前記光ビームが前記仮想平面と交わる第２位置との距離が１ｃｍから５ｃｍの範囲内となるように構成され、
鉛直方向に対する前記本体の姿勢の傾きを示す傾斜角度を検出する傾斜センサをさらに備え、
前記傾斜センサによって検出された前記傾斜角度が閾値を超えた場合、前記制御手段は、前記移動手段を駆動して前記本体を前記進行方向に対して後退させる
ように構成され、
前記移動手段は、前記本体の底面から下方に突出した一対の従動輪を含み、
前記本体は、前記移動手段に含まれる前記一対の従動輪以外の従動輪を備えておらず、
前記移動手段は、前記本体の底面の前記布団面に対向する側の面の少なくとも一部を前記布団面に接触させながら移動させるように構成されていることを特徴とする自走式布団掃除機。

【請求項2】

前記距離センサは、設置位置又は設置角度を変化させて前記第２位置を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自走式布団掃除機。

【請求項3】

前記距離センサは、光ビーム照射機と、光ビーム受光機と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自走式布団掃除機。

【請求項4】

前記光ビーム照射機は、赤外線を照射するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の自走式布団掃除機。

【請求項5】

前記距離センサは前記本体の外縁に複数設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の自走式布団掃除機。

【請求項6】

前記駆動手段に電力を供給するための電池を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の自走式布団掃除機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自走式布団掃除機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から作業用機器に走行機能を付加して、作業領域内を自動的に移動する移動装置が開発されている。特に、事前に経路を定めずに自律移動する移動装置については、床面の段差を検出して当該段差からの落下を回避するものがある。例えば、特許文献１の移動装置では、近赤外光等を用いた距離センサを本体の上部前方に斜めに取り付け、前方の床面までの距離を検出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２５１６９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の移動装置を布団などの柔軟性のある被清掃面上で移動させると、以下の問題が発生するおそれがある。すなわち、布団は厚みを有しているため、布団の縁部には段差又は傾斜面が形成される。このような布団面上を移動する装置は、距離センサによって布団の縁部の段差又は傾斜を検出して落下回避動作を行ったとしても、柔軟性のある布団が凹むことにより装置本体が傾斜してしまい、そのまま自重で布団面上から落下してしまうという問題があった。

【0005】

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、距離センサの取り付け位置を改善することにより、布団面上からの落下を回避した自律走行を可能とする自走式布団掃除機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る自走式布団掃除機は、吸引手段を有する本体を布団面上で移動させる移動手段と、移動手段を駆動させる駆動手段と、本体の進行方向の外縁に設けられた照射点から進行方向前方の被清掃面に光ビームを照射することにより、被清掃面との距離を検出する距離センサと、距離センサによって検出された距離が予め設定された距離を超えた場合に、移動手段を駆動して本体の進行方向を変更する制御手段と、を備え、距離センサは、照射点から本体の底面を含む仮想平面へと下ろした垂線が仮想平面と交わる第１位置と、光ビームが仮想平面と交わる第２位置との距離が１ｃｍから５ｃｍの範囲内となるように構成され、鉛直方向に対する本体の姿勢の傾きを示す傾斜角度を検出する傾斜センサをさらに備え、傾斜センサによって検出された傾斜角度が閾値を超えた場合、制御手段は、移動手段を駆動して本体を進行方向に対して後退させるように構成され、移動手段は、本体の底面から下方に突出した一対の従動輪を含み、本体は、移動手段に含まれる一対の従動輪以外の従動輪を備えておらず、移動手段は、本体の底面の布団面に対向する側の面の少なくとも一部を布団面に接触させながら移動させるように構成されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の自走式布団掃除機によれば、布団面上からの落下を回避した自律走行が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１における自走式布団掃除機の内部構成を側面側から透視した模式図である。

【図2】本実施の形態１における距離センサの斜視図である。

【図3】本実施の形態１における自走式布団掃除機の制御ブロック図である。

【図4】距離センサ１１の出力特性の一例を示す図である。

【図5】本体に設けられた距離センサの配置及び向きを説明するための図である。

【図6】距離センサの検出領域に対する自走式布団掃除機の布団からの落下及びセンサの誤検出の発生確率の一例を示す図である。

【図7】本体が布団の縁部付近に到達したときの動作の一例を説明するための図である。

【図8】本体が布団の縁部付近に到達したときの動作の他の例を説明するための図である。

【図9】本体の上に掛け布団がかけられた状態での動作の例を説明するための図である。

【図10】複数の距離センサを備えた自走式布団掃除機を示す平面図である。

【図11】複数の距離センサを備えた自走式布団掃除機の制御ブロック図である。

【図12】距離センサの設置高さを変更した例を示す図である。

【図13】距離センサの出力特性の他の例を示す図である。

【図14】台からはみ出して敷かれた布団の上を本体が走行する様子を説明するための図である。

【図15】実施の形態２における自走式布団掃除機の内部構成を側面側から透視した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合又は原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造は、特に明示した場合又は明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

【0010】

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、実施の形態１における自走式布団掃除機の内部構成を側面側から透視した模式図である。なお、図１では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。また、図１では、床面１５上に敷き布団１３が敷かれ、敷き布団１３の上に自走式布団掃除機の本体１が配置されている様子を示している。

【0011】

この図に示すように、自走式布団掃除機の本体１はボディ２を備えている。ボディ２は、自走式布団掃除機の外枠を形成する部位である。ボディ２の内部には、自走式布団掃除機に備えられた各種の機器が設けられている。

【0012】

自走式布団掃除機の本体１は、制御手段３と、駆動手段４と、移動手段５と、電池６と、吸込手段７と、吸引手段８と、集塵手段９と、連通手段１０と、操作部１２とを備えている。制御手段３は、自走式布団掃除機の自律走行運転および清掃運転を制御するためのものである。移動手段５は、自走式布団掃除機の本体１を移動させるための機構であり、例えば車輪を含んで構成される。駆動手段４は、移動手段５を駆動して自走式布団掃除機の本体１を移動させるためのものであり、例えばモータにより構成される。制御手段３が駆動手段４の回転方向、回転速度等を制御することにより、自走式布団掃除機の本体１の移動方向、速度等が制御される。

【0013】

電池６は、本体１の各構成要素に電力を供給するためのものである。吸込手段７は、被清掃面上に存在する塵埃を掻き出して吸い込むためのものであり、例えば回転ブラシにより構成される。なお、被清掃面とは、自走式布団掃除機によって掃除される面であり、ここでは布団面を意味する。吸込手段７は、連通手段１０を介して集塵手段９に接続されている。吸引手段８は空気とともに塵埃を吸引するためのものであり、例えばブロアモータにより構成される。吸引手段８が動作することによって吸込手段７から塵埃が吸い込まれる。吸込手段７から吸い込まれた塵埃は連通手段１０を介して集塵手段９へと流通する。集塵手段９は、吸い込まれた塵埃を捕集する。また、自走式布団掃除機の本体１は、本体１に所望の動作をさせるための操作部１２を有している。

【0014】

自走式布団掃除機の本体１は、吸引手段８を動作させた状態で駆動手段４を駆動させることにより、塵埃を吸込手段７から吸い込みながら布団面上を走行する。このとき、本体１の底面１ａの布団面に対向する側の面の少なくとも一部は、布団面上に接触しながら走行する。移動手段５は、底面１ａから下方に突出した一対の車輪であり、本体１の質量により布団に押し込まれて布団面との摩擦を維持する。このように、移動手段５を底面１ａから下方に突出して構成することにより、底面１ａの布団面に対向する側の面の少なくとも一部が柔らかい布団面上に接しながら走行することができる。したがって、移動手段５以外の従動輪のない構成でも、布団面上を安定的に走行することができる。また、後述する距離センサ１１の布団面との距離の計測ばらつきを小さくすることができる。なお、移動手段５は被清掃面の布団の柔らかさによって突出量を調節可能な構成とすることが望ましい。

【0015】

自走式布団掃除機の本体１は、対象物との距離を検出するための距離センサ１１を備えている。距離センサ１１は、自走式布団掃除機の本体１の進行方向の外縁、つまり本体１の前方側の外縁に配置されている。図２は、本実施の形態１における距離センサ１１の斜視図である。距離センサ１１は、光ビーム照射機１１ａと光ビーム受光機１１ｂとを有している。光ビーム照射機１１ａは、照射点１１ｃから被清掃面に向けて光ビームを照射するためのものである。光ビーム受光機１１ｂは、被清掃面により反射される反射光を受光するためのものである。光ビーム照射機１１ａと光ビーム受光機１１ｂは、本体１の前方の外縁から進行方向前方の被清掃面に位置する検出領域に対向するように配置される。この図に示す例では、光ビーム照射機１１ａと光ビーム受光機１１ｂは、鉛直軸に対して２０°から３０°前方を向くように配置される。なお、距離センサ１１の配置については詳細を後述する。反射光の光量は、距離センサ１１が検出領域に近接しているほど多くなる。制御手段３は、距離センサ１１の光ビーム受光機１１ｂが受光する光量のレベルを検出し、本体１と検出領域との位置関係を認識する。なお、照射機より照射される光ビームには、赤外線を用いることができる。赤外線による発光素子および受光素子は、既に広く世に出回っており入手性も良いため、本発明による自走式布団掃除機においても容易に採用することが可能である。また、赤外線を用いることにより、昼夜および室内の明るさの影響を受けずに距離の検出を行うことが可能である。

【0016】

図３は、本実施の形態１における自走式布団掃除機の制御ブロック図である。なお、この図における矢印の向きは、各種構成要素間における制御信号又は検出信号等が送信される向きを示している。操作部１２から清掃運転の指示が出されると、本体１は清掃運転及び自律走行運転を開始する。電池６からは制御手段３へ電力が供給される。また、各種構成要素には、電池６から制御手段３を介して電力が供給される。制御手段３は、吸込手段７及び吸引手段８を駆動することにより、布団面の塵埃を吸引する清掃運転を行う。吸引した塵埃は集塵手段９に格納される。

【0017】

また、制御手段３には、距離センサ１１の検出信号が入力される。制御手段３は、距離センサ１１の検出信号に基づいて、本体１が布団上から落下しないように駆動手段４の動作を制御する自律走行運転を行う。ここで、距離センサ１１は、照射点１１ｃから検出領域までの距離Ｄに応じたアナログ電圧Ｖを出力する。図４は、距離センサ１１の出力特性の一例を示す図である。この図に示す例では、距離センサ１１の照射点１１ｃから検出領域までの距離Ｄが大きくなるほど、出力されるアナログ電圧Ｖが小さな値に変化する特性が示されている。

【0018】

図４に示す出力特性では、距離Ｄａが距離センサ１１と布団面とが近接している場合の検出領域までの距離を表し、電圧Ｖａがこのときに出力される電圧を表している。制御手段３は、距離センサ１１によって検出される電圧Ｖを常に監視している。距離センサ１１から電圧Ｖａが出力されている間は、距離センサ１１の照射点１１ｃと検出領域の布団面との距離Ｄが距離Ｄａに保たれていると判断することができる。一方、距離センサ１１から出力される電圧Ｖが電圧Ｖａよりも小さな値となった場合には、距離Ｄが距離Ｄａよりも大きくなったと判断することができる。この場合、本体１の進行方向前方に段差又は傾斜があると判断することができるので、そのまま自走式布団掃除機の走行を継続すると本体１が布団面上から落下する可能性がある。そこで、実施の形態１の自走式布団掃除機では、布団面からの落下のおそれのある距離Ｄの閾値Ｄｘを制御手段３に予め記憶させておく。そして、制御手段３は、距離センサ１１によって検出される電圧Ｖが閾値Ｄｘに対応する電圧Ｖｘより小さくなった場合に、本体１が布団から落下しないように移動手段５の挙動を変化させる。具体的には、制御手段３は、駆動手段４を制御して本体１の進行方向が逆転するように移動手段５を動作させる。このような制御によれば、本体１が布団から落下する前に本体１の進行方向を変化させることができるので、本体１が布団面から落下することを回避することができる。

【0019】

［実施の形態１の特徴］
次に、実施の形態１の自走式布団掃除機の特徴について説明する。距離センサ１１は、本体１の進行方向の前方の布団面上のうち、光ビームが照射された検出領域との距離を検出する。距離センサ１１の検出領域は、距離センサ１１の配置及び向きによって変化する。実施の形態１の自走式布団掃除機は、距離センサ１１の配置及びその検出領域に特徴を有している。

【0020】

図５は、本体１に設けられた距離センサ１１の配置及び向きを説明するための図である。この図に示すように、距離センサ１１は、照射点１１ｃから本体１の底面１ａを含む仮想平面Ｓへと下ろした垂線Ｌ１が仮想平面Ｓと交わる第１位置Ｐ１と、照射点１１ｃから照射された光ビームが仮想平面Ｓと交わる第２位置Ｐ２との仮想距離Ｄｖが、１ｃｍから５ｃｍの範囲内となるように、その配置及び向きが設定されている。

【0021】

図６は、仮想距離Ｄｖに対する自走式布団掃除機の布団からの落下及びセンサの誤検出の発生確率の一例を示す図である。この図に示す例では、仮想距離Ｄｖが１ｃｍを下回ると、布団から落下する可能性が急激に高まることを示している。これは、布団面上は、床面等の平坦な面上と比較して本体１が不安定になり易いこと、及び布団の縁部付近は丸みを帯びており本体１が滑り落ち易いことに起因している。また、この図に示す例では、仮想距離Ｄｖが５ｃｍを上回ると、距離センサ１１が誤検出する可能性が急激に高まることを示している。これは、布団面上は、床面等の平坦な面上と比較して凹凸が激しいことに起因している。実施の形態１の自走式布団掃除機では、上述した仮想距離Ｄｖが１ｃｍから５ｃｍの範囲内となるように、距離センサ１１の配置及び向きが設定されている。これにより、距離センサ１１の誤検出を防ぎつつ本体１の布団面からの落下を抑制することが可能となる。

【0022】

次に、実施の形態１の自走式布団掃除機の具体的な動作について、幾つかの例示を参照しながら説明する。

【0023】

図７は、本体１が敷き布団１３の縁部１４付近に到達したときの動作の一例を説明するための図である。図７では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。

【0024】

この図に示す例の敷き布団１３は、縁部１４が床面１５に対して垂直方向に延びる平面で構成されている。制御手段３は本体１が敷き布団１３の上を走行しながら清掃動作を行うように、駆動手段４、吸引手段８、吸込手段７及び移動手段５を制御している。本体１が縁部１４に近づくことにより検出領域が敷き布団１３の上から床面１５に変化すると、距離センサ１１からの距離ＤがＤａ（＜Ｄｘ）からＤｃ（＞Ｄｘ）に変化する。制御手段３は、距離センサ１１の出力がＶａ（＞Ｖｘ）からＶｃ（＜Ｖｘ）に変化したことを受けて、本体１を、縁部１４付近から後退させるように駆動手段４を制御する。これにより、本体１が敷き布団１３から落下することを防止できる。

【0025】

図８は、本体１が敷き布団１３の縁部１４付近に到達したときの動作の他の例を説明するための図である。図８では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。

【0026】

この図に示す例の敷き布団１３は、縁部１６が丸みを帯びて構成されている。丸みを帯びた縁部１６に本体１が近づくと、本体１が傾斜してしまい、そのまま自重で落下してしまうおそれがある。本体１が縁部１６に近づくことにより検出領域が敷き布団１３の面上から縁部１６に変化すると、距離センサ１１からの距離ＤがＤａ（＜Ｄｘ）からＤｂに変化する。実施の形態１の自走式布団掃除機では、閾値ＤｘがＤｂより小さな値に設定されている。制御手段３は、距離センサ１１の出力がＶａ（＞Ｖｘ）からＶｃ（＜Ｖｘ）に変化したことを受けて、本体１を、縁部１４付近から後退させるように駆動手段４を制御する。これにより、本体１が敷き布団１３の縁部１６から滑り落ちることを防止できる。

【0027】

図９は、本体１の上に掛け布団１７がかけられた状態での動作の例を説明するための図である。図９では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。なお、ここで言う掛け布団１７は、敷布団又はマットレス等の上に置かれた布上のものを指している。具体的には、掛け布団１７には、綿、羽毛、羊毛等の掛け布団だけではなく、毛布、タオルケット、本体１が潜り込める程に捲れ上がったシーツ又は衣類等も含むものとする。

【0028】

実施の形態１の自走式布団掃除機は、ボディ２の前方側の上面部２ａが前方に向かうにつれて水平方向よりも下方側に傾斜する傾斜面によって構成されている。このような形状のボディ２の形状によれば、掛け布団１７が掛けられた本体１が前方に移動する際に、掛け布団１７が上方へと押し上げられる。掛け布団１７が上方へと押し上げられると、敷き敷き布団１３と掛け布団１７との間に空間が形成される。これにより、本体１の前方の外縁に配置された距離センサ１１の照射点１１ｃと検出領域との間が掛け布団１７によって遮られることを防ぐことができる。制御手段３は、距離センサ１１の出力がＶａ（＞Ｖｘ）からＶｃ（＜Ｖｘ）に変化したことを受けて、本体１を、縁部１６付近から後退させるように駆動手段４を制御する。これにより、本体１が敷き布団１３の縁部１６から滑り落ちることを防止できる。

【0029】

ところで、上述した実施の形態１の自走式布団掃除機は、以下のように変形した形態を採用してもよい。

【0030】

実施の形態１の自走式布団掃除機は、複数の距離センサ１１を備える構成を採用することができる。図１０は、複数の距離センサを備えた自走式布団掃除機を示す平面図である。また、図１１は、複数の距離センサを備えた自走式布団掃除機の制御ブロック図である。なお、図１０では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を右方とし、紙面下側を左方とする。図１０に示す例では、本体１の外縁の前方中央、前方右、前方左、後方中央、後方右、及び後方左に、それぞれ距離センサ１１が配置されている。図１１に示すように、それぞれの距離センサ１１の検出信号は、制御手段３に入力される。制御手段３は、複数の距離センサ１１の検出信号のうち、本体１の進行方向に配置された距離センサ１１の検出信号に基づいて、駆動手段４の動作を制御する。駆動手段４は、制御手段３からの制御情報に基づいて、本体１が布団上から落下しないように移動手段５を動作させる。これにより、本体１が前方以外の方向に移動している場合であっても布団面からの落下を防ぐことが可能となる。なお、距離センサ１１の個数及び配置は上記の例に限られず、本体１の形状等に応じて適宜設定することができる。

【0031】

実施の形態１の自走式布団掃除機に配置された距離センサ１１は、その位置又は設置角度を手動又は自動で可変可能に構成されていてもよい。図１２は、距離センサの設置高さを変更した例を示す図である。距離センサ１１の設置角度が同じであれば、設置位置が上方であるほど検出領域は本体１から遠い位置となる。また、距離センサ１１の設置高さが同じであれば、水平面に対する設置角度が小さいほど検出領域は本体１から遠い位置となる。例えば、この図に示す自走式布団掃除機の例では、距離センサ１１の設置高さを鉛直方向に１ｃｍから５ｃｍの範囲で可変可能に構成されている。このような構成によれば、被清掃面である布団面の硬さ又は厚さ等に応じて検出領域を調整することも可能となる。例えば、柔軟な布団面を掃除する場合には検出領域を遠ざけて落下のリスクを更に低減するといった使い方をすることもできる。なお、距離センサ１１の設置高さを調整する場合には、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との仮想距離Ｄｖが１ｃｍから５ｃｍの間となる範囲で調整する必要がある。そこで、距離センサ１１設置位置は、仮想距離Ｄｖが１ｃｍから５ｃｍの間となる範囲で調整可能に構成されていてもよい。また、距離センサ１１は、設置位置に加えて又はこれに代えて設置角度を手動で又は自動で調整可能に構成されていてもよい。この場合においても、仮想距離Ｄｖが１ｃｍから５ｃｍの間となるように、設置角度の範囲に制限を設けることとしてもよい。

【0032】

距離センサ１１の出力特性は、図４に示すものに限られない。図１３は、距離センサ１１の出力特性の他の例を示す図である。この図に示す例では、距離センサ１１の照射点１１ｃから検出領域までの距離Ｄが大きくなるほど、出力されるアナログ電圧Ｖが大きな値に変化する特性が示されている。

【0033】

図１３に示す特性では、距離センサ１１から電圧Ｖａが出力されている間は、距離センサ１１の照射点１１ｃと検出領域の布団面との距離Ｄが距離Ｄａに保たれていると判断することができる。一方、距離センサ１１から出力される電圧Ｖが電圧Ｖａよりも大きな値となった場合には、距離Ｄが距離Ｄａよりも大きくなったと判断することができる。距離Ｄが大きくなると自走式布団掃除機の本体１が布団面上から落下する可能性が高くなる。そこで、距離センサ１１の出力特性が図１３に示すものである場合には、制御手段３は、距離センサ１１によって検出される電圧Ｖが閾値Ｄｘに対応する電圧Ｖｘより大きくなった場合に、本体１が布団から落下しないように移動手段５の挙動を変化させればよい。

【0034】

実施の形態２．
次に、実施の形態２の自走式布団掃除機について説明する。実施の形態２の自走式布団掃除機は、実施の形態１の自走式布団掃除機の構成に加えて傾斜センサを備えたことに特徴を有している。

【0035】

図１４は、台からはみ出して敷かれた布団の上を本体が走行する様子を説明するための図である。図１４では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。この図に示す敷き布団１３は、床面１５に配置された台１８の上において、丸みを帯びた縁部１６が台１８からはみ出した状態で敷かれている。この図のように、縁部１６が空中に浮いた状態では、自走式布団掃除機の本体１が縁部１６付近に到達して距離センサ１１が距離Ｄｂ（＞閾値Ｄｘ）となる出力信号を発する前に、本体１が自重で落下してしまうおそれがある。

【0036】

図１５は、実施の形態２における自走式布団掃除機の内部構成を側面側から透視した模式図である。なお、実施の形態２における自走式布団掃除機の構成において、実施の形態１における自走式布団掃除機と共通する要素には、共通の符号を付してその説明を省略する。また、図１５では、紙面左側を前方とし、紙面右側を後方とし、紙面上側を上方とし、紙面下側を下方とする。実施の形態２の自走式布団掃除機は、本体１の内部に傾斜センサ１９を備えている。傾斜センサ１９は、鉛直方向に対する傾きに応じた出力を発するセンサである。傾斜センサ１９が本体１に固定されることにより、本体１の鉛直方向に対する傾斜角度θを検出することが可能となる。

【0037】

図１５に示す敷き布団１３は、床面１５に配置された台１８の上において、丸みを帯びた縁部１６が台１８からはみ出した状態で敷かれている。距離センサ１１は縁部１６の下の状態を把握することができないため、本体１は空中に浮いた縁部１６へと近づいてしまう。この場合、本体１は自重によってその前方が下方に傾いてしまい、布団から落下するおそれがある。

【0038】

実施の形態２の自走式布団掃除機では、制御手段３は、傾斜センサ１９によって傾斜角度θを検出する。そして、制御手段３は、検出された傾斜角度θが傾斜角度の閾値θｘを超えた場合に、本体１を、縁部１６付近から後退させるように駆動手段４を制御する。閾値θｘは、本体１が自重で落下しないための傾斜角度の限界値として、予め実験等で定められた値を用いることができる。これにより、本体１が敷き布団１３から落下することが防がれる。

【0039】

このように、実施の形態２の自走式布団掃除機によれば、本体１の姿勢の傾きを検出する傾斜センサ１９をさらに備えたので、敷き布団１３がベッド又は台からはみ出た状態であっても本体１が布団面から落下することを防止する効果を奏する。

【符号の説明】

【0040】

１ 本体、１ａ 底面、 ２ ボディ、 ２ａ 上面部、 ３ 制御手段、 ４ 駆動手段、 ５ 移動手段、 ６ 電池、 ７ 吸込手段、 ８ 吸引手段、 ９ 集塵手段、１０ 連通手段、 １１ 距離センサ、 １１ａ 光ビーム照射機、 １１ｂ 光ビーム受光機、１１ｃ 照射点、 １２ 操作部、 １９ 傾斜センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】