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(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】
(24)【登録日】2023-01-17
(45)【発行日】2023-01-25
(54)【発明の名称】自律型電気掃除機
(51)【国際特許分類】
A47L 11/03 20060101AFI20230118BHJP
A47L 9/28 20060101ALI20230118BHJP
A47L 11/292 20060101ALI20230118BHJP
A47L 11/30 20060101ALI20230118BHJP
C02F 1/461 20230101ALI20230118BHJP
【ＦＩ】
A47L11/03
A47L9/28 E
A47L11/292
A47L11/30
C02F1/461 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019030145
(22)【出願日】2019-02-22
(65)【公開番号】P2020130756
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2021-11-26
(73)【特許権者】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】室崎 貴大
(72)【発明者】
【氏名】笹木 宏格
【審査官】村山 達也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６９６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５２５８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０２９８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４８２４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｌ １１／０３
Ａ４７Ｌ ９／２８
Ａ４７Ｌ １１／２９２
Ａ４７Ｌ １１／３０
Ｃ０２Ｆ １／４６１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体と、前記本体に設けられる電池と、
前記本体を移動させる移動部と、
前記本体に設けられて水を貯留する貯槽と、
前記移動部が前記本体を移動させている間に、前記貯槽に蓄えられている前記水を電気分解して前記電解水を生成する電解水生成部と、
生成された前記電解水を前記本体外へ供給する供給部と、を備え、
前記電解水生成部は、前記移動部が前記本体を移動させる以前に前記電解水の生成を開始し、かつ前記移動部が前記本体を移動させている間に、正極と負極との間に電圧を印加し続け、少なくとも前記移動部が前記本体を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする自律型電気掃除機。
【請求項2】
前記供給部は、前記電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度が５ｐｐｍ（質量百万分率）に達した後に、前記電解水の供給を開始する請求項１に記載の自律型電気掃除機。
【請求項3】
前記電解水生成部は、前記貯槽に蓄えられている前記水の量が第一閾値よりも多い場合には、正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする請求項１または２に記載の自律型電気掃除機。
【請求項4】
前記電解水生成部は、前記貯槽に蓄えられている前記水の量が第二閾値よりも少ない場合には、正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも小さくする請求項１から３のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項5】
前記電解水生成部は、前記貯槽に蓄えられている前記水の全量を電気分解し終えた場合には、正極と負極との間に電圧を印加しない請求項１から４のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項6】
前記電解水生成部は、正極と負極との間に流れる電流値から前記貯槽に蓄えられている前記水の量を推定する請求項１から５のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項7】
前記貯槽に設けられて前記貯槽に蓄えられている前記水の量を検知する水位計を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【請求項8】
前記電解水生成部は、前記電池の残量が所定より少ない場合には、正極と負極との間に電圧を印加しない請求項１から７のいずれか１項に記載の自律型電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明に係る実施形態は、自律型電気掃除機に関する。
【背景技術】
【0002】
スプレーノズルから洗浄液を清掃表面に塗布するとともに、清掃表面と接触するように保持されたパッドを用いて清掃表面を拭き掃除または磨き掃除する清掃ロボットが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－８６４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、洗浄液を用いた拭き掃除または磨き掃除では掃除場所の除菌効果に検討の余地が残されていた。
【0005】
そこで、本発明は、掃除場所を動き回って掃除を行うとともに、掃除場所を除菌することが可能な自律型電気掃除機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機は、本体と、前記本体に設けられる電池と、前記本体を移動させる移動部と、前記本体に設けられて水を貯留する貯槽と、前記移動部が前記本体を移動させている間に、前記貯槽に蓄えられている前記水を電気分解して前記電解水を生成する電解水生成部と、生成された前記電解水を前記本体外へ供給する供給部と、を備え、前記電解水生成部は、前記移動部が前記本体を移動させる以前に前記電解水の生成を開始し、かつ前記移動部が前記本体を移動させている間に、正極と負極との間に電圧を印加し続け、少なくとも前記移動部が前記本体を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の斜視図。
【図2】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の右側面図。
【図3】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の底面図。
【図4】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第一例の貯槽の平面図。
【図5】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第一例の貯槽の側面図。
【図6】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第二例の貯槽の平面図。
【図7】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第二例の貯槽の側面図。
【図8】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機のブロック図。
【図9】本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機における、貯槽の水量と電極に印加される電圧との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
【0009】
図１は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の斜視図である。
【0010】
図１に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１、いわゆるロボットクリーナーは、本体５に搭載される二次電池６の電力を消費して自律で移動する。自律型電気掃除機１は、掃除場所（以下、「被掃除領域Ａ」と言う。）の床面（以下、「被掃除面ｆ」と言う。）を動き回り、被掃除領域Ａを網羅的に移動して掃除を行う。自律型電気掃除機１は、掃除運転の後、ステーション８へ自律で帰巣して次の掃除運転を待機する。
【0011】
ステーション８は、被掃除領域Ａの被掃除面ｆに設置することができる。ステーション８は、自律型電気掃除機１を所定位置に案内することで電気的に接続する。ステーション８は、いわゆる充電台の機能を有している。ステーション８は、自律型電気掃除機１に接続された状態で、商用交流電源から二次電池６へ電力を導く電源コード９を備えている。電源コード９は、二次電池６へ送電する電路である。
【0012】
ステーション８に帰巣した自律型電気掃除機１は、例えば、次の掃除運転を待機している最中に二次電池６を充電する。この場合、自律型電気掃除機１は、使用者による充電の手間を省き、かつ使用者の求めによる突発的な掃除運転に対応できる。
【0013】
図２は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の右側面図である。
【0014】
図３は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の底面図である。
【0015】
【0016】
図１に加えて、図２および図３に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、本体５と、本体５を移動させる移動部１１と、本体５の下方の被掃除面ｆを掃除する掃除部１２と、本体５の周囲の被検知物を検知する検知部１３と、自律型電気掃除機１の運転を制御する制御部１５と、自律型電気掃除機１の各部へ電力を供給する二次電池６と、を備えている。
【0017】
また、自律型電気掃除機１は、本体５に設けられて水を貯留する貯槽１６と、貯槽１６に蓄えられている水を電気分解して電解水を生成する電解水生成部１７と、生成された電解水を本体５外へ供給する供給部１８と、を備えている。
【0018】
本体５は、例えば合成樹脂製の本体ケース２１と、本体ケース２１の側面に設けられるバンパー２２と、を備えている。本体ケース２１は、本体５の外殻である。バンパー２２は、本体ケース２１の側面に設けられている。
【0019】
本体５は、扁平な円柱形状、換言すると円盤形状を有している。平面視で実質的に円形の本体５は、他の形状に比べて旋回時の旋回半径を小さく抑制できる。なお、平面視において、本体５は、正方形のような形状であっても良いし、差渡しの幅が常に一定の定幅図形、例えばルーローの三角形（Reuleaux Triangle）であっても良い。
【0020】
本体ケース２１と貯槽１６とは、協働して平面視における本体５の外形線を画定している。本実施形態では、本体ケース２１および貯槽１６は、平面視において、弦で切り取られた円弧形の外形線を有している。本体ケース２１の円弧形の外形線と、貯槽１６の円弧形の外形線とが、それぞれの弦で組み合わさって本体５の円形の外形線を描く。本体５が円形以外の形状であっても同様に、本体ケース２１の外形線と貯槽１６の外形線とが組み合わさって本体５の外形線を描く。なお、貯槽１６は、本体５を超信地旋回（spin turn、neutral turn、counter-rotation turn）させた際に本体ケース２１の外形線が描く軌跡の内側に納まっていることが好ましい。
【0021】
本体ケース２１の高さと貯槽１６の高さとは、実質的に同じである。なお、本体ケース２１の高さと貯槽１６の高さとは、異なっていても良い。例えば、貯槽１６の高さが本体ケース２１の高さよりも高く、貯槽１６が上方へ突出していても良い。また、貯槽１６の高さが本体ケース２１の高さよりも低く、貯槽１６が凹没していても良い。さらに、貯槽１６の高さが本体ケース２１の高さよりも低く、貯槽１６が本体ケース２１の上面に搭載されていても良い。このような場合には、本体ケース２１の上面は、貯槽１６を搭載する部位と、その他の部位とで階段状に段差があっても良い。そして、貯槽１６を本体ケース２１に搭載した状態で、貯槽１６の上面と本体ケース２１の上面との高さが実質的に一致することが好ましい。
【0022】
移動部１１は、複数の駆動輪２６と、それぞれの駆動輪２６を個別に駆動させる複数の電動機２７と、駆動輪２６とともに被掃除面ｆ上の本体５を支える従動輪２８と、を備えている。
【0023】
それぞれの駆動輪２６は、本体５を移動させる力を被掃除面ｆへ伝える。それぞれの駆動輪２６は、本体５の幅方向（左右幅方向）に延びる軸を回転中心として回転する。複数の駆動輪２６は、少なくとも一対の駆動輪２６を含んでいる。一対の駆動輪２６の車軸は、実質的に同一線上に配置されている。自律型電気掃除機１は、一対の駆動輪２６により直進および旋回することができる。駆動輪２６は、懸架装置（いわゆるサスペンション）によって被掃除面ｆに押さえつけられている。自律型電気掃除機１は、駆動輪２６に代えて、無限軌道を備えていても良い。
【0024】
それぞれの電動機２７は、それぞれの駆動輪２６を独立して駆動させる。自律型電気掃除機１は、左右の駆動輪２６を同じ方向へ回転させることによって直進（前進、または後退）し、左右の駆動輪２６を異なる方向へ回転させることによって旋回（右旋回、または左旋回）する。また、自律型電気掃除機１は、左右の駆動輪２６の出力を上下させて前進、または後退の速度を調整したり、左右の駆動輪２６の出力を相違させて旋回半径の大小を調整したりすることができる。
【0025】
従動輪２８は、本体５の下部の幅方向の略中央部、かつ前部に配置されている。従動輪２８は、円形の回転体であり、例えばキャスターである。従動輪２８は、自律型電気掃除機１の前進、後退、および旋回に追従して向きを変え、自律型電気掃除機１の移動を安定させる。なお、駆動輪２６および従動輪２８に支えられる自律型電気掃除機１の重心は、一対の駆動輪２６と従動輪２８とがなす三角形の内側に配置されていることが好ましい。これにより、自律型電気掃除機１を安定して移動させることができる。
【0026】
掃除部１２は、本体５の真下、およびその周囲の被掃除面ｆの塵埃を掃除する。掃除部１２は、負圧を生じさせて被掃除面ｆの塵埃を吸引する吸込掃除部３１と、本体５の下方の被掃除面ｆを拭き掃除もしくは磨き掃除する拭き掃除部３２と、を含んでいる。
【0027】
吸込掃除部３１は、本体５の底面に設けられる吸込口３４と、吸込口３４に配置される回転ブラシ３５と、回転ブラシ３５を回転駆動させるブラシ用電動機３６と、本体５に設けられる塵埃容器３７と、本体５内に収容されて塵埃容器３７に流体的に接続される電動送風機３８と、を備えている。
【0028】
なお、吸込口３４から塵埃容器３７を経て電動送風機３８の吸込側に達する風路は、電動送風機３８の吸込側に流体的に接続される吸込風路３９である。吸込風路３９は、吸込口３４から塵埃容器３７へ至る上流側風路３９ｕと、塵埃容器３７から電動送風機３８へ至る下流側風路３９ｄと、を備えている。
【0029】
また、電動送風機３８の排気側から本体５の排気口に至る風路は、電動送風機３８の吐出側に流体的に接続される排気風路４１である。電動送風機３８からの排気風は、排気風路４１を経て本体５の外へ排気される。
【0030】
吸込口３４は、電動送風機３８が発生させる負圧によって空気とともに塵埃を吸い込む。吸込口３４は、拭き掃除部３２よりも前進方向Ｆの前側に配置されている。吸込口３４は、本体５の幅方向に延びている。換言すると、吸込口３４の左右方向の開口幅は、吸込口３４の前後方向の開口幅よりも大きい。本体５の底面が自律移動時に被掃除面ｆに対向し、対面しているため、吸込口３４は、被掃除面ｆ上の塵埃、または回転ブラシ３５が被掃除面ｆから掻き上げた塵埃を容易に吸い込むことができる。
【0031】
回転ブラシ３５の回転中心線は、自律型電気掃除機１の幅方向に向けられている。回転ブラシ３５は、自律型電気掃除機１を被掃除面ｆ上に移動可能な状態で置いたとき、被掃除面ｆに接触する。そのため、回転駆動する回転ブラシ３５は、被掃除面ｆ上の塵埃を掻き上げる。掻き上げられた塵埃は、吸込口３４へ効率的に吸い込まれる。
【0032】
ブラシ用電動機３６は、回転ブラシ３５を正転、または逆転させる。回転ブラシ３５の正転方向は、前進時に自律型電気掃除機１の推進力を補助する回転方向である。回転ブラシ３５の逆転方向は、後退時に自律型電気掃除機１の推進力を補助する回転方向である。
【0033】
塵埃容器３７は、電動送風機３８が発生させる吸込負圧によって吸込口３４から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃容器３７は、塵埃を濾過捕集するフィルターや、遠心分離（サイクロン分離）や直進分離（直進する空気と塵埃との慣性力の差で塵埃と空気とを分離する分離方式）などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置である。塵埃容器３７は、本体５へ着脱可能である。塵埃容器３７は、開閉可能な蓋を有している。使用者は、本体５から塵埃容器３７を取り外し、塵埃容器３７の蓋を開いて塵埃容器３７に蓄積された塵埃を容易に廃棄したり、塵埃容器３７を清掃したり、洗浄したりすることができる。
【0034】
電動送風機３８は、二次電池６の電力を消費して駆動する。電動送風機３８は、塵埃容器３７から空気を吸い込んで吸込負圧を生じさせる。塵埃容器３７に発生した負圧は、吸込口３４に作用する。本体５は、電動送風機３８の排気を、本体５の外側へ流出させる排気口を有している。
【0035】
拭き掃除部３２は、本体５の底部であって、吸込口３４よりも後方に配置されている。
【0036】
自律型電気掃除機１の前進方向（図２中の実線矢印Ｆ）において、吸込口３４と拭き掃除部材４３とは前後に並び、かつ吸込口３４は拭き掃除部材４３より前側に配置されている。したがって、自律型電気掃除機１が前進すると、吸込口３４は拭き掃除部材４３よりも先行して移動する。そのため、拭き掃除部３２は、吸込掃除部３１によって塵埃が除去された後の被掃除面を拭き掃除する。
【0037】
拭き掃除部３２は、例えば、本体５の下方の被掃除面ｆを拭き掃除または磨き掃除する。拭き掃除部３２は、拭き掃除部材４３を着脱可能な拭掃除部材取付部４５と、拭き掃除部材４３と、を備えている。
【0038】
拭掃除部材取付部４５は、面ファスナーを利用してシート状の拭き掃除部材４３を貼り付けたり、シート状の拭き掃除部材４３を巻き付けたり、拭き掃除部材４３の一部を差込口に差し込んだりして固定する基台である。拭掃除部材取付部４５は、自律型電気掃除機１を被掃除面ｆに置いた状態で拭き掃除部材４３を被掃除面ｆに接触させる。拭掃除部材取付部４５自体も、自律型電気掃除機１から着脱可能であっても良い。
【0039】
拭き掃除部材４３は、例えば織布、または不織布等の繊維材料製の拭き掃除シートである。拭き掃除部材４３は、例えばワイパーシートや、ダスタークロス、雑巾、モップ（柄の部分を除いた先端の繊維の塊）など、吸湿性を有する種々の掃除用具である。拭き掃除部材４３の材料は、綿などの天然繊維、セルロースなどの再生繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６などのポリアミド系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維などの合成繊維である。拭き掃除部材４３は、スポンジであっても良い。また、拭き掃除部材４３は、高吸水性高分子（Superabsorbent polymer、SAP、いわゆる吸収性ポリマー、高吸水性樹脂、高分子吸収体）製の部材を一体に有していても良い。高吸水性高分子製の部材を一体に有する拭き掃除部材４３は、より多量の電解水を保水できる。
【0040】
拭き掃除部材４３は、拭掃除部材取付部４５の底面に着脱することができる。自律型電気掃除機１を被掃除面ｆ上に移動可能な状態で置いたとき、拭き掃除部３２は、被掃除面ｆに接触する。拭き掃除部３２は、駆動輪２６が被掃除面ｆで空転しない程度の圧力で、被掃除面ｆに押し当てられていることが好ましい。拭き掃除部３２と本体５の底面との間には、発泡樹脂などの弾性部材が設けられている。この弾性部材は、拭き掃除部３２を被掃除面ｆに均一の圧力で押し当てる。
【0041】
また、拭き掃除部材４３は、電解水生成部１７で生成された電解水を本体５外へ供給する供給部１８の一態様でもある。拭き掃除部材４３は、電解水生成部１７から供給される電解水で湿った状態で、被掃除面ｆを水拭きする。
【0042】
さらに、電解水生成部１７で生成された電解水を、拭き掃除部材４３を介さずに被掃除面ｆへ供給する場合には、拭き掃除部材４３は、被掃除面ｆに撒布された電解水を拭き取ることもできる。
【0043】
つまり、拭き掃除部材４３は、電解水を含んで湿り、被掃除面ｆに電解水を塗布する、いわゆる水拭きの用途で用いることも可能であり、被掃除面ｆに撒布された電解水を拭き取る、いわゆる乾拭きの用途で用いることも可能である。換言すると、自律型電気掃除機１は、移動にともなって次亜塩素酸を含む電解水を被掃除面ｆに撒布または塗布し、被掃除面ｆを除菌する。
【0044】
拭き掃除部材４３による拭き掃除が乾拭きになるか、水拭きになるかは、電解水生成部１７から被掃除面ｆへ撒布される電解水の量、および電解水生成部１７から拭き掃除部材４３へ供給される電解水の量に依存する。例えば床面に撒布される電解水の供給量が微量であれば、電解水は拭き掃除部材４３を湿らせる以前に蒸発してしまう。このような場合には、拭き掃除部材４３による乾拭きが継続する。床面に撒布される電解水の供給量が多量であれば、電解水は蒸発しきらずに拭き掃除部材４３を湿らせる。このような場合には、拭き掃除部材４３による乾拭きは、いずれ乾拭きから水拭きへ移行する。
【0045】
検知部１３は、本体５の移動にともなって本体５に近づく被検知物、または本体５に接触する被検知物を検知する。検知部１３は、本体５に設けられて自律型電気掃除機１の周囲の画像を撮影するカメラ部５１と、本体５に設けられて本体５が自律型電気掃除機１以外の物体、つまり被検知物に接近したことを検知する近接検知部５２と、本体５に設けられて本体５が自律型電気掃除機１以外の物体、つまり被検知物に接触したことを検知する接触検知部５３と、を含んでいる。
【0046】
カメラ部５１は、本体５の正面に設けられて、自律型電気掃除機１の前方、つまり前進時の走行方向を撮影する。
【0047】
自律型電気掃除機１は、カメラ部５１に代えて、または加えて、ステレオカメラとは異なる原理によって撮影範囲における奥行きの情報を得る距離測定装置５５を備えていても良い。
【0048】
近接検知部５２は、例えば赤外線センサーや、超音波センサーである。赤外線センサーを利用する近接検知部５２は、赤外線を発する発光素子と、光を受けとって電気信号に変換する受光素子と、を備えている。近接検知部５２は、発光素子から赤外線を放ち、被検知物で反射される赤外線を受光素子で受光して電力に変換し、変換された電力が一定以上になると、被検知物が一定距離内に近づいたことを、本体５が被検知物に接触する以前に検知する。超音波センサーを利用する近接検知部５２は、赤外線に代えて超音波を利用して被検知物を検知する。
【0049】
接触検知部５３は、いわゆるバンパーセンサーである。接触検知部５３は、移動する本体５が被検知物に接触した際に、本体５への衝撃を緩和するバンパー２２に連動している。バンパー２２は、被検知物に接触した際に、本体５の内側へ向かって押し込まれるように変位する。接触検知部５３は、このバンパー２２の変位を検知して本体５が被検知物に接触したことを検知する。接触検知部５３は、例えばバンパー２２の変位によって入り、切りされるマイクロスイッチ、またはバンパー２２の変位量を非接触で測定する赤外線センサーや、超音波センサーを含んでいる。
【0050】
二次電池６は、移動部１１、掃除部１２、検知部１３、制御部１５、および電解水生成部１７の電源回路を含む自律型電気掃除機１の各部で消費される電力を蓄えている。二次電池６は、移動部１１、掃除部１２、検知部１３、および制御部１５を含む自律型電気掃除機１の各部へ電力を供給する。二次電池６は、例えばリチウムイオン電池であり、充放電を制御する制御回路を有している。この制御回路は、二次電池６の充放電に関する情報を制御部１５へ出力している。
【0051】
貯槽１６は、水や塩水を貯留する容器である。貯槽１６に貯留される水は、水道水でよい。貯槽１６は、給水の利便性を高めるために、本体５に着脱可能であることが好ましい。貯槽１６は、開閉可能な蓋を備えている。貯槽１６は、蓋を開いて水や塩水を容易に給水できる。
【0052】
電解水生成部１７は、例えば、水を電気分解してオゾンが溶解された電解水を生成したり、塩水を電気分解して次亜塩素酸（HClO、Hypochlorous Acid）が溶解された電解水を生成したりする。日本では水道法の定めにより、家庭で容易に入手可能な水道水には、塩素が含まれている。日本の水道法では、水道水の塩素の濃度は、１０分の１ｐｐｍ（質量百万分率、ミリグラム毎リットル）以上に定められている（水道法第２２条に基づく水道法施行規則（厚生労働省令）第１７条第３号）。電解水生成部１７は、日本の水道水を電気分解することで次亜塩素酸を含む電解水を容易に生成できる。電解水生成部１７は、正極および負極を含む電極６１と、二次電池６から供給される電力で電極６１に電圧をかける電源回路と、を備えている。
【0053】
電解水生成部１７の電極６１には、水に溶け出しにくい材料、例えばチタンや白金が用いられる。電気分解を促進するために、電極６１には、イリジウム、白金、ルテニウムなどの白金族の金属、またはその酸化物が担持されていても良い。電解水には、過酸化水素、活性酸素、ＯＨラジカルなどの化学種が生成される。電極６１は、貯槽１６内に設けられている。
【0054】
電解水生成部１７は、正極と負極との間に仕切のない１室型であっても良いし、正極と負極との間に仕切を有する２室型、および３室型を含む多室型であっても良い。１室型の電解水生成部１７は、正極側に生成される酸性イオン水と負極側に生成されるアルカリ性イオン水とを中和して、適宜の濃度の次亜塩素酸を含む電解水を生成する。他方、多室型の電解水生成部１７は、正極を収容する部屋に酸性イオン水を生成し、負極を収容する部屋にアルカリ性イオン水を生成する。
【0055】
なお、酸性イオン水とアルカリ性イオン水との使用量が不均一になって、いずれか残留した方のイオン水を処分する負担が生じる場合のある多室型に比べて、１室型は使用者の利便に適う場合がある。
【0056】
ところで、発明者らは、被掃除面ｆへ１０分の１マイクロリットル毎平方センチメートル以上の供給量で、次亜塩素酸の濃度が５ｐｐｍ以上の電解水を拡散、あるいは散布することで、被掃除面ｆを除菌できることを見出した。そこで、電解水生成部１７は、塩素の濃度が１０分の１ｐｐｍ以上の水、つまり日本の水道法において水道水に適合する水を電気分解して次亜塩素酸の濃度が５ｐｐｍ以上の電解水を生成する。
【0057】
供給部１８は、被掃除面ｆへ１０分の１マイクロリットル毎平方センチメートル以上の供給量で電解水を拡散可能なよう、あるいは散布可能なように電解水を供給する。供給部１８は、拭き掃除部材４３および被掃除面ｆの少なくともいずれか一方へ電解水を供給する。供給部１８は、貯槽１６から電解水を導く配管と、貯槽１６から拭き掃除部材４３へ電解水を供給する第一供給機構部６３と、貯槽１６から被掃除面ｆへ電解水を供給する第二供給機構部６５と、を備えている。供給部１８は、第一供給機構部６３および第二供給機構部６５のいずれか一方を有していれば良い。
【0058】
第一供給機構部６３は、拭き掃除部材４３の裏面へ電解水を供給する第一供給口７１と、配管の途中に設けられて第一供給口７１への電解水の供給と供給の遮断とを行う第一開閉弁７２と、を備えている。
【0059】
第一供給口７１は、複数あっても良い。例えば、第一供給口７１は、本体５の幅方向、つまり拭き掃除部材４３の幅方向に列をなして並んでいることが好ましい。このように並ぶ第一供給口７１は、拭き掃除部材４３の広い範囲を電解水で湿らせることができる。また、第一供給口７１は、本体５の幅方向に延びる長辺を有する細長く扁平な開口であっても良い。
【0060】
第一開閉弁７２は、いわゆる電磁弁である。第一供給機構部６３は、第一開閉弁７２を開くことで貯槽１６内の電解水の水位と第一供給口７１との高低差、つまり水頭差で電解水を供給する。第一供給機構部６３は、第一開閉弁７２に代えて、貯槽１６内の電解水を汲み上げるポンプを備えていても良い。また、第一供給機構部６３は、単に貯槽１６内の電解水を流出させる流路、例えば細管やオリフィスであっても良い。このような場合には、細管の内径、あるいはオリフィス径は、電解水の所要の供給量（単位時間あたりの供給量）を得るために、適宜、好適に設定される。
【0061】
第二供給機構部６５は、被掃除面ｆへ電解水を撒布する第二供給口７３と、配管の途中に設けられて第二供給口７３への電解水の供給と供給の遮断とを行う第二開閉弁７４と、を備えている。
【0062】
第二供給口７３は、例えば電解水を撒布可能なノズルである。吸込口３４と拭き掃除部材４３との間に挟まれる被掃除面ｆへ電解水を供給する。換言すると、供給部１８は、第二供給口７３から吸込口３４と拭き掃除部材４３との間に挟まれる被掃除面ｆへ電解水を供給する。
【0063】
第二供給口７３は、複数あっても良い。例えば、第二供給口７３は、本体５の幅方向、つまり拭き掃除部材４３の幅方向に列をなして並んでいることが好ましい。このように並ぶ第二供給口７３は、本体５の進行にともなって、より広い範囲に電解水を撒布する。また、第二供給口７３は、本体５の幅方向に延びる長辺を有する細長く扁平なノズルであっても良い。
【0064】
第二開閉弁７４は、いわゆる電磁弁である。第二供給機構部６５は、第二開閉弁７４を開くことで貯槽１６内の電解水の水位と第二供給口７３との高低差、つまり水頭差で電解水を供給する。第二供給機構部６５は、第二開閉弁７４に代えて、貯槽１６内の電解水を汲み上げるポンプを備えていても良い。また、第二供給機構部６５は、単に貯槽１６内の電解水を流出させる流路、例えば細管やオリフィスであっても良い。このような場合には、細管の内径、あるいはオリフィス径は、電解水の所要の供給量（単位時間あたりの供給量）を得るために、適宜、好適に設定される。
【0065】
また、供給部１８は、貯槽１６から本体５の周囲の雰囲気へ電解水を供給する第三供給機構部６６を備えている。第三供給機構部６６は、電解水を霧状にして本体５の周囲の雰囲気へ供給する霧化装置７６と、電解水を霧化装置７６へ導く導水経路７７と、を備えている。
【0066】
霧化装置７６は、貯槽１６の頂部に設けられている。霧化装置７６は、貯槽１６の頂部から、本体５の周囲の雰囲気へ霧化した電解水を拡散、あるいは撒布する。
【0067】
霧化装置７６は、電解水生成部１７で生成された電解水を加熱して霧化させる加熱式、電解水生成部１７で生成された電解水を超音波で振動させて霧化させる超音波式、電解水生成部１７で生成された電解水を、ベンチュリー効果を用いたスプレー、例えば霧吹きで霧化させる方式、コロナ放電を利用して電解水生成部１７で生成された電解水を霧化させる静電霧化、高速回転させたプロペラなどによって電解水を拡散させて水分子を破砕する水破砕式など、種々の霧化方式を利用する。いずれの方式においても、霧化装置７６は、直径１００マイクロメートル以下の微粒子を含むように電解水を霧化し、より好ましくは直径１０マイクロメートル以下の微粒子を含むように電解水を霧化する。
【0068】
導水経路７７は、貯槽１６内の電解水を、例えば毛細管現象で吸い上げる縄や索である。
【0069】
自律型電気掃除機１は、吸込風路３９に設けられて、吸込負圧で吸込風路３９に吸い込まれた電解水（水分）を吸収する吸湿部７９を備えている。吸湿部７９は、電解水が吸込風路３９に吸い込まれた場合には、電動送風機３８に達する前に、電解水を吸収して、電動送風機３８へ電解水が達することを防ぐ。吸湿部７９は、例えば織布、または不織布である。吸湿部７９の材料は、綿などの天然繊維、セルロースなどの再生繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６などのポリアミド系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維などの合成繊維である。吸湿部７９は、スポンジであっても良い。また、吸湿部７９は、高吸水性高分子（Superabsorbent polymer、SAP、いわゆる吸収性ポリマー、高吸水性樹脂、高分子吸収体）製の部材を一体に有していても良い。高吸水性高分子製の部材を一体に有する吸湿部７９は、より多量の電解水を保水できる。
【0070】
吸湿部７９は、吸込風路３９の上流側風路３９ｕに設けられていても良いし、下流側風路３９ｄに設けられていても良い。吸湿部７９は、塵埃容器３７内に設けられていても良い。吸湿部７９は、吸込風路３９に吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離する塵埃容器３７のフィルターを兼ねていても良い。
【0071】
次いで、貯槽１６について詳細に説明する。なお、第一例の貯槽１６Ａ（以下、単に「貯槽１６Ａ」と言う。）、および第二例の貯槽１６Ｂ（以下、単に「貯槽１６Ｂ」と言う。）において、同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0072】
図４は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第一例の貯槽の平面図である。
【0073】
図５は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第一例の貯槽の側面図である。
【0074】
図４および図５に示すように、本実施形態に係る第一例の貯槽１６Ａは、平面視において円盤形の本体５の一部を切り欠いたＤ形の外観を有し、側面視において本体５と実質的に同じ高さを有している。貯槽１６Ａは、本体５の側面に連なる円弧と、この円弧の両端を結ぶ弦とで囲まれている。貯槽１６Ａの弦部は、本体５の外面の一部に向かい合っている。
【0075】
貯槽１６Ａは、分離と連結とが可能な複数の容器８１を含んでいる。複数の容器８１は、電気分解前の水を貯留する第一容器部８２Ａと、電解水生成部１７の電極６１を収容する第二容器部８３Ａと、を含んでいる。
【0076】
そして、貯槽１６Ａの第一容器部８２Ａと第二容器部８３Ａとは、水平方向へ分断されて隣り合っている。第一容器部８２Ａと第二容器部８３Ａとは、水平方向へ分離し、水平方向へ連結するものであっても良いし、垂直方向へ分離し、垂直方向へ連結するものであっても良い。水平方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ａは、第一容器部８２Ａと第二容器部８３Ａとを水平方向へ遠ざけて分離され、水平方向へ近づけて連結される。垂直方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ａは、第一容器部８２Ａと第二容器部８３Ａとを上下方向へスライドさせて分離され、連結される。
【0077】
第二容器部８３Ａの高さは、第一容器部８２Ａの高さと実質的に同じである。第二容器部８３Ａの容積は、第一容器部８２Ａの容積よりも小さい。第二容器部８３Ａは、貯槽１６Ａの弦部の一部を含む矩形の容器であり、第一容器部８２Ａは、貯槽１６Ａの円弧部と弦部の残部とを含み、弦部の一部を含む矩形が切り取られた形状の容器である。第一容器部８２Ａは第二容器部８３Ａの左右の側面および背面を覆い隠すように、第二容器部８３Ａに連結されている。
【0078】
また、貯槽１６Ａは、本体５に着脱可能である。換言すると、第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａは、一体の状態で本体５に着脱可能である。第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａは、個別に着脱可能であっても良い。第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａのいずれか一方が本体５に着脱可能であって、いずれか他方が本体５に一体であっても良い。
【0079】
着脱可能な第一容器部８２Ａは、本体５から取り外すことによって、容易に給水可能である。また、給水時に、本体５内の電気部品、例えば電動送風機３８や、電子部品、例えば制御部１５に水が掛かって、これらが故障することを防ぐことができる。
【0080】
着脱可能な第二容器部８３Ａは、本体５から取り外すことによって、電極６１や、容器それ自体を容易に洗浄可能である。また、洗浄時に、本体５内の電気部品、例えば電動送風機３８や、電子部品、例えば制御部１５に水が掛かって、これらが故障することを防ぐことができる。
【0081】
一体の状態で着脱可能な貯槽１６Ａは、第一容器部８２Ａへの給水と第二容器部８３Ａの洗浄とを、容易に同時に実施可能である。
【0082】
第一容器部８２Ａの頂部には、水を容器内へ導入するための給水口８５と、給水口８５を開閉する蓋８６と、が設けられている。使用者は、蓋８６を開くことで第一容器部８２Ａへ容易に給水できる。また、使用者は、蓋８６を閉ざすことで第一容器部８２Ａから水が漏れることを容易に防ぐことができる。
【0083】
第二容器部８３Ａの底部には、供給部１８に繋がる電解水の供給口８７が設けられている。第二容器部８３Ａの頂部には、容器内の空気を抜くための空気穴が設けられている。空気穴は第二容器部８３Ａ外に開放されていても良いし、第一容器部８２Ａに繋がれていても良い。第二容器部８３Ａの内部には、第二容器部８３Ａに蓄えられている水の量、つまり水位（電解水の液位）を検知する水位計８８が設けられている。
【0084】
水位計８８は、接触式、または非接触式のいずれであっても良い。接触式の水位計８８は、例えば、第二容器部８３Ａ内に設けられるフロート（浮き）の垂直方向における位置に基づいて水位を計測するフロート式、一対の電極間の静電容量を検出して水位を計測する静電容量式、など既知の方式を採用できる。非接触式の水位計８８は、例えば、電波、超音波、または光波を用いて水位を計測する既知の方式を採用できる。
【0085】
第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａの底部には、両容器を流体的に繋ぐ継手８９が設けられている。継手８９は、第一容器部８２Ａ側の半体と、第二容器部８３Ａ側の半体と、を連結することで水の通路を開通させる。第一容器部８２Ａ側の半体、および第二容器部８３Ａ側の半体は、非連結状態において通路を閉鎖し、容器内の水（電解水）が漏れ出ることを防ぐ。継手８９は、第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａの連結にともなって、容易に連結され、かつ第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａの分離にともなって、容易に切り離れることが好ましい。例えば、水平方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ａでは、継手８９は、第一容器部８２Ａの側壁の底部に設けられる半体と、第二容器部８３Ａの側壁の底部に設けられる半体と、を有している。垂直方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ａでは、継手８９は、第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａのいずれか一方の底壁に設けられる半体と、第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａのいずれか他方から第一容器部８２Ａおよび第二容器部８３Ａのいずれか一方の下方へ延びる連結管に設けられる半体と、を有している。
【0086】
少なくとも、第一容器部８２Ａに貯留される水の水位が、第二容器部８３Ａに貯留される水または電解水の水位よりも高い場合には、第一容器部８２Ａの水は、第二容器部８３Ａに供給される。換言すると、貯槽１６Ａは、第一容器部８２Ａと第二容器部８３Ａとの水頭差で第一容器部８２Ａに貯留されている水を第二容器部８３Ａへ供給する。つまり、第二容器部８３Ａで生成された電解水が消費される都度、第一容器部８２Ａに貯留される水が第二容器部８３Ａへ供給される。そのため、第一容器部８２Ａの水位と第二容器部８３Ａの水位とは、釣り合う。
【0087】
電解水生成部１７の電極６１は、板状であって、垂直方向へ拡がり延びている。換言すると、電極６１の法線は、水平方向を向いている。電極６１は、少なくとも１つの正極と、少なくとも１つの負極と、を含んでいる。正極と負極とは、その法線の方向へ交互に並べられる。
【0088】
なお、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極とを水位計８８に兼用することができる。垂直方向に拡がる電極６１は、第二容器部８３Ａの水位（電解水の液位）の変化にともなって、水中（電解水の液中）に没する部位と、第二容器部８３Ａ内の気体に晒される部位との割合が変化する。この割合の変化は、電極６１の正極と負極との間に流れる電流値を変化させる。そこで、電解水生成部１７は、電極６１の正極と負極との間に流れる電流値の変化に基づいて貯槽１６に蓄えられている水の量を推定する。
【0089】
供給部１８、つまり第一供給機構部６３、第二供給機構部６５、および第三供給機構部６６は、貯槽１６Ａに設けられているが、本体５に設けられていても良い。第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５を貯槽１６Ａに設ける場合には、供給部１８の配管は、貯槽１６Ａに一体化されて第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５に達する。第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５を本体５に設ける場合には、供給部１８の配管は、貯槽１６Ａから本体５内を経て第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５に達する。第三供給機構部６６を貯槽１６Ａに設ける場合には、供給部１８の導水経路７７は、貯槽１６Ａ内に設けられて第三供給機構部６６に達する。第三供給機構部６６を本体５に設ける場合には、供給部１８の導水経路７７は、貯槽１６Ａから本体５内を経て第三供給機構部６６に達する。
【0090】
図６は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第二例の貯槽の平面図である。
【0091】
図７は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機の第二例の貯槽の側面図である。
【0092】
【0093】
そして、貯槽１６Ｂの第一容器部８２Ｂと第二容器部８３Ｂとは、垂直方向へ分断されて積み重なっている。第一容器部８２Ｂと第二容器部８３Ｂとは、水平方向へ分離し、水平方向へ連結するものであっても良いし、垂直方向へ分離し、垂直方向へ連結するものであっても良い。水平方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ｂは、第一容器部８２Ｂと第二容器部８３Ｂとを水平方向へスライドさせて分離され、連結される。垂直方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ｂは、第一容器部８２Ｂと第二容器部８３Ｂとを上下方向へ遠ざけて分離され、上下方向へ近づけて連結される。
【0094】
平面視において、第二容器部８３Ｂの形状は、第一容器部８２Ｂの形状と実質的に同じである。第二容器部８３Ｂの高さは、第一容器部８２Ｂの高さよりも低い。第二容器部８３Ｂの容積は、第一容器部８２Ｂの容積よりも小さい。第一容器部８２Ｂは第二容器部８３Ｂの天面を覆い隠すように第二容器部８３Ｂに連結されている。
【0095】
また、貯槽１６Ｂは、本体５に着脱可能である。換言すると、第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂは、一体の状態で本体５に着脱可能である。第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂは、個別に着脱可能であっても良い。第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂのいずれか一方が本体５に着脱可能であって、いずれか他方が本体５に一体であっても良い。
【0096】
着脱可能な第一容器部８２Ｂは、本体５から取り外すことによって、容易に給水可能である。また、給水時に、本体５内の電気部品、例えば電動送風機３８や、電子部品、例えば制御部１５に水が掛かって、これらが故障することを防ぐことができる。
【0097】
着脱可能な第二容器部８３Ｂは、本体５から取り外すことによって、電極６１や、容器それ自体を容易に洗浄可能である。また、洗浄時に、本体５内の電気部品、例えば電動送風機３８や、電子部品、例えば制御部１５に水が掛かって、これらが故障することを防ぐことができる。
【0098】
一体の状態で着脱可能な貯槽１６Ｂは、第一容器部８２Ｂへの給水と第二容器部８３Ｂの洗浄とを、容易に同時に実施可能である。
【0099】
第一容器部８２Ｂの頂部には、水を容器内へ導入するための給水口８５と、給水口８５を開閉する蓋８６と、が設けられている。使用者は、蓋８６を開くことで第一容器部８２Ｂへ容易に給水できる。また、使用者は、蓋８６を閉ざすことで第一容器部８２Ｂから水が漏れることを容易に防ぐことができる。
【0100】
第二容器部８３Ｂの底部には、供給部１８に繋がる電解水の供給口８７が設けられている。第二容器部８３Ｂの頂部には、容器内の空気を抜くための空気穴が設けられている。空気穴は第二容器部８３Ｂ外に開放されていても良いし、第一容器部８２Ｂに繋がれていても良い。第二容器部８３Ｂの内部には、第二容器部８３Ｂ内の水位（水量、電解水量）を測る水位計８８が設けられている。
【0101】
第一容器部８２Ｂの底部および第二容器部８３Ｂの頂部には、両容器を流体的に繋ぐ継手８９が設けられている。継手８９は、第一容器部８２Ｂ側の半体と、第二容器部８３Ｂ側の半体と、を連結することで水の通路を開通させる。第一容器部８２Ｂ側の半体、および第二容器部８３Ｂ側の半体は、非連結状態において通路を閉鎖し、容器内の水（電解水）が漏れ出ることを防ぐ。継手８９は、第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂの連結にともなって、容易に連結され、かつ第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂの分離にともなって、容易に切り離れることが好ましい。例えば、垂直方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ｂでは、継手８９は、第一容器部８２Ｂの底壁に設けられる半体と、第二容器部８３Ｂの天井壁に設けられる半体と、を有している。水平方向へ分離、連結の可能な貯槽１６Ｂでは、継手８９は、第一容器部８２Ｂの側壁の底部および第二容器部８３Ｂの底壁の頂部のいずれか一方に設けられる半体と、第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂのいずれか他方から第一容器部８２Ｂおよび第二容器部８３Ｂのいずれか一方の側方へ延びる連結管に設けられる半体と、を有している。
【0102】
貯槽１６Ｂは、第一容器部８２Ｂと第二容器部８３Ｂとの高低差、つまり水頭差で第一容器部８２Ｂに貯留されている水を第二容器部８３Ｂへ供給する。第二容器部８３Ｂで生成された電解水が消費される都度、第一容器部８２Ｂに貯留される水が第二容器部８３Ｂへ供給される。第一例の貯槽１６Ａでは、第一容器部８２Ａの水位と第二容器部８３Ａの水位とが釣り合い続ける一方で、第二例の貯槽１６Ｂでは、第一容器部８２Ｂに水が残っている間、第二容器部８３Ａは満水に維持される。
【0103】
電解水生成部１７の電極６１は、板状であって、水平方向へ拡がり延びている。換言すると、電極６１の法線は、垂直方向を向いている。電極６１は、少なくとも１つの正極と、少なくとも１つの負極と、を含んでいる。正極と負極とは、その法線の方向へ交互に並べられる。
【0104】
供給部１８、つまり第一供給機構部６３、第二供給機構部６５、および第三供給機構部６６は、貯槽１６Ｂに設けられていても良いし、本体５に設けられていても良い。第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５を貯槽１６Ｂに設ける場合には、供給部１８の配管は、貯槽１６Ｂに一体化されて第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５に達する。第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５を本体５に設ける場合には、供給部１８の配管は、貯槽１６Ｂから本体５内を経て第一供給機構部６３、および第二供給機構部６５に達する。第三供給機構部６６を貯槽１６Ｂに設ける場合には、供給部１８の導水経路７７は、貯槽１６Ｂ内に設けられて第三供給機構部６６に達する。第三供給機構部６６を本体５に設ける場合には、供給部１８の導水経路７７は、貯槽１６Ｂから本体５内を経て第三供給機構部６６に達する。
【0105】
図８は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機のブロック図である。
【0106】
図２から図３に加えて図８に示すように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、制御部１５、二次電池６、電解水生成部１７、および供給部１８に加えて通信部９１を備えている。
【0107】
通信部９１は、ステーション８に赤外線信号を送信する送信部９１ａと、ステーション８やリモートコントローラーが送信する赤外線信号を受信する受信部９１ｂと、を備えている。送信部９１ａは、例えば赤外線発光素子を含んでいる。受信部９１ｂは、例えばフォトトランジスタを含んでいる。
【0108】
検知部１３のカメラ部５１は、例えばデジタルカメラである。つまり、カメラ部５１は、撮影した画像を電気信号に変換する撮像素子５１ａ（イメージセンサー）と、撮像素子５１ａに像を結び、生じさせる光学系５１ｂと、を備えている。撮像素子５１ａは、例えば、ＣＣＤイメージセンサー（Charge-Coupled Device image sensor）や、ＣＭＯＳイメージセンサー（Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor）である。そのため、自律型電気掃除機１は、カメラ部５１で撮影した画像のデジタルデータを即座に取り扱うことができる。つまり、カメラ部５１で撮影される画像は、例えば画像処理回路を利用することで所定のデータ形式に圧縮したり、二値画像に変換したり、グレースケールに変換したりすることができる。カメラ部５１は、例えば可視光領域の画像を撮影する。可視光領域の画像は、例えば赤外領域の画像に比べて画質が良好であり、複雑な画像処理を施すことなく使用者に視認可能な情報を容易に提供できる。
【0109】
カメラ部５１は、いわゆるステレオカメラである。カメラ部５１は、撮影する画像が、自律型電気掃除機１の幅方向の中心線を延長した前方の位置を含む撮影範囲で重なり合っている。カメラ部５１は、撮影範囲における奥行き（自律型電気掃除機１からみた離間距離）の情報を得ることができる。奥行きの情報を含む画像を「距離画像」と呼ぶ。
【0110】
カメラ部５１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や電球などの照明装置が併設されていても良い。照明装置は、カメラ部５１の撮影範囲の一部または全部を照らす。照明装置は、家具などの障害物の陰のような暗い場所や、夜間などの暗い環境下であっても、カメラ部５１による適切な画像の取得を可能にする。
【0111】
撮像素子５１ａの受光面には、多数の画素が並べられている。受光面の各画素は、受けた光を電気信号に変換する。各画素が受けた光の情報を各画素の位置に応じて統合させることで、カメラ部５１が撮影した景色を表す画像が得られる。一般的な撮像素子５１ａは、カラー画像を撮影する。カラー画像は、例えば赤、緑、および青の三つの色を混ぜて表現される。
【0112】
距離測定装置５５は、奥行きの情報を得ようとする範囲に光を照射する発光部５５ａと、発光部５５ａから照射された光の反射光を受光する受光部５５ｂと、を備えている。自律型電気掃除機１は、発光部５５ａの発光開始から受光部５５ｂで反射光を受光するまでの時間差に基づいて自律型電気掃除機１から被検知物までの距離情報を取得できる。発光部５５ａは、例えば赤外線や、可視光を照射する。
【0113】
制御部１５は、例えば中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Read Only Memory、ＲＯＭ）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Random access memory、ＲＡＭ）を備えている。補助記憶装置は、例えば不揮発性メモリのように書き換え可能なものであることが好ましい。
【0114】
制御部１５は、移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、二次電池６、および通信部９１に電気的に接続されている。制御部１５は、通信部９１を介してステーション８、およびリモートコントローラーから受信する指令に応じて移動部１１の電動機２７、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６および電動送風機３８、検知部１３、二次電池６を制御し、自律型電気掃除機１の自律運転、自律移動を行う。
【0115】
制御部１５は、自律型電気掃除機１の自律移動を制御する自律移動制御部１０１と、検知部１３の動作を制御する検知制御部１０２と、を含んでいる。自律移動制御部１０１、および検知制御部１０２は、演算プログラムである。
【0116】
自律移動制御部１０１は、被掃除領域Ａの環境地図情報（Environment Map）を記憶する地図情報記憶部１０３と、移動部１１の電動機２７の動作を制御する移動制御部１０５と、吸込掃除部３１のブラシ用電動機３６、および電動送風機３８の動作を制御する吸込掃除制御部１０６と、を備えている。
【0117】
地図情報記憶部１０３は、補助記憶装置に確保される記憶領域に構築されたデータの集合であって、適宜のデータ構造を有している。地図情報記憶部１０３は、補助記憶装置から主記憶装置に読み込まれて利用され、適宜の更新を経て、補助記憶装置へ上書きされる。
【0118】
環境地図情報は、自律型電気掃除機１の自律移動に用いられる情報であり、少なくとも掃除対象となる場所において、自律型電気掃除機１が移動可能な領域の形状を含む情報である。環境地図情報は、例えば整然と配列された一辺１０センチメートルの矩形の集合として構築されている。環境地図情報は、自律型電気掃除機１の使用に際して、事前に準備されるものであっても良いし、Simultaneous Localization and Mapping（ＳＬＡＭ）によって自己位置推定と同時に作成されるものであっても良い。環境地図情報は、掃除運転にともなう移動の過程で作成、および更新されても良い。ＳＬＡＭで環境地図情報を作成する場合には、自律型電気掃除機１は、検知部１３の他に、エンコーダーなどの種々のセンサーを備えていることが好ましい。移動制御部１０５は、これら検知部１３および種々のセンサーから取得する情報に基づいて環境地図情報を作成する。
【0119】
移動制御部１０５は、環境地図情報に基づいて移動部１１を制御して自律型電気掃除機１を自律で移動させる。移動制御部１０５は、電動機２７に流れる電流の大きさ、および向きを制御して、電動機２７を正転、または逆転させる。移動制御部１０５は、電動機２７を正転、または逆転させることで、駆動輪２６の駆動を制御している。
【0120】
吸込掃除制御部１０６は、ブラシ用電動機３６、および電動送風機３８を個別に制御する。
【0121】
検知制御部１０２は、カメラ部５１の動作を制御する。検知制御部１０２は、所定の時間間隔毎にカメラ部５１に画像を撮影させる。検知制御部１０２は、カメラ部５１で撮影された画像を検知結果記憶部１０７に記憶する。カメラ部５１で撮影された画像は、検知結果記憶部１０７は、主記憶装置に確保されている。検知結果記憶部１０７は、カメラ部５１で撮影された画像を記憶する。検知結果記憶部１０７は、複数の画像を記憶可能な容量を有している。
【0122】
検知結果記憶部１０７は、カメラ部５１で撮影された画像を表す画像情報を無加工で記憶しても良いし、画像の解析処理に必要な情報を残す限りにおいてデータサイズを減らすように加工した画像情報を記憶しても良い。検知結果記憶部１０７に記憶される画像情報は、例えば、カメラ部５１で撮影された画像をグレースケールに変換した画像（以下、カメラ部５１で撮影された元の画像と同じく「画像」と呼ぶ。）であっても良い。グレースケール画像の場合には、画像の画素値は輝度値と一致する。グレースケールに変換した画像を保存する場合には、制御部１５は、元画像を記憶する場合に比べて、検知結果記憶部１０７に割り当てるメモリ領域の容量、つまりリソースを少量で済ませることが可能である。また、グレースケールに変換した画像を以後の解析処理に使用する場合には、制御部１５は、元画像を処理する場合に比べて中央処理装置の負荷を軽減できる。画像のグレースケール化を含む画像処理は、カメラ部５１で実行されても良い。カメラ部５１で画像処理を実行することによって、中央処理装置の負荷が軽減される。
【0123】
また、検知制御部１０２は、照明装置の点灯と消灯とを制御する。照明装置は、画像を明るくして解析処理の容易化と精度向上とを容易にする。
【0124】
さらに、検知制御部１０２は、近接検知部５２の検出結果、つまり被検知物が本体５に接近したこと、およびその時の被検知物と本体５との離間距離を検知結果記憶部１０７に記憶する。
【0125】
また、検知制御部１０２は、接触検知部５３の検出結果、つまり被検知物が本体５に接触したことを検知結果記憶部１０７に記憶する。
【0126】
電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させている間に、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加して、貯槽１６（貯槽１６Ａ、貯槽１６Ｂ）に蓄えられている水を二次電池６の電力で電気分解して電解水を生成する。ここで、電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させている間中、電解水を生成するようにしても良いし、予め設定された、移動部１１が本体５を移動させている間における所定の期間で電解水を生成するようにしても良い。所定の期間は特に限られるものではなく、適宜に設定可能である。所定の期間は、例えば、以下に詳細を説明するように、生成している電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度や、貯槽１６（貯槽１６Ａ、貯槽１６Ｂ）に蓄えられている水の量や、二次電池６の残量などに応じて決められるものであっても良い。
【0127】
また、電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させていない間に、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加して、貯槽１６（貯槽１６Ａ、貯槽１６Ｂ）に蓄えられている水を二次電池６の電力で電気分解して電解水を生成しても良い。例えば、被掃除領域Ａにおいて本体５が停止した状態である場合や、本体５がステーション８に接続された状態である場合において、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加して、電解水を生成しても良い。
【0128】
ところで、貯槽１６Ａは、第二容器部８３Ａの水位が第一容器部８２Ａの水位よりも低い場合には、第一容器部８２Ａの水が直ちに第二容器部８３Ａへ水頭差で供給される。貯槽１６Ｂは、第二容器部８３Ｂの水位が満水でない場合には、第一容器部８２Ａの水が直ちに第二容器部８３Ｂへ水頭差で供給される。したがって、貯槽１６内の水、または電解水が不足している場合に、第一容器部８２Ａ、８２Ｂに水を補給すると、概ね、第二容器部８３Ａ、８３Ｂに電気分解前の水が流れ込み、第二容器部８３Ａ、８３Ｂ内の電解水の次亜塩素酸濃度が低下する。
【0129】
そこで、本体５の移動を開始させる以前に、所望の濃度の次亜塩素酸を含む電解水を得られるように、電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させる以前に電解水の生成を開始することが好ましい。例えば、第二容器部８３Ａ、８３Ｂが電気分解前の水で満たされた状態で、所望の濃度、例えば５ｐｐｍ以上の次亜塩素を含む電解水が得られる時間を確保できるよう、電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させる以前に電解水の生成を開始する。例えば、第二容器部８３Ａ、８３Ｂの満水量の電気分解前の水に７．５ボルトの電圧を印加して、次亜塩素酸を５ｐｐｍ含んだ電解水が得られる時間を確保できるよう、電解水生成部１７は、移動部１１が本体５を移動させる以前に電解水の生成を開始する。電解水生成部１７は、水位計８８で測定される第二容器部８３Ａ、８３Ｂの水量に基づいて電解水が得られる時間を確保できるよう、移動部１１が本体５を移動させる以前に電解水の生成を開始しても良い。
【0130】
また、本体５の移動を開始させた後に、所望の濃度の次亜塩素酸を含む電解水を早期に得られるように、電解水生成部１７は、少なくとも移動部１１が本体５を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。このときの電圧値を、大電圧値と呼ぶ。例えば、第二容器部８３Ａ、８３Ｂの満水量の電気分解前の水から次亜塩素酸を５ｐｐｍ含んだ電解水が得られる時間が経過するまで、電解水生成部１７は、電極６１に大電圧値、例えば１０ボルトの電圧を印加する。電解水生成部１７は、水位計８８で測定される第二容器部８３Ａ、８３Ｂの水量に基づいて電解水が得られる時間が経過するまで、電極６１に大電圧値の電圧を印加しても良い。
【0131】
さらに、電解水生成部１７は、貯槽１６、具体的には第二容器部８３Ａ、８３Ｂに蓄えられている水の残量に基づいて、電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を変更しても良い。
【0132】
図９は、本発明の実施形態に係る自律型電気掃除機における、貯槽の水量と電極に印加される電圧との関係の一例を示す図である。
【0133】
図９に示すように、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第一閾値、例えば満水量の８０パーセントよりも多い場合には、所望の濃度の次亜塩素酸を含む電解水を早期に得られるように、電解水生成部１７は、少なくとも移動部１１が本体５を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。例えば、第二容器部８３Ａ、８３Ｂの満水量の８０パーセントの電気分解前の水から次亜塩素酸を５ｐｐｍ含んだ電解水が得られる時間が経過するまで、電解水生成部１７は、電極６１に大電圧値の電圧を印加する。電解水生成部１７は、水位計８８で測定される第二容器部８３Ａ、８３Ｂの水量に基づいて電解水が得られる時間が経過するまで、電極６１に大電圧値の電圧を印加しても良い。
【0134】
換言すると、電解水生成部１７は、少なくとも移動部１１が本体５を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、または貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第一閾値よりも多い場合には、電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。
【0135】
なお、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第一閾値よりも多い領域において、電極６１に印加される電圧は、図９に示すように一定であっても良いし、貯槽１６に蓄えられている水の量に応じて変化していても良い。貯槽１６に蓄えられている水の量に応じて電圧を変化させる場合には、貯槽１６に蓄えられている水の量が多いほど、電極６１に印加される電圧は、増加する。
【0136】
また、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第二閾値、例えば満水量の２０パーセントよりも少ない場合には、二次電池６の電力の消耗を抑えるために、電解水生成部１７は、電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも小さくする。このときの電圧値を、小電圧値と呼ぶ。例えば、電解水生成部１７は、電極６１の正極と負極との間に小電圧値、例えば５ボルトの電圧を印加する。電解水生成部１７は、水位計８８で測定される第二容器部８３Ａ、８３Ｂの水量に基づいて電解水が得られる時間が経過するまで、電極６１の正極と負極との間に小電圧値の電圧を印加しても良い。
【0137】
なお、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第二閾値よりも少ない領域において、電極６１に印加される電圧は、図９に示すように一定であっても良いし、貯槽１６に蓄えられている水の量に応じて変化していても良い。貯槽１６に蓄えられている水の量が所定の第二閾値以上、かつ第一閾値以下の領域においても、電極６１に印加される電圧は、図９に示すように一定であっても良いし、貯槽１６に蓄えられている水の量に応じて変化していても良い。貯槽１６に蓄えられている水の量に応じて電圧を変化させる場合には、貯槽１６に蓄えられている水の量が多いほど、電極６１に印加される電圧は、増加する。
【0138】
さらに、電解水生成部１７は、貯槽１６に蓄えられている水の全量を電気分解し終えた場合には、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加しなくても良い。例えば、第二容器部８３Ａ、８３Ｂの満水量の電気分解前の水に７．５ボルトの電圧を印加して、次亜塩素酸を５ｐｐｍ含んだ電解水が得られる時間が経過した後、電解水生成部１７は、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加しない。
【0139】
また、電解水生成部１７は、二次電池６に充電されている電力の残量が所定の残量より少ない場合には、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加しない。所定の残量は、二次電池６の放電容量に対する所定の比率、例えば２０パーセントに設定される。また、所定の残量は、被掃除領域Ａの環境地図情報に基づいて、充電台としてのステーション８へ帰巣するために要する電力を算出し、この算出した電力を賄うことが可能な残量の推定値、もしくはこの推定値に安全率を見込んだものであっても良い。
【0140】
供給部１８は、貯槽１６の電解水を本体５の下方の被掃除面ｆ、または拭き掃除部３２へ供給して、被掃除領域Ａの除菌を行う。供給部１８は、拭き掃除部３２の第二開閉弁７４、および第一開閉弁７２を制御して貯槽１６（貯槽１６Ａ、貯槽１６Ｂ）から被掃除面ｆ、または拭き掃除部材４３へ供給される電解水の供給量を制御する。
【0141】
供給部１８は、電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度が例えば５ｐｐｍに達した後に、電解水の供給を開始する。電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度は、第二容器部８３Ａ、８３Ｂに貯留可能な水量と電解水生成部１７の電極６１に印加する電圧との関係から推測するものであっても良いし、次亜塩素酸の濃度を測定可能なセンサーを用いるものであっても良い。例えば、供給部１８は、第二容器部８３Ａ、８３Ｂの満水量の電気分解前の水に７．５ボルトの電圧を印加して、次亜塩素酸を５ｐｐｍ含んだ電解水を生成するために要する時間が経過した後に、電解水の供給を開始する。また、供給部１８は、水位計８８で測定される第二容器部８３Ａ、８３Ｂの水量に基づいて電解水を生成するために要する時間が経過した後に、電解水の供給を開始しても良い。
【0142】
以上のように、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、本体５に設けられて水を貯留する貯槽１６と、移動部１１が本体５を移動させている間に、貯槽１６に蓄えられている水を二次電池６の電力で電気分解して電解水を生成する電解水生成部１７と、生成された電解水を本体５外へ供給する供給部１８と、を備えている。そのため、自律型電気掃除機１は、被掃除領域Ａを動き回って掃除を行うとともに、被掃除領域Ａを除菌することができる。
【0143】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、移動部１１が本体５を移動させる以前に電解水の生成を開始する電解水生成部１７を備えている。そのため、自律型電気掃除機１は、移動を始める際に、電解水を用いた除菌機能を発揮することができる。
【0144】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度が所定の濃度、例えば５ｐｐｍに達した後に、電解水の供給を開始する供給部１８を備えている。そのため、自律型電気掃除機１は、電解水を所定量以上に供給することで、被掃除領域Ａを確実に除菌することができる。
【0145】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、移動部１１が本体５を移動させている間に、電極６１の正極と負極との間に電圧を印加し続ける。そのため、自律型電気掃除機１は、所定の濃度、例えば５ｐｐｍの次亜塩素酸を含む電解水を継続的に供給し続けることができる。
【0146】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、移動部１１が本体５を移動させ始めてから所定の時間が経過するまで、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。そのため、自律型電気掃除機１は、本体５の移動を開始する際に、仮に電解水に含まれる次亜塩素酸が所定の濃度、例えば５ｐｐｍに達していない場合であっても、早急に電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を上昇させることができる。
【0147】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定（第一閾値）よりも多い場合には、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも大きくする。そのため、自律型電気掃除機１は、貯槽１６に水が大量に貯留されている場合であっても、早急に電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を上昇させることができる。
【0148】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、貯槽１６に蓄えられている水の量が所定（第二閾値）よりも少ない場合には、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に印加する電圧値を、他の場合よりも小さくする。そのため、自律型電気掃除機１は、貯槽１６に貯留されている水が少量の場合には、消費電力を抑えつつ、電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を所要に上昇させることができる。
【0149】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、貯槽１６に蓄えられている水の全量を電気分解し終えた場合には、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に電圧を印加しない。そのため、自律型電気掃除機１は、貯槽１６に貯留されている水を電気分解し終えると、電解水生成部１７で必要以上に二次電池６の電力が消費されることを防ぐ。
【0150】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に流れる電流値から貯槽１６に蓄えられている水の量を推定する。そのため、自律型電気掃除機１は、貯槽１６に蓄えられている水の量を検知するための最低限の構成で、水量に応じた電解水の生成制御を行うことができる。
【0151】
また、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、貯槽１６に蓄えられている水の量を検知する水位計８８を備えていても良い。そのため、自律型電気掃除機１は、貯槽１６の水量に応じた電解水の生成制御を行うことができる。
【0152】
さらに、本実施形態に係る自律型電気掃除機１は、二次電池６の残量が所定より少ない場合には、電解水生成部１７の電極６１の正極と負極との間に電圧を印加しない。そのため、自律型電気掃除機１は、電解水の生成を要因としてステーション８へ帰巣困難になることを回避できる。
【0153】
したがって、本実施形態に係る自律型電気掃除機１によれば、被掃除領域Ａを動き回って掃除を行うとともに、被掃除領域Ａを除菌できる。
【0154】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0155】
１…自律型電気掃除機、５…本体、６…二次電池、８…ステーション、９…電源コード、１１…移動部、１２…掃除部、１３…検知部、１５…制御部、１６、１６Ａ、１６Ｂ…貯槽、１７…電解水生成部、１８…供給部、２１…本体ケース、２２…バンパー、２６…駆動輪、２７…電動機、２８…従動輪、３１…吸込掃除部、３２…拭き掃除部、３４…吸込口、３５…回転ブラシ、３６…ブラシ用電動機、３７…塵埃容器、３８…電動送風機、３９…吸込風路、３９ｕ…上流側風路、３９ｄ…下流側風路、４１…排気風路、４３…拭き掃除部材、４５…拭掃除部材取付部、５１…カメラ部、５１ａ…撮像素子、５１ｂ…光学系、５２…近接検知部、５３…接触検知部、５５…距離測定装置、５５ａ…発光部、５５ｂ…受光部、６１…電極、６３…第一供給機構部、６５…第二供給機構部、６６…第三供給機構部、７１…第一供給口、７２…第一開閉弁、７３…第二供給口、７４…第二開閉弁、７６…霧化装置、７６…霧化装置、７７…導水経路、７９…吸湿部、８１…容器、８２Ａ、８２Ｂ…第一容器部、８３Ａ、８３Ｂ…第二容器部、８５…給水口、８６…蓋、８７…供給口、８８…水位計、８９…継手、９１…通信部、９１ａ…送信部、９１ｂ…受信部、１０１…自律移動制御部、１０２…検知制御部、１０３…地図情報記憶部、１０５…移動制御部、１０６…吸込掃除制御部、１０７…検知結果記憶部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】