特開 2023-10550 自動清掃機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023010550

(43)【公開日】2023-01-20

(54)【発明の名称】自動清掃機器

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20230113BHJP

【ＦＩ】

A47L9/28 E

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022027985

(22)【出願日】2022-02-25

(31)【優先権主張番号】202110767653.2

(32)【優先日】2021-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】521053329

【氏名又は名称】北京▲順▼造科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｈｕｎｚａｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １０１， １ｓｔ Ｆｌｏｏｒ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｙａｒｄ １６ Ａｎｎｉｎｇｚｈｕａｎｇ Ｅａｓｔ Ｒｏａｄ， Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ １０００８５， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】516180667

【氏名又は名称】北京小米移動軟件有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｘｉａｏｍｉ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．０１８， Ｆｌｏｏｒ ８， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ６， Ｙａｒｄ ３３， Ｍｉｄｄｌｅ Ｘｉｅｒｑｉ Ｒｏａｄ， Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】ツォ，ヨンチェン

(72)【発明者】

【氏名】タン，チェン

(72)【発明者】

【氏名】デュアン，フェイ

(72)【発明者】

【氏名】ゾン，リアン

(72)【発明者】

【氏名】ガオ，シャン

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ティエンティエン

【テーマコード（参考）】

3B057

【Ｆターム（参考）】

3B057DE00

(57)【要約】      （修正有）

【課題】センシング装置の信頼性を向上させた自動清掃機器を提供する。
【解決手段】シャーシ１と、シャーシの前端に設けられたフロントシェル２と、フロントシェルが障害物に接触し且つシャーシに対して移動する際に、フロントシェルの移動を感知して自動清掃機器の制御マザーボードに信号を送信することができるセンシング装置３とを備え、センシング装置内に防塵部材を設け、センシング装置が信号を送信するようにトリガーするロッカーアームを含み、ロッカーアームの一端はセンシング装置の内部に回動可能に設けられ、他端は防塵部材を通過してセンシング装置の外部に延び、シャーシにはフロントシェルの初期位置に向けてフロントシェルを付勢できるフロントシェル復帰装置４を設けた構成により、自動清掃機器が吸塵する際にほこりがセンシング装置の内部に入ってセンサの感度に影響することを回避し、自動清掃機器の使用の信頼性を向上できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャーシ（１）と、シェルシェル前記シャーシ（１）の前端に設けられたフロントシェル（２）と、前記フロントシェルが障害物に接触し且つ前記シャーシ（１）に対して移動する際に、前記フロントシェル（２）の移動を感知して自動清掃機器の制御マザーボードに信号を送信することができるセンシング装置（３）と、を含む自動清掃機器であって、
前記センシング装置（３）は、防塵部材（３４）と、前記センシング装置（３）が信号を送信するようにトリガーするロッカーアーム（３３）とを含み、前記ロッカーアーム（３３）の一端は、前記センシング装置の内部に回動可能に設けられ、前記ロッカーアームの他端は、前記防塵部材（３４）を通過して前記センシング装置（３）の外部に延び、
前記シャーシ（１）には、前記フロントシェル（２）の初期位置に向けて前記フロントシェル（２）を付勢できるフロントシェル復帰装置（４）が設けられる、ことを特徴とする自動清掃機器。

【請求項2】

前記防塵部材（３４）には、前記ロッカーアーム（３３）に接続され且つ前記ロッカーアーム（３３）の初期位置に向けて前記ロッカーアーム（３３）を付勢できる弾性部（３４１）がさらに設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃機器。

【請求項3】

前記弾性部（３４１）は、直径が次第に大きくなる複数の弾性リング（３４１１）を含み、複数の前記弾性リング（３４１１）は、前記弾性リング（３４１１）の径方向に沿って順次外嵌され、前記弾性リング（３４１１）の径方向において、隣接する前記弾性リング（３４１１）の間には隙間があり、且つ隣接する前記弾性リング（３４１１）は弾性伸縮部（３４１２）を介して接続され、最内側の前記弾性リング（３４１１）の内壁は前記ロッカーアーム（３３）の外側に密封接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の自動清掃機器。

【請求項4】

各前記弾性リング（３４１１）は前記弾性リング（３４１１）の軸線方向において互いに面一であり、及び／又は、
前記弾性部（３４１）の材質はプラスチックである、ことを特徴とする請求項３に記載の自動清掃機器。

【請求項5】

前記センシング装置（３）は、前記シャーシ（１）の内部に設けられたケーシング（３１）と、前記ケーシング（３１）内に設けられ、且つ前記制御マザーボードと通信可能に接続された前記センサ（３２）と、を含み、
前記ロッカーアーム（３３）の前記フロントシェル（２）から離れる端は、前記センサ（３２）を接続又は切断するために使用され、前記ロッカーアーム（３３）の前記フロントシェル（２）に近い端は、前記防塵部材（３４）を通過して前記フロントシェル（２）の内側に当接する、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の自動清掃機器。

【請求項6】

前記ロッカーアーム（３３）は、遮蔽部（３３１）、回動部（３３２）及び湾曲部（３３３）を含み、
前記遮蔽部（３３１）は第１の接続部（３３４）を介して前記回動部（３３２）に接続され、前記湾曲部（３３３）は第２の接続部（３３５）を介して前記回動部（３３２）に接続され、
前記遮蔽部（３３１）は前記センサ（３２）内を移動可能であり、前記回動部（３３２）は前記ケーシング（３１）内の支持ポスト（３５）に外嵌され、前記湾曲部（３３３）は前記フロントシェル（２）の内側に当接し、
前記湾曲部（３３３）の横断面はＬ字型であり、前記湾曲部（３３３）の前記フロントシェル（２）に当接する端の縦断面は十字型である、ことを特徴とする請求項５に記載の自動清掃機器。

【請求項7】

前記湾曲部（３３３）の折り曲げ箇所に補強リブ（３３６）が設けられ、及び／又は、
前記湾曲部（３３３）と前記第２の接続部（３３５）との接続箇所は斜面である、ことを特徴とする請求項６に記載の自動清掃機器。

【請求項8】

前記センシング装置（３）は位置復帰部材（３６）及び位置決めポスト（３７）をさらに含み、
前記位置決めポスト（３７）は前記ケーシング（３１）内に設けられ、前記位置復帰部材（３６）の一端は前記位置決めポスト（３７）に接続され、前記位置復帰部材（３６）の他端は前記ロッカーアーム（３３）に接続される、ことを特徴とする請求項６に記載の自動清掃機器。

【請求項9】

前記ケーシング（３１）は前記シャーシ（１）に取り外し可能に接続され、前記ケーシング（３１）は、上部カバー（３１２）及び下部ケーシング（３１３）を含み、前記下部ケーシング（３１３）の頂端は開口しており、前記上部カバー（３１２）は前記下部ケーシング（３１３）の頂端に係合される、請求項５に記載の自動清掃機器。

【請求項10】

前記下部ケーシング（３１３）内にセンサ収納溝（３１３１）が設けられ、前記センサ（３２）の一端は前記センサ収納溝（３１３１）内に取り外し可能に接続される、ことを特徴とする請求項９に記載の自動清掃機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は清掃機器技術分野に関し、特に自動清掃機器に関する。

【背景技術】

【0002】

自動清掃装置は、移動時にほこりや異物を吸い込んで住宅やオフィスなどの特定のエリアを清掃する。自動清掃装置は清掃対象エリアの周辺で走行するため、ユーザ操作を必要とせずに床を清掃することができる。自動清掃装置は、通常、ほこりや異物を吸い込むための真空掃除機ユニットと、当該自動清掃装置の左右の電動機を移動させるための移動ユニットと、清掃対象エリア内の様々な障害物を検出するための検出センサと、これらの動作を実行するコントローラと、を含み、移動ユニット及び検出センサを制御することで清掃プロセスを行う。

【0003】

自動清掃装置は、床を清掃する過程で、家具や壁に衝突することが不回避である。自動清掃装置が衝突にして壊れることを回避するために、移動ユニットの前端に衝突防止バンパーを取り付け、高強度の衝突防止バンパーを利用して、自動清掃装置が衝突にして損傷しないように保護する。さらに、衝突防止バンパーとシャーシの内部のアセンブリとの間にセンシング装置を設置し、衝撃力の一部はセンシング装置を駆動して移動させ、制御マザーボードはセンシング装置の動作状態を受信すると、自動清掃装置を駆動して障害物から離れる方向に移動させ、自動清掃装置の正常な動作を確保する。

【0004】

しかしながら、センシング装置では、ロッカーアームという設計により、自動清掃装置の使用時にほこりが機器本体の内部に入りやすくなり、センシング装置の内部にほこりが溜まってセンシング装置の信頼性を低下させ、さらに、センシング装置内のロッカーアームが衝撃を受けると、容易に位置復帰できない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来技術の上記欠点や不足に鑑みて、本発明は、センシング装置の内部にほこりが入りやすくてセンシング装置の信頼性を低下させるという課題を解決した自動清掃機器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明で使用される主な技術案は、以下の通りである。

【0007】

本発明の実施例は、シャーシと、シャーシの前端に設けられたフロントシェルと、フロントシェルが障害物に接触し且つシャーシに対して移動する際に、フロントシェルの移動を感知して自動清掃機器の制御マザーボードに信号を送信することができるセンシング装置とを含む自動清掃機器であって、センシング装置は、防塵部材と、センシング装置が信号を送信するようにトリガーするロッカーアームとを含み、ロッカーアームの一端はセンシング装置の内部に回動可能に設けられ、ロッカーアームの他端は防塵部材を通過してセンシング装置の外部に延び、シャーシには、フロントシェルの初期位置に向けてフロントシェルを付勢できるフロントシェル復帰装置が設けられる自動清掃機器を提供する。

【0008】

好ましくは、防塵部材には、ロッカーアームに接続され且つロッカーアームの初期位置に向けてロッカーアームを付勢することができる弾性部がさらに設けられる。

【0009】

好ましくは、弾性部は、直径が次第に大きくなる複数の弾性リングを含み、複数の弾性リングは、弾性リングの径方向に沿って順次外嵌され、弾性リングの径方向において、隣接する弾性リングの間には隙間があり、且つ隣接する前記弾性リングは弾性伸縮部を介して接続され、最内側の弾性リングの内壁はロッカーアームの外側に密封接続される。

【0010】

好ましくは、各弾性リングは、弾性リングの軸線方向において互いに面一であり、及び／又は弾性部の材質はプラスチックである。

【0011】

好ましくは、センシング装置は、シャーシの内部に設けられたケーシングと、ケーシング内に設けられ、制御マザーボードと通信可能に接続されたセンサとをさらに含み、ロッカーアームのフロントシェルから離れた端はセンサを接続又は切断するために使用され、ロッカーアームのフロントシェルに近い端は防塵部材を通過してフロントシェルの内側に当接する。

【0012】

好ましくは、ロッカーアームは、遮蔽部、回動部及び湾曲部を含み、遮蔽部は第１の接続部を介して回動部に接続され、湾曲部は第２の接続部を介して回動部に接続され、遮蔽部はセンサ内を移動可能であり、回動部はケーシング内の支持ポストに外嵌され、湾曲部はフロントシェルの内側に当接し、湾曲部の横断面はＬ字型であり、湾曲部のフロントシェルに当接する端の縦断面は十字型である。

【0013】

好ましくは、湾曲部の折り曲げ箇所に補強リブが設けられ、湾曲部と第２の接続部との接続箇所は斜面である。

【0014】

好ましくは、センシング装置は、位置復帰部材及び位置決めポストをさらに含み、位置決めポストはケーシング内に設けられ、位置復帰部材の一端は位置決めポストに接続され、位置復帰部材の他端はロッカーアームに接続される。

【0015】

好ましくは、ケーシングはシャーシに取り外し可能に接続され、ケーシングは上部カバー及び下部ケーシングを含み、下部ケーシングの頂端は開口しており、上部カバーは下部ケーシングの頂端に係合される。

【0016】

好ましくは、下部ケーシング内にセンサ収納溝が設けられ、センサの一端はセンサ収納溝内に取り外し可能に接続される。

【発明の効果】

【0017】

本発明は以下の有益な効果を奏する。

【0018】

本発明によって提供される自動清掃機器は、センシング装置内に防塵部材を設け、ロッカーアームが防塵部材を通過してセンシング装置から延出し、これにより、防塵部材により、自動清掃機器が吸塵する際にほこりがセンシング装置の内部に入ってセンサの感度に影響することを回避し、自動清掃機器の使用の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る自動清掃機器の概略構造図である。

【図2】図１のシャーシの概略構造図である。

【図3】図２のＡ箇所の拡大図である。

【図4】上部カバーが取り外されたセンシング装置の概略構造図である。

【図5】上部カバー及び防塵部材が取り外されたセンシング装置の概略構造図である。

【図6】図３の防塵部材の概略構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

上記技術案をよりよく理解するために、以下、図面を参照して本発明の例示的な実施例をより詳しく説明する。図面では本発明の例示的な実施例を示したが、様々な形態で本発明を実現することができ、ここで説明される実施例に限定するべきではないことを理解されたい。むしろ、提供されるこれらの実施例は、本発明をより明確かつ完全に理解でき、且つ本発明の範囲を完全に当業者に伝えることができるものである。

【0021】

図１に示すように、本発明の実施例は、フロントシェル２、シャーシ１、センシング装置３、及びシャーシ１に設けられ且つフロントシェル２の初期位置に向けてフロントシェル２を付勢できるフロントシェル復帰装置４を含む自動清掃機器を提供する。図２に示すように、フロントシェル復帰装置４は、シャーシ１の前端の中間部に設けられ、フロントシェル２が障害物と衝突する際に生じた大きな衝撃力を吸収するために使用される。フロントシェル２はシャーシ１の前端に設けられ、フロントシェルが障害物と接触し且つシャーシ１に対して移動する際、即ちフロントシェル２がセンシング装置３に接触して変形する際に、センシング装置３はフロントシェル２の移動を感知して自動清掃機器の制御マザーボードに信号を送信することができ、これにより、自動清掃機は制御マザーボードによって制御されて障害物から離れる方向へ移動することができる。

【0022】

図２に示すように、フロントシェル復帰装置４は、固定台座４１及び２つの弾性部材４２を含む。固定台座４１はボルトを介してシャーシ１の内部に固定され、弾性部材４２の一端は固定台座４１に係合され、弾性部材４２の他端はフロントシェル２の内側に当接する。フロントシェル２が障害物と衝突する際に、シャーシ１への衝撃力は、弾性部材４２のフロントシェル２と接触する端に伝達され、弾性部材４２は力を受けて、フロントシェル２から離れる側へ湾曲し、弾性部材４２の弾性ポテンシャルエネルギーにより衝撃力を緩衝し、弾性部材４２自体の弾性力４２により、フロントシェル２への衝突力がなくなった後フロントシェル２を初期位置に復帰させる。

【0023】

図３に示すように、センシング装置３は、防塵部材３４と、センシング装置３が信号を送信するようにトリガーするロッカーアーム３３とを含み、ロッカーアーム３３の一端は、センシング装置３の内部に回動可能に設けられ、ロッカーアーム３３の他端は、防塵部材３４を通過してセンシング装置３の外部に延びる。無論、図４に示すように、センシング装置３は、ケーシング３１及びセンサ３２をさらに含み、なお、当該センサ３２は障碍物センサである。ケーシング３１はシャーシ１の内部に設けられ、ケーシング３１は、センシング装置３の分解及び組み立てを容易にするために、シャーシ１に取り外し可能に接続される。センサ３２はケーシング３１内に設けられ、センサ３２は、制御マザーボードと通信可能に接続される。実際の応用では、ロッカーアーム３３のフロントシェル２から離れた端は、センサ３２を接続又は切断するために使用され、ロッカーアーム３３のフロントシェル２に近い端は、ケーシング３１の出力開口部３１１を通過してフロントシェル２の内側に当接し、防塵部材３４はケーシング３１の出力開口部３１１に係合される。

【0024】

本実施例によって提供される自動清掃機器では、密封性に優れる防塵部材３４をセンシング装置３に設け、ロッカーアーム３３が防塵部材３４を通過してセンシング装置３から延出するにより、自動清掃機器が吸塵する際にほこりがセンシング装置３の内部に入ってセンサ３２の感度に影響することを回避し、自動清掃機器の使用の信頼性を向上させる。

【0025】

具体的には、図４に示すように、センサ３２は、送信端３２１及び受信端３２２を含み、フロントシェル２が衝突による外力を受けていない場合、ロッカーアーム３３の末端の初期位置は送信端３２１と受信端３２２との間に位置してセンサ３２を切断状態にし、この場合、センサ３２は制御マザーボードに信号を送信せず、即ち自動清掃機器は逆方向に移動しない。フロントシェル２が衝突による外力を受けると、フロントシェル２がロッカーアーム３３に接触することで、ロッカーアーム３３は回転し、即ちロッカーアーム３３の末端は送信端３２１と受信端３２２との間から離れてセンサ３２を接続にし、この場合、センサ３２は制御マザーボードに信号を送信し、即ち自動清掃機器は逆方向に移動する。

【0026】

図３に示すように、防塵部材３４に弾性部３４１がさらに設けられ、弾性部３４１はロッカーアーム３３に接続され、且つロッカーアーム３３の初期位置に向けてロッカーアーム３３を付勢することができる。防塵部材３４に弾性部３４１が設けられ、弾性部３４１はロッカーアーム３３に接続されるため、フロントシェル２が衝突による外力を受けた後、弾性部３４１はロッカーアーム３３を引き戻すことにより、ロッカーアーム３３の位置復帰が容易になる。

【0027】

図６に示すように、弾性部３４１は、直径が次第に大きくなる複数の弾性リング３４１１を含み、複数の弾性リング３４１１は、弾性リング３４１１の径方向に沿って順次外嵌され、弾性リング３４１１の径方向において、隣接する弾性リング３４１１の間には隙間があり、且つ隣接する弾性リングは弾性伸縮部３４１２を介して接続される。隣接する弾性リング３４１１間の隙間により、隣接する弾性リング３４１１の相対移動のためのスペースを事前に確保することができ、隣接する弾性リング３４１１は、弾性リング３４１１の径方向或いは軸線方向に移動することができるし、相対的にねじれることもできるため、弾性部３４１がロッカーアーム３３の正常な動作に影響することを回避し、センシング装置３の感度を確保することができる。

【0028】

複数の弾性リング３４１１及び弾性伸縮部３４１２は一体成形されたプリーツ構造であり、最外側の弾性リング３４１１と防塵部材３４１との間は同様に弾性伸縮部３４１２を介して接続され、且つ最内側の弾性リング３４１１の内壁はロッカーアーム３３の外側に密封接続される。実際の応用では、密封接続は、最内側の弾性リング３４１１の内壁とロッカーアーム３３の外側との締りばめであってもよいし、両者の接着又は両者の係合であってもよい。フロントシェル２が衝突による外力を受けると、ロッカーアーム３３はフロントシェル２に接触して力を受けて回転し、ロッカーアーム３３に作用する力が弾性部３４１の弾性復元力よりも小さい場合、ロッカーアーム３３は弾性部３４１によって引き戻され、これにより、ロッカーアーム３３の位置復帰が容易になる。

【0029】

本実施例では、弾性部３４１の材質はプラスチックであり、無論、他の弾性材料であってもよい。弾性リング３４１１の軸線方向に沿って、各弾性リング３４１１は互いに面一であり、これにより、弾性部３４１の配置に必要なスペースを減少させることができる。

【0030】

図５に示すように、ロッカーアーム３３は、遮蔽部３３１、回動部３３２及び湾曲部３３３を含む。遮蔽部３３１は第１の接続部３３４を介して回動部３３２に接続され、湾曲部３３３は第２の接続部３３５を介して回動部３３２に接続され、第２の接続部３３５は、応力面を増加させて破断を回避可能な接続軸であり、接続軸は防塵部材３４の内側の弾性リング３４１１の貫通穴に嵌合され、遮蔽部３３１はセンサ３２の送信端３２１及び受信端３２２の間を移動し、回動部３３２は、ケーシング３１内の支持ポスト３５に外嵌され且つ支持ポスト３５を中心に回動することができ、それにより、回動部３３２に接続される湾曲部３３３は遮蔽部３３１と同期に回動する。実際の応用では、湾曲部３３３はフロントシェル２の内側に当接し、自動清掃機器のフロントシェル２が障害物に接触すると、ロッカーアーム３３の湾曲部３３３が外力を受けることで、回動部３３２は支持ポスト３５を中心に回転して遮蔽部３３１を回転させ、遮蔽部３３１は送信端３２１と受信端３２２との間から離れてセンサ３２を接続状態にする。

【0031】

湾曲部３３３の横断面はＬ字型であり、湾曲部３３３が各方向から伝達された力に接触できるようにするため、湾曲部３３３のフロントシェル２に当接する端の縦断面は十字型である。Ｌ字型の湾曲部３３３の強度を向上させるために、湾曲部３３３の折り曲げ箇所に補強リブ３３６が設けられ、湾曲部３３３と第２の接続部３３５との接続箇所が斜面であることにより、内部スペースが節約される。

【0032】

実際の応用では、弾性部材３４１がロッカーアーム３３の正常な移動と干渉してロッカーアーム３３の感度に影響することを回避するために、通常弾性部材３４１の弾性力を小さくする。センシング装置３は、位置復帰部材３６及び位置決めポスト３７をさらに含み、位置復帰部材３６は、両側にそれぞれ引っ掛けフックが設けられたばねであり、位置決めポスト３７はケーシング３１内に設けられ且つセンサ３２の片側に位置し、ばねは、一端の引っ掛けフックが位置決めポスト３７に接続され、他端の引っ掛けフックがロッカーアーム３３の第１の接続部３３４における引っ掛けフックに接続される。位置復帰部材３６、及び防塵部材３４における弾性部３４１による二重作用によりロッカーアーム３３の湾曲部３３３の位置復帰を容易にする。位置復帰部材３６及び位置決めポスト３７は容易に脱着することができる。

【0033】

図３に示すように、ケーシング３１は、上部カバー３１２及び下部ケーシング３１３を含み、下部ケーシング３１３の頂端は開口しており、上部カバー３１２は下部ケーシング３１３の頂端に係合される。ケーシング３１に取付穴が設けられることにより、ケーシング３１の脱着を容易にする。

【0034】

下部ケーシング３１３内にセンサ収納溝３１３１が設けられ、センサ３２の一端はセンサ収納溝３１３１内に取り外し可能に接続されるこおにより、センサ３２の送信端３２１及び受信端３２２の脱着を容易にする。

【0035】

実際の応用では、自動清掃機器は、本体構造、清掃システム、感知システム、制御システム、駆動システム、エネルギーシステム及びヒューマンマシンインタラクションシステムを含む。以下、自動清掃機器の各主要部分を詳しく説明する。

【0036】

本体構造は、フレーム、前部、後部及びシャーシ１などを含む。本体構造は略円形状であり、即ち前後とも円形であるが、前部が矩形で後部が円形である略Ｄ状の形状を含むがこれに限定されない他の形状であってもよい。

【0037】

感知システムは、本体構造の上方に位置する位置センサ、本体構造の前部に位置するバッファー、障害物回避センサ、赤外線センサ、磁力計、加速度計、ジャイロスコープ、オドメータなどのセンシングデバイスを含む。これらのセンシングデバイスは、機器の様々な位置情報及び運動状態情報を制御システムに提供する。好ましい一実施形態では、位置センサは、レーザエミッター、ビジョンカメラ、ダイナミックビジョンセンサ、レーザ距離測定装置を含むが、これらに限定されない。

【0038】

清掃システムは、乾式清掃部と湿式清掃部を含む。湿式清掃部は第１の清掃部であり、その主な機能は、洗浄液を有する洗浄布で清掃対象表面、例えば底面床を拭くことである。乾式清掃部は第２の清掃部であり、その主な機能は、清掃ブラシなどの構造で清掃対象表面の固体顆粒状汚染物質を清掃することである。

【0039】

乾式清掃部として、主な清掃機能は、ローラーブラシ、集塵ボックス、ファン、排気口及び４者間の接続部材で構成される第２の清掃部から得られる。地面と一定の干渉があるメインブラシは地面にある顆粒を掃き且つメインブラシと集塵ボックスとの間の吸塵口の前方に巻き上げ、その後、ファンによって生成され且つ集塵ボックスを通過する吸い込む力のあるガスによって集塵ボックス内に吸い込まれる。自動清掃機器の除塵能力はゴミの清掃効率ＤＰＵ（Ｄｕｓｔ ｐｉｃｋ ｕｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）で特徴付けることができ、清掃効率ＤＰＵは、メインブラシの構造及び材料と、吸塵口、集塵ボックス、ファン、排気口及び４者間の接続部材で構成されるエアダクトの風力利用率と、ファンのタイプ及び出力とによって影響される。乾式清掃システムは、回転軸を有するエッジブラシをさらに含んでもよく、クズを第２の清掃部のメインブラシの清掃エリアに移動させるように、回転軸は地面に対して一定の角度をなす。

【0040】

湿式清掃部について、第１の清掃部は主に液体収納タンク及び洗浄布などを含む。液体収納タンクは、第１の清掃部の他の部材を載せるベースとして機能する。洗浄布は液体収納タンク上に取り外し可能に設置される。液体収納タンク内の液体は洗浄布へ流れ、洗浄布はローラーブラシなどによって清掃された底面を拭く。

【0041】

駆動システムは、本体構造及び本体における部材の移動を駆動して自動走行及び清掃を実行させる。駆動システムは駆動輪モジュールを含み、駆動システムは、距離及び角度情報に基づいて駆動命令を送信することで、自動清掃機器を操って地面を走行させる。駆動輪モジュールは左輪及び右輪を同時に制御することができ、機器の移動をより正確に制御するために、好ましくは、駆動輪モジュールは左駆動輪モジュール及び右駆動輪モジュールを含む。左、右駆動輪モジュールは、本体構造によって定義される横軸に対して対向し且つ対称的に設置される。自動清掃機器が地面上をより安定的に走行できるようにするために、或いは自動清掃機器により強い運動能力を具備させるために、自動清掃機器は１つ又は複数の従動輪を備えてもよく、従動輪はキャスタを含むがキャスタに限定されない。

【0042】

駆動輪モジュールは、走行輪、駆動モータ、及び駆動モータを制御する制御回路を含み、駆動輪モジュールはさらに、駆動電流を測定する回路及びオドメータに接続することができる。駆動輪モジュールは本体構造に取り外し可能に接続されることにより、脱着や修理を容易にする。駆動輪は、オフセット落下式サスペンションシステムを有し、このオフセット落下式サスペンションシステムは、本体構造に移動可能な方式で締め付けられ、例えば回転可能に取り付けられ、下方へ且つ本体構造から離れるようにオフセットされたばねオフセットを許容する。ばねオフセットにより、駆動輪は地面との接触及び牽引を一定の着地力で維持することが許容されるとともに、自動清掃機器の清掃部材、例えばローラーブラシも一定の圧力で地面に接触するようになる。

【0043】

本体構造の前部はバッファーを載置することができ、清掃中に、自動清掃機器が駆動輪モジュールによって駆動されて地面を走行する時、バッファーは、光遮断原理などの一連のトリガー原理により、自動清掃機器の走行経路における１つ又は複数の事象を検出し、自動清掃機器はバッファーで検出された障害物や壁などの事象に応じて駆動輪モジュールを制御し、それによって自動清掃機器は事象に応答し、例えば障害物から離れる。

【0044】

通常、自動清掃機器の使用中に、自動清掃機器が家庭内の禁止エリア、即ち割れやすい物が並べられたエリア、トイレなどの地面には水があるエリアに入ることを回避するために、好ましくは、自動清掃機器は禁止エリア検出器をさらに含む。禁止エリア検出器は仮想壁センサを含み、仮想壁センサはユーザの設定に基づいて仮想壁を設定することで禁止エリアを定義し、仮想壁センサが仮想壁を検出した際に駆動輪モジュールを制御することにより、禁止エリアの境界である仮想壁を越えて禁止エリアに入らないように自動清掃機器を規制することができる

【0045】

また、自動清掃機器の使用中に、自動清掃機器が室内の階段や高い段差から落ちることを回避するために、禁止エリア検出器は崖センサをさらに含み、崖センサはユーザの設定に基づいて境界を設定することで禁止エリアを定義する。崖センサが禁止エリアの境界である崖のエッジを検出した際に駆動輪モジュールを制御することにより、禁止エリアの境界を越えて段差から落ちないように自動清掃機器を規制することができる

【0046】

制御システムは、本体構造内の回路基板に設けられ、ハードディスク、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリなどの非一時的なメモリと通信するコンピューティングプロセッサ、例えば中央処理装置、アプリケーションプロセッサを含み、アプリケーションプロセッサは、レーザ距離測定装置からフィードバックされた障害物情報に基づいて、測位アルゴリズムを用いて、自動清掃機器が所在している環境のインスタントマップを作成する。さらに、バッファー、崖センサ及び超音波センサ、赤外線センサ、レーザセンサ、磁力計、加速度計、ジャイロスコープ、オドメータなどのセンシングデバイスからフィードバックされた距離情報、速度情報に合わせて自動清掃機器が現在どのような作動状態にあるかを総合的に判断し、作動状態は、例えば、自動清掃機器が敷居を乗り越えている、カーペットに位置している、崖のところに位置している、上方又は下方が引っかかっている、集塵ボックスがいっぱいになっている、持ち上げられているなどの状態がある。さらに、異なる状況に応じて次の具体的な対策動作を提供することもでき、それによって自動清掃機器はその所有者の意志に沿ってより適切に作動し、より良いユーザ体験を実現する。さらに、制御システムはＳＬＡＭで作成されたインスタントマップ情報に基づいて最も効率的且つ合理的な清掃経路及び清掃方式を計画し、自動清掃機器の清掃効率を大幅に向上させることができる。

【0047】

エネルギーシステムは、リチウム電池やポリマー電池などの充電池を含む。充電池は、充電制御回路、電池パック充電温度検出回路及び電池電圧不足監視回路に接続され、充電制御回路、電池パック充電温度検出回路、電池低電圧監視回路は、さらにマイクロコントローラ制御回路に接続される。ホストは本体の側面又は下部に設置された充電電極を介して充電パイルに接続して充電を行う。露出した充電電極にほこりが付着すると、充電中に電荷蓄積効果により電極周辺のプラスチック本体が溶けて変形し、電極自体が変形し、正常な充電ができなくなる場合もある。

【0048】

自動清掃機器の前端に充電パイルから送信された信号を受信するための信号受信機が設けられ、通常、当該信号は赤外線信号であり、一部のより高度な技術では、当該信号はグラフィック信号であってもよい。一般に、自動清掃機器が充電パイルから出発する際に、システムは充電パイルの位置を覚えるため、自動清掃機器が清掃を終えた後、又は電池残量が少ない時、そのメモリに記憶された充電パイルの位置まで駆動するように駆動輪システムを制御し、これにより、充電パイルに乗っかって充電される。

【0049】

ヒューマンマシンインタラクションシステムは、ユーザが機能を選択する、ホストパネル上のボタンを含み、機器の現在の状態又は機能選択項目をユーザに表示するディスプレイ及び／又はインジケーターランプ及び／又はスピーカをさらに含むことができ、モバイルクライアントプログラムをさらに含むことができる。経路ナビゲーション式の清掃機器について、移動時に機器が所在する環境の地図、機器が所在する位置をユーザに表示することができ、より豊富でユーザーフレンドリーな機能項目をユーザに提供することができる。

【0050】

自動清掃機器の動作をより明確に説明するために、以下のように方向を定義する。自動清掃機器は、本体構造によって定義された、以下の互いに垂直な３つの軸に対しての移動の様々な組み合わせで地面を走行することができる。本体構造の前後部に沿う方向の軸線である前後軸Ｘ、軸Ｘに垂直で且つ前後軸Ｘと同じ水平面にある軸である横軸Ｙ、及び軸Ｘ及び軸Ｙで構成される平面に垂直な軸である中心垂直軸Ｚ。前後軸Ｘに沿った前方への走行方向を「前進方向」で表し、前後軸Ｘに沿った後方への走行方向を「後退方向」で表す。横軸Ｙは、実質的に、駆動輪モジュールの中心点によって定義される軸に沿って自動清掃機器の右輪と左輪の間で延在する。

【0051】

自動清掃機器は、Ｙ軸を中心に枢動することができる。自動清掃機器の前部が上へ傾斜し、後部が下へ傾斜する場合は「上向き」であり、自動清掃機器の前部が下へ傾斜し、後部が上へ傾斜する時は「下向き」である。また、自動清掃機器はＺ軸を中心に枢動することができる。自動清掃機器の前進方向において、自動清掃機器がＸ軸の右側へ傾斜する場合は「右折」であり、自動清掃機器がＸ軸の左側に傾斜する場合は「左折」である。

【0052】

集塵ボックスは、機械的グリッパーで係合する形で機器本体部分の後部の収納キャビティに取り付けられ、グリッパーが把持される際に係合部材が引っ込み、グリッパーが解放される際に、係合部材は伸び出て、係合部材を収納する収納キャビティ内の溝に係合される。

【0053】

本発明の説明では、「第１」、「第２」という用語は説明する目的にのみ使用され、相対的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を暗示するものとして理解すべきではないことを理解されたい。以上により、「第１」、「第２」によって限定される特徴は１つ又は複数の当該特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本発明の説明では、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」の意味は２つ以上である。

【0054】

本発明では、明確な規定や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語は広義に理解すべきである。例えば、固定的な接続であってもよいし、取り外し可能な接続であってもよく、一体化されたものであってもよい。機械的な接続であってもよいし、電気的な接続であってもよい。直接的に接続してもよく、中間媒体を介して間接的に接続してもよい。２つの部材の内部の連通、或いは２つの部材の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明での具体的な意味を理解することができる。

【0055】

本発明では、明確な規定や限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあるということは、第１の特徴及び第２の特徴が直接接触してもよいし、第１の特徴及び第２の特徴が中間媒体を介して間接的に接触してもよい。また、第１の特徴が第２の特徴「の上」、「上方」及び「上面」にあるということは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあり、或いは第１の特徴の水平高さが第２の特徴より高いことのみを示す。第１の特徴が第２の特徴「の下」、「下方」及び「下面」ということは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にあり、或いは第１の特徴の水平高さが第２の特徴より低いことのみを示す。

【0056】

本明細書の説明では、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「実施例」、「例」、「具体的な例」又は「いくつかの例」などの用語の説明は、当該実施例又は例に合わせて説明した具体的な特徴、構造、材料又は長所が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを指す。本明細書では、上記用語に対する概略的な説明は必ずしも同じ実施例又は例を対象とするとは限らない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は長所はいずれか或いは複数の実施例又は例において適切な方式で組み合わせることができる。さらに、互いに衝突しない限り、当業者は本明細書で説明された異なる実施例又は例、及び異なる実施例又は例の特徴を結合したり組み合わせたりすることができる。

【0057】

以上は本発明の実施例を示し且つ説明したが、上記実施例が例示的なものに過ぎず、本発明を限定するものとして理解すべきではなく、当業者であれば、本発明の範囲内で上記実施例に対して変更、修正、置換及び変形を行うことができることを理解されたい。

【符号の説明】

【0058】

１ シャーシ
２ フロントシェル
３ センシング装置
３１ ケーシング
３１１ 出力開口部
３１２ 上部カバー
３１３ 下部ケーシング
３１３１ センサ収納溝
３２ センサ
３２１ 送信端
３２２ 受信端
３３ ロッカーアーム
３３１ 遮蔽部
３３２ 回動部
３３３ 湾曲部
３３４ 第１の接続部
３３５ 第２の接続部
３３６ 補強リブ
３４ 防塵部材
３４１ 弾性部
３４１１ 弾性リング
３４１２ 弾性伸縮部
３５ 支持ポスト
３６ 位置復帰部材
３７ 位置決めポスト
４ フロントシェル復帰装置
４１ 固定台座
４２ 弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】