特許 7343644 自律清掃機器及びその騒音低減エアダクト装置

(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】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】自律清掃機器及びその騒音低減エアダクト装置

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/00 20060101AFI20230905BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20230905BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20230905BHJP

   G10K 11/178 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

A47L9/00 103

A47L9/28 E

G10K11/16 100

G10K11/16 160

G10K11/178 100

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022054441

(22)【出願日】2022-03-29

(65)【公開番号】P2023010564

(43)【公開日】2023-01-20

【審査請求日】2022-03-29

(31)【優先権主張番号】202110768862.9

(32)【優先日】2021-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【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

(73)【特許権者】

【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】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】ツォ，ヨンシェン

(72)【発明者】

【氏名】タン，シェン

(72)【発明者】

【氏名】ダン，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，ティェンティェン

【審査官】東 勝之

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１６０３０９７（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２６５６３１２（ＣＮ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０３９０１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－１８５７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１６７４０６０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０６１０２５５６（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｌ ９／００ － ９／２８

Ｇ１０Ｋ １１／１６

Ｇ１０Ｋ １１／１７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律清掃機器の騒音低減エアダクト装置であって、
前記自律清掃機器（１）は、本体（２）及び騒音低減エアダクト装置を含み、前記本体（２）にモータ（４）が設けられ、前記騒音低減エアダクト装置は前記本体（２）に取り付けられ、
前記騒音低減エアダクト装置は、エアダクトアセンブリ（７）を含み、前記エアダクトアセンブリ（７）は、上部ケーシング（８）、下部ケーシング（９）、及び弾性材料で作られる支持騒音低減構造（１２）を含み、前記下部ケーシング（９）及び前記上部ケーシング（８）は、エアダクトを形成するように囲み、前記エアダクトの前記モータ（４）に対応する位置に吸気口（１０）が設けられ、前記エアダクトの前記吸気口（１０）から離れる側に排気口（５）が設けられ、
前記支持騒音低減構造（１２）の一端は、前記下部ケーシング（９）に固定され、前記支持騒音低減構造（１２）の他端は、前記上部ケーシング（８）の下面に当接し、
前記エアダクトにおける気流の流れ方向に沿って、前記エアダクトは、上流側エアダクト及び下流側エアダクトに分けられ、
複数の前記支持騒音低減構造（１２）は、前記上流側エアダクトに配置され、前記下流側エアダクトに気流緩衝部（１１）及び排気口アセンブリ（１３）が設けられ、前記気流緩衝部（１１）の一端は、前記上流側エアダクトに接続され、前記気流緩衝部（１１）の他端は、前記排気口アセンブリ（１３）の一端に接続され、前記排気口アセンブリ（１３）の他端は、前記排気口（５）の位置に配置される、
ことを特徴とする自律清掃機器の騒音低減エアダクト装置。

【請求項2】

前記下部ケーシング（９）は、前記本体（２）に固定され、前記下部ケーシング（９）に溝が設けられ、前記上部ケーシング（８）は、溝の開口部に取り付けられ、前記支持騒音低減構造（１２）の一端は、前記溝の底面に固定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項3】

前記支持騒音低減構造（１２）はシート状であり、吸音材で作られ、空気の流れ方向に沿って配置され、及び／又は、
前記支持騒音低減構造（１２）の数は３つ以上であり、前記吸気口（１０）に近い前記支持騒音低減構造（１２）の数が前記下流側エアダクトに近い前記支持騒音低減構造（１２）の数よりも多い、
ことを特徴とする請求項１に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項4】

前記気流緩衝部（１１）における前記下部ケーシング（９）は、空気の流れ方向に沿って順次配置される第１の傾斜部（１５）及び第２の傾斜部（１６）を含み、前記第１の傾斜部（１５）と前記第２の傾斜部（１６）との間は滑らかに移行し、前記第１の傾斜部（１５）の前記第２の傾斜部（１６）から離れる側は、前記上流側エアダクトに接続され、前記第１の傾斜部（１５）と前記上部ケーシング（８）とのなす夾角は、前記第２の傾斜部（１６）と前記上部ケーシング（８）とのなす夾角よりも大きく、及び／又は、
空気の流れ方向に沿って、前記気流緩衝部（１１）における前記下部ケーシング（９）と前記上部ケーシング（８）とで囲まれた部分の前記下流側エアダクトの断面積は、次第に大きくなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項5】

前記排気口アセンブリ（１３）はラッパ状であり、第３の傾斜部（１７）及び第４の傾斜部（１８）を含み、
前記第３の傾斜部（１７）及び前記第４の傾斜部（１８）は滑らかに移行し、前記第３の傾斜部（１７）の前記第４の傾斜部（１８）から離れる側は、前記気流緩衝部（１１）の第２の傾斜部（１６）に係合され、及び／又は、
前記排気口アセンブリ（１３）の前記他端に振動減衰構造（１９）が設けられる。
ことを特徴とする請求項４に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項6】

前記支持騒音低減構造（１２）の材料はｅｐｐ騒音低減材料であり、前記エアダクトの内壁にもｅｐｐ騒音低減材料が塗布され、及び／又は、
前記エアダクトの曲がり角は面取りされて滑らかに移行する、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項7】

前記騒音低減エアダクト装置は、能動騒音低減アセンブリ（１４）をさらに含み、前記能動騒音低減アセンブリ（１４）は前記モータ（４）の近くに位置し、前記能動騒音低減アセンブリ（１４）は、前記モータ（４）の騒音に等しい逆位相の音波を生成して、前記モータ（４）の騒音を中和する、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項8】

前記能動騒音低減アセンブリ（１４）は、マイクロフォン、スピーカ及び騒音除去回路を含み、
前記マイクロフォンは、前記モータ（４）の騒音信号を収集してリアルタイムで前記騒音除去回路に送信し、前記騒音除去回路は、受信した前記騒音信号に基づいて前記スピーカを制御して逆位相の音波を生成させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の騒音低減エアダクト装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の騒音低減エアダクト装置を含む、
ことを特徴とする自律清掃機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、家電製品の技術分野に関し、特に自律清掃機器及びその騒音低減エアダクト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通常、自律清掃機器は、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掃除する。自律清掃機器は、ほこりや異物を吸い込むための一般の真空掃除機のユニットと、当該自律清掃機器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、清掃操作を実行するためのコントローラと、を含む。コントローラは、移動ユニット及び検出センサを制御することで清掃を実行する。

【0003】

自律清掃機器は、清掃対象エリア内を移動することにより、ユーザの操作なしで床を自律的に清掃することができる。具体的には、自律清掃機器は、ほこりを取り除いたり、住宅の床を清掃したりする役割を果たすことができる。ここで、ほこりは、例えばほこり、ちり、粉末及び破片を含むことができる。

【0004】

自律清掃機器は、真空状態を作る真空吸引装置を含み、固体顆粒は、真空吸込口を通して集塵ボックス内に巻き込まれ、集塵ボックス内のフィルタは気流を濾過し、気流はエアダクトを通過して真空発生器（モータ）に入った後に自律清掃機器の外へ排出される。従来技術では、自律清掃機器が高出力モードで清掃する際に、真空度が高くなるため、気流とエアダクトとの摩擦及び衝突力が強くなって大きな物理的振動を引き起こし、それによって大きな騒音が発生し、ユーザの使用体験に影響を与える。

【0005】

そのため、騒音を低減できる自律清掃機器及びその騒音低減エアダクト装置を早急に提供しなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術の上記欠点や不足に鑑み、本発明は、自律清掃機器が高出力モードを用いることで大きな騒音が発生するという従来の課題を解決した自律清掃機器及びその騒音低減エアダクト装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、本発明が用いる主な技術案は以下の態様を含む。

【0008】

第１の態様では、本発明の実施例は、自律清掃機器の騒音低減エアダクト装置を提供し、前記自律清掃機器は、本体及び騒音低減エアダクト装置を含み、前記本体にモータが設けられ、前記騒音低減エアダクト装置は前記本体に取り付けられ、前記騒音低減エアダクト装置は、エアダクトアセンブリを含み、前記エアダクトアセンブリは、上部ケーシング、下部ケーシング、及び弾性材料で作られる支持騒音低減構造を含み、前記下部ケーシング及び前記上部ケーシングは、エアダクトを形成するように囲み、前記エアダクトの前記モータに対応する位置に吸気口が設けられ、前記エアダクトの前記吸気口から離れる側に排気口が設けられ、前記支持騒音低減構造の一端は、前記下部ケーシングに固定され、前記支持騒音低減構造の他端は、前記上部ケーシングの下面に当接する。

【0009】

選択可能に、前記下部ケーシングは、前記本体に固定され、前記下部ケーシングに溝が設けられ、前記上部ケーシングは、溝の開口部に取り付けられ、前記支持騒音低減構造の一端は、前記溝の底面に固定される。

【0010】

選択可能に、前記エアダクトにおける気流の流れ方向に沿って、前記エアダクトは、上流側エアダクト及び下流側エアダクトに分けられ、複数の前記支持騒音低減構造は、前記上流側エアダクトに配置され、前記下流側エアダクトに気流緩衝部及び排気口アセンブリが設けられ、前記気流緩衝部の一端は、前記上流側エアダクトに接続され、前記気流緩衝部の他端は、前記排気口アセンブリの一端に接続され、前記排気口アセンブリの他端は、前記排気口の位置に配置される。

【0011】

選択可能に、前記支持騒音低減構造はシート状であり、吸音材で作られ、空気の流れ方向に沿って配置され、及び／又は、前記支持騒音低減構造の数は３つ以上であり、前記吸気口に近い前記支持騒音低減構造の数が前記下流側エアダクトに近い前記支持騒音低減構造の数よりも多い。

【0012】

選択可能に、前記気流緩衝部における前記下部ケーシングは、空気の流れ方向に沿って順次配置される第１の傾斜部及び第２の傾斜部を含み、前記第１の傾斜部と前記第２の傾斜部との間は滑らかに移行し、前記第１の傾斜部の前記第２の傾斜部から離れる側は、前記上流側エアダクトに接続され、前記第１の傾斜部と前記上部ケーシングとのなす夾角は、前記第２の傾斜部と前記上部ケーシングとのなす夾角よりも大きく、及び／又は、空気の流れ方向に沿って、前記気流緩衝部における前記下部ケーシングと前記上部ケーシングとで囲まれた部分の前記下流側エアダクトの断面積は、次第に大きくなる。

【0013】

選択可能に、前記排気口アセンブリは、ラッパ状であり、第３の傾斜部及び第４の傾斜部を含み、前記第３の傾斜部及び前記第４の傾斜部は滑らかに移行し、前記第３の傾斜部の前記第４の傾斜部から離れる側は、前記気流緩衝部の第２の傾斜部に係合され、及び／又は、前記排気口アセンブリの前記他端に振動減衰構造が設けられる。

【0014】

選択可能に、前記支持騒音低減構造の材料はｅｐｐ騒音低減材料であり、前記エアダクトの内壁にもｅｐｐ騒音低減材料が塗布され、及び／又は、前記エアダクトの曲がり角は面取りされて滑らかに移行する。

【0015】

選択可能に、前記騒音低減エアダクト装置は、能動騒音低減アセンブリをさらに含み、前記能動騒音低減アセンブリは、前記モータの近くに位置し、前記能動騒音低減アセンブリは、前記モータの騒音に等しい逆位相の音波を生成して、前記モータの騒音を中和する。

【0016】

選択可能に、前記能動騒音低減アセンブリは、マイクロフォン、スピーカ及び騒音除去回路を含み、前記マイクロフォンは、前記モータの騒音信号を収集してリアルタイムで前記騒音除去回路に送信し、前記騒音除去回路は、受信した前記騒音信号に基づいて前記スピーカを制御して逆位相の音波を生成させる。

【0017】

第２の態様では、本発明の実施例は、前述した騒音低減エアダクト装置を含む自律清掃機器を提供する。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、以下の有益な効果を奏する。本発明の自律清掃機器の騒音低減エアダクトは、上部ケーシングと下部ケーシングとの間に支持騒音低減構造が設けられることにより、従来技術と比較して、気流通過時の上部ケーシングの振動を吸収し、真空吸引モータの運転騒音を低減する効果を達成することができる。

【0019】

本発明は、さらに騒音低減エアダクトの構造を改良し、気流緩衝部及び排気口アセンブリを設置することで、気流による衝突を低減させるとともに、気流とエアダクトとの摩擦を軽減し、清掃する間に発生する騒音を軽減する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る自律清掃機器の概略斜視図である。

【図2】本発明に係る上蓋が取り付けられていない自律清掃機器の概略斜視図である。

【図3】本発明に係る上蓋及びエアダクトアセンブリの上部ケーシングが取り付けられていない自律清掃機器的概略斜視図である。

【図4】本発明に係るエアダクトアセンブリの分解図である。

【図5】図４における下部ケーシングの概略上面図である。

【図6】本発明に係る上蓋及びエアダクトアセンブリが取り付けられていない自律清掃機器の概略斜視図である。

【図7】本発明に係るエアダクトアセンブリの下部ケーシングを底面方向から見た概略斜視図である。

【図8】本発明に係る排気口アセンブリの概略斜視図である。

【図9】本発明に係る排気口アセンブリの概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明をよりよく説明して理解しやすくために、以下は図面に合わせて、具体的な実施形態を用いて本発明を詳しく説明する。なお、明細書で言及される「上」、「下」などの方位名詞は、図１における決められた方向をご参照されたい。

【0022】

図１、図２及び図３を参照すると、本発明の実施例は自律清掃機器の騒音低減エアダクト装置を提供し、自律清掃機器１は本体２、騒音低減エアダクト装置及び上蓋３を含む。本体２に集塵ボックス６及びモータ４が設けられ、騒音低減エアダクト装置は本体２に取り付けられ、上蓋３は、騒音低減エアダクト装置を覆うように設けられる。モータ４は地面上の固体顆粒を吸い込むための真空吸引モータである。

【0023】

騒音低減エアダクト装置はエアダクトアセンブリ７を含み、エアダクトアセンブリ７は、上部ケーシング８、下部ケーシング９、及び弾性材料で作られる支持騒音低減構造１２を含む。下部ケーシング９及び上部ケーシング８は、エアダクトを形成するように囲む。

【0024】

下部ケーシング９のモータ４に対応する位置に吸気口１０が設けられ、下部ケーシング９の吸気口１０から離れる側に排気口５が設けられる。

【0025】

支持騒音低減構造１２の一端は、下部ケーシング９に固定され、支持騒音低減構造１２の他端は、上部ケーシング８の下面に当接する。

【0026】

さらに、下部ケーシング９は、本体２に固定され、下部ケーシング９に溝が設けられ、上部ケーシング８は、溝の開口部に取り付けられ、支持騒音低減構造１２の一端は、溝の底面に固定される。

【0027】

エアダクト内の気流の流れ方向に沿って、エアダクトは、上流側エアダクト及び下流側エアダクトに分けられる。上流側エアダクトに複数の支持騒音低減構造１２が取り付けられ、支持騒音低減構造１２は、溝の底面と上部ケーシング８との間に設けられる。支持騒音低減構造１２の一端は下部ケーシング９の溝の底面に固定され、支持騒音低減構造１２の他端は上部ケーシング８の下面に当接し、支持騒音低減構造１２は上部ケーシング８を弾性支持し、気流通過時の上部ケーシング８の振動を吸収して、騒音を低減する。上流側エアダクトの気流の流れ方向に垂直な横断面をストリップ状にすることにより、上流側エアダクトは製造及び加工しやすくなり、上流側エアダクトの気流に対する摩擦抵抗が小さい。

【0028】

支持騒音低減構造１２はシート状であり、吸音材で作られ、空気の流れ方向に沿って配置されるので、気流を下流側エアダクトに案内することが容易である。また、支持騒音低減構造１２の数は３つ以上であり、吸気口１０に近い支持騒音低減構造１２の数は、下流側エアダクトに近い支持騒音低減構造１２の数よりも多い。吸気口１０における気流の速度は、下流側エアダクトに近い位置における気流の速度よりも速いため、より多くの支持騒音低減構造１２を設置することで、吸気口１０における上部ケーシング８の振動をよりよく吸収して、騒音を低減することができる。

【0029】

さらに、支持騒音低減構造１２はｅｐｐ騒音低減材料で製造され、下部ケーシング９の溝の表面及び上部ケーシング８の下面にｅｐｐ騒音低減材料が塗布される。なお、ｅｐｐはポリプロピレン系プラスチック発泡材であり、当該材料は、優れた遮音吸音効果を有するとともに、比重が軽く、弾性がよく、耐震耐圧、変形回復率が高く、吸収性能がよく、様々な化学溶剤に対する耐性があり、絶縁、耐熱、環境にやさしいなどの利点を有する。

【0030】

また、気流とエアダクトとの摩擦をさらに軽減するために、エアダクトの曲がり角のすべては面取りされて滑らかに移行する。

【0031】

下流側エアダクトに気流緩衝部１１及び排気口アセンブリ１３が設けられる。図４、図５及び図７に示すように、気流緩衝部１１における下部ケーシング９は、空気の流れ方向に沿って順次配置された第１の傾斜部１５及び第２の傾斜部１６を含み、第１の傾斜部１５と第２の傾斜部１６との間は滑らかに移行し、第１の傾斜部１５の第２の傾斜部１６から離れる側は、上流側エアダクトに接続され、気流緩衝部１１は上流側エアダクトに対してスペースが増加したため、気流はここにたどり着くと、速度が落ち、気流による排気口アセンブリ１３への衝突が軽減され、騒音が軽減される。第１の傾斜部１５と上部ケーシング８とのなす夾角は、第２の傾斜部１６と上部ケーシング８とのなす夾角よりも大きいため、気流は第１の傾斜部１５において流速が急速に低下し、第２の傾斜部１６において流速の低下速度が低下し、気流は次第に緩やかに安定するようになり、下流側エアダクトの各エリアの流速は適切に調整され、排気の騒音が低減される。

【0032】

気流の流れ方向に沿って、気流緩衝部１１における溝は、幅が次第に狭くなるが、高さが徐々に高くなり、また、気流緩衝部１１における下部ケーシング９と上部ケーシング８とで囲まれた部分の下流側エアダクトの断面積が次第に大きくなる。気流緩衝部１１は上流側エアダクトに対してスペースが増加したため、気流はここにたどり着くと、速度が落ち、気流による排気口アセンブリ１３への衝突が軽減され、騒音が軽減される。なお、溝の幅を狭くし、溝の高さを大きくする方法以外にも、他の適切な方式を用いて気流緩衝部１１の下流側エアダクトの断面積を次第に大きくすることができる。また、気流緩衝部１１の内面にｅｐｐ騒音低減材料が塗布されている。

【0033】

図７、図８及び図９を参照すると、排気口アセンブリ１３はラッパ状であり、排気口アセンブリ１３の外壁は２つのねじを介して下部ケーシング９に固定接続される。排気口アセンブリ１３は、第３の傾斜部１７及び第４の傾斜部１８を含む。第３の傾斜部１７及び第４の傾斜部１８は滑らかに移行し、第３の傾斜部１７の第４の傾斜部１８から離れる側は、気流緩衝部１１の第２の傾斜部１６に係合され、排気口アセンブリ１３の他端に振動減衰構造１９が設けられ、高速気流が排気孔を直接通過して振動及び騒音を発生することを回避する。具体的には、図８に示す好ましい実施例では、振動減衰構造１９は、排気口に正対面して配置されたスポンジシートであり、高速気流が排気孔を通過して発生した騒音を回避することができる。気流はスポンジシートによって緩和された後、スポンジシート上の孔を通過して排気孔に到達し、そして排気孔から外部に排出される。スポンジシートは、排出された気流内に残りうるほこりを濾過することもでき、排出されたガスが外部環境を汚染することを回避する。気流がエアダクトに衝突すると、乱流騒音が発生し、振動減衰構造１９は、エアダクトの排気口５における振動を低減し、騒音をさらに軽減することができる。

【0034】

また、排気口アセンブリ１３の内面にｅｐｐ騒音低減材料が塗布される。

【0035】

図６に示すように、騒音低減エアダクト装置は能動騒音低減アセンブリ１４をさらに含み、能動騒音低減アセンブリ１４はモータ４の近くに位置する。能動騒音低減アセンブリ１４はモータ４の騒音に等しい逆位相の音波を生成して騒音を中和し、これにより、モータ４騒音の能動騒音低減を実現する。

【0036】

具体的には、能動騒音低減アセンブリ１４は、マイクロフォン、スピーカ及び騒音除去回路を含む。マイクロフォンは、モータ４の騒音信号を収集してリアルタイムで騒音除去回路に送信し、騒音除去回路は、受信した騒音信号に基づいてスピーカを制御して逆位相の音波信号を生成させることで、モータ４の騒音を相殺する。

【0037】

図１、図２、図３及び図６を参照すると、本発明の実施例は、本体２、上記騒音低減エアダクト装置、及び上蓋３を含む自律清掃機器をさらに提供する。本体２に集塵ボックス６及びモータ４が設けられ、騒音低減エアダクト装置は本体２に取り付けられ、上蓋３は騒音低減エアダクト装置を覆うように設けられる。

【0038】

自律清掃機器は、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さらに含む。以下、自律清掃機器の各主要部分を詳しく説明する。

【0039】

本体２は、フレーム、前部、後部及びシャーシなどを含む。本体２は略円形の形状（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。

【0040】

感知システムは本体２の上方に位置する位置センサ、本体２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（ＬＤＳ）を含むが、これらに限定されない。

【0041】

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。

【0042】

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上の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。掃除機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６、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。

【0043】

湿式清掃部として、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地面を拭く。

【0044】

駆動システムは、本体２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、自律型清掃機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２によって定義される横軸に対して対向し、即ち対称的に設置される。自律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。

【0045】

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２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、付勢された落下式サスペンションシステムを有し、この付勢された落下式サスペンションシステムは本体２に移動可能に固定され、例えば本体２に回転可能に取り付けられ、下方へ且つ本体２から離れる方向に付勢するばね付勢を受ける。ばね付勢により、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、自律清掃機器の清掃部材（例えばローラーブラシなど）も一定の圧力で地面に接触するようになる。

【0046】

本体２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、自律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、自律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。

【0047】

通常、自律清掃機器の使用中に、自律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、清掃用自律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清掃用自律清掃機器を規制することができる。

【0048】

また、自律清掃機器の使用中に、自律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。崖センサは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。

【0049】

制御システムは、本体２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、ＳＬＡＭなどの測位アルゴリズムを用いて、自律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掃除機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、それによって自律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、自律清掃機器の清掃効率を大幅に向上させることができる。

【0050】

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。

【0051】

自律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。

【0052】

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、移動時に自動清掃機器が所在する環境の地図及び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。

【0053】

自律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。自律清掃機器は、本体２によって定義された、以下の互いに垂直な３つの軸に対する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２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律清掃機器の右輪と左輪の間で延在する。

【0054】

自律清掃機器は、Ｙ軸を中心に回転することができる。自律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、自律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、自律清掃機器はＺ軸を中心に回転することができる。自律清掃機器の前進方向において、自律清掃機器がＸ軸の右側へ傾斜する場合は「右折」であり、自律清掃機器向がＸ軸の左側に傾斜する場合は「左折」である。

【0055】

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。

【0056】

本発明の自律清掃機器の騒音低減エアダクト装置は、上部ケーシング８と下部ケーシング９との間に支持騒音低減構造が設置されるため、従来技術と比較して、気流通過時の上部ケーシング８の振動を吸収することができ、モータによって発生した騒音を低減するという技術的効果を達成する。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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】

【0062】

１ 自律清掃機器
２ 本体
３ 上蓋
４ モータ
５ 排気口
６ 集塵ボックス
７ エアダクトアセンブリ
８ 上部ケーシング
９ 下部ケーシング
１０ 吸気口
１１ 気流緩衝部
１２ 支持騒音低減構造
１３ 排気口アセンブリ
１４ 能動騒音低減アセンブリ
１５ 第１の傾斜部
１６ 第２の傾斜部
１７ 第３の傾斜部
１８ 第４の傾斜部
１９ 振動減衰構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】