CN105491933A - 自走式电动吸尘器的充电单元和充电系统 - Google Patents

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Abstract

一种自走式电动吸尘器用充电单元，是对基于红外线反射型的地板探测传感器和红外线探测传感器的输出在地板上行走的自走式电动吸尘器的电池进行充电的单元，其特征在于，具备红外线发送部和红外线吸收部，上述红外线发送部出射用于表示返回路的红外线，上述红外线发送部和红外线吸收部设置为：上述吸尘器通过用上述红外线探测传感器探测红外线且用上述地板探测传感器探测上述红外线吸收部而能够返回充电单元。

Description

自走式电动吸尘器的充电单元和充电系统
技术领域
本发明涉及自走式电动吸尘器的充电单元(充电座)和充电系统。
背景技术
作为本发明的背景技术，已知一边利用红外线探测传感器探测从充电座发送的红外线一边返回充电座的自走式电动吸尘器(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013-146302号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在现有的这种自走式电动吸尘器中，由于仅用红外线探测传感器检测向充电座的返回路因而其检测精度低，返回充电座的期望位置需要时间，因此，希望对其进行改善。
本发明是考虑到这种状况而完成的，提供一种充电单元和充电系统，其着眼于自走式电动吸尘器所具备的地板探测传感器，通过利用它而能使吸尘器高效地返回。
用于解决问题的方案
本发明提供一种自走式电动吸尘器用充电单元，其是对基于红外线反射型的地板探测传感器和红外线探测传感器的输出在地板上行走的自走式电动吸尘器的电池进行充电的单元，其特征在于，具备红外线发送部和红外线吸收部，上述红外线发送部出射用于表示返回路的红外线，上述红外线发送部和红外线吸收部设置为：上述吸尘器通过用上述红外线探测传感器探测红外线且用上述地板探测传感器探测上述红外线吸收部而能够返回充电单元。
发明效果
根据本发明，充电单元具备出射用于表示返回路的红外线的红外线发送部和红外线吸收部，因此，自走式电动吸尘器通过一边用探测传感器探测红外线，一边用地板探测传感器探测红外线吸收部，而能够高精度且高效地返回充电单元。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的自走式电动吸尘器的顶视后方侧的立体图。
图2是图1的A-A向视截面图。
图3是图1所示的自走式电动吸尘器的顶视前方侧的立体图。
图4是图1所示的自走式电动吸尘器的底面侧的立体图。
图5是表示取出了集尘装置的状态的与图2对应的图。
图6是图1所示的自走式电动吸尘器的主要部分放大图。
图7是表示图1所示的自走式电动吸尘器的控制系统的框图。
图8是本发明的实施方式1的充电单元的立体图。
图9是表示图8所示的充电单元的控制系统的框图。
图10是表示本发明的实施方式1的返回动作的说明图。
图11是表示本发明的实施方式1的充电单元和自走式电动吸尘器的顶视图。
图12是表示本发明的实施方式1的动作的详细情况的说明图。
图13是本发明的实施方式2的与图11对应的图。
图14是本发明的实施方式2的与图12对应的图。
图15是本发明的实施方式3的与图11对应的图。
图16是本发明的实施方式3的与图12对应的图。
图17是本发明的实施方式4的与图11对应的图。
图18是本发明的实施方式4的与图12对应的图。
具体实施方式
本发明的自走式电动吸尘器用充电单元是对基于红外线反射型的地板探测传感器和红外线探测传感器的输出在地板上行走的自走式电动吸尘器的电池进行充电的单元，其特征在于，具备红外线发送部和红外线吸收部，上述红外线发送部出射用于表示返回路的红外线，上述红外线发送部和红外线吸收部设置为：上述吸尘器通过用上述红外线探测传感器探测红外线且用上述地板探测传感器探测上述红外线吸收部而能够返回充电单元。
在此，所谓红外线反射型的地板探测传感器，例如是通过将红外线发光元件(LED)与受光元件(光电晶体管)组合，向地板照射红外线并接受其反射光来检测地板(台阶)的有无的传感器。
另外，所谓红外线吸收部，是具有吸收来自上述地板探测传感器的红外线的功能的吸收部，其为了能够沿着地板设置而优选使用片状的红外线吸收部件，例如市售的石墨片等。
在本发明中，上述红外线吸收部也可以包括沿着上述地板配置在上述返回路的附近的多个红外线吸收部件。
上述红外线吸收部件也可以包括与上述返回路平行且沿着上述地板配置的2个带状的红外线吸收部件。
上述红外线吸收部也可以包括与上述返回路正交且沿着上述地板配置的带状的红外线吸收部件。上述带状的红外线吸收部件也可以包括空开间隔平行配置的多个带状的红外线吸收部件。
本发明从另一观点出发，提供一种自走式电动吸尘器的充电系统，其将红外线反射型的地板探测传感器设置于自走式电动吸尘器，将红外线吸收部设置于充电单元，自走式电动吸尘器一边利用地板探测传感器探测红外线吸收部一边返回充电单元进行充电。
以下，使用附图所示的实施方式详述本发明。本发明不限于此。
(实施方式1)
(1)自走式电动吸尘器的构成
图1是本发明的自走式电动吸尘器的顶视后方侧立体图，图2是图1的A-A向视截面图，图3是图1所示的自走式电动吸尘器的顶视前方侧立体图，图4是图1所示的自走式电动吸尘器的底面侧立体图，图5是表示取出了集尘装置的状态的与图2对应的图。
如图1～图5所示，实施方式1的自走式电动吸尘器(以下，称为吸尘器)1构成为：一边在设置场所的地板(被清扫面)F(图2)上自动行走，一边吸入含有地板F上的尘埃的空气，将除去尘埃后的空气排出，由此，对地板上进行吸尘。
吸尘器1具备圆盘状的箱体2，在该箱体2的内部和外部设置有旋转刷9、侧刷10、集尘箱(以下，称为集尘装置)30、电动送风机22、一对驱动轮29、后轮26和前轮27等。
在该吸尘器1中，配置有前轮27的部分为前方部，配置有后轮26的部分为后方部，配置有集尘装置30的部分为中间部。
箱体2具备：俯视时为圆形的底板2a(图4)，其具有在前方部的与中间部的边界附近的位置形成的吸入口6；顶板2b(图1)，其在中间部具有相对于箱体2取放集尘装置30时开闭的盖部3；以及侧板2c，其沿着底板2a和顶板2b的外周部设置。
另外，在图4所示的底板2a处形成有使前轮27、一对驱动轮29和后轮26的下部从箱体2内向外部突出的多个孔部，在图1所示的顶板2b的前方部与中间部的边界形成有排气口7。此外，侧板2c分割为前后两个部分，侧方前部设置为可移位，从而作为缓冲器发挥功能。
另外，如图1所示，在箱体2的顶板2b的前方部具备排气口7。在箱体2的顶板2b的后方部具备：电源开关(按钮开关)62；输入部(输入面板)63，其具备用户操作的起动开关、后述的集尘量的满载检查用的开关、输入其它各种条件的开关；以及显示部(显示面板)64，其显示集尘量的满载警报或显示吸尘器的状况。
另外，如图3所示，在箱体2的顶板2b的前方部的前端设置有红外线探测主传感器110，在侧板2c的前方部设置有3个红外线探测副传感器111a～111c和1个超声波测距传感器112。
红外线探测主传感器110能够探测从各个方向(360°)入射的红外线，红外线探测副传感器111a～111c能够分别探测从前方以规定角度入射的红外线。另外，超声波测距传感器112向前方出射超声波，根据其反射测定距离。
另外，图5是表示取出了集尘装置30的状态的与图2对应的图。如该图所示，箱体2在其内部中在前方部具有收纳电动送风机22的前方收纳室R1，在中间部具有收纳集尘装置30的中间收纳室R2。
另外，在后方部具有收纳控制部的控制基板15、电池(蓄电池)14、充电用输入端子4a,4b等的后方收纳室R3，在前方部与中间部的边界附近具有吸引路11和排气路12。
如图5所示，吸引路11连通吸入口6(图4)和中间收纳室R2，排气路12连通中间收纳室R2和前方收纳室R1。此外，这些收纳室R1、R2、R3、吸引路11和排气路12设置在箱体2的内部而被构成这些空间的分隔壁39分隔开。
一对驱动轮29固定到与通过箱体2的中心的中心线C(图2)直角相交的一对旋转轴，当一对驱动轮29向同一方向旋转时，箱体2会进退，当各驱动轮29向相反方向旋转时，箱体2会绕中心线C旋转。
一对驱动轮29的旋转轴以能从一对驱动轮用电机分别单独得到旋转力的方式连结，各电机直接或者经由悬架机构固定到箱体的底板2a。
图4的前轮27包括滚轮，为与出现在进路上的台阶接地从而箱体2能容易地越过台阶，而以从驱动轮29所接地的地板F(图2)稍稍抬离的方式，可旋转地设置在箱体2的底板2a的一部分。
后轮26包括自由车轮，以与驱动轮29所接地的地板F接地的方式，可旋转地设置在箱体2的底板2a的一部分。
这样，为了相对于箱体2将一对驱动轮29配置在前后方向中间，使前轮27从地板F抬离，能够由一对驱动轮29和后轮26支撑自走式电动吸尘器1的重量，而对箱体2分配了前后方向的重量。由此，能够使进路前方的尘埃不会被前轮27遮蔽地导入吸入口6。
图4的吸入口6是以面向地板F的方式在箱体2的底面(底板2a)形成的凹部8(图2)的开放面，作为吸口体的底板嵌入该凹部8从而形成吸入口6。在该凹部8内，设置有绕与箱体2的底面平行的轴心旋转的旋转刷9(图4)，在凹部8的左右两侧设置有绕与底板2a垂直的旋转轴心旋转的侧刷10。
旋转刷9是通过将刷螺旋状植设于作为旋转轴的滚轮的外周面而形成的。侧刷10是通过将4个刷束10a辐射状设置于旋转轴的下端而形成的。
此外，旋转刷9的旋转轴连结到刷驱动电机，侧刷10的旋转轴连结到侧刷的驱动电机。
另外，在图3所示吸入口6的后方的边缘设置有作为刀片状的捕捉部件的起毛刷65，起毛刷65用于捕捉未在吸入口6吸入的尘埃，防止尘埃飞散。
在控制基板15(图2,图5)中设置有构成后述的控制系统(图8)的控制电路，也就是说，设置有控制自走式电动吸尘器1的微型计算机、对驱动轮29、旋转刷9、侧刷10、电动送风机22等各要素进行驱动的电机驱动电路等控制电路。
在箱体2的侧板2c的后端，如图4所示，设置有进行电池14的充电的充电用输入端子4a,4b。一边在室内自动行走一边吸尘的自走式电动吸尘器1会返回设置在室内的充电单元(充电座)40(图2)。由此，充电用输入端子4a,4b与设置于充电单元40的输出端子41a,41b接触，进行电池14的充电。连接商用电源(插座)的充电座40通常沿着室内的侧壁S设置。
图2所示的集尘装置30通常收纳在箱体2内的比两个驱动轮29的旋转轴的轴心靠上方的中间收纳室R2内，在将捕集到集尘装置30内的尘埃废弃时，如图4所示，能够打开箱体2的盖部3取放集尘装置30。
如图4所示，集尘装置30具备：集尘容器31，其具有开口部；过滤部33，其覆盖集尘容器31的开口部；以及罩部32，其覆盖过滤部33和集尘容器31的开口部。罩部32和过滤部33可转动地轴支承在集尘容器31的前侧的开口端缘。
在集尘容器31的侧壁前部设置有在集尘装置30收纳于箱体2的中间收纳室R2内的状态下与箱体2的吸引路11连通的流入路34以及与箱体2的排气路12连通的排出路35。
(2)地板探测传感器的构成
如图4所示，在后轮26的两侧分别设置有地板探测传感器13a,13b，在一对驱动轮29的前方侧分别设置有地板探测传感器13c,13d。吸尘器1在行走时使用它们探测地板的大的台阶(悬崖)，防止落入大的台阶(悬崖)而陷入无法行走的状态，并且，在返回充电单元40(图2)时，如后所述，使用它们探测红外线吸收部件，确认返回进路。
图6是表示地板探测传感器13a的构成的截面图。地板探测传感器13a包括传感模块113，在传感模块113中，在透光性壳体内安装有红外线发光元件(LED)114和受光元件(光电晶体管)116。
从红外线发光元件114出射的红外线照射对象物(地板F)，而受光元件115接受其反射光。另一方面，在规定照射距离内不存在对象物的情况下或是红外线被对象物吸收的情况下，所接受的反射光会低于规定值。因此，能探测到地板的有无或是红外线的吸收部件的有无。其它地板探测传感器13b～13d也具有相同的构成。
(3)吸尘器的控制系统的构成
图7是表示进行吸尘器1的控制的控制系统的框图。如该图所示，该控制系统具备：控制部54，其具备包括CPU51、ROM52、RAM53的微型计算机；电机驱动电路57，其控制用于分别驱动2个驱动轮29的驱动轮用电机55,56；电机驱动电路59，其控制驱动旋转刷9的刷驱动电机58；电机驱动电路92，其控制分别驱动2个侧刷10的2个驱动电机70；电机驱动电路68，其控制组装到电动送风机22的直流电机69；电源开关62；传感器控制单元66，其对各种传感器67进行驱动控制；输入部63；以及显示部64。各种传感器67包括地板探测传感器13a～13d、超声波测距传感器112、红外线探测主传感器110、红外线探测副传感器111a～111c。此外，直流电机69使用永磁体励磁直流电机。
当电源开关62接通时，电池14的输出电力分别供应到电机驱动电路57,92,59,68，并且也分别供应到控制部54、输入部63、显示部64、传感器控制单元66等。
并且，控制部54的CPU51是中央运算处理装置，基于预先存储于ROM52的程序对从输入部63和各种传感器67接收的信号进行运算处理，而将其输出到电机驱动电路57,92,59,68、显示部64等。
此外，RAM53临时存储用户从输入部63输入的各种指令以及自走式电动吸尘器1的各种动作条件、各种传感器65的输出等。
另外，RAM53能够存储吸尘器1的行走映射。行走映射是吸尘器1的行走路径、行走速度等行走信息，能够预先由用户存储于RAM53或者吸尘器1自身在吸尘运转中自动记录。
另外，控制部54具有检测电池14的端子电压等来检测电池14的蓄电剩余量的功能。
(4)吸尘器的吸尘动作
在这样构成的吸尘器1中，当用户经由输入部63指示进行吸尘运转时，最初是确认集尘装置30的有无，当安装有集尘装置30时，驱动电动送风机22、驱动轮29、旋转刷9和侧刷10。
由此，在旋转刷9、侧刷10、驱动轮29和后轮26与地板F接地的状态下，箱体2一边在规定的范围内自动行走一边从吸入口6吸入含有地板F的尘埃的空气。此时，通过旋转刷9的旋转将地板F上的尘埃拢起而导入吸入口6。另外，通过侧刷10的旋转将吸入口6的侧方的尘埃导入吸入口6。
如图2的箭头A1所示，含有从吸入口6吸入箱体2内的尘埃的空气通过箱体2的吸引路11，通过集尘装置30的流入路34而流入集尘容器31内。流入集尘容器31内的气流通过过滤部33而流入过滤部33与罩部32之间的空间，通过排出路35排出到排气路12。此时，集尘容器31内的气流所含有的尘埃被过滤部33捕获，因此，集尘容器31内会堆积尘埃。
如图2的箭头A2所示，从集尘装置30流入排气路12的气流会向前方收纳室R1流入，在未图示的第1排气路和第2排气路中流通。然后，如图2的箭头A3所示，作为经过滤部33除尘后的干净空气从设置于箱体2的上表面的排气口7放出到后方的斜上方。
由此，进行地板F上的吸尘。此时，由于是从排气口7朝向后方的斜上方排气，因此能够防止地板F的尘埃扬起，提高室内的清洁度。
另外，如上所述，吸尘器1在左右的驱动轮29向同一方向正向旋转时前进，向同一方向反向旋转时后退，通过彼此向相反方向旋转而以中心线C为中心旋转。
例如，在自走式电动吸尘器1碰到大的台阶(悬崖)时或到达了吸尘区域的周缘的情况下以及与进路上的障碍物发生了碰撞的情况下，地板探测传感器13a～13d(图4)或未图示的传感器将这一情况通知控制部54(图7)，驱动轮29停止，使左右的驱动轮29彼此向相反方向旋转来改变朝向。由此，吸尘器1能够在整个设置场所或者整个期望范围内一边避开大的台阶、障碍物一边自动行走进行吸尘。
(5)充电单元(充电座)及其控制系统的构成
图8是本发明的实施方式1的充电单元的外观立体图。如该图所示，充电单元40具备：主体101；以及从主体101的底面水平延伸出的红外线吸收部件的设置板102。
主体101在前面具备：输出端子41a,41b，其用于与充电用输入端子4a,4b(图1)接触而输出充电电力；红外线发送部103，其向吸尘器1出射用于表示返回路的红外线；以及超声波接收部105，其用于接收从超声波测距传感器112(图3)发送的超声波。
另外，在设置板102的上表面设置有大致正方形的片状的红外线吸收部件115a,115b。在此，红外线吸收部件115a,115b使用市售的石墨片。
图9是表示进行充电单元40的控制的控制系统的框图。如该图所示，该控制系统具备控制部106、电力转换部107、红外线发送部103、连接部104、超声波接收部105和电源插座108。
控制部106具备包括CPU、ROM、RAM的微型计算机。连接部104具备检测电路，该检测电路在充电用输入端子4a,4b(图1,图2)接触输出端子41a,41b时，对此进行探测并通知控制部106。
电力转换部107将经由插座108从商用电源109输入的商用电力(AC100V,50/60Hz)转换为电池14(图7)的充电用电力(DC24V)和控制用电力(DC5V)。转换后的控制用电力供应到控制部106、红外线发送部103、连接部104和超声波接收部105。
另外，在充电用输入端子4a,4b接触输出端子41a,41b时，连接部104检测出该接触动作后通知控制部106，从而，电力转换部107将充电用电力经由连接部104输出到输出端子41a,41b。
另外，当超声波接收部105检测出从超声波测距传感器112(图3)发送的超声波时，控制部106接受超声波接收部105的输出而将红外线发送部103发送的红外线从连续光转换为脉冲状的断续光。
(6)吸尘器的返回动作
图10是表示吸尘器1向充电单元40的返回动作的说明图。
在图10中，充电单元40为向吸尘器1表示其返回路而从红外线发送部103(图8)将具有20°～30°的扩散角的红外线IR照射到箭头方向。
因此，在结束吸尘作业或者电池14的蓄电剩余量下降至容许值而判断为控制部54(图7)需要返回充电单元40的情况下，若如图10(a)所示，吸尘器1存在于红外线IR的照射区域，则红外线探测主传感器110会探测到红外线IR而暂且停止。然后，在原地自转，如该图(b)所示，检测出充电单元40所在的方向，将朝向变为该方向。
从而，如该图(c)所示，3个红外线探测副传感器111a～111c能够探测红外线IR，吸尘器1会沿着红外线IR所示的返回路行进。然后，当吸尘器1接近充电单元40而超声波接收部105(图8)接收到从超声波测距传感器112出射的超声波时，红外线IR从连续光转换为断续光(脉冲光)。
当红外线探测副传感器111a～111c探测到断续光时，控制部54确认吸尘器1是在沿着红外线IR所示的返回路准确行进。
然后，进一步前进，当超声波测距传感器112检测到接近充电单元40至规定距离时，吸尘器1暂且停止，自转180°，使充电用输入端子4a,4b(图1)面向充电单元40的输出端子41a,41b(图8)。
接着，虽然吸尘器1想要朝向充电单元40一边后退一边返回，但由于180°的自转使得红外线探测副传感器111a～111c处于无法接收红外线IR的位置，因此，这以后向充电单元40准确行进无法得到保证。
因此，在该实施方式中，如图8所示，在充电单元40的设置板102上设置红外线吸收部件115a,115b，从而，进行吸尘器1相对于充电单元40的准确定位。
图11是表示图10(d)中的充电单元40与吸尘器1的返回路的位置关系的放大顶视图。红外线吸收部件115a和115b相对于由红外线IR的发送方向表示的返回路对称而具有间隔A，且沿着地板F(图2)配置在设置板102上。
此外，红外线吸收部件115a和115b的间隔A与吸尘器1的地板探测传感器13a和13b的间隔B对应。另外，红外线吸收部件115a和115b使用石墨片。
图12表示吸尘器1从图11所示的位置进一步向充电单元40接近的状况。在图12(a)所示的情况下，地板探测传感器13a和13b分别与红外线吸收部件115a和115b重叠，由地板探测传感器13a,13b同时探测到红外线吸收部件115a和115b。
因此，控制部54判断为吸尘器1是在沿着红外线IR所示的返回路准确行进，使其原样后退。然后，当充电用输入端子4a,4b分别与输出端子41a,41b准确接触时，从输出端子41a,41b经由充电用输入端子4a,4b开始对电池14充电。控制部54在充电开始的同时使吸尘器1的后退动作停止，使充电动作原样继续。
在图12(b)所示的情况下，虽然红外线吸收部件115a已被地板探测传感器13a探测到，但与之相比，红外线吸收部件115b会被地板探测传感器13b较晚探测到。也就是说，两者的探测定时产生了偏差。
因此，控制部54判断为吸尘器1是在相对于由红外线IR表示的返回路斜向行进。因此，控制部54使吸尘器1暂且后退至图11的位置，算出探测定时的偏差(时间差)将吸尘器1的行进方向修正为图12(a)那样。
在图12(c)所示的情况下，即使是在红外线吸收部件115a被地板探测传感器13a探测到后，红外线吸收部件115b也完全不会被地板探测传感器13b探测到。
因此，控制部54判断为吸尘器1是与由红外线IR表示的返回路平行错开行进的。因此，使吸尘器1暂且前进，将其行进方向修正为图12(a)那样。
(实施方式2)
图13是该实施方式的与图11对应的图。也就是说，在该实施方式中，将实施方式1中设置在充电单元40的设置台102上的红外线吸收部件115a,115b置换为带状的红外线吸收部件115c,115d，其它构成与实施方式1相同。
在此，带状的红外线吸收部件115c,115d相对于红外线IR所示的返回路对称并空开规定间隔平行，且沿着地板F(图2)配置在设置板102上。
此外，红外线吸收部件115c,115d的间隔A与吸尘器1的地板探测传感器13a和13b的间隔B对应。另外，红外线吸收部件115c和115d也使用石墨片。
图14表示吸尘器1从图13所示的位置进一步向充电单元40接近的状况。在图14(a)所示的情况下，地板探测传感器13a和13b分别与红外线吸收部件115c和115d的前端重叠，由地板探测传感器13a和13b同时检测到红外线吸收部件115c和115d。
因此，控制部54判断为吸尘器1已开始沿着由红外线IR表示的返回路准确行进，进一步使其行进。但是，其后，当由于某些原因，如图14(b)所示，地板探测传感器13a,13b中的至少一方无法探测到红外线吸收部件115c,115d时，控制部54判断为吸尘器1的进路发生了异常。因此，使自走式电动吸尘器1暂且前进至图13的位置，将其行进方向修正为图14(a)那样。
(实施方式3)
图15是该实施方式的与图11对应的图。也就是说，在该实施方式中，将实施方式1中设置在充电单元40的设置台102上的红外线吸收部件115a,115b置换为1个带状的红外线吸收部件115e，其它构成与实施方式1相同。
在此，带状的红外线吸收部件115e与红外线IR所示的返回路正交，且沿着地板F(图2)配置在设置板102上。此外，红外线吸收部件115e也使用石墨片。
图16表示吸尘器1从图15所示的位置进一步向充电单元40接近的状况。在图16(a)所示的情况下，红外线吸收部件115e被地板探测传感器13a,13b同时检测到。
因此，控制部54判断为自走式电动吸尘器1是在沿着由红外线IR表示的返回路准确行进，进一步使其行进。在图16(b)所示的情况下，地板探测传感器13a和13b检测到红外线吸收部件115e的定时产生偏差。
因此，控制部54判断为吸尘器1是在相对于由红外线IR表示的返回路斜向行进。因此，控制部54使吸尘器1暂且后退至图15的位置，算出定时的偏差(时间差)将其行进方向修正为图16(a)那样。
(实施方式4)
图17是该实施方式的与图15对应的图。也就是说，在该实施方式中，对实施方式3中设置在充电单元40的设置代102上的带状的红外线吸收部件115e平行隔开规定间隔追加了带状的红外线吸收部件(石墨片)115f，其它构成与实施方式3相同。
图18表示吸尘器1从图17所示的位置进一步向充电单元40接近的状况。在图18(a)所示的情况下，最初的红外线吸收部件115e被地板探测传感器13a,13b同时检测到。
因此，控制部54判断为吸尘器1是在沿着由红外线IR表示的返回路准确行进，进一步使其后退。在图18(b)所示的情况下，接着是第2的红外线吸收部件115f被地板探测传感器13a,13b同时检测到。因此，控制部54判断为吸尘器1是在沿着由红外线IR表示的返回路准确行进，进一步使其后退。
此外，在图18(a)或者(b)中，在地板探测传感器13a,13b对红外线吸收部件115e或者115f的探测定时产生了偏差时，控制部54使吸尘器1后退至图17的位置，将其行进方向修正为图18(a)或者(b)那样。
这样，在任一实施方式中，吸尘器1均能够被红外线吸收部件诱导，高效且准确地返回充电单元40。
附图标记说明
1自走式电动吸尘器
2箱体
4a充电用输入端子
4b充电用输入端子
13a～13d地板探测传感器
14电池
40充电单元
41a输出端子
41b输出端子
62电源开关
63输入部
101主体
102设置板
103红外线发送部
104连接部
105超声波接收部
106控制部
107电力转换部
108插座
110红外线探测主传感器
111a～111c红外线探测副传感器
112超声波测距传感器
113传感模块
114红外线发光元件
115a～115f红外线吸收部件
116受光元件
F地板
IR红外线。

Claims (5)

1.一种自走式电动吸尘器的充电单元，
是对基于红外线反射型的地板探测传感器和红外线探测传感器的输出在地板上行走的自走式电动吸尘器的电池进行充电的单元，其特征在于，具备红外线发送部和红外线吸收部，上述红外线发送部出射用于表示返回路的红外线，上述红外线发送部和红外线吸收部设置为：上述吸尘器通过用上述红外线探测传感器探测红外线且用上述地板探测传感器探测上述红外线吸收部而能够返回充电单元。
2.根据权利要求1所述的自走式电动吸尘器的充电单元，
上述红外线吸收部包括沿着上述地板配置在上述返回路的附近的多个红外线吸收部件。
3.根据权利要求1所述的自走式电动吸尘器的充电单元，
上述红外线吸收部件包括与上述返回路平行且沿着上述地板配置的多个带状的红外线吸收部件。
4.根据权利要求1所述的自走式电动吸尘器的充电单元，
上述红外线吸收部包括与上述返回路正交且沿着上述地板配置的带状的红外线吸收部件。
5.一种自走式电动吸尘器的充电系统，其特征在于，
将红外线反射型的地板探测传感器设置于自走式电动吸尘器，将红外线吸收部设置于充电单元，自走式电动吸尘器一边利用地板探测传感器探测红外线吸收部一边返回充电单元进行充电。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110113978A (zh) * 2016-12-30 2019-08-09 Lg电子株式会社 包括充电站的机器人清洁器系统
CN109002043B (zh) * 2018-08-24 2021-06-15 湖南超能机器人技术有限公司 应用于机器人的红外对准信号数据处理方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017084069A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 株式会社マキタ 自走式集塵ロボット及び反射材、自走式集塵ロボットの走行制御方法
EP3166159B1 (fr) * 2015-11-09 2020-01-01 ETESIA (Société par actions simplifiée) Système de chargement électrique d'un engin autonome
FR3043501B1 (fr) * 2015-11-09 2017-12-15 Wolf Outils Systeme de chargement electrique d'un engin autonome
JP6571051B2 (ja) * 2016-07-14 2019-09-04 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 自律走行型掃除機システムおよび充電台
JP2018041253A (ja) * 2016-09-07 2018-03-15 シャープ株式会社 自走式掃除機
US10698411B1 (en) * 2016-12-13 2020-06-30 AI Incorporated Recharge station for mobile robot
KR101897730B1 (ko) * 2016-12-30 2018-09-12 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 충전 스테이션
AU2018204467A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-17 Bissell Inc. Supply and/or disposal system for autonomous floor cleaner
CN107171407A (zh) * 2017-07-13 2017-09-15 广东小天才科技有限公司 一种充电底座
JP2020010982A (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 自走式掃除機
CN211933894U (zh) 2018-08-01 2020-11-17 尚科宁家运营有限公司 机器人真空清洁器
JP7113352B2 (ja) * 2018-10-25 2022-08-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 移動体保持装置及び制御プログラム
JP7218265B2 (ja) * 2019-09-27 2023-02-06 株式会社やまびこ 自動走行式のロボット作業機
CN111276849B (zh) * 2020-03-15 2021-03-02 肖宏丽 一种具有防护功能的机器人用充电装置
KR20220003780A (ko) * 2020-07-02 2022-01-11 엘지전자 주식회사 로봇 청소기용 충전장치 및 이를 이용한 로봇 청소기의 제어 방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002062194A1 (en) * 2001-02-07 2002-08-15 Zucchetti Centro Sistemi S.P.A. Automatic floor cleaning device
JP2004136144A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動掃除機および自動掃除システム
CN2868164Y (zh) * 2005-09-22 2007-02-14 浙江大学 自动吸尘器的充电装置
JP2009038880A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Panasonic Corp 自律走行装置およびプログラム
CN201378281Y (zh) * 2009-01-16 2010-01-06 泰怡凯电器(苏州)有限公司 机器人制约系统
CN101648377A (zh) * 2008-08-11 2010-02-17 悠进机器人股份公司 自动充电式自律移动机器人装置及其自动充电方法
CN102262407A (zh) * 2010-05-31 2011-11-30 恩斯迈电子(深圳)有限公司 引导装置及操作系统
JP4909930B2 (ja) * 2008-03-28 2012-04-04 日立アプライアンス株式会社 自走式掃除システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100492590B1 (ko) * 2003-03-14 2005-06-03 엘지전자 주식회사 로봇의 자동충전 시스템 및 복귀방법
US7332890B2 (en) * 2004-01-21 2008-02-19 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
JP2006034432A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Funai Electric Co Ltd 自走式クリーナユニット
JP2006268497A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Funai Electric Co Ltd 充電式走行システム
KR100766439B1 (ko) * 2006-03-29 2007-10-12 엘지전자 주식회사 이동로봇의 충전대 복귀 시스템
TWI330305B (en) * 2006-12-28 2010-09-11 Ind Tech Res Inst Method for routing a robotic apparatus to a service station and robotic apparatus service system using thereof
TWI387862B (zh) * 2009-11-27 2013-03-01 Micro Star Int Co Ltd 移動裝置及其控制方法
JP2013146302A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Sharp Corp 自走式電子機器
CN103259302A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 恩斯迈电子(深圳)有限公司 充电站与充电系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002062194A1 (en) * 2001-02-07 2002-08-15 Zucchetti Centro Sistemi S.P.A. Automatic floor cleaning device
JP2004136144A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動掃除機および自動掃除システム
CN2868164Y (zh) * 2005-09-22 2007-02-14 浙江大学 自动吸尘器的充电装置
JP2009038880A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Panasonic Corp 自律走行装置およびプログラム
JP4909930B2 (ja) * 2008-03-28 2012-04-04 日立アプライアンス株式会社 自走式掃除システム
CN101648377A (zh) * 2008-08-11 2010-02-17 悠进机器人股份公司 自动充电式自律移动机器人装置及其自动充电方法
CN201378281Y (zh) * 2009-01-16 2010-01-06 泰怡凯电器(苏州)有限公司 机器人制约系统
CN102262407A (zh) * 2010-05-31 2011-11-30 恩斯迈电子(深圳)有限公司 引导装置及操作系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110113978A (zh) * 2016-12-30 2019-08-09 Lg电子株式会社 包括充电站的机器人清洁器系统
CN109002043B (zh) * 2018-08-24 2021-06-15 湖南超能机器人技术有限公司 应用于机器人的红外对准信号数据处理方法

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Publication number Publication date
JP2015150275A (ja) 2015-08-24
WO2015122040A1 (ja) 2015-08-20
US10199840B2 (en) 2019-02-05
US20160352112A1 (en) 2016-12-01
CN105491933B (zh) 2017-12-22
JP6271284B2 (ja) 2018-01-31

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