CN106233218B - 自律行驶体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动吸尘器，能够通过简单的构成在较大范围内对与缓冲器(15)接触的障碍物进行检测。连杆机构(16、16)将缓冲器(15)相对于壳体主体(14)以能够沿水平方向相对地移动的方式连接。螺旋弹簧(55)对缓冲器(15)朝相对于壳体主体(14)分离的方向施力。障碍物传感器(74、74)在与缓冲器(15)对置的位置分别配置于壳体主体(14)。障碍物传感器(74、74)对缓冲器(15)由于与障碍物的接触而朝与螺旋弹簧(55)的施力方向相反的方向和与该方向交叉的方向中的至少任一个方向的移动进行检测，由此对障碍物进行检测。控制部基于障碍物传感器(74)对障碍物的检测来对驱动轮的驱动进行控制，由此使主体壳体自律行驶。

Description

自律行驶体
技术领域
本发明的实施方式涉及一种自律行驶体，具备具有可动的缓冲器的主 体壳体。
背景技术
以往，已知有在被吸尘面上一边自律行驶一边进行吸尘的、所谓自律 行驶型的电动吸尘器(吸尘机器人)。这样的电动吸尘器被进行行驶控制，以 使成为主体壳体的外部轮廓的一部分的缓冲器与障碍物接触(碰撞)而移动 来使微动开关动作，由此检测障碍物，并回避该检测到的障碍物。
在该构成的情况下，缓冲器被主体壳体的主体部即壳体主体引导为能 够沿前后方向移动，因此虽然能够对从前方接触的障碍物进行检测，但是 为了对例如从侧方、斜前方等接触的障碍物进行检测，还需要另外的构成 等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-40596号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于，提供一种自律行驶体，能够通过简单的构 成在较广的范围内检测与缓冲器接触的障碍物。
用于解决课题的手段
实施方式的自律行驶体具备主体壳体、驱动轮、连杆机构、缓冲器施 力体、成对的障碍物检测部、以及控制部。主体壳体具备主体部以及配置 于该主体部的外缘部的缓冲器。驱动轮能够使主体壳体行驶。连杆机构将 缓冲器相对于主体部连接为能够沿水平方向相对地移动。缓冲器施力体对 缓冲器朝相对于主体部分离的方向施力。成对的障碍物检测部在与缓冲器 对置的位置分别配置于主体部。此外，该成对的障碍物检测部为，通过对 缓冲器由于与障碍物接触而朝与缓冲器施力体的施力方向相反的方向和与 该方向交叉的方向中的至少任一个方向的移动进行检测，由此对障碍物进 行检测。控制部基于障碍物检测部对障碍物的检测对驱动轮的驱动进行控 制，由此使主体壳体自律行驶。
根据上述构成，通过连杆机构将缓冲器相对于主体部连接为能够沿水 平方向相对地移动，并且对缓冲器朝相对于主体部分离的方向施力，通过 对缓冲器由于与障碍物接触而朝与缓冲器施力体的施力方向相反的方向和 与该方向交叉的方向中的至少任一个方向的移动进行检测，由此对障碍物 进行检测，因此能够通过简单的构成在较大范围内对与缓冲器接触的障碍 物进行检测。
附图说明
图1是示意性地表示一个实施方式的自律行驶体的缓冲器处于通常位 置的状态的一部分的平面图。
图2是示意性地表示同上的自律行驶体的障碍物从前方与缓冲器接触 的状态的一部分的平面图。
图3是示意性地表示同上的自律行驶体的障碍物从侧方与缓冲器接触 的状态的一部分的平面图。
图4是按照(a)(b)的顺序示意性地表示同上的自律行驶体的障碍物从正 面斜方向与缓冲器接触的状态的一部分的平面图。
图5是示意性地表示同上的自律行驶体的一部分的平面图，(a)表示缓冲 器在第1移动范围移动的状态，(b)表示缓冲器在第2移动范围移动的状态。
图6是从下方表示同上的自律行驶体的缓冲器的立体图。
图7是从下方表示同上的自律行驶体的障碍物检测部的立体图。
图8是表示同上的自律行驶体的内部构造的框图。
图9是从下方表示同上的自律行驶体的平面图。
图10是同上的自律行驶体的立体图。
具体实施方式
以下，参照图1至图10对一个实施方式的构成进行说明。
在图9以及图10中，11表示自律行驶体即电动吸尘器，在本实施方式中， 作为该电动吸尘器11，以一边在被吸尘面(地面)上自律行驶(自走)一边对被 吸尘面进行吸尘的所谓自走式的机器人吸尘器为例，在以下对该电动吸尘 器11进行说明。
该电动吸尘器11具备中空状的主体壳体12，该主体壳体12为，作为主 体部的壳体主体14、与配置于该壳体主体14的外缘部且构成主体壳体12的 外部轮廓(外周面)的一部分的缓冲部件即缓冲器15，经由成对(一对)的连杆 机构16、16可动地连接，该主体壳体12作为整体构成为扁平的圆柱状(圆盘 状)等。而且，在主体壳体12中，电动送风机21收纳于壳体主体14，并且与 该电动送风机21的吸入侧连通的集尘部22例如位于后部且设置为能够拆 装。此外，在该主体壳体12中，例如分别设置有多个(一对)作为驱动部的驱 动轮23、多个从动轮24、多个作为距离检测单元(距离检测部)的测距传感器 25、一对作为清扫部的回转清扫部即侧刷26、26、由电路基板等构成的控 制部(控制单元)27、用于与外部装置进行无线通信的通信部28、以及构成电 源部的电池即二次电池29。另外，在以下，将沿着电动吸尘器11(主体壳体 12)的行驶方向的方向设为前后方向(图9等所示的箭头FR、RR方向)，将与 该前后方向交叉(正交)的左右方向(两侧方向)设为宽度方向，并且以将电动 吸尘器11载放在平坦的被吸尘面上的状态作为基准来进行说明。此外，在 图5以及图7中虽然仅表示出电动吸尘器11的一侧(右侧)，但是电动吸尘器11 在宽度方向上形成为大致线对称，因此省略另一侧(左侧)的图示。
壳体主体14大体上为，外表面例如通过由硬质的合成树脂等形成的装 饰板即上表面31、装饰板即下表面32以及作为主体部外侧面(壳体主体外侧 面)的装饰板即后部外周面33覆盖，并且在由这些上表面31、下表面32以及 后部外周面33包围的内部，构成有由多个壳体形成的构造部34。而且，该 壳体主体14的从两侧遍及到前侧的部分，成为供缓冲器15嵌合的圆弧状的 开口部35。
上表面31构成主体壳体12的上表面，为在俯视时为圆形状的平板状， 沿着水平方向。在该上表面31的后部设置有在拆装集尘部22时进行开闭的 集尘部盖部37。
下表面32构成主体壳体12的下表面，为在俯视时为圆形状的平板状， 沿着水平方向。在该下表面32分别开口有将来自电动送风机21的排气排出 的多个排气口41、以及与集尘部22连通的集尘口即吸入口42，并且在该吸 入口42的两侧靠前方的位置配置有驱动轮23、23。在该吸入口42中能够旋 转地安装有作为旋转清扫体的旋转刷43。在该旋转刷43的外周面配置有毛 刷、刮片等清扫部件43a，通过作为旋转驱动单元(旋转驱动部)的刷马达44(图8)而旋转，这些清扫部件43a与被吸尘面反复接触，由此将被吸尘面的 尘埃抓起。
后部外周面33构成壳体主体14的从两侧遍及到后侧的部分、即主体壳 体12的大致后半部分的外周面(外部轮廓)，形成为沿着铅垂上下方向具有轴 向且被设定为规定的直径尺寸的半圆弧状的圆筒面状，该后部外周面33与 上表面31以及下表面32连续地配置。
构造部34是基本上不朝主体壳体12的外部露出而收纳于该主体壳体12 的内部的部分。在该构造部34的前端部分别形成有：成为连杆机构16、16 的一部分的作为主体部侧轴支承部的圆筒状(凸台状)的轴支承部51、51；以 及位于这些轴支承部51、51之间的施力承接部52。此外，在该构造部34分 别形成有沿着主体壳体12(壳体主体14)的径向引导各侧刷26的引导部53。
轴支承部51、51分离地配置在相对于构造部34(主体壳体12(壳体主体 14))的宽度方向的中心线L相互大致线对称的位置，且从与构造部34的上表 面31的下部对置的上部朝向铅垂上方突出设置。
施力承接部52是对作为缓冲器施力单元(缓冲器施力体)的螺旋弹簧55 的后端部进行承接而保持的部分，该螺旋弹簧55在连杆机构16、16之间的 位置沿着相对于壳体主体14前进的方向(从壳体主体14分离的方向)朝向前 方对缓冲器15进行施力而使缓冲器15向通常位置返回，该施力承接部52位 于与构造部34(主体壳体12(壳体主体14))的宽度方向的中心线L重叠的位 置、即构造部34(主体壳体12(壳体主体14))的宽度方向的中央部。
各引导部53将侧刷26、26引导为，相对于主体壳体12能够向突出的方 向以及其相反方向往复移动，并且，各引导部53成为相对于主体壳体12最 大程度地突出的状态下的侧刷26、26的止挡件，例如形成在构造部34(主体 壳体12(壳体主体14))的宽度方向的两侧，在本实施方式中形成在比主体壳 体12的前后方向的中心部靠斜前方的两侧(主体壳体12的前方左右45°方向) 的位置。另外，在以下，将侧刷26从主体壳体12的外部轮廓突出的方向称 为突出方向，将其相反方向称为退避方向。
另一方面，如图1至图6、图9以及图10等所示，缓冲器15弹性地缓和与 障碍物W等接触(碰撞)时的冲击，例如由具有刚性的合成树脂(刚体)形成， 具备：缓冲器主体61，构成主体壳体12的从两侧遍及到前侧的部分、即主 体壳体12的大致前半部分的外周面(外部轮廓)，弯曲成圆筒面状；板状的延 伸设置部62，从该缓冲器主体61的上端部朝向后方延伸设置；缓冲器侧轴 支承部63、63，突出设置于缓冲器主体61且成为连杆机构16、16的一部分；缓冲器侧施力承接部64，在这些缓冲器侧轴支承部63、63之间设置于缓冲 器主体61；以及设置于缓冲器主体61的侧杆65。而且，该缓冲器15与壳体 主体14的开口部35嵌合，能够沿着壳体主体14的径向往复移动。
缓冲器主体61成为沿着铅垂上下方向具有轴向且沿着与后部外周面33 为相同直径的圆弧的半圆弧状，在障碍物W等未与缓冲器15接触(未施加负 载)的通常位置与后部外周面33一起形成大致一个圆筒面(在俯视时为大致 一个圆)。因而，通过后部外周面33和缓冲器主体61构成主体壳体12的外周 面。此外，该缓冲器主体61相对于壳体主体14的从两侧遍及到前侧的外缘 部隔开规定的间隙而在径向上分离，该间隙成为缓冲器15能够往复移动的 最大行程。并且，在该缓冲器主体61上，在与构造部34的各引导部53对应 的位置，沿着径向凹陷设置有供侧刷26、26嵌合的作为清扫部嵌合部的刷 嵌合部68、68，并且设置有抵接部69、69，该抵接部69、69位于这些刷嵌 合部68各自的内部，且能够与各侧刷26抵接。而且，在该缓冲器主体61上， 在与壳体主体14对置的内表面上突出设置有作为按压部的突起部70、70。
通过相对于包含成为缓冲器主体61(缓冲器15)的外部轮廓的外周面在 内的假想的圆弧面即包络面朝向内周侧凹陷，由此分别形成各刷嵌合部68。
各抵接部69为，在各侧刷26相对于主体壳体12朝退避方向移动了规定 量以上的状态下与各侧刷26抵接，由此使各侧刷26与缓冲器15连动而往复 移动。
各突起部70分别具有倾斜平面状的抵接面73，在缓冲器15的通常位置 该抵接面73与配置于壳体主体14(构造部34)的障碍物检测单元(障碍物检测 部)即障碍物传感器74分别常时抵接，使各障碍物传感器74动作。此外，各 突起部70在各刷嵌合部68的附近、相对于各刷嵌合部68配置于中心线L侧的 位置。
各抵接面73以越从中心线L分离、朝缓冲器主体61的中心轴侧(后侧)突 出的突出量越变大的方式从缓冲器主体61的内表面突出。即，各抵接面73 的面方向具有沿着前后方向的矢量成分以及沿着左右方向的矢量成分。换 言之，各抵接面73沿着与前后方向以及左右方向分别交叉的方向成为倾斜 状。因此，抵接面73、73从上方观察呈八字状倾斜。此外，各抵接面73使 面朝向中心线L侧而配置。
如图1至图5以及图7所示，障碍物传感器74、74为，通过缓冲器15以及 侧刷26、26由于与障碍物W接触而朝退避方向的移动，而与突起部70(抵接 面73)或者缓冲器主体61的内表面抵接，由此对该移动进行检测，并通过该 移动的检测来对障碍物W进行检测。这些障碍物传感器74、74，例如在构 造部34的下部、且在中心线L的两侧分别大致线对称地配置在该中心线L的 附近，并在壳体主体14的下侧位于与下表面32(图9)对置并且与缓冲器15的内表面对置的位置。这些障碍物传感器74、74位于比主体壳体12的下表面 32靠上方的位置，且收纳于主体壳体12的内部。此外，各障碍物传感器74 分别具备：与缓冲器15侧接触且能够转动的触头77；对各触头77的转动进 行检测的检测单元主体部(检测部主体部)即传感器部78；以及对各触头77 向朝向缓冲器15转动的方向施力的作为触头施力单元(触头施力体)的触头 弹簧79。
各触头77一体地具备形成为大致扇形状的触头主体81、以及形成为与 该触头主体81同轴的大致扇形状的接触部82。而且，各触头77在触头主体 81以及接触部82的扇形的中心位置轴支承于壳体主体14的外缘部附近的位 置，各触头77的中心线L侧能够沿着前后方向转动。
触头主体81是位于比壳体主体14的外缘部更靠内侧(与缓冲器15相反 (与缓冲器主体61相反)侧)的位置的部分。该触头主体81的外周面成为使面 朝向中心线L侧的圆弧状的传感面84。该传感面84位于沿着前后方向的位 置，在后端部的位置形成有切口部85。另外，该传感面84优选例如涂装为 黑色，以便难以反射光。
接触部82为与触头主体81相比直径尺寸更小的扇形状，位于向触头主 体81的前侧突出且比壳体主体14的外缘部更朝外侧(缓冲器15(缓冲器主体 61)侧)突出的位置，并与缓冲器15(缓冲器主体61)对置。在该接触部82的前 部形成有作用面87，在缓冲器15的通常位置、该作用面87与缓冲器15的抵 接面73常时抵接。该作用面87是成为接触部82的前缘部的部分，沿着触头 77的转动(转动轴)的切线方向朝前方且朝中心线L侧延伸，在缓冲器15处于 通常位置的状态下与抵接面73大致平行。因而，各作用面87的面方向具有 沿着前后方向的矢量成分以及沿着左右方向的矢量成分。换言之，各作用 面87沿着与前后方向以及左右方向分别交叉的方向成为倾斜状。此外，各 作用面87将面朝向与中心线L相反侧即宽度方向外侧而配置。即，各作用面 87在各触头77中位于与传感面84相反侧的位置。
各传感器部78例如是非接触型的光电断续器等，发光部78a与受光部 78b夹着各触头77的触头主体81的传感面84而相互对置地配置于壳体主体 14。而且，在缓冲器15处于通常位置的状态下，切口部85位于该发光部78a 与受光部78b之间，通过触头77的转动而传感面84夹在发光部78a与受光部 78b之间。
各触头弹簧79的一端部保持于各触头77(触头主体81)，另一端部保持于 设置于壳体主体14的作为施力单元承接部(施力体承接部)的弹簧承接部89。 该弹簧承接部89具有在缓冲器15处于通常位置的状态下与触头主体81抵 接、由此对触头77朝缓冲器15侧即前方(前进方向)转动的转动范围进行限制 的转动限制部的功能。
延伸设置部62形成为平板状，通过相对于开口部35插入而与上表面31 的下部紧贴，由此堵塞缓冲器主体61与壳体主体14的外缘部之间的间隙的 上表面。即，通过缓冲器15进行往复移动，由此该延伸设置部62沿着上表 面31的下部滑动接触。
缓冲器侧轴支承部63、63为，分离地配置在相对于缓冲器15(主体壳体 12)的宽度方向的中心线L相互大致线对称的位置，从缓冲器主体61的下部 朝向铅垂上方突出设置，上方被延伸设置部62覆盖。而且，这些缓冲器侧 轴支承部63、63与构造部34的轴支承部51、51相互连结。
缓冲器侧施力承接部64是承接并保持螺旋弹簧55的前端部的部分，位 于与缓冲器主体61(主体壳体12(缓冲器15))的宽度方向的中心线L重叠的位 置、即缓冲器主体61(主体壳体12(缓冲器15))的宽度方向的中央部。因而， 在缓冲器15处于通常位置的状态下，螺旋弹簧55以中心线L为中心轴而沿着 前后方向保持为直线状。
各侧杆65为，相对于障碍物W从侧方的接触(碰撞)而支承缓冲器15，如 图1至图3以及图6所示，分别配置于缓冲器主体61的两端部(两侧部)的与壳 体主体14对置的内表面。这些侧杆65分别具备：能够转动地轴支承于缓冲 器主体61的杆主体91；以及对该杆主体91朝突出方向施力的作为杆施力单 元(杆施力体)的螺旋弹簧92。
杆主体91的前侧轴支承于缓冲器主体61，并能够沿着左右方向转动。 该杆主体91的顶端部形成为半圆柱状，以便与在壳体主体14的两侧部凹陷 设置为截面圆弧状的承接部93嵌合，通过朝该承接部93的嵌合，由此相对 于壳体主体14在前后方向上限制缓冲器15的位置。此外，在缓冲器15处于 通常位置的状态下，杆主体91与设置于缓冲器主体61的止挡部94接触，由 此朝从缓冲器主体61突出的方向的转动被限制。
各连杆机构16由上述轴支承部51、上述缓冲器侧轴支承部63、以及连 结这些轴支承部51与缓冲器侧轴支承部63的连结体95构成，将缓冲器15相 对于壳体主体14以能够沿水平方向相对地移动的方式连接。
连结体95的前端部以能够沿周方向转动的方式轴支承于缓冲器侧轴支 承部63，并且在连结体95的后端侧形成有长孔96，轴支承部51以能够沿周 方向转动且能够滑动的方式插通于该长孔96。而且，各连结体95相对于缓 冲器侧轴支承部63(缓冲器15)转动，轴支承部51沿着长孔96滑动并且在该长 孔96内转动，由此缓冲器15相对于壳体主体14沿着水平方向移动自如。即， 通过壳体主体14、缓冲器15以及连结体95、95构成连杆装置。
而且，通过各连杆机构16、螺旋弹簧55以及各侧杆65，以缓冲器15与 壳体主体14的中心线L大致一致的方式定心，缓冲器15被常时朝维持在通常 位置的方向施力。
电动送风机21例如在驱动轮23、23之间的位置收纳于主体壳体12。该 电动送风机21的吸入侧与集尘部22气密地连接。
集尘部22将通过电动送风机21的驱动而从吸入口42吸入的尘埃存积在 内部，在本实施方式中成为能够相对于主体壳体12拆装的集尘箱。
驱动轮23、23为能够使主体壳体12在被吸尘面上行驶(自律行驶)的、即 行驶用的驱动轮，形成为沿着水平方向(宽度方向)具有旋转轴的圆盘状，在 宽度方向上相互分离地配置在主体壳体12下部的前后方向的中心附近的位 置。而且，这些驱动轮23、23经由作为驱动单元(驱动部)的马达98、98(图 8)旋转驱动。
这些马达98、98经由未图示的作为驱动传递单元(驱动传递部)的齿轮箱 与这些驱动轮23、23分别连接，能够使驱动轮23、23独立地驱动。而且， 这些马达98、98与驱动轮23、23以及各齿轮箱一起，由未图示的悬架单元(悬 架部((悬架))朝从主体壳体12的下表面32向下方突出的方向一体地施力，通 过该施力来确保驱动轮23、23相对于被吸尘面的抓紧力。
从动轮24(图9)为，在主体壳体12的下表面32，以适当旋转自如的方式 配置于能够与驱动轮23、23一起平衡良好地支承电动吸尘器11的重量的位 置。尤其是，主体壳体12的下表面32的宽度方向的大致中央部且前部的位 置的从动轮24，成为以能够相对于被吸尘面平行地回转的方式安装于下表 面32的回转轮99。
测距传感器25例如是超声波传感器或者红外线传感器等非接触型的传 感器，例如配置于主体壳体12的壳体主体14的后部外周面33以及缓冲器 15(缓冲器主体61)，能够分别检测主体壳体12外侧有无障碍物(壁部)W等、 以及它们与主体壳体12之间的距离等。
侧刷26、26对位于吸入口42无法到达的该吸入口42的两侧、尤其是墙 边等比主体壳体12的外部轮廓(外周面)更靠外侧或者驱动轮23、23前方的位 置的尘埃进行收集而吸尘，配置于缓冲器15的刷嵌合部68、68的位置、即 配置于主体壳体12的宽度方向的两侧，在本实施方式中配置于比主体壳体 12的前后方向的中心部更靠斜前方的两侧(主体壳体12的前方左右45°方向) 的位置。这些侧刷26、26为，在未由于与障碍物W的接触等而施加负载的 通常位置，顶端侧比主体壳体12(缓冲器15)的外部轮廓更朝外侧突出，基端 侧位于比主体壳体12(缓冲器15)的外部轮廓更靠内侧的位置。而且，这些侧 刷26、26分别具备：相对于主体壳体12的外部轮廓能够沿着该主体壳体12 的径向呈放射状地前进的作为清扫部主体的刷主体101；对该刷主体101朝 从主体壳体12的外部轮廓(外周面)突出的方向施力的作为清扫部施力单元 (清扫部施力体)的刷施力弹簧102；能够旋转地配置于刷主体101的与被吸尘 面对置的下部的毛刷等清扫体103；以及使该清扫体103旋转的作为回转驱 动单元(回转驱动部)的回转马达104。
刷主体101的顶端侧例如形成为沿着圆弧的形状、在本实施方式中形成 为椭圆形状。该刷主体101(侧刷26)通过与障碍物W等的接触，由此在规定 的移动范围内克服刷施力弹簧102的施力而朝主体壳体12侧沿退避方向移 动。而且，在该刷主体101(侧刷26)的移动范围内设定有：从相对于主体壳 体12的外部轮廓(外周面)即缓冲器15的缓冲器主体61的外周面朝外侧突出 的位置、到相对于缓冲器15的缓冲器主体61的外周面成为大致齐平面的位 置之间，即能够不与缓冲器15连动地往复移动的第1移动范围；以及能够保 持相对于该缓冲器15的缓冲器主体61的外周面成为大致齐平面的状态、与 缓冲器15一体地连动而往复移动的第2移动范围。即，在该刷主体101的内 部形成有两端能够与缓冲器15的抵接部69、69抵接的圆弧状的清扫部抵接 部即刷抵接部106，在第1移动范围内，刷抵接部106相对于抵接部69、69分 离，在刷主体101(侧刷26)移动至第1移动范围与第2移动范围的边界位置的 状态下，刷抵接部106与抵接部69、69抵接，而与缓冲器15一体地往复移动。 在本实施方式中，第1移动范围被设定得比第2移动范围大，第1移动范围例 如为10mm行程，第2移动范围为5mm行程。
刷施力弹簧102例如是螺旋弹簧，一端侧保持于回转马达104，另一端 侧保持于设置在壳体主体14上的作为清扫部施力单元承接部(清扫部施力 体承接部)的弹簧承接部108，沿着主体壳体12的径向呈直线状地对刷主体 101施力。
回转马达104被一体地安装于刷主体101的基端侧，构成为使清扫体103 相对于被吸尘面平行地旋转即回转。在本实施方式中，回转马达104、104 使清扫体103、103相互朝相反方向回转，以便将主体壳体12的两侧方的尘 埃朝主体壳体12的宽度方向的中央侧收集。即，位于左侧的侧刷26的回转 马达104使清扫体103顺时针(朝右)回转，位于右侧的侧刷26的回转马达104 使清扫体103逆时针(朝左)回转。
而且，控制部27例如具备计时器等计时单元(计时部)、存储器等存储单 元(存储部)以及微型计算机等控制部主体，与电动送风机21、测距传感器25、 通信部28、刷马达44、障碍物传感器74、74、马达98、98以及回转马达104、 104等电连接，能够根据测距传感器25以及障碍物传感器74、74的检测结果， 经由马达98、98对驱动轮23、23的驱动进行控制，使主体壳体12(电动吸尘 器11)以回避障碍物W的方式自律行驶，并且对电动送风机21、刷马达44以 及回转马达104、104等的驱动进行控制，使电动吸尘器11进行吸尘。
通信部28配置于缓冲器15的延伸设置部62的宽度方向的中央部，与缓 冲器15一体地往复移动。因而，在壳体主体14的上表面31的前端部的宽度 方向的中央部，切口形成有用于避免与通信部28之间的干涉的圆弧状的切 口凹部109。
二次电池29(图8)朝控制部27、电动送风机21、测距传感器25、通信部 28、刷马达44、马达98、98以及回转马达104、104等供电。该二次电池29 例如配置于回转轮后方的驱动轮23、23之间的位置。而且，该二次电池29 与位于主体壳体12的下表面32的充电端子电连接，例如通过使充电端子与 设置于室内(房间)的规定位置等的规定的未图示的充电台连接，由此能够进 行充电。
接着，对上述一个实施方式的动作进行说明。
当将电动吸尘器11载放到被吸尘面上时，驱动轮23、23与被吸尘面接 触，通过电动吸尘器11的自重而驱动轮23、23克服悬架单元(悬架部)的施力， 与各齿轮箱一起朝主体壳体12内进入至从动轮24(回转轮99)与被吸尘面接 触的位置，并在吸入口42与被吸尘面之间形成规定的间隙。而且，例如当 成为预先设定于控制部27的规定时刻等时，该电动吸尘器11使电动送风机 21驱动，例如从充电台起开始进行吸尘。另外，吸尘的开始位置能够设定 于电动吸尘器11的行驶开始位置或者房间的出入口等任意场所。
该电动吸尘器11为，控制部27使电动送风机21驱动，并且马达98、98 经由测距传感器25、各障碍物传感器74检测与障碍物W等之间的距离、与 障碍物W的接触，由此监视电动吸尘器11的位置、行驶状态，并与这些传 感器25、74的检测相对应，一边回避障碍物W一边在被吸尘面上行驶，根 据需要使侧刷26、26以及旋转刷43动作来对被吸尘面进行吸尘。
例如，在缓冲器15处于图1所示的通常位置的状态下，在障碍物传感器 74、74中，切口部85分别位于发光部78a与受光部78b之间，能够通过受光 部78b接受来自发光部78a的发光。
另一方面，如图2所示，在障碍物W与缓冲器15的前部接触的情况下， 缓冲器15克服螺旋弹簧55的施力而相对于壳体主体14朝后方、即相对于螺 旋弹簧55的施力方向朝相反方向相对地移动。此时，壳体主体14的轴支承 部51在连杆机构16的连结体95的长孔96中相对地滑动，并且侧杆65的杆主 体91克服螺旋弹簧92的施力而朝外侧转动。而且，各突起部70与缓冲器15 朝后方的移动一体地朝后方移动，由此这些突起部70的抵接面73分别将各 障碍物传感器74的触头77的作用面87向后方按压，各触头77克服各触头弹 簧79的施力而分别朝后方转动。即，缓冲器15朝后方的移动被转换成各触 头77朝后方的转动动作。而且，在各障碍物传感器74中，当各触头77朝后 方转动时，传感面84移动至各传感器部78的发光部78a与受光部78b之间， 该传感面84遮断来自发光部78a的发光被受光部78b接受。因而，根据来自 该受光部78b的输出对通过受光部78b不接受光这一情况进行检测，由此通过各传感器部78对触头77的转动、即缓冲器15朝后方的移动进行检测，对 障碍物W对于缓冲器15的接触、换言之对障碍物W的存在进行间接检测。
同样，例如，如图3所示，在障碍物W与缓冲器15的一侧部(右侧部)接 触的情况下，缓冲器15克服螺旋弹簧92的施力而相对于壳体主体14朝另一 侧方(左侧方)、即朝相对于螺旋弹簧55的施力方向交叉(正交)的方向移动。 此时，连杆机构16的连结体95为，相对于壳体主体14的轴支承部51插通于 长孔96的后部，由缓冲器侧轴支承部63轴支承的前部朝另一侧方(左侧方) 偏移，因此保持相互平行的状态而倾斜状地转动，并且位于障碍物W侧即 一侧部(右侧部)的侧杆65的杆主体91克服螺旋弹簧92的施力朝外侧转动。而 且，当突起部70与缓冲器15朝另一侧方的移动一体地朝另一侧方移动时， 由于该突起部70的抵接面73以及触头77的作用面87为相对于前后方向以及 左右方向分别倾斜的形状，因此在位于障碍物W侧即一侧(右侧)的障碍物传 感器74中，当该抵接面73朝侧方按压触头77的作用面87时，该按压通过作 用面87的倾斜而转换成朝后方的按压力，而触头77被朝后方按压，触头77 克服触头弹簧79的施力而朝后方转动，在位于与障碍物W侧相反侧即另一 侧(左侧)的障碍物传感器74中，抵接面73未按压触头77的作用面87，触头77 不转动。即，仅在位于障碍物W侧(右侧)的障碍物传感器74中，缓冲器15 朝侧方的移动被转换成触头77朝后方的转动动作。结果，在位于障碍物W 侧(右侧)的障碍物传感器74的传感器部78中，通过移动至发光部78a与受光 部78b之间的传感面84遮断来自发光部78a的发光被受光部78b接受，因此与 上述同样地根据来自该受光部78b的输出对通过受光部78b不接受光这一情 况进行检测，由此对触头77的转动、即缓冲器15朝侧方的移动进行检测， 对障碍物W对于缓冲器15的接触进行间接地检测。
并且，在障碍物W与缓冲器15的前部侧方接触的情况下，成为将上述 图2以及图3所示的动作进行合成的动作，即缓冲器15相对于壳体主体14朝 后方倾斜状地移动，位于障碍物W侧的障碍物传感器74的触头77的作用面 87被缓冲器15的突起部70的抵接面73按压，并且位于与障碍物W相反侧的 障碍物传感器74的触头77的作用面87从突起部70的抵接面73分离而被缓冲 器15的内表面按压，同样地对这些触头77的转动、即缓冲器15的移动进行检测，对障碍物W对于缓冲器15的接触进行间接检测。
即，如上述图2、图3、图4(a)以及图4(b)所示，障碍物传感器74为，与 缓冲器15接触的障碍物W的方向越是从前部朝侧部移动，则位于障碍物W 侧的障碍物传感器74的检测越早于其相反侧的障碍物传感器74的检测，在 障碍物W与缓冲器15的侧部接触时，仅通过位于障碍物W侧的障碍物传感 器74进行检测，在相反侧的障碍物传感器74中未检测到。因而，障碍物传 感器74、74能够基于各自有无检测到以及各自的检测定时(检测的时间差)对障碍物W的方向进行检测。
另外，与障碍物W接触的缓冲器15通过螺旋弹簧55的施力而保持与障 碍物W接触的状态，并在电动吸尘器11(主体壳体12)移动至不与障碍物W接 触的位置时，该缓冲器15返回到原来的通常位置。
此外，在障碍物W与比缓冲器15(主体壳体12)的外部轮廓、即缓冲器15 的缓冲器主体61的外表面朝外侧突出的各侧刷26接触的情况下，如图5所 示，各侧刷26克服刷施力弹簧102的施力而沿着引导部53朝主体壳体12的中 心侧(退避方向)向刷嵌合部68内移动。此时，各侧刷26在第1移动范围内、 即从比缓冲器15(主体壳体12)的外部轮廓更靠外侧到该外部轮廓的包络面 与各侧刷26的顶端侧成为大致齐平面的位置之间，相对于缓冲器15独立(不 连动)地往复移动(图5(a))。另外，各侧刷26的顶端侧沿着圆弧而形成，由此 例如即便在当电动吸尘器11(主体壳体12)的回转时等沿着回转的切线方向 (主体壳体12的切线方向)与障碍物W接触的情况下，由于接触而施加的外力 也被朝退避方向转换，能够朝主体壳体12侧沿退避方向移动。此外，各侧 刷26在第2移动范围内、即从其顶端侧与缓冲器15(主体壳体12)的外部轮廓 的包络面成为大致齐平面的位置到其内侧的位置之间，刷抵接部106与缓冲 器15的抵接部69、69抵接，由此与缓冲器15连动而一体地往复移动(图5(b))。因而，在沿退避方向移动了规定量以上的位置的第2移动范围内，各侧刷26 作为缓冲器15的一部分起作用，当在该第2移动范围内各侧刷26与障碍物W 接触时，与上述图2至图4所示的缓冲器15的作用同样，通过各障碍物传感 器74对触头77的转动进行检测，对障碍物W进行间接检测。
另外，与障碍物W接触的各侧刷26，通过刷施力弹簧102的施力而保持 与障碍物W接触的状态，在电动吸尘器11(主体壳体12)移动至不与障碍物W 接触的位置时，返回到顶端侧比缓冲器15(主体壳体12)的外部轮廓更朝外侧 突出的原来的通常位置。
结果，本实施方式的电动吸尘器11为，能够通过各障碍物传感器74对 与主体壳体12的外部轮廓中的大致前半部分接触的障碍物W进行检测。
另外，比主体壳体12的外部轮廓更朝外侧突出的侧刷26的清扫体103， 由于与障碍物W接触而弹性地弯曲，因此不会妨碍侧刷26、缓冲器15向障 碍物W的接触。
当检测到障碍物W时，电动吸尘器11进行回避该障碍物W的动作。例 如，朝相对于障碍物W分离的方向即后方行驶侧刷26、缓冲器15不发生碰 撞(通过障碍物传感器74检测不到障碍物W)的程度，或者在该位置进行回转 而将前进方向的朝向改变为不朝向障碍物W的方向。而且，该电动吸尘器 11为，通过作用有由于电动送风机21的驱动而产生的负压的吸入口42，将 对置的被吸尘面上的尘埃或者由侧刷26、26收集的尘埃与空气一起吸入。 此外，旋转刷43从吸入口42抓起被吸尘面的尘埃。
从吸入口42吸入的尘埃或者被抓起至吸入口42的尘埃被导入集尘部22 而捕集，并且分离了尘埃的空气被吸入电动送风机21，在对该电动送风机 21进行冷却之后，成为排气风而从排气口41朝主体壳体12的外部排气。
在判断为吸尘区域的吸尘结束的情况下，控制部27使电动吸尘器11自 律行驶至充电台的位置，使电动送风机21等停止，并且使充电端子与充电 台(物理地以及电气地)连接，使马达98、98停止，结束运转，对二次电池29 进行充电。
根据以上说明的一个实施方式，通过连杆机构16、16将缓冲器15相对 于壳体主体14以能够沿水平方向相对移动的方式连接，并且在这些连杆机 构16、16之间对缓冲器15朝相对于壳体主体14分离的方向施力，通过障碍 物传感器74、74对缓冲器15与障碍物W接触而朝与螺旋弹簧55的施力方向 相反的方向即后方向、以及与该方向交叉(正交)的左右方向中的至少任一个 方向的移动进行检测，由此检测障碍物W，因此不会设置大量传感器、开关等而使构成复杂化，能够通过简单的构成，在相对于缓冲器15从两侧方 遍及到前方、即主体壳体12的大致前半部分的较大范围内，对与缓冲器15 接触的障碍物W进行检测。
此外，各障碍物传感器74能够通过将缓冲器15的移动转换成触头77的 转动而对障碍物W进行检测，因此，例如与沿着缓冲器15的移动而进行动 作的构成等相比较，能够节省空间地构成。
具体而言，各障碍物传感器74利用触头77的传感面84并通过非接触型 的传感器部78对触头77的转动进行检测，因此能够通过简单的构成更加容 易且可靠地检测触头77的转动。
并且，通过由缓冲器15的突起部70(抵接面73)按压沿着触头77的转动的 切线方向的作用面87而使触头77转动，因此，能够将缓冲器15朝后方向的 移动以及朝左右方向的移动对作用面87按压的按压方向可靠地转换成朝触 头77的转动方向的按压方向，能够更加容易且可靠地使触头77转动。
此外，对于在主体壳体12的左右两侧存在驱动轮23、23而难以取得足 够空间的情况，通过将障碍物传感器74、74相对于主体壳体12的中心线L 配置于相反侧，使触头77的作用面87相对于中心线L位于相反侧而中心线L 侧沿着前后方向转动，由此能够利用容易取得空间的主体壳体12的前部， 通过简单的构成来节省空间地配置障碍物传感器74、74。并且，由于障碍 物传感器74、74配置于中心线L的附近，因此，难以受到缓冲器15的挠曲等 的影响，能够可靠且有效地检测缓冲器15的移动。
并且，障碍物传感器74、74基于各自有无检测到以及各自的检测定时 来检测障碍物W的方向，因此不使用高价的传感器等，就能够容易地识别 障碍物W相对于主体壳体12的方向，能够更可靠地回避障碍物W而进行自 律行驶。
此外，侧刷26、26在沿退避方向移动至缓冲器15的外部轮廓与顶端侧 成为大致齐平面的位置的状态下，能够与缓冲器15连动地往复移动，因此， 能够将这些侧刷26、26的位置也利用于障碍物W的检测，能够减小(消除) 无法检测障碍物W的范围。
另外，在上述一个实施方式中，障碍物传感器74构成为检测前后方向 以及左右方向，但也可以个别地设置前后方向用与左右方向用的障碍物传 感器。
此外，侧刷26在第2移动范围内与缓冲器15一体地连动而进退，但也可 以不使侧刷26与缓冲器15连动。
并且，侧刷26可以仅设置于主体壳体12的左右的任意一方，也可以成 为不设置侧刷26的构成。
对本发明的几个实施方式进行了说明，该实施方式是作为例子而提示 的，并不意图对发明的范围进行限定。该新实施方式能够以其他各种方式 加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。 该实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于权利要求所 记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (6)

1.一种自律行驶体，其特征在于，具备：
主体壳体，具备具有成对的轴支承部的主体部以及配置于该主体部的外缘部的缓冲器；
驱动轮，使该主体壳体能够行驶；
成对的连杆机构，具备将上述缓冲器与上述主体部进行连结的成对的连结体，该连结体的前端部能够转动地轴支承于上述缓冲器，在该连结体的后端部具有上述轴支承部以能够转动且能够沿前后方向移动的方式插通的长孔，该连杆机构将上述缓冲器相对于上述主体部以能够沿水平方向相对地移动的方式连接；
缓冲器施力单元，在这些连杆机构之间的位置，对上述缓冲器朝相对于上述主体部分离的方向施力；
成对的障碍物检测单元，在与上述缓冲器对置的位置分别配置于上述主体部，对上述缓冲器由于与障碍物接触而朝与上述缓冲器施力单元的施力方向相反方向和与该方向交叉的方向中的至少任一个方向的移动进行检测，由此对障碍物进行检测；以及
控制单元，基于这些障碍物检测单元对障碍物的检测，对上述驱动轮的驱动进行控制，由此使上述主体壳体自律行驶，
上述缓冲器施力单元为，在上述缓冲器朝相对于上述相反方向交叉的方向移动时，也将上述缓冲器朝克服上述缓冲器的移动的方向势力。
2.如权利要求1所述的自律行驶体，其特征在于，
各障碍物检测单元通过将缓冲器的移动转换成转动，由此能够对障碍物进行检测。
3.如权利要求2所述的自律行驶体，其特征在于，
各障碍物检测单元具备：
触头，能够转动地设置于主体部，被向朝向缓冲器转动的方向施力，并且通过上述缓冲器相对于上述主体部的移动而被该缓冲器按压，而克服施力地进行转动；以及
非接触型的传感器部，通过对该触头的转动进行检测，由此对上述缓冲器与障碍物的接触进行检测。
4.如权利要求3所述的自律行驶体，其特征在于，
触头具有沿着转动的切线方向设置的作用面，
缓冲器在与主体部对置的位置具备通过相对于该主体部的移动而按压上述作用面的按压部。
5.如权利要求4所述的自律行驶体，其特征在于，
各障碍物检测单元相对于沿着主体壳体的前后方向的中心线相互配置于相反侧，各触头的作用面相对于上述中心线侧位于相反侧，上述各触头的上述中心线侧能够沿着前后方向转动。
6.如权利要求1至5中任一项所述的自律行驶体，其特征在于，
成对的障碍物检测单元能够基于各自有无检测到以及各自的检测定时对障碍物的方向进行检测。
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