CN108604097B - 自走式电子设备及自走式电子设备的行走方法 - Google Patents

自走式电子设备及自走式电子设备的行走方法 Download PDF

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Abstract

提供一种即使在室内存在障碍物的情况下,也可以回避障碍物的同时在室内各处行走的自走式电子设备。本发明的自走式电子设备特征在于:在壳体在封闭区域内进行之字形行走时,在所述壳体在所述去路或返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的侧的方式使所述壳体沿着所述障碍物行走,所述壳体在与往返方向正交的方向行进规定的间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体方向转换并在下一返路或去路直行,另一方面,在沿着所述障碍物行走中,再次返回至原来的去路或返路时,与在所述去路或返路行走时相比,在所述壳体的朝向反转的情况下,所述行走控制部使所述壳体的行走结束。

Description

自走式电子设备及自走式电子设备的行走方法
技术领域
本发明关于自走式电子设备及自走式电子设备的行走方法,具体而言,关于具有回避障碍物的功能的自走式电子设备及自走式电子设备的行走方法。
背景技术
以往,已知有在屋内或屋外自主行走来进行打扫等作业的自走式电子设备。这种自走式电子设备,具备通过进行规则的之字形行走,来打扫室内各处的功能。
作为这种进行之字形行走的自走式电子设备,公开有一种重复直行行走和90度旋转,并在室内进行之字形行走的自走式吸尘器的发明(例如,参照专利文献1及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2006-268498号公报
专利文献2:特开平5-207955号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而,在室内存在障碍物的情况下,仅仅是单纯地在室内进行之字形行走,有可能产生未行走的区域。例如,如图6所示,在室内存在障碍物BL1的情况下,由于自走式电子设备无法区分侧壁SW与障碍物BL1,因此如路径RT3~RT5所示,在侧壁SW与障碍物BL1之间的区域进行之字形行走。
其结果,导致产生自走式电子设备未行走的非行走区域UTA1(图6的由单点划线包围的阴影部分)。
本发明是考虑到如上所述的情况而完成的,其目的在于,提供一种即使在室内存在障碍物的情况下,也可以在回避障碍物的同时在室内各处行走的自走式电子设备及所述自走式电子设备的行走方法。
解决问题的手段
本发明提供一种自走式电子设备,其特征在于,具备:壳体;驱动轮,其使所述壳体行走;行走控制部,其控制所述壳体的行走;障碍物传感器,其检测所述壳体的至少前方及左右的障碍物;及壳体方向检测部,其检测所述壳体的朝向,所述壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,所述行走控制部使所述壳体沿着交替相连的路径往返行走,使得直线状的去路及返路曲折,所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧,另一方面,所述壳体在所述返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,另一方面,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,所述壳体方向检测部以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,所述行走控制部在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
此外,本发明提供一种自走式电子设备的行走方法,其特征在于:包含驱动轮的壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,沿着交替相连的路径往返行走,以使直线状的去路及返路曲折,在所述去路直行中,在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧,另一方面,在所述返路直行中在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,另一方面,在沿着所述障碍物行走中,再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
发明效果
根据本发明,可以实现即使在室内存在障碍物的情况下,也可以回避障碍物且在室内各处行走的自走式电子设备及所述自走式电子设备的行走方法。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一涉及的自走式吸尘器的立体图。
图2是图1所示的自走式吸尘器的仰视图。
图3是表示图1所示的自走式吸尘器的控制电路的概略构成的框图。
图4是图1所示的自走式吸尘器的侧截面图。
图5是图1所示的自走式吸尘器的俯视截面图。
图6是表示现有的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图7是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图8是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图9是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图10是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图11是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图12是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图13是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图14是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图15是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图16是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图17是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图18(A)是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图18(B)是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图18(C)是表示示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图19(A)是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图19(B)是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图19(C)是表示实施方式二涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图20是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图21是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图22是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图23是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的流程图。
图24(A)是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图24(B)是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图25(A)是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图25(B)是表示实施方式三涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图26是表示实施方式四涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图27是表示实施方式四涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图28(A)是表示实施方式五涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
图28(B)是表示实施方式五涉及的本发明的自走式吸尘器的行走动作的一个示例的说明图。
具体实施方式
(实施方式一)
以下,使用附图进一步详细叙述本发明。另外,以下的说明在所有方面均为示例,不应理解为限定本发明。
另外,在实施方式一中,作为自走式电子设备以自走式吸尘器1的情况为示例进行说明,但本发明也可以应用在吸尘器以外的自走式电子设备(例如自走式离子发生器)。
图1是表示本发明实施方式一的自走式吸尘器1的立体图。图2是图1所示的自走式吸尘器1的仰视图。图3是表示图1所示的自走式吸尘器1的控制电路的概略构成的框图。图4是图1所示的自走式吸尘器1的侧截面图。图5是图1所示的自走式吸尘器1的俯视截面图。
实施方式一的自走式吸尘器1包括圆盘形的壳体2,在该壳体2的内部及外部,设置以下构成要素:碰撞检测部43、旋转刷9、侧刷10、构成集尘室15的集尘盒15a、电动送风机50、使壳体2向前后方向直行以及向左右方向旋转的左右一对驱动轮22L、22R、后轮26、左右一对的充电用端子13、包含多个地面检测传感器18、18FL、18FR及电子设备部件等的控制部40、作为驱动驱动轮22L、22R、旋转刷9、侧刷10及电动送风机50等的驱动源的电池等。
本发明的“驱动轮”通过左驱动轮22L及右驱动轮22R实现。此外,本发明的“行走控制部”通过控制部40及电机驱动器51a的协动而实现。此外,本发明的“障碍物传感器”通过超声波传感器6或移动物检测部43b实现。此外,本发明的“壳体方向检测部”通过壳体方向检测传感器44b实现。
在该自走式吸尘器1中,配置后轮26的部分为后方部,与后轮26相反侧为前方部,配置左右一对驱动轮22L、22R的部分为中间部,停止时以及在水平面行走时,以左右一对驱动轮22L、22R及后轮26三个轮支撑壳体2。因此,在本说明书中,前进方向(前方)是指自走式吸尘器1向前方部侧行进的方向,后退方向(后方)是指自走式吸尘器1向后方部侧行进的方向,左右方向是指自走式吸尘器1前进时的左侧与右侧的方向,上下方向是指将壳体2以三个轮支撑在地面上的状态的上下方向。
壳体2包括:俯视时圆形的底板2a,其具有形成在前方部的与中间部边界附近的位置的吸入口31;顶板2b,其具有在相对于壳体2取放集尘盒15a时进行开闭的盖部;俯视时圆环形的侧板2c,其沿着底板2a及顶板2b的外周部设置;及支撑板2d,其支撑集尘盒15a。
在底板2a形成有用于将左右驱动轮22L、22R的一部分收纳在壳体2内的左右一对开口部2a2。此外,在底板2a内表面的各开口部2a2的周围设置支撑部件2a4。进一步地,各驱动轮22L、22R分别装入至驱动轮单元UL、UR,且所述驱动轮单元UL、UR包括具有后述的行走电机51及将行走电机51的旋转驱动力传递至各驱动轮22L、22R的齿轮的驱动力传递机构,且各驱动轮单元UL、UR经由水平轴心可以摇动地支撑于各支撑部件2a4
此外,侧板2c为一分为二成前部的保险杆2c1与后部侧板2c2的构成,且在后部侧板2c2形成有排气口32。以下,将壳体2中的除了保险杆2c1以外的部分称为壳体本体2x。
在壳体2的内部设置有行走电机51、刷用电机52、电动送风机50、离子发生器120、集尘盒15a、控制电路、电池等部件,且壳体2的重心位置配置在后方部侧,以可以由左右一对驱动轮22L、22R及后轮26三个轮支撑壳体2。另外,在图5中,壳体2内的中间空间2s1为收纳集尘盒15a的空间,后方空间2s2为收纳电池的空间。
如图3所示,进行自走式吸尘器1整体的动作控制的控制电路包括:控制部40;操作面板41,其输入与自走式吸尘器1的动作相关的设定条件或动作指令;存储部42,其存储行走地图42a;电机驱动器50a,其用于驱动电动送风机50;电机驱动器51a,其用于驱动驱动轮22L、22R的行走电机51;电机驱动器52a,其用于驱动驱动旋转刷9与侧刷10的刷用电机52;控制单元18a,其控制地面检测传感器18;控制单元6a,其控制后述的超声波传感器6;控制单元43a,其控制后述的移动物检测部43b;及控制单元44a,其控制后述的壳体方向检测传感器44b,等。
控制部40包括由CPU、ROM、RAM构成的微计算机,基于预先存储在存储部42的程序数据,对电机驱动器50a、51a及52a单独地发送控制信号,驱动控制电动送风机50、行走电机51及刷用电机52,进行一连串的扫除运转。另外,程序数据包含清扫地面的较大区域的通常模式用的程序、与沿着墙角进行清扫的墙角模式用的程序等。
此外,控制部40从操作面板41接受使用者的设定条件或动作指令并将其存储于存储部42。存储在该存储部42的行走地图42a是自走式吸尘器1的设置场所周边的行走路径或行走速度等行走相关的信息,可以预先通过用户使其存储在存储部42、或由自走式吸尘器1自身在打扫运转中自动地记录。
此外,自走式吸尘器1在通过超声波传感器6检测到进路上的障碍物BL的情况及到达打扫区域周缘的情况下,驱动轮22L、22R暂时停止,接着使左右驱动轮22L、22R在互相相反方向旋转而改变朝向。由此,自走式吸尘器1可以在整个设置场所或整个所期望范围一边避开障碍物BL一边自走并进行扫除。
在该自走式吸尘器1中,当通过构成超声波传感器6的超声波发送部6b1及超声波接收部6b2在行进方向检测到障碍物BL时,则将该检测信号发送至控制部40,控制部40控制自走式吸尘器1停止或方向转换。
另一方面,在自走式吸尘器1行走时,在超声波传感器6未检测到障碍物BL的情况下,保险杆2c1与障碍物BL碰撞。此时,当设置在保险杆2c1内侧的移动物检测部43b检测到保险杆2c1碰撞到障碍物BL时,则将该检测信号发送至控制部40,控制部40控制自走式吸尘器1停止或方向转换。
在保险杆2c1左侧部分的保险杆、右侧部分的保险杆及正面部分的保险杆分别设置对应的移动物检测部43b,可以检测壳体2的左侧、右侧及正面是否与障碍物BL碰撞。
移动物检测部43b通过压入保险杆2c1而被接通(ON)或断开(OFF),其检测距离为5mm左右。
壳体方向检测传感器44b是检测壳体2的方向的传感器,例如使用测定角速度的陀螺仪传感器。
此外,也可以代替使用陀螺仪传感器,而分别计数基于驱动驱动轮22L及22R的电机的旋转角度的编码信号,并从该计数的数的差估算壳体2的旋转角度。
由于在图2所示的壳体2的底板2a的前部中央位置、左右侧刷10的位置及后部中央位置配置有如所述的检测地面的地面检测传感器18,因此当通过地面检测传感器18检测到下行台阶时,则将该检测信号发送至后述的控制部40,控制部40控制两驱动轮22L、22R以使其停止。由此,防止自走式吸尘器1掉落下行台阶。此外,控制部40也可以在地面检测传感器18检测到下行台阶时,以远离下行台阶并行走的方式进行控制。
前部中央的地面检测传感器18具有数十cm程度的检测距离,左右的地面检测传感器18FR、FL具有10cm程度的检测距离。
壳体2的底板2a的前端设置有对内置的电池进行充电的左右一对充电用端子13。一边在室内行走一边进行打扫的自走式吸尘器1在打扫结束时返回至设置在室内的充电座。
具体而言,自走式吸尘器1检测从设置在地面上的充电座发送的红外线等信号并识别充电座所存在的方向,自主地一边避开障碍物BL一边行走并返回至充电座。
由此,自走式吸尘器1的充电用端子13接触于设置在充电座的供电端子部,供电端子部经由充电用端子13连接至电池的正极端子及负极端子,对电池进行充电。
另外,在充电中自走式吸尘器1基本不会自动进行动作,而处于待机状态。
此外,连接在商用电源(插座)的充电座通常沿着室内的侧壁SW设置。另外,电池对各种电机等各驱动控制要素或控制电路提供电力。
如上所述,自走式吸尘器1以左右驱动轮22L、22R与后轮26的3点与地面接触,并且重量被平衡地分配,以使即使在前进时紧急停止,后轮26也不会从地面上浮。
因此,即使自走式吸尘器1在前进中靠近下行台阶而紧急停止,也可以防止因此引起的自走式吸尘器1向前方倾斜而向下行台阶掉落。另外,驱动轮22L、22R通过将在接地面的具有轮胎花纹(槽)的橡胶轮胎嵌入车轮而形成,即使紧急停止也不打滑。
吸入口31为形成在面对地面的壳体2的底面(底板2a的下表面)的凹部的开放面。在该凹部内,设置有以与壳体2的底面平行的左右方向的轴心为中心旋转的旋转刷9,在凹部的左右两侧,设置有以与壳体2的底面垂直的轴心为中心旋转的侧刷10。旋转刷9通过在作为旋转轴的辊轴的外周面螺旋状地植设刷毛而形成。侧刷10通过在旋转轴的下端放射状设置刷毛束而形成。旋转刷9的旋转轴及一对侧刷10的旋转轴枢接于壳体2的底板2a的一部分的同时,经由设置在其附近的包含刷用电机52、滑轮及皮带等的动力传递机构可以旋转地连接。
在壳体2的内部,吸入口31与集尘盒15a之间设置有吸引路径,集尘盒15a与排气口32之间设置有排气路径。
如图4所示,从吸入口31吸入至壳体2内的包含尘埃的空气如箭头A通过吸引路径及集尘盒15a的吸引口15a1而被引导至集尘盒15a内。此时,旋转刷9旋转并将地面上的尘埃扫向吸入口31,且一对侧刷10旋转并将吸入口31左右侧的尘埃朝吸入口31收集。
将尘埃集中在集尘盒15a内后,通过过滤器15b去除尘埃的空气如箭头B通过集尘盒15a的排出口15a2、与该排出口15a2连接的管道114、与管道114连接的电动送风机50及排气路径34而从排气口32释放至外部。另外,在图4中,盖15c是覆盖过滤器15b的集尘盒15a的盖。
该自走式吸尘器1通过左右驱动轮22L、22R在相同方向正旋转而前进,在相同方向逆旋转而后退,且在互相相反方向旋转而旋转。例如,自走式吸尘器1在到达打扫区域周缘的情况下及与前进路上的障碍物BL碰撞的情况下,使驱动轮22L、22R停止,且使左右驱动轮22L、22R分别旋转不同的旋转量而改变朝向。由此,自走式吸尘器1可以在整个设置场所或整个所期望范围一边有效地避开障碍物BL一边自走。
<关于保险杆2c1、碰撞检测部43及其周边构成>
如图1所示,半圆弧形状的保险杆2c1在周方向中央位置及中央位置的左右多个部位具有圆形的孔部,以从各孔部露出的方式在保险杆2c1的内面设置超声波传感器6的超声波发送部6b1及超声波接收部6b2
超声波发送部6b1在使用两个超声波发送部6b1的情况下,例如以1秒为2个周期(每1个超声波发送部6b1为500ms)的方式切换并发送。在使用5个超声波发送部6b1的情况下,例如以1秒为5个周期(每1个超声波发送部6b1为200ms)的方式切换并发送。
另外,也可以不以每周期进行切换,而从多个超声波发送部6b1同时地发送。
在实施方式一的情况下,保险杆2c1一列地形成有5个孔部,在中央位置和左右两端的孔部配置超声波接收部6b2,在邻接于中央位置的两个孔部配置超声波发送部6b1
控制单元6a(图3)基于使超声波从超声波传感器6的超声波发送部6b1发送,到发送的超声波被障碍物BL反射并由超声波接收部6b2接收的时间,计算出到障碍物BL的距离L并作为检测信号向控制部40发送。
通过超声波传感器6计算出的距离L的精度大约为1mm。
另外,除了超声波传感器6以外,也可以使用红外线传感器或激光传感器等传感器。
保险杆2c1以覆盖由底板2a、顶板2b及后部侧板2c2的端部构成的壳体本体2x的前方开口部2x1的方式,嵌入至该前方开口部2x1的周缘部。此时,保险杆2c1由相对于壳体本体2x在前后及左右方向可移动且不会从前方开口部2x1脱落的嵌入构造支撑。
<自走式吸尘器1的行走动作顺序>
接着,基于图7~图14,对自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
图7及图8是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器1的行走动作的流程图。图9~图13是表示实施方式一涉及的本发明的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。
在图7的步骤S1中,在控制部40使超声波传感器6检测障碍物BL的同时,通过电机驱动器51a驱动行走电机51,使壳体2沿着右壁行走(步骤S1)。
此处,“沿着右(左)壁行走”是指以障碍物BL或侧壁SW位于壳体2的右(左)侧的方式使壳体2行走。
如图9所示,设想壳体2相对于侧壁SW沿着右壁在路径RT11笔直行进的情况。在路径RT11行进到尽头,当由移动物检测部43b检测到壳体2碰撞到前方的壁时,则控制部40使壳体2向左旋转90°(方向转换)。之后,控制部40以使壳体2在沿着右壁的路径RT12笔直行进的方式行走。
此外,将壳体2的沿着右壁的路径RT11设为去路基准线ORL1。
在图9的例中,从右起依序定为去路基准线ORL1、返路基准线HRL1、去路基准线ORL2、返路基准线HRL2及去路基准线ORL3。
控制部40基于从编码器输入的行走电机51的旋转量,计算出壳体2的位置变化,例如,当壳体2的中心到达从去路基准线ORL1离开预先设定的间距宽度PW的位置时,将通过该位置的直线即平行于去路基准线ORL1的直线设定为下一个返路基准线HRL1。
如图9所示,控制部40对于每个预先设定的间距宽度PW,交替地设定去路基准线ORL及返路基准线HRL。
此处,间距宽度PW一般设定为与壳体2的直径相同程度的长度。例如,在壳体2的直径为30cm的情况下,间距宽度PW也设定为30cm,但在旋转刷9的前端相较于壳体2的侧面超出在外侧的情况下,可以相较于壳体2的直径略微宽出该超出部分的长度地设定间距宽度PW。相反,也可以设定为相较于壳体2的直径更窄的间距宽度PW。在这种情况下,当自走式吸尘器1进行之字形行走时,重复扫除一部分区域。
接着,在步骤S2中,控制部40判定壳体2的中心是否到达返路基准线HRL(步骤S2)。
是否到达返路基准线HRL是通过壳体2是否从前面的去路基准线ORL行进预先设定的间距宽度PW而判定。
在到达返路基准线HRL的情况(步骤S2的判定为“是”的情况)下,控制部40在步骤S3中,使壳体2沿着该返路基准线HRL直行行走(步骤S3)。
另一方面,在未到达返路基准线HRL的情况(步骤S2的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S1的处理(步骤S1)。
在图9中,在壳体2沿着右壁从路径RT11行进至路径RT12后,在壳体2的中心到达返路基准线HRL1的时点向左旋转90°(以与去路方向大致平行的方式),沿着返路基准线HRL1的路径RT13直行行走。
另外,假设以实线箭头表示壳体2沿着壁行走时的路径RT,以虚线箭头表示壳体2沿着去路基准线ORL或返路基准线HRL直行行走时的路径RT。
此外,假设在沿着壁行走的路径RT与去路基准线ORL或返路基准线HRL一致时,使去路基准线ORL或返路基准线HRL的处理优先,但也可以使沿着壁行走的处理优先。
接着,在步骤S4中,控制部40判定是否在壳体2的正面检测到障碍物BL(步骤S4)。
此处,作为障碍物BL例如包含柜子或沙发、电视机柜等家具或家电制品、侧壁SW。
在步骤S4中,在壳体2的正面检测到障碍物BL的情况(步骤S4的判定为“是”的情况)下,控制部40在步骤S5中,使壳体2相对于该障碍物BL沿着左壁行走(步骤S5)。
另一方面,在壳体2的正面没有检测到障碍物BL的情况(步骤S4的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S3的判定(步骤S3)。
在图9中,在壳体2沿着返路基准线HRL1的路径RT13直行行走后,由于在正面检测到障碍物BL(侧壁SW),因此相对于该侧壁SW,沿着左壁在路径RT14行走。
接着,在步骤S6中,控制部40判定壳体2的中心是否到达返路基准线HRL(步骤S6)。
在壳体2的中心到达返路基准线HRL的情况(步骤S6的判定为“是”的情况)下,控制部40进行步骤S7的判定(步骤S7)。
另一方面,在壳体2的中心没有到达返路基准线HRL的情况(步骤S6的判定为“否”的情况)时,控制部40进行步骤S8的判定(步骤S8)。
接着,在步骤S7中,控制部40以壳体2在步骤S3中沿着返路基准线HRL直行行走时为基准,判定是否旋转大约180°(例如从135°至225°以下为了方便起见设为180°)以上(步骤S7)。
在壳体2旋转180°以上的情况(步骤S7的判定为“是”的情况)下,控制部40结束行走动作。
另一方面,在壳体2没有旋转180°以上的情况(步骤S7的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S3的处理(步骤S3)。
在图9中,在壳体2沿着返路基准线HRL2在路径RT17直行行走后,在正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,壳体2沿着左壁在路径RT18行走。之后,壳体2沿着去路基准线ORL3在路径RT19行走。
另一方面,在图10中,在壳体2沿着返路基准线HRL2在路径RT17直行行走后,在正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,壳体2沿着左壁在路径RT20行走。
此处,壳体2的中心在到达下一个去路基准线ORL3前,由于与侧壁SW碰撞,因此壳体2仍沿着左壁在路径RT21及RT22行走。其结果,壳体2的中心再次到达返路基准线HRL2,但壳体2以上一次沿着返路基准线HRL2直行行走时为基准,旋转180°以上。
如此,通过在环状的路径RT17、RT20~RT22行走,当壳体2旋转180°以上且再次返回至返路基准线HRL2时,控制部40将壳体2作为已行走由侧壁SW包围的全部区域,并使行走动作结束。
另一方面,如图11所示,壳体2沿着返路基准线HRL1在路径RT33直行行走后,在正面检测到障碍物BL1的情况下,沿着障碍物BL1左壁在路径RT34~RT36行走。
其结果,壳体2的中心再次到达返路基准线HRL1,但以沿着上一次返路基准线HRL1行走时为基准,壳体2并未旋转180°以上。
如此,通过绕过障碍物BL1在路径RT34~RT36行进,当壳体2再次返回至返路基准线HRL1时,控制部40使壳体2的行走动作继续保持。
接着,在图7的步骤S8中,控制部40判定壳体2的中心是否到达去路基准线ORL(步骤S8)。
另外,壳体2的中心是否到达去路基准线ORL可以通过根据由陀螺仪传感器获得的角度及自编码器输入的行走电机51的旋转量,来计算中心位置的变位量而得知。关于返路基准线HRL也是相同的。
在壳体2的中心到达去路基准线ORL的情况(步骤S8的判定为“是”的情况)下,控制部40在图8的步骤S9中,使壳体2沿着去路基准线ORL直行(步骤S9)。
另一方面,在壳体2的中心没有到达去路基准线ORL的情况(步骤S8的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S5的处理(步骤S5)。
在图9中,壳体2沿着沿左壁的路径RT14行进后,在壳体2的中心到达去路基准线ORL2的时点向右旋转90°,并沿着去路基准线ORL2在路径RT15直行行走。
接着,在图8的步骤S10中,控制部40判定壳体2的正面是否有障碍物BL(步骤S10)。
在壳体2的正面有障碍物BL的情况(步骤S10的判定为“是”的情况)下,控制部40在步骤S11中,使壳体2相对于该障碍物BL而沿着右壁行走(步骤S11)。
另一方面,在壳体2的正面没有障碍物BL的情况(步骤S10的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S9的处理(步骤S9)。
在图9中,壳体2沿着去路基准线ORL2在路径RT15直行行走后,由于在正面检测到障碍物BL(侧壁SW),因此在沿着右壁的路径RT16行走。
接着,在步骤S12中,控制部40判定壳体2的中心是否到达去路基准线ORL(步骤S12)。
在壳体2的中心到达去路基准线ORL的情况(步骤S12的判定为“是”的情况)下,控制部40进行步骤S13的判定(步骤S13)。
另一方面,在壳体2的中心没有到达去路基准线ORL的情况(步骤S12的判定为“否”的情况)时,控制部40进行步骤S14的判定(步骤S14)。
接着,在步骤S13中,控制部40通过壳体方向检测传感器44b,判定壳体2在步骤S9中以沿着去路基准线ORL直行时为基准,是否旋转180°以上(步骤S13)。
在壳体2旋转180°以上的情况(步骤S13的判定为“是”的情况)下,控制部40结束行走动作。
另一方面,在壳体2未旋转180°以上的情况(步骤S13的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S9的处理(步骤S9)。
在图12中,壳体2沿着去路基准线ORL3在路径RT22直行行走后,在正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,壳体2沿着右壁在路径RT23行走。
此处,由于壳体2的中心在到达下一条返路基准线HRL3之前,与侧壁SW碰撞,因此壳体2保持沿着右壁在路径RT24及RT25行走。其结果,壳体2的中心再次到达去路基准线ORL3,但壳体2以沿着上一次去路基准线ORL3直行行走时为基准,旋转180°以上。
如此,当通过在环状的路径RT22~RT25行走而使壳体2旋转180°再次返回至去路基准线ORL3时,控制部40将壳体2作为已经行走由侧壁SW包围的所有区域,并使行走动作结束。
另一方面,如图13所示,壳体2沿着去路基准线ORL2在路径RT55直行行走后,在正面检测到障碍物BL2的情况下,沿着障碍物BL2的右壁在路径RT56~RT58行走。
其结果,壳体2的中心再次到达去路基准线ORL2,但壳体2从沿着上一次去路基准线ORL2行走时,并未旋转180°以上。
如此,当通过绕过障碍物BL2在路径RT56~RT58行进,使壳体2再次返回至去路基准线ORL2时,控制部40使壳体2的行走动作继续保持。
最后,在图8的步骤S14中,控制部40判定壳体2的中心是否到达返路基准线HRL(步骤S14)。
在壳体2的中心到达返路基准线HRL的情况(步骤S14的判定为“是”的情况)下,控制部40重复步骤S3的处理(步骤S3)。
另一方面,在壳体2的中心没有到达返路基准线HRL的情况(步骤S14的判定为“否”的情况)下,控制部40重复步骤S11的处理(步骤S10)。
在图12中,壳体2沿着沿右壁的路径RT16行进后,在壳体2的中心再次到达返路基准线HRL2的时点向左旋转90°,并沿着返路基准线HRL2在路径RT17直行行走。
如此,即使在室内存在障碍物BL的情况下,也可以实现在绕过障碍物BL的同时,在室内各处之字形行走的自走式电子设备。
(实施方式二)
<本发明实施方式二涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序>
接着,基于图14~图19,对本发明实施方式二涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
图14及图15是表示本发明实施方式一涉及的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。图16及图17是表示实施方式二涉及的自走式吸尘器1的行走动作的流程图。图18及图19是表示本发明实施方式二涉及的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。
如图14所示,在侧壁SW的一边设有障碍物BL3的情况下,在基于实施方式一的行走动作顺序行走时,壳体2在路径RT71~RT78行走。
此时,由于壳体2以间距宽度PW为单位进行之字形行走,因此在沿着返路基准线HRL1直行行走的壳体2与障碍物BL3之间的距离L1未达到间距宽度PW时(即,L1<PW时),有可能在障碍物BL3的周边产生非行走区域UTA2(图14的以单点划线包围的区域)。
此外,如图15所示,在侧壁SW的一边设有障碍物BL4的情况下,在基于实施方式一的行走动作顺序进行行走时,壳体2在路径RT81~RT86行走。
此时,由于壳体2以间距宽度PW为单位进行之字形行走,因此在沿着去路基准线ORL1直行行走的壳体2与障碍物BL4之间的距离L2未达到间距宽度PW时(即,L2<PW时),有可能在障碍物BL4的周边产生非行走区域UTA3(图15的以单点划线包围的区域)。
为了解决这种问题,在实施方式二中,对即使在障碍物BL存在于与壳体2的之字形行走的间距宽度PW不一致的位置的情况下,也不会产生非行走区域UTA的自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
由于图16的步骤S21、S22及S26~S30分别与图7的步骤S1、S2及S4~S8对应,因此省略说明。
此外,由于图17的步骤S34~S38分别与图8的步骤S10~S14对应,因此省略说明。
此处,对图7及图8未记载的步骤S23~S25及S31~S33进行说明。
在图16的步骤S22中,在壳体2的中心到达返路基准线HRL的情况(步骤S2的判定为”是”的情况)时,控制部40在步骤S23中,使壳体2沿着该返路基准线HRL直行行走,且通过超声波传感器6检测壳体2右方向的障碍物BL(步骤S23)。
接着,在步骤S24中,判定是否在相较于间距宽度PW更近的位置检测到障碍物BL(步骤S24)。
在相较于间距宽度PW更近的位置检测到障碍物BL的情况(步骤S24的判定为“是”的情况)下,控制部40在步骤S25中,使到下一去路基准线ORL的间距宽度PW暂时减去从壳体2的侧面到障碍物BL的距离L(步骤S25)。
另一方面,在相较于间距宽度PW更近的位置没有检测到障碍物BL的情况(步骤S24的判定为“否”的情况)下,控制部40进行步骤S26的判定(步骤S26)。
另外,减少间距宽度PW限定在到下一去路基准线ORL之间,之后使用如通常默认的间距宽度PW。因此,为了将该暂时减少的间距宽度PW与默认的间距宽度PW区分,以下称为“修正间距宽度MPW”。
接着,在将障碍物BL3配置在与图14相同的位置的图18中,表示采用实施方式二的行走动作时的自走式吸尘器1的壳体2的行走动作的一个示例。
在图18(A)中,壳体2在沿着右壁的路径RT91及RT92行走后,沿着返路基准线HRL1在路径RT93直行行走,但此时,使用超声波传感器6从壳体2的右侧照射超声波信号US,并检测在壳体2的右侧是否有障碍物BL。另外,图18(A)~(C)中,US表示超声波信号的发送区域。在其他的图中也相同。
在壳体2的右侧检测到障碍物BL3的情况下,测定从壳体2到障碍物BL3的距离L1,并将其存储于存储部42。
之后,在壳体2的正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,壳体2沿着左壁的路径RT94行走。
此处,到下一去路基准线ORL2的修正间距宽度MPW为从预先设定的默认的间距宽度PW减去距离L1的长度PW-L1。
在壳体2沿着路径RT94行走中,到达位于从返路基准线HRL1偏离修正间距宽度MPW的位置的去路基准线ORL2时,如图18(B)所示,壳体2向右旋转90°后,沿着去路基准线ORL2在路径RT95直行行走。此时,通过超声波传感器6检测壳体2左方向的障碍物BL3。
在壳体2的左侧检测到障碍物BL3的情况下,测定从壳体2到障碍物BL3的距离L0(=0),并将其存储于存储部42。
接着,在壳体2的正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,如图18(C)所示,使壳体2沿着沿右壁的路径RT96及RT97行走。
此处,到下一返路基准线HRL2的间距宽度PW为从预先设定的预设间距宽度PW减去距离L0的长度PW-L0。
但是,由于L0为0,因此到下一返路基准线HRL2的间距宽度PW为与默认的间距宽度PW相同的长度。
因此,在图18(C)中,壳体2在路径RT97仅行走默认的间距宽度PW量后,向左旋转90°,在沿着返路基准线HRL2在路径RT98直行行走后,进一步检测障碍物BL(侧壁SW),并在沿着左壁的路径RT99行进。
接着,在到达偏离间距宽度PW的去路基准线ORL3后,壳体2向右旋转90°,并沿着去路基准线ORL3在路径RT100直行行走。
接着,在将障碍物BL4配置在与图15相同位置的图19中,表示采用实施方式二的行走动作时的自走式吸尘器1的壳体2的行走动作的一个示例。
在图19(A)中,壳体2在沿着右壁的路径RT101行走,此时,使用超声波传感器6检测在壳体2的左侧是否有障碍物BL。
在壳体2的左侧检测到障碍物BL4的情况下,测定从壳体2到障碍物BL4的距离L2,并将其存储于存储部42。
之后,在壳体2的正面检测到障碍物BL(侧壁SW)的情况下,壳体2在沿着右壁的路径RT102行走。
此处,到下一返路基准线HRL1的修正间距宽度MPW为自预先决定的预设间距宽度PW减去距离L2的长度PW-L2。
在壳体2沿着路径RT102行走中,到达位于从去路基准线ORL1偏离修正间距宽度MPW的位置的返路基准线HRL1时,如图19(B)所示,壳体2向左旋转90°后,沿着返路基准线HRL1在路径RT103直行行走。此时,通过超声波传感器6检测壳体2右方向的障碍物BL4。
之后,壳体2按照与图18(C)的情况相同的顺序,在图19(C)所示的路径RT104~RT108行走。
如此,即使在障碍物BL存在于与壳体2的之字形行走的间距宽度PW不一致的位置的情况下,也不会在与该障碍物BL接触前的区域产生非行走区域UTA,而可以在室内各处行走。
(实施方式三)
<本发明实施方式三涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序>
接着,基于图20~图25,对本发明实施方式三涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
图20及图21是表示本发明实施方式三涉及的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。图22及图23是表示实施方式三涉及的自走式吸尘器1的行走动作的流程图。图24及图25是表示本发明实施方式三涉及的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。
如图20所示,在侧壁SW的一边设有障碍物BL5的情况下,在基于实施方式一的行走动作顺序进行行走时,壳体2在路径RT111~RT117行走。
此时,由于壳体2以间距宽度PW为单位进行之字形行走,因此在沿着返路基准线HRL2直行行走的壳体2与障碍物BL5之间的距离L3未达到间距宽度PW时(即,L3<PW时),有可能在障碍物BL5的周边产生非行走区域UTA4(图20的以单点划线包围的区域)。
此外,如图21所示,在侧壁SW的一边设有障碍物BL6的情况下,在基于实施方式一的行走动作顺序而行走时,壳体2在图21的路径RT121~RT129行走。
此时,由于壳体2以间距宽度PW为单位进行之字形行走,因此在沿着去路基准线ORL3直行行走的壳体2与障碍物BL6之间的距离L4未达到间距宽度PW时(即,L4<PW时),有可能在障碍物BL6的周边产生非行走区域UTA5(图21的以单点划线包围的区域)。
为了解决这种问题,在实施方式三中,对即使在障碍物BL存在于与壳体2的之字形行走的间距宽度PW不一致的位置的情况下,也不会产生非行走区域UTA的自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
由于图22的步骤S41、S42、S44及S46~S50分别对应在图16的步骤S21、S22、S24及S26~S30,因此省略说明。
图22与图16不同之处为在图22的步骤S43中,使壳体2沿返路基准线HRL直行的同时,检测壳体2左方向(图16为右方向)的障碍物BL之处、和在步骤S45中,使壳体2朝向障碍物BL直行之处。
此时,如图24(A)所示,沿着返路基准线HRL2在路径RT137直行行走时,在通过超声波传感器6在壳体2的左侧1间距以内检测到障碍物BL5的情况下,如图24(B)所示,使壳体2朝向该障碍物BL5在路径RT138直行后,沿着沿障碍物BL5的左壁的路径RT139行走。
此外,由于图23的步骤S52及步骤54~S58分别与图17的步骤S32及S34~S38对应,因此省略说明。
图23与图17的不同之处为在图23的步骤S51中,使壳体2沿着返路基准线HRL直行的同时,检测壳体2右方向(图17是左方向)的障碍物BL之处、和在步骤S53中,使壳体2朝向障碍物BL直行之处。
此时,如图25(A)所示,在沿着去路基准线ORL3在路径RT159直行行走时,在通过超声波传感器6在壳体2的右侧1间距以内检测到障碍物BL6的情况下,如图25(B)所示,使壳体2朝向该障碍物BL6在路径RT160直行后,沿着沿障碍物BL6右壁的路径RT161行走。
如此,在障碍物BL存在于与壳体2的之字形行走之间距宽度PW不一致的位置的情况下,也不会在通过该障碍物BL后的区域产生非行走区域UTA,而可以在室内各处行走。
(实施方式四)
<本发明实施方式四涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序>
接着,基于图26及图27,对本发明实施方式四涉及的自走式吸尘器1的行走动作顺序进行说明。
图26及图27是表示实施方式四涉及的本发明的自走式吸尘器1的行走动作的一个示例的说明图。
如图26所示,在侧壁SW的一边设有障碍物BL7的情况下,在基于实施方式一的行走动作顺序行走时,壳体2在路径RT171~RT179行走。
此时,由于壳体2以间距宽度PW为单位进行之字形行走,因此在沿着返路基准线HRL1直行行走的壳体2与障碍物BL7之间的距离L5未达到间距宽度PW时(即,L5<PW时),有可能在障碍物BL7的周边产生非行走区域UTA6(图26的以单点划线包围的区域)。
此外,在沿着去路基准线ORL3直行行走的壳体2与障碍物BL7之间的距离L6未达到间距宽度PW时(即,L6<PW时),有可能在障碍物BL7的周边同时产生非行走区域UTA7(图26的以双点划线包围的区域)。
为了解决这种问题,也可以进行使实施方式二的行走动作顺序和实施方式三的行走动作顺序组合的行走动作顺序。
若如此,则如图27所示,在障碍物BL7的两侧与壳体2的之字形行走的间距宽度PW不一致的情况下,也不会产生非行走区域UTA,而可以在室内各处行走。
(实施方式五)
在实施方式一至四中,控制部40在壳体2的行走中检测到两个以上障碍物BL的情况下,也可以基于壳体2到位于最近位置的障碍物BL之间的距离L,决定到下一去路基准线ORL或返路基准线HRL的间距宽度PW。
如此,即使在两个以上的障碍物BL存在于与壳体2的之字形行走的间距宽度PW不一致的情况下,壳体2也不会在行走中受阻于障碍物BL,且可以将非行走区域UTA抑制为最小限度的同时,可以在室内各处行走。
例如,如图28(A)所示,在壳体2沿着返路基准线HRL1在路径RT193直行行走的情况下,当检测到宽度不同的两个障碍物BL8及BL9时,控制部40采用分别到障碍物BL8及BL9的距离L8及L9中最短的距离L9。
此时,到下一去路基准线ORL2的修正间距宽度MPW为从预先设定的默认间距宽度PW减去距离L9的长度PW-L9。
其结果,如图28(B)所示,壳体2不会受阻于宽度较宽的障碍物BL9,且可以在沿着去路基准线ORL2的路径RT195直行。
如上所述,
(i)本发明的自走式电子设备的特征在于,具备:壳体;驱动轮,其使所述壳体行走;行走控制部,其控制所述壳体的行走;障碍物传感器,其检测所述壳体的至少前方及左右的障碍物;及壳体方向检测部,其检测所述壳体的朝向,所述壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,所述行走控制部使所述壳体沿着交替相连的路径往返行走,使得直线状的去路及返路曲折,所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧另一方面,所述壳体在所述返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,另一方面,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,所述壳体方向检测部以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,所述行走控制部在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
此外,本发明的自走式电子设备的行走方法的特征在于:包含驱动轮的壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,沿着交替相连的路径往返行走,以使直线状的去路及返路曲折,在所述去路直行中在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧,另一方面,在所述返路直行中在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,另一方面,在沿着所述障碍物行走中,再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
在本发明中,“自走式电子设备”是执行一边行走一边进行扫除或空气清洁或离子发生等作业的物品。作为其具体方式的一个示例,例如列举自走式吸尘器。自走式吸尘器意味着包含在底面具有吸气口且在内部具有集尘部的壳体;使壳体行走的驱动轮;及控制驱动轮的旋转、停止及旋转方向的控制部等,且自动进行扫除动作的吸尘器,通过使用所述附图的实施方式表示一个示例。
此外,作为本发明的自走式电子设备,并非仅为自走式吸尘器,也包含:进行空气吸引并排气经清净化的空气的自走的空气清净机;进行离子产生的自走的离子发生器;对用户提示必要信息等,或可以满足使用者所希望的要求的自走的机器人等。
此外,“使所述壳体在以直线状的去路及返路曲折的方式交替相连的路径往返行走”是在例如自走式电子设备在左右前后均由侧壁包围的室内行走的情况下,在沿着室内右侧壁的去路直行行走后,向左旋转90°并在沿着前方侧壁的路径行走预先设定的间距宽度。之后,进一步向左旋转90°并在返路直行行走后,向右旋转90°并在沿着后方侧壁的路径行走预先设定的间距宽度。之后,进一步向右旋转90°并在去路直行行走,以下同样地,以预先设定的间距宽度在返路与去路交替地进行曲折的同时,进行之字形行走至左侧壁。
另外,在自走式电子设备在“被障碍物包围的封闭区域”并非正方形或长方形,而是例如梯形内的区域行走的情况下,壳体在沿着梯形的倾斜壁的路径直行行走,并在与梯形的底面平行的方向行走预先设定的间距宽度后,进行方向转换并在与梯形的底面垂直的返路直行行走。在这种情况下,所述方向转换的角度不限定于90°,而根据封闭区域的倾斜角度而不同。
此外,“以所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的侧的方式使所述壳体沿着所述障碍物行走”及“以所述障碍物位于与预先设定的侧相反侧的方式使所述壳体沿着所述障碍物行走”指例如在去路使壳体沿着右壁行走时,在返路使壳体沿着左壁行走,此外,在去路使壳体沿着左壁行走时,在返路使壳体沿着右壁行走。
此外,在壳体开始往返行走时,也可以在侧(或左侧)检测到壁的状态下开始往返行走时,在去路使壳体沿着右壁(或左壁)行走,在返路使壳体沿着左壁(或右壁)行走的方式,根据往返行走开始时的状况,决定预先设定的侧。
此外,“所述壳体的朝向是否反转”的“反转”指大约180°以上旋转,例如可以通过装置设定如170°~180°以上的应用范围。
进一步地,对本发明的优选方式进行说明。
(ii)在本发明的自走式电子设备中,也可以为如下:在所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的侧相反侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,或者,在所述返路直行中所述障碍物传感器在所述壳体的所述预先设定的侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,将从所述间距宽度减去所述距离的差的长度设为修正间距宽度,之后,所述壳体在所述去路或所述返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物,并沿着所述障碍物行走中所述壳体在与往返方向正交的方向仅行进所述修正间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体方向转换并在下一返路或去路直行。
若如此,则即使在障碍物存在于与壳体的之字形行走的间距宽度不一致的位置的情况下,也可以实现不会在与该障碍物接触前的区域产生非行走区域,可以在室内各处行走的自走式电子设备。
(iii)在本发明的自走式电子设备中,也可以为如下:在所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的侧相反侧检测到两个以上障碍物,且到所述两个以上障碍物的距离皆未达到所述间距宽度时,或者,在所述返路直行中所述障碍物传感器在所述壳体的所述预先设定的侧检测到两个以上障碍物,且到所述两个以上障碍物的距离皆未达到所述间距宽度时,将从所述间距宽度减去到最靠近所述壳体的障碍物的距离的差的长度设为所述修正间距宽度。
若如此,则在两个以上障碍物存在于与壳体的之字形行走的间距宽度不一致的位置的情况下,也可以实现在行走中不会受阻于障碍物,并将非行走区域抑制为最小限度的同时,在室内各处行走的自走式电子设备。
另外,在“最靠近所述壳体的障碍物”为两个以上的情况下,可以采用到该障碍物中任一个障碍物的距离。
(iv)在本发明的自走式电子设备中,也可以如下:在所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在所述预先设定的侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体朝向所述障碍物直行后,以所述障碍物位于所述预先设定的侧的方式使所述壳体沿着所述障碍物行走,另一方面,在所述壳体在所述返路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的侧相反侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体朝向所述障碍物直行后,以所述障碍物位于与所述预先设定的侧相反侧的方式使所述壳体沿着所述障碍物行走。
若如此,则即使在障碍物存在于与壳体的之字形行走的间距宽度不一致的位置的情况下,也可以实现不会在通过该障碍物后的区域产生非行走区域,而可以在室内各处行走的自走式电子设备。
在本发明的优选的方式中,也包含将上述的多个方式中的任一个组合后的方式。除了所述的实施方式之外,关于本发明可能有各种变形例。这些变形例不应当被理解为不属于本发明的范围。在本发明中,应该包含与权利要求的范围均等的意思和所述范围内的所有的变形。
符号说明
1:自走式吸尘器,2:壳体,2a:底板,2a2:开口部,2a4:支撑部件,2b:顶板,2c:侧板,2c1:保险杆,2c2:后部侧板,2d:支撑板,2s1:中间空间,2s2:后方空间,2x:壳体本体,2x1:前方开口部,6:超声波传感器,6a:控制单元,6b1:超声波发送部,6b2:超声波接收部,9:旋转刷,10:侧刷,13:充电用端子,15:集尘室,15a:集尘盒,15a1:吸引口,15a2:排出口,15b:过滤器,15c:盖,18、18FL、18FR:地面检测传感器,18a:控制单元,22L:左驱动轮,22R:右驱动轮,26:后轮,31:吸入口,32:排气口,34:排气路径,40:控制部,41:操作面板,42:存储部,42a:行走地图,43:碰撞检测部,43a:控制单元,43b:移动物检测部,44a:控制单元,44b:壳体方向检测传感器,50:电动送风机,50a、51a、52a:电机驱动器,51:行走电机,52:刷用电机,114:管道,120:离子发生器,A、B:箭头,BL、BL1~BL9:障碍物,HRL、HRL1、HRL2:返路基准线,L、L0~L9:距离,ORL、ORL1~ORL3:去路基准线,MPW:修正间距宽度,PW:间距宽度,RT、RT1~RT200:路径,SW:侧壁,UL:驱动轮单元,UR:驱动轮单元,US:超声波信号,UTA、UTA1~UTA7:非行走区域

Claims (5)

1.一种自走式电子设备,其特征在于,具备:
壳体;
驱动轮,其使所述壳体行走;
行走控制部,其控制所述壳体的行走;
障碍物传感器,其检测所述壳体的至少前方及左右的障碍物;及
壳体方向检测部,其检测所述壳体的朝向,
所述壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,所述行走控制部使所述壳体沿着交替相连的路径往返行走,使得直线状的去路及返路曲折,
所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧,
另一方面,所述壳体在所述返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物时,所述行走控制部使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,
在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,
另一方面,在沿着所述障碍物行走中,所述壳体再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,所述壳体方向检测部以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,所述行走控制部在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
2.如权利要求1所述的自走式电子设备,其特征在于,
所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的一侧的相反侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,或者,在所述返路直行中所述障碍物传感器在所述壳体的所述预先设定的一侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,
将从所述间距宽度减去所述距离的差的长度设为修正间距宽度,
之后,所述壳体在所述去路或所述返路直行中,所述障碍物传感器在前方检测到障碍物,并沿着所述障碍物行走中所述壳体在与往返方向正交的方向仅行进所述修正间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行。
3.如权利要求2所述的自走式电子设备,其特征在于,
所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的一侧的相反侧检测到两个以上障碍物,且到所述两个以上障碍物的距离皆未达到所述间距宽度时,或者,在所述返路直行中所述障碍物传感器在所述壳体的所述预先设定的一侧检测到两个以上障碍物,且到所述两个以上障碍物的距离皆未达到所述间距宽度时,
将从所述间距宽度减去到最靠近所述壳体的障碍物的距离的差的长度设为所述修正间距宽度。
4.如权利要求1至3任一项所述的自走式电子设备,其特征在于,
所述壳体在所述去路直行中,所述障碍物传感器在所述预先设定的一侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体朝向所述障碍物直行后,使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述预先设定的一侧,
另一方面,在所述壳体在所述返路直行中,所述障碍物传感器在与所述预先设定的一侧的相反侧检测到障碍物,且到所述障碍物的距离未达到所述间距宽度时,所述行走控制部使所述壳体朝向所述障碍物直行后,使所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧。
5.一种自走式电子设备的行走方法,其特征在于,
包含驱动轮的壳体在被障碍物包围的封闭区域内行走时,沿着交替相连的路径往返行走,以使直线状的去路及返路曲折,
在所述去路直行中在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于所述壳体左右两侧中预先设定的一侧,
另一方面,在所述返路直行中在前方检测到障碍物时,所述壳体沿着所述障碍物行走,以使所述障碍物位于与所述预先设定的一侧的相反侧,
在沿着所述障碍物行走中,所述壳体在与往返方向正交的方向行进预先设定的间距宽度时,所述壳体转换方向并在下一返路或去路直行,
另一方面,在沿着所述障碍物行走中,再次返回至检测到所述障碍物前所行走的去路或返路时,以检测到所述障碍物前在所述去路或所述返路行走时的所述壳体的朝向为基准,检测所述壳体的朝向是否反转,在所述壳体的朝向反转的情况下,使所述壳体的行走结束,在所述壳体的朝向没有反转的情况下,使所述壳体继续在所述去路或所述返路直行。
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