CN113133715B - 自主行走型吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自主行走型吸尘器。自主行走型吸尘器具备：壳体；缓冲器，其配置于壳体的上表面侧；开关杆(27)，其直接或间接地连接于缓冲器；以及基座部，其与开关杆(27)连接。开关杆(27)具有两个轴部，利用两个轴部将开关杆(27)轴支承于基座部，在开关杆(27)与基座部之间设有作为弹性构件的一个例子的弹簧(29)，开关杆(27)被弹簧(29)向壳体的上方侧施力。由此能够提高自主行走型吸尘器的安全性。

Description

自主行走型吸尘器

技术领域

本发明涉及一种自主行走型吸尘器。

背景技术

近年来，对于与在使用者外出时自动地在房间中进行清扫的自主行走型吸尘器有关的技术进行了大量专利申请，例如日本特开2018－57846号公报(以下记为“专利文献1”)等。在专利文献1所记载的自主行走型吸尘器中记载的技术包括：环状的第1部件壳体，其具有搭载于该第1部件壳体的上表面的接触传感器；第2部件壳体，其搭载于第1部件壳体之上；以及罩元件，其进一步搭载于第2部件壳体上。采用该技术，当从上方按下罩元件时，搭载于第1部件壳体的接触传感器会检测到罩元件被按下。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的自主行走型吸尘器的结构中，若障碍物从横向碰到罩元件，则有可能无法利用碰撞传感器来检测与障碍物的碰撞。另外，由于专利文献1的自主行走型吸尘器具备4个接触传感器，因此较为花费成本。

用于解决问题的方案

本发明的一个技术方案的自主行走型吸尘器具备：壳体；缓冲器，其配置于壳体的上表面侧；开关杆，其直接或间接地连接于缓冲器；以及基座部，其与开关杆连接。开关杆具有两个轴部，利用两个轴部将该开关杆轴支承于基座部。并且，该自主行走型吸尘器具备介于开关杆与基座部之间的弹性构件，弹性构件对开关杆向壳体的上方侧施力。

发明的效果

根据本发明，能够提高自主行走型吸尘器的安全性。

附图说明

图1是实施方式1的自主行走型吸尘器的立体图。

图2是实施方式1的自主行走型吸尘器的俯视图。

图3是实施方式1的自主行走型吸尘器的左视图。

图4是实施方式1的自主行走型吸尘器的主视图。

图5是实施方式1的自主行走型吸尘器的仰视图。

图6是自前方下侧观察实施方式1的自主行走型吸尘器而观察到的立体图。

图7是用于说明实施方式2的自主行走型吸尘器的概要的局部放大侧视图。

图8是用于说明实施方式2的自主行走型吸尘器的概要的局部放大侧视图。

图9是用于说明实施方式2的自主行走型吸尘器的概要的局部放大侧视图。

图10是将LIDAR附近的部件拆解的立体图。

图11是从图10中的后方观察图10所示的基座构件、开关杆、LIDAR罩而观察到的图。

图12是从斜下方观察基座构件而观察到的立体图。

图13是从图10中的后方观察图10所示的基座构件、开关杆、LIDAR罩而观察到的图。

图14是自下方观察基座构件而观察到的仰视图。

图15是实施方式3的自主行走型吸尘器的右前方立体图。

图16是实施方式的自主行走型吸尘器的左前方立体图。

图17是表示实施方式3的自主行走型吸尘器的内部的结构的左前方立体图。

图18是表示实施方式3的自主行走型吸尘器的内部的结构的俯视图。

图19A是表示实施方式3的自主行走型吸尘器的排气路径的图。

图19B是沿着图19A的19B－19B线的剖视图。

图20A是实施方式4的自主行走型吸尘器的左驱动轮和车轮支承构件的局部放大图。

图20B是实施方式4的自主行走型吸尘器的左驱动轮和车轮支承构件的局部放大图。

图21A是实施方式4的自主行走型吸尘器的右视图。

图21B是实施方式4的自主行走型吸尘器的右视图。

图22是用于说明实施方式5的自主行走型吸尘器对障碍物的形状进行检测的情形的图。

图23是实施方式5的自主行走型吸尘器的框图。

图24是地图制作部的功能框图。

图25是表示实施方式5的自主行走型吸尘器的动作的流程图。

图26是表示实施方式6的自主行走型吸尘器的动作的流程图。

图27A是表示实施方式6的自主行走型吸尘器所清扫的房间的地图的图。

图27B是表示实施方式6的自主行走型吸尘器所清扫的房间的地图的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，在以下的说明中，对于相同部分或相当部分标注相同附图标记并省略重复说明。另外，本发明不受本实施方式的限定。

(实施方式1)

以下，参照图1～图6来说明本发明的实施方式1的自主行走型吸尘器。

图1是实施方式1的自主行走型吸尘器的立体图。图2是实施方式1的自主行走型吸尘器的俯视图。图3是实施方式1的自主行走型吸尘器的左视图。图4是实施方式1的自主行走型吸尘器的主视图。图5是实施方式1的自主行走型吸尘器的仰视图。图6是自前方下侧观察实施方式1的自主行走型吸尘器而观察到的立体图。此外，在图1～图6中分别用箭头来表示自主行走型吸尘器的前侧、后侧、左侧、右侧。

首先，如图1所示，实施方式1的自主行走型吸尘器具备：壳体1，其具有上主体2和下主体3；缓冲器4，其配置于壳体1的前方；罩5；以及LIDAR 6等。缓冲器4具备配置于其内侧的1个或多个碰撞检测用的开关(未图示)。当缓冲器4与障碍物碰撞时，缓冲器4朝向壳体1内侧移动，从而使开关接通。由此，自主行走型吸尘器检测到与障碍物碰撞。

罩5配置于壳体1的上表面且是缓冲器4的后方。在罩5内部配置有集尘容器(未图示)。并且，当使用者按下罩5时，罩5的前方或后方脱离。由此，能够从壳体1取出集尘容器。

LIDAR 6(Light Detection and Ranging：激光雷达)具有发光部和受光部并且配置于罩5的后方。在LIDAR 6中使发光部和受光部以LIDAR 6的中心为轴线进行旋转。由此，LIDAR 6对在壳体1的周围存在的障碍物等进行检测。此外，还能够通过使用LIDAR 6来制作房间等的地图。

另外，如图2所示，在从上方观察时，缓冲器4形成为大致日文片假名コ字形(包含日文片假名コ字形)的形状并且配置于壳体1的前方。上主体2配置于壳体1的后方。罩5配置在缓冲器4与上主体2之间。LIDAR 6配置于罩5的后方。

缓冲器4被配置于其内部的弹簧29(参照图7)向壳体1的前方施力。因此，在缓冲器4与上主体2之间形成有间隙。在间隙的作用下，当缓冲器4与障碍物碰撞时，能够克服弹簧的施力而使缓冲器4向后方移动。

另外，如图3所示，上主体2具有形成于左右侧面的排气口7。LIDAR 6配置于上主体2的后方上表面。下主体3具备配置于前方的边刷8和配置于后方的后轮9。

另外，如图4所示，缓冲器4具有两个超声波传感器10、左上传感器11和右上传感器12，该两个超声波传感器10、左上传感器11和右上传感器12配置于缓冲器4的前表面，该左上传感器11和右上传感器12由发光元件和受光元件构成。下主体3具有由发光元件和受光元件构成的左下传感器13和右下传感器14。另外，下主体3具备配置于前方左右两侧的边刷8。此外，边刷8的配置并不限于上述结构，也可以是配置于下主体3的前方右侧和前方左侧中的任一者的结构。

另外，左上传感器11和左下传感器13在壳体1的上下方向上配置于大致相同(包含相同)的位置。同样地，右上传感器12和右下传感器14也在壳体1的上下方向上配置于大致相同(包含相同)的位置。

如图3所示，下主体3的前方由随着从前方朝向后方去而向下方倾斜的斜面15形成。在斜面15形成有两个凹部16。在凹部16分别配置有上述左下传感器13和右下传感器14。

另外，左下传感器13和右下传感器14分别具有窗部17，该窗部17形成为在将壳体1放置于地面的状态下与垂直于地面的方向大致平行(包含平行)的面。窗部17在内部配置有发光元件和受光元件。由此，即使因边刷8的旋转而导致灰尘从地面扬起来，也能够减少灰尘向配置有左下传感器13和右下传感器14的发光元件和受光元件的凹部16的堆积。另外，在窗部17的附近配置有边刷8。并且，当边刷8旋转时，由边刷8的旋转产生的风会吹到窗部17。因此，能够利用产生的风来除去附着于窗部17的灰尘。由此，能够预先防止因灰尘附着于窗部17而容易产生的、左下传感器13和右下传感器14的误检测。

另外，如图5所示，在下主体3的后方配置有后轮9。在后轮9的前方例如配置有由锂离子电池等二次电池构成的电池18。并且，在下主体3的大致中央(包含中央)配置有右驱动轮19和左驱动轮20。在右驱动轮19和左驱动轮20分别连接有对应的车轮支承构件21。车轮支承构件21构成为能够以轴91为轴在壳体1的上下方向上移动，另外，在各个车轮支承构件21与下主体3之间配置有车轮用的弹簧(未图示)。在车轮用的弹簧的作用下，车轮支承构件21、右驱动轮19和左驱动轮20被朝向地面施力。

此外，在图5中示出了电池18的局部位于右驱动轮19与左驱动轮20之间的结构，但并不限于此。例如，也可以是将电池18配置在比右驱动轮19和左驱动轮20靠后方的位置的结构。然而，在本实施方式中，优选设计成使壳体1的重心到达壳体1的后方，因此将电池18配置于壳体1的后方。因此，优选为至少电池18的局部位于两个车轮支承构件21各自的轴91之间的结构。

另外，如图5所示，自主行走型吸尘器具有用于吸入灰尘的吸入口22，该吸入口22形成于比电池18靠前方且比右驱动轮19和左驱动轮20靠前方的位置。主刷23在吸入口22的内部被轴支承为能够旋转。

在主刷23的左右两侧分别配置有台阶传感器24。台阶传感器24由发光部和受光部构成，其用于检测壳体1是否到达台阶。

台阶传感器24的顶端配置于主刷23的旋转轴的轴线上或者配置于与主刷23的旋转轴的轴线大致相同(包含相同)的位置。此外，也可以将台阶传感器24的顶端配置于比主刷23的旋转轴的轴线靠后方的位置。

另外，在台阶传感器24的前方设有凹陷部25。在凹陷部25配置有以凹陷部25的大致中央(包含中央)为轴线进行旋转的边刷8。边刷8以从前方朝向吸入口22的方式旋转。也就是说，如图5所示，左侧的边刷8沿顺时针方向旋转，右侧的边刷8沿逆时针方向旋转。

在本实施方式中，如图5所示，壳体1的重心G位于比自主行走型吸尘器的主体的中央部分靠后方的位置。因此，特别地，也可以不在下主体3的前方设置台阶传感器24。其原因在于，由于壳体1的重心G位于比右驱动轮19和左驱动轮20靠后方的位置，因此即使壳体1前进至位于边刷8后方的台阶传感器24检测到台阶，自主行走型吸尘器也不会掉落下台阶。因此，自主行走型吸尘器能够清扫到靠近台阶附近的位置。另外，由于不必在下主体3的前方设置台阶传感器24，因此能够降低制造成本。

另外，如图6所示，下主体3的前方由斜面15形成，在斜面15的左右侧分别形成有凹部16。在各个凹部16配置有上述的左下传感器13和右下传感器14。

下主体3在前方的左右侧分别形成有凹陷部25，在该凹陷部25配置有边刷8。并且，凹陷部25形成至凹部16附近。此时，边刷8具有突出至比凹陷部25靠壳体1的外侧的位置的长度。另外，凹陷部25形成为朝向凹部16附近而成为曲面的形状。因此，边刷8能够朝向吸入口22顺畅地旋转。并且，能够将因边刷8的旋转而产生的风吹到凹部16内侧的窗部17。由此，能够利用风将附着于窗部17的灰尘更可靠地吹掉，能够预先防止灰尘堆积。

(实施方式2)

以下，参照图7～图14来说明本发明的实施方式2的自主行走型吸尘器。此外，实施方式2的自主行走型吸尘器的构造与实施方式1中说明的构造相同，因此省略详细的说明。

图7～图9是用于说明实施方式2的自主行走型吸尘器的概要的局部放大侧视图。图10是将LIDAR 6附近的部件拆解的立体图。图11是从图10中的后方观察图10所示的基座构件32、开关杆27、LIDAR罩26而观察到的立体图。图12是从斜下方观察基座构件32而观察到的立体图。图13是从图10中的后方观察图10所示的基座构件32、开关杆27、LIDAR罩26而观察到的图。图14是从下方观察基座构件32而观察到的仰视图。此外，在图7～图14中分别用箭头表示壳体1的上侧、下侧、前侧、后侧。

首先，使用图7～图9来说明实施方式2的自主行走型吸尘器的构造的概要。

如图7所示，实施方式2的自主行走型吸尘器具备在LIDAR罩26的下方配置的开关杆27。LIDAR罩26和开关杆27一体地形成。此外，也可以将LIDAR罩26安装于开关杆27。以轴部B为轴将开关杆27轴支承于壳体1。

并且，开关杆27具有在前方的轴部B附近设置的碰撞检测部28。碰撞检测部28用于检测障碍物与LIDAR罩26的碰撞。开关杆27被设于后方的弹簧29向上方施力。

此外，如后述那样，在轴部B附近也配置有弹簧29(参照图10)。并且开关杆27被轴部B附近的弹簧29向上方施力。

具体而言，如图8所示，在自主行走型吸尘器前进时，在从前方来的障碍物与LIDAR罩26的前端碰撞时，LIDAR罩26被从前方向后方按压。此时，LIDAR罩26的后方和开关杆27的后方以轴部B为支点克服弹簧29的施力而被向下方压入。同时，碰撞检测部28被开关杆27向下方压入。由此，能够利用碰撞检测部28来检测障碍物与LIDAR罩26的碰撞。

另外，如图9所示，如实心箭头所示，在障碍物从LIDAR罩26的上方与LIDAR罩26碰撞时，开关杆27的后方以轴部B为支点克服弹簧29的施力而被向下方压入。同时，碰撞检测部28也被向下方压入。由此，能够利用碰撞检测部28来检测障碍物与LIDAR罩26的碰撞。

如以上那样，在实施方式2中，在LIDAR罩26从壳体1的上方、水平方向等与障碍物碰撞的情况下，能够利用碰撞检测部28容易地检测与障碍物的碰撞。

另外，如图10所示，实施方式2的自主行走型吸尘器在搭载有轻触开关30的电路基板31的上方配置有基座构件32。基座构件32具有形成为大致蹄铁型(包含蹄铁型)的形状的槽部33。在槽部33的位于前方的两个端部处以轴部B为轴将开关杆27轴支承为能够在上下方向上开闭。

也就是说，开关杆27与基座构件32的槽部33同样地形成为大致蹄铁型(包含蹄铁型)的形状，并且该开关杆27具有在槽部33的两个轴部B的附近形成的桥部34。具体而言，蹄铁型的开关杆27包含从后方朝向前方延伸的直线部以及两个直线部的前方的曲面部。桥部34具备配置于其背面侧并且构成突部的开关突部35。开关突部35穿过构成孔部的开关孔部36并且配置在基座构件32的电路基板31上，从而构成为能从上方按下构成开关的轻触开关30。

在轴部B附近的、槽部33与开关杆27之间配置有上述弹簧29。并且，在开关杆27的后端附近的槽部33与开关杆27之间也配置有两个弹簧29。于是，开关杆27被3个弹簧29向上方施力。

另外，在基座构件32的比槽部33靠内侧的开口配置有LIDAR 6的旋转部47。旋转部47配置于LIDAR 6的大致中心部分(包含中心部分)。旋转部47具备设于其内部的发光部和受光部。构成为能够利用旋转部47使发光部和受光部360度旋转。

上主体2配置为覆盖电路基板31、基座构件32、开关杆27。并且，LIDAR罩26和开关杆27一体地形成或者借助形成于上主体2的3个上主体孔48而连接在一起。此外，上主体孔48的大小是在LIDAR罩26背面形成的罩柱部49(参照图11)能够上下移动的程度的大小。

另外，如图11所示，基座构件32具有形成于槽部33后端的壁部25。在壁部25形成有大致三角形(包含三角形)的构成孔部的浮动孔37。开关杆27具有突出形状的构成突部的浮动突部38，该浮动突部38形成于开关杆27的后端。浮动突部38可浮动地插入于壁部25的浮动孔37。

并且，浮动突部38构成为能够移动到大致三角形(包含三角形)的浮动孔37的3个顶点。具体而言，在从LIDAR罩26的上方施加了力的情况下，浮动突部38移动至浮动孔37的底边中央。另外，在从LIDAR罩26的右上方施加了力的情况下，浮动突部38移动至浮动孔37的左下方的顶点。并且，在从LIDAR罩26的左上方施加了力的情况下，浮动突部38移动至浮动孔37的右下方的顶点。

此时，在开关杆27与以包围槽部33的方式形成于基座构件32的壁部25之间形成有一些间隙。利用该间隙能够实现浮动突部38与浮动孔37的上述移动。

此外，在开关杆27的桥部34与基座构件32的壁部25之间也形成有一些间隙。

另外，如图12所示，基座构件32具有两个构成孔部的浮动孔37，该两个浮动孔37分别形成于基座构件32的前端的左右的轴部B。与两个浮动孔37的各浮动孔37相对应的在开关杆27形成的两个构成突部的浮动突部38可浮动地插入于该两个浮动孔37的各浮动孔37。与图11所示的浮动孔37同样地，浮动孔37也形成为大致三角形(包含三角形)的形状。

并且，上述浮动突部38也构成为能够移动至大致三角形(包含三角形)的浮动孔37的3个顶点。具体而言，在从LIDAR罩26的上方施加了力的情况下，浮动突部38能够移动至浮动孔37的底边中央。另外，在从LIDAR罩26的图12中的前方施加了力的情况下，浮动突部38能够移动至浮动孔37的后方的顶点。并且，在从LIDAR罩26的图12中的后方施加了力的情况下，浮动突部38能够移动至浮动孔37的前方的顶点。

另外，如图13所示，基座构件32具有形成于其大致中央部分(包含中央部分)的供旋转部47配置的旋转部配置空间39。LIDAR 6的旋转部47在旋转部配置空间39内使发光部和受光部360度旋转。具体而言，旋转部47使由发光部发出的光从基座构件32(更详细而言为上主体2)与LIDAR罩26之间的间隙向周围照射，并利用受光部接收从障碍物反射的光。

另外，如图14所示，在基座构件32形成有开关孔部36。并且开关杆27的开关突部35构成为从开关孔部36突出。

此外，图7～图9所示的碰撞检测部28与图10～图13所示的开关突部35和轻触开关30相对应。

在实施方式2中，利用基座构件32的两个轴部B将开关杆27轴支承于基座构件32。同时，利用弹簧29对开关杆27向上方向施力。另外，在开关杆27与形成于基座构件32的壁部25之间形成有间隙。并且，在开关杆27的桥部34与形成于基座构件32的壁部25之间形成有间隙。

另外，基座构件32具有在轴部B附近的两个部位和基座构件32的后端附近形成的大致三角形(包含三角形)的浮动孔37。并且，开关杆27具有可浮动地插入于上述3个部位的浮动孔37的浮动突部38。

另外，开关杆27具有形成为向下方突出的开关突部35。并且，开关突部35构成为能将在电路基板31上形成的轻触开关30按下。

利用上述构造，无论是在障碍物从上方与LIDAR罩26碰撞的情况下还是在障碍物从水平方向与LIDAR罩26碰撞的情况下轻触开关30都能接通(ON)。由此能够检测障碍物与LIDAR 6的碰撞。

此外，也可以是在使用者从上方按下LIDAR罩26时使自主行走型吸尘器的行走、清扫动作停止的结构。并且，也可以是在使用者再次从上方按下LIDAR罩26时使自主行走型吸尘器的行走、清扫动作再次开始的结构。采用这样的结构，使用者能够容易地使自主行走型吸尘器的行走、清扫动作停止或开始。

并且，也可以是在使用者从上方按下LIDAR罩26时使自主行走型吸尘器的电源接通(ON)或断开(OFF)的结构。采用这样的结构，使用者能够容易地进行自主行走型吸尘器的电源的接通、断开。并且，使用者也能够使自主行走型吸尘器紧急停止。

此外，在实施方式2中，以将发光部和受光部搭载于旋转体的结构为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以是将摄像机等拍摄部搭载于旋转体的结构。在该情况下，若图像分析较为花费时间，则优选降低摄像机的转速而使摄像机旋转。另外，也可以为如下结构：在旋转体搭载发光部、受光部和摄像机，能够选择性地使用上述元件中的任一个元件或者能够同时使用。在该情况下，在能够选择性地使用上述元件时，优选使使用摄像机时的旋转体的转速比使用发光部和受光部时的转速慢。由此，能够可靠地使焦点对焦于障碍物并进行拍摄。

(实施方式3)

以下，参照图15～图19B来说明本发明的实施方式3的自主行走型吸尘器。此外，实施方式3的自主行走型吸尘器的构造与实施方式1中说明的构造相同，因此省略详细的说明。

图15是实施方式3的自主行走型吸尘器的右前方立体图。图16是实施方式3的自主行走型吸尘器的左前方立体图。图17是表示实施方式3的自主行走型吸尘器的内部的结构的左前方立体图。图18是表示实施方式3的自主行走型吸尘器的内部的结构的俯视图。

如图15和图16所示，自主行走型吸尘器具备在壳体1的右侧面设置的排气口7a和在壳体1的左侧面设置的排气口7b。

另外，如图17和图18所示，壳体1具有在其内部的中央附近设置的抽吸马达43。在抽吸马达43的左右和后方设有壁体，在左右的壁体设有通气口56a和通气口56b。并且，在抽吸马达43的左右隔着壁体设有驱动右驱动轮19的马达即右驱动部44和驱动左驱动轮20的马达即左驱动部45。

接着，使用图19A和图19B来说明实施方式3的自主行走型吸尘器的排气路径。

图19A和图19B是说明实施方式3的自主行走型吸尘器的排气路径的图。详细而言，图19A是实施方式3的自主行走型吸尘器的左视图。图19B是沿着图19A的19B－19B线的剖视图。

如上述那样，在抽吸马达43的左右设有通气口56a和通气口56b以及排气口7a和排气口7b。由此，在壳体1内形成了从抽吸马达43经由通气口56a和通气口56而分别到达排气口7a和排气口7b的排气路径。

抽吸马达43的排气从设置于左右的壁体的通气口56a和通气口56b向左右大致均等地分散(分配)，并且从各个排气口7a和排气口7b向壳体1的外部排出。

并且，右驱动部44设置在从抽吸马达43经由通气口56a而到达排气口7a的排气路径。另一方面，左驱动部45设置在从抽吸马达43经由通气口56b而到达排气口7b的排气路径。因此，通过抽吸马达43的排气动作，能够均等地对在抽吸马达43的左右配置的右驱动部44和左驱动部45高效地进行冷却。

此外，排气口的数量并不限于上述的两个，也可以设置3个以上的排气口。在该情况下，优选为将上述电路基板31、电池18等发热构件配置于从抽吸马达43到各个排气口的排气路径的结构。由此，能够通过抽吸马达43的排气动作来均等地对上述发热构件高效地进行冷却。

(实施方式4)

以下，参照图20A～图21B来说明本发明的实施方式4的自主行走型吸尘器。此外，实施方式4的自主行走型吸尘器的构造与实施方式1中说明的构造相同，因此省略详细的说明。

图20A和图20B是实施方式4的自主行走型吸尘器的左驱动轮20和车轮支承构件21的局部放大图。

如图20A和图20B所示，利用车轮支承构件21将右驱动轮19和左驱动轮20在壳体1悬架为能够沿上下方向移动。在车轮支承构件21与壳体1之间设有凸轮90。凸轮90作为将壳体1的前方抬起的抬起部发挥功能。利用轴91将凸轮90在壳体1轴支承为能够旋转，利用未图示的马达使该凸轮90旋转。

此时，在自主行走型吸尘器的通常状态下，如图20A所示，以凸轮90的长边方向与上下方向平行的方式配置凸轮90。另一方面，在将壳体1的前方抬起时，如图20B所示，使凸轮90以轴91为中心向前方旋转。此时，凸轮90的侧面将车轮支承构件21的侧面向斜下方向按压。因此，车轮支承构件21的后方以左驱动轮20为支点抬起。由此，壳体1的前方以后轮9为支点抬起。

以下，使用图21A和图21B来说明壳体1的上述状态。

图21A和图21B是实施方式4的自主行走型吸尘器的右视图。详细而言，图21A示出了通常状态下的自主行走型吸尘器的状态。图21B示出了壳体1的前方被凸轮90抬起的状态下的自主行走型吸尘器。

如图21B所示，通过抬起壳体1的前方，从而能够越过台阶、对后述的障碍物等的上方的形状进行检测。

此外，在壳体1的前方被抬起的状态下，在物体落下到壳体1之上、使用者、动物等对壳体1的上表面进行下压等使过度的力从上方作用于壳体1时，凸轮90有可能损坏。

因此，实施方式4的自主行走型吸尘器构成为，在自上方向凸轮90施加力时，凸轮90被向上方移动的车轮支承构件21按压而向反方向旋转，从而恢复至原来的通常状态。由此，在壳体1的前方被抬起的状态下，即使从上方施加了力，也能够通过凸轮90的反方向的旋转来释放所施加的力。其结果，能够预先防止凸轮90的损坏。

更具体而言，在使凸轮90旋转而抬起壳体1的前方时凸轮90与接触于车轮支承构件21的接触面所成的角度被设定为小于90°。其原因在于，若使凸轮90旋转至使凸轮90与接触于车轮支承构件21的接触面所成的角度达到90°以上，则在从上方施加力时凸轮90有可能被车轮支承构件21按压而向正方向过度地旋转从而导致凸轮90损坏。因此，凸轮90与接触于车轮支承构件21的接触面所成的角度被设定为小于90°。由此，在从上方施加力时凸轮90会被车轮支承构件21按压而向反方向旋转并恢复至原来的通常状态。因此，能够防止凸轮90的损坏。此外，上述的90°这一角度是一个例子。因此，也能够通过变更凸轮90的形状和车轮支承构件21的形状、改变马达的种类等从而在小于90°的范围内改变角度并进行设计。

(实施方式5)

以下，参照图22～图25来说明本发明的实施方式5的自主行走型吸尘器。此外，实施方式5的自主行走型吸尘器的构造与实施方式1中说明的构造相同，因此省略详细的说明。

图22是用于说明实施方式5的自主行走型吸尘器对障碍物的形状进行检测的情形的图。

如图22所示，实施方式5的自主行走型吸尘器构成为能够从壳体1与地面大致平行(包含平行)的状态抬起壳体1的前方。由此，实施方式5的自主行走型吸尘器具有在进行壳体1的抬起动作时对物体80的形状进行检测的功能。

以下，使用图23来说明实施方式5的自主行走型吸尘器的控制结构。

图23是表示实施方式5的自主行走型吸尘器的控制结构的框图。图23所示的控制部40例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)那样的微型计算机构成，对以下单独说明的各电路进行控制。

通信部41构成为能够与通信终端、路由器等进行无线连接，例如具有Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等的通信功能。

存储部42例如由闪速存储器那样的非易失性存储器构成，用于储存控制部40执行的控制程序、各种参数等。

抽吸马达43是用于产生抽吸风的马达。抽吸马达43与吸入口22连通，利用抽吸马达43来从吸入口22抽吸外部空气。

右驱动部44是用于驱动右驱动轮19的马达。

左驱动部45是用于驱动左驱动轮20的马达。

台阶传感器24是用于检测地面的台阶的传感器，例如具有红外线的发光元件和受光元件。

碰撞传感器46是用于检测缓冲器4与障碍物碰撞的传感器。

LIDAR 6具有发光部和受光部、以及用于使这些元件旋转的旋转机构和马达。在LIDAR 6中使发光部和受光部以LIDAR 6的中心为轴线进行旋转。由此，能够检测存在于壳体1的周围的障碍物等。另外，还能够通过使用LIDAR 6来制作房间的地图。

右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13例如由红外线的发光元件和受光元件构成，它们用于检测到障碍物的距离等。

地图制作部50具有检测障碍物的形状的功能、制作地图信息的功能等。

此外，除上述结构之外，实施方式5的自主行走型吸尘器还搭载有超声波传感器10、用于驱动主刷23的马达、用于驱动边刷8的马达等。然而，这些与本发明没有直接关系，因此省略了图23中的说明。

以下，使用图24来说明实施方式5的自主行走型吸尘器的功能结构。

图24是地图制作部50的功能框图

如图24所示，地图制作部50包括距离计算部51、障碍物形状检测部52、自身位置判断部53、地图信息制作部54和地图信息储存部55等功能块。

距离计算部51根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6等输入的信号来计算到障碍物的距离。

障碍物形状检测部52根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6等输入的信号等来检测障碍物的形状。

自身位置判断部53根据车轮的转速、陀螺仪传感器(未图示)等的输出例如以充电座的位置为基准来判断壳体1的自身位置。

地图信息制作部54根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6、超声波传感器10等输入的信号来制作房间的地图信息。此时，地图信息制作部54还能够向制作出的地图信息中加入障碍物形状检测部52检测到的障碍物的形状的信息。

地图信息储存部55储存地图信息制作部54制作出的地图信息。此外，地图信息储存部55还能够储存距离计算部51计算出的到障碍物的距离信息、障碍物形状检测部52检测到的障碍物的形状、自身位置判断部53判断出的自身位置的信息等。

以下，说明自主行走型吸尘器的清扫动作的概略内容。

通常，自主行走型吸尘器在不使用时会被保持于充电座而进行充电。

然后，在到了所设定的清扫开始时刻时，或者使用者指示开始清扫时，控制部40控制右驱动部44和左驱动部45来驱动右驱动轮19和左驱动轮20，使自主行走型吸尘器从充电座脱离。

接着，控制部40参照储存于地图信息储存部55的地图并且使自主行走型吸尘器按照预定的行走计划在室内行走或随机地在室内行走，并且驱动主刷23和边刷8来清扫地面。地图信息制作部54将根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6、超声波传感器10等输入的信号而预先制作好的地图信息储存于地图信息储存部55。此时，在地图信息制作部54制作好的地图信息与储存于地图信息储存部55的地图不同的情况下，对地图信息储存部55所储存的地图进行更新。

另外，在利用台阶传感器24检测到台阶的情况下、利用右上传感器12、右下传感器14、左上传感器11、左下传感器13、LIDAR 6、超声波传感器10等检测到障碍物的情况下、以及利用碰撞传感器46检测到与障碍物碰撞的情况下，控制部40使自主行走型吸尘器避开台阶、障碍物等进行移动。

当清扫结束时，控制部40根据储存于地图信息储存部55的地图和由自身位置判断部53判断出的自身位置来使自主行走型吸尘器返回到充电座。

然后，当自主行走型吸尘器返回到充电座的附近时，如后述那样，控制部40以设于充电座的反射面为目标来识别充电座的位置和朝向，从而使自主行走型吸尘器移动至充电座的保持位置。

以下，参照图25来说明自主行走型吸尘器的清扫动作的动作流程。

图25是表示实施方式5的自主行走型吸尘器的动作的流程图。

图25所示的动作的概要如下，首先，在自主行走型吸尘器执行清扫时若壳体1与障碍物相接触则使壳体1后退预定距离。然后，在抬起了壳体1的前方时使用红外线传感器、LIDAR 6等自下而上地扫描障碍物的形状，将扫描到的障碍物的形状储存于地图信息储存部55。之后，根据扫描到的障碍物的形状使自主行走型吸尘器进行动作从而执行对障碍物的周围进行清扫或者离开障碍物等动作。

此外，控制部40在执行图25所示的动作之前使壳体1沿着房间的墙壁环绕一周。此时，控制部40利用地图信息制作部54根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6、超声波传感器10等输入的信号来制作房间的地图信息。然后，控制部40将制作出的地图信息储存于地图信息储存部55。

以下，详细说明自主行走型吸尘器的清扫动作的动作流程。

如图25所示，首先，控制部40判断碰撞传感器46是否检测到表示缓冲器4与障碍物碰撞的信号(步骤S1)。此时，在碰撞传感器46检测到缓冲器4与障碍物的碰撞的情况下(步骤S1的“是”)，控制部40控制右驱动部44和左驱动部45使壳体1后退预定距离(例如30cm)(步骤S2)。

接着，控制部40进行控制从而抬起壳体1的前方(步骤S3)。其中，壳体1的抬起控制的详细情况如实施方式4中说明的那样。

接着，地图制作部50的障碍物形状检测部52根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6等输入的信号来判断障碍物的形状。然后，地图制作部50将判断出的障碍物的信息储存于地图信息储存部55。

具体而言，如图22所示，首先，使用右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6在抬起了壳体1时对障碍物的形状进行扫描。然后，障碍物形状检测部52根据来自右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6的信号来检测障碍物的形状。此外，以上以对障碍物的形状进行检测的例子进行了说明，具体而言是对障碍物的表面的凹凸进行检测。更具体而言，障碍物形状检测部52根据由右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6得到的从光的照射起到接收到光为止的时间来求出到障碍物的表面的距离，从而检测障碍物的表面的凹凸。

此外，不仅能够在抬起了壳体1前方时执行上述扫描障碍物的动作，也可以在从抬起了壳体1的状态放下壳体1时执行上述扫描障碍物的动作。另外，也可以是在使壳体1前方多次上下移动时扫描障碍物的结构。

接着，地图制作部50将障碍物的信息添加储存到预先储存于地图信息储存部55的地图信息中(步骤S5)。

如以上说明那样，在实施方式5中，在自主行走型吸尘器执行清扫时若壳体1与障碍物接触则使壳体1后退预定距离。然后，在抬起了壳体1的前方时使用红外线传感器、LIDAR 6传感器等来自下而上地扫描障碍物的形状，将扫描到的障碍物的形状储存于地图信息储存部55。

如以上那样，使用者能够根据通信终端等的显示部所显示的地图上的障碍物的形状来判断是什么样的障碍物处于什么位置。因此，使用者能够在使自主行走型吸尘器清扫至房间的各个角落之前预先移动自主行走型吸尘器无法越过的障碍物等。由此，能够使自主行走型吸尘器迅速且顺畅地进行动作从而清扫室内。

(实施方式6)

以下，参照图26来说明本发明的实施方式6的自主行走型吸尘器。

图26是表示实施方式6的自主行走型吸尘器的动作的流程图。图26所示的动作的概要如下，首先判断自主行走型吸尘器是否到达某一区域的中央(例如房间的中央)。接着，当自主行走型吸尘器到达中央时抬起壳体1的前方。接着，在抬起了壳体1时，使用红外线传感器、LIDAR 6传感器等自下而上地扫描障碍物的形状。然后，将扫描到的障碍物的形状储存于地图信息储存部55。之后，使壳体1沿顺时针方向旋转预定角度(例如15度)并再次扫描障碍物的形状。然后，进行多次扫描障碍物的形状的动作并且判断壳体1是否旋转了360度。然后，若壳体1旋转了360度，则进行动作从而将得到的壳体1的周围的障碍物的形状储存于地图信息储存部55。

此外，控制部40在执行图26所示的动作之前使壳体1沿着房间的墙壁环绕一周。此时，控制部40利用地图信息制作部54根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6、超声波传感器10等输入的信号来制作房间的地图信息。然后，控制部40将制作出的地图信息储存于地图信息储存部55。

以下，参照图27A和图27B并且使用图26来详细说明自主行走型吸尘器的清扫动作的动作流程。

图27A是表示自主行走型吸尘器从充电座60出发并且朝向房间的中央去的状态的图。图27B是表示自主行走型吸尘器到达了房间的大致中央(包含中央)的部分的状态的图。

如图26所示，首先，控制部40判断自主行走型吸尘器是否到达了存储于地图信息储存部55的地图信息的中央部分(步骤S10)。此时，在判断未到达存储于地图信息储存部55的地图信息的中央部分时(步骤S10的“否”)，控制部40重复进行步骤10的判断动作直至到达为止。

此外，对于是否到达了地图信息的中央部分的判断而言，存在控制部40根据驱动轮的转速等来判断以充电座为起点在地图的X方向和Y方向上前进了多少的方法、使用陀螺仪传感器并且利用控制部40进行判断的方法等。

另一方面，当判断为自主行走型吸尘器到达了存储于地图信息储存部55的地图信息的中央部分时(步骤S10的“是”)，控制部40进行控制从而抬起壳体1的前方(步骤S11)。此外，壳体1的抬起控制的详细内容如实施方式4中说明的那样。

接着，地图制作部50的障碍物形状检测部52根据自右上传感器12和右下传感器14、左上传感器11和左下传感器13、LIDAR 6等输入的信号来判断障碍物的形状。然后，地图制作部50将判断出的障碍物的信息储存于地图信息储存部55。

具体而言，如图22所示，首先，使用右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6在抬起了壳体1时对障碍物的形状进行扫描。然后，障碍物形状检测部52根据来自右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6的信号来检测障碍物的形状。此外，以上以对障碍物的形状进行检测的例子进行了说明，具体而言是对障碍物的表面的凹凸进行检测。更具体而言，障碍物形状检测部52根据由右下传感器14和左下传感器13、LIDAR 6得到的从光的照射起到接收到光为止的时间来求出到障碍物的表面的距离，从而检测障碍物的表面的凹凸。

此外，不仅能够在抬起了壳体1前方时执行上述扫描障碍物的动作，也可以在从抬起了壳体1的状态放下壳体1时执行上述扫描障碍物的动作。另外，也可以是在使壳体1前方多次上下移动时扫描障碍物的结构。

接着，将障碍物的形状的信息和后述的使壳体1旋转的角度的信息储存于地图信息储存部55(步骤S13)。

接着，控制部40判断壳体1是否旋转了360度(步骤S14)。此时，在壳体1旋转了360度的情况下(步骤S14的“是”)结束处理。

另一方面，在壳体1未旋转360度的情况下(步骤S14的“否”)控制部40使壳体1沿顺时针方向旋转预定角度(例如15度)。例如，控制部40对左驱动部45和右驱动部44进行控制。具体而言，在使壳体1后退之后，仅使左驱动轮20进行驱动或者使左驱动轮20前进并且使右驱动轮19相对于左驱动轮20反向旋转。由此，使壳体1旋转预定角度并返回步骤S11的处理。此时，控制部40在执行图26的步骤S10之后的步骤时，将累计使壳体1旋转了多少度这一信息储存于存储部42。然后，在步骤S14中，控制部40根据储存于存储部42的信息来判断壳体1累计旋转了多少度。

如以上那样，通过执行图26所示的处理，从而能够从房间的中心以360度检测存在于周围的障碍物的形状并将其添加到地图信息中。因此，能够使障碍物的立体的信息显示在地图上。或者，能够制作立体的地图信息并进行显示。

此外，能够使用通信部41将存储于地图信息储存部55的地图信息向便携式终端等发送。因此，使用者能够使二维的地图信息或者立体的地图信息显示于便携式终端的显示部并且把握状况。

也就是说，使用者能够在利用自主行走型吸尘器来对房间进行清扫之前把握在房间存在什么样的障碍物。因此，使用者能够预先移动自主行走型吸尘器无法越过的障碍物等。由此，能够使自主行走型吸尘器迅速且顺畅地进行动作从而对室内进行清扫。

以上，基于实施方式说明了本发明。这些实施方式是例示，对本领域的技术人员而言能够理解的是：在这些各结构要素、各处理工序的组合中能够实施各种变形例，另外，这样的变形例也处于本发明的范围内。

此外，上述实施方式是本领域的技术人员能够实施的最佳方式，但也能够想到如下这样地实施。

在上述实施方式中以壳体1具有上主体2、下主体3和罩5的结构为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以定义为壳体1具有包含下主体3、罩5在内的下主体3。

另外，在上述实施方式中，用以独立的部件来分别构成右驱动轮19和左驱动轮20、两个车轮支承构件21的例子进行了说明，但并不限于此。例如也可以使右驱动轮19和车轮支承构件21一体化并且使左驱动轮20和车轮支承构件21一体化，并且将它们分别定义为右驱动轮19、左驱动轮20。

另外，在上述实施方式中，以电池18位于比将右驱动轮19的中心轴和左驱动轮20的中心轴连结起来的轴线靠后方的位置的结构为例进行了说明，但并不限于此。例如也可以是电池18的局部位于轴线上的结构。

另外，在上述实施方式3中，在障碍物从LIDAR罩26的上方进行碰撞的情况下，存在因地震等而导致物体倒向壳体1的可能性。因此，也可以设为中断清扫并使壳体1返回充电座的结构、中止壳体1的移动并使警告音鸣响预定时间的结构，并且向使用者报告。

另外，在上述实施方式3中用以独立的部件来构成LIDAR罩26和开关杆27的例子进行了说明，但也可以一体地构成LIDAR罩26和开关杆27。由此能够减少部件个数，易于制造。

另外，在上述实施方式3中也可以设为当使用者按下LIDAR罩26时使自主行走型吸尘器的行走停止或者使电源断开的结构。在该情况下，也可以设为当使用者再次按下LIDAR罩26时使自主行走型吸尘器再次开始行走或者接通电源的结构。利用这样的结构，使用者能够容易地进行自主行走型吸尘器的电源的接通、断开操作、清扫的中断、再次开始等操作。

另外，本实施方式的技术除了能够应用于自主行走型吸尘器以外，还能够应用于自动驾驶车、无人飞行器、自走式机器人等能够进行自走的各种移动体。另外，能够将上述实施方式1～实施方式6的技术中的两种以上的技术任意地组合来应用。

Claims (8)

1.一种自主行走型吸尘器，其中，

该自主行走型吸尘器具备：

壳体；

缓冲器，其配置于所述壳体的上表面侧；

开关杆，其直接或间接地连接于所述缓冲器；以及

基座部，其与所述开关杆连接，

所述开关杆具有用于将该开关杆轴支承于所述基座部的两个轴部，

在所述开关杆与所述基座部之间配置有弹性构件，

所述弹性构件对所述开关杆向所述壳体的上方侧施力。

2.根据权利要求1所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述两个轴部配置于所述开关杆的一端侧，所述弹性构件配置于所述开关杆的另一端侧附近。

3.根据权利要求1或2所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述弹性构件配置于所述开关杆的所述两个轴部附近。

4.根据权利要求1或2所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述开关杆实质上具有蹄铁型的形状，

所述开关杆具有：

直线部，其设于左右侧并且分别从后方朝向前方延伸；

两个所述直线部的前方的曲面部；

桥部，其设置在两个所述直线部的在所述两个轴部的附近的部位之间；以及

突部，其以向下方突出的方式设于所述桥部的背面侧，

该自主行走型吸尘器具备电路基板，该电路基板配置于所述基座部的下方并且在该电路基板设有开关，

当所述开关杆被按下时，所述突部按下所述开关。

5.根据权利要求1或2所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述基座部具备槽部，在所述槽部配置有所述开关杆。

6.根据权利要求1或2所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述开关杆的所述两个轴部分别具有沿左右方向突出的突部，

所述基座部具有孔部，该孔部设于所述两个轴部附近并且供所述突部插入。

7.根据权利要求6所述的自主行走型吸尘器，其中，

所述孔部实质上构成为三角形的形状。

8.根据权利要求1或2所述的自主行走型吸尘器，其中，

该自主行走型吸尘器具备配置于所述缓冲器的内部的、用于检测周围状况的传感器。

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