JP2021118849A - 自律式床面洗浄機のドッキングステーション - Google Patents

Abstract

【課題】自律式床面洗浄機のために改善され信頼度が高いドッキングステーションを提供すること。【解決手段】自律式床面洗浄機を充電するドッキングステーションは、ロボットによって検出される信号を送信可能な送信機を備える。ドッキングステーションは、送信機及び／又はばね付勢された充電用接点の不透明なシュラウドを備えることができる。自律式床面洗浄機は、ドッキングステーションから放射された信号を検出する受動受信機と、位置／接近を検知する飛行時間型センサーとを備えることができる。ロボットは、ドッキングステーションとドッキングし又はこれを回避するとき、選択的に飛行時間型センサーの電源を切ることができる。ドッキングする方法、再ドッキングする方法、低電力で充電する方法、ドッキングステーションを回避する方法、ドッキングの間に障害物に応答する方法、及び近接近ドッキングする方法が開示される。【選択図】図１

Description

本発明は、自律式床面洗浄機及び自律式床面洗浄機のドッキングステーションに関する。

自律式又はロボット式の床面洗浄機は、ユーザー又はオペレーターによる補助なしで動き、床表面を洗浄することができる。例えば、床面洗浄機は、ごみ（塵、毛髪、及び他のデブリを含む）を吸い込むか又は掃いて、床面洗浄機に保持された収集ビンに入れるように構成することができる。いくつかの床面洗浄機は、裸床、カーペット、ラグ及び他の床表面の湿式洗浄のために液体を塗布及び抽出するようにさらに構成されている。床面洗浄機は、床表面を洗浄する間、この表面をランダムに動き回るか、又は、マッピング／ナビゲーションシステムを用いて、その表面に関するガイドナビゲーションを得ることができる。

これらの自律式床面洗浄機はしばしば充電式バッテリーを含み、床面洗浄機の外側表面上にバッテリー用の充電用接点を設けることができる。充電用クレードル又はドッキングステーションは、床面洗浄機上の充電用接点と合致可能な対応する充電用接点を備えることができる。いくつかのドッキングステーションは、収集ビンに収容されたごみを除去することもできる。

自律式床面洗浄機は、それらのバッテリーを再充電するため及び／又は収集ビンを空にするために、ドッキングステーションへ戻る必要がある。場合によっては、ユーザーは、自律式床面洗浄機を手動でドッキングステーションへ戻す必要があり、それは、自律式洗浄の便利さの一部を打ち消すことになる。いくつかの床面洗浄機及びドッキングステーションについて、自動化されたドッキングのプロセスも知られている。例えば、いくつかの自律式床面洗浄機は、ドッキングステーション上のＩＲビーム及びロボット上のＩＲレセプターを使用してドッキングステーションを検出し、ドッキングされるまでナビゲートする。しかしながら、そのシステムにはドッキングステーションへナビゲートしてこれと適切に整列し、ドッキングステーションの周りを有効に洗浄する際の困難さを含む、複数の動作上の制限が依然としてある。

前述した問題を克服するために、自動的なドッキングのための信頼度が高いシステム及び方法を開発することが必要である。

本開示は、自律式床面洗浄機及び自律式床面洗浄機のドッキングステーションに関する。自律式床面洗浄機をドッキングステーションと自動的にドッキングさせるための様々な方法が本明細書で述べられる。さらに、本明細書にはドッキングステーションにおいて自律式床面洗浄機を充電するための様々な方法が説明される。なおさらに、本明細書には自律式床面洗浄機をドッキングステーション又は障害物の周りにナビゲートするための様々な方法が説明される。

１つの態様において、自律式床面洗浄機のドッキングステーションは、ハウジングと、ハウジング上に配置されロボットにある充電用接点と合致してロボットのバッテリーを充電するのに適する電気接点又は充電用接点と、ロボットによって検出される少なくとも１つの信号又は符号化されたビームを送信することができる少なくとも１つの送信機とを含む。

１つの実施形態において、ドッキングステーションは、ロボットによって検出される少なくとも１つの信号又は符号化されたビームを送信することができる複数の送信機を備える。１つ以上の送信機のために不透明なシュラウドが設けられ、送信機から放射された光信号を所望の通路に沿って向け、光もれを減少させ、及び／又は送信機の送信区域を定めることができる。シュラウドは、送信機を囲む少なくとも１つのシュラウド区分を有することができる。シュラウド区分は、送信機の周りの壁と、壁内にあり光が通って放射可能な孔とを有することができる。壁は、送信機に対面して送信機から放射された光を反射する内側表面を有することができる。

１つの実施形態において、ドッキングステーションは、ばね付勢された充電用接点を備える。充電用接点は、ロボットがドッキングステーションとドッキングしていない状態に対応することができる中立位置に、ばねによって付勢される。ばね付勢された充電用接点に加えられる力、すなわちロボットがドッキングステーションとドッキングすることにより充電用接点は接触位置へ移動し、それは、ロボットの充電用接点とドッキングステーションの充電用接点との間に正の電気接触を形成することができる。任意選択的に、ドッキングステーションは、押されたとき、ばね付勢された充電用接点の少なくとも１つによって閉塞されてロボットの存在を示す光学スイッチを備える。

１つの実施形態において、ドッキングステーションは、ハウジングと、充電用接点と、第１の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された中央の送信機と、中央の送信機の横に配置され、第２の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された右側の送信機と、中央の送信機の横に配置され、第３の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された左側の送信機とを備える。ハウジング内のシュラウドは、中央の送信機を囲み第１の光チャンバを定める中央のシュラウド区分であって、第１のシュラウド区分は、中央の送信機の周りの不透明な第１の壁と、第１の壁内にあり光が通って放射可能な第１の孔とを有し、第１の孔は、第１の送信区域の方向及び角度を定める、中央のシュラウド区分と、右側の送信機を囲み第２の光チャンバを定める右側のシュラウド区分であって、第２のシュラウド区分は、右側の送信機の周りの不透明な第２の壁と、第２の壁内にあり光が通って放射可能な第２の孔とを備え、第２の孔は、第２の送信区域の方向及び角度を定める、右側のシュラウド区分と、左側の送信機を囲み第３の光チャンバを定める左側のシュラウド区分であって、第３のシュラウド区分は、左側の送信機の周りの不透明な第３の壁と、第３の壁内にあり光が通って放射可能な第３の孔とを備え、第３の孔は、第３の送信区域の方向及び角度を定める、左側のシュラウド区分とを備える。

別の態様において、本開示は、自律式床面洗浄機及びドッキングステーションを含む自律式床面洗浄システムに関する。自律式床面洗浄機は、自律的に移動可能なハウジングと、ハウジングを被洗浄面にわたって自律的に移動させる駆動システムと、自律式床面洗浄機の動作を制御するコントローラーとを備える。

１つの実施形態において、自律式床面洗浄機は充電式バッテリーを備えることができ、バッテリーのための電気接触又は充電用接点をロボットの外側表面上に設けることができる。

１つの実施形態において、自律式床面洗浄機は、ドッキングステーションから放射される信号を検出する１つ以上の受信機を備えることができる。任意選択的に、自律式床面洗浄機は、位置／接近を検知するために１つ以上の飛行時間型センサーをさらに備えることができる。１つの実施形態において、受信機は、飛行時間型センサーと同じ周波数で作動する受動ＩＲ受信機である。いくつかの実施形態において、ロボットは、ドッキングステーションとドッキングし又はこれを回避するとき、選択的に飛行時間型センサーの電源を切る。そのようなときに、ロボットは、受動ＩＲ受信機と、ドッキングステーションからの信号とに依存してナビゲートすることができる。

自律式床面洗浄機は回収システムを備えることができる。回収システムは、ハウジングを通り空気入口及び空気出口を有する回収通路と、デブリ容器、ビン又は回収タンクと、空気入口及びデブリ容器、ビン又は回収タンクと流体連通して回収通路を通る作用空気流を生成する吸引源とを含むことができる。

自律式床面洗浄機は、流体送出システムを備えることができる。流体送出システムは、洗浄液の供給を貯留するための供給タンクと、供給タンクと流体流通した少なくとも１つの流体散布器と、少なくとも１つの流体散布器への洗浄流体の流れを制御するように構成された流体送出ポンプとを含むことができる。

さらに別の態様において、自律式床面洗浄機をドッキングステーションと自動的にドッキングさせる方法が提供される。１つの実施形態において、リターントゥードックイベントが生じたとき、ロボットは、飛行時間型センサーの電源を切り、受動受信機とドッキングステーションからのドッキング信号とに依存して、ドッキングステーションとドッキングすることができる。方法は、ドッキングステーションに向かって進むことと、充電用接点をドッキングステーションと整列させるためにロボットを回転させることと、ドッキングステーションとドッキングさせることとを含むことができる。

さらに別の態様において、充電が失われた後にロボットをドッキングステーションと再ドッキングさせる方法が提供される。１つの実施形態において、ロボットはドッキングの後にドッキングステーションとの充電用接点を失うと、ドッキングステーションから遠くへ進み、受動受信機と、ドッキングステーションからの短いドッキング信号とに依存してドッキングステーションと再整列し、ドッキングステーションと再ドッキングすることができる。

さらに別の態様において、ロボットをドッキングステーションによって低電力で充電する方法が提供される。１つの実施形態において、ロボットをドッキングしている間に、ドッキングステーションは、起動モード及びスリープモードで作動するように構成され、ドッキングステーションは、バッテリーを完全に充電した後スリープモードに入ってバッテリーの充電を停止し、スリープモードから起動モードに切り替わった後バッテリーの充電を再開するようにさらに構成される。そのような実施形態において、ドッキングステーションは、一旦バッテリーが十分に充電されると、すなわち最高レベルに達すると、スリープモードに戻るようにさらに構成することができる。

さらに別の態様において、ロボットによって実行されるドッキングステーション回避の方法が提供される。１つの実施形態において、ロボットが洗浄中に長い距離範囲のドッキング信号を検出すると、ロボットは、飛行時間型センサーの電源を切り、受動受信機とドッキングステーションからの立入り禁止信号とに依存して、ドッキングステーションの周りに及び／又は遠方にナビゲートすることができる。

さらに別の態様において、ドッキングする間にロボットによって実行される障害物対応の方法が提供される。１つの実施形態において、ロボットがドッキング又は再ドッキング中に障害物に出会うと、ロボットは、ドッキングステーションから来る全てのドッキング信号を一時的に無視することができ、障害物回避行動を実行する。一旦障害物を回避すると、ロボットは、ドッキングステーションから来るドッキング信号に追従することを再開することができる。

さらに別の態様において、ロボットによって実行される近接近ドッキングの方法が提供される。１つの実施形態において、ロボットが既に短い距離範囲のドッキング信号の範囲内にあるときリターントゥードックイベントが生じると、ロボットは、飛行時間型センサーの電源を切り、受動受信機とドッキングステーションから来る短いドッキング信号とに依存してドッキングステーションとドッキングすることができる。

本開示のこれらの特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付の図面及び添付の特許請求の範囲に従って検討すると、特定の実施形態の下記の説明から明らかになる。

本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、下記の説明に記載される又は図示される動作の詳細又は構造の詳細及び構成要素の構成に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、様々な他の実施形態において実施することができ、本明細書に明確に開示されていない代替的な方式で実践又は実行することができる。また、本明細書で用いられている表現及び用語は、説明のためのものであり、限定的とみなされるべきでないことが理解されるべきである。「を含む（"including" and "comprising"）」及びその変形の使用は、その前に列挙される項目及びその均等物、並びに追加の項目及びその均等物を包含することを意図している。さらに、様々な実施形態の説明において、列挙が使用される場合がある。別途明記されていない限り、列挙が使用されていても、本発明を構成要素の特定の順序又は数に限定するものと解釈されるべきでない。また、列挙が使用されていても、列挙されたステップや構成要素と組み合わされる可能性のある追加のステップ又は構成要素を、本発明の範囲から排除するものと解釈されるべきでない。「Ｘ、Ｙ及びＺのうちの少なくとも１つ」といった請求項の要素に対する言及は、Ｘ、Ｙ又はＺのうちの任意の１つを個々に含むことも、Ｘ、Ｙ及びＺの任意の組み合わせ、例えばＸ、Ｙ、Ｚ；Ｘ、Ｙ；Ｘ、Ｚ；及びＹ、Ｚを含むことも意図している。

本発明の１つの実施形態による自律式床面洗浄システムの概略図であり、システムは、少なくとも、自律式床面洗浄機すなわちロボット及びドッキングステーションを含む。 図１のシステムの自律式床面洗浄機すなわちロボットの１つの実施形態の斜視図である。 図２のロボットの下面図である。 図２のロボットの概略図である。 センサーカバーを取り除いたロボットの部分拡大図であり、ロボットに用いる距離センサーの１つの実施形態を示す。 ロボットの上面概略図であり、１つの例示的な配置にある複数の受信機と、これらの受信機によって得られる距離範囲パターンとを示す。 図２のロボットの背面図であり、ロボット用の充電用接点の１つの実施形態を示す。 図１のシステムに用いるドッキングステーションの１つの実施形態の正面斜視図である。 図８のドッキングステーションの上面図である。 図８のドッキングステーションの側面図である。 図８のドッキングステーションの正面図である。 図８のドッキングステーションの背面斜視図である。 図８のドッキングステーションの分解図である。 図８のドッキングステーションの部分分解図であり、１つの例示的な配置にある複数の送信機を示す。 図８の線ＸＶ−ＸＶを通って取り出したドッキングステーションの斜視横断面図である。 図８の線ＸＶ−ＸＶを通って取り出したドッキングステーションの上面横断面図である。 図８のドッキングステーションに用いる送信機及びシュラウドの１つの実施形態における性能の光学シミュレーションである。 ドッキングステーションの上面概略図であり、ドッキングステーションによって得られる長い距離信号送信パターンの１つの実施形態を示す。 ドッキングステーションの上面概略図であり、ドッキングステーションによって得られる短い距離信号送信パターンの１つの実施形態を示す。 ドッキングステーションの上面概略図であり、ドッキングステーションによって得られる長い距離信号送信パターンの別の実施形態を示す。 ロボットをドッキングステーションとドッキングさせる方法の一部分を示すフローチャートである。 図２１の方法の別の部分を示すフローチャートである。 図２１の方法のさらに別の部分を示すフローチャートである。 充電が失われた後にドッキングステーションでロボットを再ドッキングする方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。 ロボットをドッキングステーションによって低電力で充電するための方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。 ロボットによって実行される、ドッキングステーションを回避するための方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。 ロボットによってドッキング中に実行される、障害物に応答するための方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。 ロボットによって実行される、近接近ドッキングさせるための方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。 図２１〜図２３に示したドッキング方法を実行するためのロボットの概略図である。

本開示は、包括的には、自律式床面洗浄機のドッキングステーションに関する。より具体的には、本開示は、自律式床面洗浄機のバッテリーを充電するドッキングステーションと、ドッキングステーションを回避し又はドッキングするためにドッキングステーションを位置特定する方法とに関する。

図１は、本発明の１つの実施形態による自律式床面洗浄システム１０の概略図である。自律式床面洗浄システム１０は、自律式床面洗浄機１２、及び、自律式床面洗浄機１２のドッキングステーション１４を含む。自律式床面洗浄機１２は、堅木、タイル、及び石材等の裸床、並びにカーペット及びラグ等の軟質表面を含む様々な床表面を洗浄することができる。任意選択的に、システム１０には、自律式床面洗浄機１２をユーザーが決定した範囲内に収容するために人工バリアシステム２０を設けることができる。

１つの実施形態において、自律式床面洗浄機１２は、床面からデブリ（ごみ、塵、土、毛髪、及び他のデブリを含み得る）を吸い取り、後で廃棄するためにロボット上に設けられた空間内に除去されたデブリを収集するような、部分真空を生成するための、少なくとも真空収集システムを含む乾式真空洗浄ロボットとすることができる。

別の実施形態において、自律式床面洗浄機１２は、洗浄流体を貯留し、被洗浄面に洗浄流体を送出するための流体送出システム、及び、被洗浄面から洗浄流体及びデブリを除去し、回収された洗浄流体及びデブリを貯留するための流体回収システムを含むディープ洗浄ロボットとすることができる。流体送出システムは、被洗浄面に液体、スチーム、ミスト、又は蒸気を送出するように構成することができる。

さらに別の実施形態において、自律式床面洗浄機１２は、洗浄流体を貯留し、被洗浄面に洗浄流体を送出するための流体送出システム、及び、吸引を使用することなく被洗浄面から洗浄流体及びデブリを除去するための拭き掃除又は掃き掃除システムを含む湿式拭き掃除又は掃き掃除ロボットとすることができる。流体送出システムは、被洗浄面に液体、スチーム、ミスト、又は蒸気を送出するように構成することができる。

さらに別の実施形態において、自律式床面洗浄機１２は、吸引を使用することなく被洗浄面から乾燥デブリを除去し、後で廃棄するためにロボット上に設けられた空間内に除去されたデブリを収集するための掃き掃除システムを含む乾式掃き掃除ロボットとすることができる。

ドッキングステーション１４は、自律式床面洗浄機１２の電源を再充電することができる。１つの例において、ドッキングステーション１４は、Ａ／Ｃ電源出力１６等の家庭用電源に接続することができ、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換して自律式床面洗浄機１２に搭載され、バッテリーとすることができる電源を充電するための変換器１８を含むことができる。また、ドッキングステーション１４は、自律式床面洗浄機１２の状態を監視し、自動的なドッキング機能を有効にし、自律式床面洗浄機１２と通信するための様々なセンサおよびエミッタ（不図示）、ならびにネットワーク及び／又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続のための機能を含むことができる。

別の実施形態において、自律式床面洗浄機１２を再充電するのに加えて又は代えて、ドッキングステーション１４は、自律式床面洗浄機１２の修理、保守又は診断をチェックすることができる。例えば、ドッキングステーション１４は、乾式真空ロボット又はディープ洗浄ロボットの場合は収集ビンを自動的に空にし、及び／又はディープ洗浄ロボットの場合は供給タンクを自動的に充填し又は補充するように構成することができる。

図２〜図４は、本明細書ではロボット１２とも呼ばれる、図１のシステム１０のための自律式床面洗浄機１２の１つの実施形態を示す。図２〜図４に示すロボット１２が、システム１０及びドッキングステーション１４とともに使用可能である自律式床面洗浄機の一例に過ぎないこと、及び、他の自律式床面洗浄機を、システム１０及びドッキングステーション１４とともに使用することができることが留意される。

ロボット１２は、自律式に可動なユニット又はハウジング２２内に自律式床面洗浄機の様々な機能システムの構成要素を搭載し、それらは、被洗浄面からごみ（塵、毛髪、及び他のデブリを含む）を除去するための作用空気流を発生させ、バキュームクリーナー上の収集空間内にごみを貯留するための真空収集システム２４、被洗浄面にわたってロボット１２を自律式に移動させるための駆動システム２６、及び、被洗浄面にわたってロボット１２の移動をガイドし、被洗浄面のマップを生成及び記憶し、ステータス又は他の環境変数情報を記録するためのナビゲーション／マッピングシステム２８の構成要素を含む。

コントローラー３０は、ロボット１２の動作を制御するためにロボット１２の様々な機能システム２４、２６、２８に動作可能に結合される。コントローラー３０は、少なくとも１つの中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含むマイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）とすることができる。

図示するように、ロボット１２のハウジング２２は、第１の端部３２及び第２の端部３４を有するＤ字形状とすることができる。第１の端部３２は、ロボット１２の前部を画定し、任意選択でバンパー３６を備えるＤ字形状ハウジング２２のストレートエッジ部分とすることができる。第２の端部３４は、ロボット１２の後部を画定することができ、Ｄ字形状ハウジング２２の丸みを帯びた部分とすることができる。Ｄ字形状ハウジング２２の丸みを帯びた部分がロボット１２の前部を画定することができるとともに、Ｄ字形状ハウジング２２のストレートエッジ部分がロボット１２の後部を画定することができることを含む、ロボット１２についての他の形状及び構成が可能である。

ロボット１２の前方運動は矢印３８で示され、バンパー３６は、ロボット１２の前部をカバーするためにロボット１２の第１の端部３２に巻き付く。障害物との衝突中に、バンパー３６は、物体の検出を登録するために位置を変え又は平行移動することができる。また、バンパー３６は、ロボット１２の各側面４０の一部分に巻き付きかつ覆うこともでき、任意選択で、ロボット１２の正面及び側面にある障害物を検知するために２方向移動に適合することができる。ロボット１２の側面４０は、ロボット１２の第１の端部３２と第２の端部３４との間に延在する。

真空収集システム２４は、空気入口及び空気出口を有するユニットを通る作用空気経路と、吸引ノズル４２と、作用空気流を発生させるための、吸引ノズル４２と流体連通状態にある吸引源４４と、後で廃棄するために作用空気流からのごみを収集するための収集ビン４６とを含むことができる。吸引ノズル４２は、作用空気経路の空気入口を画定することができ、吸引ノズル４２の入口開口は、ハウジング２２の下側４８に設けられ、被洗浄面に向く。吸引源４４は、空気出口（不図示）の流体的に上流にある、ハウジング２２によって保持される真空モーター５０を備えることができ、また、作用空気経路の一部分を画定することができる。また、収集ビン４６は、作用空気経路の一部分を画定し、吸引ノズル４２と流体連通状態にあるごみビン入口（不図示）を備えることができる。任意選択で、作用空気流からの流体と同伴されたごみとを分離するために、セパレーター（不図示）を、収集ビン４６の一部分内に形成することができる。セパレーターのいくつかの非限定的な例は、サイクロンセパレーター、フィルタースクリーン、発泡材フィルター、ＨＥＰＡフィルター、フィルターバッグ、又はそれらの組み合わせを含む。任意選択で、プレモーターフィルター及び／又はポストモーターフィルター（不図示）も作用空気経路内に設けることができる。作用空気経路は、真空収集システム２４の様々な構成要素間の流体連通のための様々な導管、ダクト、又はチューブをさらに含むことができる。真空モーター５０は、作用空気経路において収集ビン４６の流体的に下流又は流体的に上流に位置決めすることができる。

ロボット１２は、ハウジング２２の正面に、ブラシロール５８が内部に搭載されるブラシチャンバー５６を備えることができる。ブラシロール５８は、ロボット１２がその上を移動する表面に対して、実質的に水平な軸の周りを回転するように取り付けられる。ブラシモーター６０を含む駆動アセンブリは、ブラシロール５８を駆動するためにロボット１２内に設けることができる。他の実施形態において、１つ以上の静止すなわち非可動ブラシ又は実質的に垂直な軸の周りに回転する１つ以上のブラシを含む、アジテーター又はブラシロールの他の構成を設けることができる。

本実施形態において、ブラシロール５８は、ロボット１２の正面に搭載され、ブラシロール５８は、第１の端部３２に略平行である。ブラシロール５８は、ハウジング２２の正面で透明窓６２によって少なくとも部分的に取り囲むことができる。

駆動システム２６は、被洗浄面を横切ってロボット１２を駆動する駆動ホイール６４を備えることができる。駆動ホイール６４は、共通のホイールモーター６６又はトランスミッションにより駆動ホイール６４に結合された個別のホイールモーター６６によって動作させることができる。上記トランスミッションは、ギアトレインアセンブリ又は別の好適なトランスミッションを含むことができる。駆動システム２６は、床面を横切ってロボット１２を駆動するためのコントローラー３０からの入力を、自律動作モードの場合にはナビゲーション／マッピングシステム２８からの入力に基づいて、又は任意選択の手動動作モードの場合にはスマートフォン、タブレット、又は他のリモートデバイスからの入力に基づいて受信することができる。駆動ホイール６４は、順方向又は逆方向に駆動することで、ユニットを前方又は後方に動かすことができる。さらに、駆動ホイール６４は、直線運動のために同時に同じ回転速度で、又はロボット１２を所望の方向にターンさせるために個々に異なる回転速度で動作させることができる。駆動システム２６は、駆動ホイール６４を含むものとして本明細書で示されるが、駆動システム２６が被洗浄面にわたってロボット１２を移動させるための代替の牽引デバイスを備えることができることが理解される。

駆動ホイール６４又は他の牽引デバイスに加えて、ロボット１２は、ハウジング２２の下側４８の中央後方部分にあるキャスターホイール及び吸引ノズル４２を画定する開口の後縁部に隣接する一対のホイール等の、ハウジング２２を支持する１つ以上の追加ホイール５４を備えることができる。

コントローラー３０は、ナビゲーション／マッピングシステム２８から又はスマートフォン（不図示）等のリモートデバイスから、被洗浄面にわたってロボット１２に指示するための入力を受け取ることができる。

ナビゲーション／マッピングシステム２８は、メモリ６８を備えることができ、メモリ６８は、限定はしないが、ロボット１２の移動をガイドするのに用いられるナビゲーション用のマップ、様々なセンサーからの入力等を含む、ナビゲーション、マッピング、又は動作サイクルの実行に有用な任意のデータを記憶することができる。例えば、ホイールエンコーダー７０を、駆動ホイール６４の駆動シャフトに配置し、ロボット１２が移動した距離を測定するように構成することができる。距離測定値は、コントローラー３０に入力として与えることができる。別の例において、ナビゲーション／マッピングシステム２８は、ドッキングステーション１４でドッキングするようにロボット１２の動きをガイドするため、及び／又は、洗浄動作中にドッキングステーション１４を回避するために使用される、ドッキングステーション１４からの入力を受け取ることができる。そのような入力は、ドッキング信号及び／又は回避信号を含み、本明細書では立入り禁止信号とも呼ばれ、立入り禁止信号の実施形態は、以下でさらに詳細に説明する。

自律動作モードにおいて、ロボット１２は、床表面を洗浄する間、牛耕式又は交互の列（すなわち、ロボット１２が列を交互に右から左、左から右へと移動する）、螺旋軌道等を含む、洗浄又は消毒に有用な任意のパターンで移動し、様々なセンサーからの入力を用いて、障害物を回避するために必要に応じて方向を変えるか又はコースを調整するように構成することができる。任意選択の手動動作モードにおいて、ロボット１２の移動は、スマートフォン又はタブレット等のモバイルデバイスを用いて制御することができる。

ロボット１２は、移動運動及び洗浄を実施するのに有用な任意の数のモーターを備えることができる。１つの例において、それぞれ、吸引ノズル４２において部分真空を生成し、ブラシロール５８を回転させ、ホイール６４を駆動するために、３つの専用モーター５０、６０、６６を設けることができる。別の例において、これらの移動運動動作及び洗浄動作は、２つ以下又は４つ以上のモーターによって実施される。

ロボット１２は、モーター５０、６０、６６を制御するための任意の数のモータードライバーを備えることができる。図示する実施形態において、真空モーター５０、ブラシモーター６０、及びホイールモーター６６をそれぞれ制御するために、真空モータードライバー７２、ブラシモータードライバー７４、及びホイールモータードライバー７６を設けることができる。モータードライバー７２〜７６は、コントローラー３０とそのそれぞれのモーターとの間のインターフェースとして機能することができる。また、モータードライバー７２〜７６は、集積回路チップ（ＩＣ）とすることができる。

モータードライバー７２〜７６は、バッテリーパックを含むことができる、充電式バッテリー８０を備えるバッテリー管理システム７８に電気的に接続することができる。１つの例において、バッテリーパックは、複数のリチウムイオンバッテリーを備えることができる。ニッケル金属水素化物及びニッケルカドミウム等の他のセル化学物質を有するバッテリーもまた可能である。バッテリー８０用の電気接点又は充電用接点８２は、ロボット１２の外側表面に設けることができる。１つの実施形態において、充電用接点８２は、ロボット１２の第２の端部又は後側３４に設けられる。別の実施形態において、充電用接点８２は、ロボット１２の下側４８に設けられる。

コントローラー３０は、ユーザーからの入力を受信するロボット１２におけるユーザーインターフェース（ＵＩ）８４とさらに動作可能に結合される。ＵＩ８４を用いて、ロボット１２の動作サイクルを選択するか、又は別様にロボット１２の動作を制御することができる。ＵＩ８４は、ユーザーに視覚的な通知を与えるＬＥＤディスプレイ等のディスプレイ８６を有することができる。ディスプレイ８６を制御するディスプレイドライバー８８を設けることができ、ディスプレイドライバー８８は、コントローラー３０とディスプレイ８６との間のインターフェースとして機能する。ディスプレイドライバー８８は、ＩＣとすることができる。ロボット１２には、ユーザーに聴覚的な通知を与えるスピーカー（不図示）を設けることができる。

ＵＩ８４は、ロボット１２の様々な構成要素の動作を制御するために、コントローラー３０に入力を提供する、ユーザーによって作動される１つ以上のスイッチ９０をさらに有することができる。スイッチドライバー９２は、スイッチ９０を制御するために設けることができ、コントローラー３０とスイッチ９０との間のインターフェースとして機能する。

ロボット１２には、ユーザーからの視覚的な通知を取得するための１つ以上のカメラ又はステレオカメラ（不図示）を設けることができる。このようにして、ユーザーがジェスチャーによってロボット１２に命令を伝えることができる。例えば、ユーザーは、カメラの正面で手を振ることで、ロボット１２に停止又は退去を命令することができる。

以下でさらに詳細に説明するように、コントローラー３０は、環境に関する入力及びドッキングステーション１４からの入力を受信するための、ロボット１２上に搭載される様々なセンサーと動作可能に結合することができ、そのセンサー入力を用いてロボット１２の動作を制御することができる。一部のセンサーは、限定はしないが、壁、床、家具、ペット、階段、段差等を含む、ロボット１２の周囲環境の特徴を検出することができる。一部のセンサーは、ドッキングステーション１４を検出することができる。さらに、センサー入力は、メモリ６８に記憶するか、又はナビゲーション／マッピングシステム２８によってマップを展開するのに用いることができる。いくつかの例示的なセンサーが、図４に示されているとともに、以下に記載される。ただし、図示の全てのセンサーを設けなくてもよく、更なるセンサーを設けてもよく、可能なセンサーの全てを任意の組み合わせで設けてもよいことが理解される。

ロボット１２は、位置／近接性検知のための１つ以上の距離センサー９４を備えることができる。各距離センサー９４は、ロボット１２の正面及び側面に向かって障害物を検出するために、任意選択で互いにオーバーラップすることができる視野又は検知区域を有する。距離センサー９４からの入力は、物体がセンサー９４によって検出されるとロボット１２を減速する及び／又はロボット１２のコースを調整するためにコントローラー３０によって使用される。

図示の実施形態において、４つの距離センサー９４が設けられ、２つの距離センサー９４は、ハウジング２２の各横側面の近くにある。距離センサー９４について他の数及び位置が可能である。センサー９４は、窓６２の上方で、ハウジング２２の透明又は半透明部分の背後で、ハウジング２２に取り付けられる。例えば、ハウジング２２は、センサー９４を覆って保護すると同時に、光信号の通過を可能にするために透明又は半透明のセンサーカバー９６を備えることができる。センサーカバー９６は、単一の連続的なセンサーカバーを構成したり、又は各距離センサー９４用の個々のレンズ挿入物を含むことができる。

ロボット１２は、衝突センサー１０２、壁面追従センサー１０４、クリフセンサー１０６、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）１０８、リフトアップセンサー１１０、ビンセンサー１１２、又は床面状態センサー１１４のうちの１つ以上を含むことができ、その任意の組み合わせ又はその複数を含む。

衝突センサー１０２は、ロボット１２に対する正面又は側方の衝撃を判定し、例えばバンパー３６のように（図２）、ハウジング２２と統合することができる。衝突センサー１０２からの出力信号は、障害物回避アルゴリズムを選択するようにコントローラー３０への入力を与える。

壁面追従センサー１０４（側壁センサーとしても知られる）は、ハウジング２２の側部の近くに位置付けることができ、また、ロボット１２が壁に接触することなく壁の近くに追従することができるように、距離フィードバックを提供しロボット１２を制御する側面に向く位置センサーを含むことができる。壁面追従センサー１０４は、反射型又は飛行時間型センサーを含む、光センサー、機械センサー、又は超音波センサーとすることができる。別の実施形態において、壁面追従センサーは設けられず、距離センサー９４が、代替的に、壁面追従センサーとして使用される。

クリフセンサー１０６は、ロボット１２が階段吹き抜け、棚等の極端な落下を回避することができるように距離フィードバックを提供する地面に向く位置センサーとすることができる。クリフセンサー１０６は、反射型又は飛行時間型センサーを含む、光センサー、機械センサー、又は超音波センサーとすることができる。

ＩＭＵ１０８は、少なくとも１つの加速度計、ジャイロスコープ、及び任意に磁力計又はコンパスの組み合わせを用いて、ロボットの加速度、角速度、又はロボット１２の周囲の磁界を測定及び報告する。ＩＭＵ１０８は、コントローラー３０に位置する一体型慣性センサーとすることができるとともに、直線加速度、回転加速度、又は磁界加速度を検知する９軸ジャイロスコープ又は加速度計とすることができる。ＩＭＵ１０８は、加速度入力データを用いて、速度及び姿勢の変化を計算してコントローラー３０に通信し、被洗浄面にわたってロボット１２をナビゲートすることができる。

リフトアップセンサー１１０は、例えば、ユーザーがロボット１２を拾い上げた場合に、被洗浄面からロボット１２が持ち上げられたことを検出する。この情報は、コントローラー３０に入力として与えられ、コントローラー３０は、リフトアップイベントの検出に応じて、モーター５０、６０、６６の動作を停止することができる。リフトアップセンサー１１０は、ユーザーがロボット１２を地面の上に戻した場合等、ロボット１２が被洗浄面と接触したことも検出することができる。そのような入力があると、コントローラー３０は、動作を再開することができる。

ロボット１２は、必要に応じて、収集ビン４６の特性又はステータスを検出するビンセンサー１１２を備えることができる。１つの例において、収集ビン４６の重量を検出する圧力センサーを設けることができる。別の例において、収集ビン４６の存在を検出する磁気センサーを設けることができる。この情報は、非限定的な例において、収集ビン４６が空にされるまで、又は適切に設置されるまでロボット１２の動作を阻止することができる、コントローラー３０への入力として提供される。コントローラー３０は、収集ビン４６が満杯である、又は空であるという通知をユーザーに提供するように、ディスプレイ８６に指示することもできる。

床面状態センサー１１４は、被洗浄面の状態を検出する。例えば、ロボット１２には、赤外線（ＩＲ）ごみセンサー、汚れセンサー、臭気センサー、又は湿潤物センサーを設けることができる。床面状態センサー１１４は、被洗浄面の状態に基づいて、洗浄サイクルの選択又は変更等によってロボット１２の動作を指示することができる、コントローラー３０へ入力を与える。任意選択で、床面状態センサー１１４は、スマートフォン上に表示するための入力を与えることもできる。

図５を参照すると、センサーカバー９６を取り除いたロボット１２の一部が示される。１つ以上の距離センサー９４は、赤外線センサー又は飛行時間（ＴＯＦ）型センサーにすることができる。本明細書に示した実施形態において、各ＴＯＦセンサー９４は、エミッター９８及び受信機１００を有する。ＴＯＦセンサー９４は、ロボット１２に近接する物体までの精密な距離を決定するために、光信号がエミッター９８から受信機１００まで進行するのにかかる時間を測定する。エミッター９８は、パルス状光信号を放出し、光信号を放出するＬＥＤを含むことができる。１つの実施形態において、ＬＥＤは、赤外光ビームを放出する赤外ＬＥＤとすることができる。

図２、図４及び図７を参照すると、ロボット１２は、ドッキングステーション１４から放射された信号を検出する少なくとも１つの受信機１１６を有することができる。いくつかの場合、少なくとも１つの受信機１１６は、ドッキングステーション１４から放射される符号化されたＩＲビーム等のＩＲ信号を検出するＩＲ受信機又はＩＲトランシーバーである。任意選択的に、ロボット１２は、ドッキングステーション１４から放射される少なくとも１つの信号、すなわち符号化されたビームを検出可能な、複数の受信機１１６を備える。１つの実施形態において、受信機１１６は、ＴＯＦセンサー９４とは別個の受動ＩＲ受信機である。

受信機１１６は、以下で詳細に説明するように、ロボット１２がドッキングステーション１４に対して異なる方位に配置されたときに、ドッキングステーション１４からの信号を検出することができるように、ロボット１２のハウジング２２上の異なる位置に配置されて互いに離間している。例えば、受信機１１６は、ドッキングステーション１４から送信された信号を受信するために、ハウジング２２の正面３２、後面３４及び／又は横側面４０上に設けることができる。

受信機１１６は、ハウジング２２の透明又は半透明部分の背後に取り付けることができる。例えば、少なくともいくつかの受信機１１６は、センサーカバー９６の背後に取り付けることができる。センサーカバー９６は、各距離センサー９４のために単一の連続的なセンサーカバーを含み又は個々のレンズ挿入物を含むことができる。ハウジング２２の後面３４上にある受信機１１６等の、少なくともいくつかの他の受信機１１６は、他の透明又は半透明カバー（図７を参照）の背後に取り付けることができる。

図６は、ロボット１２用の受信機配置及び受信機１１６によって与えられる距離範囲パターンの１つの実施形態を示す。複数の受信機１１６が設けられ、それらは、第１の又は中央右側の受信機１１６ＣＲ、第２の又は側部右側の受信機１１６ＳＲ、第３の又は後面右側の受信機１１６ＲＲ、第４の又は中央左側の受信機１１６ＣＬ、第５の又は側部左側の受信機１１６ＳＬ、及び第６の又は後面左側の受信機１１６ＲＬを含む。各受信機１１６は視界又は検知区域を有する。これらの区域は、まとまってロボット１２のために距離範囲パターンを定める。第１の又は中央右側の受信機１１６ＣＲは、ハウジング２２の正面３２に又はその近くに位置付けられてほぼ前方を向き、ロボット１２の前部側面の右半分を覆う区域ＣＲを与える。第２の又は側部右側の受信機１１６ＳＲは、ハウジングの右横側面４０に位置付けられてほぼ側方を向き、ロボット１２の右横側面を覆う区域ＳＲを与える。第３の又は後部右側の受信機１１６ＲＲは、ハウジング２２の後面３４に位置付けられてほぼ後方を向き、ロボット１２の後部右側面を覆う区域ＲＲを与える。第４の又は中央左側の受信機１１６ＣＬは、ハウジングの正面３２に又はその近くに位置づけられてほぼ前方を向き、ロボット１２の前部側面の左半分を覆う区域ＣＬを与える。第５の又は側部左側の受信機１１６ＳＬは、ハウジング２２の左横側面４０に位置付けられてほぼ側方を向き、ロボット１２の左横側面を覆う区域ＳＬを与える。第６の又は後部左側の受信機１１６ＲＬは、ハウジング２２の後面３４に位置付けられてほぼ後方を向き、ロボット１２の後部左側面を覆う区域ＲＬを与える。受信機１１６について他の位置及び数を使用することができる。受信機場所を概略的に描いた受信機配置が図５に概略的に図示されることに留意されたい。実際上、受信機１１６は、ハウジング２２内でハウジング２２のその透明部分又は半透明部分の背後の様々な位置に位置付けることができる。

少なくともいくつかの受信機１１６は、重なる視野を与える方位にすることができる。ロボット１２が床面を走行すると、ドッキングステーション１４からの信号が検知される視界又は区域は変更することができ、又は一つ以上の受信機１１６によって検出することができる。これにより、ロボット１２は、ロボット１２に近接するドッキングステーション１４の前位置／後位置及び横位置を正確かつ高精度に判定することが可能になる。図示の実施形態において、中央右側の区域ＣＲが領域ＣＳＲにおいて側部右側の区域ＳＲと重なり、側部右側の区域ＳＲが領域ＳＲＲにおいて後部右側の区域ＲＲと重なり、後部右側の区域ＲＲが領域ＲＲＬにおいて後部左側の区域ＲＬと重なり、後部左側の区域ＲＬが領域ＲＳＬにおいて側部左側の区域ＳＬと重なり、側部左側の区域ＳＬが領域ＳＣＬにおいて中央左側の区域ＣＬと重なる。

任意選択的に、中央右側の区域ＣＲと中央左側の区域ＣＬとは互いに重ならない。これにより、ロボット１２の中央前面に区域隙間Ｇが作成される。この区域隙間Ｇは、ナビゲーションに使用することができ、また、以下でさらに詳細に説明するように、ドッキングするときにロボット１２を中央区域間の境界に沿って一直線に移動するように指示するために使用することができる。図示の実施形態において、区域隙間Ｇは中央区域ＣＲ、ＣＬと比べて狭く、それにより、ドッキングステーション１４からのロボットの進行方向保持信号を区域隙間Ｇ内に調整することよって、ロボット１２は狭い経路に留めることが可能になる。１つの例において、区域隙間Ｇは１５ｍｍに近い一定幅にすることができる一方、中央区域ＣＲ、ＣＬは、最小幅が７ｍｍでロボット１２から離れる方向において広がることができる。区域隙間Ｇは、幅が「ほぼ一定」であることによって、±１ｍｍの偏差、代替的に±２ｍｍの偏差を生じることができる。

任意選択的に、後面右側の区域ＲＲと後面左側の区域ＲＬとの間に後面不感区域ＤＺを作成することができる。この不感区域ＤＺは、ロボット１２の後面３４の中央に位置付けることができる。以下でさらに詳細に説明するように、この不感区域ＤＺは、ドッキングステーション１４とドッキングし、又はドッキングステーション１４を回避するとき、ナビゲーションに使用することもできる。図示の実施形態において、不感区域ＤＺは、三角形であり、後面区域ＲＲ、ＲＬが交差する点に向かって狭くなっている。

少なくとも１つの受信機１１６はコントローラー３０へ対応する信号を出力し、信号は、ロボット１２の動作を制御するために使用可能である。例えば、ドッキングステーション１４から所定の信号を受信すると、コントローラー３０は、ドッキングステーション１４を回避するために駆動ホイール制御パラメーターを調整することができる。別の例において、ドッキングステーション１４から別の所定の信号を受信すると、コントローラー３０は、ロボット１２をドッキングステーション１４へガイドするために、駆動ホイール制御パラメーターを調整することができる。

図７を参照すると、ロボット１２の第２の端部又は後部側面３４上に設けた充電用接点８２を含む、ロボット１２の後面部分が図示される。１つの実施形態において、正の充電用接点８２Ｐ及び負の充電用接点８２Ｎは、ロボット１２がドッキングステーション１４とドッキングすると、完成した回路を検出するために利用される。他の実施形態において、単一の充電用接点８２又は２つ以上の充電用接点８２を利用することができる。追加の充電用接点は、他の充電用接点のうちの１つが汚れる、塞がれる、又は損傷する場合に冗長性を提供することになる。ロボット１２のさらに他の実施形態において、追加の接点を、ロボット１２とドッキングステーション１４との間でデータ及び情報を送信するために使用することができる。

充電用接点８２は、ドッキングステーション１４上の対応する充電用接点と高い信頼度でかつ繰り返し接触するような大きさにして配置される。例えば、充電用接点８２は、ドッキングステーションの充電用接点との接触を保証するために長く延ばすことができる。充電用接点８２は、丸みを帯びた後面３４と同一又は類似の曲率に沿って湾曲することができる。図７に示すように、充電用接点８２は、正の充電用接点８２Ｐが負の充電用接点８２Ｎから垂直に離間してハウジング２２の後面３４上に水平に配置された、湾曲した接点にすることができる。充電用接点８２について他の形状及び相対的な配置が可能である。

図８〜図１６に、ドッキングステーション１４の１つの実施形態を図示する。ドッキングステーション１４は、ハウジング１２０と、ハウジング１２０上に配置されロボット１２の外側表面の充電用接点８２（図４及び図７を参照）と合致して、ロボットのバッテリー８０を充電するのに適した電気接点又は充電用接点１２２と、ロボット１２によって検出される少なくとも１本の符号化されたビームを送信することができる少なくとも１つの送信機１２４とを含む。図示の実施形態において、ドッキングステーション１４は複数の送信機１２４を備え、それらは、以下でさらに詳細に説明するように、ロボット１２によって検出される少なくとも１つの信号又は符号化されたビームを送信することができるとともに、信号をハウジング１２０から外方へ複数の異なる方向に向けるように構成可能である。

ハウジング１２０は、前部側面１２６、後部側面１２８、第１の横側面１３０及び第２の横側面１３２、頂部側面１３４、並びに底部側面１３６を有することができる。ハウジング１２０の前部側面１２６は、ロボット１２用の後方停止部１３８を備えることができる。ハウジング１２０の底部側面１３６は、ドッキングステーション１４が上に載る基部を備えることができる。ハウジング１２０の後部側面１２８は、平坦でありかつ任意選択的に壁又は他の垂直面に当接するように配置することができる。ドッキングステーション１４のハウジング１２０について他の形状及び構成が可能である。任意選択的に、文字、数、キャラクター、幾何学的形状又はそれらの任意の組み合わせからなるロゴ１４０をハウジング１２０上に設けることができる。

後方停止部１３８は、底部側面１３６又は基部が載る地面に対してほぼ垂直であるが、少し後向き又は前向きに角度を付けることができる。後方停止部１３８は、ハウジング１２０の凹状表面を備え、ドッキングステーション１４とドッキングされたとき、後方停止部１３８に接触するロボット１２の丸みを帯びた第２の端部又は後部側面３４を補足することができる。後方停止部１３８について、ドッキングステーション１４とドッキングされたとき後方停止部１３８に接触するロボット１２の部分を補足する又は補足しない形状を含む他の形状が可能である。

ドッキングステーション１４が上に載るハウジング１２０の底部側面１３６又は基部は、安定性のために後方停止部１３８の前方に突出することができる。いくつかの実施形態において、底部側面１３６の突出部分は、傾斜し、そうでなければドッキングステーション１４においてロボット１２を中央に置くのを助ける形状にすることができる。

ドッキングステーション１４の充電用接点１２２は、後方停止部１３８上に位置付けられ、これによりロボット１２がドッキングの間に後方停止部１３８に接触するときに、充電用接点１２２は、ロボット１２の第２の端部又は後部側面３４の対応する接点８２と接触することが可能になる。代替的に、充電用接点１２２は、ハウジング１２０の底部側面１３６、後方停止部１３８又は他の部分からの延長部に設け、ロボット１２の下側４８にある対応する接点８２と接触するように構成することができる。

ドッキングステーション１４は、ロボット１２がドッキングされるとき、充電用接点１２２を介してロボット１２に適切な電圧及び電流を供給する回路類を備える、プリント回路板アセンブリ（ＰＣＢＡ）１４２を有することができる。ＰＣＢＡ１４２は、ハウジング１２０上の電源コネクタ又はソケット１４４によってドッキングステーション１４に供給された入力電力を得て、充電用接点１２２を介してロボット１２に適切な出力電圧及び電流を供給する。ＰＣＢＡ１４２は、ハウジング１２０内に収められており、任意にハウジング１２０内に取り付けられたＰＣＢＡブラケット１４６によって少なくとも部分的に支持することができる。

ソケット１４４は、ドッキングステーション１４を、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換器１８（図１を参照）を含むことができる電力ケーブル１５０（図１０に仮想線で図示する）を介して、Ａ／Ｃ電源出力１６等の家庭用電源に接続するために、ハウジング１２０の後部側面１２８に設けることができる。ソケット１４４は、代替的に、ハウジング１２０の横側面１３０、１３２のうちの一方の上などのハウジング１２０上のどこか他の場所に位置付けることができる。

ユーザーに視覚的な通知を提供するために、ハウジング１２０の後部側面１２８に表示ライト１４８を設けることができる。１つの実施形態において、ロボット１２がドッキングされて充電しているとき、ライト１４８は点灯する。また、ライト１４８は、ドッキングステーション１４の充電モードを伝えることができる。以下でさらに詳細に説明するように、ドッキングステーション１４は、高電力の充電モード又は低電力の充電モードで動作可能にすることができる。ライト１４８は、ドッキングステーション１４が高電力の充電モードであるか又は低電力の充電モードであるかを伝えることができ、又はモード間の切替え時に示すことができる。例えば、ライト１４８は、低電力の充電モードに切り替わるとき、モードがうまく切り替わった信号として、点滅し、閃き又はオフにすることができる。

ハウジング１２０は、電力ケーブル１５０を予め指定された通路に沿って配線するために、ケーブル配線特徴を任意選択的に備えることができる。例えば、ハウジング１２０の後部側面１２８にケーブル配線溝１５２を設けて、電力ケーブル１５０の長さをそこに確保し、電力ケーブル１５０をソケット１４４からハウジング１２０の一側面に向かって配線することができる。ケーブル配線溝１５２は、ユーザーが電力ケーブル１５０を配線する場所を選択するように、複数の分岐部を有することができる。図示の実施形態において、ケーブル配線溝１５２は、電力ケーブル１５０をハウジング１２０の第１の横側面１３０に向かって配線するための第１の分岐部１５４と、電力ケーブル１５０をハウジング１２０の第２の横側面１３２に配線するための第２の分岐部１５６とを含む。Ａ／Ｃ電源出力１６（図１）又は他の家庭用電源がドッキングステーション１４の所望の場所に関連してどこに配置されるかに応じて、ユーザーは、第１の分岐部１５４、第２の分岐部１５６を通って又はいずれの分岐部も通ることなく、電力ケーブル１５０を配線することができる。電力ケーブル１５０にとって可能な２つの配線ルートを図１０中に仮想線で図示するが、他のケーブル配線ルートが可能であることを理解されたい。

底部側面１３６又は基部は、ドッキングステーション１４の移動を防止するために任意選択的に摩擦パッド１５８を有することができる。摩擦パッド１５８は、ゴム等の摩擦係数が高い材料で作る。図示するように、２つの摩擦パッド１５８は、ロボット１２のドッキング方向Ｄに長く延びることができる。第３の摩擦パッド１５８は、ドッキング方向Ｄを横切って配置することができる。

図示の実施形態において、正の充電用接点１２２Ｐ及び負の充電用接点１２２Ｎは、ロボット１２がドッキングステーション１４とドッキングすると、完成した回路を検出するために利用される。他の実施形態において、単一の充電用接点１２２又は３つ以上の充電用接点１２２を利用することができる。追加の充電用接点は、他の充電用接点のうちの１つが汚れる、塞がれる、又は損傷する場合に冗長性を提供することになる。ドッキングステーション１４のさらに他の実施形態において、追加の接点を、ロボット１２とドッキングステーション１４との間でデータ及び情報を送信するために使用することができる。

充電用接点１２２は、ロボット１２上の対応する充電用接点８２と高い信頼度でかつ繰り返し接触するような大きさにして配置する。例えば、充電用接点１２２は、ロボットの充電用接点８２との接触を保証するために長く延ばすことができる。充電用接点１２２は、凹状の後方停止部１３８と同じ又は同様の曲率に沿って湾曲することができる。図８及び図１３に図示するように、充電用接点１２２は、ハウジング１２０の後方停止部１３８上に水平に配置される湾曲した接点にすることができ、正の充電用接点１２２Ｐが負の充電用接点１２２Ｎから垂直に離間している。充電用接点１２２にとって他の形状及び相対的な配置が可能である。充電用接点１２２は、電導性であり、ニッケルめっきされた真鍮、銅合金又はニッケルめっきされた炭素鋼から形成することができる。他の電導性材料、金属材料又はその他の材料が可能である。

図１３を参照すると、図示の実施形態は、後方停止部１３８に、充電用接点１２２が通って突出する２つの開口１６０を有する。開口１６０は、充電用接点１２２間の適切な整列及び制限を保証することができ、充電用接点１２２は、ロボット１２が繰り返し係合するので、レールブラケット１６２によって支持された長く延びたレールとして設けることができる。

充電用接点１２２は固定し又はコンプライアントにすることができる。図示の実施形態において、充電用接点１２２は、コンプライアントであり、ばね１６４によって中立位置に付勢され、中立位置は、ロボット１２がドッキングステーション１４とドッキングしない状態に相当することができる。ブラケット１６２は、接点１２２をばね１６４と整列した状態に支持することができる。充電用接点１２２を弾力的に取り付けるために他の要素が可能である。コンプライアントな又は弾力的な取付けのおかげで、充電用接点１２２は、後方停止部１３８から離れて外方に付勢され、これにより充電用接点１２２の外側表面１６６は、後方停止部１３８に設けた開口１６０を通って突出する。外側表面１６６に加わる力、すなわちロボット１２がドッキングステーション１４とドッキングすることにより、充電用接点１２２を開口１６０内へ後退させ接触位置へ移動させ、それによりロボットの充電用接点８２とドッキングステーションの充電用接点１２２との間に正の電気接触を形成することができる。

中立位置において、充電用接点１２２の外側表面１６６は、ハウジング２２内における取付け及びばね１６４の付勢力に応じて、後方停止部１３８と同一平面にあることができ、後方停止部１３８の前方へわずかに突出することができ、又は後方停止部１３８内へわずかに後退することができる。接触位置において、充電用接点１２２の外側表面１６６は、充電用接点１２２の中立位置及び圧縮に応じて、ハウジング２２に対して中立位置と比べて後退するが依然として後方停止部１３８と同一平面にあることができ、後方停止部１３８の前方へわずかに突出することができ、又は後方停止部１３８内へわずかに後退することができる。

充電用接点１２２への電力の供給を制御するために作動スイッチ１６８が設けられ、オン位置とオフ位置との間で移動するように動作可能である。作動スイッチは、ＰＣＢＡ１４２と協力して、接点１２２への電力の流れを制御する。作動スイッチがオンすると、電力が充電用接点１２２に供給される。作動スイッチ１６８は、ロボット１２がドッキングステーション１４とドッキングするとき作動する、すなわちオン位置に移動するように構成される。

１つの実施形態において、作動スイッチ１６８はＰＣＢＡ１４２に取り付けられた光学スイッチを含むことができ、光学スイッチは、押されたとき、ばね付勢された充電用接点１２２のうちの１つによって閉塞されて、ロボット１２の存在を示す。充電用接点１２２のうちの１つの一部は、ブラケット１４６上の穴１７０を通って移動して、光学スイッチを閉塞することができる。

簡単に上述したように、ドッキングステーション１４は、ロボット１２によって検出される少なくとも１本の符号化されたビームを送信することができる複数の送信機１２４を備える。１つの例において、送信機１２４は、赤外線光及び／又は近赤外線光を照射するＩＲ送信機である。ＩＲ送信機は、符号化されたＩＲビームを所定時間だけ所定方向に送信することができる。以下でさらに説明するように、送信機１２４は、符号化されたビームをハウジング１２０から外方へ複数の異なる方向に向けるように構成される。

図示の実施形態において、ドッキングステーション１４は、ドッキングステーション１４のＰＣＢＡ１４２上に複数のＩＲ送信機１２４を備えることができる。送信機１２４は、ＰＣＢＡ１４２の構成要素へ電気的に接続され、構成要素によって制御される。特に、送信機１２４は光を放射するように制御される。ＩＲ送信機１２４は、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）にすることができる。ＩＲ送信機１２４の他の実施形態が可能である。いくつかの実施形態において、ＩＲ送信機１２４は、赤外線又は近赤外線の波長、例えば９２０ｎｍ〜９６０ｎｍ、代替的に９４０ｎｍを使用して動作する。

図１４は、ドッキングステーション１４用の送信機配置の１つの実施形態を示す。複数の送信機１２４を設け、それらは、第１の又は中央の送信機１２４Ｃ、第２の又は右側の送信機１２４Ｒ、及び第３の又は左側の送信機１２４Ｌを含む。これらの送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌは、以下でさらに詳細に説明するように、ロボット１２によって検出可能かつドッキングステーション１４とドッキングし及び／又はこれを回避するために使用可能な信号を送信する。回避信号又は立入り禁止信号を送信するための追加の送信機を設けることができ、これらは、ドッキングステーション１４を回避するためにロボット１２によって使用することができる。そのような送信機は、第４の又は機内の右側の送信機１２４ＲＩ、第５の又は機外の右側の送信機１２４ＲＯ、第６の又は機内の左側の送信機１２４ＬＩ、及び第７の又は機外の左側の送信機１２４ＬＯを含むことができる。機外の側面送信機は、立入り禁止信号に広い距離範囲を与えるために、ＰＣＢＡ１４２の外側に又はその近くに設ける。

少なくともいくつかの実施形態において、中間の送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌは、ドッキング信号を放射するように構成され、本明細書ではドッキング信号送信機と呼ぶことができ、横の送信機１２４ＲＩ、１２４ＲＯ、１２４ＬＩ、１２４ＬＯは、立入り禁止信号を放射するように構成され、本明細書では立入り禁止信号送信機とも呼ぶことができる。

送信機１２４は、ハウジング１２０の透明部分又は半透明部分の背後に取り付ける。例えば、ハウジング１２０は、ハウジング正面１２０Ｆと、ハウジング正面１２０Ｆに結合されるハウジング後面１２０Ｒとを備えることができる。ハウジング正面１２０Ｆ全体は、光信号の通過を可能にする透明又は半透明とすることができる。代替的に、ハウジング正面１２０Ｆは、送信機１２４と整列した不透明な部分と、１つ以上の透明な又は半透明な部分とを備えることができる。

図１５は、図８の線ＸＶ−ＸＶにおいて取り出したドッキングステーション１４を通る横断面図である。１つ以上の送信機１２４のために不透明なシュラウド１７２を設け、これは、送信機から放射された光信号を所望の通路に沿って向け、光もれを減少させ、及び／又は送信機１２４の送信区域を定めることができる。図示の実施形態において、シュラウド１７２は、中央の送信機１２４Ｃ、右側の送信機１２４Ｒ及び左側の送信機１２４Ｌを囲む。

シュラウド１７２はほぼＰＣＢＡ１４２の前方に配置され、各送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌ用の個々の不透明な筐体を有する。シュラウド１７２は、ＰＣＢＡ１４２とハウジング正面１２０Ｆ又は後方停止部１３８との間に、少なくとも部分的に又は完全に延びることができる。シュラウド１７２は、任意の適切な製造方法及び／又は取付け方法を使用して、ＰＣＢＡブラケット１４６によって任意選択的に支持され、ＰＣＢＡブラケット１４６とともに形成され、又はそうでなければＰＣＢＡブラケット１４６に取り付けることができる。

１つの実施形態において、シュラウド１７２は、中央の送信機１２４Ｃを囲みかつ第１の光チャンバ１７６Ｃを定める第１の不透明な筐体又はシュラウド区分１７４Ｃと、右側の送信機１２４Ｒを囲みかつ第２の光チャンバ１７６Ｒを定める第２の不透明な筐体又はシュラウド区分１７４Ｒと、左側の送信機１２４Ｌを囲みかつ第３の光チャンバ１７６Ｌを定める第３の不透明な筐体又はシュラウド区分１７４Ｌとを有することができる。

各シュラウド区分１７４Ｃ、１７４Ｒ、１７４Ｌは、各送信機１２４から放射された信号間の望ましくない重なりを防止するために、１つの送信機１２４を囲む。送信機１２４が赤外線光及び／又は近赤外線光を照射する少なくともいくつかの実施形態において、シュラウド区分１７４Ｃ、１７４Ｒ、１７４Ｌは、送信機１２４から放射される赤外線光及び／又は近赤外線光を反射し及び／又は吸収することができる。

各シュラウド区分１７４Ｃ、１７４Ｒ、１７４Ｌは、それぞれ１つの送信機の周りにある壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌと、それぞれ壁にあり送信機からの光が通って放射される孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌとを有する。各壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌは、送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌに対面するそれぞれの内側表面１８２Ｃ、１８２Ｒ、１８２Ｌを有する。少なくとも内側表面１８２Ｃ、１８２Ｒ、１８２Ｌと、任意選択的に壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌ全体とは、送信機１２４から放射された光に対して不透明性であり、送信機１２４から放射された光を反射することができる。

送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌから放射された光の一部は、孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌを直接通過する。光散乱と、壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌに対する送信機の位置とに起因して、送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌから放射された光の少なくとも一部が反射される。示した実施形態において、壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌは凹状の内部表面１８２Ｃ、１８２Ｒ、１８２Ｌを有することができ、これらは、送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌにおける反射を逆方向に向ける。各光チャンバ１７６Ｃ、１７６Ｒ、１７６Ｌの内側の全ての跳ね返り光は、凹状の内部表面１８２Ｃ、１８２Ｒ、１８２Ｌによって逆方向に内方に反射し、各それぞれのシュラウド区分１７４Ｃ、１７４Ｒ、１７４Ｌ内に閉じ込められる。送信機１２４によって放射された光は、実質的に孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌのみを通過し、制御可能な重なり及びはっきりした縁部を備えることができる。望ましくない反射を取り除くために有効な他のシュラウド輪郭が可能である。

壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌは、丸くし又は曲げて凹状の内部表面１８２Ｃ、１８２Ｒ、１８２Ｌを設けることができ、任意選択的に凸状の外部表面１９０Ｃ、１９０Ｒ、１９０Ｌを有することができる。壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌの一部は、２つ以上のシュラウド区分１７４Ｃ、１７４Ｒ、１７４Ｌによって共有されるように集中することができる。図１６において最もよく分かるように、右側のシュラウド区分１７４Ｒを形成する壁１７８Ｒの機内の部分は、中央のシュラウド区分１７４Ｃを形成する壁１７８Ｃの右側部分と合致することができる。左側のシュラウド区分１７４Ｌを形成する壁１７８Ｌの機内の部分は、中央のシュラウド区分１７４Ｃを形成する壁１７８Ｃの左側部分と合致することができる。

シュラウド１７２は、送信機１２４の周りに密接に適合して、シュラウド１７２とＰＣＢＡ１４２との間から光が逃げる又は散乱するのを防止することができる。任意選択的に、ＰＣＢＡ１４２とシュラウド１７２との間のあらゆる空気隙間を排除するために、ＰＣＢＡ１４２とシュラウド１７２との間にシール１８８を設けることができる。あらゆる空気隙間を排除することにより、送信機１２４からの光がシュラウド１７２の製造上の欠陥を通って外部へ漏れること、及び異なる送信機１２４からの信号が混合することが防止される。

シール１８８は、少なくとも送信機１２４によって放射された光の波長に対して不透明性にすることができ、任意選択的にそのような波長を吸収することができる。このように、シュラウド区分内の開口を通過する光だけが、半透明又は透明なハウジング正面１２０Ｆ内へ進むことができる。

シール１８８は、送信機から放射された光を遮らないように各送信機１２４と整列した孔を有することができる。図１６において最もよく分かるように、シール１８８は孔間に区分を有することができ、区分は、各壁１７８Ｃ、１７８Ｒ、１７８Ｌの端部分に当接して、孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌを除いて各光チャンバ１７６Ｃ、１７６Ｒ、１７６Ｌを密封する。１つのシールを図示するが、例えば、各シュラウド区分の周りに個々のシールを設けることによって２つ以上のシールを設け得ることに留意されたい。

任意選択的に、図１７に図示するように、シュラウド１７２は、第２のシュラウド区分１７４Ｒ及び第３のシュラウド区分１７４Ｌ上に延長部１９４Ｒ、１９４Ｌを備えることができる。延長部１９４Ｒ、１９４Ｌは、壁１７８Ｒ、１７８Ｌから孔１８０Ｒ、１８０Ｌに隣接して延びることができる。１つの例において、延長部１９４Ｒ、１９４Ｌは、丸くされた又は曲がった壁１７８Ｒ、１７８Ｌから半径方向に延びる壁を備えることができる。シュラウド１７２の他の実施形態、例えば図１６に図示する実施形態において、延長部は存在しない。

図１７は、送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌ及びシュラウド１７２の性能の光学的シミュレーションである。各送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌは、任意選択的に互いに重なることができかつ少なくとも１つの信号がドッキングステーション１４から外方に放射される、送信区域を有する。第１の又は中央の送信機１２４Ｃは中央の送信区域ＴＣを与え、第２又は右側の送信機１２４Ｒは左側の送信区域ＴＬを与え、第３の又は左側の送信機１２４Ｌは右側の送信区域ＴＲを与える。

孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌは、各送信区域の方向を定めることができる。中央の孔１８０Ｃは、中央の送信機１２４Ｃと軸方向に整列することができる。これにより、中央の送信区域ＴＣにおいてドッキングステーション１４から外部へまっすぐに放射された信号が得られる。右側及び左側の孔１８０Ｒ、１８０Ｌは、それらのそれぞれの送信機１２４Ｒ、１２４Ｌから半径方向にずれて、右側及び左側の区分ＴＲ、ＴＬにおいて角度がついた信号を与えることができる。この半径方向のずれに起因して、外側の送信区域ＴＲ、ＴＬは、互いに及び中央の区域ＴＣと交差することに留意されたい。さらに、右側の送信機１２４Ｒは、ドッキングステーション１４の左側へ信号を送信し、左側の送信機１２４Ｌは、ドッキングステーション１４の右側へ信号を送信する。

孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌは各送信区域の角度を定める。中央の孔１８０Ｃはより狭い区域ＴＣを定めることができ、右側及び左側の孔１８０Ｒ、１８０Ｌはより広い区域ＴＲ、ＴＬを定めることができる。中央の区域ＴＣは、外側の区域ＴＲ、ＴＬと比べて約１６倍〜約２２倍狭くすることができる。１つの例において、区域ＴＣは、約３．４度以下、代替的に約２．６度以下にすることができる。１つの例において、区域ＴＲ及びＴＬは約５７度にすることができる。しかしながら、システムは、区域が交差する構成を用いて、より広い角度を許容することができる。右側送信機１２４Ｒ及び左側の送信機１２４Ｌからより広い信号を放射することにより、ロボット１２はドッキングステーション１４から放射されたドッキング信号に出会う機会が多くなる。ドッキングステーション１４の中央からより狭い信号を放射することは、より正確なナビゲートに役立つことができ、その理由は、ロボット１２がより狭い中央の信号に追従してドッキングステーション１４の中央を正確に見つけ得るからである。外側の孔１８０Ｒ、１８０Ｌの幅、したがってそれらのそれぞれの送信区域の角度は、本明細書に図示するものと実質的に同じでも異なってもよい。以下でより詳細に説明するように、これらの区域ＴＣ、ＴＲ、ＴＬ内で送信された信号の距離範囲は変更可能である一方、角度は同じままである。

各孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌは、それらのそれぞれの壁１７８の第１の縁部及び第２の縁部によって定まる。両縁部は、孔１８０Ｃ、１８０Ｒ、１８０Ｌの幅及び送信区域の角度を定めるために離間している。本明細書に示した実施形態において、中央の孔１８０Ｃは第１の縁部１８４Ｃ及び第２の縁部１８６Ｃによって定まり、右側の孔１８０Ｒは第１の縁部１８４Ｒ及び第２の縁部１８６Ｒによって定まり、左側の孔１８０Ｌは第１の縁部１８４Ｌ及び第２の縁部１８６Ｌによって定まる。外側の孔１８０Ｒ、１８０Ｌの第１の又は外側の縁部１８４Ｒ、１８４Ｌは、送信機１２４Ｒ、１２４Ｌと実質的に整列して、それらのそれぞれの送信区域ＴＬ、ＴＲのために輪郭がはっきりした外側の縁部１９２Ｌ、１９２Ｒを与えることができる。１つの実施形態において、外側の孔１８０Ｒ、１８０Ｌの第１の又は外側の縁部１８４Ｒ、１８４Ｌは、送信機１２４Ｒ、１２４Ｌの中央に対して直交することができる。

図１８及び図１９を参照すると、ドッキングステーション１４は複数の信号を送信することができ、複数の信号によりロボット１２は、ドッキングステーション１４を発見し、ドッキングステーション１４へナビゲートしてドッキングステーションとドッキングし、及び／又はドッキングステーション１４を回避することが可能になる。１つの実施形態において、ドッキングステーション１４は、少なくとも１つの長い距離範囲の又は長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬと、少なくとも１つの短い距離範囲の又は短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳと、少なくとも１つの立入り禁止信号ＫＯとを送信することができる。一般的に、ロボット１２の１つ以上の受信機１１６がドッキングステーション１４からの長い又は短いドッキング信号を検出するとき、ロボット１２が（再充電又は他のドッキング目的のために）能動的に又は受動的にドッキングステーション１４を探す場合、ロボット１２は、そのコースをドッキングステーション１４に向かって変更することができる。ロボット１２の１つ以上の受信機１１６がドッキングステーション１４からの立入り禁止信号ＫＯを検出すると、ロボット１２は、ドッキングステーション１４を回避するために必要に応じてそのコースを変更することができる。ドッキング方法及びドッキングステーションの回避方法に関するいくつかの実施形態は、以下でさらに詳細に説明される。

長い距離範囲の又は長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬは、ドッキングステーション１４を発見するために使用することができる。この信号は、短い信号よりも距離範囲が長く、任意選択的にドッキングステーション１４の周りに及ぶ距離範囲が広いので、ロボット１２は、ドッキングステーション１４から来る他のいかなる信号よりも前に長いドッキング信号を検出することができ、それによってドッキングステーション１４を「発見する」。ロボット１２は、長いドッキング信号から、距離範囲をより短く又は狭くすることができる、短い又は立入り禁止信号に追従することができる。

短い距離範囲の又は短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳは、ロボット１２をドッキングステーション１４に待機させるために使用することができる。この信号は、長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬよりも距離範囲が短く、任意選択的にドッキングステーション１４の周りに及ぶ距離範囲がより狭いので、ロボット１２は、短い信号を使用して正確に動き、ドッキングステーション１４と一列に並び及びここに待機し又はこれとドッキングすることができる。

長いドッキング信号及び短いドッキング信号は、ドッキングステーション１４から所定の距離だけ離れて放射することができ、所定の距離は、ロボット１２上の充電用接点８２及びＴＯＦセンサー９４と、ドッキングステーション１４上の充電用接点１２２と、ロボット１２及びドッキングステーション１４の全体寸法との間の幾何学的な関係に基づいて予め決定することができる。こうして、ロボット１２は、ドッキングステーション１４から離れた適切な距離において長いドッキング信号を検出することができ、ドッキングステーション１４に衝突することなくドッキングするために必要な動きを実行するとともに、最小の引き返し又は引き返しなしでうまくドッキングする。１つの実施形態において、長いドッキング信号には、１フィート〜１０フィート（およそ０．３ｍ〜３．０ｍ）の距離範囲が適し、短いドッキング信号には、１フィート〜３フィート（およそ０．３ｍ〜０．９ｍ）、代替的に１２インチ〜１８インチ（およそ０．３ｍ〜０．４６ｍ）の距離範囲が適する。

立入り禁止信号ＫＯは、ドッキングステーション１４を回避するためにロボット１２によって使用することができる。ロボット１２は、ドッキングステーション１４からの立入り禁止信号を検出すると、ドッキングステーション１４を回避するために、必要に応じてそのコースを変更することができる。代替的に、ロボット１２は、（再充電又は他のドッキング目的のために）能動的に又は受動的にドッキングステーション１４を探す場合、長い距離範囲及び短い距離範囲のドッキング信号を見つける可能性を上げるためにそのコースを変更することができる。

立入り禁止信号ＫＯは長いドッキング信号及び短いドッキング信号よりも距離範囲を短くすることができ、これによりロボット１２は、ドッキングステーション１４に接近して洗浄可能であるが、依然としてドッキングステーション１４の周りに十分な間隔を保つことができる。立入り禁止信号ＫＯは、任意選択的に短いドッキング信号よりも距離範囲が広くドッキングステーション１４の周りのより広い領域に及ぶことができる。立入り禁止信号の距離範囲は、適用に応じて、少なくともドッキングステーション１４の正面及び側面を越えて、ドッキングステーション１４から数フィートまで、及び数フィートを越えて延ばすことができる。１つの実施形態において、１２インチ〜１８インチ（およそ０．３ｍ〜０．４６ｍ）の距離範囲により、ロボット１２には、ドッキングステーション１４を回避するために動くのに十分な空き場所が与えられる一方、ロボット１２は、ドッキングステーション１４に接近して洗浄することが可能になる。

信号は、ドッキングステーション１４のＩＲ送信機１２４のうちの少なくとも１つから来る少なくとも１本のＩＲビームによって供給することができる。１つの実施形態において、信号は、ドッキングステーション１４の複数のＩＲ送信機１２４から来る複数本のＩＲビームによって供給される。通例、各ＩＲビームは符号化される。各ＩＲビームの符号化方法及び２進コードは、ロボット１２がドッキングステーション１４から来る複数本のビームを同時に検出した場合でも、ロボット１２が各ビームの存在を検出しかつビーム間を識別し得るように選択される。他の信号形式及び符号化方法が可能である。

図１８を参照すると、長い距離範囲信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬは、複数の送信機１２４から来る複数本のビームによって供給することができ、ドッキングステーション１４の両側面及び正面に及ぶことができる。代替的に、長い距離範囲信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬは、図２０に図示するようにドッキングステーション１４の正面に及ぶことができる。

図示の実施形態において、左側の長い距離範囲信号ＬＬは、左側の送信区域ＴＬ内で右側の送信機１２４Ｒから送信することができ、中央の長い距離範囲信号ＣＬは、中央の送信機１２４Ｃから、ドッキングステーションの中央から外方に向かって、左側の送信区域ＴＬ内で送信することができ、右側の長い距離範囲信号ＲＬは、右側の送信区域ＴＲ内で左側の送信機１２４Ｌから送信することができる。図１８に図示する距離範囲パターンを供給するために、左側の送信機１２４ＬＩ、１２４ＬＯから左側の長い距離範囲信号ＬＬを、追加的に放射することができる。右側の送信機１２４ＲＩ、１２４ＲＯから右側の長い距離範囲信号ＲＬを追加的に放射することができる。

図１９を参照すると、図示の実施形態において、左側の短い距離範囲信号ＬＳは、左側の送信区域ＴＬ内で右側の送信機１２４Ｒから送信することができ、中央の短い距離範囲信号ＣＳは、中央の送信機１２４Ｃから、ドッキングステーションの中央から外方に向かって、左側の送信区域ＴＬ内で送信することができ、右側の短い距離範囲信号ＲＳは、右側の送信区域ＴＲ内で左側の送信機１２４Ｌから送信することができる。

少なくともいくつかの送信機１２４は、長い距離範囲の信号と短い距離範囲の信号との間で交代する。例えば、信号は、ＩＲ ＬＥＤに加える電圧レベルを切り替えることによって交代することができる。中間又は内側の送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌは、長い距離範囲信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬ及び短い距離範囲の信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳを周期的に供給するために、長い距離範囲モードと短い距離範囲モードとの間で交代することができる。各送信機１２４Ｃ、１２４Ｒ、１２４Ｌに関するサイクル時間は、同じである又は異なることができ、すなわち中央の送信機１２４Ｃは、外側の送信機１２４Ｒ、１２４Ｌと同じ又は異なるデューティサイクルを有することができる。

図１９を参照すると、立入り禁止信号ＫＯは、複数の送信機１２４から来る複数本のビームによって供給することができ、ドッキングステーション１４の側面及び正面に及ぶことができる。図示の実施形態において、立入り禁止信号ＫＯは、側面の送信機１２４ＬＯ、１２４ＬＩ、１２４ＲＯ、１２４ＲＩからドッキングステーション１４の側面及び正面に向かって送信することができる。

立入り禁止信号ＫＯから来るＩＲ放射の測定可能なレベルが、ロボット１２の受信機１１６のうちの１つによって検出されるときはいつでも、ロボットのドッキングステーション回避行動を起動することができる。１つの実施形態において、ロボット１２は、前方への進み及びターンの組み合わせ等の１つ以上の所定の動きを実行することができ、これは、立入り禁止信号ＫＯがいずれの受信機１１６によっても検出されなくなるまで、すなわち立入り禁止信号ＫＯからのＩＲ放射が検出できるレベルよりも低くなるまで行う。その後、ロボット１２は洗浄を再開することができる。

日光及び他のＩＲ源からの潜在的な干渉があるので、ロボット１２のＴＯＦセンサー９４及びドッキングステーション１４の送信機１２４の両方は、同じ周波数で動作する。そのため、ＴＯＦセンサー９４は、ロボット１２を長いドッキング信号、短いドッキング信号、及び立入り禁止信号に対して遮る。有効なナビゲーションに対して直観に反するが、いくつかの実施形態において、ロボット１２は、ドッキングステーション１４とドッキングし又はこれを回避するとき、選択的にＴＯＦセンサー９４の電源を切ることができる。そのようなときに、ロボット１２は、受動ＩＲ受信機１１６とドッキングステーション１４からの信号とに依存してナビゲーションを行う。

図２１〜図２３は、ロボット１２をドッキングステーション１４においてドッキングするための方法３００の１つの実施形態を示すフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

ステップ３０２において、ロボットは洗浄している。洗浄中に、真空モーター５０及び／又はブラシモーター６０をアクティベートすることができる。

ステップ３０４にて、ロボット１２は、リターントゥードックイベントがあったかどうかチェックする。リターントゥードックイベントは、ロボット１２がドッキングステーション１４を探す任意のイベントである。リターントゥードックイベントの例は、制限されないが、バッテリーが所定レベルよりも低い、又はユーザーがロボット１２にドッキングを命令したこと（例えば、ロボット１２上で又はモバイルデバイス上で、ドックボタン又はホームボタンを押したこと）を含む。ドッキングステーション１４が収集ビン４６を自動的に空にする及び／又は供給タンクを自動的に充填する場合、リターントゥードックイベントは、ビン又はタンク内の閾値レベルとすることができる。

１つの実施形態において、ロボット１２が洗浄動作を行なっている間に、コントローラー３０は、バッテリー８０の残留電力レベルが閾値よりも低いかどうか連続的に又は断続的に監視する。例えば、コントローラー３０は、バッテリー８０の電圧を監視し、バッテリー８０の電圧が所定の電圧未満かどうかを判定することができる。バッテリー８０の電圧が所定の電圧未満である場合、コントローラー３０はリターントゥードックイベントを登録し、ロボット１２はバッテリー８０を再充電するためにドッキングステーション１４へ自動的に戻ることができる。例えば、バッテリー８０の電圧が所定の電圧未満の場合、ロボット１２は、ドッキングステーション１４へ自動的に戻る。ユーザーは、ロボット１２にドッキングステーション１４へ戻る命令を入力することもでき、入力は、例えばロボット１２のユーザーインターフェース８４を介して命令を入力し、又はスマートフォン、タブレット又は他のリモートデバイスを介して命令を入力することによって行う。

リターントゥードックイベントが生じていない場合、ロボット１２は洗浄を継続する。リターントゥードックイベントが生じている場合、ロボット１２は、ステップ３０６にて洗浄を停止して、ステップ３０８にてドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬの検索を開始することができる。洗浄の停止は、真空モーター５０及び／又はブラシモーター６０の電源オフを含むことができる。

ステップ３０８にて、ロボット１２は、ステップ３０６における洗浄を停止し、ドッキングステーション１４から来た信号の検索を開始する。１つの実施形態において、ロボット１２は、検索中にランダムな移動行動を使用することができ、ロボット１２は、床面をランダムに動き回ることができる。ランダムな移動の間に壁が検出された場合、ロボット１２を制御するために壁面追従センサー１０４からの入力を使用して、壁と接触することなく、壁に沿ってその近くを追従することができる。これにより、ロボット１２は、例えば部屋の外周に導かれ、かつ、ランダムな移動と比較して部屋をより素早く通過することが可能になる。他の実施形態において、ロボット１２は、検索中にランダムな移動行動を単独で使用することができる。

ロボット１２は、ステップ３１０にて長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬが検出されるまで検索する。ロボット１２は、リターントゥードックイベントの後に洗浄を停止するのではなく、長いドッキング信号が検出されるまで洗浄を継続できることに留意されたい。

一旦長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬが検出されると、ステップ３１２にてコントローラー３０は、これが初めてのドッキング信号参照かどうかを判定することができる。これは、特定の受信機１１６が特定のドッキング信号又はドッキング信号の組み合わせを参照したどうか、又は受信機１１６の特定の組み合わせが特定のドッキング信号又はドッキング信号の組み合わせを参照したかどうかを判定することを含むことができる。

ロボット１２が検出されたドッキング信号を以前に参照していない場合、方法３００はステップ３１４に移り、ＴＯＦセンサー９４の電源を切ることができる。上述したように、日光及び他のＩＲ源からの潜在的な干渉を理由として、ＴＯＦセンサー９４及びドッキングステーションの送信機１２４の両方は、同じ周波数で動作する。ＴＯＦセンサー９４はナビゲーションに使用されるので、ＴＯＦセンサー９４の電源を切ることは直観に反するが、ＴＯＦセンサー９４がオンのままであれば、ロボット１２は、ドッキングステーションの信号に対して実質的に遮られドッキングステーション１４に衝突することがある。ロボット１２は、ナビゲートのためにＴＯＦセンサー９４を使用する代わりに、一旦ロボット１２がドッキングステーション信号の距離範囲内にあると、受動ＩＲ受信機１１６に依存する。受信機１１６がロボット１２（図６を参照）の正面、側面又は後面に及んだ状態で、ロボット１２は、どの受信機１１６が特定の送信機１２４からの信号を検出するかを突き止めることによって、ドッキングステーション１４に対するその場所を正確に判定することができる。

ステップ３１６にて、ロボット１２は、少なくとも１つの長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬが両方の中央の受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬによって検出されるまで回転する。ロボット１２は、ステップ３１０にて長いドッキング信号が検出された地点において、半径ゼロのターンを実行することができる。半径ゼロのターンは、１つの駆動ホイール６４（図３）を順方向に、他の駆動ホイール６４を逆方向に動作させることによって実行することができる。ロボット１２は、長いドッキング信号がロボット１２の右側又は左側で検出されたかどうかに応じて、左側又は右側にターンすることができる。ロボット１２は、一旦少なくとも１つの長いドッキング信号が両方の中央の受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬによって検出されると、回転を停止する。

次に、ステップ３１８にて、ロボット１２は、少なくとも１つの短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳが検出されるまで前方へ進む。ロボット１２は、次にその充電用接点８２がドッキングステーション１４に対しておよそどこに位置するかを判定し、必要であれば、充電用接点８２をドッキングステーション１４に向かって位置決めするために適切な動きを実行する。充電用接点８２の相対位置は、ドッキングステーション１４からの中央の短いドッキング信号ＣＳをどの受信機１１６が検出するか判定することによって適切に近付けることができる。

図示の実施形態において、コントローラー３０は、ステップ３２０にて、中央の短いドッキング信号ＣＳが後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬのうちの一方によって検出されたかどうかを判定し、そうであれば、方法は図２３に図示するステップ３３６に移る。そうでなければ、ステップ３２２にてコントローラー３０は、中央の短いドッキング信号ＣＳが、側面受信機１１６ＳＲ、１１６ＳＬのうちの一方によって検出されたかどうかを判定し、そうであればステップ３２４にてロボットの充電用接点８２を９０度又は実質的に９０度回転させ、ドッキングステーション１４に向かって位置決めする。例えば、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳが右側の受信機１１６ＳＲによって検出されると左側にターンし、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳが左側の受信機１１６ＳＬによって検出されると右側にターンする。いずれの場合も、ロボット１２は、その場で半径ゼロのターンを実行することができる。

側方受信機１１６ＳＲ、１１６ＳＬのいずれによっても検出されなければ、ステップ３２６にてコントローラー３０は、中央の短いドッキング信号ＣＳが、正面受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬの一方によって検出されたかどうかを判定し、そうであればステップ３２８にてロボットの充電用接点８２を１８０度又は実質的に１８０度回転させ、ドッキングステーション１４に向かって位置決めする。例えば、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳが中央右側の受信機１１６ＣＲによって検出されると左側にターンし、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳが中央左側の受信機１１６ＣＬによって検出されると右側にターンする。いずれの場合も、ロボット１２は、その場で半径ゼロのターンを実行することができる。ステップ３２６の後、中央の短いドッキング信号ＣＳがいずれの受信機によっても検出されない場合、ロボット１２は遠くへ進み、ステップ３０８に戻って再び長いドッキング信号の検索を開始することができる。

一旦、中央の短いドッキング信号ＣＳが検出され、ロボットの充電用接点８２がドッキングステーション１４に向かって位置決めされると、方法は、ステップ３３６に移り、ロボット１２は、スキャンを実行してドッキングステーション１４への進行方向を計算する。ドッキングステーション１４への計算された進行方向は、ロボット１２が、逆方向に進んでドッキングステーション１４と合致することができるように、ロボットがドッキングステーション１４と実質的に整列する位置、及び、ロボット１２が予定した洗浄の開始時又は充電後にドッキングステーション１４を出ることができる位置とすることができる。スキャンを実行することは、ロボットの現在位置から左側及び右側に±９０度回転すること、代替的に±４５度回転すること、代替的に±２０度回転すること等の、所定の角度回転することを含むことができる。ロボット１２は、スキャンのために半径ゼロの回転を実行することができる。

ロボット１２は、一旦進行方向が計算されると、ステップ３３８にて進行方向に回転する。次に、ロボット１２は、その充電用接点８２がドッキングステーション１４に対してどこに位置決めされているかをより精密に判定し、必要であれば、充電用接点８２をドッキングステーション１４と整列させるために適切な動きを実行する。充電用接点８２の相対位置は、ドッキングステーション１４から来た中央の短いドッキング信号ＣＳをどの後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬが検出するかを判定することによってより精密に判定することができる。

図示の実施形態において、コントローラー３０は、ステップ３４０にて、中央の短いドッキング信号ＣＳが右側後部の受信機１１６ＲＲではなく左側後部の受信機１１６ＲＬによって検出されたかどうかを判定し、そうであれば、方法はステップ３４２に移り、ロボット１２は左側へ弧状に進む。そうでなければ、ステップ３４４にてコントローラー３０は、中央の短いドッキング信号ＣＳが左側後部の受信機１１６ＲＬでなく右側後部の受信機１１６ＲＲによって検出されたかどうかを判定し、そうであれば方法はステップ３４６に移り、ロボット１２は右側へ弧状に進む。左側又は右側へ弧状に進むために、ロボット１２は、１つの駆動ホイール６４（図３）を第１の速度で逆方向に動作させかつ他の駆動ホイール６４を第１の速度とは異なる第２の速度で逆方向に動作させることによって後方へ進むことができ、結果的にゼロよりも大きい半径でターンする。ロボット１２が左側又は右側のいずれへ弧状に進むかに応じて、第２の速度は第１の速度よりも大きくし又は第１の速度未満にして、ロボット１２を左側に向かって又は右側に向かって移動させることができる。これらのステップ３４０〜３４６は、中央の短いドッキング信号ＣＳが両方の後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬによって検出されるまで繰り返す。方法は、一旦両方の後面受信機、１１６ＲＲ、１１６ＲＬが中央の短いドッキング信号ＣＳを検出すると、ステップ３４８に移る。

ステップ３４８にて、ロボット１２は、ドッキングステーション１４へ後退する。ロボット１２は、その現在位置からドッキングステーション１４へまっすぐに後方に移動することができる。例えば、ロボット１２は、両駆動ホイール６４（図３）を逆方向に動作させることができる。ロボット１２は、その充電用接点８２がドッキングステーションの充電用接点１２２と正の電気接触をするまで、逆方向に移動することができる。

ステップ３５０にて、ロボット１２が一旦ドッキングステーション１４に到達すると、ロボット１２は、前後の回転又は擦り付けを実行して、いつロボット１２がドッキングステーション１４に対して「直角をなす」か、すなわちいつ充電用接点８２、１２２が整列するかを判定する。ロボット１２は、擦り付けを実行するために、その充電用接点８２がドックの充電用接点１２２と接触していない第１の位置に到達するまで、一方向に回転する。この地点において、ロボット１２は充電が失われたことを登録する。それから、ロボット１２は、その充電用接点８２がドックの充電用接点１２２に接触していない第２の位置に再び到達するまで、反対方向に回転する。この地点において、ロボット１２は、充電が失われたことを再び登録する。それから、コントローラー３０は、第１の位置と第２の位置との間で中間点位置を判定する。中間点位置は、第１の位置と第２の位置との中間の位置、若しくは中間の位置に近い又は第１の位置及び第２の位置のそれぞれから等距離の位置にすることができる。最後に、ロボット１２は、回転して中間点位置へ至りステップ３５０を終了する。

ステップ３５２にて、コントローラー３０は、ロボット１２がうまくドッキングされてバッテリー８０が充電されているかどうかを判定する。そうであれば、ドッキングは完了しており、方法３００は終了する。そうでなければ、ステップ３５４にて、コントローラー３０は、所定回数Ｘのドッキングさせる試行が失敗に終わったことを判定する。１つの例において、所定回数Ｘは３回の試行にすることができる。所定回数Ｘのドッキングさせる試行が失敗に終われば、方法はステップ３５６に移り、ロボット１２はドッキングエラー通知を出す。ドッキングエラー通知は、ディスプレイ８６上、若しくはロボット１２上の他の場所での視覚的な通知、又はロボット１２から出る聴覚的な通知にすることができる。これに加えて又は代えて、ドッキングステーション１４が、ドッキングエラー通知を出すことができる。

所定回数Ｘ未満のドッキングの試行がなされた場合、方法はステップ３５８に移り、そこでコントローラー３０は、いずれかのドッキング信号が閾値時間内に検出されたかどうか、及びステップ３４８にてロボットが進んだ後退距離が閾値距離未満だったかどうかを判定する。１つの実施形態において、閾値時間は１０秒〜２０秒にすることができ、閾値距離は５００ｍｍ以下にすることができる。時間及び距離の両方の値がそれらのそれぞれの閾値内にある場合、方法はステップ３５０に戻り、ロボット１２は、充電を形成するために擦り付ける動きを再試行する。両方の閾値に合致し又はこれを超える場合、方法は、ステップ３０８（図２１）に戻り、ドッキング信号の検索を再び開始する。

いくつかの実施形態において、ロボット１２は、ドッキング信号に依存することなく、以前のドッキングからのデータを使用してドッキングステーション１４へナビゲートすることができる。これにより、ロボット１２がうまくドッキングするために必要な時間を短縮することができ、電池寿命を節約することができる。図２１に戻ると、ステップ３１２にて、ロボット１２が以前に検出されたドッキング信号を参照すると、方法３００は、図２２に図示するステップ３３０に移り、ドック機能参照テーブルを使用してドッキングステーション１４に向かってナビゲートすることができる。ドック機能参照テーブルは、ロボットの受信機１１６と受信機１１６によって以前に検出されたドッキング信号とを対にするデータのアレイ又はマトリックスにすることができ、戻される値は、検出された信号と信号を検出した単数又は複数の受信機との所定の組み合わせを得るための動きである。参照テーブルに追加するデータは、１つ以上の以前のドッキングから保存された履歴データにすることができる。ドック機能参照テーブルは、ロボット１２のメモリ６８内に記憶してコントローラー３０によってアクセスすることができる。

ロボット１２は、ステップ３３２にて短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳが検出されるまで、ドック機能参照テーブルを使用してナビゲートする。ＴＯＦセンサー９４は、ステップ３３２の前に又は間に電源を切ることができる。一旦短いドッキング信号が検出されると、ステップ３３４にてコントローラー３０は、ドッキング作用参照テーブルを継続使用して、ドッキングステーション１４に向かってナビゲートする。方法は、次いでステップ３２０（図２１）に移ることができ、そこでロボット１２は、どの受信機１１６が中央の短いドッキング信号ＣＳを検出したかを判定し、方法３００を前述したように継続することができる。

図２９〜図３４は、図２１〜図２３のドッキング方法に従って、ドッキングステーション１４とドッキングするロボット１２の１つの例を示す。図２９は、ドッキングステーション１４へのロボット１２の全体の通路Ｐを概略的に示す。図３０に示すロボット１２は、方法３００のステップ３０８〜３１０において本例では左側の長いドッキング信号ＬＬとして図示する長いドッキング信号を検索及び検出し、次いでステップ３１６において、長いドッキング信号ＬＬが両方の中央の又は正面の受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬによって検出されるまで回転する。図３１に示すロボット１２は、方法３００のステップ３１８〜３２８において、本例では左側の短いドッキング信号ＬＳとして図示される短いドッキング信号が検出されるまで前進し、次いで中央の短い信号ＣＳに向かってターンする。図３１において、ロボット１２は、左側の受信機１１６ＳＬ上の中央の短い信号ＣＳを検出して右側へおよそ９０度ターンする。図３１は仮想線で第２のロボット１２’も示し、第２のロボット１２’は、例証した例において、右側の側面受信機１１６ＳＲ上の右側の短い信号ＲＳを検出して右側へおよそ９０度ターンする。図３２に示すロボット１２は、方法３００のステップ３３６〜３３８において、ドッキングステーション１４への進行方向を計算するために中央の短い信号ＣＳをスキャンし、計算された進行方向に回転する。図３３に示すロボット１２は、方法３００のステップ３４０〜３４８において、ドッキングステーション１４へ後退し、その間に中央の短いドッキング信号ＣＳを両方の後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬの距離範囲内に保つために、必要に応じて左側又は右側に弧状に進む。図３４は、方法３００のステップ３１８〜ステップ３５２を実行するロボット１２を示し、ステップは（ａ）ドッキングステーション１４に向かって進むこと、（ｂ）その充電用接点８２をドッキングステーション１４に向かって位置決めするためにターンすること、（ｃ）及び（ｄ）ドッキングステーション１４の方へ後退すること、（ｅ）及び（ｆ）擦り付けを実行すること、及び（ｇ）ドッキングを終了することである。

図２４は、充電が失われた後にロボット１２をドッキングステーション１４において再ドッキングするための方法４００の１つの実施形態を示すフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

ドッキングがうまく行った後に、ロボット１２は、例えばロボット１２又はドッキングステーション１４のいずれかが衝突すると、ドッキングステーション１４との充電用接点を失うことがある。一旦うまくドッキングされると、ロボット１２は、ドッキングされたままかどうかを連続的に又は断続的に監視することができる。ステップ４０２にて、ロボット１２がドッキングされる場合、コントローラー３０は、次にステップ４０４にてバッテリーを充電しているか又は充電を失ったかどうかを判定する。

充電を失った場合、方法はステップ４０６へ移り、そこでロボットは、ドッキングステーション１４から所定距離Ｄ離れて進む。所定距離Ｄは、ロボット１２を短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳの距離範囲内に保つ距離にすることができる。１つの例において、所定距離Ｄは、１フィート〜３フィート（およそ０．３ｍ〜０．９ｍ）、代替的に１フィート〜２フィート（およそ０．３ｍ〜０．６ｍ）、代替的に１２フィート〜１８フィート（およそ０．３ｍ〜０．４６ｍ）の距離範囲にすることができる。ロボット１２は、ドッキングステーション１４から遠くへ進むために、両駆動ホイール６４（図３）を所定の再評価時間又は回数にわたって、順方向に動作させることができる。

次に、ステップ４０８にて、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳを検出する試行としてスキャンを実行する。スキャンを実行することは、ロボットの現在位置から左側及び右側に±９０度回転すること、代替的に±４５度回転すること、代替的に±２０度回転すること等の、所定の角度回転することを含むことができる。ロボット１２は、スキャンのために半径ゼロの回転を実行することができる。

スキャン中にステップ４１０にて、ロボット１２は、後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬのうちの一方による中央の短いドッキング信号ＣＳの検出を監視する。スキャン中に中央の短いドッキング信号ＣＳがいずれかの後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬによって検出されると、ステップ４１２にてロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳを検出した後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬの現在の位置にロボット１２の中央を移動させるための通路を計算する。計算された通路は、ロボット１２をどの方向（例えば、左側又は右側）に回転させるか、及び回転させる角度数等の回転指令を含むことができる。通路は、これに加えて又は代えて、ロボット１２を逆方向にどのくらい遠くへ進ませるか又はロボット１２を前方向にどのくらい遠くへ進ませるか等の、並進指令を含むことができる。後面受信機１１６ＲＲ、１１６ＲＬが実質的にロボット１２の外側の縁部の近くに位置決めされた図６に図示するロボット１２の実施形態では、通路は、並進全体をロボット１２の幅の１／２未満にすることができる。

ステップ４１４にて、ロボット１２は、中央の短いドッキング信号ＣＳを検出するために監視する間、スキャンを継続することができる。ステップ４１４にて中央の短いドッキング信号ＣＳを見つけることなくスキャンが完了した場合、方法４００は、ステップ４１６に移り、スキャン中にいずれのドッキング信号が検出されたかを判定する。ドッキング信号が検出されなかった場合、方法４００はステップ４２４に移ることができ、ロボット１２はドッキングエラー通知を出す。ドッキングエラー通知は、ディスプレイ８６上若しくはロボット１２上の他の場所での視覚的な通知、又はロボット１２から出る聴覚的な通知にすることができる。これに加えて又は変えて、ドッキングステーション１４は、ドッキングエラー通知を出すことができる。

スキャン中に１つ以上のドッキング信号が検出された場合、方法４００はステップ４１８に移ることができ、ロボットの中央をドッキングステーション１４の中央と整列するように移動させる通路を推測する。通路は、スキャン中に、ロボットのどの側面がより多くのドッキング信号を検出したかに基づいて推測することができる。どの受信機がドッキング信号を検出するかに基づいて、ロボット１２は、ドッキングステーション１４に対するその方位を推測することができ、推測された通路は、ロボット１２がドッキングステーション１４の中央と高い信頼度で整列可能な、ロボットの推測された方位に基づく所定の通路にすることができる。

推測された通路は、ロボット１２をどの方向（例えば、左側又は右側）に回転させるか、及び回転させる角度数等の回転指令を含むことができる。通路は、これに加えて又は代えて、ロボット１２を逆方向にどのくらい遠くへ進ませるか又はロボット１２を前方向にどのくらい遠くへ進ませるか等の、並進指令を含むことができる。

ステップ４１２における通路計算又はステップ４１８における通路推測を基に、方法４００はステップ４２０に移り、ロボット１２は通路を進む。通路が回転指令及び並進指令の両方を含む場合、ロボット１２は、最初に回転指令を実行し、次いで並進指令を実行することができる。通路を進んだ後に、ロボット１２は、ドッキングステーション１４の中央と整列する位置にあるはずである。

次に、ステップ４２２にて、ロボット１２は、その充電用接点８２をドッキングステーション１４に向かって位置決めするためにターンする。ロボット１２は、ドッキングステーション１４に中心を置いて整列したはずであるので、ステップ４２２にて±１８０度又は実質的に１８０度回転することができる。

方法４００は、次いでドッキング方法３００のステップ３４８（図２３）に移り、充電を再形成する試行において最終のドッキングステップを開始する。

図２５は、ロボット１２をドッキングステーションによって低電力で充電するための方法５００の１つの実施形態を示すフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

１つの実施形態において、ロボット１２をドッキングしている間に、ドッキングステーション１４は、起動モード及びスリープモードで作動するように構成され、ドッキングステーションは、バッテリー８０を完全に充電した後スリープモードに入ってバッテリー８０の充電を停止し、スリープモードから起動モードに切り替わった後バッテリー８０の充電を再開するようにさらに構成される。そのような実施形態において、ドッキングステーション１４は、一旦バッテリー８０が十分に充電されると、すなわち最高レベルに達すると、スリープモードに戻るようにさらに構成することができる。

ロボット１２のバッテリー８０を完全に充電した後、バッテリー８０は、ロボット１２がドッキングステーション１４上に不使用状態で載っている間でもゆっくり放電する。１つの実施形態において、バッテリー８０を単に継続的に「最高レベルに達する」のではなく、ドッキングステーション１４は、任意選択的にスリープモードに入り、周期的にバッテリー８０が最高レベルに達するように起動することができる。スリープモードは、本明細書ではスリープ時間とも呼ぶ所定期間だけ続くことができる。すなわち、ドッキングステーション１４は、スリープ時間が経過してバッテリー８０が最高レベルに達した後スリープモードから起動する。

任意選択的に、ユーザーは、スリープ時間の長さを選択することができる。例えば、ドッキングステーション１４は、１時間又は別の時間等のデフォルトスリープ時間を有することができ、ユーザーは、デフォルト設定値を基にスリープ時間を任意選択的に変更することができる。エネルギーに関心を持つユーザーは、例えば、デフォルト時間よりも長いスリープ時間を選択することができる。１つの実施形態において、ドッキングステーション１４は、少なくとも、第１のスリープ時間を有する高電力の充電モード、又は第１のスリープ時間より長い第２のスリープ時間を有する低電力の充電モードで動作可能にすることができる。１つの限定しない例において、第１のスリープ時間は１時間にすることができ、第２のスリープ時間は３０時間にすることができる。ドッキングステーション１４は、高電力モードと低電力モードとの間に追加の充電モードを有することができ、追加の充電モードは、したがって第１のスリープ時間と第２のスリープ時間との間のスリープ時間を有する。充電モードは、ユーザーが、ドッキングステーション１４上で又はドッキングステーション１４と動作可能に通信しているスマートフォン又はタブレット等のモバイルデバイスを使用して、選択することができる。

１つの実施形態において、ユーザーは、充電用接点１２２Ｐ、１２２Ｎのうちの一方を所定時間内に所定回数押す（例えば、上部の充電用接点１２２Ｐを２秒間に３回押す）こと等によって、ドッキングステーション１４上でシーケンスを実行して第１のスリープ時間と第２のスリープ時間との間、又は両モードの間でスリープ時間を繰り返すことができる。

ステップ５０２にてロボット１２がうまくドッキングされた場合、ステップ５０４にてドッキング信号の電源を切る。例えば、送信機１２４をディアクティベートすることができる。

ドッキングステーション１４は、ステップ５０６にて当初起動モードにある。起動モードでは、ステップ５０８にて充電用接点１２２に全電力を加える。ドッキングステーションの接点１２２からロボットの充電用接点８２に全電力を加えた状態で、バッテリー８０は、当初はより高速で充電し、Ａ／Ｃ電源出力１６（図１）又は他の家庭用電源からより多くのエネルギーを取り出す。

次に、ロボット１２は、バッテリー８０の残留電力レベルが閾値にあるか又はこれを超えるかどうかを判定する。閾値は９９％容量よりも大きい（すなわち、十分に充電する）ものとすることができる。閾値が９９％容量よりも大きい場合、ドッキングステーション１４はスリープになることができる。示した実施形態において、バッテリー８０の残留電力レベルが閾値にあり又はこれを超えるかどうかを判定するために、ステップ５１０にてロボット１２は、その充電用接点８２にわたって電圧のサンプルを集める。電圧が十分なバッテリー閾値よりも低い場合、ドッキングステーション１４は、起動モード、すなわち全電力でロボット１２の充電を継続する。電圧が十分なバッテリー閾値にあり又はこれを超える場合、ドッキングステーション１４はスリープになることができる。

ステップ５１４にてドッキングステーション１４はスリープタイマーを開始し、ステップ５１６にてドッキングステーション１４はスリープモードを終了する。スリープモードにおいて、ステップ５１８にてドッキングステーション１４は、充電用接点１２２に低電力を加える。ドッキングステーションの接点１２２からロボットの充電用接点８２に低電力を加えた状態で、バッテリー８０はよりゆっくり充電し、エネルギーを節約する。

スリープモードにおいて、ドッキングステーション１４は、ロボット１２がドッキングされたままであるかどうか監視することができる。１つの例において、作動スイッチ１６８が閉じたままであると、ドッキングステーション１４は、ロボット１２がドッキングされていると想定する。ロボット１２をドッキング解除すると、例えば作動スイッチ１６８を開放すると、方法５００は終了する。ロボット１２がドッキングされたままである場合、ステップ５２２にてスリープタイマーが時間切れになり、方法５００はステップ５１０に戻り、ロボット１２は、その充電用接点８２にわたって電圧のサンプルを集めること等によって、バッテリー８０の残留電力レベルが閾値にあり又はこれを超えるかどうかを判定する。電圧が十分なバッテリー閾値又はこれを超える場合、ドッキングステーション１４は、ステップ５１４にてスリープタイマーを再開させ、ドッキングステーション１４はステップ５１４にてスリープ状態のままにすることができる。電圧が十分なバッテリー閾値よりも低い場合、ステップ５０６にてドッキングステーション１４は起動することができ、ステップ５０８にて全電力を加えることができる。起動モードに再び入ると、システム１０は、ロボット１２上又はドッキングステーション１４上の表示ライトを照らす、ロボット１２のユーザーインターフェース上のアイコンを表示する、又は聴覚的な警報を出すこと等によって、ユーザーにロボット１２は全電力で充電されている旨の警報を出すことができる。

図２６は、ロボット１２によって実行されるドッキングステーション回避用の方法６００の１つの実施形態を図示するフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

ステップ６０２において、ロボットは洗浄している。洗浄中に、真空モーター５０及び／又はブラシモーター６０をアクティベートすることができる。

ステップ６０４にて、ロボット１２は、長いドッキング信号ＬＬ、ＣＬ、ＲＬを検出する。これによりロボット１２にドッキングステーション１４が近くにある旨の信号が送られる。次に、ロボット１２は、ドッキングステーション１４を回避する対策を講じる。回避ステップを開始する前に、ステップ６０６にて、ロボット１２は、任意選択的に洗浄を停止することができる。これによりロボット１２は、ドッキングステーション１４の周りに又は遠くにナビゲートしている間に、電池寿命を節約することができる。洗浄を停止することは、真空モーター５０及び／又はブラシモーター６０の電源を切ることを含むことができる。

方法６００はステップ６０８に移り、ＴＯＦセンサー９４の電源を切ることができる。そのとき、ロボット１２は、ドッキングステーション１４を回避するために、受動ＩＲ受信機１１６と、ドッキング信号とに依存する。

ロボット１２によって様々な回避行動を実行することができる。図示の実施形態において、ステップ６１０にて、ロボット１２はまっすぐに進み、少なくとも１つの立入り禁止信号ＫＯが正面の受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬによって検出されたかどうかを判定する。そうであれば、ロボット１２は、ドッキングステーションに向かってまっすぐに進んでいると想定することができる。任意選択的に、ロボット１２は、少なくとも１つの立入り禁止信号ＫＯが検出されるまで、又はロボットが障害物に出会うまでまっすぐに進むことができる。

ステップ６１２にて、立入り禁止信号ＫＯが検出されると、ロボット１２は、１８０度又は実質的に１８０度回転して、ドッキングステーション１４から遠くへターンする。任意選択的に、ロボット１２は１８０度±ｎ度だけ回転することができ、ここでｎは、ランダムに生成された０〜２０の数である。ランダムに生成された数を使用すれば、ロボット１２が同じパターンで何度も進んで行き詰まるのを防止することができる。ロボット１２は、次いでステップ６２２にて洗浄を再開する。

ステップ６１０にて、前部の受信機１１６ＣＲ、１１６ＣＬによって立入り禁止信号が検出されない場合、方法６００はステップ６１４に移り、ロボット１２は、左側にターンし、少なくとも１つの立入り禁止信号ＫＯが前部左側の受信機１１６ＣＬによって検出されたかどうかを判定する。左側にターンする際、ロボット１２は、半径ゼロでおよそ９０度、最大で１８０度のターンを実行することができる。立入り禁止信号ＫＯが前部左側の受信機１１６ＣＬによって検出されると、ドッキングステーション１４はロボット１２の左側にあると想定することができる。ステップ６１６にて、ロボット１２は、右側に９０度又は実質的に９０度ターンして、ドッキングステーション１４から離れる。任意選択的に、ロボット１２は、９０度±ｎ度回転することができ、ここでｎは、０〜２０のランダムに生成された数である。ロボット１２は次いでステップ６２２にて洗浄を再開する。

ステップ６１４にて、前部左側の受信機１１６ＣＬによって立入り禁止信号が検出されない場合、方法６００はステップ６１８に移り、ロボット１２は、右側にターンし、少なくとも１つの立入り禁止信号ＫＯが前部右側の受信機１１６ＣＲによって検出されたかどうかを判定する。右側にターンする際、ロボット１２は、半径ゼロでおよそ９０度、最大で１８０度のターンを実行することができる。立入り禁止信号ＫＯが前部右側の受信機１１６ＣＲによって検出されると、ドッキングステーション１４はロボット１２の右側にあると想定することができる。ステップ６２０にて、ロボット１２は、左側に９０度又は実質的に９０度ターンして、ドッキングステーション１４から離れる。任意選択的に、ロボット１２は、９０度±ｎ度回転することができ、ここでｎは、０〜２０のランダムに生成された数である。ロボット１２は次いでステップ６２２にて洗浄を再開する。

回避方法６００の間に、ロボットが左側にターンして立入り禁止信号ＫＯが前部右側の受信機１１６ＣＲによって検出されるシナリオ、又はロボットが右側にターンして立入り禁止信号ＫＯが前部左側の受信機１１６ＣＬによって検出されるシナリオが可能であることに留意されたい。そのようなシナリオは、非論理的であり、近くの物体から来る立入り禁止信号ＫＯの反射によって生じることがある。そのため、ロボット１２はこの入力を無視することができる。

図２７は、ドッキングの間にロボット１２によって実行される、障害物応答用の方法７００の１つの実施形態を示すフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

図２１〜図２４に概説された方法を追従するとき等、ドッキングし又は再ドッキングする間に、ロボット１２は障害物に出会うことがある。障害物応答の方法７００は、ロボット１２が障害物を効率的に回避しかつ最小の時間及び／又は電池寿命を費やしてドッキングを再開するために、追従可能なプロセスの１つの実施形態である。

ステップ７０２にて、ロボット１２は、ドッキングステーション１４とドッキングするために又は再ドッキングするためにドッキングステーション１４によって放射された、少なくとも１つのドッキング信号に追従している。ステップ７０４にて、ロボット１２が、ドッキング信号に追従する間にうまくドッキングした場合、方法７００は終了する。そうでなければ、ロボット１２はドッキング信号への追従を継続する。ステップ７０６にてドッキング信号を追従する間に障害物がロボット１２によって検出されると、方法７００はステップ７０８に移り、ロボット１２は、ドッキングステーション１４から来る全てのドッキング信号を一時的に無視する。

１つの実施形態において、障害物は、衝突センサー１０２又はクリフセンサー１０６からの入力を基に検出することができる。障害物応答方法７００に関して、障害物は、衝突センサー１０２のうちの１つに記録される任意の障害物、又はクリフセンサー１０６のうちの１つに記録される極端な落下若しくはクリフを含むことができる。少なくともいくつかの実施形態において、ＴＯＦセンサー９４は、ドッキング又は再ドッキングのために電源を切ることができることに留意されたい。それゆえ、ステップ７０２にてロボット１２がドッキング信号に追従している間、ＴＯＦセンサー９４は障害物検出のためには入力を供給しない。距離センサー９４のうちの少なくとも１つがＴＯＦセンサーを含まない他の実施形態において、障害物を検出するために距離センサー９４からの入力を使用することができる。

次に、全てのドッキング信号を無視している間に、ロボット１２は、ステップ７１０にて障害物回避行動を実行する。障害物回避行動は、障害物を検出した単数又は複数のセンサーから来る入力に基づいてコントローラー３０によって選択することができる。例えば、ロボット１２は、方向を変更すること（例えば、逆方向にすること及び／又はターンすること）、又は壁面追従ルーチンを開始することができる。ステップ７１０の間に、ロボット１２は、出会う障害物又は新しい障害物に関する１つ以上のセンサーからの更新された入力に基づいて、障害物回避行動を修正し、更新し又は変更することができる。

ロボット１２は、ステップ７１２にて障害物が回避されるまで、全てのドッキング信号の無視、及び障害物回避行動の実行を継続することができる。コントローラー３０は、センサー入力に基づいて障害物の回避を判定することができる。一旦障害物が回避されると、方法７００はステップ７０２に移ることができ、ロボット１２は、ドッキングステーション１４からのドッキング信号への追従を再開することができる。いくつかの実施形態において、障害物回避行動によりロボット１２が全てのドッキング信号の距離範囲の外側へ移動した場合、ロボット１２は、一旦障害物を回避すると、ドッキング方法３００（図２１）のステップ３０８について上述したように、ドッキング信号を検索する必要があり得ることに留意されたい。

図２８は、ロボット１２によって実行される近接近ドッキング用の方法８００の１つの実施形態を図示するフローチャートである。論じるステップのシーケンスは、例示のためのものに過ぎず、方法を限定することを決して意味せず、なぜならば、本発明から逸脱することなく、ステップを異なる論理的順序で進めることができる、更なる若しくは介在するステップを含むことができる、又は、述べるステップを複数のステップに分割することができることが理解されるからである。

ロボット１２が既に短い距離範囲のドッキング信号の範囲内にある場合、リターントゥードックイベントが時々生じることがある。例えば、ユーザーはロボット１２をドッキングステーション１４に接近して下に設置し、ロボット１２にドッキングするように命令することができる。この場合、ドッキングステーション１４が接近していることにより、前述したように、ロボットがドッキング方法３００に追従することが困難になることがある。ステップ８０２におけるリターントゥードックイベントの後に、ステップ８０４にてロボット１２が初めに、すなわち長いドッキング信号を検出する前に、短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳを検出すると、ロボット１２は、近接近ドッキング方法８００に追従する。ステップ８０６にて、ＴＯＦセンサー９４は電源を切ることができる。そのとき、ロボット１２は、受動ＩＲ受信機１１６及び短いドッキング信号ＬＳ、ＣＳ、ＲＳに依存して、ドッキングステーション１４とドッキングする。方法は、次いで通常のドッキング方法３００のステップ３２０（図２１）に移り、そこで、ロボット１２は、どの受信機１１６が中央の短いドッキング信号ＣＳを検出したかを判定し、前述したようにドッキングを継続することができる。

まだ記述していない範囲で、本発明の様々な実施形態の異なる特徴及び構造は、要求に応じて互いに組み合わせて使用することができ、又は別個に使用することができる。本明細書において、１つの自律式床面洗浄システム、ロボット又はドッキングステーションが述べられる特徴を有するものとして示すことは、これらの特徴の全てを組み合わせて使用しなければならないことを意味するのではなく、説明を簡潔にするために本明細書ではそのように示している。開示されるドッキングステーションは、開示されるロボットと独立に設けることができ、また、その逆も同様である。方法３００、４００、５００、６００、７００、８００は、システム１０、ロボット１２及びドッキングステーション１４に関して説明しているが、他のロボット及びドッキングステーションにも方法３００、４００、５００、６００、７００、８００を適用可能であることに留意されたい。さらに、複数の方法が本明細書で開示されるが、開示される方法のうちの１つの方法を独立に実施することができる、又は、本明細書で開示される方法の任意の組み合わせを含む、開示される方法の２つ以上の方法を、１つのロボット又はドッキングステーションによって実施することができる。したがって、異なる実施形態の様々な特徴は、新たな実施形態が明示的に記載されてもされなくても、新たな実施形態を形成するための必要に応じて、様々な洗浄装置構成において混合し整合することができる。

上記の説明は、本開示の包括的な実施形態及び特定の実施形態に関する。しかしながら、均等論を含む特許法の原則に従って解釈される添付の特許請求の範囲に規定される本開示の趣旨及びより広い態様から逸脱することなく、様々な改変及び変更を加えることができる。したがって、本開示は、例示の目的で提示されたものであり、本開示の全ての実施形態の網羅的な記載として、又は、特許請求の範囲の適用範囲をこれらの実施形態に関して図示若しくは記載された特定の要素に限定するように解釈されるべきでない。単数形での要素への言及、例えば、数量を指定しない用語の使用は、要素を単数形に限定するものと解釈されるべきでない。

同様に、添付の特許請求の範囲は、詳細な説明に記載された明示的な特定の構成要素又は方法に限定されず、添付の特許請求の範囲の適用範囲内に入る特定の実施形態の間で変動し得ることも理解されるべきである。様々な実施形態の特定の特徴又は態様を記載するために本明細書において依拠されるあらゆるマーカッシュ群に関して、全ての他のマーカッシュ構成要素から独立したそれぞれのマーカッシュ群の各構成要素から、異なる、特別な及び／又は予期しない結果を得ることができる。マーカッシュ群の各構成要素は、個々に又は組み合わせで依拠することができ、添付の特許請求の範囲の適用範囲内の特定の実施形態に十分な根拠を与える。

本願は、２０２０年１月２９日付で出願された米国仮特許出願第６２／９６７，０７４号の利益を主張し、その全体が引用により本明細書の一部をなす。

Claims (20)

1. 自律式床面洗浄機のドッキングステーションであって、
   前記ドッキングステーションが載る底部側面を有するハウジングと、
   前記ハウジング上に配置され前記自律式床面洗浄機のバッテリーを充電するように構成された充電用接点と、
   前記ハウジング内にあり前記自律式床面洗浄機によって検出可能な光信号を送信するように構成されたドッキング信号送信機であって、前記ハウジングは該ドッキング信号送信機と整列した部分が、光信号を透過する透明及び半透明のいずれかで構成されるドッキング信号送信機と、
   前記ハウジング内のシュラウドであって、該シュラウドは、複数の不透明な筐体を備え、前記複数の不透明な筐体のそれぞれは、前記ドッキング信号送信機のうちの１つを囲むシュラウドと、
   を備え、
   前記複数の不透明な筐体のうちの少なくとも１つは、前記ドッキング信号送信機のうちの１つの周りの壁と、該壁内にあり光が通って放射可能な孔とを有し、該孔は、前記ドッキング信号送信機のうちの１つについて送信区域の方向及び角度を定める、ドッキングステーション。
2. 前記ドッキング信号送信機は、赤外線光及び近赤外線光のうちの少なくとも一方を照射するＩＲ送信機を含み、前記壁は、赤外線光及び近赤外線光のうちの少なくとも一方を反射する内部表面を有する、請求項１に記載のドッキングステーション。
3. 前記壁は、反射光を前記ドッキング信号送信機のうちの１つに向けて戻す凹状の内部表面を有する、請求項２に記載のドッキングステーション。
4. 前記壁は凸状の外部表面を有する、請求項３に記載のドッキングステーション。
5. 前記シュラウドは、前記孔に隣接する前記壁から半径方向に延びる延長部を備える、請求項４に記載のドッキングステーション。
6. 前記自律式床面洗浄機がドッキングしたとき、前記充電用接点を介して前記自律式床面洗浄機に適切な電圧及び電流を供給する回路類を有するプリント回路板アセンブリ（ＰＣＢＡ）を備え、前記ドッキング信号送信機は、前記ＰＣＢＡに電気的に接続され該ＰＣＢＡによって制御される、請求項１に記載のドッキングステーション。
7. 前記ＰＣＢＡと前記シュラウドとの間にシールを備え、該シールは、前記ドッキング信号送信機によって放射される光の波長に対して不透明性である、請求項６に記載のドッキングステーション。
8. 前記シュラウドは複数の壁及び複数の孔を有し、該複数の孔のうち第１の孔は該複数の孔のうち第２の孔よりも狭く、該第１の孔は、該第２の孔によって定まる第２の信号送信区域よりも狭い第１の信号送信区域を定める、請求項１に記載のドッキングステーション。
9. 前記第１の孔は、前記ドッキング信号送信機のうちの第１のドッキング信号送信機と軸方向に整列しており、これにより前記ドッキング信号送信機のうちの前記第１のドッキング信号送信機からの信号が、前記第１の送信区域内に前記ドッキングステーションから外部へまっすぐに放射可能であり、
   前記第２の孔は、前記ドッキング信号送信機のうちの第２のドッキング信号送信機からずれており、これにより前記ドッキング信号送信機のうちの前記第２のドッキング信号送信機からの信号が、前記第２の送信区域内に前記ドッキングステーションからある角度で放射可能であり、
   前記第２の送信区域は前記第１の送信区域と交差している、請求項８に記載のドッキングステーション。
10. 前記孔は、前記壁の第１の縁部及び前記壁の第２の縁部によって定まり、前記第１の縁部と前記第２の縁部とは離間して前記孔の幅を定め、前記孔の前記第１の縁部は、前記ドッキング信号送信機のうちの前記１つと整列して前記送信区域についてはっきりした外側の縁部を設け、前記孔の前記第２の縁部は、前記ドッキング信号送信機のうちの前記１つからずれている、請求項１に記載のドッキングステーション。
11. 前記ドッキング信号送信機は、少なくとも１つの長い距離範囲のドッキング信号と、前記少なくとも１つの長い距離範囲のドッキング信号よりも距離範囲が短い、少なくとも１つの短い距離範囲のドッキング信号とを送信することができる、請求項１に記載のドッキングステーション。
12. 前記ハウジング内にあり前記自律式床面洗浄機によって検出可能な立入り禁止信号を送信するように構成された立入り禁止信号送信機を備え、前記立入り禁止信号送信機は前記シュラウドによって囲まれていない、請求項１に記載のドッキングステーション。
13. 前記充電用接点を、前記自律式床面洗浄機が前記ドッキングステーションとドッキングしない状態に対応する中立状態に付勢するばねであって、前記充電用接点は、前記自律式床面洗浄機が前記ドッキングステーションとドッキングする状態に対応する接触位置へ移動可能である、ばねと、
    前記充電用接点への電力の供給を制御する作動スイッチであって、前記接触位置において前記充電用接点のうちの少なくとも１つによって作動するように構成された、作動スイッチと、
    を備え、
    前記ハウジングは後方停止部を備え、前記充電用接点は該後方停止部上に位置付ける、請求項１に記載のドッキングステーション。
14. 自律式床面洗浄機のドッキングステーションであって、
    前記ドッキングステーションが上に載る底部側面を有するハウジングと、
    前記ハウジング上に配置され前記自律式床面洗浄機のバッテリーを充電するように構成された充電用接点と、
    前記ハウジング内にあり前記自律式床面洗浄機によって検出可能な光信号を送信するように構成された複数のドッキング信号送信機であって、該複数のドッキング信号送信機は、
    第１の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された中央の送信機と、
    前記中央の送信機の横に配置され、第２の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された右側の送信機と、
    前記中央の送信機の横に配置され、第３の送信区域内で少なくとも１つの光信号を放射するように構成された左側の送信機と、
    を備える、複数のドッキング信号送信機と、
    前記ハウジング内のシュラウドであって、前記シュラウドは、
    前記中央の送信機を囲み第１の光チャンバを定める中央のシュラウド区分であって、前記中央の送信機の周りの不透明な第１の壁と、該第１の壁内にあり光が通って放射可能な第１の孔とを有し、該第１の孔は、前記第１の送信区域の方向及び角度を定める、中央のシュラウド区分と、
    前記右側の送信機を囲み第２の光チャンバを定める右側のシュラウド区分であって、前記右側の送信機の周りの不透明な第２の壁と、該第２の壁内にあり光が通って放射可能な第２の孔とを有し、該第２の孔は、前記第２の送信区域の方向及び角度を定める、右側のシュラウド区分と、
    前記左側の送信機を囲み第３の光チャンバを定める左側のシュラウド区分であって、前記左側の送信機の周りの不透明な第３の壁と、該第３の壁内にあり光が通って放射可能な第３の孔とを有し、該第３の孔は、前記第３の送信区域の方向及び角度を定める、左側のシュラウド区分と、
    を備える、シュラウドと、
    を備える、ドッキングステーション。
15. 前記第１の孔は前記中央の送信機と軸方向に整列しており、これにより前記中央の送信機からの信号が前記第１の送信区域内に前記ドッキングステーションからまっすぐに放射可能であり、
    前記第２の孔は前記右側の送信機からずれており、これにより前記第２の送信区域は、前記第１の送信区域及び前記第３の送信区域と交差するとともに、前記右側の送信機からの信号が前記第２の送信区域内に前記ドッキングステーションからある角度で放射可能であり、
    前記第３の孔は前記左側の送信機からずれており、これにより前記第３の送信区域は、前記第１の送信区域及び前記第２の送信区域と交差するとともに、前記左側の送信機からの信号が前記第３の送信区域内に前記ドッキングステーションからある角度で放射可能である、請求項１４に記載のドッキングステーション。
16. 前記第１の孔は前記第２の孔及び前記第３の孔よりも狭く、前記第１の送信区域は前記第２の送信区域及び前記第３の送信区域よりも狭い、請求項１４に記載のドッキングステーション。
17. 前記自律式床面洗浄機によって検出可能な立ち入り禁止信号を送信するように構成された少なくとも１つの立入り禁止信号送信機を備え、該少なくとも１つの立ち入り禁止信号送信機は、前記シュラウドによって囲まれていない、請求項１４に記載のドッキングステーション。
18. 障害物を検出するように構成された複数の距離センサーを有する自律式床面洗浄機をドッキングステーションとドッキングさせる方法であって、
    前記自律式床面洗浄機にリターントゥードックイベントを登録することと、
    前記ドッキングステーションによって送信されるドッキング信号を検索することと、
    前記ドッキングステーションによって送信される第１のドッキング信号を検出した際に、前記自律式床面洗浄機の前記複数の距離センサーの電源を切ることと、
    前記ドッキングステーションによって送信される少なくとも１つの他のドッキング信号を、前記自律式床面洗浄機の少なくとも１つの受動受信機を用いて受信することと、
    少なくとも１つの受動受信機によって受信される前記少なくとも１つの他のドッキング信号に基づいて、前記自律式床面洗浄機を前記ドッキングステーションに向かって進めることと、
    前記自律式床面洗浄機上の充電用接点を前記ドッキングステーション上の充電用接点と整列させるために、前記自律式床面洗浄機を動かすことと、
    前記自律式床面洗浄機を前記ドッキングステーションとドッキングさせることと、
    を含む、方法。
19. 前記自律式床面洗浄機と前記ドッキングステーションとの間の充電用接点が失われたことを判定した際に、前記自律式床面洗浄機を前記ドッキングステーションから遠くへ進めることと、
    前記少なくとも１つの受動受信機によって受信された少なくとも１つの短い距離範囲のドッキング信号に基づいて、前記自律式床面洗浄機を前記ドッキングステーションと再整列させることと、
    前記自律式床面洗浄機を前記ドッキングステーションと再ドッキングさせることと、
    を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記自律式床面洗浄機のバッテリーを充電することと、
    前記ドッキングステーションのスリープモードに入り、及び前記ドッキングステーションの前記充電用接点に加えられる電力を下げることと、
    スリープ時間の後に前記ドッキングステーションを起動し、前記ドッキングステーションの前記充電用接点に全電力を加えることと、
    を含む、請求項１８に記載の方法。

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