JP6735066B2

JP6735066B2 - 自走式電子機器

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Publication number: JP6735066B2
Application number: JP2015053414A
Authority: JP
Inventors: 佑毅矢戸
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: JP2016171906A

Description

この発明は、自走式電子機器に関し、詳しくは、障害物を回避しながら走行可能な自走式電子機器に関する。

自走式電子機器として、特許文献１および２には、下面に吸込口を有し電子機器部品を収容する筐体と、筐体を支持しかつ走行させる左右一対の駆動輪と、吸込口に回転可能に設けられたメインブラシとを備えた自走式掃除機が提案されている。

これら従来の自走式掃除機において、筐体は筐体本体およびその周囲前部に設けられたバンパーを有しており、バンパーは筐体本体にバンパー支持構造を介してストローク可能に取り付けられている。また、バンパーと筐体本体との間にはバンパーが障害物に衝突したことを検知する衝突センサが設けられると共に、衝突センサからの検知信号を受信して左右一対の駆動輪を制御する制御部（電子機器部品）が筐体本体内に設けられている。

この構成により、走行しながら清掃する前記従来の自走式掃除機は、障害物に衝突すると、左右一対の駆動輪の回転数の調整、回転方向の切り替え、駆動と停止の切り替え等が行われて被衝突物（障害物）を回避することができる。

特開２００５−２１１４９４号公報特開２００６−７２５０１号公報

前記従来の自走式掃除機において、衝突センサは機械スイッチ方式が採用されており、バンパーが障害物に衝突すると衝突センサのスイッチが押されて検知信号が発信される。この際、バンパーがスイッチを押し切るまでのストロークが短いため、衝突を検知してから回避動作までのタイムラグの間に、衝突センサを含む電子機器部品、筐体本体および被衝突物に衝撃が伝わってしまう。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、衝突時の衝撃を効果的に緩和することができる自走式電子機器を提供することを目的とする。

かくして、本発明によれば、バンパーを有すると共に電子機器部品を収容する走行可能な筐体と、この筐体内に設けられて前記バンパーに被衝突物が衝突した状態を非接触で検知する衝突検知部とを備え、
前記衝突検知部が前記衝突を検知した後も、前記バンパーが稼働するように構成された自走式電子機器が提供される。
また、本発明によれば、バンパーを有すると共に電子機器部品を収容する走行可能な筐体と、この筐体内に設けられて前記バンパーに被衝突物が衝突した状態を非接触で検知する衝突検知部とを備え、
前記衝突検知部は、前記筐体本体内に設けられて被衝突物に衝突した前記バンパーからの衝撃を吸収する緩衝部と、前記筐体本体内に固定された移動物検知部とを備え、
前記緩衝部は、前記移動物検知部に対して接近離間する方向に移動可能に前記筐体本体内に取り付けられた可動部材と、前記可動部材を介して前記バンパーの内面を外側へ付勢する付勢部材とを有し、
前記移動物検知部は、前記バンパーが被衝突物に衝突することによって相対的に接近する前記可動部材の一部を非接触で検知するセンサであり、
前記可動部材の一部が前記センサと非接触でかつ前記センサを横切る方向に移動すると共に、前記可動部材の一部が前記センサにて検知された後も所定距離を移動するように構成され、
前記バンパーは、前記衝突検知部が前記衝突を検知した後も稼働するように構成された自走式電子機器が提供される。

本発明の自走式電子機器によれば、衝突検知部が、バンパーに被衝突物（障害物）が衝突した状態を非接触で検知することができる。そのため、衝突時のバンパーのストロークを機械スイッチ方式よりも長く設定することができる。この構成により、自走式電子機器が被衝突物に衝突した際、衝突検知部にて衝突を検知してから回避動作を開始するまでの間もバンパーが稼働するため、衝突時の衝撃を効果的に緩和することができる。この結果、自走式電子機器における電子機器部品および筐体本体等へ与えるダメージおよび被衝突物へ与えるダメージを軽減することができる。

本発明の自走式電子機器の実施形態１を示す斜視図である。実施形態１の自走式電子機器の底面図である。実施形態１の自走式電子機器の制御回路のブロック図である。実施形態１の自走式電子機器における筐体のバンパーを取り外した状態を示す図１対応図である。実施形態１の自走式電子機器の側断面図である。実施形態１の自走式電子機器の平断面図である。実施形態１におけるバンパーの被衝突物への衝突前の状態を示す説明図である。図７に引き続くバンパーの被衝突物への衝突後の状態を示す説明図である。（Ａ）〜（Ｃ）は実施形態１におけるバンパー衝突時の突片と衝突検知部との位置関係を説明する図である。

（実施形態１）
図１は本発明の自走式電子機器の実施形態１を示す斜視図であり、図２は実施形態１の自走式電子機器の底面図であり、図３は実施形態１の自走式電子機器の制御回路のブロック図である。また、図４は実施形態１の自走式電子機器における筐体のバンパーを取り外した状態を示す図１対応図であり、図５は実施形態１の自走式電子機器の側断面図であり、図６は実施形態１の自走式電子機器の平断面図である。
なお、実施形態１では、自走式電子機器として自走式掃除機１の場合を例示して説明するが、本発明は掃除機以外の自走式電子機器（例えば、自走式イオン発生機）にも適用可能である。

実施形態１の自走式掃除機１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、衝突検知部４３、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、集塵室１５を構成する集塵ボックス１５ａ、電動送風機５０、筐体２を前後方向へ直進および左右方向へ旋回させる左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒ、後輪２６、左右一対の充電端子１３、複数の床面検知センサ１８および電子機器部品等を含む制御部、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒ、回転ブラシ９、サイドブラシ１０および電動送風機５０等を駆動する駆動源としてのバッテリーなどの構成要素が設けられている。

この自走式掃除機１において、後輪２６が配置されている部分が後方部、後輪２６と反対側が前方部、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが配置されている部分が中間部であり、停止時および水平面の走行時は、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒおよび後輪２６の三輪で筐体２を支持している。よって、本明細書において、前進方向（前方）とは自走式掃除機１が前方部側へ進む方向を指し、後退方向（後方）とは自走式掃除機１が後方部側へ進む方向を指し、左右方向とは自走式掃除機１が前進するときの左側と右側の方向を指し、上下方向とは筐体２が三輪にて床面上で支持された状態での上下方向を指す。

筐体２は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口３１を有する平面視円形の底板２ａと、筐体２に対して集塵ボックス１５ａを出し入れする際に開閉する蓋部を有する天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。

底板２ａには左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒの一部を筐体２内に収納するための左右一対の開口部２ａ₂が形成さている。また、底板２ａの内面における各開口部２ａ₂の周囲には支持部材２ａ₄が設けられている。さらに、各駆動輪２２Ｌ、２２Ｒは、後述の走行モータ５１および走行モータ５１の回転駆動力を各駆動輪２２Ｌ、２２Ｒに伝達するギヤを有する駆動力伝達機構を備えた駆動輪ユニットＵＬ、ＵＲにそれぞれ組み込まれており、各駆動輪ユニットＵＬ、ＵＲは各支持部材２ａ₄に水平軸心を介して揺動可能に支持されている。

また、側板２ｃは、前部のバンパー２ｃ₁と後部側板２ｃ₂とに二分割された構成であり、後部側板２ｃ₂には排気口３２が形成されている。以下、筐体２におけるバンパー２ｃ₁を除く部分を筐体本体２ｘという。

筐体２の内部には、走行モータ５１、ブラシ用モータ５２、電動送風機５０、イオン発生器１２０、集塵ボックス１５ａ、制御回路、バッテリー等の部品が設けられ、左右一対の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒおよび後輪２６の三輪で筐体２を支持できるよう筐体２の重心位置は後方部側に配置されている。なお、図６において、筐体２内の中間スペース２ｓ₁は集塵ボックス１５ａを収納するスペースであり、後方スペース２ｓ₂はバッテリーを収納するスペースである。

図３に示すように、自走式掃除機１全体の動作制御を行う制御回路は、制御部４０、自走式掃除機１の動作に係る設定条件や作動指令を入力する操作パネル４１、走行マップ４２ａを記憶する記憶部４２、電動送風機５０を駆動するためのモータドライバ５０ａ、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒの走行モータ５１を駆動するためのモータドライバ５１ａ、回転ブラシ９とサイドブラシ１０を駆動するブラシ用モータ５２を駆動するためのモータドライバ５２ａ、床面検知センサ１８を制御する制御ユニット１８ａ、後述する超音波センサ６を制御する制御ユニット６ａ、後述する移動物検知部４３ｂを制御する制御ユニット４３ａ等を備える。

制御部４０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるマイクロコンピュータを備え、記憶部４２に予め記憶されたプログラムデータに基いて、モータドライバ５０ａ、５１ａ、５２ａに個別に制御信号を送信し、電動送風機５０、走行モータ５１およびブラシ用モータ５２を駆動制御して、一連の掃除運転を行う。なお、プログラムデータには、床面の広い領域を清掃する通常モード用と、壁際に沿って清掃する壁際モード用のプログラムデータなどが含まれる。

また、制御部４０は、ユーザーによる設定条件や作動指令を操作パネル４１から受け入れて記憶部４２に記憶させる。この記憶部４２に記憶される走行マップ４２ａは、自走式掃除機１の設置場所周辺の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部４２に記憶させるか、あるいは自走式掃除機１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。

また、自走式掃除機１は、図１に示される超音波センサ６を構成する超音波送信部６ｂ₁および超音波受信部６ｂ₂によって進路上の障害物を検知した場合および掃除領域の周縁に到達した場合、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが一旦停止し、次に左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走して掃除をすることができる。

この自走式掃除機１では、超音波センサ６によって進行方向に障害物が検知されると、その検知信号が制御部４０に送信され、制御部４０が自走式掃除機１を停止又は方向転換するように制御する。

一方、自走式掃除機１の走行時において、超音波センサ６によって障害物が検知されない場合、バンパー２ｃ₁が障害物に衝突する。この際、移動物検知部４３ｂによってバンパー２ｃ₁が障害物に衝突したことを検知すると、その検知信号が制御部４０に送信され、制御部４０が自走式掃除機１を停止又は方向転換するよう制御する。これについて詳しくは後述する。

図２に示される筐体２の底板２ａにおける前部中央位置および左右のサイドブラシ１０の位置には、前述のように床面を検知する床面検知センサ１８が配置されているので、床面検知センサ１８によって下りの段差が検知されると、その検知信号が後述の制御部に送信され、制御部が両駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを停止するよう制御する。それによって、自走式掃除機１の下り段差への落下が防止される。また、制御部４０は、床面検知センサ１８が下りの段差を検知すると、下りの段差を回避して走行するように制御してもよい。

筐体２の底板２ａの前端には、内蔵するバッテリーの充電を行う左右一対の充電用端子１３が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機１は、掃除が終了すると室内に設置されている充電台に帰還する。
これにより、充電台に設けられた給電端子部に自走式掃除機１の充電用端子１３が接触し、給電端子部が充電用端子１３を介してバッテリーの正極端子および負極端子に接続され、バッテリーへの充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台は、通常、室内の側壁に沿って設置される。なお、バッテリーは、各種モータ等の各駆動制御要素や制御回路に電力を供給する。

自走式掃除機１は、前述のように、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒと後輪２６の３点で床面に接触しており、前進時に急停止しても後輪２６が床面から浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。
そのため、自走式掃除機１が前進中に下りの段差の手前で急停止しても、それによって自走式掃除機１が前のめりに傾いて下りの段差へ落下するということが防止されている。なお、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒは、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。

吸込口３１は、床面に対面するよう筐体２の底面（底板２ａの下面）に形成された凹部の開放面である。この凹部内には、筐体２の底面と平行な左右方向の軸心を中心に回転する回転ブラシ９が設けられており、凹部の左右両側には筐体２の底面と垂直な軸心を中心に回転するサイドブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。サイドブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ毛束を放射状に設けることにより形成されている。回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられたブラシ用モータ５２、プーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して回転可能に連結されている。

筐体２の内部において、吸込口３１と集塵ボックス１５ａの間には吸引路が設けられ、集塵ボックス１５ａと排気口３２の間には排気路が設けられている。
図５に示すように、吸込口３１から筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、矢印Ａのように吸引路および集塵ボックス１５ａの吸引口１５ａ₁を通って集塵ボックス１５ａ内に導かれる。このとき、回転ブラシ９が回転して床面上の塵埃を吸込口体３１へ掻き込むと共に、一対のサイドブラシ１０が回転して吸込口３１の左右側の塵埃を吸込口３１へ掻き集めている。

集塵ボックス１５ａ内に塵埃が集められた後、フィルター１５ｂを通過して塵埃が除去された空気は、矢印Ｂのように集塵ボックス１５ａの排出口１５ａ₂、この排出口１５ａ₂と接続されたダクト１１４、ダクト１１４に接続された電動送風機５０および排気路３４を通って排気口３２から外部に放出される。なお、図５において、符号１５ｃはフィルター１５ｂを覆う集塵ボックス１５ａのカバーである。

この自走式掃除機１は、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより旋回する。例えば、自走式掃除機１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪２２Ｌ、２２Ｒが停止し、左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。

＜バンパー、衝突検知部およびそれらの周辺構成について＞
図１に示すように、半円弧形状のバンパー２ｃ₁は、周方向中央位置および中央位置の左右複数箇所に円形の孔部を有しており、各孔部から露出するようにバンパー２ｃ₁の内面に超音波センサの超音波送信部６ｂ₁および超音波受信部６ｂ₂が設けられている。実施形態１の場合、バンパー２ｃ₁には５個の孔部が一列に形成されており、中央位置と左右両端の孔部に超音波受信部６ｂ₂が配置され、中央位置に隣接する２個の孔部に超音波送信部６ｂ₁が配置されている。

制御ユニット６ａ（図３）は、超音波センサ６の超音波送信部６ｂ₁から超音波を発信させ、発信させた超音波が障害物で反射されて超音波受信部６ｂ₂で受信されるまでの時間から障害物までの距離を算出し制御部４０へ検知信号として送信する。

バンパー２ｃ₁は、底板２ａ、天板２ｂおよび後部側板２ｃ₂の端部で構成された筐体本体２ｘの前方開口部２ｘ₁（図４参照）を覆うように、その前方開口部２ｘ₁の周縁部に嵌め込まれている。この際、バンパー２ｃ₁は、筐体本体２ｘに対して前後および左右方向に可動でありかつ前方開口部２ｘ₁から脱落しない嵌め込み構造によって支持されている。

図７は実施形態１におけるバンパーの被衝突物への衝突前の状態を示す説明図であり、図８は図７に引き続くバンパーの被衝突物への衝突後の状態を示す説明図である。また、図９（Ａ）〜（Ｃ）は実施形態１におけるバンパー衝突時の突片と衝突検知部との位置関係を説明する図である。
図４および図６〜９に示すように、衝突検知部４３は、被衝突物である障害物に衝突したバンパー２ｃ₁を非接触で検知するよう筐体本体２ｘ内に設けられている。

この衝突検知部４３は、筐体本体２ｘ内に設けられて障害物に衝突したバンパー２ｃ₁からの衝撃を吸収する緩衝部４３ｃと、筐体本体２ｘ内に固定された前記移動物検知部４３ｂおよび制御ユニット４３ａとを備え、筐体２内の前部に左右一対設けられている。なお、左右一対の衝突検知部４３は線対称的な同一構造であり、以下では一方（右側）の衝突検知部４３についてのみ説明する。

緩衝部４３ｃは、移動物検知部４３ｂに対して接近離間する方向に移動可能に筐体本体２ｘ内に取り付けられた可動部材４３ｃ₁と、可動部材４３ｃ₁を介してバンパー２ｃ₁の内面を外側へ付勢する付勢部材４３ｃ₂とを有する。実施形態１の場合、可動部材４３ｃ₁は、バンパー２ｃ₁の内面に沿った弓形であり、その前端に短筒部４３ｃ₁₁を有している。付勢部材４３ｃ₂としては、図７および図８ではコイルスプリング（圧縮バネ）が用いられた場合を例示しているが、図示しない板バネ、トーションバネ等を用いてもよい。

一方、筐体本体２ｘの底板２ａの前端にはボス部２ａ₁が設けられており、このボス部２ａ₁と押え部材３とによって可動部材４３ｃ₁の短筒部４３ｃ₁₁が挟み込まれ、タッピングネジあるいはキカイネジによって押え部材３が短筒部４３ｃ₁₁を介してボス部２ａ₁に固定されている。これにより、可動部材４３ｃ₁は短筒部４３ｃ₁₁の垂直方向の軸心Ｐを中心として筐体本体２ｘに対して揺動可能に取り付けられている。

また、可動部材４３ｃ₁において、長手方向の中間部には筐体本体２ｘの内側へ突出する突片４３ｃ₁₂が設けられ、突片４３ｃ₁₂よりも後端側にはバンパー２ｃ₁の内面に対向する凹部４３ｃ₁₃が設けられ、さらに、突片４３ｃ₁₂よりも前端側には筐体本体２ｘの内側へ突出して付勢部材４３ｃ₂であるコイルスプリングの一端に挿入される突起部４３ｃ₁₄が設けられている。

一方、筐体本体２ｘの前部であって可動部材４３ｃ₁の上方には回路基板を支持する支持プレート４（図４参照）が設けられ、この支持プレート４の下面の左右位置に前記移動物検知部４３ｂが設けられている。この移動物検知部４３ｂは、バンパー２ｃ₁が障害物に衝突することによって相対的に接近する可動部材４３ｃ₁の一部（この場合、突片４３ｃ₁₂）を非接触で検知するセンサである。実施形態１では、移動物検知部４３ｂとして、可動部材４３ｃ₁の突片４３ｃ₁₂が移動する空間を挟む位置に設けられた投光部４３ｂ₁および受光部４３ｂ₂を有する光電センサが用いられている。

また、筐体本体２ｘの底板２ａには、前記付勢部材４３ｃ₂の他端に挿入される突起部２ａ₃が設けられている。これにより、付勢部材４３ｃ₂は可動部材４３ｃ₁を外側へ弾発的に付勢している。なお、付勢部材４３ｃ₂として板バネを用いる場合、例えば、板バネの一端を筐体本体２ｘ側に固定し、板バネの他端を可動部材４３ｃ₁の内面に摺接するよう配置する。また、付勢部材４３ｃ₂としてトーションバネを用いる場合、例えば、トーションバネのリング部に挿入されるボス部を筐体本体２ｘ側に設け、ボス部に取り付けられたトーションバネの一方のアーム部を筐体本体２ｘ内に設けられた部品またはリブ等の固定部材に当接させ、トーションバネの他方のアーム部を可動部材４３ｃ₁の内面に摺接するよう配置する。

また、バンパー２ｃ₁の内面には、可動部材４３ｃ₁の前記凹部４３ｃ₁₃に嵌め込まれる台形凸部２ｃ₁₁が設けられている。これにより、バンパー２ｃ₁は、可動部材４３ｃ₁を介して付勢部材４３ｃ₂によって外側へ弾発的に付勢されており、図７に示す通常の状態においてバンパー２ｃ₁と筐体本体２ｘとの間には所定の間隙Ｇ₁₁、Ｇ₁₂が形成されている。このとき、可動部材４３ｃ₁の突片４３ｃ₁₂は投光部４３ｂ₁と受光部４３ｂ₂の間よりも外側に位置しているため、投光部４３ｂ₁から照射された光Ｋが受光部４３ｂ₂にて受光されることになる（図９（Ａ）参照）。

一方、自走式掃除機１の走行時にバンパー２ｃ₁が障害物に衝突すると、図８に示すように付勢部材４３ｃ₂の付勢力に抗してバンパー２ｃ₁が内側へ押し込まれ、これによって自走式掃除機１および障害物が受ける衝撃が緩和される。このとき、バンパー２ｃ₁と筐体本体２ｘとの間が間隙Ｇ₂₁、Ｇ₂₂まで狭まる。すなわち、間隙Ｇ₂₁、Ｇ₂₂となるまでバンパー２ｃ₁によって可動部材４３ｃ₁が内側へ押し込まれ、それによって突片４３ｃ₁₂が投光部４３ｂ₁と受光部４３ｂ₂の間に入り込み、突片４３ｃ₁₂によって投光部４３ｂ₁から受光部４３ｂ₂へ向かって照射される光Ｋが遮られる（図９（Ｂ）、（Ｃ）参照）。

制御ユニット４３ａ（図３）は、移動物検知部４３ｂにおける投光部４３ｂ₁から受光部４３ｂ₂に照射される光Ｋが遮られると、遮光されたことを検知して検知信号を制御部４０へ送信する。これにより、制御部４０は、自走式掃除機１が後退または旋回して障害物を回避するようモータドライバ５１ａを介して走行モータ５１を制御する。なお、可動部材４３ｃ₁が過度に内側へ押し込まれないよう筐体本体２ｘ内にストッパが設けられており、実施形態１では駆動輪ユニットの支持部材２ａ₄およびその外面に設けられたクッション材２ａ₄₁がストッパとして機能している。

本発明では、衝突によるバンパー２ｃ₁の筐体本体２ｘに対する移動を機械スイッチ方式（接触検知方式）で検知するのではなく、非接触検知方式で検知するため、衝突時のバンパー２ｃ₁のストロークを機械スイッチ方式よりも長く設定することができる。これについて図９を参照しながら説明する。

図７と図９（Ａ）に示すように、バンパー２ｃ₁の衝突前において、可動部材４３ｃ₁の突片４３ｃ₁₂は、移動物検知部４３ｂの投光部４３ｂ₁と受光部４３ｂ₂の間よりも外側に位置している。

そして、バンパー２ｃ₁が障害物に衝突すると、図８と図９（Ｂ）に示すように、突片４３ｃ₁₂は、投光部４３ｂ₁と受光部４３ｂ₂の間に入り込み、バンパー２ｃ₁が障害物に衝突したことが移動物検知部４３ｂ（光電センサ）によって検知された状態となる。この検知状態となると前記のように移動物検知部４３ｂから検知信号が制御部４０へ送信され、この検知信号に基づいて自走式掃除機１を後退または旋回させるよう制御部４０が左右の駆動輪２２Ｌ、２２Ｒを制御する。

したがって、バンパー２ｃ₁が障害物に衝突した時点から自走式掃除機１が後退または旋回して回避動作を開始するまでの間にはタイムラグが発生する。機械スイッチ方式の場合、衝突検知からスイッチを押しきるまでのバンパーのストロークが短いため、衝突検知から回避動作までのタイムラグの間に自走式電子機器における電子機器部品および筐体本体等に襲撃が伝わってしまう。

一方、本発明の場合、図９（Ｂ）に示す衝突検知から後も、図８および図９（Ｃ）に示すように突片４３ｃ₁₂が所定距離Ｌを移動する。すなわち、可動部材４３ｃ₁のストロークＳ中に所定距離Ｌが含まれていることにより、バンパー２ｃ₁のストロークが長くなり、前記タイムラグの間も衝撃緩和がなされる。

このように、本発明によれば、自走式電子機器１が障害物に衝突した際、衝突検知部４３にて衝突を検知してから回避動作を開始するまでの間もバンパー２ｃ₁が稼働するため、衝突時の衝撃を効果的に和らげることができる。この結果、自走式電子機器１における電子機器部品および筐体本体２ｘ等へ与えるダメージおよび障害物へ与えるダメージを軽減することができる。

（実施形態２）
実施形態２では、移動物検知部４３ｂとして実施形態１で用いた光電センサの代わりに、接近する可動部材４３ｃ₁の突片４３ｃ₁₂との間で変化する静電容量を検知する静電容量型近接センサを用いる。すなわち、突片４３ｃ₁₂が静電容量型近接センサに接近することによって静電容量の変化が検知され、それによってバンパー２ｃ₁が障害物に衝突したことが検知されるよう構成する。この場合も、実施形態１と同様に、突片４３ｃ₁₂が検知位置から所定距離Ｌ移動できるよう、静電容量型近接センサを横切るように突片４３ｃ₁₂を移動させる。

（実施形態３）
実施形態３では、移動物検知部４３ｂとして実施形態１で用いた光電センサの代わりに、突片４３ｃ₁₂が接近することによって磁気誘導による突片４３ｃ₁₂の近傍の磁場変化を検知する誘導型近接センサを用いる。すなわち、突片４３ｃ₁₂が誘導型近接センサに接近することによって磁気誘導による磁場変化が検知され、それによってバンパー２ｃ１が障害物に衝突したことが検知されるよう構成する。この場合、突片４３ｃ₁₂に金属箔を貼り付けるか、あるいは突片４３ｃ₁₂自体を金属（導体）にて形成する。また、この場合も、実施形態１と同様に、突片４３ｃ₁₂が検知位置から所定距離Ｌ移動できるよう、誘導型近接センサを横切るように突片４３ｃ₁₂を移動させる。

（実施形態４）
実施形態１〜３では、移動物検知部４３ｂに検知される被検知物である突片４３ｃ₁₂を可動部材４３ｃ₁に設けた場合を例示したが、突片４３ｃ₁₂をバンパー２ｃ₁の内面に設けて移動物検知部４３ｂにて検知させるように構成してもよい。

（まとめ）
本発明の自走式電子機器は、バンパーを有すると共に電子機器部品を収容する走行可能な筐体と、この筐体内に設けられて前記バンパーに被衝突物が衝突した状態を非接触で検知する衝突検知部とを備える。

本発明の自走式電子機器は、次のように構成されてもよい。
（１）前記衝突検知部は、前記筐体本体内に設けられて被衝突物に衝突した前記バンパーからの衝撃を吸収する緩衝部と、前記筐体本体内に固定された移動物検知部とを備え、
前記緩衝部は、前記移動物検知部に対して接近離間する方向に移動可能に前記筐体本体内に取り付けられた可動部材と、前記可動部材を介して前記バンパーの内面を外側へ付勢する付勢部材とを有し、
前記移動物検知部は、前記バンパーが被衝突物に衝突することによって相対的に接近する前記可動部材の一部を非接触で検知するセンサであってもよい。

このようにすれば、緩衝部が、バンパーからの衝撃を和らげる機能および移動物検知部に対して移動することによって非接触で検知される被検知体として機能を備えた構成とされる。この場合、移動物検知部にて移動を検知される可動部材の一部としては小片（突片）が適当である。

（２）前記筐体は駆動輪ユニットおよび前記駆動ユニットを揺動可能に支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記可動部材が過度に内側へ押し込まれないようにするストッパとして機能するように構成されてもよい。

（３）前記支持部材の外面にクッションが設けられ、前記クッションに前記可動部材が接触するように構成されてもよい。

（４）前記移動物検知部は、前記可動部材の一部が移動する空間を挟む位置に設けられた投光部および受光部を有する光電センサ、または接近する前記可動部材の一部との間で変化する静電容量を検知する静電容量型近接センサ、または前記可動部材の一部が接近することによって磁気誘導による前記可動部材の一部の近傍の磁場変化を検知する誘導型近接センサであってもよい。
このようにすれば、投光部と受光部の間を可動部材の一部によって遮断することにより、投光部から受光部に向かって照射された光が遮られ、それによってバンパーが被衝突物に衝突したことが検知される、または可動部材の一部が静電容量型近接センサに接近することによって静電容量の変化が検知され、それによってバンパーが被衝突物に衝突したことが検知される、または可動部材の一部が誘導型近接センサに接近することによって磁気誘導による磁場変化が検知され、それによってバンパーが被衝突物に衝突したことが検知される。

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１自走式掃除機
２筐体
２ｃ₁ バンパー
２ｘ筐体本体
４３衝突検知部
４３ｂ移動物検知部
４３ｂ₁ 投光部
４３ｂ₂ 受光部
４３ｃ緩衝部
４３ｃ₁ 可動部材
４３ｃ₂ 付勢部材

Claims

バンパーを有すると共に電子機器部品を収容する走行可能な筐体と、この筐体内に設けられて前記バンパーに被衝突物が衝突した状態を非接触で検知する衝突検知部とを備え、
前記バンパーは、前記筐体に対して可動に設けられており、
前記衝突検知部は、前記筐体本体内に設けられて被衝突物に衝突した前記バンパーからの衝撃を吸収する緩衝部と、前記筐体本体内に固定された移動物検知部とを備え、
前記緩衝部は、前記移動物検知部に対して接近離間する方向に移動可能に前記筐体本体内に取り付けられた可動部材と、前記可動部材を介して前記バンパーの内面を外側へ付勢する付勢部材とを有し、
前記移動物検知部は、前記バンパーが被衝突物に衝突することによって相対的に接近する前記可動部材の一部を非接触で検知するセンサであり、
前記筐体は駆動輪ユニットおよび前記駆動輪ユニットを揺動可能に支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記可動部材が過度に内側へ押し込まれないようにするストッパとして機能するように構成され、
前記バンパーが被衝突物に衝突して内側へ押し込まれたときに、前記可動部材の一部が前記センサと非接触でかつ前記センサを横切る方向に移動すると共に、前記可動部材の一部が前記センサにて検知された後も所定距離を移動し、それによって前記衝突検知部が前記衝突を検知した後も前記バンパーが可動に構成されたことを特徴とする自走式電子機器。
前記支持部材の外面にクッションが設けられ、前記クッションに前記可動部材が接触するように構成された、請求項１に記載の自走式電子機器。
前記移動物検知部は、前記可動部材の一部が移動する空間を挟む位置に設けられた投光部および受光部を有する光電センサ、または接近する前記可動部材の一部との間で変化する静電容量を検知する静電容量型近接センサ、または前記可動部材の一部が接近することによって磁気誘導による前記可動部材の一部の近傍の磁場変化を検知する誘導型近接センサである請求項１または２に記載の自走式電子機器。