JP7221416B2 - ロボット掃除機及びその走行路状況の検出方法と制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、中国特許出願番号２０１９１０１８２０９４．１と２０１９１０１８６５０７．３、出願日それぞれ２０１９年３月１１日と２０１９年３月１２日の２つの中国特許出願に基づいて提出され、当該２つの中国特許出願の優先権を請求し、当該２つの中国特許出願のすべての内容は参照として本開示に組み込まれる。

本出願はロボット掃除機技術の分野に関し、特にロボット掃除機の検出アセンブリ、ロボット掃除機、ロボット掃除機の走行路状況の検出方法とロボット掃除機の制御方法に関する。

科学技術の発展につれて、ロボット掃除機としてのロボット掃除機は多くの家に入っているが、ロボット掃除機の知能化はまだ一定の制限を受け、例えば、家の中で知能的に障害を避けることができず、通常、衝突後に障害物を感知することに頼って障害を避け、家具、花瓶などを壊したり、消費者に迷惑をかけたりすることがよくある。

従来技術では、一部のメーカーは超音波センサ、赤外線センサ、衝突スイッチ、レーザーレーダー、及び視覚によって室内障害物を比較する。しかしながら、上記従来技術には、（１）超音波センサについては、温湿度によって大きく影響され、測定精度が低い。（２）レーザーレーダーについては、シングルポイントレーザーの測定範囲が小さく、モータが悪い。（３）赤外線センサについては、照明射によって大きく影響され、ビーム角が狭くて測定範囲が小さい。（４）衝突スイッチについては、接触式の測定で、ロボット掃除機及び室内の家庭用品を破壊しやすい。（５）単眼視覚で障害物の深度情報を測定できない。（６）両眼視覚計算が煩雑でリアルタイム性が悪い。（７）深度カメラは視野が小さく、測定範囲が狭い、という技術的課題が存在する。

本出願は、従来技術における上記技術的課題のうちの少なくとも１つをある程度解決することを目的とする。

これを鑑みて、本出願は測定光子の送信から受信までの時間差によって距離を測定でき、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しないロボット掃除機の検出アセンブリを提供する。

本出願の第２様態は、ロボット掃除機を提供する。

本出願の第３様態は、上記ロボット掃除機の走行路状況の検出方法を提供する。

本出願の第４様態は、上記ロボット掃除機の制御方法を提供する。

本出願の第１様態に係るロボット掃除機の検出アセンブリは、複数の光送信器、１つの光受信器及び検出アセンブリ本体を含み、前記光送信器、前記光受信器はいずれも前記検出アセンブリ本体に取り付けられ、前記複数の光送信器、１つの光受信器及び検出アセンブリ本体は一体に統合されている。

本出願の実施例に係るロボット掃除機の検出アセンブリは、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離を測定し、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しない。

また、本出願の上記実施例に係るロボット掃除機の検出アセンブリは以下のような追加の技術的特徴を有してもよい。

本出願の一例によれば、前記光送信器、前記光受信器はいずれも飛行時間センサ及び／又は光学式トラッキングセンサを採用する。

本出願の一例によれば、前記複数の光送信器は同じ水平面に位置し、前記光受信器と前記光送信器が異なる水平面に位置し、且つ前記光受信器は、左右の２つの極限位置にある光送信器の間の中心領域に位置する。

本出願の一例によれば、前記ロボット掃除機の検出アセンブリは、複数の充電アライメント装置をさらに含み、前記充電アライメント装置も前記検出アセンブリ本体に統合されている。

本出願の一例によれば、前記充電アライメント装置と前記光送信器が異なる水平面に位置する。

本出願の一例によれば、隣接する２つの前記光送信器の間の相対距離は５０ｍｍより小さい。

本出願の一例によれば、隣接する２つの前記光送信器の法線がなす角度は０°を超えて９０°未満である。

本出願の第２様態に係るロボット掃除機は、機体、走行路状況のシステムを含み、前記走行路状況のシステムは、前記ロボット掃除機の機体の前部に位置する本出願の第１様態に係るロボット掃除機の検出アセンブリと、前記光受信器に電気的に接続され、前記光受信器の電気信号を演算処理して出力信号を生成する検出回路と、前記光受信器に電気的に接続されて前記出力信号を受信し、出力信号を演算して検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値に変換するコントローラと、を含む。

また、本出願の第２様態に係るロボット掃除機は以下のような追加の技術的特徴を有してもよい。

本出願の一例によれば、前記外部反射面が障害物であることに基づいて、前記コントローラは前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にあることをもって障害物が存在すると判断し、前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にないことをもって障害物が存在しないと判断するように構成される。

本出願の一例によれば、前記外部反射面が走行床であることに基づいて、前記コントローラは前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にあることをもって走行床が平坦であると判断し、且つ前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にないことをもって走行床が平坦ではないと判断するように構成される。

本出願の一例によれば、前記コントローラは、障害物が存在するか、または走行床が平坦ではないことに基づいて、停止命令またはターン命令を送信して、前記ロボット掃除機を制御して動作を停止させ、またはターンさせるように構成される。

本出願の一例によれば、前記機体は、前記ロボット掃除機を移動させるための移動本体と、前記移動本体の外側に移動可能に取り付けられ、頂部障害物の作用で、前記移動本体の頂部との間の距離が第１距離から第２距離に短縮される保護ケースと、を含む。前記ロボット掃除機は、少なくとも一部が前記移動本体と前記保護ケースの間に位置し、前記保護ケースと前記移動本体の頂部との間の距離が前記第１距離から前記第２距離に短縮されたときに、頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成する第１センサ装置をさらに含む。前記コントローラは前記第１センサ装置に接続され、前記コントローラは前記移動本体内に位置し、前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記移動本体を制御する。

本出願の一例によれば、前記第１センサ装置は、前記移動本体と前記保護ケースとの間に位置し、前記保護ケースと前記移動本体の頂部との間の距離が前記第１距離未満である場合、第１検出信号を生成し、前記第１検出信号を前記コントローラに送信する機械スイッチを含む。

本出願の一例によれば、前記保護ケースは弧状の保護ケースであり、少なくとも第１表面及び弧状の周面を備え、前記移動本体の前進端に位置する。前記第１表面は前記移動本体の頂部をカバーする。前記弧状の周面は前記第１表面に接続され、且つ前記移動本体の側面をカバーする。

本出願の一例によれば、前記弧状の周面は、前記弧状の周面の第１端部に位置する第１領域と、前記弧状の周面の第２端部に位置する第２領域であって、前記第２端部は前記第１端部の対向端である第２領域と、第１領域と前記第２領域の間に位置する第３領域と、を含み、前記検出アセンブリは、少なくとも一部が前記弧状の周面の第３領域の外側に露出し、前方障害物を検出する。

本出願の一例によれば、複数の前記光送信器は、第１平面内に位置し、前方障害の第２検出信号を送信する。少なくとも１つの前記光受信器は、第２平面内に位置し、前記第２検出信号が前方障害に作用してリターンされたフィードバック信号を受信する。前記第２平面は第１平面に平行である。

本出願の一例によれば、前記検出アセンブリは、前記保護ケースの弧状の周面を介して露出し、前記第１平面と前記第２平面に平行である第３平面内に位置する少なくとも２つの充電アライメント装置をさらに含む。

本出願の一例によれば、前記少なくとも２つの光送信器は、交代で前記第２検出信号を順番に送信する。前記コントローラは、具体的に前記少なくとも１つの光送信器によって提供されたフィードバック信号及び前記フィードバック信号に対応する第２検出信号の前記光送信器に基づいて、前方障害パラメータを決定し、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進を制御する。

本出願の一例によれば、前記前方障害パラメータは、前方所定距離に障害物があるか否かを示す指示パラメータ、前方障害物の前記ロボット掃除機に対する距離、前方障害物の前記ロボット掃除機に対する角度のうちの少なくとも１つを含み、及び／又は、前記コントローラは具体的に、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進方向及び／又は前進速度を調整する。

本出願の第３様態のロボット掃除機の走行路状況の検出方法によれば、前記ロボット掃除機は本出願の第２様態に記載されたロボット掃除機であり、前記方法は、外部反射面にテスト光線を照射するステップと、外部反射面によって反射された光線を受光し、前記光線の光強度信号を電気信号に変換するステップと、前記電気信号を演算処理し、出力信号を送信するステップと、前記出力信号を検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値に変換し、前記間隔値が予め設定された閾値範囲内にあるか否かに基づいて外部反射面の位置情報を判断するステップと、を含む。

本出願の第４様態のロボット掃除機の制御方法によれば、前記ロボット掃除機は本出願の第２様態に記載されたロボット掃除機であり、前記制御方法は、頂部障害物の作用で前記ロボット掃除機の保護ケースと前記ロボット掃除機の移動本体の頂部との距離が第１距離から第２距離に短縮されるプロセスにおいて、少なくとも一部が前記保護ケースと前記移動本体の頂部に位置する第１センサ装置は頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成するステップと、前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記ロボット掃除機を制御するステップと、を含む。

本出願の一例によれば、前記制御方法は、ロボット掃除機の保護ケースの弧状の周面に露出した検出アセンブリを使用して前方障害物を検出する第２検出信号を送信するステップと、前記検出アセンブリを使用して前記第２検出信号に基づいてリターンされたフィードバック信号を受信するステップと、前記第２検出信号と前記フィードバック信号に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップと、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進を制御するステップと、を含む。

本出願の一例によれば、前記ロボット掃除機の保護ケースの弧状の周面に露出した検出アセンブリを使用して前方障害物を検出する第２検出信号を送信する前記ステップは、回路を利用して前記ロボット掃除機の弧状の周面にある少なくとも２つの送信器は交代で前記第２検出信号を順番に送信するステップを含み、前記第２検出信号と前記フィードバック信号に基づいて、前方障害パラメータを決定する前記ステップは、前記少なくとも１つの送信器によって提供されたフィードバック信号及び前記フィードバック信号に対応する第２検出信号の前記送信器に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップを含む。

本出願の追加の態様及び利点は、以下の説明において部分的に示され、一部が以下の説明により明らかになり、又は本出願の実践により理解されることになる。

本出願の実施例に係るロボット掃除機の検出アセンブリの概略構成図である。 本出願の実施例に係るマルチチャンネルＴＯＦセンサレイアウトの位置関係概略図である。 本出願の別の実施例に係る検出アセンブリがロボット掃除機に取り付けられる位置概略図である。 図３に示されるロボット掃除機の検出アセンブリの概略構成図である。 本出願の実施例に係るロボット掃除機の走行路状況検出システムの概略構成図である。 本出願の実施例に係るロボット掃除機の概略構成図である。 本出願の実施例に係るロボット掃除機の概略構成図である。 本出願のロボット掃除機の別の実施例に係る概略構成図である。 図８に示される３つの送信器の位置関係概略図である。 本出願の実施例に係るロボット掃除機の走行路状況の検出方法のフローチャートである。 本出願の実施例に係るロボット掃除機の制御方法のフローチャートである。 本出願に係るロボット掃除機の制御方法の別の実施例のフローチャートである。

以下、本出願の実施例について詳細に説明し、前記実施例の例は添付図面に示され、ここで、最初から最後まで同じまたは同様の符号は同じまたは同様の素子、或いは、同じまたは同様の機能を有する素子を示す。以下、添付図面を参照して説明する実施例は例示的なものであり、本素出願を説明するためのものであり、本出願に対する制限としては理解してはいけない。

以下の開示は、多くの異なる実施例または例を提供して、本出願の異なる構成を実現する。本出願の開示を簡素化するために、以下、特定の例の構成素子および設置に対して説明する。もちろん、それらは単なる例であり、本出願を限定することを目的とするものではない。また、本出願はさまざまな例で数字及び／又はアルファベットを繰り返して参照してもよい。このような繰り返しは、簡素化と簡潔さを意図しており、議論されるさまざまな実施例及び／又は設置の関係を指示するものではない。また、本出願はさまざまな特定のプロセスと材料の例を提供するが、当業者は他のプロセスの応用可能性及び／又は他の材料の使用を認識することができる。

実施例１
以下、図１、２を参照して本出願のいくつかの実施例に係るロボット掃除機６００の検出アセンブリ１００を説明する。

本出願では、金型の投入を低減する及び装備環節を簡素化するために、まず、光送信器１、光受信器２と充電アライメント装置３（例えば、リチャージファインアライメント赤外線ランプ）という複合構成を設計した。好ましくは、光子飛行時間（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ）に基づくセンサを採用し、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離を測定し、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しない。ＴＯＦがロボット掃除機６００の前方障害物情報を正確に感知できるようにするためには、好ましくはそれをロボット掃除機６００先端の中上部の位置に取り付ける。充電台から送信されたリチャージ赤外線信号を受信できるように、好ましくはリチャージファインアライメント赤外線ランプをロボット掃除機先端の中間部に取り付ける。

図１に示すように、本出願の第１様態の実施例に係るロボット掃除機６００の検出アセンブリ１００は、複数の光送信器１（例えば図１に示す光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃ）、１つの光受信器２、複数の充電アライメント装置３（例えば図１に示す充電アライメント装置３ａと充電アライメント装置３ｂ）、及び検出アセンブリ本体４を含み、光送信器１、光受信器２、リチャージファインアライメント信号灯３はいずれも検出アセンブリ本体４に取り付けられる。複数の光送信器１、１つの光受信器２、リチャージファインアライメント信号灯３及び検出アセンブリ本体４は一体に統合されている。好ましくは、検出アセンブリ１００はロボット掃除機６００先端中上部の位置に取り付けられる。本出願では、検出アセンブリ１００をロボット掃除機６００の先端に配置することにより、障害の衝突回避の機能を実現できる。従来のセンサ構成では、送信器と受信器とは一対一の対応関係であり、例えば３つの送信器はそれぞれ３つの受信器に対応し、デバイス数が多く、構成が大きく、複雑である。本実施例では、光受信器の数が大幅に減少し、本実施例は、複数の光受信器でしか実現できない機能を１つの光受信器２だけで完成し、デバイスの数を減少させ、したがってコストを削減し、構成をさらに簡素化する。また、複数の光送信器１、１つの光受信器２、リチャージファインアライメント信号灯３及び検出アセンブリ本体４が一体に統合されていることにより、その構成は従来のセンサ構成に比べて小さく、ロボット掃除機先端の構成空間を節約する前提で、ロボット掃除機に搭載されている他の機能センサのために位置空間を提供することができる。

好ましくは、光送信器１、光受信器２はいずれも飛行時間（ＴＯＦ）センサを採用し、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離を測定し、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しない。しかしながら、本出願は当該方案に限定されない。例えば、光送信器１、光受信器２は光学式トラッキングセンサ（ＯＴＳ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｃｉｎｇ Ｓｅｎｓｏｒ）などのハードウェアを採用して実現してもよい。

本実施例は、光送信器１が３つである概略図を示しているが、本出願は当該方案に限定されず、２つ、４つ以上の場合であってもよい。また、本実施例は、リチャージファインアライメント信号灯３が２つである概略図を示しているが、本出願は当該方案に限定されず、３つ、４つ以上の場合であってもよい。本出願の実施例では、好ましくは、光送信器１の数を増加させることにより、先端距離測定カバレッジを拡大でき、従来のセンサに比べて測定範囲を大幅に向上させることができる。

本出願の実施例では、好ましくは、光送信器１は光受信器２と同じ水平面に位置せず且つ光受信器２は左右両側の光送信器１ａと光送信器１ｃの中心領域に位置し、すなわち左右両側の光送信器がある縦方向位置を超えない。光受信器２を光送信器１ａ、光送信器１ｂ、光送信器１ｃの中心領域の位置に配置することにより、左中右の３つの光送信器１の信号を受信することを容易にし、これによってソフトウェア上で対称的に処理できるが、本出願は上記に記載された位置に限定されない。

本出願の実施例では、リチャージファインアライメント信号灯３は、光送信器領域の下方／上方に配置されてもよい。好ましくは、リチャージファインアライメント信号灯３と光送信器１が異なる水平面に位置する。リチャージファインアライメント信号灯３の役割は、受信された左右赤外線信号の強弱関係によって充電台の方向を判断して、ロボット掃除機が充電台にリターンされるように制御することである。

図２は、本出願の実施例に係るマルチチャンネルＴＯＦセンサレイアウトの位置関係の概略図である。図２に示すように、３チャンネルのＴＯＦセンサを例として、光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃはＴＯＦ送信灯であり、光受信器２はＴＯＦ受信灯である。３つの送信灯は異なる符号化の波形の光信号を送信し、受信灯は受信シーケンス信号を読み取ることにより、どのチャンネルの送信灯が障害物情報を監視しているかを判断し、これによって障害物とロボット掃除機の相対位置を判断する。

本出願の実施例では、光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃの間の相対距離位置は一定の関係を満たし、例えば検出アセンブリ１００の隣接する光送信器１の間の距離は５０ｍｍ未満であるが、上記に記載された距離だけに限定されない。

本出願の実施例では、光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃの間の相対位置角度は一定の関係を満たし、例えば隣接する光送信器１の法線がなす角度は０°を超えて９０°未満であるが、上記に記載された角度だけに限定されない。

本出願の実施例では、ＴＯＦセンサ、ＯＴＳセンサなどに基づくため、障害物の認識と回避を実現すると同時に、元の赤外線センサを代替し、環境光変化で従来の赤外線距離測定にもたらす影響を除去し、消費者によりよいユーザ体験をもたらすこともできる。

実施例２
以下図３、４を参照して本出願の別の実施例に係るロボット掃除機の検出アセンブリを説明し、見下ろし、エッジ沿い機能を実現する。当該検出アセンブリは、単独で使われてもよく、実施例１の検出アセンブリと併せて使われてもよい。

ＴＯＦは自身が距離測定機能を備えるため、ロボット掃除機が床からの高さ、壁からの幅などの一連の機能を測定できる機能は派生された。このため従来の赤外線見下ろし、エッジ沿いなどの他の同様な機能のデバイスを代替でき、光子飛行時間（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ）センサを採用し、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離を測定し、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しないことにより、その精度は明らかに向上した。

図３に示すように、本出願の実施例のロボット掃除機の検出アセンブリによれば、複数のセンサ５（例えば図３に示すセンサ５ａ、センサ５ｂとセンサ５ｃ）を含み、複数のセンサ５はいずれもロボット掃除機本体に取り付けられる。好ましくは、センサ５はロボット掃除機先端の左中右３つの位置に取り付けられる。図４に示すように、各センサ５はいずれも１つの光発射素子５１と１つの光受信素子５２を含むことができる。例えば、各センサ５はいずれも１つの送信灯５１と１つの受信灯５２を含むことができる。

好ましくは、センサ５はいずれも飛行時間（ＴＯＦ）センサを採用し、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離を測定し、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しない。しかしながら、本出願は当該方案に限定されない。例えば、センサ５は光学式トラッキングセンサ（ＯＴＳ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｃｉｎｇ Ｓｅｎｓｏｒ）、赤外線距離測定センサ、レーザーレーダー、超音波センサなどのハードウェアを採用して実現することもできる。

本実施例はセンサが３つの概略図であることを示し、しかしながら本出願は当該方案に限定されない、２つ、４つ以上の場合であってもよい。本出願の実施例では、センサ５の数を増加させることにより、先端距離測定カバレッジを拡大でき、従来のセンサに比べて測定範囲を大幅に向上させることができる。

同じように、当該構成はエンジセンサとして使われてもよい。ＴＯＦ自身の距離測定原理に基づいて従来の赤外線エッジセンサの機能を代替でき、且つ精度が明らかに向上する。

本出願の実施例では、ＴＯＦセンサ、ＯＴＳセンサなどに基づくため、元の赤外線センサを代替し、環境光変化で従来の赤外線距離測定にもたらす影響を除去し、消費者によりよいユーザ体験をもたらすことができる。

実施例３
図５に示すように、出願の実施例に係るロボット掃除機の走行路状況検出システム５００は、上記実施例１の検出アセンブリ１００と、光受信器２に電気的に接続され、光受信器２の電気信号を用いて演算処理を行って出力信号を生成する検出回路２００と、検出回路２００に電気的に接続されて出力信号を受信し、出力信号を受信する時に出力信号を用いて演算して検出アセンブリ１００と外部反射面との間の間隔値に変換するコントローラ３００とを含む。

外部反射面が障害物である場合、コントローラ３００は、検出アセンブリ１００と外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にある場合、障害物が存在すると判断し、且つ検出アセンブリ１００と外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にない場合、障害物が存在しないと判断するように構成される。

外部反射面が走行床である場合、コントローラ３００は、検出アセンブリ１００と外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にある場合、走行床が平坦であると判断し、且つ検出アセンブリ１００と外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にない場合、走行床が平坦ではないと判断するように構成される。

それに応じて、光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃはロボット掃除機６００の下方に向けて光線を照射して、ロボットの走行路面が平坦であるか否かを検出するように設置されてもよい。光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃは、ロボット掃除機の左側、右側、前側または後ろ側に向けて光線を照射して周囲の障害物の検出を実現する。

好ましい実施形態として、コントローラ３００は、障害物が存在するか、または走行床が平坦ではない場合、停止命令またはターン命令を送信して、ロボット掃除機を制御して動作を停止させ、またはターンさせるように構成される。

実施例４
図６に示すように、出願の実施例に係るロボット掃除機６００は、機体４００、及び実施例３に記載されたロボット掃除機の走行路状況検出システム５００を含み、検出アセンブリ１００は機体４００の前部に位置して、前部に設けられる検出アセンブリ１００によって外側の障害物を検出し、または検出アセンブリ１００によってロボット掃除機６００の床からの高さを測定する。

具体的に、ロボット掃除機６００の機体内には回路基板がさらに設けられ、回路基板はロボット掃除機の一部の電気素子を取り付け且つ統合し、各電気素子の電気的接続を実現する。

ロボット掃除機６００は、機体、機体内に設けられるダストボックス、ファン、回路基板などを含んでもよい。ダストボックスはロボット掃除機によって掃除されたホコリや、毛などを収納して貯蔵し、ロボット掃除機の清浄機能を実現し、機体外に駆動輪、ユニバーサルホイールなどのアセンブリが設けられ、駆動輪はロボット掃除機の移動を実現し、ユニバーサルホイールはロボット掃除機のターンを実現し、コントローラ３００は、検出アセンブリ１００からのフィードバックされた出力信号を受信した後、制御ユニバーサルホイールおよび駆動輪が対応した操作を実行するように対応して制御する。

例えば、ロボット掃除機６００の左側に設けられる検出アセンブリ１００が障害物に当たったことを示す出力信号を出した後、障害物を回避するためにコントローラ３００は駆動輪が右に向けて曲がるように制御することができる。

以下、図面と併せて、本出願の具体的な実施例に係るロボット掃除機６００についてさらに詳細に説明する。

図７に示すように、本実施例はロボット掃除機６００を提供し、機体４００を含み、前記機体４００は、
前記ロボット掃除機６００を移動させるための移動本体４１と、
前記移動本体４１外側に移動可能に取り付けられ、頂部障害物の作用で、前記移動本体４１の頂部との間の距離が第１距離から第２距離に短縮されるための保護ケース４２と、を含む。

前記ロボット掃除機６００は、少なくとも一部が前記移動本体４１と前記保護ケース４２との間に位置し、前記保護ケース４２と前記移動本体４１の頂部の間の距離が前記第１距離から前記第２距離に短縮されたときに、頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成するための第１センサ装置７００と、
前記第１センサ装置７００に接続され、前記移動本体４１内に位置し、前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記移動本体４１を制御するコントローラ３００と、をさらに含む。
前記ロボット掃除機６００は、床またはテーブルの表面などの位置で移動する床ロボット掃除機６００であってもよい。前記ロボット掃除機６００は、様々な床清潔ロボット、または、床消毒ロボットなどを含むが、これに限定されない。

前記移動本体４１は、
移動シャーシと、
移動シャーシに取り付けられ、前記移動本体４１の外表面を構成し、前記移動シャーシとともに移動本体４１の内蔵空間を形成する移動ケースと、
移動シャーシの下方に取り付けられ、床または支持面との間を摩擦などで清潔する清潔モジュールと、
向きが移動シャーシに背向し、床または床以外の支持面に消毒液を噴射するための消毒液ノズルを含む消毒モジュールと、を含む。

要するに、本実施例では、前記ロボット掃除機６００は、任意の移動可能な構成であってもよい。

いくつかの実施例では、前記ロボット掃除機６００は、自身を参照物として、２つの反対方向に移動でき、１つはロボット掃除機６００の前進方向であり、１つはロボット掃除機６００の後退方向であり、移動方向と後退方向との間の夾角は１８０度である。ロボット掃除機６００が他の方向に移動する場合、その移動シャーシの向きを調整する必要があり、その先端または先端に反対する後端が当該方向に合わせるようにする。

いくつかの実施例では、前記移動本体４１の形状は矩形体や円柱体などの任意の形状であってもよい、本実施例では、前記移動本体４１の形状は、好ましくは円柱体であり、移動本体４１が円柱体であると、周面は円弧状であり、移動中に障害物との激しい衝突などを軽減し、ロボット掃除機６００の移動を容易にすることができる。

前記保護ケース４２は、移動本体４１の外側に取り付けられ、本実施例では、移動本体４１の外側に移動可能に取り付けられる。

本実施例では、前記保護ケース４２は、前記移動本体４１の前進方向の先端に套設される。

本実施例では、前記保護ケース４２は、衝突防止能力の強い突き当て板であってもよく、障害物と衝突した後、容易に損傷が発生しないようにして、移動本体４１を保護する。

前記保護ケース４２は、移動本体４１に移動可能に取り付けられ、移動本体４１の支持面に垂直する方向に一定の移動空間を有し、この時、前記保護ケース４２と移動本体４１の頂部との間の間隔に基づいて前記保護ケース４２の状態を分割すると、前記保護ケース４２は、第１状態と第２状態とを有し、第１状態で、前記保護ケース４２と前記移動本体４１との間には隙間分布があり、例えば、この隙間は１～３センチメートルの間であってもよい。すなわち前記保護ケース４２のトッププレートの内面と移動本体４１頂部の外表面の間に、保護ケース４２が第１状態にある場合、１ｃｍ以上の間隔を有す。

前記保護ケース４２が第２状態にある場合、前記保護ケース４２は前記移動本体４１の頂部へ移動し、限界の第２状態で、前記保護ケース４２のトッププレートは前記移動本体４１の頂部とぴったりとくっついている。

いくつかの実施例では、前記移動本体４１の頂部には弾性デバイスが設置され、前記弾性デバイスは、前記保護ケース４２が第１状態にある場合、第１形変量を有し、前記保護ケース４２を支持できる。前記保護ケース４２が第２状態にある場合、当該弾性デバイスは圧縮され第２形変量を有し、このように、保護ケース４２は移動本体４１の頂部に接近することができる。

したがって、移動本体４１の頂部に障害物がある場合、保護ケース４２の頂部は、移動本体４１よりも早く障害物と相互作用するが、保護ケース４２の頂部には、第１センサ装置７００が露出し、当該第１センサ装置７００は頂部障害物を検出し、頂部障害物を示す第１の検出信号を生成することができる。

コントローラ３００は、情報処理機能を有する様々なタイプのデバイスを含み、例えば、マイクロプロセッサ、組み込みコントローラ、デジタル信号プロセッサ、またはプログラマブルアレイなどである。当該コントローラ３００は、前記移動本体４１の移動ケースと移動シャーシに形成される内蔵空間内に位置し、前記第１センサ装置７００との間には電気的な接続が構築される。このように、第１センサ装置７００は、前記第１検出信号をコントローラに送信した後、コントローラは、前方に頂部障害物があり、ロボット掃除機６００が引き続き前進すべきでないことを知ることになり、この時、コントローラは、後退するように移動本体４１を制御し、これによって頂部障害物がない、前に通ったことがある方向に移動する。

保護ケース４２はロボット掃除機６００の支持面の垂直方向で上下に移動できるため、このように、第１センサ装置７００が頂部障害物が検出された時、ロボット掃除機６００は依然として移動でき、ロボット掃除機６００が直接頂部障害物によって挟まれて動かない現象を回避することができる。そのため、本実施例によって提供されるロボット掃除機６００は、頂部障害物検出機能だけでなく、頂部障害物を遭遇した後に順調にリターンされることができ、挟まれて動かない現象を回避し、ロボット掃除機６００の知能性とユーザ使用満足度を向上させる。

本実施例では、前記第１センサ装置７００は、少なくとも一部が移動本体４１の頂部と前記保護ケース４２のトッププレートの内側の間に位置し、すなわち前記第１センサは、少なくとも一部が前記移動本体４１と前記保護ケース４２の嵌合面の間に位置する。

別の実施例では、図７に示すように、前記第１センサ装置７００の一部は前記保護ケース４２のトッププレートを通過し、前記保護ケース４２の頂部に設置され、前記第１センサ装置７００は頂部障害物と互いに作用して、前記保護ケース４２が下へ移動するようにすることができ、これによって前記第１検出信号を生成する。

さらに、前記第１センサ装置７００は、
前記移動本体４１と前記保護ケース４２の間に位置し、頂部障害物と互いに作用する時に前記第１検出信号を生成し、前記第１検出信号を前記コントローラに送信する機械スイッチを含む。

本実施例では、前記第１センサ装置７００は、１つのまたは複数の保護ケース４２と前記移動本体４１の頂部の間に位置する機械スイッチを含み、これらの機械スイッチは、第１端と第２端を含む。前記第１端が前記保護ケース４２のトッププレート内側に設置される場合、前記第２端は前記移動本体４１の頂部に設置される。前記第１端が前記移動本体４１の頂部に設置される場合、前記第２端は前記保護ケース４２の頂部内側に設置される。前記第１端と前記第２端は、導電機能を備える導体材料によって構成され、例えば、前記第１端と前記第２端はいずれも金属接点であってもよく、２つの金属接点が接触すると導電通路が形成され、これによって頂部障害物を示す第１検出信号を生成する。

通常の場合、前記第２端は前記第１端から分離され、保護ケース４２が頂部障害物に作用する時、保護ケース４２は、第１端と第２端のうちの一端を牽引して他端へ移動し、これによって頂部障害物が検出されたことを特徴づける第１検出信号を生成する。

例えば、前記機械スイッチはＮ個を含み、このＮ個の機械スイッチは４２のトッププレートに同じ角度で分布している。前記Ｎの値は、２、３、または４などの値を取ることができる。

本実施例では、前記第１センサ装置７００は、１つのまたは複数の機械スイッチを含む。

別の実施例では、前記第１センサ装置７００は、
圧力センサであってもよく、被圧面は前記移動本体の頂部に位置し、前記保護ケース４２の頂部内部には前記被圧面に圧力をかけるプレッシャー部品が設置され、頂部障害物が作用する場合、当該被圧面は保護ケース４２と共に下へ移動するプレッシャー部品からの作用力を受け、このように圧力センサは圧力が高くなることを検出し、頂部障害物が検出されたことを指示する圧力信号を生成する。

要するに、前記第１センサ装置７００の構成は様々であり、具体的な実現は、上記いずれにも限定されない。

いくつかの実施例では、前記保護ケース４２は弧状の保護ケース４２であり、少なくとも第１表面及び弧状の周面があり、前記移動本体４１の前進端に位置する。
前記第１表面は前記移動本体４１の頂部をカバーする。
前記弧状の周面は前記第１表面に接続され、且つ前記移動本体４１の側面をカバーする。
前記弧状の周面は前記移動本体４１の側面の円弧に適合する。
前記弧状の周面は所在する円において、角度が１２０度から１８０度までの間であってもよく、例えば、１３５度などである。
前記第１表面は前記保護ケース４２頂部の露出した表面である。
本実施例では、前記第１表面と前記弧状の周面の間は８５から９５度の角、例えば、９０度などとすることができる。

いくつかの実施例では、前記弧状の周面は、
前記弧状の周面の第１端部に位置する第１領域と、
前記弧状の周面の第２端部に位置する、前記第１端部の対向端である第２領域と、
第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域と、を含み、
前記ロボット掃除機６００の検出アセンブリ１００は、少なくとも一部は前記弧状の周面の第３領域の外側に露出し、前方障害物検出する。
前記第３領域は前記第１領域と前記第２領域より小さい。

本実施例では、前記弧状の周面は３つの領域に分割され、第３領域は円弧周面の中間位置に位置し、円弧周面の中心点は前記第３領域内に位置し、第３領域両側はそれぞれ第１領域と第２領域である。

前記第１領域と第２領域は第３領域の両側に対称的に分布することがでる。

本実施例では、検出アセンブリ１００は、前記円弧周面の個々領域に分散するのではなく、前記第３領域に集中的に分布する。このように、第１領域と第２領域は他のデバイスを取り付けることができる。

いくつかの実施例では、前記第３領域は、前記第１領域及び／又は第２領域に対して前記移動本体４１への中心へ凹む領域であってもよい。このように、前記第３領域から露出した検出アセンブリの頂部は、前記第１領域及び／又は第２領域より高いことはなく、前方障害物と衝突する時、検出アセンブリ１０に直接作用することによる検出アセンブリ１００の損傷を軽減する。

別の実施例では、前記検出アセンブリ１００は、第３の領域の外側の表面に露出した部分に、検出アセンブリ１００を保護するために、追加の保護カバーが設置される。

さらに、前記弧状の周面の中心線は第３領域の分割線である。前記第１領域と前記第２領域は対称的に前記第３領域の両側に分布している。且つ前記第３領域は前記第１領域と前記第２領域より小さい。

図８に示すように、前記検出アセンブリ１００は、
第１平面内に位置し、前方障害の第２検出信号を送信する少なくとも２つの光送信器１（例えば、図８に示す光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃ）と、
第１平面に平行である第２平面内に位置し、前記第２検出信号が前方障害に作用して戻ったフィードバック信号を受信する光受信器２と、を含む。

例えば、前記光受信器２の数は光送信器１の数以下である。

ここでの第２検出信号は、赤外線信号、超音波信号、レーザ信号、または紫外信号などの様々な無線信号であってもよい。

本実施例では、前記第２検出信号は、好ましくは、ハードウェアコストが低く、かつ、検出効果が良い赤外線信号である。

前記第１平面と第２平面はいずれも前記ロボット掃除機６００の支持面に平行である平面であってもよい。前記ロボット掃除機６００が水平面内に置かれる場合、前記第１平面と第２平面はいずれも水平面に平行であるが、第１平面と第２平面は縦平面内の異なる高さの水平面である。

さらに、前記少なくとも２つの光送信器１は、前記保護ケース４２が前記移動本体４１の支持平面の中心線に対して対称的に分布している。

本実施例では、前記光送信器１の数は２－６つであってもよく、好ましくは３または４個であってもよい。

例えば、３つの光送信器１を例として、この３つの光送信器１の相対的な分布関係は図９を参照でき、具体的には以下の通りである。

光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃは同じ角度で前記第３領域に分布してもよい。

光送信器１ａ、光送信器１ｂと光送信器１ｃの送信角度はいずれも異なる方向に向き、例えば、３つの光送信器１の送信角度はいずれも２Ｂである。３つの光送信器１角度の中心線は接続されて２つのＡの角度を生成し、光送信器１ｂの中心線はちょうど光送信器１ａと光送信器１ｃの中心線が形成する角度を等分する。

いくつかの実施例では、図８に示すように、前記ロボット掃除機６００は、
前記保護ケース４２の弧状の周面を介して露出し、前記第１平面と前記第２平面に平行である第３平面内に位置する少なくとも２つの充電アライメント装置３（例えば図８に示す充電アライメント装置３ａと充電アライメント装置３ｂ）と、
ロボット掃除機６００が自動充電台上に移動する時に方向合わせを行う装置である前記充電アライメント装置３と、をさらに含む。前記充電アライメント装置３は、無線信号受信器を含むことができ、位置合わせ装置の送信器によって送信された無線信号を受信することにより、前記ロボット掃除機６００が移動する方向を調整でき、したがって位置合わせを実現する。

本実施例では、前記少なくとも２つの充電アライメント装置３は、第３平面内に設置され、当該第３平面は前記第１平面と第２平面に平行し、同時に第１平面と第２平面と異なる。

さらに、前記少なくとも２つの充電アライメント装置３は、前記少なくとも１つの光受信器２を中心として対称的に前記第３領域内に分布している。

例えば、前記検出アセンブリ１００に含まれる光受信器２は１つであり、且つ前記充電アライメント装置３は２つであると、この２つの充電アライメント装置３は対称的に前記光受信器２の両側に分布できる。さらに、前記光受信器２は前記弧状の周面の中心線上に設置されてもよい、このように、２つの前記充電アライメント装置３は前記光受信器２を対称中心にして分布し、前記弧状の周面上に対称的に分布している。

別の実施例では、前記少なくとも２つの光送信器１は、交代で前記第２検出信号を順番に送信する。

前記コントローラ３００は、前記少なくとも１つの光送信器１によって提供されたフィードバック信号及び前記フィードバック信号に対応する第２検出信号の前記光送信器１に基づいて、前方障害パラメータを決定し、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機６００の前進を制御する。

例えば、隣接する２つの光送信器１は所定のミリ秒または１つの交代として説明された時間単位を、光送信器１が前記第２検出信号を送信する交代周期とする。

前記少なくとも２つの光送信器１はＭ個であり、ｍ番目の光送信器１は、ｍ＊ｎ＋ｍ個の交代周期内にｍ番目の指定方向へ前記第２検出信号を送信する。前記ｍは２以上前記Ｍ以下の整数である。前記ｎは０または正整数である。

前記光送信器１の数が３である場合、光送信器１は前記第２検出信号を交代で送信することは以下の通りである。
第１光送信器１ａは、第３ｎ＋１個の交代周期内に第１指定方向に向けて前記第２検出信号を送信し、ｎは自然数であり、具体的に０または正整数である。
第２光送信器１ｂは、第３ｎ＋２個の交代周期内に第２指定方向に向けて前記第２検出信号を送信する。
第３光送信器１ｃは、第３ｎ＋３個の交代周期内に第３指定方向に向けて前記第２検出信号を送信する。

前記第１指定方向、第２指定方向及び第３指定方向のうちの任意の２つは異なる。

本実施例では前記光受信器２は１つ設置してもよく、この１つの光受信器２は少なくとも２つの光送信器１によって共用されることに相当し、これによって光受信器２の数を減少させ、ハードウェアのコストを削減する。

いくつかの実施例では、前記前方障害パラメータは、
前方所定距離に障害物があるか否かを示す指示パラメータ、
前方障害物が前記ロボット掃除機６００に対応する距離、
前方障害物が前記ロボット掃除機６００に対応する角度、のうちの少なくとも１つを含み、
及び／又は、
前記コントローラ３００は、具体的に前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機６００の前進方向及び／又は前進速度を調整する。

本実施例では、前記光送信器１の送信パワーは固定的であってもよく、送信された無線信号が前方障害物に遭遇して戻って光受信器２の距離が相対的に固定的であることを得ることができる。本実施例では、前記コントローラ３００は前記光受信器２がフィードバック信号を受信したか否かに基づいて前方所定距離内に障害物があるか否かを決定し、これによって前記指示パラメータ取得する。

前記第２検出信号を送信した後、前記第２検出信号に基づいてリターンされたフィードバック信号がある場合、第２検出信号の送信時間及び前記フィードバック信号の受信時間、及び第２検出信号とフィードバック信号の空気での伝播速度により、前記前方障害物のロボット掃除機６００からの距離を推計することができる。

本実施例では、少なくとも２つの光送信器１のうちの任意の１つの光送信器１の向きは異なるため、前記ロボット掃除機６００に対応する異なる角度内の障害物を検出することができる。

本実施例では、前記コントローラは前記第２検出信号の送信角度と前記フィードバック信号の受信角度などに基づいて前方障害物が前記ロボット掃除機６００に対応する角度を決定することができる。

実施例５
図１０に示すように、出願の実施例に係るロボット掃除機の走行路状況の検出方法は、
Ｓ１、外部反射面にテスト光線を照射するステップと、
Ｓ２、外部反射面によって反射された光線を受光し、光強度信号電気信号に変換するステップと、
Ｓ３、電気信号を用いて演算処理を行って出力信号を送信するステップと、
Ｓ４、出力信号を用いて演算して検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値に変換し、前記間隔値が予め設定された閾値範囲内にあるか否かに基づいて外部反射面の位置情報を判断するステップと、を含む。

これにより、本実施例はＴＯＦ光受信器からフィードバックされた電気信号を用いて演算処理を行い、光子の送信から受信までの時間差を測定することによって距離測定することにより、赤外線のように照射消散強度に影響されることが発生しない。

出願の実施例に係るロボット掃除機の走行路状況の検出方法は、検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にある場合、走行路面が正常または障害物が検出されたと判断する。検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にない場合、走行路面が平坦ではないまたは障害物を検出していないと判断する。

実施例６
図１１に示すように、出願の実施例に係るロボット掃除機６００の制御方法、前記制御方法は、以下のステップＳ１１０～ステップＳ１２０を含む。

ステップＳ１１０において、前記ロボット掃除機６００の保護ケース４２は頂部障害物の作用で、前記ロボット掃除機６００の移動本体４１の頂部との距離が第１距離から第２距離に短縮されるプロセスにおいて、少なくとも一部が前記保護ケース４２と前記移動本体４１の頂部に位置する第１センサ装置７００は頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成する。

ステップＳ１２０において、前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記ロボット掃除機６００を制御する。

本実施例では提供されるロボット掃除機６００の制御方法は前記ロボット掃除機６００内に応用されてもよい。

本実施例では、ロボット掃除機６００が保護ケース４２頂部に表示される第１センサ装置７００器を使用して頂部障害物を検出し、これによって前記第１検出信号を取得する。

ステップＳ１２０において、第１検出信号に基づいて、後退するようにロボット掃除機６００を制御し、これによってロボット掃除機６００が引き続き前進するである場所に挟まれる現象を減少させる。

いくつかの実施例では、前記方法は、
前記ロボット掃除機６００が後退するプロセスにおいて、頂部障害物の第１検出信号だけが中断される場合、前記ロボット掃除機６００が前進方向を調整するように制御し、調整後の前進方向が後退する前の前進方向と異なり、調整後の前進方向によって前記ロボット掃除機６００が移動するように制御するステップを含む。

例えば、第１予め設定された角度に基づいて前記ロボット掃除機６００の前進方向を調整する。前記予め設定された角度は３０度、４５度または９０度などであってもよい。

前進方向を調整して前進するプロセスにおいて、所定の時間内に頂部障害物を再度検出する場合、再度後退して第２の予め設定された角度によって前進方向を調整することができる。ここで、第２予め設定された角度は前記第１予め設定された角度と同じまたは異なっても良い。

本実施例では、保護ケース４２はロボット掃除機６００の支持面の垂直方向で上下に移動できるため、このように、始めて頂部障害物を遭遇した後、保護ケース４２は自身が下へ移動することによって、ロボット掃除機６００が順調に後退するようにし、頂部障害物によって挟まれて動かない現象を減少させることができる。

いくつかの実施例では、図１２に示すように、前記制御方法は、
ロボット掃除機Ｓ６００の保護ケース４２に露出した弧状の周面の検出アセンブリを使用して前方障害物を検出する第２検出信号を送信するステップＳ２１０と、
前記検出アセンブリを使用して前記第２検出信号に基づいてリターンされたフィードバック信号を受信するステップＳ２２０と、
前記第２検出信号と前記フィードバック信号に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップＳ２３０と、
前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機６００の前進を制御するステップＳ２４０と、を含むことができる。

本実施例では、前記保護ケース４２の弧状の周面には検出アセンブリがさらに設置され、当該検出アセンブリは前方障害物を検出することができる。

本実施例では、前記検出アセンブリの具体的な構成については、前記実施例を参照でき、ここでは繰り返し説明しない。要するに、前記検出アセンブリの光送信器１は第２検出信号を送信し、光受信器２は前記第２検出信号に基づいてリターンされたフィードバック信号を受信し、フィードバック信号に基づいてロボット掃除機６００のコントローラに知らせ、これによってコントローラが第２検出信号とフィードバック信号に基づいて前方障害パラメータを決定できるようにする。

ここでの前記前方障害パラメータは、前記実施例によって提供される距離、角度及び／又は指示パラメータのうちの少なくとも１つを含むことができる。

本実施例では、前記ステップＳ２２０は、
回路を使用して前記ロボット掃除機６００の弧状の周面の少なくとも２つの光送信器１において交代で前記第２検出信号を順番に送信するステップを含むことができる。

前記ステップＳ２３０は、
前記少なくとも１つの光送信器１によって提供されたフィードバック信号、及び前記フィードバック信号が第２検出信号の前記光送信器１に対応することにより、前方障害パラメータを決定するステップを含むことができる。

前記光送信器１の数がＭである場合、前記回路を使用して前記ロボット掃除機６００の弧状の周面の少なくとも２つの光送信器１において交代で前記第２検出信号を順番に送信するステップは、
ｍ番目の光送信器１を使用してｍ＊ｎ＋ｍ個の交代周期内にｍ番目の指定方向に向けて前記第２検出信号を送信するステップを含むことができる。前記ｍは２以上前記Ｍ以下の整数である。前記ｎは０または正整数である。

以下、上記任意の実施例と併せて、いくつかの具体的な例を提供する。

本例は、少なくとも１つの光受信器２、及び光受信器２の数以上の光送信器１が異なる平面上に設けられ、同時に光送信器と光受信器２は、衝突板の対称線に基づいて対称的に分布している。また、充電アライメント装置３は、当該発射及び光受信器２とも異なる平面上にある。

また、機械の上方の障害物をよりよく検出し、機械が家具の底部に挟まれることを回避するために、衝突板に縦の変位隙間を追加する同時に、衝突板と機器全体との嵌合面に測定装置を追加し、機械の上方に障害物が衝突板を押さえる時に測定装置をトリガーでき、機械が後退し始める。

障害物の検出能力を向上させながら機械の空間を節約し、リチャージアラインメントを実現し、障害物検出の送信と受信が異なる平面に位置し、光送信器１及び光受信器２が衝突板の対称線の両側に対称的に分布しており、垂直方向における障害物の検出を実現する。

上記方法の実施例を実現するための全てまたは一部のステップはプログラム命令に関するハードウェアによって完了することができ、前記プログラムはコンピュータ読み込み可能な記憶媒体に記憶されることができ、当該プログラムが実行される時に、上記方法の実施例を含むステップを実行し、前記憶媒体は、移動記憶装置、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクまたは光ディスクなど、プログラムコードを記憶できる様々な媒体を含むということは、当業者であれは理解できる。

本出願の説明では、「中心」、「上」、「下」、「縦」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位または位置関係は図面に基づいて示される方位または位置関係であることを理解されたい。本出願を説明し且つ説明を簡素化するためのものに過ぎず、示された装置または素子が必ず特定の方位を有し、特定の方位によって構成及び操作することを指示または暗示するものではない。そのため本出願に対する限定として理解してはならない。

また、「第１」、「第２」という用語は、目的を説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示または暗示し、または示された技術的特徴の数を暗黙的に示すと理解してはならない。これにより、「第１」、「第２」によって限定される特徴は、１つのまたはより多くの当該特徴を明示的にたまは暗黙的に含むことがきる。本出願の説明では、「複数の」という意味は、特に具体的な明確な限定がない限り、２つ以上ある。

本出願では、明確な規定と限定がない限り、「取付」、「つながる」、「接続」、「固定」などの用語は広義的な理解とすべきであり、例えば、固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、または一体となる。直接接続であってもよく、中間媒体による間接的な接続であってもよく、２つの素子の内部の連通または２つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者にとっては、具体的な状況に応じて上記用語の本出願において具体的な意味を理解することができる。

本出願では、特に明確な規定と限定がない限り、第１特徴は第２特徴の「上」または「下」にあり、第１と第２特徴が直接的に接触し、または第１と第２特徴は中間媒体によって間接的に接触する。且つ、第１特徴は、第２特徴「の上」、「上方」、と「上面」にあることは、第１特徴は、第２特徴の真上たまは斜め上にあり、たまは第１特徴の水平高さは第２特徴より高いことを示すだけであってもよい。第１特徴は、第２特徴「の下」、「下方」、「以下」にあることは、第１の特徴は、第２の特徴の直下又は斜め下にあり、又は第１特徴の水平高さは第２特徴よりも低いことを示すだけであってもよい。

本明細書の説明では、「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」、または「いくつかの例」などの用語を参照する説明は、当該実施例または例を併せて説明した具体的な特徴、構成、材料、または特性は、本出願の少なくとも１つの実施例または例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語に対する概略的な表現は、必ずしも同じ実施例または例に対して行われなくてもよい。且つ、説明した具体的な特徴、構成、材料または特性は、いずれかまたは複数の実施例または例において、適合な方式で結合してもよい。また、互いに矛盾しない場合、当業者は、本明細書に記載される異なる実施例または例及び異なる実施例または例の特徴を結合して組み合わせてもよい。

本出願の実施例を示し説明したが、当業者は、本出願の原理と趣旨を逸脱しない限り、これらの実施例に対して様々な変化、修正、置換、変形を行うことができ、本出願の範囲は請求項およびその均等物によって限定されると理解できる。

１００ 検出アセンブリ
１（１ａ、１ｂ、１ｃ） 光送信器
２ 光受信器
３（３ａ、３ｂ） 充電アライメント装置
４ 検出アセンブリ本体
５（５ａ、５ｂ、５ｃ） センサ
５１ 光発射素子
５２ 光受信素子
２００ 検出回路
３００ コントローラ
４００ 機体
４１ 移動本体
４２ 保護ケース
５００ システム
６００ ロボット掃除機
７００ 第１センサ装置

Claims (21)

1. ロボット掃除機であって、
   機体と、
   走行路状況検出システムと、を含み、
   前記走行路状況検出システムは、
   複数の光送信器、１つの光受信器及び検出アセンブリ本体を含み、前記ロボット掃除機の機体の前部に位置し、前方障害物を検出する検出アセンブリと、
   前記光受信器に電気的に接続されるコントローラと、を含み、
   前記機体は、
   前記ロボット掃除機を移動させる移動本体と、
   前記移動本体の外側に移動可能に取り付けられ、前記ロボット掃除機の支持面の垂直方向において上下に移動可能であり、頂部障害物の作用で、前記移動本体の頂部との間の距離が第１距離から第２距離に短縮される保護ケースと、を含み、
   前記ロボット掃除機はさらに、前記保護ケースと前記移動本体の頂部との間の距離が前記第１距離から前記第２距離に短縮されたときに、頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成する第１センサ装置を含み、
   前記コントローラは前記第１センサ装置に接続され、前記第１検出信号に基づいて、前記ロボット掃除機の動作を制御し、
   前記光送信器、前記光受信器がいずれも前記検出アセンブリ本体に取り付けられ、前記複数の光送信器、１つの光受信器及び検出アセンブリ本体が一体に統合されている、
   ことを特徴とするロボット掃除機。
2. 前記保護ケースは少なくとも、前記移動本体の頂部をカバーする第１表面、及び前記第１表面に接続され、少なくとも前記移動本体の前方側面をカバーする周面を有し、
   前記複数の光送信器及び前記光受信器は前記ロボット掃除機の前部において前記周面から露出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
3. 前記光送信器及び前記光受信器がいずれも飛行時間センサ及び／又は光学式トラッキングセンサを採用している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
4. 前記複数の光送信器が同じ水平面に位置し、前記光受信器と前記光送信器が異なる水平面に位置し、前記光受信器が、左右の２つの極限位置にある光送信器の間の中心領域に位置する、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のロボット掃除機。
5. 前記検出アセンブリ本体に統合されている複数の充電アライメント装置をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
6. 前記充電アライメント装置と前記光送信器が異なる水平面に位置する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のロボット掃除機。
7. 隣接する２つの前記光送信器の間の相対距離は５０ｍｍより小さい、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
8. 隣接する２つの前記光送信器の法線がなす角度は０°を超えて９０°未満である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
9. 前記走行路状況検出システムは、さらに
   前記光受信器に電気的に接続され、前記光受信器の電気信号を演算処理して出力信号を生成する検出回路を含み、
   前記コントローラは、前記出力信号を受信し、出力信号を演算して検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値に変換し、
   前記外部反射面が障害物である場合、前記コントローラは、前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にあることをもって障害物が存在すると判断し、前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にないことをもって障害物が存在しないと判断し、
   前記外部反射面が走行床である場合、前記コントローラは、前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にあることをもって走行床が平坦であると判断し、前記検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値が予め設定された閾値範囲内にないことをもって走行床が平坦ではないと判断し、
   前記コントローラは、障害物が存在するか、または走行床が平坦ではないことに基づいて、停止命令またはターン命令を送信して、前記ロボット掃除機を制御して動作を停止させ、またはターンさせる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
10. 前記第１センサ装置の少なくとも一部が前記移動本体と前記保護ケースの間に位置し、
    前記コントローラが、前記移動本体内に位置し、前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記移動本体を制御する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
11. 前記第１センサ装置が、
    前記移動本体と前記保護ケースとの間に位置し、前記保護ケースと前記移動本体の頂部との間の距離が前記第１距離未満である場合、第１検出信号を生成し、前記第１検出信号を前記コントローラに送信する機械スイッチを含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除機。
12. 前記保護ケースの前記周面は、弧状の周面である、
    ことを特徴とする請求項２に記載のロボット掃除機。
13. 前記弧状の周面は、
    前記弧状の周面の第１端部に位置する第１領域と
    前記弧状の周面の第２端部に位置する第２領域であって、前記第２端部は前記第１端部の対向端である第２領域と、
    第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域と、を含み、
    前記検出アセンブリは、少なくとも一部が前記弧状の周面の第３領域の外側に露出する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のロボット掃除機。
14. 複数の前記光送信器は、第１平面内に位置し、前方障害の第２検出信号を送信し、
    前記光受信器は、第２平面内に位置し、前記第２検出信号が前方障害に作用してリターンされたフィードバック信号を受信し、前記第２平面は第１平面に平行である、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のロボット掃除機。
15. 前記検出アセンブリは、
    前記保護ケースの弧状の周面を介して露出し、前記第１平面及び前記第２平面に平行である第３平面内に位置する少なくとも２つの充電アライメント装置をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のロボット掃除機。
16. 前記光送信器は、交代で前記第２検出信号を順番に送信し、
    前記コントローラは、前記光受信器によって提供されたフィードバック信号及び前記フィードバック信号に対応する第２検出信号の前記光送信器に基づいて、前方障害パラメータを決定し、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進を制御する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のロボット掃除機。
17. 前記前方障害パラメータは、
    前方所定距離に障害物があるか否かを示す指示パラメータと、
    前方障害物の前記ロボット掃除機に対する距離と、
    前方障害物の前記ロボット掃除機に対する角度とのうちの少なくとも１つを含み、
    及び／又は、
    前記コントローラは、前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進方向及び／又は前進速度を調整する、
    ことを特徴とする請求項１６に記載のロボット掃除機。
18. 請求項１～１７のいずれか一項に記載のロボット掃除機の走行路状況の検出方法であって、前記走行路状況の検出方法は、
    外部反射面にテスト光線を照射するステップと、
    外部反射面によって反射された光線を受光し、前記光線の光強度信号を電気信号に変換するステップと、
    前記電気信号を演算処理して出力信号を送信するステップと、
    前記出力信号を検出アセンブリと外部反射面との間の間隔値に変換し、前記間隔値が予め設定された閾値範囲内にあるか否かに基づいて、外部反射面の位置情報を判断するステップと、を含む、
    ことを特徴とするロボット掃除機の走行路状況の検出方法。
19. 請求項１～１７のいずれか一項に記載のロボット掃除機の制御方法であって、前記制御方法は、
    頂部障害物の作用で前記ロボット掃除機の保護ケースと前記ロボット掃除機の移動本体の頂部との距離が第１距離から第２距離に短縮中に、少なくとも一部が前記保護ケース及び前記移動本体の頂部に位置する第１センサ装置が、頂部障害物が検出されたことを示す第１検出信号を生成するステップと、
    前記第１検出信号に基づいて、後退するように前記ロボット掃除機を制御するステップと、を含む、
    ことを特徴とするロボット掃除機の制御方法。
20. 前記制御方法は、
    ロボット掃除機の保護ケースの周面に露出した検出アセンブリを使用して、前方障害物を検出する第２検出信号を送信するステップと、
    前記検出アセンブリを使用して、前記第２検出信号に基づいてリターンされたフィードバック信号を受信するステップと、
    前記第２検出信号及び前記フィードバック信号に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップと、
    前記前方障害パラメータに基づいて、前記ロボット掃除機の前進を制御するステップと、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載のロボット掃除機の制御方法。
21. 前記ロボット掃除機の保護ケースの周面に露出した検出アセンブリを使用して、前方障害物を検出する第２検出信号を送信するステップは、
    回路を利用して前記ロボット掃除機の周面にある前記光送信器によって交代で前記第２検出信号を順番に送信するステップを含み、
    前記第２検出信号及び前記フィードバック信号に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップは、
    前記光受信器によって提供されたフィードバック信号及び前記フィードバック信号に対応する第２検出信号の前記光送信器に基づいて、前方障害パラメータを決定するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項２０に記載のロボット掃除機の制御方法。

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