TW202133784A - 自主行走型掃除機 - Google Patents

Abstract

自主行走型掃除機具備：殼體；緩衝器，配置於殼體的上表面側；開關操縱桿，直接或間接地連接於緩衝器；及基部，與開關操縱桿連接。開關操縱桿具有2個軸部，且是以2個軸部軸支於基部，在開關操縱桿與基部之間介有彈性構件的一例即彈簧，並藉由彈簧將開關操縱桿朝殼體的上方側賦與勢能。藉此，可以提升自主行走型掃除機的安全性。

Description

自主行走型掃除機

本揭示是有關於一種自主行走型掃除機。

近年來，有關於在使用者不在家時，自動地打掃房間內部的自主行走型掃除機之技術，已經提出許多專利申請，例如日本特開2018-57846號公報(以下，記載為「專利文獻1」)等。專利文獻1所記載的自主行走型掃除機中，記載了其是由以下構件所構成的技術：環狀的第1零件殼體，搭載於上表面，且具有接觸感測器；第2零件殼體，搭載於第1零件殼體上；及蓋元件，搭載於第2零件殼體上。依據此技術，當從上方壓下蓋元件後，搭載於第1零件殼體的接觸感測器即可偵測蓋元件已被壓下的情況。

然而，在專利文獻1的自主行走型掃除機的構成中，若障礙物從橫方向撞擊到蓋元件的話，便有可能無法以碰撞感測器來偵測與障礙物的碰撞。又，專利文獻1的自主行走型掃除機由於具備4個接觸感測器，所以較花成本。

本揭示之一態樣的自主行走型掃除機具備：殼體；緩衝器，配置於殼體的上表面側；開關操縱桿(switch lever)，直接或間接地連接於緩衝器；及基部，與開關操縱桿連接。開關操縱桿具有2個軸部，且是以2個軸部軸支於基部。此外，具備介於開關操縱桿與基部之間的彈性構件，且彈性構件是構成為將開關操縱桿朝殼體的上方側賦與勢能。

依據本揭示，可以提升自主行走型掃除機的安全性。

較佳實施例之詳細說明 以下，針對本發明的實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明。另外，在以下的說明中，對於相同或相應的部分附加相同符號，並省略重複的說明。又，本發明並不因本實施形態而被限定。 (實施形態1)

以下，針對本發明的實施形態1之自主行走型掃除機，一邊參照圖1到圖6一邊進行說明。

圖1是實施形態1之自主行走型掃除機的立體圖。圖2是實施形態1之自主行走型掃除機的平面圖。圖3是實施形態1之自主行走型掃除機的左側面圖。圖4是實施形態1之自主行走型掃除機的正面圖。圖5是實施形態1之自主行走型掃除機的底面圖。圖6是實施形態1之自主行走型掃除機之從前方下側來看的立體圖。另外，在圖1到圖6中，將自主行走型掃除機的前側、後側、左側、右側各自以箭頭來顯示。

首先，如圖1所示，實施形態1之自主行走型掃除機具備：具有上本體2與下本體3的殼體1、配置於殼體1之前方的緩衝器4、蓋5、及光雷達6等。緩衝器4具備：配置於內側的1個或複數個碰撞偵測用的開關(未圖示)。當緩衝器4碰撞障礙物後，緩衝器4便朝向殼體1內側移動而將開關開啟。藉此，自主行走型掃除機即可偵測已碰撞到障礙物的情況。

蓋5配置於殼體1的上表面，並且在緩衝器4的後方。在蓋5內部配置有集塵容器(未圖示)。並且，當使用者壓下蓋5後，蓋5的前方或後方便會移位。藉此，可以從殼體1取出集塵容器。

光雷達6(Light Detection and Ranging)具有發光部及受光部，並配置於蓋5的後方。光雷達6是以光雷達6的中心為軸，來使發光部與受光部旋轉。藉此，光雷達6即可偵測存在於殼體1的周圍的障礙物等。另外，藉由使用光雷達6，變得也可以製作房間等的地圖。

又，如圖2所示，從上方來看，緩衝器4是以大致ㄈ字狀(包含ㄈ字狀)的形狀來形成，並配置於殼體1的前方。上本體2配置於殼體1的後方。蓋5配置於緩衝器4與上本體2之間。光雷達6配置於蓋5的後方。

緩衝器4是藉由配置於內部的彈簧29(參照圖7)，來朝殼體1的前方賦與勢能。因此，在緩衝器4與上本體2之間形成有間隙。藉由間隙，當緩衝器4碰撞障礙物後，緩衝器4變得可以抵抗彈簧的賦與勢能之力而朝後方移動。

又，如圖3所示，上本體2具有：形成於左右側面的排氣口7。光雷達6配置於上本體2的後方上表面。下本體3具備：配置於前方的側刷8、及配置於後方的後輪9。

又，如圖4所示，緩衝器4具有：配置於前面的2個超音波感測器10、及由發光元件與受光元件所構成的左上感測器11及右上感測器12。下本體3具有：由發光元件與受光元件所構成的左下感測器13及右下感測器14。又，下本體3具備：配置於前方左右兩側的側刷8。另外，側刷8的配置並不受限於上述構成，也可以作成：配置於下本體3的前方右側或左側任一側的構成。

又，左上感測器11與左下感測器13是在殼體1的上下方向上，配置於大致相同(包含相同)的位置。同樣地，右上感測器12與右下感測器14也是在殼體1的上下方向上，配置於大致相同(包含相同)的位置。

如圖3所示，下本體3的前方是以斜面15來形成，前述斜面15是從前方朝向後方，且朝下方傾斜。在斜面15形成有2個凹部16。在凹部16各自配置有上述左下感測器13與右下感測器14。

又，左下感測器13與右下感測器14各自具有窗部17，前述窗部17形成於：在已將殼體1載置於地面的狀態下，與垂直於地面的方面大致平行(包含平行)的面上。窗部17在內部配置有發光元件與受光元件。藉此，即便由於側刷8的旋轉而導致灰塵從地面揚起，也可以減少灰塵朝配置有左下感測器13與右下感測器14的發光元件及受光元件的凹部16堆積。又，在窗部17附近配置有側刷8。並且，當側刷8旋轉後，藉由側刷8的旋轉所產生的風會撞擊到窗部17。因此，可以藉由所產生的風，來將附著於窗部17的灰塵去除。藉此，可以將由於灰塵附著於窗部17而容易產生的左下感測器13與右下感測器14之誤偵測防範於未然。

又，如圖5所示，在下本體3的後方配置有後輪9。在後輪9的前方，例如，配置有由鋰離子電池等的二次電池所構成的電池18。此外，在下本體3的大致中央(包含中央)，配置有右驅動輪19與左驅動輪20。在右驅動輪19與左驅動輪20各自連接有相對應的車輪支撐構件21。車輪支撐構件21是構成為以軸91為軸，而可在殼體1的上下方向上移動，又，在各個車輪支撐構件21中，在與下本體3之間，配置有車輪用的彈簧(未圖示)。車輪支撐構件21、右驅動輪19及左驅動輪20是藉由車輪用的彈簧，來朝向地面賦與勢能。

另外，在圖5中，雖然是以電池18的一部分位於右驅動輪19與左驅動輪20之間的構成來顯示，但並不受限於此。例如，也可以作成：將電池18配置於比右驅動輪19與左驅動輪20更後方的構成。然而，在本實施形態中，由於較理想的是設計成殼體1的重心落在殼體1的後方，所以才將電池18配置於殼體1的後方。因此，較理想的是至少使電池18的一部分位於2個車輪支撐構件21的各個軸91之間的構成。

又，如圖5所示，自主行走型掃除機具有用於吸入集塵的吸入口22，前述吸入口22形成於比電池18更前方，並且比右驅動輪19與左驅動輪20更前方。在吸入口22的內部，可旋轉地軸支有主刷23。

在主刷23的左右兩側各自配置有落差感測器24。落差感測器24是由發光部與受光部所構成，並偵測殼體1是否已到達落差處。

落差感測器24的前端配置於主刷23的旋轉軸的軸線上或大致相同(包含相同)的位置。另外，也可以將落差感測器24的前端配置於比主刷23的旋轉軸的軸線更後方。

又，在落差感測器24的前方設置有凹陷部25。在凹陷部25中，配置有以凹陷部25的大致中央(包含中央)為軸來旋轉的側刷8。側刷8是以從前方朝向吸入口22的方式來旋轉。亦即，如圖5所示，左側的側刷8順時針旋轉，右側的側刷8逆時針旋轉。

在本實施形態中，如圖5所示，殼體1的重心G位於比自主行走型掃除機的本體的中央部分更後方。因此，尤其是可以不用在下本體3的前方設置落差感測器24。其理由在於：即便殼體1前進至直到位於側刷8後方的落差感測器24偵測出落差，殼體1的重心G仍位於比右驅動輪19及左驅動輪20更後方，所以不會有自主行走型掃除機掉入落差的情況。因此，自主行走型掃除機可以進行清掃至非常接近落差附近的位置。又，由於不需要在下本體3的前方設置落差感測器24，所以變得可以降低製造成本。

又，如圖6所示，下本體3的前方是以斜面15來形成，且在斜面15的左右側各自形成有凹部16。在各個凹部16中，配置有上述的左下感測器13與右下感測器14。

下本體3在前方的左右側各自形成有凹陷部25，前述凹陷部25配置有側刷8。並且，凹陷部25形成至凹部16附近。此時，側刷8具有比凹陷部25更突出至殼體1的外側的長度。又，凹陷部25是朝向凹部16附近以成為曲面的形狀來形成。因此，側刷8可以朝向吸入口22流暢地旋轉。此外，可以將藉由側刷8的旋轉所產生的風吹到凹部16內側的窗部17。藉此，可以更確實地靠風來吹飛已附著於窗部17的灰塵，而將堆積防範於未然。 (實施形態2)

以下，針對本發明的實施形態2之自主行走型掃除機，一邊參照圖7到圖14一邊進行說明。另外，實施形態2之自主行走型掃除機的構造因為與在實施形態1中所說明過的構造相同，所以省略詳細的說明。

圖7到圖9是用於說明實施形態2之自主行走型掃除機之概要的局部放大側面圖。圖10是分解了光雷達6附近的零件的立體圖。圖11是從圖10中的後方來看圖10所示的基部構件32、開關操縱桿27、光雷達蓋26的立體圖。圖12是從斜下方來看基部構件32的立體圖。圖13是從圖10中的後方來看圖10所示的基部構件32、開關操縱桿27、光雷達蓋26的圖。圖14是從下方來看基部構件32的底面圖。另外，在圖7到圖14中，將殼體1的上側、下側、前側、後側各自以箭頭來顯示。

首先，針對實施形態2之自主行走型掃除機的構成之概要，使用圖7到圖9來說明。

如圖7所示，實施形態2之自主行走型掃除機具備：配置於光雷達蓋26的下方的開關操縱桿27。光雷達蓋26與開關操縱桿27是一體地形成。另外，也可以將光雷達蓋26安裝於開關操縱桿27。開關操縱桿27是以軸部B為軸，而軸支於殼體1。

此外，開關操縱桿27具備：設置於前方的軸部B附近的碰撞偵測部28。碰撞偵測部28可偵測障礙物已碰撞到光雷達蓋26的情況。開關操縱桿27是藉由設置於後方的彈簧29，來朝上方賦與勢能。

另外，如後述，在軸部B附近也配置有彈簧29(參照圖10)。並且，開關操縱桿27是藉由軸部B附近的彈簧29，來朝上方賦與勢能。

具體而言，如圖8所示，在自主行走型掃除機正在前進時，當來自前方的障礙物碰撞光雷達蓋26的前端後，光雷達蓋26便會從前方朝後方推壓。此時，會以軸部B作為支點，抵抗彈簧29的賦與勢能之力，來將光雷達蓋26的後方與開關操縱桿27的後方朝下方壓入。同時，藉由開關操縱桿27將碰撞偵測部28朝下方壓入。藉此，可以透過碰撞偵測部28來偵測障礙物已碰撞到光雷達蓋26的情況。

又，如圖9所示，如塗黑箭頭所示，當障礙物從光雷達蓋26的上方碰撞光雷達蓋26後，會以軸部B作為支點，抵抗彈簧29的賦與勢能之力，來將開關操縱桿27的後方朝下方壓入。同時，也會將碰撞偵測部28朝下方壓入。藉此，可以藉由碰撞偵測部28來偵測障礙物已碰撞到光雷達蓋26的情況。

如以上所述，在實施形態2中，在光雷達蓋26從殼體1的上方、或水平方向等與障礙物碰撞時，可以藉由碰撞偵測部28輕易地偵測與障礙物的碰撞。

又，如圖10所示，實施形態2之自主行走型掃除機在搭載有觸動開關(tact switch)30的電路基板31的上方，配設有基部構件32。基部構件32具有：以大致馬蹄型(包含馬蹄型)的形狀來形成的溝部33。溝部33是在位於前方的2個端部上以軸部B為軸，而供開關操縱桿27軸支成可在上下方向上開閉。

亦即，開關操縱桿27與基部構件32的溝部33相同，是以大致馬蹄型(包含馬蹄型)的形狀來形成，且具有：形成於溝部33的2個軸部B附近的橋部34。具體而言，馬蹄型的開關操縱桿27包含：從後方朝向前方延伸的直線部、及2個直線部的前方的曲面部。橋部34具備：配設於背面側，並構成突部的開關突部35。開關突部35是構成為：通過構成孔部的開關孔部36，而配設於基部構件32的電路基板31上，並將構成開關的觸動開關30從上壓下。

上述的彈簧29配置於軸部B附近的溝部33與開關操縱桿27之間。此外，2個彈簧29也配置於開關操縱桿27的後端附近的溝部33與開關操縱桿27之間。並且，開關操縱桿27是藉由3個彈簧29，來朝上方賦與勢能。

又，在比基部構件32的溝部33更內側的開口，配置有光雷達6的旋轉部47。旋轉部47配置於光雷達6的大致中心部分(包含中心部分)。旋轉部47具備：設置於內部的發光部與受光部。發光部與受光部是藉由旋轉部47而構成為可360度旋轉。

上本體2是配置成將電路基板31、基部構件32、及開關操縱桿27覆蓋。並且，光雷達蓋26與開關操縱桿27是透過形成於上本體2的3個上本體孔48來連接，或是一體地形成。另外，上本體孔48的大小是可供形成於光雷達蓋26背面的蓋柱部49(參照圖11)上下活動之程度的大小。

又，如圖11所示，基部構件32具有：形成於溝部33後端的壁部25。在壁部25形成有：構成孔部的大致三角形(包含三角形)的遊動孔37。開關操縱桿27具有：形成於後端之構成突部的突出形狀的遊動突部38。遊動突部38可遊動地插入於壁部25的遊動孔37。

並且，遊動突部38是構成為：可移動至大致三角形(包含三角形)的遊動孔37的3個頂點。具體而言，在從光雷達蓋26的上方施力時，遊動突部38會移動至遊動孔37的底邊中央。又，在從光雷達蓋26的右上施力時，遊動突部38會移動至遊動孔37的左下的頂點。此外，在從光雷達蓋26的左上施力時，遊動突部38會移動至遊動孔37的右下的頂點。

此時，以圍繞溝部33的方式形成於基部構件32的壁部25與開關操縱桿27之間形成有些許的間隙。藉由此間隙，變得可以進行遊動突部38與遊動孔37的上述移動。

另外，開關操縱桿27的橋部34與基部構件32的壁部25之間也形成有些許的間隙。

又，如圖12所示，基部構件32具有：各自形成於前端的左右的軸部B的2個構成孔部的遊動孔37。在2個遊動孔37中，各自有2個構成突部的遊動突部38可遊動地插入，前述遊動突部38是形成於相對應的開關操縱桿27上。遊動孔37也與圖11所示的遊動孔37相同，是以大致三角形(包含三角形)的形狀來形成。

並且，上述遊動突部38也是構成為：可移動至大致三角形(包含三角形)的遊動孔37的3個頂點。具體而言，在從光雷達蓋26的上方施力時，遊動突部38可移動至遊動孔37的底邊中央。又，在從光雷達蓋26的圖12中的前方施力時，遊動突部38可移動至遊動孔37的後方的頂點。此外，在從光雷達蓋26的圖12中的後方施力時，遊動突部38可移動至遊動孔37的前方的頂點。

又，如圖13所示，基部構件32具有：形成於大致中央部分(包含中央部分)，用於配置旋轉部47的旋轉部配置空間39。光雷達6的旋轉部47會在旋轉部配置空間39內，使發光部與受光部360度旋轉。具體而言，旋轉部47會從基部構件32(更詳細而言是上本體2)與光雷達蓋26之間的間隙，將發光部所發射的光照射至周圍，並由受光部接收從障礙物反射的光。

又，如圖14所示，在基部構件32形成有開關孔部36。並且，開關操縱桿27的開關突部35是構成為從開關孔部36突出。

另外，圖7到圖9所示的碰撞偵測部28對應於圖10到圖13所示的開關突部35與觸動開關30。

在實施形態2中，是藉由基部構件32的2個軸部B來將開關操縱桿27軸支於基部構件32。同時，藉由彈簧29，來將開關操縱桿27朝上方賦與勢能。又，在形成於基部構件32的壁部25與開關操縱桿27之間形成有間隙。此外，在形成於基部構件32的壁部25與開關操縱桿27的橋部34之間形成有間隙。

又，基部構件32具有：大致三角形(包含三角形)的遊動孔37，前述遊動孔37形成於軸部B附近的2處與基部構件32的後端附近。並且，開關操縱桿27具有：可遊動地插入於該等3處遊動孔37的遊動突部38。

又，開關操縱桿27具有：形成為朝下方形成突起的開關突部35。並且，開關突部35是構成為：將形成於電路基板31上的觸動開關30壓下。

藉由上述構造，不管是在障礙物從上方碰撞到光雷達蓋26時，或是在障礙物從水平方向碰撞到光雷達蓋26時，都會使觸動開關30開啟(ON)。藉此，變得可偵測障礙物對光雷達6的碰撞。

另外，也可以作成：當使用者將光雷達蓋26從上壓下後，使自主行走型掃除機的行走或清掃動作停止的構成。並且，也可以作成：當使用者再次將光雷達蓋26從上壓下後，使自主行走型掃除機的行走或清掃動作再次開始的構成。藉由這種構成，使用者可以輕易地使自主行走型掃除機的行走或清掃動作停止或開始。

此外，也可以作成：當使用者將光雷達蓋26從上壓下後，將自主行走型掃除機的電源開啟(ON)或關閉(OFF)的構成。藉由這種構成，使用者可以輕易地進行自主行走型掃除機的電源的開啟、關閉。此外，使用者也可以使自主行走型掃除機緊急停止。

另外，實施形態2雖然是以將發光部與受光部搭載於旋轉體的構成為例子來說明，但並不受限於此。例如，也可以作成：將相機等的攝像部搭載於旋轉體的構成。此時，如果圖像分析可能費時的話，較理想的是使相機的旋轉速度降低來旋轉。又，也可以作成：將發光部、受光部及相機搭載於旋轉體，並將任一元件設成可選擇性使用或是可同時使用的構成。此時，在將上述元件設成可選擇性使用時，較理想的是將使用相機時的旋轉速度設定成比使用發光部與受光部時的旋轉體的旋轉速度更慢。藉此，可以確實地朝障礙物對焦來拍攝。 (實施形態3)

以下，針對本發明的實施形態3之自主行走型掃除機，一邊參照圖15到圖19B一邊進行說明。另外，實施形態3之自主行走型掃除機的構造因為與在實施形態1中所說明過的構造相同，所以省略詳細的說明。

圖15是實施形態3之自主行走型掃除機的右前方立體圖。圖16是實施形態3之自主行走型掃除機的左前方立體圖。圖17是顯示實施形態3之自主行走型掃除機的內部之構成的左前方立體圖。圖18是顯示實施形態3之自主行走型掃除機的內部之構成的俯視圖。

如圖15及圖16所示，自主行走型掃除機具備：設置於殼體1的右側面的排氣口7a、及設置於左側面的排氣口7b。

又，如圖17及圖18所示，殼體1具備：設置於內部的中央附近的吸引馬達43。在吸引馬達43的左右及後方設置有隔壁，且在左右的隔壁設置有通氣口56a及通氣口56b。此外，在吸引馬達43的左右隔著隔壁而設置有：驅動右驅動輪19的馬達即右驅動部44、及驅動左驅動輪20的馬達即左驅動部45。

接著，針對實施形態3之自主行走型掃除機的排氣路徑，使用圖19A及圖19B來說明。

圖19A及圖19B是說明實施形態3之自主行走型掃除機的排氣路徑的圖。詳細而言，圖19A是實施形態3之自主行走型掃除機的左側面圖。圖19B是圖19A的19B-19B線剖面圖。

如上述，在吸引馬達43的左右，設置有通氣口56a及通氣口56b、排氣口7a及排氣口7b。藉此，在殼體1內形成排氣路徑，前述排氣路徑是從吸引馬達43透過通氣口56a及通氣口56而各自抵達排氣口7a及排氣口7b的排氣路徑。

吸引馬達43的排氣是從設置於左右的隔壁的通氣口56a及通氣口56b，朝左右幾乎均等地分散(分配)，並從各自的排氣口7a及排氣口7b排氣至殼體1的外部。

並且，右驅動部44設置於從吸引馬達43透過通氣口56a而抵達排氣口7a的排氣路徑上。另一方面，左驅動部45設置於從吸引馬達43透過通氣口56b而抵達排氣口7b的排氣路徑上。因此，藉由以吸引馬達43所進行的排氣動作，可以將配置於吸引馬達43的左右的右驅動部44及左驅動部45均等且有效率地冷卻。

另外，排氣口的數量並不限於上述的2個，也可以設置3個以上的排氣口。此時，較理想的是在從吸引馬達43抵達各個排氣口的排氣路徑上，配置上述電路基板31或電池18等的發熱構件的構成。藉此，藉由以吸引馬達43所進行的排氣動作，可以將上述發熱構件均等且有效率地冷卻。 (實施形態4)

以下，針對本發明的實施形態4之自主行走型掃除機，一邊參照圖20A到圖21B一邊進行說明。另外，實施形態4之自主行走型掃除機的構造因為與在實施形態1中所說明過的構造相同，所以省略詳細的說明。

圖20A及圖20B是實施形態4之自主行走型掃除機的左驅動輪20及車輪支撐構件21的局部放大圖。

如圖20A及圖20B所示，右驅動輪19及左驅動輪20是藉由車輪支撐構件21，在上下方向上可動地懸吊於殼體1。在車輪支撐構件21與殼體1之間設置有凸輪90。凸輪90是作為將殼體1的前方舉起的舉起部而發揮功能。凸輪90是藉由軸91可旋轉地軸支於殼體1，並藉由未圖示的馬達來旋轉。

此時，在自主行走型掃除機的通常狀態下，如圖20A所示，凸輪90是配置成使凸輪90的長邊方向與上下方向成為平行。另一方面，在將殼體1的前方舉起時，如圖20B所示，凸輪90是以軸91為中心朝前方旋轉。此時，凸輪90的側面將車輪支撐構件21的側面朝斜下方向推壓。因此，車輪支撐構件21的後方會以左驅動輪20作為支點而舉起。藉此，殼體1的前方會以後輪9作為支點而舉起。

以下，使用圖21A及圖21B來說明殼體1的上述狀態。

圖21A及圖21B是實施形態4之自主行走型掃除機的右側面圖。詳細而言，圖21A顯示通常狀態的自主行走型掃除機的狀態。圖21B顯示已藉由凸輪90將殼體1的前方舉起的狀態的自主行走型掃除機。

如圖21B所示，藉由將殼體1的前方舉起，可以實現落差的跨越、或後述的偵測障礙物等的上方的形狀。

另外，在已將殼體1的前方舉起的狀態下，物品朝殼體1上的落下、或是使用者或動物等將殼體1的上表面壓下等，當從上方對殼體1施加過度的力量時，凸輪90便有可能破損。

因此，實施形態4之自主行走型掃除機是構成為：當從上方對凸輪90施加力量時，凸輪90會被在上方移動的車輪支撐構件21推壓而朝反方向旋轉，並回到原本的通常狀態。藉此，在已將殼體1的前方舉起的狀態下，即便從上方施力，也可以藉由凸輪90朝反方向的旋轉，來釋放被施加的力量。其結果，可以將凸輪90的破損防範於未然。

更具體而言，在使凸輪90旋轉而將殼體1的前方舉起時，凸輪90與車輪支撐構件21的接觸面的角度是設定成未達90°。其理由在於：若是使凸輪90旋轉至凸輪90與車輪支撐構件21的接觸面的角度為90°以上的話，當從上方施力時，凸輪90會被車輪支撐構件21推壓而朝順時針方向過度旋轉，便有可能使凸輪90破損。在此，凸輪90與車輪支撐構件21的接觸面的角度設定成未達90°。藉此，當從上方施力時，凸輪90會被車輪支撐構件21推壓而朝反方向旋轉，並回到原本的通常狀態。因此，可以防止凸輪90的破損。另外，上述90°的角度是一例。因此，也可以依據凸輪90與車輪支撐構件21的形狀的變更、或改變馬達的種類等，在未達90°的範圍內改變角度來設計。 (實施形態5)

以下，針對本發明的實施形態5之自主行走型掃除機，一邊參照圖22到圖25一邊進行說明。另外，實施形態5之自主行走型掃除機的構造因為與在實施形態1中所說明過的構造相同，所以省略詳細的說明。

圖22是用於說明實施形態5之自主行走型掃除機偵測障礙物的形狀之情況的圖。

如圖22所示，實施形態5之自主行走型掃除機是構成為：可以從殼體1與地面大致平行(包含平行)的狀態，將殼體1的前方舉起。藉此，實施形態5之自主行走型掃除機具有在殼體1的舉起動作時，偵測物體80的形狀的功能。

以下，針對實施形態5之自主行走型掃除機的控制構成，使用圖23來說明。

圖23是顯示實施形態5之自主行走型掃除機的控制構成的方塊圖。圖23所示的控制部40例如是由諸如CPU(中央處理器，Central Processing Unit)之類的微電腦所構成，並掌管以下個別地說明之各電路的控制。

通訊部41是構成為可與通訊終端或路由器等無線連接，例如，具有Wi-Fi(無線網路，wireless fidelity)(註冊商標)、或Bluetooth(藍牙)(註冊商標)等的通訊功能。

記憶部42例如是由諸如快閃記憶體之類的非揮發性記憶體所構成，並儲存控制部40執行的控制程式或各種參數等。

吸引馬達43是用於產生吸引風的馬達。吸引馬達43與吸入口22連通，藉由吸引馬達43從吸入口22來吸引外部空氣。

右驅動部44是用於驅動右驅動輪19的馬達。

左驅動部45是用於驅動左驅動輪20的馬達。

落差感測器24是用於偵測地面的落差的感測器，例如，具有紅外線的發光元件與受光元件。

緩衝器感測器46是用於偵測緩衝器4已與障礙物碰撞的情況的感測器。

光雷達6具有：發光部及受光部、與用於使該等元件旋轉的旋轉機構及馬達。光雷達6是以光雷達6的中心為軸，來使發光部與受光部旋轉。藉此，可以偵測存在於殼體1的周圍的障礙物等。又，藉由使用光雷達6，也可以製作房間的地圖。

右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13例如是由紅外線的發光元件與受光元件所構成，並偵測離障礙物的距離等。

地圖製作部50具有偵測障礙物的形狀的功能、或製作地圖資訊的功能等。

另外，實施形態5之自主行走型掃除機除了上述該等的構成外，也搭載有超音波感測器10、用於驅動主刷23的馬達、用於驅動側刷8的馬達等。然而，由於與本揭示並無直接關係，所以在圖23中省略說明。

以下，針對實施形態5之自主行走型掃除機的功能構成，使用圖24來說明。

圖24是地圖製作部50的功能方塊圖。

如圖24所示，地圖製作部50具備：距離計算部51、障礙物形狀偵測部52、自身位置判定部53、地圖資訊製作部54、及地圖資訊儲存部55等的功能方塊。

距離計算部51依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6等所輸入的訊號，來計算離障礙物的距離。

障礙物形狀偵測部52依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6等所輸入的訊號等，來偵測障礙物的形狀。

自身位置判定部53依據車輪的旋轉數或陀螺儀感測器(未圖示)等的輸出，以充電台作為基準，來判定殼體1的自身位置。

地圖資訊製作部54依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6、超音波感測器10等所輸入的訊號，來製作房間的地圖資訊。此時，地圖資訊製作部54也可以在製作好的地圖資訊中，加入障礙物形狀偵測部52偵測到的障礙物的形狀之資訊。

地圖資訊儲存部55儲存地圖資訊製作部54製作好的地圖資訊。另外，地圖資訊儲存部55也可以儲存如下資訊：距離計算部51計算出的離障礙物的距離資訊、障礙物形狀偵測部52偵測到的障礙物的形狀、或自身位置判定部53判定出的自身位置的資訊等。

以下，針對自主行走型掃除機的清掃動作的概略來說明。

通常，自主行走型掃除機在不使用時，是保持於充電台來充電。

並且，在設定好的清掃開始時刻到來時，或是被使用者指示了清掃開始時，控制部40便會控制右驅動部44及左驅動部45來驅動右驅動輪19及左驅動輪20，使自主行走型掃除機從充電台脫離。

接著，控制部40一邊參照已儲存於地圖資訊儲存部55的地圖，一邊遵從預定的行走計畫，或是隨機地在室內行走，驅動主刷23及側刷8來清掃地面。地圖資訊製作部54依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6、超音波感測器10等所輸入的訊號，將預先製作好的地圖資訊儲存於地圖資訊儲存部55。此時，在製作好的地圖資訊與已儲存於地圖資訊儲存部55的地圖不同時，地圖資訊製作部54便會更新已儲存於地圖資訊儲存部55的地圖。

又，在藉由落差感測器24偵測到落差時、在藉由右上感測器12、右下感測器14、左上感測器11、左下感測器13、光雷達6、超音波感測器10等偵測到障礙物時、及在藉由緩衝器感測器46偵測到已與障礙物碰撞的情況時，控制部40會使自主行走型掃除機一邊迴避落差或障礙物等一邊移動。

當清掃結束後，控制部40便會依據已儲存於地圖資訊儲存部55的地圖、與藉由自身位置判定部53所判定出的自身位置，來使自主行走型掃除機返回充電台。

並且，當自主行走型掃除機返回到充電台附近後，控制部40便會如後述地以設置於充電台的反射面作為目標，辨識充電台的位置及方向，來使自主行走型掃除機移動至充電台的保持位置。

以下，針對自主行走型掃除機的清掃動作之動作流程，一邊參照圖25一邊進行說明。

圖25是顯示實施形態5之自主行走型掃除機的動作的流程圖。

圖25所示的動作的概要是如以下方式來動作：首先，在自主行走型掃除機正在執行打掃時，當殼體1接觸於障礙物後，使殼體1後退恰好預定的距離。並且，在已將殼體1的前方舉起時，使用紅外線感測器或光雷達6等，從下而上地掃描障礙物的形狀，並將掃描到的障礙物的形狀儲存於地圖資訊儲存部55。之後，依據掃描到的障礙物的形狀，讓自主行走型掃除機執行打掃障礙物的周圍，或是遠離障礙物等的動作。

另外，在執行圖25所示的動作前，控制部40會使殼體1沿房間的牆壁繞一圈。此時，控制部40藉由地圖資訊製作部54，依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6、超音波感測器10等所輸入的訊號，來製作房間的地圖資訊。並且，控制部40將製作好的地圖資訊儲存於地圖資訊儲存部55。

以下，針對自主行走型掃除機的清掃動作之動作流程，詳細地進行說明。

如圖25所示，首先，控制部40判斷緩衝器感測器46是否偵測到顯示緩衝器4已碰撞到障礙物的情況的訊號(步驟S1)。此時，緩衝器感測器46在偵測到緩衝器4與障礙物的碰撞時(步驟S1的Y)，控制部40便會控制右驅動部44與左驅動部45，使殼體1後退恰好預定的距離(例如，30cm)(步驟S2)。

接著，控制部40控制成將殼體1的前方舉起(步驟S3)。另外，殼體1的舉起控制的詳細內容與在實施形態4中所說明過的一樣。

接著，地圖製作部50的障礙物形狀偵測部52依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6等所輸入的訊號，來判定障礙物的形狀。並且，地圖製作部50將判定出的障礙物的資訊儲存於地圖資訊儲存部55。

具體而言，如圖22所示，首先，使用右下感測器14與左下感測器13、光雷達6，在已將殼體1舉起時，掃描障礙物的形狀。並且，障礙物形狀偵測部52依據來自右下感測器14與左下感測器13、光雷達6的訊號，來偵測障礙物的形狀。另外，在上述中，雖然是以偵測障礙物的形狀的例子來說明，但具體而言，是偵測障礙物的表面的凹凸。更具體而言，障礙物形狀偵測部52是從藉由右下感測器14、左下感測器13、與光雷達6所進行之光的照射到受光為止的時間，求出離障礙物的表面的距離，來偵測障礙物的表面的凹凸。

另外，掃描上述障礙物的動作不僅是在已將殼體1前方舉起時，也可以在已將殼體1從舉起的狀態放下時執行。又，也可以作成：多次使殼體1前方上下活動，並在此時掃描障礙物的構成。

接著，地圖製作部50在預先儲存於地圖資訊儲存部55的地圖資訊中，加入障礙物的資訊來儲存(步驟S5)。

如以上說明，在實施形態5中，在自主行走型掃除機正在執行打掃時，當殼體1接觸於障礙物後，使殼體1後退恰好預定的距離。並且，在已將殼體1的前方舉起時，使用紅外線感測器或光雷達6感測器等，從下而上地掃描障礙物的形狀，並將掃描到的障礙物的形狀儲存於地圖資訊儲存部55。

如以上所述，使用者可以從通訊終端等的顯示部所顯示之地圖上的障礙物的形狀，來判斷何種障礙物放置在哪個位置。因此，使用者可以在使自主行走型掃除機打掃房間的各個角落前，事前移動自主行走型掃除機無法跨越的障礙物等。藉此，可以使自主行走型掃除機迅速且流暢地動作，來清掃室內。 (實施形態6)

以下，針對本發明的實施形態6之自主行走型掃除機，一邊參照圖26一邊進行說明。

圖26是顯示實施形態6之自主行走型掃除機的動作的流程圖。圖26所示的動作的概要是如以下方式來動作：首先，判斷自主行走型掃除機到達某區域的中央(例如，房間的中央)。接著，當自主行走型掃除機到達中央後，將殼體1的前方舉起。接著，在已將殼體1舉起時，使用紅外線感測器或光雷達6感測器等，從下而上地掃描障礙物的形狀。並且，將掃描到的障礙物的形狀儲存於地圖資訊儲存部55。之後，使殼體1順時針旋轉預定的角度(例如15度)，並再次掃描障礙物的形狀。此外，進行複數次掃描障礙物的形狀的動作，判斷殼體1是否已旋轉360度。並且，當殼體1旋轉360度後，將所得到的殼體1的周圍之障礙物的形狀儲存於地圖資訊儲存部55。

另外，在執行圖26所示的動作前，控制部40會使殼體1沿房間的牆壁繞一圈。此時，控制部40藉由地圖資訊製作部54，依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6、超音波感測器10等所輸入的訊號，來製作房間的地圖資訊。並且，控制部40將製作好的地圖資訊儲存於地圖資訊儲存部55。

以下，針對自主行走型掃除機的清掃動作之動作流程，一邊參照圖27A及圖27B，一邊使用圖26來詳細地進行說明。

圖27A是顯示自主行走型掃除機從充電台60出發並朝向房間的中央之狀態的圖。圖27B是顯示自主行走型掃除機已到達房間的大致中央(包含中央)的部分之狀態的圖。

如圖26所示，首先，控制部40判斷是否已到達已記憶於地圖資訊儲存部55的地圖資訊的中央部分(步驟S10)。此時，當判定尚未到達已記憶於地圖資訊儲存部55的地圖資訊的中央部分(步驟S10的N)時，控制部40便會在到達之前反覆進行步驟10的判斷動作。

另外，是否已到達地圖資訊的中央部分的判定有如下方法：控制部40以充電台作為起點，從驅動輪的旋轉數等來判定在地圖的X方向與Y方向上已前進多少的方法、及使用陀螺儀感測器，藉由控制部40來判定的方法等。

另一方面，當判定已到達已記憶於地圖資訊儲存部55的地圖資訊的中央部分(步驟S10的Y)時，控制部40便會控制成將殼體1的前方舉起(步驟S11)。另外，殼體1的舉起控制的詳細內容與在實施形態4中所說明過的一樣。

接著，地圖製作部50的障礙物形狀偵測部52依據從右上感測器12與右下感測器14、左上感測器11與左下感測器13、光雷達6等所輸入的訊號，來判定障礙物的形狀。並且，地圖製作部50將判定出的障礙物的資訊儲存於地圖資訊儲存部55。

具體而言，如圖22所示，首先，使用右下感測器14與左下感測器13、光雷達6，在已將殼體1舉起時，掃描障礙物的形狀。並且，障礙物形狀偵測部52依據來自右下感測器14與左下感測器13、光雷達6的訊號，來偵測障礙物的形狀。另外，在上述中，雖然是以偵測障礙物的形狀的例子來說明，但具體而言，是偵測障礙物的表面的凹凸。更具體而言，障礙物形狀偵測部52是從藉由右下感測器14、左下感測器13、與光雷達6所進行之光的照射到受光為止的時間，求出離障礙物的表面的距離，來偵測障礙物的表面的凹凸。

另外，掃描上述障礙物的動作不僅是在已將殼體1前方舉起時，也可以在已將殼體1從舉起的狀態放下時執行。又，也可以作成：多次使殼體1前方上下活動，並在此時掃描障礙物的構成。

接著，將障礙物的形狀的資訊、與後述的使殼體1旋轉的角度的資訊，儲存於地圖資訊儲存部55(步驟S13)。

接著，控制部40判定殼體1是否已旋轉360度(步驟S14)。此時，在殼體1已旋轉360度時(步驟S14的Y)，結束處理。

另一方面，在殼體1尚未旋轉360度時(步驟S14的N)，控制部40會使殼體1順時針旋轉預定的角度(例如15度)。例如，控制部40會控制左驅動部45與右驅動部44。具體而言，在使殼體1後退後，僅驅動左驅動輪20，或是使左驅動輪20前進，並使右驅動輪19與左驅動輪20逆旋轉。藉此，使殼體1旋轉恰好預定的角度，並回到步驟S11的處理。此時，控制部40在執行圖26的步驟S10的後續時，會將累計已使殼體1旋轉幾次的資訊儲存於記憶部42。並且，在步驟S14中，控制部40會從已儲存於記憶部42的資訊來判定殼體1累計已旋轉幾次。

如以上所述，藉由執行圖26所示的處理，可以從房間的中心360度偵測存在於周圍內的障礙物的形狀，並加入到地圖資訊。因此，變得可以將障礙物的立體的資訊顯示於地圖上。或是，變得可以製作立體的地圖資訊來顯示。

另外，已記憶於地圖資訊儲存部55的地圖資訊可以使用通訊部41來對行動終端等發送。因此，使用者可以在行動終端的顯示部上顯示二維的地圖資訊或是立體的地圖資訊，來掌握狀況。

亦即，使用者可以在藉由自主行走型掃除機打掃房間前，掌握房間裡有何種障礙物。因此，使用者可以事前移動自主行走型掃除機無法跨越的障礙物等。藉此，可以使自主行走型掃除機迅速且流暢地動作，來清掃室內。

以上，將本揭示依據實施形態進行了說明。所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的是：該等實施形態僅為例示，在該等各構成要素或各處理程序的組合中可作出各種變形例，而且，如此作成的變形例也都在本揭示的範圍內。

另外，雖然上述的實施形態是所屬技術領域中具有通常知識者可實施的最佳形態，但也可以想得出如以下所述地來實施。

在上述實施形態中，雖然是以殼體1具有上本體2、下本體3及蓋5的構成為例子來說明，但並不受限於此。例如，也可以定義成：殼體1具有下本體3、包含蓋5的下本體3。

又，在上述實施形態中，雖然是以將右驅動輪19及左驅動輪20、2個車輪支撐構件21各自以獨立的零件來構成的例子來說明，但並不受限於此。例如，也可以將右驅動輪19與車輪支撐構件21、左驅動輪20與車輪支撐構件21一體地來處理，而將其各自定義成右驅動輪19、左驅動輪20。

又，在上述實施形態中，雖然是以電池18位於比連接右驅動輪19的中心軸與左驅動輪20的中心軸之軸線更後方的構成為例子來說明，但並不受限於此。例如，也可以作成：電池18的一部分位於軸線上的構成。

又，在上述實施形態3中，在障礙物從光雷達蓋26的上方碰撞到時，物體有可能因地震等而倒在殼體1上。因此，也可以作成：中斷打掃，使殼體1返回充電台的構成，或是作成：中止殼體1的移動，在預定時間內發出警示音的構成，以通知使用者。

又，在上述實施形態3中，雖然是以將光雷達蓋26與開關操縱桿27以獨立的零件來構成的例子來說明，但也可以將光雷達蓋26與開關操縱桿27一體地構成。藉此，可以減少零件數量，使製造變得容易。

又，在上述實施形態3中，也可以作成：當使用者壓下光雷達蓋26後，使自主行走型掃除機的行走停止，或是將電源關閉的構成。此時，也可以作成：當使用者再次壓下光雷達蓋26後，使自主行走型掃除機的行走再次開始，或是將電源開啟的構成。藉由這種構成，使用者變得可以輕易地進行如下操作：自主行走型掃除機的電源的開啟、關閉操作、進行打掃的中斷或再次開始等的操作。

又，本實施形態之技術除了自主行走型掃除機以外，也可以適用於自動駕駛車、無人機、自走式機器人等，可以自走的各種移動體。又，也可以將上述實施形態1到6之技術當中的2個以上任意地組合來適用。

1:殼體 2:上本體 3:下本體 4:緩衝器 5:蓋 6:光雷達 7,7a,7b:排氣口 8:側刷 9:後輪 10:超音波感測器 11:左上感測器 12:右上感測器 13:左下感測器 14:右下感測器 15:斜面 16:凹部 17:窗部 18:電池 19:右驅動輪 19B-19B:線 20:左驅動輪 21:車輪支撐構件 22:吸入口 23:主刷 24:落差感測器 25:凹陷部、壁部 26:光雷達蓋 27:開關操縱桿 28:碰撞偵測部 29:彈簧 30:觸動開關 31:電路基板 32:基部構件 33:溝部 34:橋部 35:開關突部 36:開關孔部 37:遊動孔 38:遊動突部 39:旋轉部配置空間 40:控制部 41:通訊部 42:記憶部 43:吸引馬達 44:右驅動部 45:左驅動部 46:緩衝器感測器 47:旋轉部 48:上本體孔 49:蓋柱部 50:地圖製作部 51:距離計算部 52:障礙物形狀偵測部 53:自身位置判定部 54:地圖資訊製作部 55:地圖資訊儲存部 56a,56b:通氣口 60:充電台 80:物體 90:凸輪 91:軸 B:軸部 G:重心 S1~S5,S10~S15:步驟

圖1是實施形態1之自主行走型掃除機的立體圖。

圖2是實施形態1之自主行走型掃除機的平面圖。

圖3是實施形態1之自主行走型掃除機的左側面圖。

圖4是實施形態1之自主行走型掃除機的正面圖。

圖5是實施形態1之自主行走型掃除機的底面圖。

圖6是實施形態1之自主行走型掃除機之從前方下側來看的立體圖。

圖7是用於說明實施形態2之自主行走型掃除機之概要的局部放大側面圖。

圖8是用於說明實施形態2之自主行走型掃除機之概要的局部放大側面圖。

圖9是用於說明實施形態2之自主行走型掃除機之概要的局部放大側面圖。

圖10是分解了光雷達(LIDAR)附近的零件的立體圖。

圖11是從圖10中的後方來看圖10所示的基部構件、開關操縱桿、光雷達蓋(LIDAR cover)的圖。

圖12是從斜下方來看基部構件的立體圖。

圖13是從圖10中的後方來看圖10所示的基部構件、開關操縱桿、光雷達蓋的圖。

圖14是從下方來看基部構件的底面圖。

圖15是實施形態3之自主行走型掃除機的右前方立體圖。

圖16是實施形態之自主行走型掃除機的左前方立體圖。

圖17是顯示實施形態3之自主行走型掃除機的內部之構成的左前方立體圖。

圖18是顯示實施形態3之自主行走型掃除機的內部之構成的俯視圖。

圖19A是顯示實施形態3之自主行走型掃除機的排氣路徑的圖。

圖19B是圖19A的19B-19B線剖面圖。

圖20A是實施形態4之自主行走型掃除機的左驅動輪及車輪支撐構件的局部放大圖。

圖20B是實施形態4之自主行走型掃除機的左驅動輪及車輪支撐構件的局部放大圖。

圖21A是實施形態4之自主行走型掃除機的右側面圖。

圖21B是實施形態4之自主行走型掃除機的右側面圖。

圖22是用於說明實施形態5之自主行走型掃除機偵測障礙物的形狀之情況的圖。

圖23是實施形態5之自主行走型掃除機的方塊圖。

圖24是地圖製作部的功能方塊圖。

圖25是顯示實施形態5之自主行走型掃除機的動作的流程圖。

圖26是顯示實施形態6之自主行走型掃除機的動作的流程圖。

圖27A是顯示實施形態6之自主行走型掃除機打掃的房間之地圖的圖。

圖27B是顯示實施形態6之自主行走型掃除機打掃的房間之地圖的圖。

26:光雷達蓋

27:開關操縱桿

28:碰撞偵測部

29:彈簧

B:軸部

Claims (8)

1. 一種自主行走型掃除機，具備： 殼體； 緩衝器，配置於前述殼體的上表面側； 開關操縱桿，直接或間接地連接於前述緩衝器；及 基部，與前述開關操縱桿連接， 前述開關操縱桿具有軸支於前述基部的2個軸部， 在前述開關操縱桿與前述基部之間配設有彈性構件， 前述彈性構件將前述開關操縱桿朝前述殼體的上方側賦與勢能。
2. 如請求項1之自主行走型掃除機，其中前述2個軸部配置於前述開關操縱桿的一端側，前述彈性構件配置於前述開關操縱桿的另一端側附近。
3. 如請求項1或2之自主行走型掃除機，其中前述彈性構件配置於前述開關操縱桿的前述2個軸部附近。
4. 如請求項1至3中任一項之自主行走型掃除機，其中前述開關操縱桿具有實質上馬蹄型的形狀， 前述開關操縱桿具有： 直線部，設置於左右側，並各自從後方朝向前方延伸； 曲面部，在2個前述直線部的前方； 橋部，設置於前述2個軸部附近的2個前述直線部之間；及 突部，設置成在前述橋部的背面側朝下形成突起， 前述自主行走型掃除機具備： 電路基板，配置於前述基部的下方，且設置有開關， 又，前述自主行走型掃除機是構成為：當前述開關操縱桿一被壓下，前述突部就壓下前述開關。
5. 如請求項1至4中任一項之自主行走型掃除機，其中前述基部具備溝部， 前述溝部配置有前述開關操縱桿。
6. 如請求項1至5中任一項之自主行走型掃除機，其中前述開關操縱桿的前述2個軸部各自具有朝左右方向形成突起的突部， 前述基部具有孔部，前述孔部設置於前述2個軸部附近，且供前述突部插入。
7. 如請求項6之自主行走型掃除機，其中前述孔部是以實質上三角形的形狀來構成。
8. 如請求項1至7中任一項之自主行走型掃除機，其具備： 感測器，配置於前述緩衝器的內部，用於偵測周圍的狀況。

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