TWI763984B

TWI763984B - 清掃機

Info

Publication number: TWI763984B
Application number: TW108108518A
Authority: TW
Inventors: 李尚益; 鄭載憲; 咸承錄
Original assignee: 南韓商Ｌｇ電子股份有限公司
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2022-05-11
Also published as: AU2019233998B2; KR102021825B1; TW201938282A; US20190282055A1; CN112118777B; EP3764863B1; WO2019177365A1; EP3764863A4; CN112118777A; EP3764863A1; AU2019233998A1; US11297991B2

Abstract

一種清掃機，包括：一清掃機主體；一電源供應器，包含：容納在該清掃機主體中的一第一電池和一第二電池、以及一電源供應電路，被配置以在一充電模式下操作，用於從外部接收電力，以對該第一電池和該第二電池進行再充電，或者被配置以在一放電模式下操作，用於將充入該第一電池和該第二電池中的電力供應到一負載；一充電端子，連接到一外部充電座，並且被配置以將充入該第一電池和該第二電池中的直流(DC)電源供應給該電源供應器；以及一控制器，被配置以控制該電源供應器的操作。

Description

清掃機

本發明涉及一種清掃機，更具體地說，涉及一種能夠安全有效地再充電和使用複數個電池的清掃機。

一般而言，清掃機包括：清掃機主體，設置有抽吸單元和集塵容器；以及清掃噴嘴，連接到清掃機主體，並在接觸待清掃區域的同時執行清掃。

清掃機分為手動清掃機和自動清掃機，其中，使用者以手動清掃機手動清掃待清掃區域，而自動清掃機在於待清掃區域上自主地行進的同時執行清掃。

在手動清掃機的情況下，透過馬達的動力在抽吸單元中產生抽吸力。在這種狀態下，如果使用者用手抓住清掃噴嘴或清掃機主體並將清掃噴嘴放在待清掃區域上，存在於待清掃區域上之諸如灰塵的異物透過抽吸力被吸入清掃噴嘴中，並且將所吸入的異物收集在集塵容器中。以這種方式，執行手動清掃機的清掃操作。

一種代表性的自動清掃機可以是清掃機器人。該清掃機器人是一種用於在自主地行進的同時從底部吸入灰塵等異物或擦拭底部的異物的裝置。自動清掃機以這樣的方式配置：透過在抽吸單元中產生的抽吸力將待清掃區域上的異物吸入清掃噴嘴中，並將吸入的異物收集在集塵容器中，以在自動地行進的同時在待清掃區域上執行清掃。

最近，已經開發出能夠選擇性地執行自動清掃或手動清掃的清掃機。

根據目前的趨勢，已將電池安裝在手動清掃機和自動清掃機中以方便使用者使用。

在使用捲線器組件的電線型清掃機的情況下，基於纏繞在捲線器組件上的電線的長度，在一範圍內限制性地移動清掃機是不方便的。

因此，自動清掃機、無線清掃機等包括電池，以接收用於操作所需的電力，並且能夠在沒有電源線的情況下使用。

例如，專利文獻1(韓國專利公開第10-2008-0105847號(2008年10月4日公開))揭露一種包含電池的真空清掃機。

在專利文獻1中，真空清掃機被以這樣的方式配置：主體連接到捲線器組件以對電池進行再充電，並且當捲線器組件與主體斷開連接時，接收電池的電力以進行操作。因此，真空清掃機能夠根據電池容量在預定時段內無線地執行清掃，而不需要與商用電源連接。

專利文獻2(韓國專利公開第10-2016-0100980號(2016年8月24日公開))揭露一種包含複數個電池的自動清掃機。

在專利文獻2中，自動清掃機透過分別佈置在清掃機主體中的至少兩個電池組接收電力。

在專利文獻1中，由於在電池容量方面的限制，使用時間受到限制，並且由於在增加抽吸力方面的限制，因此難以提供高抽吸力。因此，需要將電池配置成供應強功率位準電壓。

在專利文獻2中，安裝至少兩個電池組，並且同時，彼此分離並分別地佈置，以減小電池組的尺寸。然而，在進行再充電時，電池不可避免地彼此串聯連接，因此需要用對應於彼此串聯連接的電池的幅度的電壓進行再充電。

當電池以強功率位準電壓84V進行再充電時，在諸如充電端子的組件與諸如手指的人體之間接觸，或在充電端子與諸如筷子的物體之間接觸的情況下存在安全危害。根據目前的趨勢，根據安全要求，在以強功率位準對電池進行再充電方面存在限制，因此，需要一種安全地以弱功率位準對電池進行再充電以滿足安全要求的方法。

需要一種以強功率位準供應電力以提供高抽吸力的方法。

為了防止安全危害，需要一種僅在充電期間將清掃機安全地連接到充電座，而不需要將清掃機的充電端子暴露於外部的方法。

本發明的一個目的是提供一種安全有效地再充電並且使用複數個電池的清掃機。

本發明的另一個目的是提供一種清掃機，能夠以弱功率位準安全地對電池進行再充電，並且以強功率位準向各種馬達負載供應高電壓。

本發明的又一個目的是提供一種清掃機，能夠選擇性地執行自動清掃或手動清掃以增強使用的便利性。

本發明的再一個目的是提供一種藉由允許主體上升或下降來更安全地對複數個電池進行再充電的方法。

根據本發明的一個態樣，透過提供包含兩個或更多個電池的清掃機可以實現上述和其他目的，並且在這種情況下，兩個或更多個電池可以在放電時彼此串聯連接。因此，電池可以在放電時以強功率位準使用，並且可以在充電時以弱功率位準再充電。

根據本發明的另一個態樣，提供一種清掃機，包括：一清掃機主體；一電源供應器，包含：容納在該清掃機主體中的一第一電池和一第二電池、以及一電源供應電路，被配置以在一充電模式下操作，用於從外部接收電力，以對該第一電池和該第二電池進行再充電，或者被配置以在一放電模式下操作，用於將充入該第一電池和該第二電池中的電力供應到一負載；一充電端子，連接到一外部充電座，並且被配置以將充入該第一電池和該第二電池中的直流(DC)電源供應給該電源供應器；以及一控制器，被配置以控制該電源供應器的操作，其中，該電源供應電路包含：一主開關單元，在該放電模式下切換為將該第一電池和該第二電池彼此串聯連接，並在該充電模式下切換為將該第一電池和該第二電池彼此並聯連接；一第一開關單元，在該充電模式下開啟，並將該DC電源供應給該第一電池；以及一第二開關單元，在該充電模式下開啟，並將該DC電源供應給該第二電池，從而安全有效地對複數個電池進行再充電。

當該充電端子連接到該充電座時，該主開關單元可以被機械地按壓而被切換或者可以在該控制器的控制下被切換，並且該主開關單元可以包含連接到該第一電池的一負極端子的一端和連接到該第二電池的一正極端子的另一端。

該第一電池和該第二電池可以在該充電模式下並聯地連接到該充電座的該DC電源，並且該充電端子可以設置在該清掃機主體的一底表面上。

該第一開關單元和該第二開關單元中的每一個可以包含用於防止反向電流的一個或更多個二極體。

該第一開關單元和該第二開關中的每一個可以包含：一第一N通道MOSFET，具有連接到該第一電池或該第二電池的一汲極端子；一第二N通道MOSFET，具有連接到該第一N通道MOSFET的一源極端子的一源極端子、以及連接到該充電端子的一汲極端子；以及一雙極型接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)，連接到該第一N通道MOSFET和該第二N通道MOSFET的閘極端子。

在這種情況下，該BJT可以包括：一集極端子，連接到該第一N通道MOSFET和該第二N通道MOSFET的該等閘極端子；以及一基極端子(base terminal)，連接到該控制器，並且該BJT根據該控制器的控制被開啟。

該第一開關單元和該第二開關單元中的每一個可以進一步包含設置在該第一N通道MOSFET的該汲極端子與該源極端子之間的一二極體，並且該二極體被配置以在該放電模式下防止反向電流流向該充電端子；以及設置在該第二N通道MOSFET的該汲極端子與該源極端子之間的一二極體，並且該二極體被配置以在該充電模式下防止反向電流流向該第一N通道MOSFET的該汲極端子和該源極端子。

該電源供應電路可以包含一分流電阻器，連接到該第一電池和該第二電池中的每一個。

該第一開關單元和該第二開關單元中的每一個可以包含一電阻器裝置，設置在該第二N通道MOSFET的該閘極端子與該汲極端子之間。

該電源供應電路可以進一步包含：一第一電流檢測器，被配置以檢測在該第一電池中流動的電流；以及一第二電流檢測器，被配置以檢測在該第二電池中流動的電流。

該清掃機可以進一步包括：一滾輪單元，包含一個或更多個滾輪，用於移動該清掃機主體；以及一升降單元，耦接到該清掃機主體，以允許該清掃機主體上升或下降，並且，在這種情況下，當該清掃機主體對接在該充電座上時，該控制器控制該升降單元以向上移動該清掃機主體。

該控制器可以控制已上升的該升降單元下降，以將該清掃機主體向下移動，並且將該充電端子連接到該充電座。

該清掃機可以進一步包括一清掃噴嘴，該清掃噴嘴耦接到該清掃機主體，並且包括形成在其底表面上的一抽吸口，以從待清掃區域吸入異物。

2‧‧‧充電端子

3‧‧‧外部充電座

4‧‧‧供電端子

100‧‧‧清掃機

110‧‧‧清掃機主體

112‧‧‧集塵容器容納單元

113‧‧‧上蓋

114‧‧‧手柄

115‧‧‧影像擷取單元

116‧‧‧第一開口

117‧‧‧第二開口

118‧‧‧配接器

120‧‧‧清掃噴嘴

121‧‧‧中心殼體

122‧‧‧側殼體

130‧‧‧感測單元

132d‧‧‧耦接突起

140‧‧‧集塵容器

141‧‧‧耦接凹部

142‧‧‧入口

143‧‧‧出口

145‧‧‧蓋子

150‧‧‧控制器

160‧‧‧輸入單元

170‧‧‧儲存器

200‧‧‧滾輪單元、驅動單元

210‧‧‧行進驅動馬達

221‧‧‧滾輪、驅動輪

222‧‧‧滾輪、從動輪

223‧‧‧行進皮帶

230‧‧‧齒輪殼體

231‧‧‧桿安裝部分、前桿安裝部分

232‧‧‧桿安裝部分、後桿安裝部分

240‧‧‧輪蓋

300‧‧‧懸架單元、驅動單元

310‧‧‧懸架框架

311‧‧‧台階部分、前台階部分

312‧‧‧台階部分、後台階部分

313‧‧‧台階部分、中間台階部分

315‧‧‧升降孔

320‧‧‧引導桿、前引導桿

330‧‧‧引導桿、後引導桿

340‧‧‧彈性構件、前彈性構件

350‧‧‧彈性構件、後彈性構件

360‧‧‧絕緣體

361‧‧‧插入孔

400‧‧‧升降單元

410‧‧‧升降驅動馬達

411‧‧‧第一蝸桿

415‧‧‧旋轉軸

420‧‧‧第一旋轉桿

421‧‧‧第一蝸輪

422‧‧‧第二蝸桿、第二前蝸桿

423‧‧‧第二蝸桿、第二後蝸桿

424‧‧‧軸承、第一軸承

425‧‧‧軸承、第二軸承

426‧‧‧軸承、第三軸承

427‧‧‧軸承、第四軸承

430‧‧‧第二旋轉桿、第二前旋轉桿

431‧‧‧螺紋

432‧‧‧第二蝸輪、第二前蝸輪

433‧‧‧軸承、第五軸承

434‧‧‧軸承、第六軸承

440‧‧‧第二旋轉桿、第二後旋轉桿

441‧‧‧螺紋

443‧‧‧第二蝸輪、第二後蝸輪

444‧‧‧軸承、第七軸承

445‧‧‧軸承、第八軸承

450‧‧‧升降殼體

455‧‧‧耦接部分

500‧‧‧電源

510‧‧‧電池

511‧‧‧第一電池

512‧‧‧第二電池

520‧‧‧電源電路

521‧‧‧第一開關單元

522‧‧‧第二開關單元

523‧‧‧主開關單元

524‧‧‧第一電流檢測器

525‧‧‧第二電流檢測器

1200‧‧‧負載

1311‧‧‧第一電池

1312‧‧‧第二電池

1321‧‧‧第一開關單元

1322‧‧‧第二開關單元

1323‧‧‧主開關單元

1324‧‧‧分流電阻器

1325‧‧‧分流電阻器

1400‧‧‧負載

1411a‧‧‧第一N通道MOSFET

1411b‧‧‧第一N通道MOSFET

1412a‧‧‧第二N通道MOSFET

1412b‧‧‧第二N通道MOSFET

1413a‧‧‧雙極型接面電晶體、BJT

1413b‧‧‧雙極型接面電晶體、BJT

1414a‧‧‧二極體

1414b‧‧‧二極體

1415a‧‧‧二極體

1415b‧‧‧二極體

1611‧‧‧電阻器裝置

1612‧‧‧電阻器裝置

V1‧‧‧直流DC電源、DC電源

V2‧‧‧電壓

透過以下結合附圖的詳細描述，將更清楚地理解本發明的上述和其他目的、特徵、和其他優點，其中：圖1為說明根據本發明一實施例之清掃機的立體圖；圖2為說明圖1中所示之集塵容器被分離的清掃機的視圖；圖3為說明圖1和圖2中所示之滾輪單元、與滾輪單元耦接的懸架單元、以及安裝到懸架單元的升降單元的前視圖；圖4為圖3的前視立體圖，其中移除了輪蓋和行進皮帶；圖5是圖4的後視立體圖，其說明了升降單元移動到最低位置的狀態；圖6是圖4的後視立體圖，其說明了升降單元移動到最高位置的狀態；圖7為說明圖3至圖6中所示之升降殼體的配置的視圖；圖8為顯示根據本發明一實施例之清掃機對接在充電座上的狀態的示意圖；圖9為根據本發明一實施例之清掃機的主要組件的內部方塊圖；圖10至圖12為用於說明根據本發明一實施例之電源供應器的配置和操作的示意圖；圖13至圖15為用於說明根據本發明一實施例之電源供應電路的配置和操作的示意圖；以及圖16為用於說明根據本發明一實施例之電源供應電路的配置和操作的示意圖。

以下將參考附圖描述本發明的示例性實施例。為了清楚地描述本發明，在圖式中省略了與敘述無關的部分，並且說明書中相同的元件符號表示相同的元件。

本文中元件的字尾「模組」和「單元」用於方便描述，並且不具有任何可區分的含義或功能。因此，「模組」和「單元」可以互換使用。

在整個說明書中，諸如「包含」或「包括」的術語可以被解釋為表示某些特徵、數量、步驟、操作、組成元件、或其組合，但是不得解釋為排除添加一個或一個以上的其他特徵、數字、步驟、操作、組成元件、或其組合的存在或者可能性。

諸如「第一」和「第二」的術語在本文中僅用於描述各種組成元件，但是組成元件不受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個組成元件與另一個組成元件區分開來。

圖1為說明根據本發明一實施例之清掃機的立體圖；以及圖2為說明圖1中所示之集塵容器被分離的清掃機的視圖。

參照圖1和圖2，清掃機100包括：清掃機主體110、清掃噴嘴120、感測單元130、以及集塵容器140。

清掃機主體110進一步包含各種組件，包含用於控制清掃機100的控制器150(參照圖9)，其嵌入或安裝在清掃機主體110上。清掃機主體110可以在其中具有一空間，該空間形成以容納構成清掃機100的各種組件。

清掃機主體110被配置以根據使用者的選擇，以自動模式和手動模式中的一種行進。清掃機主體110可以設置有模式選擇輸入單元，使用者通過該模式選擇輸入單元選擇自動模式和手動模式中的一種。當使用者使用模式選擇輸入單元選擇自動模式時，清掃機主體110可以如同清掃機器人一樣自主地行進。當使用者使用模式選擇輸入單元選擇手動模式時，清掃機主體110可以透過由使用者手動牽引或推動而行進。

清掃機主體110設置有滾輪單元200，用於允許清掃機主體110行進。滾輪單元200可以包含馬達(圖中未顯示)和至少一個滾輪，該滾輪被配置為透過馬達的扭矩旋轉。馬達的旋轉方向可以由控制器控制，並且滾輪單元200的滾輪可以根據馬達的旋轉方向沿一個方向或相反方向旋轉。

滾輪單元200可以設置在清掃機主體110的左側和右側中的每一處。清掃機主體110可以透過滾輪單元200在所有方向上移動或轉彎。

每一個滾輪單元200可以被配置以獨立地操作。為此，每一個滾輪單元200可以由對應的馬達獨立地操作。

控制器控制滾輪單元200的操作，使得清掃機100能夠在待清掃區域上自主地行進。

滾輪單元200設置在清掃機主體110的下側，以便驅動清掃機主體110。滾輪單元200可以由圓形滾輪構成、可以由經由帶鏈連接的圓形滾筒構成，或者可以由圓形滾輪和經由鏈連接的圓形滾筒的組合構成。滾輪單元200的滾輪可以被佈置使得其上部位於清掃機主體110內部，並且使得其下部從清掃機主體110向下暴露。至少滾輪單元200的滾輪的下部保持與例如地板的待清掃區域接觸，從而驅動清掃機主體110。

滾輪單元200可以安裝到清掃機主體110的左側和右側中的每一處。設置在清掃機主體110的左側的滾輪單元200和設置在清掃機主體110的右側的滾輪單元200可以彼此獨立地操作。設置在清掃機主體110的左側的滾輪單元200可以經由至少一個第一齒輪連接到第一驅動馬達。第一齒輪可以透過第一驅動馬達的扭矩旋轉，並且設置在清掃機主體110的左側的滾輪單元200也可以隨著第一齒輪的旋轉而旋轉。設置在清掃機主體110右側的滾輪單元200可以經由至少一個第二齒輪連接到第二驅動馬達。第二齒輪可以透過第二驅動馬達的扭矩旋轉，並且設置在清掃機主體110的右側的滾輪單元200也可以隨著第二齒輪的旋轉而旋轉。

控制器可以控制第一驅動馬達和第二驅動馬達中的每一個的旋轉軸的旋轉速度，以便決定清掃機主體110行進的方向。例如，當控制器執行控制使得第一驅動馬達的旋轉軸和第二驅動馬達的旋轉軸同時以彼此相同的旋轉速度旋轉時，清掃機主體110可以直線行進。當控制器執行控制使得第一驅動馬達的旋轉軸和第二驅動馬達的旋轉軸同時以彼此不同的旋轉速度旋轉時，清掃機主體110可以向左或向右轉彎。為了使清掃機主體110向左或向右轉彎，控制器可以操作第一驅動馬達和第二驅動馬達中的一個，並且可以停止其中的另一個的操作。

清掃機100可以進一步包括懸架單元，其可以安裝在清掃機主體110中。懸架單元可以包含螺旋彈簧。該懸架單元可以用於利用螺旋彈簧的彈力吸收在清掃機主體110行進時傳遞到滾輪單元200的衝擊和振動。

另外，清掃機100可以進一步包括升降單元，其安裝到懸架單元以調節清掃機主體110的高度。該升降單元可以安裝到懸架單元，以便可以向上或向下移動，並且可以耦接到清掃機主體110。因此，當升降單元在懸架單元中向上移動時，清掃機主體110也可以與升降單元一起向上移動，並且當升降單元在懸架單元中向下移動時，清掃機主體110可以也隨著升降單元向下移動。清掃機主體110透過升降單元向上或向下移動，從而調節其高度。

當清掃機主體110在硬地板上行進以清掃硬地板時，滾輪單元200的滾輪和清掃噴嘴120的底部保持與地板緊密地接觸。然而，當清掃機主體110在鋪設在地板上的地毯上行進時，滾輪單元200的滾輪可能滑動，因此清掃機主體110的行進性能可能降低。另外，清掃噴嘴120可以以一定的抽吸力拉動地毯，並且施加在清掃噴嘴120與地毯之間的抽吸力可能降低清掃機主體110的行進性能。

然而，升降單元可以根據滾輪單元200的滾輪的滑移率調節清掃機主體110的高度，並且因此，可以調節清掃噴嘴120的底部與待清掃區域之間的接觸程度。因此，無論待清掃區域的材料為何，都可以保持清掃機主體110的行進性能。

設置在清掃機主體110的左側的滾輪單元200的滾輪經由第一齒輪連接到第一驅動馬達，而設置在清掃機主體110的右側的滾輪單元200的滾輪經由第二齒輪連接到第二驅動馬達。在該配置中，當第一驅動馬達和第二驅動馬達靜止時，設置在清掃機主體110的左側和右側中的每一處的滾輪單元200的滾輪不被允許旋轉。在這種狀態下，使用者可能無法以手動模式驅動清掃機主體110。

因此，當在手動模式下驅動清掃機主體110時，設置在清掃機主體110的左側和右側中的每一處的滾輪單元200的滾輪與第一驅動馬達和第二驅動馬達中對應的一個之間的連接需要被釋放。為此，清掃機100可以進一步包括一離合器(clutch)，該離合器設置在清掃機主體110內部，並且當清掃機主體110以自動模式驅動時，該離合器連接設置在清掃機主體110的左側和右側中的每一處的滾輪單元200的滾輪和第一驅動馬達和第二驅動馬達中對應的一個，且當在手動模式下驅動清掃機主體110時，釋放設置在清掃機主體110的左側和右側中的每一處的滾輪單元200的滾輪與第一驅動馬達和第二驅動馬達中對應的一個之間的連接。

清掃機100可以進一步包括電池(圖中未顯示)，其安裝到清掃機主體110，以便向清掃機100的電子組件供應電力。該電池可以配置為可再充電的，並且可以可拆卸地安裝到清掃機主體110。

集塵容器容納單元112設置在清掃機主體110中。集塵容器140從吸入的空氣中將異物分離並將異物收集於其中，並且可以可拆卸地耦接到集塵容器容納單元112。

集塵容器容納單元112可以形成為具有從清掃機主體110向前和向上敞開、且從清掃機主體110的前側朝向清掃機主體110的後側內縮的形狀。或者，集塵容器容納單元112可以形成為清掃機主體110的前側向前、向上、和向下敞開的形狀。

根據清掃機的種類，集塵容器容納單元112可以形成在清掃機主體110的另一側(例如，清掃機主體110的後側)。

集塵容器140可拆卸地耦接到集塵容器容納單元112。集塵容器140的一部分可以容納在集塵容器容納單元112中，而集塵容器140的其餘部分可以形成為在向前方向上從清掃機主體110突出。

集塵容器140包含入口142和出口143，通過入口142引入含有諸如灰塵的異物的空氣，通過出口143排出已將灰塵分離的空氣。當集塵容器140安裝在集塵容器容納單元112中時，形成在集塵容器140中的入口142和出口143分別與形成在集塵容器容納單元112內壁中的第一開口116和第二開口117連通。

形成在清掃機主體110中的進氣流動通道對應於從清掃噴嘴120形成到第一開口116的流動通道，而形成在清掃機主體110中的排氣流動通道對應於從第二開口117形成到排氣口的流動通道。

由於這種氣流連接關係，通過清掃噴嘴120引入之含有異物的空氣經由清掃機主體110中的進氣流動通道被引入到集塵容器140中，並且，異物在穿過設置在集塵容器140中的至少一個過濾構件(例如，旋風器、過濾器等)的同時與吸入的空氣分離。異物被收集在集塵容器140中，並且空氣從集塵容器140排出。所過濾的空氣在穿過清掃機主體110中的排氣流動路徑後，通過排氣口排出到外部。

清掃機主體110設置有上蓋113，其被配置以覆蓋容納在集塵容器容納單元112中的集塵容器140。上蓋113可以鉸接到清掃機主體110的一部分以可旋轉的。上蓋113可以藉由覆蓋集塵容器容納單元112之敞開的上側來覆蓋集塵容器140的上側。另外，上蓋113可以配置成可與清掃機主體110分離。

在上蓋113覆蓋集塵容器140的狀態下，可以防止集塵容器140與集塵容器容納單元112分離。

上蓋113在其上側設置有手柄114。手柄114可以設置有影像擷取單元115。期望影像擷取單元115相對於清掃機主體110的底表面傾斜地佈置，以便擷取在清掃機主體110前方和上方的周圍環境的影像。

影像擷取單元115可以設置在清掃機主體110，並且可以用於擷取用於清掃機的同步定位與地圖構建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的影像。由影像擷取單元115擷取的影像用於產生行進區域的地圖或檢測行進區域內的目前位置。

影像擷取單元115可以產生與清掃機主體110的周圍環境有關的三維座標資訊。影像擷取單元115可以是三維深度攝影機(three-dimensional depth camera)，其計算清掃機100與待拍攝物體之間的距離。因此，可以產生與三維座標資訊有關的現場資料。

具體地說，影像擷取單元115可以擷取與清掃機主體110的周圍環境有關的二維影像，並且可以產生與擷取的二維影像對應的複數個三維座標資訊。

在一個實施例中，影像擷取單元115可以包含用於擷取二維影像的兩個或更多個攝影機，從而形成立體視覺系統，其中組合了由兩個或更多個攝影機擷取的兩個或更多個影像且產生了與其對應的三維座標資訊。

具體地說，根據該實施例的影像擷取單元115可以包含：第一圖案發射單元，其從清掃機主體在前後方向上以第一圖案發光；第二圖案發射單元，其從清掃機主體在前後方向上以第二圖案發光；以及影像獲取單元，其獲取清掃機主體前方的周圍環境的影像。因此，影像獲取單元獲取第一圖案中的光和第二圖案中的光發射到的區域的影像。

在另一個實施例中，影像擷取單元115可以包含單個攝影機和用於投影紅外線圖案的紅外線圖案投影單元。在這種情況下，可以藉由擷取從紅外線圖案投影單元投影在待拍攝物體上的紅外線圖案的形狀，測量影像擷取單元115與待拍攝物體之間的距離。影像擷取單元115可以是紅外線(IR)類型影像擷取單元。

在又一個實施例中，影像擷取單元115可以包含單個攝影機和用於發光的發光單元。在這種情況下，在從發光單元發射並分析所接收的雷射光束之後，可以藉由接收從待拍攝物體反射的雷射光束的一部分，測量影像擷取單元115與待拍攝物體之間的距離。影像擷取單元115可以是時差測距(time-of-flight,TOF)類型影像擷取單元。

具體地說，影像擷取單元115可以包含雷射器，其被配置以在至少一個方向上發射雷射光束。例如，影像擷取單元115可以包含第一雷射器和第二雷射器。第一雷射器可以發射彼此相交的多個線性雷射光束，第二雷射可以發射一線性雷射光束。在這種情況下，最下面的雷射用於感測位於待清掃區域的相對低位置的障礙物，最上面的雷射用於感測位於相對高位置的障礙物，而設置在最下面的雷射與最上面的雷射之間的中間雷射用於感測位於中間位置的障礙物。

感測單元130可以設置在上蓋113的下側，並且可以可拆卸地耦接到集塵容器140。

感測單元130設置在清掃機主體110，並且檢測與清掃機主體110的周圍環境有關的資訊。感測單元130檢測與周圍環境有關的資訊，以產生現場資料。

感測單元130感測清掃機100的周圍環境(包含障礙物)，以防止清掃機100與障礙物碰撞。感測單元130可以檢測與清掃機100的周圍環境有關的資訊。感測單元130可以感測清掃機100周圍的使用者的存在。感測單元130可以感測清掃機100周圍的物體的存在。

另外，為了改善清掃機的感測功能和清掃機器人的行進功能，感測單元130被配置為在水平方向上轉動(亦即，平移)和在垂直方向上轉動(亦即，傾斜)。

感測單元130設置在清掃機主體110的前側，並且設置在集塵容器140與上蓋113之間。包含在感測單元130中的各種感測器可以根據其類型和特性佈置在適當的位置。

感測單元130設置在清掃機主體110的前側，並且設置在集塵容器140與上蓋113之間。感測單元130包含從感測單元130的底表面突出的耦接突起132d，並且集塵容器140包含形成在集塵容器140的頂表面上的耦接凹部141，並且感測單元130的耦接突起132d插入並耦接到耦接凹部141中。當上蓋113覆蓋集塵容器容納單元112的頂部時，感測單元130的耦接突起132d插入集塵容器140內的耦接凹部141中。以這種方式，集塵容器140耦接到感測單元130，從而防止集塵容器140與清掃機主體110分離。相反地，當上蓋113打開集塵容器容納單元112的頂部時，感測單元130的耦接突起132d從集塵容器140中的耦接凹部141脫離。因此，集塵容器140與感測單元130之間的耦接被釋放，因此集塵容器140變為可以與清掃機主體110分離。

感測單元130可以包含：外部信號感測器、障礙物感測器、懸崖感測器、下部攝影機感測器、上部攝影機感測器、編碼器、衝擊感測器、或麥克風中的至少一個。

外部信號感測器可以感測清掃機100的外部信號。外部信號感測器可以是例如：紅外線感測器、超音波感測器、射頻(radio frequency,RF)感測器等。因此，可以產生與外部信號有關的現場資料。

清掃機100可以使用外部信號感測器接收從充電座產生的引導信號，並且可以檢測與其位置和到充電座的方向有關的資訊。在這種情況下，充電座可以發送用於指示方向和距離的引導信號，基於該引導信號，清掃機100能夠返回到充電座。也就是說，清掃機100藉由接收從充電座發送的信號來判定其目前位置和到充電座的方向，並返回到充電座。

障礙物感測器可以感測清掃機前方存在的障礙物。因此，可以產生與障礙物相關的現場資料。

障礙物感測器可以將藉由感測存在於清掃機100所指向的區域中的物體而產生的現場資料發送到控制器。也就是說，障礙物感測器可以感測存在於清掃機100移動經過的路徑中的突出物、家用物品、傢俱、壁面、牆角等，並且可以將相關的現場資料發送到控制器。

障礙物感測器可以是例如：紅外線感測器、超音波感測器、RF感測器、地磁感測器等。清掃機100可以使用一種類型的感測器作為障礙物感測器，或者可以根據需要組合使用兩種或更多種類型的感測器作為障礙物感測器。

懸崖感測器可以主要使用各種類型的光學感測器，並且可以感測存在於支撐清掃機主體110的待清掃區域中的障礙物。因此，可以產生與存在於待清掃區域中的障礙物有關的現場資料。

如同障礙物感測器，懸崖感測器可以是例如：包含發光單元和光接收單元的紅外線感測器、超音波感測器、RF感測器、位置靈敏檢測器(PSD)感測器等。

例如，懸崖感測器可以是PSD感測器。然而，懸崖感測器可以配置為不同類型的感測器。PSD感測器可以包含：發光單元，朝向障礙物發射紅外線；以及光接收單元，接收被反射並從障礙物返回的紅外線，並且PSD感測器通常可以以模組的形式配置。在PSD感測器感測到障礙物的情況下，無論反射率的差異或障礙物的顏色如何，都可以獲得穩定的測量值。

控制器測量在於懸崖感測器向待清掃區域的表面發射紅外線時所產生的發光信號與於懸崖感測器接收到從障礙物反射的紅外線時所產生的反射信號之間的紅外線的角度，從而感測懸崖的存在並獲得與懸崖深度有關的現場資料。

下部攝影機感測器在清掃機100移動時獲得與待清掃區域的表面有關的影像資訊(現場資料)。替代地，使用術語「光流感測器(optical flow sensor)」稱為下部攝影機感測器。下部攝影機感測器可以轉換從設置在感測器內部的影像感測器接收的下側影像，並且可以產生預定類型的影像資料(場資料)。如此一來，可以產生與通過下部攝影機感測器識別的影像有關的現場資料。

無論清掃機是否滑動，控制器都可以使用下部攝影機感測器檢測清掃機的位置。控制器可以隨時間比較並分析由下部攝影機感測器擷取的影像資料、可以計算其移動距離和移動方向、以及因此可以計算清掃機的位置。

懸崖感測器還可以感測待清掃區域的材料。懸崖感測器可以感測來自待清掃區域的反射光量(反射率)，並且控制器可以基於感測到的反射率來判定待清掃區域的材料。例如，在待清掃區域的材料是石頭的情況下，例如具有高反射率的大理石，懸崖感測器可以感測到相對大量的反射光(高反射率)，而在待清掃區域的材料是木材、油紙、或紡織品(例如地毯)的情況下，具有比大理石低的反射率，懸崖感測器可以感測到相對少量的反射光(低反射率)。如此一來，控制器可以使用由懸崖感測器感測的待清掃區域的反射率，判定待清掃區域的材料。如果待清掃區域的反射率是預定值，則控制器可以判定待清掃的區域是地毯。

另外，懸崖感測器可以感測至待清掃區域的距離，並且控制器可以基於所感測之待清掃區域的距離判定待清掃區域的材料。例如，當清掃機位於鋪在地板上的地毯上時，由懸崖感測器感測到之到清掃區域的距離，亦即到地毯的距離，可能比當清掃機位於沒有鋪在地板上的地毯上時更短。如此一來，控制器可以使用由懸崖感測器感測之到待清掃區域的距離，判定待清掃區域的材料。如果到待清掃區域的距離是預定值或更小，則控制器可以判定待清掃區域是地毯。

可以使用除了懸崖感測器之外的各種感測器，例如攝影機感測器、電流感測器等，作為用於感測待清掃區域的狀態的感測器。

攝影機感測器可以擷取待清掃區域的影像，並且控制器可以藉由分析由攝影機感測器擷取的影像，判定待清掃區域的材料。各種材料的影像可以預先儲存在控制器中，並且當由攝影機感測器擷取的影像對應於儲存在控制器中的影像之一時，控制器可以將待清掃區域的材料判定為對應的影像中的材料。如果由攝影機感測器擷取的影像與儲存在控制器中的地毯的影像一致，則控制器可以判定待清掃區域是地毯。

電流感測器可以感測滾輪驅動馬達的電阻值，並且控制器可以基於由電流感測器感測的電阻值判定待清掃區域的材料。例如，當清掃噴嘴120位於鋪設在地板上的地毯上時，地毯的纖維可能透過清掃噴嘴120的抽吸力被吸入抽吸口中，並且施加在地毯與抽吸口之間的這種抽吸力可能妨礙清掃機平穩地行進。此時，由於滾輪驅動馬達的轉子與定子之間的負載，可能產生電阻。電流感測器可以感測產生在滾輪驅動馬達中的電阻值，並且控制器可以基於電阻值判定待清掃區域的材料。如果電阻值是預定值或更大，則控制器可以判定待清掃區域是地毯。

上部攝影機感測器可以安裝成從清掃機100在向上方向或向前方向上定向，並且可以擷取清掃機100周圍環境的影像。在清掃機100設置有複數個上部攝影機感測器的情況下，攝影機感測器可以以規律的間隔或角度佈置在清掃機的頂表面或側表面上。可以產生與通過上部攝影機感測器識別的影像有關的現場資料。

編碼器可以檢測與用於操作滾輪單元200的滾輪的馬達的操作有關的資訊。因此，可以產生與馬達的操作有關的現場資料。

衝擊感測器可以感測當清掃機100與外部障礙物等碰撞時所產生的衝擊。因此，可以產生與外部衝擊有關的現場資料。

麥克風可以感測外部聲音。因此，可以產生與外部聲音有關的現場資料。

在本實施例中，感測單元130包含影像感測器。在本實施例中，現場資料是由影像感測器獲取的影像資訊或從影像資訊提取的特徵點資訊。然而，本發明不限於此。

配接器118可以設置在集塵容器容納單元112敞開的下側。配接器118耦接到清掃機主體110，以構成清掃機主體110的一部分。也就是說，在配接器118耦接到清掃機主體110的狀態下，配接器118可以被認為是清掃機主體110的一部分。儲存有異物的集塵容器140可以設置在配接器118上。配接器118可以用於使清掃機主體110和清掃噴嘴120互相連接。配接器118可以將清掃機主體110中的進氣流動通道與清掃噴嘴120中的進氣流動通道互相連接。

清掃噴嘴120被配置以吸入含有諸如灰塵之異物的空氣或擦拭待清掃區域。用於抽吸含有異物之空氣的清掃噴嘴120可以稱為抽吸模組，而用於擦拭待清掃區域的清掃噴嘴120可以稱為拖把模組。

清掃噴嘴120可以可拆卸地耦接到清掃機主體110。如果抽吸模組與清掃機主體110分離，則拖把模組可以代替分離的抽吸模組可拆卸地耦接到清掃機主體110。因此，當使用者想要從待清掃區域去除諸如灰塵的異物時，使用者可以將抽吸模組安裝到清掃機主體110，並且當使用者想要擦拭待清掃區域時，使用者可以將拖把模組安裝到清掃機主體110。

清掃噴嘴120可以被配置以執行吸入含有諸如灰塵之異物的空氣的功能和在抽吸之後擦拭待清掃區域的功能。

清掃噴嘴120可以設置在清掃機主體110的下側。或者，如圖所示，清掃噴嘴120可以被設置以從清掃機主體110的一部分突出。清掃噴嘴120從其突出的清掃機主體110的部分可以是在清掃機主體110前進的方向上定向的清掃機主體的一部分，亦即清掃機主體110的前側。清掃噴嘴120可以設置在比滾輪單元200更靠前的位置，使得其一部分可以從集塵容器140向前突出。

如圖所示，清掃噴嘴120從清掃機主體110的一部分在向前方向、向左方向、和向右方向上突出。具體地說，清掃噴嘴120的前端位於與清掃機主體110的向前方向上的部分隔開的位置，並且清掃噴嘴120的左側和右側分別位於與清掃機主體110的左右方向上的部分隔開的位置。

抽吸馬達可以安裝在清掃機主體110內部。葉輪(圖中未顯示)可以耦接到抽吸馬達的旋轉軸。當操作抽吸馬達並且葉輪隨著旋轉軸的旋轉而旋轉時，葉輪可以產生抽吸力。

進氣流動通道可以形成在清掃機主體110內部。可以透過由抽吸馬達的驅動力產生的抽吸力將諸如灰塵的異物從待清掃區域引入清掃噴嘴120中，並且引入清掃噴嘴120中的異物可以被引入進氣流動通道中。

在清掃機主體110以自動模式行進的情況下，清掃噴嘴120可以對例如地板的待清掃區域執行清掃。清掃噴嘴120可以設置在與地板相鄰的清掃機主體110前側的一部分。清掃噴嘴120可以具有抽吸口，該抽吸口形成在清掃噴嘴120的底表面，以便將空氣吸入其中。當清掃噴嘴120耦接到清掃機主體110時，抽吸口可以形成為朝向地板定向。

清掃噴嘴120可以經由配接器118耦接到清掃機主體110。清掃噴嘴120可以經由配接器118與清掃機主體110中的進氣流動通道連通。清掃噴嘴120可以被置在比設置在清掃機主體110前側的集塵容器140更向下的位置。

清掃噴嘴120可以包含殼體，該殼體具有形成在其底表面的抽吸口。刷子單元可以可旋轉地設置在殼體內部。殼體可以提供空的空間，刷子單元可旋轉地設置在該空的空間中。刷子單元可以包含：旋轉軸，其在橫向方向上延伸；以及刷子，其從旋轉軸的外圓周表面突出。刷子單元的旋轉軸可以可旋轉地耦接到殼體的左側和右側。

清掃噴嘴120的殼體可以包含中心殼體121和側殼體122，側殼體122設置在中心殼體121的左側和右側，以形成清掃噴嘴120的左表面和右表面。抽吸口可以形成在中心殼體121的底表面。中心殼體121可以具有敞開的左側和右側，並且側殼體122可以耦接到中心殼體121敞開的左側和右側並且可以遮蔽該敞開的左側和右側。

刷子單元可以被設置使得刷子通過形成在殼體的底表面的抽吸口向下暴露。因此，當操作抽吸馬達時，刷子透過抽吸力旋轉並且從諸如地板的待清掃區域掃起諸如灰塵的異物。透過抽吸力將掃起的異物吸入殼體中。為此，刷子可以由不產生摩擦靜電的材料製成，以防止異物容易地黏附到刷子上。

配接器118可以耦接到清掃機主體110的前側。配接器118可以使清掃機主體110與清掃噴嘴120互相連接。清掃噴嘴120可以可拆卸地耦接到配接器118。配接器118可以支撐集塵容器140的下側。

集塵容器140可以可拆卸地耦接到清掃機主體110的前側，並且其下側可以由配接器118支撐。集塵容器140可以包含殼體，該殼體具有中空圓柱形狀。過濾單元可以設置在圓柱形殼體內部，該過濾單元從通過清掃機主體110中的進氣流動通道吸入的空氣分離異物。過濾單元可以包含複數個旋風器。由過濾單元過濾之諸如灰塵的異物可以落入集塵容器140中，並且可以包含在集塵容器140中。只有空氣可以從集塵容器140中散逸，可以透過抽吸馬達的抽吸力朝向抽吸馬達移動，並且最終可以排出到清掃機主體110的外部。

集塵容器140可以具有敞開的下表面，並且集塵容器140敞開的下表面可以由蓋子145遮蔽。蓋子145可以在其一部分可旋轉地連接到集塵容器140，以打開或關閉集塵容器140。當蓋子145打開時，集塵容器140敞開的下表面可以被暴露，並且含在集塵容器140中的異物可以通過集塵容器140敞開的下表面掉落。

使用者可以藉由將集塵容器140與清掃機主體110分離，並打開蓋子145來丟棄含在集塵容器140中的異物。在集塵容器140耦接到清掃機主體110的狀態下，集塵容器140設置在配接器118上。也就是說，集塵容器140的蓋子設置在配接器118上。

如上所述，當清掃機主體110在自動模式下於例如地板的待清掃區域上行進時，清掃噴嘴120可以在緊密地接觸地板的同時自動執行清掃。然而，當使用者想要手動執行清掃時，使用者可以使用設置在清掃機主體110的模式選擇輸入單元選擇手動模式、可以將清掃噴嘴120與清掃機主體110分離、並且可以將手動清掃噴嘴耦接到清掃機主體110，從而手動執行清掃。手動清掃噴嘴可以包含長波紋管型軟管(long bellows-type hose)。在這種情況下，手動清掃噴嘴的軟管的一部分可以連接到清掃機主體110。

如上所述，根據本發明實施例的清掃機可以包括懸架單元，用於吸收施加到滾輪單元200的衝擊；以及升降單元，用於調節清掃機主體110的高度。即使在升降單元調節清掃機主體110的高度時，為了使懸架單元能夠持續地吸收施加到滾輪單元200的衝擊，升降單元安裝到懸架單元，因此懸架單元可以垂直地移動，並且懸架單元耦接到清掃機主體110。現在將參照圖3至圖7對本配置進行詳細描述。

圖3為說明圖1和圖2中所示之滾輪單元、耦接到滾輪單元的懸架單元、以及安裝到懸架單元的升降單元的前視圖。圖4為圖3的前視立體圖，其中移除了輪蓋和行進皮帶。圖5是圖4的後視立體圖，其說明了升降單元移動到最低位置的狀態。圖6是圖4的後視立體圖，其說明了升降單元移動到最高位置的狀態。圖7為說明圖3至圖6中所示之升降殼體的配置的視圖。

參照圖3至圖7，根據本發明的清掃機100包括滾輪單元200、懸架單元300、和升降單元400。滾輪單元200和懸架單元300可以彼此耦接，從而構成驅動單元200和300。換句話說，驅動單元200和300可以包含滾輪單元200和懸架單元300。滾輪單元200設置在清掃機主體110的外部。懸架單元300設置在比滾輪單元200更向內的位置。升降單元400設置在比懸架單元300更向內的位置。也就是說，滾輪單元200、懸架單元300、和升降單元400從清掃機主體110的外部按該順序沿清掃機主體110的向內方向佈置。升降單元400可以耦接到清掃機主體110，懸架單元300可以以懸掛的方式連接到升降單元400，並且滾輪單元200可以以懸架的方式連接到懸架單元300。滾輪單元200可以安裝到懸架單元300的一個表面，例如外表面，因此可以垂直地移動，並且升降單元400可以安裝到懸架單元300的相反表面，例如內表面，因此可以上升和下降。

滾輪單元200安裝到清掃機主體110的左側和右側中的每一處，因此清掃機主體110可以行進。滾輪單元200包含：行進驅動馬達210；至少一個滾輪221和222，其被配置以透過行進驅動馬達210的扭矩旋轉以驅動清掃機主體110；以及齒輪殼體230，行進驅動馬達210和滾輪221和222安裝到齒輪殼體230。行進驅動馬達210可以固定到齒輪殼體230的外側。行進驅動馬達210的旋轉軸可以從齒輪殼體230的外部插入到齒輪殼體230中。

至少一個滾輪221和222可以支撐清掃機主體110，使得清掃機主體110可以在待清掃區域上移動。在本實施例中，滾輪221和222包含：驅動輪 221，其設置在齒輪殼體230的前側；以及從動輪222，其被設置以在向後方向上與驅動輪221隔開。驅動輪221和從動輪222可以經由行進皮帶223彼此連接。

驅動輪221包含複數個突起，該等突起形成在驅動輪221的外圓周表面上，並且佈置在驅動輪221的圓周方向上。行進皮帶223包含複數個凹部，該等凹部形成在行進皮帶223的內圓周表面中，以允許形成在驅動輪221的外圓周表面上的突起插入其中。由於突起插入凹部中的耦接結構，因此當驅動輪221旋轉時，行進皮帶223旋轉而不會滑動，因此從動輪222旋轉。

滾輪單元200可以進一步包含複數個齒輪(圖中未顯示)，設置在齒輪殼體230內部，以連接行進驅動馬達210的旋轉軸和驅動輪221。在這種情況下，行進驅動馬達210的扭矩使設置在齒輪殼體230內部的齒輪旋轉，並且驅動輪221、行進皮帶223、和從動輪222按順序地旋轉。

輪蓋240可以耦接到齒輪殼體230，以遮蔽驅動輪221和從動輪222。驅動輪221和從動輪222可以設置在齒輪殼體230與輪蓋240之間。驅動輪221和從動輪222中的每一個的一端可以可旋轉地耦接到齒輪殼體230，而驅動輪221和從動輪222中的每一個的另一端可以可旋轉地耦接到輪蓋240。

根據本發明實施例的清掃機100的主要特徵是調節清掃機主體110的高度。因此，滾輪單元200僅被配置以允許清掃機主體110行進，並且安裝到懸架單元300，以便可垂直地移動。也就是說，只要滾輪單元200包含由例如地板的待清掃區域直接支撐並且旋轉的滾輪或皮帶中的至少一個，並且只要滾輪單元200安裝到懸架單元300而可垂直地移動，滾輪單元200可以形成為各種配置中的任何一種。

懸架單元300在清掃機主體110行進時吸收從滾輪單元200傳遞的衝擊。懸架單元300包含：懸架框310、引導桿320和330、以及彈性構件340和350。

齒輪殼體230包含：桿安裝部分231和232，安裝到懸架單元300的引導桿320和330，以便可垂直地移動。由於桿安裝部分231和232安裝到引導桿320和330以可垂直地移動，所以滾輪單元200安裝到懸架單元300以便可垂直地移動。

引導桿320和330垂直地穿過桿安裝部分231和232。桿安裝部分231和232在其中具有引導桿320和330垂直穿過的通孔。桿安裝部分231和232中的每一個形成在齒輪殼體230的前側和後側中的對應一側上。也就是說，桿安裝部分231和232包含：前桿安裝部分231，其設置在齒輪殼體230的前側；以及後桿安裝部分232，其設置在齒輪箱230的後側。懸架單元300的引導桿320和330的數量為兩個，亦即設置在懸架單元300前側的前引導桿320和設置在後懸架單元300後側的後引導桿330。前桿安裝部分231安裝到前導桿320從而可垂直地移動，而後桿安裝部分232安裝到後導桿330從而可垂直地移動。

引導桿320和330安裝到懸架框310的外表面，從而垂直地延伸。前引導桿320設置在懸架框310外表面的前側，而後引導桿330設置在懸架框310外表面的後側。

彈性構件340和350被配置為螺旋彈簧，且引導桿320和330垂直地穿過該螺旋彈簧。彈性構件340和350的上端由懸架框310支撐，彈性構件340和350的下端由桿安裝部分231和232支撐。如果在清掃機主體110行進時對清掃機主體110或滾輪單元200施加衝擊，則彈性構件340和350透過壓縮來吸收衝擊。

由於滾輪單元200的桿安裝部分231和232可移動地安裝到引導桿320和330從而支撐彈性構件340和350的下側，因此當滾輪單元200垂直地移動時，懸架單元300吸收衝擊。彈性構件340和350包含：前彈性構件340，前導桿320垂直地穿過前彈性構件340，且前彈性構件340的下端由前桿安裝部分支撐；以及後彈性構件350，後引導桿330垂直地穿過後彈性構件350，且後彈性構件350的下端由後桿安裝部分支撐。

升降單元400可以耦接到清掃機主體110。升降單元400可以被配置為與清掃機主體110一起上升或下降，並且可以安裝到驅動單元200和300從而可上升和下降。升降單元400可以安裝到驅動單元200和300的懸架單元300，從而可上升和下降。清掃機主體110隨著升降單元400的垂直移動而上升或下降，因而調節清掃機主體110的高度。

升降單元400可以包含：升降驅動馬達410、第一旋轉桿420、及第二旋轉桿430和440。第一旋轉桿420可以透過升降驅動馬達410的扭矩旋轉。第二旋轉桿430和440可以垂直於第一旋轉桿420佈置。第一旋轉桿420可以被佈置成水平地延伸，具體地說，在前後方向上延伸，而第二旋轉桿430和440可以被佈置成垂直地延伸。第二旋轉桿430和440可以透過第一旋轉桿420的旋轉力旋轉，並且可以安裝到懸架單元300，因此，清掃機主體110隨著第二旋轉桿430和440的旋轉而上升或下降。

第二旋轉桿430和440可以設置為複數個，並且該複數個第二旋轉桿430和440可以彼此平行地佈置。在本實施例中，第二旋轉桿430和440的數量為兩個，包含：第二前旋轉桿430，其設置在第一旋轉桿420的前側；以及第二後旋轉桿440，其設置在第一旋轉桿420的後側。第二前旋轉桿430與第一旋轉桿420的前端以齒輪的方式嚙合(gear-meshed)，而第二後旋轉桿440與第一旋轉桿420的後端以齒輪的方式嚙合。

升降單元400可以進一步包含升降殼體450。第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440可旋轉地安裝在升降殼體450中。升降殼體450在其前側和後側中的每一處設置有耦接部分455，其耦接到清掃機主體110。耦接部分455在其中具有緊固孔，該緊固孔垂直地穿過耦接部分455。螺栓穿過緊固孔，並且緊固到清掃機主體110，由此耦接部分455耦接到清掃機主體110。

升降殼體450可以耦接到清掃機主體110，從而與第二旋轉桿430和440一起上升或下降。也就是說，當第二旋轉桿430和440上升或下降時，升降殼體450與第二旋轉桿430和440一起上升或下降，從而調節清掃機主體110的高度。

升降驅動馬達410可以耦接到升降殼體450的外表面。升降驅動馬達410的旋轉軸可以從升降殼體450的外部插入升降殼體450中。耦接到升降驅動馬達410的旋轉軸415的第一蝸桿411可以設置在升降殼體450內部。

升降驅動馬達410不在升降殼體450的前後方向上耦接到中心，而是設置在於前後方向上朝向一側(後側)偏置的位置上。其原因是當升降單元400向下移動時防止升降驅動馬達410干擾行進驅動馬達210。行進驅動馬達210不在齒輪殼體230的前後方向上耦接到中心，而是設置在於前後方向上朝向相反側(前側)偏置的位置上。因此，當升降單元400向下移動時，防止設置在於前後方向上朝向一側偏置的位置上的升降驅動馬達410干擾行進驅動馬達210。因此，可以確保用於將升降單元400安裝在清掃機主體110中的空間。

升降驅動馬達410安裝到面向懸架框310的升降殼體450的外表面的一部分。懸架框310在其中具有升降孔315，升降驅動馬達410插入到升降孔315中。升降孔315形成為具有足夠的垂直長度，使得當升降單元400上升或下降時，升降驅動馬達410在升降孔315內上升或下降。

升降單元400可以安裝到懸架框310的內表面，亦即安裝到面向清掃機主體110的懸架框310的內表面，從而可垂直地移動。懸架框310可以具有台階部分311、312、和313，該等台階部分形成為使得懸架框310內表面的下部比其上部更突出。台階部分311、312、和313從懸架框310內表面的前端形成到其後端，並且包含：位於前側的前台階部分311、位於後側的後台階部分312、以及將前台階部分311與後台階部分312互相連接的中間台階部分313。前台階部分311和後台階部分312可以形成為具有相同的高度，該高度可以大於中間台階部分313的高度。

升降孔315可以從懸架框310的上部形成到中間台階部分313。升降單元400可以安裝到前台階部分311和後台階部分312，從而可垂直地移動。當升降單元400的升降殼體450下降時，可以位於前台階部分311和後台階部分312上。

當升降殼體450下降並且位於前台階部分311和後台階部分312上時，其圍繞懸架框310的突出下部的兩側。因此，升降單元400的升降殼體450可以與懸架框310重疊。另外，當升降單元400安裝到懸架單元300時，升降單元400和懸架單元300的總寬度減小，從而確保用於將升降單元400設置在清掃機主體110中的空間。

第一旋轉桿420的整個部分容納在升降殼體450中。然而，僅第二旋轉桿430和440的一部分容納在升降殼體450中。第二旋轉桿430和440的一個端部從升降殼體450的內部突出到升降殼體450的外部，並且透過插入到懸架單元300中來安裝。第二旋轉桿430和440的下端部從升降殼體450的內部突出到升降殼體450的下部外側，並且透過從懸架框310的台階部分311、312、和313的頂表面插入台階部分311、312、和313中來安裝。當升降單元400下降時，升降殼體450的部分可以位於台階部分311、312、和313上，第二旋轉桿430和440通過升降殼體450的該部分突出到升降殼體450外部。當升降單元400下降時，升降殼體450的部分可以位於前台階部分311和後台階部分312上，第二旋轉桿430和440通過升降殼體450的該部分突出到升降殼體450的外部。

懸架單元300在其中具有插入孔361，第二旋轉桿430和440中的一個端部透過插入安裝到插入孔361中。插入孔361可以形成在懸架框310的台階部分311、312、和313中。插入孔361可以形成在懸架框310的前台階部分311和後台階部分312中。形成有插入孔361的絕緣體360可以透過插入耦接至懸架框310的台階部分311和312中。插入孔361具有形成在其內圓周表面上的螺紋(圖中未顯示)，並且第二旋轉桿430和440具有形成在其各自的一個端部的外圓周表面上的螺紋431和441，該等端部突出到升降殼體450的外部，從而與形成在插入孔361的內圓周表面中的螺紋嚙合。因此，當第二旋轉桿430和440在一個方向上旋轉時，第二旋轉桿430和440從台階部分311和312突出，因此升降單元400上升。

相反地，當第二旋轉桿430和440在相反方向上旋轉時，第二旋轉桿430和440插入台階部分311和312中，因此升降單元400下降。懸架框310由塑膠材料形成，而第二旋轉桿430和440由不銹鋼形成。因此，當第二旋轉桿430和440旋轉時，為了允許懸架框310垂直移動而不會被螺紋431和441磨損，絕緣體360由與第二旋轉桿430和440相同的材料形成，亦即，由不銹鋼形成。

升降單元400可以進一步包含：第一蝸桿411、第一蝸輪421、第二蝸桿422和423、以及第二蝸輪432和443。

第一蝸桿411可以設置在升降驅動馬達410的旋轉軸處，並且可以位於升降殼體450內部。

第一蝸輪421可以設置在第一旋轉桿420處，並且可以位於升降殼體450內部。因為升降驅動馬達410在向前和向後方向上朝向一側偏置的位置上耦接到升降殼體450，因此第一蝸輪421沒有設置在第一旋轉桿420的縱向方向的中心，而是以與升降驅動馬達410相同的方式設置在朝向一側偏置的位置上。第一蝸輪421可以與第一蝸桿411齒嚙合(tooth-engaged)。由於第一蝸桿411與第一蝸輪421彼此齒嚙合，因此當升降驅動馬達410的旋轉軸旋轉時，第一旋轉桿420可以與升降驅動馬達410的旋轉軸一起旋轉。

第二蝸桿422和423設置在第一旋轉桿420處，並且位於升降殼體450內部。當第一旋轉桿420旋轉時，第二蝸桿422和423與第一旋轉桿420一起旋轉。因為第二旋轉桿430和440包含兩個旋轉桿，亦即第二前旋轉桿430和第二後旋轉桿440，因此第二蝸桿422和423包含兩個蝸桿，第二蝸桿422和423中的每一個設置在第一旋轉桿420的兩個端部中分別的一個處。也就是說，第二蝸桿422和423包含：第二前蝸桿422，其設置在第一旋轉桿420的前端部；以及第二後蝸桿423，其設置在第一旋轉桿420的後端部。

第二蝸輪432和443設置在第二旋轉桿430和440處，並且位於升降殼體450內部。因為第二旋轉桿430和440的下端部突出到升降殼體450的下部外側，並且透過插安裝到懸架框310的插入孔361中，因此第二蝸輪432和443設置在第二旋轉桿430和440的上端部處。第二蝸輪432和443與第二蝸桿422和423齒嚙合。第二蝸輪432和443包含：第二前蝸輪432，其設置在第二前旋轉桿430處；以及第二後蝸輪443，其設置在第二後旋轉桿440處。第二前蝸輪432與第二前蝸桿422齒嚙合，並且第二後蝸輪443與第二後蝸桿423齒嚙合。由於第二蝸桿422和423與第二蝸輪432和443彼此齒嚙合，因此當第一旋轉桿420旋轉時，第二旋轉桿430和440與第一旋轉桿420一起旋轉。也就是說，當升降驅動馬達410的旋轉軸旋轉時，第一旋轉桿420和第二旋轉桿430和440與升降驅動馬達410的旋轉軸一起旋轉。當升降驅動馬達410的旋轉軸在一個方向上旋轉時，第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440在該方向上旋轉。當升降驅動馬達410的旋轉軸在相反方向上旋轉時，第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440在該相反方向上旋轉。

第一蝸輪421、第二蝸桿422和423、以及第一旋轉桿420不是彼此分開地形成。第一蝸輪421及第二蝸桿422和423可以與第一旋轉桿420一體地形成。此時，第一蝸輪421、第二蝸桿422和423、以及第一旋轉桿420可以由不銹鋼一體地形成。替代地，第一蝸輪421及第二蝸桿422和423可以與第一旋轉桿420分開地形成，並且可以耦接到第一旋轉桿420。換句話說，第一蝸輪421及第二蝸桿422和423可以與第一旋轉桿420一體地形成，或者可以與第一旋轉桿420分開地形成。因此，上面使用術語「設置」來描述第一蝸輪421及第二蝸桿422和423相對於第一旋轉桿420的關係。

第二蝸輪432和443以及第二旋轉桿430和440不是彼此分開地形成。第二蝸輪432和443可以與第二旋轉桿430和440一體地形成。形成在第二旋轉桿430和440的下端部中的螺紋431和441也可以與第二旋轉桿430和440一體地形成。第二前蝸輪432、螺紋431、和第二前旋轉桿430可以由不銹鋼一體地形成。第二後蝸輪443、螺紋441、和第二後旋轉桿440可以由不銹鋼一體地形成。替代地，第二蝸輪432和443以及螺紋431和441可以與第二旋轉桿430和440分開地形成，並且可以耦接到第二旋轉桿430和440。換句話說，第二蝸輪432和443以及螺紋431和441可以與第二旋轉桿430和440一體地形成，或者可以與第二旋轉桿 430和440分開地形成。因此，上面使用術語「設置」來描述第二蝸輪432和443相對於第二旋轉桿430和440的關係。

升降單元400可以進一步包含複數個軸承424、425、426、427、433、434、444、和445，該等軸承允許第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440可旋轉地耦接到升降殼體450。

為了確保第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440的平穩旋轉，軸承424、425、426、427、433、434、444、和445耦接到第一旋轉桿420及第二旋轉桿430和440中的每一個最重的部分。因此，軸承424、425、426、427、433、434、444、和445可以耦接到與第一蝸輪421及第二蝸桿422和423相鄰的第一旋轉桿420的一部分、以及耦接到與第二蝸輪432和443相鄰的第二旋轉桿430和440的一部分。

軸承424、425、426、427、433、434、444、和445包含：第一軸承424，其耦接到與第一蝸輪421的前端相鄰的第一旋轉桿420的一部分；第二軸承425，其耦接到與第一蝸輪421的後端相鄰的第一旋轉桿420的一部分；第三軸承426，其耦接到與第二前蝸桿422的後端相鄰的第一旋轉桿420的一部分；第四軸承427，其耦接到與第二後蝸桿423的前端相鄰的第一旋轉桿420的一部分；第五軸承433，其耦接到與第二前蝸輪432的上端相鄰的第二前旋轉桿430的一部分；第六軸承434，其耦接到與第二前蝸輪432的下端相鄰的第二前旋轉桿430的一部分；第七軸承444，其耦接到與第二後蝸輪443的上端相鄰的第二後旋轉桿440的一部分；以及第八軸承445，其耦接到與第二後蝸輪443的下端相鄰的第二後旋轉桿440的一部分。

圖8為說明根據本發明一實施例之清掃機對接在充電座上的狀態的示意圖。圖9為根據本發明一實施例之清掃機的主要組件的內部方塊圖。

參照圖8和圖9，根據本發明一實施例的清掃機100可以包括：清掃機主體110；電源供應器500，用於供應清掃機的操作所需的電力；充電端子2，連接到外部充電座3以向電源供應器500供電；以及控制器150，用於控制清掃機100的整體操作。

電源供應器500可以包含電池510和電源供應電路520，電源供應電路520在一充電模式下操作，用於從外部接收電力，以對電池510再充電，或者在一放電模式下操作，用於將充入電池510中的電力供應一負載。

電池510可以容納在清掃機主體110中。電池510可以儲存用於驅動含在清掃機主體110中的各種電子組件的電能。用於對電池510進行再充電的充電端子2可以設置在清掃機主體110的底表面上。

充電端子2可以預設為可連接到外部充電座3，以對電池進行再充電。充電端子2可以連接到設置在充電座3的供電端子4，以接收用於對電池510進行再充電的電力。

當電池510的再充電量等於或小於預定值時，根據控制器150的控制，清掃機100可以自動行進到充電座3的位置，並且清掃機主體110可以對接在充電座3上。當清掃機100完成清掃時，控制器150可以控制清掃機100自動行進到充電座3的位置，以將清掃機主體110對接在充電座3上。

電源供應電路520可以設置在電池510與充電端子2之間。

根據本發明的電源供應器500可以包含兩個或更多個電池510。更詳細地說，電源供應器500可以包含偶數個電池510。因此，該等偶數個電池510可以對稱地佈置在清掃機主體110中。另外，電池可以簡單地實施和控制複數個充電電壓和輸出電壓。

根據本發明的一實施例，電源供應器500可以包含第一電池和第二電池。也就是說，電源供應器500可以包含：第一電池和第二電池，容納在清掃機主體110中；以及電源供應電路，在充電模式下操作，用於從外部接收電力，以對第一電池和第二電池進行再充電，或者在放電模式下操作，用於將充入第一電池和第二電池中的電力供應一負載。

在這種情況下，充電端子2可以接收直流(DC)電源，用於從充電座3對第一電池和第二電池進行再充電，並且將所接收的DC電源供應給電源供應器500。電源供應電路520可以在充電模式下向第一電池和第二電池供電，並在放電模式下將再充電的電力供應一負載。

如上面參照圖1和圖2所述，控制器150可以控制根據本發明一實施例之清掃機100的整體操作。

控制器150可以控制電源供應器500的操作。例如，控制器150可以控制電源供應器500在充電模式或放電模式下操作。例如，控制器150可以控制電源供應電路520中的開關裝置的開關操作，以允許電源供應器500在充電模式或放電模式下操作。

控制器150可以控制電源供應電路520中的開關裝置的開關操作，以允許兩個或更多個電池510彼此以串聯或並聯連接。

下面將參照圖10至圖16詳細描述電源供應器500的詳細配置和操作。

根據本發明一實施例的清掃機100可以進一步包括輸入單元160，用於輸入開啟/關閉、模式切換、或各種指令，並且可以通過輸入單元160接收使用者的指令。

根據本發明一實施例的清掃機100可以進一步包括用於儲存各種資料的儲存器170。

儲存器170可以儲存控制清掃機100所需的各種資訊，並且包含揮發性(volatile)或非揮發性(non-volatile)記錄媒體。該記錄媒體可以儲存微處理器可讀資料，並且可以是例如：硬碟驅動器(hard disk drive,HDD)、固態硬碟(solid state disk,SSD)、矽碟驅動器(silicon disk drive,SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟碟、和光學資料儲存裝置。

如上參照圖1至圖7所述，根據本發明一實施例的清掃機100可以進一步包括：滾輪單元200，包含用於移動清掃機主體110的一個或更多個滾輪；以及升降單元400，耦接到清掃機主體110，以允許清掃機主體110上升或下降。

如上參照圖1至圖7所述，根據本發明一實施例的清掃機100可以包括：影像擷取單元115，包含一個或更多個攝影機；以及感測單元130，包含一個或更多個感測器。

感測單元130可以包含用於感測與清掃機100的操作和狀態有關的各種資料的感測器。

例如，感測單元130可以包含用於檢測前方障礙物的障礙物感測器。此處，障礙物感測器可以包含：紅外線感測器、超音波感測器、RF感測器、地磁感測器、位置靈敏裝置(position sensitive device,PSD)感測器等。

當清掃機100自動行進時，控制器150可以控制清掃機100行進並避開由感測單元130檢測到的障礙物。

感測單元130可以包含障礙物感測器、地板感測器、或位置感測器中的至少一個。例如，控制器150可以從感測單元130接收充電座3的位置資訊以檢查充電座3的位置。

控制器150可以使用從感測單元130輸入的檢測資料控制升降單元400上升或下降。

控制器150可以控制升降單元400以將清掃機主體110向上移動，以允許已上升的升降單元400下降，並且當清掃機主體110對接在充電座3上時，向下移動清掃機主體110以將充電端子2連接到充電座3。

由於充電端子2設置在清掃機主體110的底表面上的配置，當清掃機主體110意圖對接在充電台3上時，控制器150執行控制，使得升降驅動馬達410在一個方向上旋轉，並且使升降單元400上升，從而使清掃機主體110向上移動。

在升降單元400上升之後，控制器150執行控制，使得升降驅動馬達410在相反方向上旋轉，並且使升降單元400下降，從而使清掃機主體110向下移動，並且使充電端子2連接到充電座3的供電端子4。

清掃噴嘴120包含抽吸口，該抽吸口形成在清掃噴嘴120的底表面，以便從待清掃區域吸入異物。例如，當清掃機100在鋪設在地板上的地毯上行進時，地毯的纖維可能透過清掃噴嘴120的抽吸力被吸入抽吸口中，並且施加在地毯與抽吸口之間的這種抽吸力可能降低清掃機的行進性能。因此，根據本發明實施例的清掃機100能夠根據待清掃區域的材料藉由控制升降驅動馬達410來向上或向下移動升降單元400，從而調節清掃噴嘴120的高度。

感測單元130可以獲取與待清掃區域的材料有關的資訊，並且控制器5可以從感測單元130接收關於待清掃區域的資訊。感測單元130可以是距離感測器、反射率測量感測器、或影像感測器中的至少一個，其獲取與待清掃區域的材料有關的資訊。

基於從感測單元130發送之關於待清掃區域的資訊，在判定待清掃區域是地毯時，控制器150執行控制，使得升降驅動馬達410在一個方向上旋轉，並且使升降單元400上升，從而使清掃噴嘴120向上移動。

基於關於待清掃區域的資訊，在判定清掃機主體110已離開地毯時，控制器150執行控制，使得升降驅動馬達410在相反方向上旋轉，並且使升降單元400下降，從而使清掃噴嘴120向下移動。

根據本發明實施例的清掃機被配置使得用於使清掃機主體110向上或向下移動的升降單元400安裝到懸架單元300。因此，即使當透過升降單元 400調節清掃機主體110的高度時，懸架單元300也能夠持續地吸收施加到滾輪單元200的衝擊。

根據本發明一實施例的清掃機100可以包含兩個或更多個電池，該等電池在放電期間彼此串聯連接，並且在充電期間彼此並聯連接。因此，在放電期間，電池可以以強功率位準使用，而在充電期間，電池可以以弱功率位準進行再充電。

圖10至圖12為用於說明根據本發明一實施例之電源供應器500的配置和操作的示意圖。

根據本發明一實施例的電源供應器500可以包含電池510和電源供應電路520。

參照圖10，根據本發明一實施例的電源供應器500可以包含第一電池511和第二電池512。

參照圖10，根據本發明一實施例的電源供應電路520可以包含：主開關單元523，其在放電模式下切換為將第一電池511和第二電池512彼此串聯連接，而在充電模式下切換為將第一電池511和第二電池512彼此並聯連接；第一開關單元521，其在充電模式下被開啟，以將從充電座3接收的直流(DC)電源V1供應給第一電池511；以及第二開關單元522，其在充電模式下被開啟，以將DC電源V1供應給第二電池512。

主開關單元523、第一開關單元521、和第二開關單元522可以包含開關或諸如MOSFET、雙極型接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)、和絕緣閘雙極電晶體(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的開關裝置。

主開關單元523、第一開關單元521、和第二開關單元522，更具體地說，包含在主開關單元523、第一開關單元521、和第二開關單元522中的一些開關裝置可以從控制器150接收控制信號，以根據控制器150的控制執行開關操作。

電源供應器500可以包含主開關單元523，被安裝成能夠切換第一電池511與第二電池512之間的直接連接/並聯連接。主開關單元523可以具有連接到第一電池511的負極(-)端子的一端、以及連接到第二電池512的正極(+)端子的另一端。

第一電池511和第二電池512可以根據主開關單元523的開關操作彼此串聯或並聯連接。

根據本發明一實施例的電源供應電路520可以在清掃機100運作的放電模式下，將第一電池511和第二電池512彼此串聯連接，以供應強功率位準電壓到諸如抽吸馬達、滾輪馬達、和攪拌器馬達的負載，以實現高吸力和清掃性能；並且可以在對第一電池511和第二電池512進行再充電的充電模式下，將第一電池511和第二電池512彼此並聯連接，以弱功率位準穩定地進行再充電。

也就是說，根據本發明的一實施例，用於實現高抽吸力的強功率輸出的電源可以用弱功率再充電。

參照圖11，在對第一電池511和第二電池512進行再充電的充電模式下，根據主開關單元523的切換，第一電池511的負極(-)端子和第二電池512的正極(+)端子可以斷開連接。

因此，除了開關裝置等之外，第一電池511的正極(+)端子和第二電池512的正極(+)端子可以彼此連接，並且第一電池511和第二電池512可以彼此並聯連接。

在充電模式下，第一電池511和第二電池512可以與充電座3的DC電源V1並聯連接。也就是說，第一電池511和第二電池512可以斷開導電連接，並且可以分別連接到充電座3的DC電源V1。

來自充電座3的DC電源V1可以通過第一開關單元521傳輸到第一電池511，並且可以通過第二開關單元522傳輸到第二電池512。

可以形成圖11中所示的電流路徑流，並且第一電池511和第二電池512均可以用來自充電座3的DC電源V1進行再充電。

充電座3可以用第一DC電源V1以弱功率位準對第一電池511和第二電池512進行再充電。例如，第一DC電源V1可以是42V，其為弱功率位準的最大值，並且第一電池511和第二電池512可以使用對應於42V的電壓配置電池組，並且可以以42V進行再充電。

當對第一電池511和第二電池512進行再充電時，主開關單元523可以被切換以42V的弱功率對第一電池511和第二電池512進行再充電，並且將第一電池511和第二電池512切換成彼此並聯連接。

第一電池511和第二電池512可以包含複數個電池單元，並且每一個電池單元可以是可再充電/可放電的二次電池。

當第一電池511和第二電池512各自包含彼此串聯連接的十個3.6V電池單元時，第一電池511和第二電池512可以各自具有36V的電壓位準。包含有十個3.6V電池的電池組也可以在42V的弱功率位準下穩定地進行再充電。

例如，在充電期間，支持強功率位準輸出的傳統電池可能需要輸出84V作為充電座中的強功率位準。然而，在使用強功率位準進行充電期間，在與手指和筷子接觸的情況下存在安全危害，並且對安全要求施加了嚴格的限制。

因此，根據本發明的一實施例，可以安裝兩個或更多個弱功率位準電池，以42V作為弱功率位準進行再充電，並且可以彼此串聯連接，以驅動需要高壓的抽吸馬達、攪拌器馬達、滾輪馬達等。

強功率位準電池可以被分成複數個弱功率位準電池，因此，電池安裝在清掃機主體110中的結構可以機械地且有利地變得多元化。

當充電端子2連接到充電座3時，可以機械地按壓並切換主開關單元523以將第一電池511和第二電池512彼此並聯連接。

也就是說，當需要電池以進行再充電或完成操作的清掃機100停靠在充電座3上時，可以機械地按壓主開關單元523的開關以將電池切換成彼此並聯連接，接著，清掃機100可以開始再充電。

另外，可以根據控制器150的控制而切換主開關單元523，並且第一電池511和第二電池512可以彼此並聯連接。

控制器150可以根據操作或充電情況自動地控制主開關單元523的開關，以切換電池511和電池512的串聯/並聯連接狀態。

因此，可以用弱功率位準對電池進行再充電，並且可以減輕與安全要求相關的限制。

參照圖12，在清掃機100運作的放電模式下，第一電池511的負極(-)端子和第二電池512的正極(+)端子可以根據主開關單元523的切換而彼此連接。

因此，第一電池511和第二電池512可以彼此串聯連接，並且作為第一電池511的DC電源和第二電池512的DC電源之總和的強功率位準電壓V2可以應用於諸如抽吸馬達、驅動馬達、和攪拌器馬達的負載1200。因此，抽吸馬達可以基於強功率功率位準電壓V2旋轉並且產生具有高輸出的抽吸力，從而提高清掃性能。

例如，42V電池可以在操作期間彼此串聯連接，以驅動具有84V電壓的抽吸馬達、驅動馬達、攪拌器馬達等。

當第一電池511和第二電池512各自包含有彼此串聯連接的十個3.6V電池單元時，第一電池511和第二電池512可以各自具有36V的電壓位準。當36V的第一電池511和第二電池512彼此串聯連接時，可以使用72V的強功率位準電壓。

由於彼此串聯連接的第一電池511和第二電池512能夠輸出高電壓，因此可以減小操作諸如馬達的負載所需的電流幅度，並且因此，可以有利地簡化驅動馬達所需的電路配置。

第一開關單元521和第二開關單元522均可以包含用於防止反向電流的一個或更多個二極體，從而防止電流在與充電模式或放電模式下所設定之電流相反的方向上流動。

參照圖11，根據本發明一實施例的電源供應電路可以進一步包含：第一電流檢測器524，用於檢測在第一電池511中流動的電流；以及第二電流檢測器525，用於檢測在第二電池512中流動的電流。

第一電流檢測器524和第二電流檢測器525可以檢測在第一電池511和第二電池512中流動的電流。為此，第一電流檢測器524和第二電流檢測器525可以包含電阻器裝置、電流轉換器(current transformer,CT)等。

由第一電流檢測器524和第二電流檢測器525檢測的電流可以被發送到控制器150，並且控制器150可以判定電池是否正在進行再充電、充電的狀態(state of charge,SoC)等。

圖13至圖15為用於說明根據本發明一實施例之電源供應電路的配置和操作的示意圖，並且具體地說明了第一開關單元和第二開關單元的示例。因此，在圖13至圖15中所示的電源供應電路可以以與參照圖10至圖12所描述的電源供應電路基本上相同的方式操作，因此，相同的描述將予以省略或在下文中簡要地給出。

參照圖13，根據本發明一實施例的電源供應器500可以包含第一電池1311和第二電池1312。

參照圖13，根據本發明一實施例的電源供應電路520可以包含：主開關單元1323，其在放電模式下切換為將第一電池1311和第二電池1312彼此串聯連接，而在充電模式下切換為將第一電池1311和第二電池1312彼此並聯連接；第一開關單元1321，其在充電模式下被開啟，以將從充電座3接收的DC電源供應給第一電池1311；以及第二開關單元1322，其在充電模式下被開啟，以將DC電源供應給第二電池1312。例如，充電座3的DC電源可以是弱功率位準的42V。

根據本發明一實施例的電源供應器500可以包含第一電池1311和第二電池1312，並且包含主開關單元1323，其允許第一電池1311和第二電池1312彼此串聯或並聯連接。

回應於主開關單元1323的切換操作，第一電池1311和第二電池1312的連接狀態可以在直接連接與並聯連接之間切換。

儘管圖13至圖15說明了主開關單元1323配置有一個開關的示例，但在視覺上表達了經由切換操作的切換僅是為了便於描述，並且本發明不限於此。

例如，主開關單元1323可以包含一個或更多個開關裝置，並且主開關單元1323的開關裝置的佈置位置也可以改變。

根據本發明的一實施例，當對第一電池1311和第二電池1312進行再充電時，第一電池1311和第二電池1312的連接狀態可以切換到並聯連接，並且第一電池1311和第二電池1312都可以用弱功率位準的42V進行再充電。

在自動清掃的驅動期間，藉由將第一電池1311和第二電池1312彼此串聯連接，可以以高電壓驅動根據本發明一實施例的清掃機100。另外，抽吸馬達還可以以強功率位準的高電壓驅動，以增加抽吸力並增強清掃性能。

當根據本發明一實施例的清掃機100對接在充電座3上時，可以將電池切換為彼此並聯連接，接著可以對電池進行再充電。

例如，當清掃機100對接在充電座3上時，可以機械地按壓主開關單元1323的預定開關以將電池切換成彼此並聯連接。

另外，在不使用機械開關的情況下，感測單元130可以檢測清掃機100是否對接在充電座3上，並且當清掃機100對接在充電座3上時，控制器150可以自動操作主開關單元1323。

場效應電晶體(field effect transistor,FET)可以是一種電晶體，也可以具有源極、汲極、和閘極的三個端子。

參照圖13至圖15，第一開關單元1321可以包含：第一N通道MOSFET 1411a，具有連接到第一電池1311的汲極端子；第二N通道MOSFET 1412a，具有連接到第一N通道MOSFET 1411a的源極端子的源極端子與連接到充電端子(來自充電座的DC電源)的汲極端子；以及雙極型接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)1413a，連接到第一N通道MOSFET 1411a和第二N通道MOSFET 1412a的閘極端子。

第二開關單元1322可以包含：第一N通道MOSFET 1411b，具有連接到第二電池1312的汲極端子；第二N通道MOSFET 1412b，具有連接到第一N通道MOSFET 1411b的源極端子的源極端子與連接到充電端子(來自充電座的DC電源)的汲極端子；以及BJT 1413b，連接到第一N通道MOSFET 1411b和第二N通道MOSFET 1412b的閘極端子。

第一開關單元1321和第二開關單元1322可以進一步包含二極體1414a和1414b，該等二極體1414a和1414b分別佈置在第一N通道MOSFET 1411a和1411b的汲極端子與源極端子之間，以防止在放電模式下反向電流流向充電端子。

第一開關單元1321和第二開關單元1322可以進一步包含二極體1415a和1415b，該等二極體1415a和1415b分別佈置在第二N通道MOSFET 1412a和1412b的汲極端子與源極端子之間，以防止在充電模式下反向電流流過第一N通道MOSFET 1411a和1411b的汲極端子和源極端子。

參照圖14，當清掃機100運作或行進以進行清掃時，主開關單元1323可以開啟，並且第一電池1311和第二電池1312可以彼此串聯連接。此處，主開關單元1323的開啟狀態可以是指維持主開關單元1323在第一方向上被切換的狀態。

可以關閉第一N通道MOSFET 1411a和1411b以及第二N通道MOSFET 1412a和1412b，以形成第一電池1311和第二電池1312彼此串聯連接的路徑。

在清掃機100運作的放電模式下，第一電池1311的負極(-)端子和第二電池1312的正極(+)端子可以根據主開關單元1323的切換而連接。

因此，第一電池1311和第二電池1312可以彼此串聯連接，並且作為第一電池1311的DC電源和第二電池1312的DC電源之總和的強功率位準電壓可以應用於諸如抽吸馬達、驅動馬達、和攪拌器馬達的負載1400。

當兩個相同的電池彼此串聯連接時，電壓可以加倍。當第一電池1311和第二電池1312彼此串聯連接時，84V的強功率位準電壓可以施加到諸如抽吸馬達的負載1400。

因此，抽吸馬達可以產生更強的抽吸力並增強清掃性能。

用於防止第一開關單元1321和第二開關單元1322的反向電流的二極體1414a和1414b可以防止電流在放電期間流向另一個電源供應電路(朝向充電端子)。

參照圖15，當對清掃機100進行再充電時，主開關單元1323可以被關閉，並且第一電池1311和第二電池1312可以彼此並聯連接。此處，主開關單元1323的關閉狀態可以是指維持主開關單元1323在第二方向上被切換的狀態。

在電池連接狀態被切換到並聯連接狀態之後，電源供應器500可以從充電座接收42V以對第一電池1311和第二電池1312進行再充電。

可以根據控制器150的控制開啟第一開關單元1321和第二開關單元1322的BJT 1413a和1413b、第一N通道MOSFET 1411a和1411b、以及第二N通道MOSFET 1412a和1412b。

在一些實施例中，BJT 1413a和1413b可以具有：集極端子，連接到第一N通道MOSFET 1411a和1411b以及第二N通道MOSFET 1412a和1412b的閘極端子；以及基極端子，連接到控制器150，並且BJT 1413a和1413b可以根據控制器150的控制而開啟。

可以根據控制器150的控制開啟第一開關單元1321和第二開關單元1322的BJT 1413a和1413b。因此，第一N通道MOSFET 1411a和1411b以及第二N通道MOSFET 1412a和1412b的閘極端子可以變成較高能狀態(high state)，以開啟第一N通道MOSFET 1411a和1411b以及第二N通道MOSFET 1412a和1412b。

因此，用於對彼此並聯連接的第一電池1311和第二電池1312進行再充電的電流路徑可以在充電端子側以42V的弱功率位準電壓形成。

可以藉由將分路電阻器附接到地面GND(圖中未顯示)，以測量電流強度並透過控制器150讀取所測量的電流強度來配置電源供應器500。

根據本發明一實施例的電源供應電路可以包含分別連接到第一電池和第二電池的分路電阻器1324和分流電阻器1325，並且控制器150可以基於由分流電阻器1324和分流電阻器1325檢測到的電流資料判定電池是否正在充電、電池是否完全充電、或者電池的剩餘容量中的至少一個。

圖16為用於說明根據本發明一實施例之電源供應電路的配置和操作的示意圖。圖16的電源供應電路與參照圖13至圖15所描述之電源供應電路的不同之處在於進一步包含電阻器裝置1611和1612。

參照圖16，第一開關單元1321和第二開關單元1322可以進一步包含分別佈置在第二N通道MOSFET 1412a和1412b的閘極端子與汲極端子之間的電阻器裝置1611和1612。

根據本實施例，當清掃機100對接在充電座3上時，電阻器裝置1611和1612的充電端子側的一端可以連接到充電座3的42V的DC電源。

因此，連接到電阻器裝置1611和1612的另一端的第二N通道MOSFET 1412a和1412b的閘極可以被轉換為較高能狀態，並且第二N通道MOSFET 1412a和1412b可以被開啟。

也就是說，在沒有控制器150的控制的情況下，回應於清掃機100對接在充電座3上，可以開啟第二N通道MOSFET 1412a和1412b。

在一些實施例中，電阻器裝置1611和1612還可以連接到第一N通道MOSFET 1411a和1411b的閘極端子，並且回應於清掃機100對接在充電座3上，可以開啟第一N通道MOSFET 1411a和1411b。

根據本發明的至少一個示例性實施例，可以提供一種用於穩定且有效地進行再充電和使用複數個電池的清掃機。

根據本發明的至少一個示例性實施例，可以以弱功率位準穩定地對電池進行再充電，並且可以以強功率位準將高電壓供應給諸如馬達的各種負載。

根據本發明的至少一個示例性實施例，可以支持自動清掃和手動清掃，從而增強了使用者便利性。

根據本發明的至少一個示例性實施例，可以允許清掃機主體上升或下降以更穩定地對複數個電池進行再充電。

在本發明的上述詳細描述中可以直接地或隱含地揭露其他各種效果。

根據本發明的清掃機不限於上述實施例的配置和方法。也就是說，可以部分或全部地組合上述實施例以進行各種修改。

根據本發明一實施例之控制清掃機的方法還可以實施為處理器可讀記錄媒體(processor readable recording medium)上的處理器可讀程式碼(processor readable code)。處理器可讀記錄媒體是可以儲存之後可以由處理器讀取的資料的任何資料儲存裝置。處理器可讀記錄媒體的示例包含：唯讀記憶體(read-only memory,ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory,RAM)、磁帶、軟碟(floppy disks)、光學資料儲存裝置、諸如經由網際網路傳輸的載波(carrier wave)等。處理器可讀記錄媒體也可以分散在連接網路的電腦系統上，以便以分散式方式儲存和執行處理器可讀程式碼。

儘管出於說明性的目的揭露本發明的較佳實施例，但是所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，在不脫離所附申請專利範圍中所揭露之本發明的範疇和精神的情況下，可以進行各種修改、添加、和替換。

本發明主張於2018年3月13日在韓國提交的韓國專利申請第10-2018-0028949號的優先權權益，其公開內容透過引用結合於此。