專利名稱：自動清潔器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動清潔器以及一種用于定位(查找)外部充電器的方法。
背景技術(shù)：
通常地，自動清潔器是一種無人操縱自動清潔裝置。該自動清潔器在被清潔的區(qū)域運行，并且將諸如灰塵和/或碎屑等異物從被清潔的表面處吸入。
在清潔過程中，當(dāng)控制器探測到電池不足時，自動清潔器將試圖與外部充電器通訊。然而，當(dāng)因為障礙物(例如，家具和墻)的原因而與外部充電器通訊失敗時，自動清潔器不能立即返回到外部充電器處進行充電。相反，自動清潔器隨意地沿著被清潔區(qū)域的墻移動或者沿著被清潔區(qū)域行進，例如，嘗試與外部充電器進行通訊。
由于探測到電池不足后，自動清潔器為了找到外部充電器而進行的無用行進使殘留的電池電力消耗殆盡，自動清潔器可能無法到達充電器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供下面描述的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種自動清潔器及用于定位外部充電器的方法，用于獲得使自動清潔器迅捷地探測并返回到外部充電器的改善了的性能。
為了達到這個目的，本發(fā)明的一個非限制性的方面是提供一種自動清潔器，該自動清潔器包括用于驅(qū)動多個輪的驅(qū)動裝置；用于與外部充電器進行通訊的發(fā)射/接收裝置；以及用于控制驅(qū)動裝置的控制器，其中，在待清潔的區(qū)域行進時，該控制器控制發(fā)射/接收裝置與外部充電器進行通訊并且在存儲器中存儲至少一個通訊位置，該控制器利用至少一個通訊位置進一步控制驅(qū)動裝置以返回到外部充電器處。
本發(fā)明的另一非限制性的方面是提供一種用于控制自動清潔器的方法，該方法包括在待清潔的區(qū)域行進；在待清潔的區(qū)域行進的同時與外部充電器進行通訊；以及存儲與外部充電器發(fā)生通訊的至少一個通訊位置。


本發(fā)明上面的一些方面以及其它的一些特征將通過參照附圖的詳細示范例中的描述變得更為明朗。其中圖1為描述根據(jù)本發(fā)明的非限制性的實施例的自動清潔器的透視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的自動清潔器的非限制性的結(jié)構(gòu)方塊圖；圖3為描述根據(jù)本發(fā)明的非限制性的實施例的控制自動清潔器的方法流程圖；和圖4為描述根據(jù)本發(fā)明的另一非限制性的實施例的自動清潔器的操作示意圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖對本發(fā)明的一些非限制性的實施例進行詳細的描述。在下面的描述中，從始至終，相同的附圖標記用于表示相同的元件。同樣，由于公知的功能和結(jié)構(gòu)可能使本發(fā)明顯得不夠突出，將不再對它們進行詳細的描述。
作為圖例，包括距離傳感器16或者成像單元的自動清潔器10不僅可以測量與被清潔表面上的障礙物(包括墻)的距離，同樣也可以探測障礙物，以幫助避免在清潔期間的任何可能的碰撞或者阻塞。
自動清潔器10可以包括左驅(qū)動輪、右驅(qū)動輪以及端部驅(qū)動輪，每個輪均連接到清潔器下部的驅(qū)動馬達上。驅(qū)動馬達可以由控制器30控制，并且能夠改變清潔器的方向以及驅(qū)動速度。
能夠吸入灰塵或其它污漬的吸入口可以設(shè)在清潔器的下部。吸入口的吸力可以由單獨地設(shè)在清潔器上的吸入馬達19產(chǎn)生。吸入口可以被連接到清潔器中單獨的灰塵收集室上，并且因而能夠從吸入的空氣中收集灰塵或污漬。
該清潔器在表面的被探測到的行進地圖或者預(yù)定行進路線上行進，以清潔待清潔區(qū)域。同樣，當(dāng)自動清潔器在待清潔的區(qū)域行進并且清潔時，控制器檢查電池容量以確定電池電力是否不足。如果控制器測出電池應(yīng)該充電，自動清潔器可以通過與外部充電器的通訊發(fā)現(xiàn)并且移向外部充電器的位置。換言之，自動清潔器10可以與充電裝置交換信號以發(fā)現(xiàn)外部充電器的位置，并且控制器驅(qū)動驅(qū)動馬達以將清潔器移向外部充電器20。自動清潔器10上的接線端子可以被連到外部充電器上的充電端子上。當(dāng)充電端子和接線端子彼此連接時，控制器充電(在充電模式時)一直到電池電力完全充滿為止。在充電的過程中，自動清潔器10的其它操作可能被中斷。比如，在充電過程中，驅(qū)動模式和/或清潔模式不起作用。
參照附圖1和2，將描述根據(jù)本發(fā)明的非限制性的一方面的自動清潔器10。充電端子可以暴露在自動清潔器10的外部。充電端子可以被配備在與單獨設(shè)置的外部充電器20的充電端子29對應(yīng)的位置和高度。
自動清潔器10可以包括存儲器12、電池13、電池電力探測器14、表面探測傳感器15、前部探測傳感器16、發(fā)射器/接收器17、左和右輪驅(qū)動部18以及控制器30。
存儲器12可以存儲幾條數(shù)據(jù)，比如清潔時間、待清潔的區(qū)域、和/或清潔模式，以及其它信息。這些數(shù)據(jù)對于控制器30自動控制自動清潔器是有用的。同樣，其它所需的數(shù)據(jù)可以在它們在清潔過程中產(chǎn)生或者獲得時被存儲。
電池13提供了驅(qū)動力和一定量的備用電力。當(dāng)電池電量被消耗至預(yù)定水平以下時，自動清潔器10可以返回到外部充電器20以對電池13進行重新充電。
電池電力探測器14可以頻繁檢查電池13中可用的電力水平，并且當(dāng)可用的電力下降至預(yù)定水平以下時將電池充電請求信號發(fā)送到控制器30。
表面探測傳感器15可以被定位于自動清潔器10的下部，并且被構(gòu)造成面對被清潔表面。表面探測傳感器15能夠測量距離被清潔表面的距離。表面探測傳感器15也能夠探測位于被清潔表面上的作為預(yù)定圖案準備的標志。換言之，表面探測傳感器15能夠探測行進地圖。因此，表面探測傳感器15可以被用來確認待清潔的區(qū)域和/或行進路線。作為非限制性的一些例子，表面探測傳感器既可以為光接收傳感器/光發(fā)送傳感器，也可以為光電傳感器。
前部探測傳感器16可以被配備于自動清潔器10的一側(cè)，優(yōu)選地位于前部，即設(shè)置接線端子11的位置。前部探測傳感器16用于探測位于自動清潔器的前面或者其行進方向上的任何可能的障礙物(包括墻)。前部探測傳感器16可以進一步被構(gòu)造以測量到達障礙物的距離。作為非限制性例子，前部探測傳感器16可以為光接收傳感器/光發(fā)射傳感器。當(dāng)自動清潔器10到達外部充電器以執(zhí)行充電模式時，自動清潔器10可以探測外部充電器20上的預(yù)定識別標志，并且可以測量識別標志和自動清潔器10之間的距離。
發(fā)射器/接收器17可以與外部充電器的外部發(fā)射器/接收器29以無線通信的形式交換信號。在自動清潔器10在控制器30的控制下的運行期間，比如，發(fā)射器/接收器17可以以預(yù)定的時間間隔和/或以預(yù)定的行進距離與外部充電器20進行通訊。因此，發(fā)射器/接收器17可以通過與設(shè)置于外部充電器上的外部發(fā)射器/接收器29通訊來查找外部充電器的地點以定位外部充電器的位置。同樣，發(fā)射器/接收器17可以向由使用者或單獨的中心遙控控制器操作的遙控控制器發(fā)射信號和/或接收來自于由使用者或單獨的中心遙控控制器操作的遙控控制器的信號。換言之，自動清潔器10可以進行遙控。在每個探測器15、16處探測到的信號可以被發(fā)射到控制器30，控制器30因而控制自動清潔器10。
吸入驅(qū)動部19提供吸力以對被清潔表面進行清潔。吸入驅(qū)動部19可以包括吸入馬達和灰塵分離過濾器。作為非限制性的例子，灰塵收集過濾器可以為普通的集塵袋或旋風(fēng)分塵單元。
左和右輪驅(qū)動部18驅(qū)動設(shè)在自動清潔器下部的左輪和右輪。左和右輪驅(qū)動部18可以由控制器30控制。例如，左和右輪驅(qū)動部18可以包括連接到每個輪上的步進馬達。
控制器30控制自動清潔器10的驅(qū)動操作以及運動。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的非限制性的實施例，當(dāng)在被清潔的區(qū)域運行時，控制器30可以根據(jù)驅(qū)動部18的驅(qū)動控制信號創(chuàng)建行進地圖。行進地圖可以根據(jù)行進距離和方向來創(chuàng)建，并且被存儲于存儲器12中。控制器30可以控制發(fā)射器/接收器17以嘗試定期與外部充電器20通訊，并且識別發(fā)射器/接收器17與外部充電器20之間的通訊點。當(dāng)通訊點被識別時，控制器30將通訊點標于存儲于存儲器12中的行進地圖上。
如果行進圖案被標記于被清潔的表面上，控制器30可以使用表面探測傳感器15探測行進圖案，并且將被探測到的圖案存儲于存儲器12中?？刂破?0可以探測并且標明所有的通訊點，這樣通訊點能夠被標記于存儲在存儲器12中的行進地圖上。如果收到如上所述的電池充電請求信號，控制器30可以控制驅(qū)動部18以使用存儲在存儲器12中的數(shù)據(jù)來找到外部充電器20的位置。
圖3和4描述根據(jù)本發(fā)明的另一非限制性實施例的用于控制自動清潔器的非限制性的方法。在以下的描述中，處于等待模式的連接到外部充電器20的自動清潔器10被設(shè)立為初始設(shè)置。
首先，控制器30確定是否有操作命令從外部輸入(S10)。當(dāng)確定命令已經(jīng)輸入時，則所要求的操作被執(zhí)行(S11)。即，如果接收到清潔命令，自動清潔器10可以從外部充電器20上分離。然后控制器30可以控制吸入驅(qū)動部19和驅(qū)動部18，以驅(qū)動并且按預(yù)定的順序清潔待清潔的區(qū)域(A1-A5)。
當(dāng)自動清潔器10行進以清潔待清潔的區(qū)域(A1-A5)時，控制器30可以根據(jù)行進距離和/或行進方向中的至少一個來創(chuàng)建行進地圖(M)，并且可以將行進地圖存儲于存儲器12中(S12)。無論自動清潔器10何時行進至每一待清潔的表面(A1-A5)，行進地圖(M)都可以被連續(xù)更新以及存儲。
如上所示，當(dāng)自動清潔器10移動并且進行清潔時，控制器30可以控制發(fā)射器/接收器17以試圖與外部充電器20相通訊(S13)。換言之，控制器30可以控制自動清潔器10以試圖以預(yù)定的行進距離和/或預(yù)定的時間間隔與外部充電器20相通訊。
控制器30確定通訊是否成功(S14)。如果通訊沒有成功，控制器30可以控制自動清潔器繼續(xù)嘗試與外部充電器20通訊。
另一方面，如果確定與發(fā)射器/接收器17的通訊成功了，則控制器30可以將通訊點P1存儲于行進地圖上(S15)。如上所示，當(dāng)自動清潔器10行進時，如果與外部充電器20的通訊定期地進行，則每次識別出的通訊點(P1-Pn)可以由控制器30標記于存儲在存儲器12中的行進地圖(M)中。然后，控制器30可以確定操作是否完成(S16)。
如果確定操作沒有完成(S16)，控制器30可以確定電池是否需要充電(S17)。因此，在S17中，電池電力探測器14可以頻繁地檢查電池的可用性13，并且將結(jié)果傳送給控制器30。如果確定電池需要充電(S17)，則自動清潔器10可以被驅(qū)動以停止操作，并且找尋和返回到外部充電器20的位置。
如另一非限制性的例子，自動清潔器10可以被定位于被清潔的區(qū)域(A5)內(nèi)。在這種情況下，自動清潔器10可能不能直接與外部充電器20通訊。結(jié)果，控制器30可以控制驅(qū)動部18尋找并且移動到標于存儲在存儲器12中的行進地圖(M)上的通訊點(P1-Pn)中的一個(S18)。這時，優(yōu)選地，自動清潔器定位并且移動到距離運行停止的地方最近的通訊點(Pn)。
如上所述，當(dāng)自動清潔器10移動到通訊點(Pn)時，則可以與外部充電器20進行通訊。因此，移動到通訊點(Pn)以后，自動清潔器可以與外部充電器20通訊，并移動和連接到外部充電器20(S19)。
如上所述，自動清潔器10可以從通訊點(Pn)開始，然后可以盡快移動以連接到外部充電器20。因此，能夠防止自動清潔器10在返回到外部充電器20時由于電池電量耗盡而停止。
可以從上面的描述中理解，根據(jù)本發(fā)明的一些非限制性的實施例的自動清潔器10以及用于控制自動清潔器10的方法，自動清潔器10可以與外部清潔器20進行通訊的位置可以被保證，這樣，自動清潔器能夠返回到充電位置。
因此，在移動到能夠與外部充電器20進行通訊的位置以后，自動清潔器10能夠通過通訊迅速移動到外部充電器20。結(jié)果，自動清潔器10的操作被順利地執(zhí)行，由此防止了由于電池電量耗盡而停止。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照某些實施例被示出和描述，但是本領(lǐng)域的那些熟練技術(shù)人員將會理解可以對本發(fā)明進行各種形式和細節(jié)的改變，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種自動清潔器，包括用于驅(qū)動多個輪的驅(qū)動裝置；用于與外部充電器進行通訊的發(fā)射/接收裝置；以及用于控制驅(qū)動裝置的控制器，其中，在待清潔的區(qū)域行進時，控制器控制發(fā)射/接收裝置與外部充電器進行通訊，并且在存儲器中存儲至少一個通訊位置，控制器利用至少一個通訊位置進一步控制驅(qū)動裝置，以使自動清潔器行進到外部充電器，以及其中所述至少一個通訊位置表示在發(fā)射/接收裝置和外部充電器之間發(fā)生成功通訊時的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造用于至少部分地基于行進距離和行進方向中的至少一個來創(chuàng)建行進地圖。
3.如權(quán)利要求2所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造用于通過在行進地圖上標出至少一個通訊位置來創(chuàng)建行進地圖。
4.如權(quán)利要求1所述的自動清潔器，進一步包括用于探測待清潔區(qū)域表面上的行進圖案的裝置，其中控制器被構(gòu)造用于標出關(guān)于在行進圖案上的至少一個通訊位置的信息。
5.如權(quán)利要求1所述的自動清潔器，進一步包括電池；以及電池電力探測器，其被構(gòu)造用于探測電池的電力水平并且在所探測的電力水平低于預(yù)定閾值時產(chǎn)生充電請求，其中控制器被構(gòu)造以在控制器探測到充電請求時，控制驅(qū)動裝置以使自動清潔器經(jīng)由所述至少一個通訊位置行進到外部充電器。
6.如權(quán)利要求1所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造以在清潔完成時，控制驅(qū)動裝置以使自動清潔器行進到外部充電器。
7.一種控制自動清潔器的方法，包括行進到待清潔的區(qū)域；在行進期間與外部充電器進行通訊；以及存儲與外部充電器發(fā)生成功通訊時的至少一個通訊位置。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括探測電池的電力水平；如果探測到的電力水平低，則產(chǎn)生充電請求；以及當(dāng)探測到充電請求時，返回到外部充電器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中返回包括行進到所述至少一個通訊位置，然后返回到外部充電器。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中存儲包括至少部分基于行進距離和行進方向中的至少一個創(chuàng)建行進地圖；存儲行進地圖。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中存儲進一步包括在行進地圖上標出至少一個通訊位置。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中存儲包括識別設(shè)在待清潔區(qū)域表面上的行進圖案；以及標出行進圖案上的至少一個通訊位置。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中通訊按照預(yù)定的距離間隔或者預(yù)定的時間間隔中的至少一個重復(fù)地進行。
14.一種自動清潔器，包括馬達，其被構(gòu)造用于驅(qū)動至少一個輪；發(fā)射器/接收器，其被構(gòu)造用于將信號發(fā)射到充電器以及接收來自充電器的信號；控制器，其被構(gòu)造用于控制馬達和發(fā)射器/接收器；其中，當(dāng)在待清潔的區(qū)域行進時，控制器控制發(fā)射器/接收器與充電器通訊。
15.如權(quán)利要求14所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造用于在存儲器中存儲至少一個通訊位置，該至少一個通訊位置表示發(fā)射器/接收器和充電器之間成功通訊時的位置。
16.如權(quán)利要求14所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造用于至少部分基于行進距離或行進方向中的至少一個創(chuàng)建行進地圖。
17.如權(quán)利要求16所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造用于在行進地圖上標出至少一個通訊位置，該至少一個通訊位置表示發(fā)射器/接收器和充電器之間成功通訊時的位置。
18.如權(quán)利要求14所述的自動清潔器，進一步包括傳感器，其被構(gòu)造用于探測待清潔區(qū)域表面上的行進圖案。
19.如權(quán)利要求18所述的自動清潔器，其中控制器被構(gòu)造以標出所探測到的行進圖案上的至少一個通訊位置，該至少一個通訊位置表示發(fā)射器/接收器和充電器之間成功通訊時的位置。
20.如權(quán)利要求14所述的自動清潔器，進一步包括電池；以及電池電力探測器，該電池電力探測器被構(gòu)造以探測電池的電力水平并且在探測到的電力水平低時產(chǎn)生充電請求，其中，當(dāng)控制器探測到充電請求時，控制器控制馬達以驅(qū)動至少一個輪經(jīng)由至少一個通訊位置行進到充電器，該至少一個通訊位置表示發(fā)射器/接收器和充電器之間成功通訊時的位置。
全文摘要
一種自動清潔器，包括用于驅(qū)動多個輪的驅(qū)動裝置；用于與外部充電器進行通訊的發(fā)射/接收裝置；以及用于控制驅(qū)動單元的控制器。在待清潔的區(qū)域行進時，該控制器控制發(fā)射/接收裝置與外部充電器進行通訊，并且在存儲器中存儲至少一個通訊位置。該控制器利用至少一個通訊位置進一步控制驅(qū)動單元，以使自動清潔器行進到外部充電器。
文檔編號G05D1/02GK1823673SQ20061000649
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者李周相, 高將然, 宋貞坤, 林廣洙, 金祺萬, 丁參鐘 申請人:三星光州電子株式會社