清洁装置及其控制方法
阅读：275发布：2020-05-12
专利汇可以提供清洁装置及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种清洁装置及其控制方法。此清洁装置包括环境 传感器 、移动模 块 及处理单元。 环境传感器 用以检测物体。移动模块用以驱动清洁装置移动。处理单元耦接环境传感器及移动模块。而在清洁装置处于移动模式下，处理单元检测触发事件。当处理单元检测到触发事件时，通过移动模块驱动清洁装置前往驻留地点。并且，处理单元通过环境传感器判断在驻留地点上依据距离 阀 值是否检测不到物体，以决定通过移动模块停留在驻留地点。本发明可避免清洁装置停留在人们难以发现的区域。，下面是清洁装置及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种清洁装置的控制方法，其特征在于，包括：
在所述清洁装置处于移动模式下，检测触发事件；
当检测到所述触发事件时，前往驻留地点；以及
判断在所述驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体，并在预定时间及预定行走距离都判断没有检测到所述物体的情况下，才停止移动，以决定停留在所述驻留地点。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断在所述驻留地点上依据所述距离阀值是否检测不到所述物体的步骤包括：
若在检测地点上依据所述距离阀值检测到所述物体，则禁止进入所述检测地点。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述清洁装置包括环境传感器，而判断在所述驻留地点上依据所述距离阀值是否检测不到所述物体的步骤包括：
通过所述环境传感器判断至少一第一检测方向上且所述距离阀值内是否检测到所述物体。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述第一检测方向包括所述清洁装置行进方向以外的第二检测方向，而判断在所述驻留地点上依据所述距离阀值是否检测不到所述物体的步骤包括：
若在检测地点上依据所述距离阀值以及所述第二检测方向检测到所述物体，则禁止进入所述检测地点。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述触发事件包括接收触发信号、检测到错误发生、电源异常及进入返回模式其中之一或其组合。
6.一种清洁装置，其特征在于，包括：
环境传感器，用以检测物体；
移动模块，用以驱动所述清洁装置移动；以及
处理单元，耦接于所述环境传感器及所述移动模块，其中在所述清洁装置处于移动模式下，所述处理单元检测触发事件，当所述处理单元检测到所述触发事件时，通过所述移动模块驱动所述清洁装置前往驻留地点，且所述处理单元通过所述环境传感器判断在所述驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体，并在预定时间及预定行走距离都判断没有检测到所述物体的情况下，才通过所述移动模块停止移动，以决定通过移动模块停留在所述驻留地点。
7.根据权利要求6所述的清洁装置，其特征在于，若在所述环境传感器检测地点上依据所述距离阀值检测到所述物体，则所述处理单元禁止通过所述移动模块进入所述检测地点。
8.根据权利要求6所述的清洁装置，其特征在于，所述环境传感器判断至少一第一检测方向上且所述距离阀值内是否检测到所述物体。
9.根据权利要求8所述的清洁装置，其特征在于，所述第一检测方向包括所述清洁装置行进方向以外的第二检测方向，而若在检测地点上所述环境传感器依据所述距离阀值以及所述第二检测方向检测到所述物体，则所述处理单元禁止通过所述移动模块进入所述检测地点。
10.根据权利要求6所述的清洁装置，其特征在于，所述触发事件包括接收触发信号、检测到错误发生、电源异常及进入返回模式其中之一或其组合。
清洁装置及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种清洁装置，尤其涉及一种可移动式清洁装置及其控制方法。
背景技术
[0002] 随着科技的进步，各类型的自动控制装置已逐渐取代人力。通过自动控制装置可提供准确、快速、高效率等操作，进而为人们带来许多便利性并且可以降低人为风险。以往仅能在工厂见到的诸如机器手臂或机器人等自动化控制设备，随着市场需求、材料成本降低及技术成熟等因素，此等自动化控制逐渐转往传统家用电器发展。诸如智能空调系统、智能烹饪机、智能冰箱等智能家用电器，通过检测内部或外界信息并以自动化方式执行其所具备功能。
[0003] 清洁装置(例如，扫地、拖地或吸尘机器人等)也是现今智能家用电器的热卖品项其中之一。以往需要通过人力来进行诸如扫地、拖地等清洁工作，如今许多智能清洁装置也可以完成前述工作。此等可移动式清洁装置可在地面上自动行进，以执行其所具备的清洁功能。一般而言，移动式清洁装置通常会具备电池组件或模块，以使得清洁装置可以无线且自由地在各种环境中行进。然而，机器故障或无法在预定时间(例如，30、50分钟等)内搜寻到充电座等问题都可能会让清洁装置不能及时返回充电座进行充电。在一些情境中，清洁装置甚至可能会停留在人们难以发现的区域。于此，有需要提供一种控制方法来避免前述问题。
发明内容
[0004] 本发明提供一种清洁装置及其控制方法，其可避免清洁装置停留在人们难以发现的区域。
[0005] 本发明提供一种清洁装置的控制方法，此控制方法包括下列步骤。在清洁装置处于移动模式下，检测触发事件。当检测到触发事件时，前往驻留地点。判断在驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体，以决定停留在此驻留地点。
[0006] 在本发明一实施例中，上述判断在驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体包括下列步骤。若在检测地点上依据距离阀值检测到物体，则禁止进入检测地点。
[0008] 在本发明一实施例中，上述的第一检测方向包括所述清洁装置行进方向以外的第二检测方向，而判断在驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体包括下列步骤。若在检测地点上依据距离阀值以及第二检测方向检测到所述物体，则禁止进入检测地点。
[0009] 本发明提供一种清洁装置，此清洁装置包括环境传感器、移动模块及处理单元。环境传感器用以检测物体。移动模块用以驱动清洁装置移动。处理单元耦接环境传感器及移动模块。而在清洁装置处于移动模式下，处理单元检测触发事件。当处理单元检测到触发事件时，通过移动模块驱动清洁装置前往驻留地点。并且，处理单元通过环境传感器判断在驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体，以决定通过移动模块停留在驻留地点。
[0010] 在本发明一实施例中，若在环境传感器检测地点上依据距离阀值检测到物体，则处理单元禁止通过移动模块进入检测地点。
[0011] 在本发明一实施例中，上述的环境传感器判断第一检测方向上且距离阀值内是否检测到物体。
[0012] 在本发明一实施例中，上述的第一检测方向包括清洁装置行进方向以外的第二检测方向。而若在检测地点上环境传感器依据距离阀值以及第二检测方向检测到物体，则处理单元禁止通过移动模块进入检测地点。
[0014] 基于上述，本发明实施例所提出的清洁装置及其控制方法，其通过环境传感器判断距离阀值内是否检测到物体，以在距离阀值内未有物体的驻留地点上停留。藉此，人们便无须担心清洁装置停留在诸如沙发、床柜等家具底下等难以发现的位置，且让人们能更容易找寻到清洁装置。
附图说明
[0016] 图1是依据本发明一实施例的清洁装置的组件方块图；
[0017] 图2是依据本发明一实施例说明一种控制方法流程图；
[0018] 图3A～图3C是清洁装置的行进范例。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 100、300：清洁装置；
[0021] 110：环境传感器；
[0022] 130：移动模块；
[0023] 150：处理单元；
[0024] S210～S250：步骤；
[0025] 310：衣柜；
[0026] 350：充电座。
具体实施方式
[0027] 市面上的可移动式清洁装置(例如，扫地机器人、拖地机器人、自动吸尘器等)主要区分为具有返回充电功能及不具有返回充电功能两种规格。对于不具有返回充电功能的清洁装置而言，一旦清洁工作结束后即有可能停留在让人难以找寻的区域(例如，诸如沙发、床柜等家具底下)。而对于具有返回充电功能的清洁装置而言，找寻不到充电座或是机器故障等问题，也可能造成此等清洁装置停留在前述难以找寻的区域。由于前述区域通常是在特定范围(例如，10、15厘米等)内存在物体或障碍物(例如，沙发、床柜等)，因此本发明实施例便是在诸多触发事件(例如，启动返回充电模式、机器故障等)被触发的情况下，将清洁装置移动至距离阀值(例如，8、10、13厘米等)内都没有物体的地点。藉此，人们便能够在四周没有物体等容易被发现的地方找寻到清洁装置。以下提出符合本发明的精神的多个实施例，应用本实施例者可依其需求而对这些实施例进行适度调整，而不仅限于下述描述中的内容。
[0028] 图1是依据本发明一实施例的清洁装置的组件方块图。请参照图1，清洁装置100包括环境传感器110、移动模块130及处理单元150。清洁装置100可以是扫地机器人、拖地机器人、自动吸尘器等可移动式电子装置，本发明不限制其应用方式。
[0029] 环境传感器110可以是图像传感器、红外线感应器、激光传感器、超声波传感器或电磁波传感器等通过一种或多种传感技术检测外界物体或障碍物(例如，家具、人类、动物、墙壁等)的传感器。例如，图像传感器可获取图像，并通过处理单元150分析图像以判断清洁装置100在15厘米内且在此图像传感器可视范围(例如，120度、80度等)内是否存在物体。在另一范例中，红外线感应器配置于清洁装置100的表面，以检测相对于地面的检测方向(例如，地平面上与地面夹角80度至100范围内)的12厘米内是否存在物体。
[0030] 需说明的是，依据不同设计需求，应用本发明实施例者可将环境传感器110配置于清洁装置100外表或内部的各个位置(例如，配置于清洁装置100所面对行进方向的表面、水平面上且与地面垂直的上方表面等)，且各环境传感器110可能被配置为不同的传感组态(例如，传感距离、检测方向、传感范围等)，本发明不加以限制。
[0032] 处理单元150可以是中央处理器(Central Processing Unit；以下简称CPU)具有运算功能的芯片组、微处理器或微控制器(micro control unit；以下简称MCU)。在本发明实施例中，处理单元150控制清洁装置100的所有运作。
[0033] 需说明的是，依据不同设计需求，清洁装置100也可配置吸尘装置、毛刷、胶刷等用以通过处理单元150控制来进行清洁的构件，本发明不加以限制。
[0034] 为了方便理解本发明实施例的操作流程，以下将举实施例详细说明本发明清洁装置100的控制方法。图2是依据本发明一实施例说明一种控制方法流程图。请参照图2，本实施例的方法适用于图1的清洁装置100。下文中，将搭配清洁装置100中的各项组件说明本发明实施例所述的控制方法。本方法的各个流程可依照实施情形而随之调整，且并不仅限于此。
[0035] 在步骤S210中，在清洁装置100处于移动模式下，处理单元150检测触发事件。在本实施例中，触发事件包括接收触发信号、检测到错误发生、电源异常及进入返回模式其中之一或其组合。
[0036] 具体而言，移动模式例如是包括自主性移动模式、返回充电模式等移动模块130正驱动清洁装置100移动的模式。而触发信号可能是通过人为或自动启动而产生。例如，人为启动可能是清洁装置100接收到使用者通过遥控器发出的控制信号。自动启动可能是处理单元150在预定时间(例如，晚间10点、中午12点等)、状态(例如，清洁工作结束、预定时间范围(例如，15、30分钟)内未行进至充电座或进入待机模式前预定时间(例如，1、3分钟等)等)等情况下，自动启动触发事件。充电座是指可提供清洁装置100电源的装置。
[0037] 此外，马达故障、风扇不动等问题都可能会让处理单元150检测到错误发生，例如，清洁装置100另配置告警系统，可针对马达转速异常、风扇异常等异常状态进行检测，并将异常状态回报至处理单元150。而电源异常可能是清洁装置100中的电池电压小于电压阀值(例如，15伏特、5伏特等)、电量小于满电量的百分比阀值(例如，百分之十、十五等)或电池毁损等。此外，返回模式例如是返回充电座或任何已预定的区域或位置，依据不同设计需求可调整返回地点。
[0038] 需说明的是，依据不同设计需求，触发事件可能是包括前述一个或多个范例的事件，也可能是应用本发明实施例者设定的触发事件，本发明实施例不限制触发事件。
[0039] 换句话说，处理单元150可先判断移动模块130是否正驱动清洁装置100来移动，当清洁装置100还在移动的过程中，继续判断是否检测到触发事件。
[0040] 在步骤S230中，当处理单元150检测到触发事件时，通过移动模块130驱动清洁装置100前往驻留地点。具体而言，当处理单元150检测到步骤S210中所描述的各种触发事件其中之一或其组合时，处理单元150反应于触发事件而通过移动模块130控制清洁装置继续移动，并前往驻留地点。其中，驻留地点在下方会详加说明。
[0041] 在步骤S250中，处理单元150通过环境传感器110判断在驻留地点上依据距离阀值是否检测不到物体，以决定通过移动模块130停留在驻留地点。在本实施例中，在清洁装置100前往驻留地点的过程中，若在环境传感器110检测地点上依据距离阀值检测到物体，则处理单元150禁止通过移动模块110进入检测地点。
[0042] 换句话说，清洁装置100在行进过程中，处理单元150会通过环境传感器110持续或依据特定周期(例如，每隔3秒、15秒、一分钟等)对外界物体进行检测，并判断预先设定的距离阀值(例如，15、20厘米等)内是否可检测到物体。并且，当在距离阀值内环境传感器110都没有检测到物体时，处理单元150便会控制移动模块130停止移动。其中，清洁装置100前往驻留地点的路线中，通过环境传感器110进行检测当下所处位置称为检测地点。
[0043] 在一实施例中，环境传感器110判断至少一个第一检测方向上且距离阀值内是否检测到物体。具体而言，依据环境传感器110的类型、检测组态等不同因素，环境传感器110可能会以不同检测方向、视角、检测范围等对外界进行检测。此第一检测方向可能是与清洁装置100行进方向平行的方向、地平面上与地面垂直的方向或与地面成预定夹角(例如，70度、80度或等90度)与地面成预定夹角范围内(70～100度或60～130度等)的方向其中之一或其组合。在一些范例中，处理单元150还可进一步判断图像传感器所取得的图像画面中是否出现特定物体(例如，沙发、电视柜、墙壁等)，并通过深度信息判断图像画面中的物体与清洁装置100的相对距离，以确认此相对距离是否在距离阀值之内，进而判断是否检测到物体。
[0044] 在另一实施例中，第一检测方向包括清洁装置100行进方向以外的第二检测方向。例如，地平面上与地面垂直的方向、与地面成预定夹角(例如，60度、85度或等90度)与地面成预定夹角范围内(60～90度或70～120度等)的方向。而若在检测地点上环境传感器110依据距离阀值以及第二检测方向检测到物体，则处理单元150禁止通过移动模块130进入检测地点。藉此，本发明实施例便能避免清洁装置100进入诸如沙发、床柜等低矮的家具底下。
[0045] 需说明的是，处理单元150会在检测到触发事件时，直接通过环境传感器110判断是否检测到物体。若环境传感器110检测到物体，则处理单元150立即控制移动模块130离开当前位置，并在之后禁止清洁装置100再次进入此区域。另一方面，若环境传感器110未检测到物体，则处理单元150便会控制清洁装置100在后续行进过程中，禁止进入环境传感器可在距离阀值内检测到物体的区域。
[0046] 此外，处理单元150禁止通过移动模块130进入检测地点的方式例如是通过移动模块130旋转预定旋转角度(例如，180度、60度、90度等)或随机旋转后继续往前行进，或者是直接往先前行进方向的预定前进方向(例如，与先前行进方向相差180度、720度、90度等)继续行进，只要能使清洁装置100在距离阀值内不检测物体的任何移动方式，本发明实施例不加以限制。此外，依据不同设计需求，处理单元150可能是在预定时间(例如，3分钟、15分钟、20分钟后等)、电池电压或电量小于预设阀值(例如，电压小于12伏特、电量小于满电量的百分之5等)或行走距离(例如，10米、15米等)都判断没有检测到物体的情况下，才控制移动模块130停止移动，而当下所处位置则称为驻留地点。或者，在一些范例中，充电座也可被设定为驻留地点。
[0047] 图3A～图3C是清洁装置的行进范例。请先参照图3A，图3A所示出的清洁装置300、衣柜310及充电座350等都是仅用于范例说明，而并非用以局限本发明实施例。清洁装置300可能具有图1的清洁装置100中相同或相似的组件及模块。清洁装置300在返回充电座350的行进路径中存在衣柜310。请继续参照图3B，清洁装置300例如是已经接收到使用者通过遥控器所发射出的控制信号，而清洁装置300通过配置于其上方表面的红外线感应器检测到相差距离D(例如，10厘米)处存在物体，且相差距离D小于距离阀值15厘米。请接着参照图3C，清洁装置300向右旋转90度后离开衣柜310。
[0048] 为了帮助理解本实施例的详细流程，以下分别针对清洁装置100所面对的不同情境举出诸多实施例来说明。需说明的是，以下实施例所应用的环境、参数或设定等仅是用以说明应用范例，但非用以局限本发明实施例。
[0049] 在一情境中，清洁装置100接收到使用者通过遥控器所发射出的控制信号，而处理单元150依据此控制信号而启动对与地面垂直的上方物体进行检测的红外线感应器。接着，处理单元150控制清洁装置100禁止进入低矮(例如，与地面相距13厘米以下)的衣柜底下。
[0050] 在另一情境中，清洁装置100检测到错误发生时，清洁装置100会直接移动至充电座前方的区域，并停止移动。
[0051] 再一情境中，清洁装置100在清洁工作结束前，若清洁过程中没有检测到充电座，则清洁装置100不会启动返回模式，而是进入待机模式。在进入待机模式前的3分钟，清洁装置100会自动启动图像传感器，其中此图像传感器可获取到与地面夹角80至150度范围内图像。而再进入待机模式前的3分钟内，清洁装置100依据图像传感器所获取到的图像判断12厘米内是否存在物体，以避免进入图像传感器可视范围内存在物体的区域。
[0052] 另一情境中，在清洁工作期间中，由于电池电压过低(例如，小于15伏特)，清洁装置100会进入返回充电模式以找寻充电座。而若清洁工作模式过程中，清洁装置100没有检测到充电座，则清洁装置100可能只受允许进入返回模式1分钟。清洁装置100一旦进入返回模式后，便会自动启动红外线感应器，以对地平面上与地面成80～100度夹角范围内进行物体检测，并在12厘米内检测到物体后禁止再次进入此物体存在的区域。
[0053] 再一情境中，在返回充电模式下，清洁装置100立即判断其是否位于低矮(例如，与地面相距8～13厘米以下)的家具柜底下。清洁装置100一旦离开或是本来就不在家具柜所处区域，便会自动启动超声波传感器，以检测地平面上与地面成80度夹角的方向上在14厘米内是否存在物体，并据以禁止进入物体存在的区域。
[0054] 另一情境中，清洁装置100的风扇马达故障，其会进入返回充电模式，并自动开启激光传感器，以检测地平面上与地面成85度夹角方面上在10厘米内是否存在物体，以禁止清洁装置100在移动过程中进入低矮(例如，与地面相距10厘米以下)的家具柜下。此外，当清洁装置100移动至充电座移动至充电座前方(例如，相距15厘米)后，才停止移动并进入待机模式。
[0055] 综上所述，本发明实施例的清洁装置及其控制方法，在清洁装置检测到诸如使用者遥控启动、错误发生、清洁工作模式结束等触发事件时，自动前往驻留地点。此外，在清洁装置行进至驻留地点的过程中，若检测到距离范围内存在物体，则禁止清洁装置进入此物体所处区域。而若环境传感器配置在清洁装置上方表面时，则还能避免清洁装置移动至诸如沙发、衣柜等家具下方。藉此，本发明实施例的清洁装置可适用于具有返回充电功能及不具有返回充电功能两种规格，并让使用者更容易找寻到清洁装置。
[0056] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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