CN105078364A - 清扫机 - Google Patents

Abstract

本发明的清扫机包括：主体，其吸入清扫区域内的地面的灰尘，并且能够主动行走；以及标识显示机构，其相对于所述主体能够独立地移动，并且在所述清扫区域的地面上显示标识，所述主体包括：影像获取部，其获取周边的影像；以及控制部，其在所述获取的影像中跟踪所述标识的移动轨迹，并设定与所述移动轨迹对应的实际空间的行走路径，并且以使所述主体沿着所述设定的行走路径行走的方式进行控制。

Description

清扫机

技术领域

本发明涉及清扫机。

背景技术

清扫机是从清扫区域的地面吸入灰尘的装置。这种清扫机可分为：通过由用户推动或拉动的力被动地行走的被动行走式清扫机、能够自行走的主动行走式清扫机。

最近，主动行走式清扫机具有如下各种功能：

提供已经编程好的各种行走路径以供用户选择，或者自己监测清扫区域内的障碍物状况(例如，墙壁或门槛等)并设定适当的路径后行走，等等。

进而，最近还提供有能够由用户任意地指定清扫机的行走区域的指定区域清扫功能。该指定区域清扫功能是按照如下完成的方式：由用户操作遥控器使清扫机沿着用户所希望的路径行走后，该清扫机记住行走的路径，以后输入指定区域清扫指令时，沿着上述记住的路径行走。这种方式存在如下问题：为了进行区域指定而需要使清扫机行走一遍，不仅如此，考虑清扫机的行走速度时，直到完成区域指定需要耗费相当长的时间，因此存在用户操作遥控器的时间变长，而且变更区域指定变得非常繁琐。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种清扫机，该清扫机能够由用户任意指定主体的行走路径，并且能够更加简单且迅速地实现行走路径的指定和变更。

并且，提供一种能够与主体的行走独立地预先设定指定路径的清扫机。

并且，提供一种能够更加直观地实现行走路径的指定的清扫机。

并且，提供一种能够准确地避开清扫区域内的障碍物而指定行走路径的清扫机。

本发明的清扫机包括：主体，其能够吸入清扫区域内地面上的灰尘，并且主动行走；以及标识显示机构，其相对于所述主体能够独立地移动，并且在所述清扫区域的地面上显示标识；所述主体包括：影像获取部，其获取周边的影像；以及控制部，其在所述获取的影像中跟踪所述标识的移动轨迹，并设定与所述移动轨迹对应的实际空间的行走路径，并且以使所述主体沿着所述设定的行走路径行走的方式进行控制。

所述标识显示机构可以包括作为所述标识进行标记的发光体。所述发光体可以包括LED(LightEmittingDiode，发光二极管)及红外线光源中的至少一种光源。所述标识显示机构可以在下端部配置有所述发光体，所述标识显示机构包括以从所述清扫区域的地面分隔的状态对所述发光体进行支撑的支撑体。所述标识显示机构还可以包括在下端部配置有所述发光体的杆体，所述支撑体对所述杆体进行支撑。所述标识显示机构还可以包括手柄，所述手柄设置在所述杆体的上端部并供用户进行把持。

所述标识显示机构可以包括轮子，所述轮子配置在所述支撑体上并沿着所述清扫区域的地面滚动。

所述标识显示机构的重心可以位于与所述主体行走的地面接近的下侧。

所述标识可以为位于比所述影像获取部的光轴低的地方。

所述标识显示机构可以包括光指示器，所述光指示器通过照射远程光而在所述清扫区域的地面上形成作为所述标识进行标记的斑点。所述光指示器可以照射激光。

所述控制部可以包括：标识信息获取模块，其以所述影像中的所述标识的移动轨迹为基础，获取所述标识在实际空间移动的路径的信息；行走路径设定模块，其以所述标识移动的路径的信息为基础设定所述行走路径；以及行走控制模块，其以使所述主体沿着所述设定的行走路径行走的方式进行控制。

所述主体可以包括：吸入部，其吸入所述灰尘；以及集尘桶，其收集通过所述吸入部吸入的灰尘。

所述标识显示机构可以构成为能够在上述标识的位置上移动。

附图说明

以下，参照附图详细说明实施例，附图中的相同的附图标记表示相同或者类似的结构部件。

图1示出了本发明一实施例的清扫机。

图2是示出了主体的主要结构的框图。

图3示出了在标识的位置接近主体时标识在获取影像中的位置变化。

图4示出了标识沿着清扫区域的地面移动而形成的指定路径Pa、对应于指定路径Pa而显示在获取影像中的标识的移动轨迹Pa'。

图5是示出了标识显示机构的另一实施例的立体图。

图6是示出了标识显示机构的又一实施例的立体图。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及用于实现这些的方法通过附图和下文中详细说明的实施例会变得更清楚。但是，本发明并不限于以下公开的实施例，可以通过不同的多种形式来体现本发明。这些实施例只不过是用于使本发明公开充分，并为了告知具有本发明所属技术领域的普通知识的技术人员发明的范畴而提供的。说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构部件。

图1示出了本发明一实施例的清扫机。图2是示出了主体的主要结构的框图。图3示出了在标识的位置接近主体时标识在获取影像中的位置变化。图4示出了标识沿着清扫区域的地面移动而形成的指定路径Pa、对应于指定路径Pa而显示在获取影像中的标识的移动轨迹Pa'。

参照图1至图4，根据本发明的一实施例的清扫机包括：吸入清扫区域内地面上的灰尘并且能够主动行走的主体200、相对于主体200能够独立移动并且在上述清扫区域的地面上显示标识M的标识显示机构100。

主体200包括：影像获取部220，其获取周边的影像；以及控制部230，其在上述获取的影像(以下，称为“获取影像”)中跟踪标识M的移动轨迹Pa'，并设定与移动轨迹Pa'对应的实际空间的行走路径Pa，以使主体200沿着已设定的行走路径Pa行走的方式进行控制。

更详细而言，主体200可以包括：以能够在内侧容纳各种结构部件的方式形成外观的外壳211；以及能够旋转地设置于外壳211的至少一个轮子212、213。主体200利用轮子212、213不仅能够前进还能转换方向。在本实施例中，在外壳211的左右两侧分别具备左轮212和右轮213，通过左轮212与右轮213的转速差而实现方向转换。

主体200可以包括使左轮212和右轮213旋转的行走部250，行走部250可以包括至少一个马达。根据实施例，也可以具备分别驱动左轮212和右轮213的一对马达，或者与此不同，也可以包括一个马达和将上述马达的驱动力传递给左轮212和右轮213的动力传递机构。就主体200的方向转换而言，在前者的情况下根据各马达的转速差来实现，在后者的情况下根据由上述动力传递机构引起的左轮212与右轮213的转速差而实现。

主体200可以包括：吸入灰尘的吸入部260、以通过吸入部260形成进气的方式提供吸入力的吸入力提供部240。吸入力提供部240形成负压以使吸入部260能够吸入外部气体，可以包括风扇马达(未图示)和通过上述风扇马达旋转的风扇(未图示)。上述风扇马达可以通过控制部230的吸入控制模块234的控制而进行运转。

吸入力提供部240可以设置在外壳211内。在外壳211内侧可以配置收集通过吸入部260吸入的灰尘的集尘桶(未图示)。

主体200可以包括操作部270。操作部270用于接收由用户输入的各种控制指令，尤其是能够通过操作部270对吸入力提供部240的运转进行控制。操作部270可以配置在外壳211上，但也可以根据实施例与主体200独立地提供为遥控器。例如，操作部270可以与主体200分离，通过无线方式与控制部230进行通信。

吸入控制模块234能够根据经由操作部270输入的控制指令，对吸入力提供部240的运转进行控制。

影像获取部220获取清扫区域的影像，优选获取主体200前方(或者，行走方向)的影像。影像获取部220可以包括摄像机，优选包括能够获取数字影像的数字摄像机。上述数字摄像机能够使镜头的光轴O(Opticalaxis)朝向主体200的前方(或者，行走方向)。

通过由用户对标识显示机构100进行操作，标识M的位置能够按照用户所希望的位置进行移动。标识信息获取模块231能够以显示在获取影像中的标识M的位置变化为基础，获取标识M在实际空间的移动轨迹的信息。如图4所示，若用户利用与主体100分离的标识显示机构100使标识M按照自己所想的指定路径Pa移动，则标识信息获取模块231能够通过获取影像来跟踪与指定路径Pa对应的标识M的移动轨迹Pa'。标识M在获取影像中的位置随着标识M相对于主体200的距离或移动方向发生变化。如图3所示，若在实际空间标识M的位置接近主体200(M(1)→M(2))，则显示在获取影像中的标识M的位置从上侧向下侧发生变化。此时，标识M的位移能够在低于影像获取部200的光轴O的区域形成。虽然未图示，但很明显对应于实际空间的标识M沿左右方向的位移，标识M在获取影像中的位置也沿左右方向发生变化。

由于影像获取部220的视野已固定，因此获取影像中的坐标反映在实际空间从主体200到与该坐标对应的地点的位置信息。上述位置信息可以包括从主体200到该地点的距离或者该地点所在的位置相对于主体200的方向的信息。根据获取影像中的坐标，从主体200到与该坐标对应的实际空间的地点的位置信息可以预先形成数据库并存储，标识信息获取模块231能够以上述数据库为基础获取标识M的位置信息。随着标识显示机构100移动，通过标识信息获取模块231获取到的标识M的位置信息发生变化，标识信息获取模块231能够以如此发生变化的位置信息为基础来获取标识M在实际空间所移动的路径，即指定路径Pa的信息。

行走路径设定模块232能够设定与获取影像中的标识M的移动轨迹Pa'对应的行走路径。在此，上述行走路径以通过标识信息获取模块231获取的指定路径Pa的信息为基础来求出，该行走路径相当于标识M在实际空间移动的轨迹。以如此设定的行走路径为基础，控制部230能够以主体200沿着上述行走路径行走的方式进行控制，这种过程可以通过由行走控制模块233进行的行走部250控制来实施。

由行走路径设定模块232设定的行走路径能够存储在可删除和重写的RAM等记录介质(未图示)中。如此存储的行走路径的信息能够在之后再实施指定区域清扫功能时加载，用于对主体200的行走进行控制。例如，在操作部270具备能够选择指定区域清扫功能的菜单，若用户对操作部270进行操作而选择指定区域清扫功能，则能够根据已存储在上述记录介质中的行走路径的信息，对主体200的行走进行控制。

并且，操作部270可以具备能够选择指定区域的再设定的再设定菜单，若由用户选择上述再设定菜单，则已存储在上述记录介质中的行走路径的信息被删除，能够根据标识显示机构100的移动设定新的行走路径。

另外，标识M要具有与背景明显不同的识别性，这种识别性越不受周边照明的影响越好。标识可以具有点、线、轮廓(contour)、面积或它们的组合等特征作为标识结构件。

若考虑识别性，则标识M优选比背景亮，在此方面标识M可以分为通过反射周边的光而相对于背景具有高亮度的识别性的反射型标识、自身发光的自身发光型标识。

反射型标识可以通过在所安装的对象体的表面上印刷高反射涂料而形成，或者由高反射材质构成并附着在上述对象体的表面上。反射型标识具有附着位置不受限制的优点。但是，反射型标识在低照度环境下识别性降低，因此在此情况下优选还具备对上述标识进行照明的照明器具，上述照明器具可以设置在主体200上。

根据本实施例的标识M为发光型，标识显示机构100可以包括作为标识M进行标记的发光体130。作为发光体130可以举出LED(LightEmittingDiode，激光二极管)或红外线光源。发光型标识具有在低照度环境下也能进行识别的优点。

参照图5，标识显示机构100在下端部配置有发光体130，可以包括以从清扫区域的地面分隔的状态对发光体130进行支撑的支撑体151、153。更详细而言，标识显示机构100可以包括在下端部配置发光体130的杆体120，支撑体151、153能够对杆体120进行支撑。为了能够稳定地对杆体120进行支撑，支撑体151、153从杆体120延长两个以上。在杆体120的上端部可以具备供用户进行把持的手柄110，还可以具备使发光体130点亮或熄灭的开关140。

支撑体151、153可以具备沿着清扫区域的地面滚动的轮子152、154，以便用户容易移动标识显示机构100。在本实施例中，在两个支撑体151、153上分别具备轮子152、154，但支撑体151、153的个数和轮子152、154的个数无需一定局限于此。

主体200的行走是在清扫区域的地面上实现的，因此标识M最好以与清扫区域的地面较近的高度进行移动。从该方面考虑，优选标识显示机构100的重心C位于下侧，以便在由用户实现移动的过程中标识显示机构100自然地放置在清扫区域的地面上。由于重心C位于下侧，因此还能够稳定地实现标识显示机构100的移动。重心C优选位于从清扫区域的地面到标识显示机构100的上端的高度的一半以下，即与主体200行走的清扫区域的地面接近的下侧。标识M优选位于比影像获取部220的光轴O低的位置。

图6是示出了标识显示机构的又一个实施例的立体图。参照图6，根据本发明的实施例的标识显示机构可以包括光指示器100a，该光指示器100a照射远程光而在清扫区域的地面上形成作为标识M进行标记的斑点。光指示器100a可以包括照射激光的光源。尤其是，激光在单色性、直线前进性及连接特性方面比其他光更优越，从而能够提高标识M的识别性。

光指示器100a能够由用户在原地向任意方向照射光而指定行走路径，因此非常方便，尤其是，不存在如上述的实施例所描述那样用户亲自沿着指定路径移动的麻烦。

本发明的清扫机能够由用户任意指定主体的行走路径，具有行走路径的指定和变更非常简单且能够迅速实现的效果。

并且，无需为了记住所指定的行走路径而使主体行走，具有能够防止不必要的主体的行走的效果。

另外，由于在实际清扫空间实现标识的移动，因此行走路径的指定非常直观地实现，能够准确地对所希望的区域进行清扫，尤其是，具有如下效果：能够通过用户的视觉指定准确地避开了清扫区域的障碍物的行走路径。

本申请要求在2014年5月20日于韩国专利局提出专利申请的韩国专利申请10-2014-0060572的优先权，并且作为参考在此引入其全部内容。

Claims (14)

1.一种清扫机，其特征在于，包括：

主体，能够吸入清扫区域内地面上的灰尘，并且主动行走，以及

标识显示机构，相对于所述主体能够独立地移动，并且在所述清扫区域的地面上显示标识，

所述主体包括：

影像获取部，获取周边的影像；以及

控制部，在所述获取的影像中跟踪所述标识的移动轨迹，并设定与所述移动轨迹对应的实际空间的行走路径，并且以使所述主体沿着所述设定的行走路径行走的方式进行控制。

2.根据权利要求1所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构包括作为所述标识进行标记的发光体。

3.根据权利要求2所述的清扫机，其特征在于，

所述发光体包括发光二极管及红外线光源中的至少一种光源。

4.根据权利要求2所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构在下端部配置有所述发光体，

所述标识显示机构包括以从所述清扫区域的地面分隔的状态对所述发光体进行支撑的支撑体。

5.根据权利要求4所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构还包括杆体，在该杆体的下端部配置有所述发光体，

所述支撑体对所述杆体进行支撑。

6.根据权利要求5所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构还包括手柄，所述手柄设置在所述杆体的上端部并供用户进行把持。

7.根据权利要求4所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构包括轮子，所述轮子配置在所述支撑体上并沿着所述清扫区域的地面滚动。

8.根据权利要求4所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构的重心位于与所述主体行走的地面接近的下侧。

9.根据权利要求4所述的清扫机，其特征在于，

所述标识位于比所述影像获取部的光轴低的位置。

10.根据权利要求1所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构包括光指示器，所述光指示器通过照射远程光而在所述清扫区域的地面上形成作为所述标识进行标记的斑点。

11.根据权利要求10所述的清扫机，其特征在于，

所述光指示器照射激光。

12.根据权利要求1所述的清扫机，其特征在于，

所述控制部包括：

标识信息获取模块，以所述影像中的所述标识的移动轨迹为基础，获取所述标识在实际空间移动的路径的信息；

行走路径设定模块，以所述标识移动的路径的信息为基础，设定所述行走路径；以及

行走控制模块，以使所述主体沿着所述设定的行走路径行走的方式进行控制。

13.根据权利要求1所述的清扫机，其特征在于，

所述主体包括：

吸入部，吸入所述灰尘；以及

集尘桶，收集通过所述吸入部吸入的灰尘。

14.根据权利要求1所述的清扫机，其特征在于，

所述标识显示机构构成为能够在所述标识的位置上移动。