CN105266707A - 运行电机驱动的设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运行电机驱动的设备(1)的方法，所述设备尤其是家用设备，其中，根据操作参数的状况得出所述设备(1)当前的操作状态，其中，根据所得出的操作状态调节所述设备(1)的运行状态、尤其驱动所述设备(1)的电机的转速。为了可以符合实际地、有区分地调节/改变设备(1)的运行状态，在此建议，测量至少两个操作参数的状况，其中，为了得出所述设备(1)当前的操作状态，使这些操作参数的状况在逻辑上相互关联。

Description

运行电机驱动的设备的方法

技术领域

本发明涉及一种运行电机驱动的设备的方法，所述设备尤其是家用设备，其中，根据操作参数的状况得出所述设备当前的操作状态，其中，根据所得出的操作状态调节所述设备的运行状态、尤其驱动所述设备的电机的转速。

背景技术

本发明意义下的电机驱动的设备尤其是诸如蓄电池吸尘器、窗户清洁器等家用设备。这些设备有利地可以是手动引导的设备。然而备选地，这些设备也可以是诸如清洁机器人等可自主行走的设备。为了完成这些设备各自的任务、例如抽吸或清洁任务，这些设备都使用电机驱动装置。这种电机驱动装置具有电机，其例如使设备前进或例如使清洁刷等清洁设备运动。

在现有技术中已知，为了特别舒适地进行操作，电机驱动的设备这样设计，以便得出设备当前的操作状态，并根据所得出的操作状态对设备的运行状态进行相应的调整。例如该设备的操作状态可以是用户举起设备。操作状态根据实测的操作参数的状况得出。例如这种操作参数可以通过用户的手与设备的手柄接触或不接触的结果给出。因此，操作参数的状况或是“手柄被抓住”，或是“手柄没有被抓住”。例如该状况的测量借助安置在设备手柄区域的接触传感器进行。根据操作参数，例如“手柄被抓住″的测量结果，得出当前存在“用户举起设备″的操作状态的结论。在此，最后根据所得出的这个操作状态调整设备的运行状态，例如启动电机驱动设备使清洁刷子旋转等。

例如，文献DE2644697A1公开了一种电机驱动的设备、尤其家用和/或织物吸尘器，其中为了打开或者关断设备，设置通过接触改变其切换状态的传感器开关。借助传感器开关可以改变驱动设备，尤其是吹风机马达的转速。传感器开关的接触板这样安装在设备上，使得用户在设备运行时通常都与之接触。为了实现开关过程，不仅在开和关时，而且为了调节转速，用户要用手接触传感器导电的接触板。接触该接触面时，电机接通并保持接通这样长的时间，直至用户释放传感器开关或其接触面为止。例如一旦用户的手放下设有接触面的抽吸软管，收尘器就主动关闭。

上述方法有缺点，它只测量设备唯一一个操作参数的状态，亦即只测量手与设备的接触面接触或不接触。无法区分，用户是实际使用设备，还只是在给定情况下无意义地、短时间与之接触。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种运行电机驱动的设备的方法，其符合实际地、有区分地调节/改变设备的运行状态，并以此也可以轻松地操纵设备。

所述技术问题按照本发明由一种运行电机驱动的设备的方法解决，所述设备尤其是家用设备，其中，根据操作参数的状况得出所述设备当前的操作状态，其中，根据所得出的操作状态调节所述设备的运行状态、尤其驱动所述设备的电机的转速，在此规定，测量至少两个操作参数的状况，其中，为了得出所述设备当前的操作状态，使这些操作参数的状况在逻辑上相互关联。

与现有技术相对地，该设备的操作状态以及其运行状态是作为多个操作参数的状况的测量结果得出的。在此，至少两个安置在该设备上的传感器有利地分别测量操作参数的状况，其中每个传感器测量一个操作参数。反之，在现有技术中只测量唯一的一个操作参数的状况，亦即“设备被抓住”或“设备没有被抓住”。现在根据本发明测量至少两个操作参数，例如包括，设备与充电器接触、用户抓握设备和/或设备与表面接触。分别根据操作参数的状况的逻辑关联，可以得出有区分的操作状态，例如“用户举起设备，没有贴在表面上”，并且例如为此调节相应的运行状态、例如“关闭设备”。

借助逻辑关联，可以有区分地调整设备的运行状态。例如驱动设备的接通不仅可以根据用户抓住设备来实现，而且例如从安全的角度出发，附带地还根据该设备当前贴靠在待加工表面来实现。在只抓住设备时，建议使设备的运行状态处于“关闭”，以便电机驱动的零件、例如清洁刷继续静止。以此，与前述现有技术相比是更为有利的，因为前者只识别出抓住设备，但无法进一步区分，用户是否真正要把该设备贴靠在待加工表面上。以此采用本发明，一方面明显地减少受伤的危险，另一方面还节省电流，这在用蓄电池工作的设备上是尤其有意义的。

按照本发明、可以从两个以上可能的操作状态得出当前的操作状态。例如，视传感器的安置和设计为而定，基本上可以得出“设备没有被抓住和不在表面上”、“设备被抓住和不在表面上″、“设备被抓住和在表面上”和“设备没有被抓住和设备在表面上”的操作状态。

总之，以此该设备可以通过多个传感器的信号的关联以较高的准确度得出当前的操作状态，以便可以极其方便和更可靠地操作该设备。尤其为了操作该设备还不需要开关件。

在此规定，作为操作参数，测量用户的手在设备的把手、尤其手柄区域内的存在。例如只要识别出用户的手存在，便可以由此出发确定，用户想要把设备移到待加工平面，并在该处进行加工。因此这个操作参数的特征是过渡状态，其中设备有利地仍旧具有“关机”的运行状态，因为用户不仅可能只是把该设备装入充电器，而且还可能真正用它清洁表面。因为设备的手柄是设备外壳上的零件，一般抓住它是要举起或使用该设备，这是测量操作参数的适当位置。

尤其建议，借助电容式传感器测量手在手柄和设备另外的表面之间的存在。按照这种设计方案，在把手、例如手柄和设备另外的表面之间设计为一个区域，用户可以将他的手伸入该区域中。在此，把手和设备的另外的表面设计为相应的电容器极，该电容器的电容受到手伸入的影响。

作为借助电容式传感器检测手的存在的替代方案，可以采用备选的测量方法。例如，手的存在还可以用安置在该设备上的压力传感器或光学传感器检测，在将设备安置在充电器中的情况下，传感器检测作用在压力传感器上的压力或光强度的减少。在此，前提是与传感器的类型无关地，使传感器能够识别出用户是否抓住设备的把手。若用户的手与设备接触，则按照实施例，该设备的电机可以启动。然而有利地建议，为了更好地判断该设备的操作状态，测量其他操作参数，例如该设备附带地放置在待清洁的表面上。反之，在电机关断方面有利的是，当手从设备的把手移开，以此不再接触设备时，电机总是关断。在手动引导的设备中，用来提高用户的安全性。在可自主行走的设备、例如清洁机器人中，建议与此相反，设备的运行不再根据设备和用户的手之间存在的接触来决定。

此外还可以规定，作为操作参数，检测该设备在充电器中的存在。操作参数“设备与充电器接触”或“设备在充电”提供了设备现在不能利用的具体提示。就此，在这个操作参数的相应状况下，设备的电机总是关断的。与操作参数“设备被抓住”结合，始终优先考虑“设备在充电”的操作参数，因为当用户抓住安置在充电器内的设备时，该设备的电机本身在此不应启动。

在此建议，用安置在设备上的压力传感器或光学传感器来检测该存在，在设备安置在充电器内的情况下，传感器检测到作用在压力传感器上的压力或光强度的减少。建议压力传感器和光学传感器均如此安置在设备上，使得仅当该设备与充电器接触时传感器才检测到变化，而设备接近待清洁的表面时，检测不到改变。因此，用于识别设备在充电器中的传感器的位置与用于识别设备在待加工表面上的传感器的位置不同。例如建议充电器这样设计，使之具有用于设备的容纳外壳，该容纳壳体的在充电器和设备之间的贴靠面基本上不在设备和待加工表面的接触区域内。借此保证，压力传感器或光学传感器不会把待加工表面与充电器的外壳混淆，反之亦然。例如充电器的容纳外壳可以设计为环形，以便设备只以狭窄的边缘区域放在充电器上。与此相反，设备贴靠面的主要部分区域不被充电器的外壳覆盖，以便按照该方法，设备在充电器中的安置和设备在待加工表面上的安置可以确定无疑地加以区分。

作为替代或补充，该设备在充电器中的存在借助于安置在设备上的充电状态传感器检测。只要该充电状态传感器测出当前设备发生充电过程，则该设备的运行状态总是应该“关断”。

另外建议，作为操作参数，检测该设备在待加工表面上的存在，尤其该设备与待加工表面的接触。只要确认该设备在表面上存在，则设备的电机就应该接通，例如使诸如清洁刷等清洁设备旋转，以便可以加工表面。在检测到操作参数“设备与待加工表面接触”时，总可以把设备设置为“接通”的运行状态。

尤其建议，借助安置在设备上的压力传感器或光学传感器检测在待加工表面上存在、尤其接触，其中在设备安置在待加工表面上的情况下，传感器测量与设备重力相应的压力或光强度减少。与检测设备安置在充电器中的传感器相反，该压力传感器或光学传感器有利地安置在设备在表面上的贴靠面的主要部分上。有利地可以是装入设备贴靠面的光电二极管，以便使之在该设备贴靠在待加工表面上时变暗。在此，光强度的减少可以用特别简单的方式方法测量，以便可以无疑地确认待加工表面的存在。在应用压力传感器的情况下，建议它同样安置在朝向待加工表面的设备的贴靠面上。例如压力传感器同样可以装在设备的表面内，以便使之有利地不凸出于贴靠面平面并在应用该设备时受到干扰或损坏。

电机驱动的设备有利地如此运行，使得当检测到设备在充电器内时，电机的转速设置为零或保持为零。由此，操作参数“设备与充电器接触”是一个与安全有关的参数，在它处于“是”的状态下电极总是应该关闭。只要电机的转速已经为零，它应该继续保持为零。只要该电机在测出该操作参数时仍旧转动，则应该立即使之关闭。

此外，当测量到设备在待加工表面上和/或手在设备把手区域内时，电机转速应该调整到大于零的数值或保持大于零。该设备在待加工表面上时，一般可以从用户加工的愿望出发，以便在这种情况下电机一般可以进行接通，或者电机应该保持运行。当只测量到手在设备把手区域内时，情况就不同。在这种情况下无法毫无疑问地确定，用户当前是否有意使用该设备加工表面。而是通过手在把手区域的存在表征一种过渡状态类型，其中用户或者可以将设备送到待清洁的表面，或反之，只想要举起该设备，例如为了送到其他位置。在这种情况下，出于与安全有关的理由，电机不接通，以便转速不大于零。尽管为了实施该方法还可以规定，使得一旦用户在把手区域内抓住该设备，电机已经启动。反之可以规定，设备从待加工表面移开或手从把手区域移开，电机的转速立即设为零。

最后可以规定，电机的运行状态、尤其电机的转速在得出操作状态之后时间延迟地和/或持续地改变。该时间延迟功能特别有利的是，若用户只是非常短时间地抓住设备，以便将其移开，则可以阻止电机接通。只要该设备按照另一种情况、例如清洗过程，而且在此从表面举起，在电机最后完全停止之前，电机的转速可以首先持续地或分级向下调整。以此可以防止电机在设备短时间的翻转或者举起时完全关断。按照另一个实施方式可以规定，例如当用户在把手区域内抓住设备时，电机的转速持续地提高。由此可以从抓住该设备的时刻起直至该设备贴靠在待加工表面上的时刻，使电机的转速改变到适宜进行加工的数值。

除了上述用于运行电机驱动的设备的方法以外，本发明还建议一种电机驱动的设备、尤其家用设备，尤其用于执行前述方法，其特征在于，安置在所述设备上的一个或多个传感器，其设计用于测量至少两个操作参数的状况；分析处理装置，其设计用于将所测得的操作参数的状况在逻辑上相互关联，以便得出所述设备当前的操作状态；和调节装置，其设计用于根据所得出的当前的操作状态调节所述设备的运行状态。

通过所建议的特征，使电机驱动的设备设计适于实施上述方法。因此，在该方法方面所提出的优点，对电机驱动的设备也尤其有效。

附图说明

以下参照实施例对本发明作较详细的说明。在附图中：

图1示出根据本发明的设备，按照“设备与充电器接触”的操作参数；

图2示出根据本发明的设备，按照“设备与手接触”的操作参数；

图3示出设备的侧视图，按照“设备与待加工表面接触”的操作参数；

图4示出设备的侧视图，处于与待加工表面分离的状态。

具体实施方式

附图示出根据本发明的设备1，例如可以是手动引导的窗户清洁器或手动引导的吸尘器。该设备1具有带有表面6的外壳。在表面6上安置把手5，用户可以将他的手伸入其中，以便在使用期间舒适地引导该设备。在此，例如手可以张开放在表面6上，以便手背与把手5接触。

该设备1具有多个传感器2、3、4，用以测量操作参数。第一传感器2例如可以测量手在把手5和该设备表面6之间的存在，亦即，用户抓住该设备1。第二传感器3例如可以设计为充电状态传感器、压力传感器或光学传感器。借助于这个传感器3测量该设备1的蓄电池当前是否正在充电，或该设备1至少与充电器7接触。只要传感器3测出该设备1的蓄电池当前正在充电，由此可以得知该设备1当前被安置在充电器7中。只要当前没有发生充电过程，则该设备1或者与充电器7分离，或者设备1的蓄电池充电完毕。

为了指示充电状态，该设备1可以具有充电状态指示器8，它有利地可以安置在设备1的把手5区域内。充电状态指示器8可以设计为开/关显示的行驶，或者设计为光信号，其例如在“蓄电池充电”的充电状态情况下出现红光，而在“蓄电池充电完毕”的充电状态情况下出现绿光。

另外的传感器4例如设计为测量操作参数“设备1与待加工表面6接触”的状态。传感器4例如可以设计为光学传感器、压力传感器或类似传感器。所有适宜于测量该设备1和待加工表面9之间接触的类型的传感器都尤其适用。该传感器4在设备1安置在待加工表面9上时，有利地布置在设备1和表面9之间，以便传感器4直接测量与该设备1重力相应的压力，或例如传感器4设计为光电二极管，由于设备1布置在待加工表面9上而不再测出光强度。

每个传感器2、3、4有利地检测另一个操作参数的状况。例如，传感器2测量设备1与用户的手接触的状态；传感器3测量设备1蓄电池充电状态，而传感器4测量设备1在待加工表面9上的接触状态。

传感器2、3、4与分析处理装置(图中未示出)数据连接，它读出测量信号并在逻辑上这样地相互关联，以便可以得出该设备当前的操作状态。在此，在传感器2、3、4测量信号之间建立逻辑联系。例如，若传感器3检测出设备1的蓄电池当前正在充电，无疑可以确认“设备1与充电器7接触”的状态。

然而只要传感器3没有检测到当前的充电过程，操作参数“设备1与充电器接触”状态未知，则该设备1虽然可以安置在充电器7中，但蓄电池已充电完毕。备选地，用户还可能已经抓住设备1，而且当前将其送到待加工表面9。此外，该设备1还可能已经处于待加工表面9上。视当前的操作状态而定，必须调整到设备1的、尤其驱动电机的另一个运行状态。例如只要该设备1尚未布置在待加工表面9上，则设备1的电机就应该仍旧停机，以便用户不会被可能旋转的零件伤害。然而只要设备1处于待加工表面9上，电机就应该运行，以便可以实施相应的加工功能。

设备1的电机的启动可以根据多个在逻辑上相互关联的前提进行。在此，操作参数必须具有以此使设备1的电机实际启动的确定的状态。例如，为了启动电机，“设备1不与充电器7接触”的状态以及“设备1与用户接触”的状态和“设备1与待加工表面9接触”的状态是绝对必要的。因此，不论当该设备1处于待加工表面9上，但该设备1不与用户的手接触时，还是当该设备1与用户的手接触，但该设备1至今尚未与待加工表面9接触时，该设备1的电机都不启动。例如，以此总共给出三个确定的操作参数的状况作为电机启动的前提：

-设备1不在充电器7中；

-设备1与用户的手接触；

-设备1与待加工表面9接触。

反之，还可以为关断电机确定操作参数的相应状况。例如可以规定，当设备1从待加工表面9分离，或用户松开设备1时，电机立即停止。

作为立即关断电机的替代方案，还可以规定，若设备1从待加工表面9分离，则电机的转速缓慢下调。为安全起见，例如当用户松开设备1的把手5时，是例外。在此有充足的理由立即关断电机。

此外，电机的关断还可以延迟进行。例如以此可以防止尽管用户只想更换与把手5接触的手，却把电机关掉了。

该设备1的运行状态，亦即“电机开”、“电机关”借助于调节装置(未示出)根据所得出的操作状态进行调节。

以下具体地根据图1至4所示方法步骤对实施例作较详细的说明。

按照图1，该设备1处于充电器7内。在该处，蓄电池1为设备1后续的加工过程充电。传感器3(充电状态传感器)检测该设备1正在进行的充电过程，并向配属该设备1的分析处理装置(未示出)传输测量信号。分析处理装置有利地参照数据，该数据中保存了所有操作参数可能的状况，并为了得出该设备1当前的操作状态在逻辑上可以相互关联。这借助于在逻辑上的和/或组合完成。

只要传感器3检测出该设备1的蓄电池当前正在充电，就建议该设备1的电机无论如何都要停止运行。除了仅仅充电状态的测量以外，还可以借助于充电状态指示器8向该设备1的用户指示充电状态。

作为传感器3替代或补充，可以在该设备1上安置其他不是充电状态传感器的传感器3。传感器3例如可以是光学传感器或压力传感器，它安置在设备1和充电器7之间。借助于传感器3可以确定，该设备1当前处于充电器7内。传感器3例如是光学传感器，它这样地安置在设备1上，使得只在该设备1安置在充电器7上、才会测出光强度明显的变化，而若该设备1安置在待加工表面9上，则测不出显著变化。这可以这样实现，即一个或多个传感器3不在待加工表面9的方向上，而是在与此垂直的方向上。例如可以把传感器3设在与待加工表面9大约平行的方向上。在此，充电器7有利地设计为，例如使之具有一个边缘区域，在把设备1安置在充电器7时边缘区域被遮挡，而设备1仅仅安置在待清洁的表面9上时就不是如此。作为光学传感器的替代方案，还可以应用压力传感器，安置在充电器7内的设备1对其施加压力。

只要用户如图2所示从充电器7取走该设备1，传感器3便记录充电状态结束。在此，用户抓住把手5通过安置在把手5和设备1表面6之间的传感器2检测。传感器2例如是电容式传感器，通过手在把手5和表面6之间的布置可以检测出电容改变。作为电容式传感器替代方案，还可以应用其他类型的传感器，例如光学传感器或压力传感器。在此，传感器2测出操作参数“设备1与手接触”的状态，并把测出的状态传输给分析处理装置。根据在数据中保存的关联判定，例如是否要启动电机。例如可以规定，电机的运行仍旧停止。但备选地还可以规定，电机以低转速启动，而该转速随着时间缓慢地提高。

如图3所示，用户接着可以把设备1贴靠在待加工表面9、例如地面上。在此，朝表面9方向定向的传感器4检测到操作参数“设备1与待加工表面9接触”的状态。例如所用的传感器4是距离传感器、压力传感器、光学传感器或类似传感器。基本上所有可以可靠地检测该设备1安置在待加工表面9上的传感器4都适用。现在只要该设备1贴靠在待加工表面9上，例如放置于其上，该传感器4便会检测到操作参数的状况的改变，并将其传输到分析处理装置。分析处理装置测试哪一种操作状态对应于当前结合测试的操作参数的状况，并使调节装置根据所得出的操作状态调整设备1的运行状态。在当前的情况下，用户继续抓住把手5，而且该设备1与待加工表面9接触，可以规定启动设备1的电机。

用户现在可以使用该设备1来加工表面9。

只要用户接着将设备1从表面9分离，而且以此使设备1不再与表面9接触(见图4)，则传感器4就检测操作参数“设备1与待加工表面9接触”的操作参数的状况的改变。这个状况改变从传感器4传输到分析处理装置，结果重新得出该设备1的操作状态。一旦确认操作状态已经改变，便根据识别出的操作状态，借助调节装置调节到设备1的另一种运行状态。在此，另一种运行状态例如可以指“电机关闭”的运行状态。备选地还可以规定，电机继续运行，但转速降低，至少持续如此长的时间，只要用户仍旧抓住该设备1的把手5，亦即，只要传感器2仍旧检测到操作参数“设备1与手接触”的状态。只要用户附带地从把手5松开他的手，为安全起见应规定，运行状态总是“电机关断”。当用户把设备1安置在充电器7中，以便使蓄电池进行充电时，也相应地如此。

尽管本发明以手动引导的设备为例进行说明，但本发明还同样可以转用于可自主行走的设备、例如清洁机器人。在此，电机启动前提的操作参数的状况可能有所不同。例如在可自主行走的设备上建议，只要用户的手仍旧与设备接触，电机就不启动。

附图标记列表

1设备

2传感器

3传感器

4传感器

5把手

6表面

7充电器

8充电状态指示器

9表面

Claims (10)

1.一种运行电机驱动的设备(1)的方法，所述设备尤其是家用设备，其中，根据操作参数的状况得出所述设备(1)当前的操作状态，其中，根据所得出的操作状态调节所述设备(1)的运行状态、尤其驱动所述设备(1)的电机的转速，其特征在于，测量至少两个操作参数的状况，其中，为了得出所述设备(1)当前的操作状态，使这些操作参数的状况在逻辑上相互关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为操作参数测量所述设备(1)的用户的手在把手(5)、尤其手柄区域内的存在。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为操作参数测量所述设备(1)在充电器(7)中的存在。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，借助安置在所述设备(1)上的压力传感器(3)或光学传感器(3)测量所述存在，当所述设备(1)安置在充电器(7)内的情况下，这些传感器测量作用在压力传感器(3)上的压力或光强度的减少。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，借助安置在所述设备(1)上的充电状态传感器测量所述存在。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为操作参数测量所述设备(1)在待加工表面(9)上的存在、尤其所述设备(1)与待加工表面(9)的接触。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助安置在所述设备(1)上的压力传感器(4)或光学传感器(4)测量所述存在、尤其接触，其中，当所述设备(1)布置在待加工表面(9)上时，这些传感器(4)测量与设备重力对应的压力或光强度的减少。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当测出所述设备(1)在充电器(7)内时，电机的转速设为零或保持为零，和/或当测出所述设备(1)在待加工表面(9)上和/或手在所述设备(1)的把手(5)区域内时，电机的转速设为大于零的数值或保持大于零的数值。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在得出操作状态后，时间延迟地和/或持续地改变电机的运行状态、尤其电机的转速。

10.一种电机驱动的设备(1)、尤其家用设备，尤其用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，

-安置在所述设备(1)上的一个或多个传感器(2、3、4)，其设计用于测量至少两个操作参数的状况，

-分析处理装置，其设计用于将所测得的操作参数的状况在逻辑上相互关联，以便得出所述设备当前的操作状态，和

-调节装置，其设计用于根据所得出的当前的操作状态调节所述设备(1)的运行状态。