CN106175603A - 地面清洁器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地面清洁器及其控制方法。该地面清洁器包括：行走清扫模块，配置成由其内部驱动装置带动在被清扫区域内的地面上移动，以执行清洁；风机模块，可拆卸地设置于行走清扫模块的上方，以产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块的气流；图像拍摄模块，放置于风机模块的上方，以拍摄行走清扫模块的周边环境图像；控制装置，配置成获取图像，并根据图像通过驱动装置调整行走清扫模块移动状态，以使行走清扫模块改变移动方向和/或移动速度。使用本发明提供的方案，一方面可以灵活组装各部件，结构简单，组装方便；另一方面，控制灵活方便，便于用户的使用。

Description

地面清洁器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种领域，特别涉及一种地面清洁器及其控制方法。

背景技术

地面清洁器主要从事家庭地面卫生的清洁工作。按照应用范围和用途的不同，扫地机器人有不同类型，常用类型为吸尘式地面清洁器，其原理是在进风口和出风口之间设置过滤袋，利用风机将地面的灰尘吸入过滤袋内。

在执行清洁过程中，地面清洁器可按照设定的程序在被地面上行进，以对地面的不同区域进行清扫。而且一般地面清洁器的行走结构一般设置有红外等测距装置，当遇到障碍物时，可以及时进行躲避，但是虽然利用红外测距装置可以躲避障碍物，但是经常会出现，地面清洁器重复对某一区域进行清扫，而有些区域则很难到达，造成了清扫效果不好，影响了用户的正常使用。

另外现有的地面清洁器，将行走部件、过滤部件、控制部件以及风机集成于一个壳体内部，占用空间大，不便于拆装。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种控制灵活、清扫效果好的地面清洁器。

本发明一个进一步的目的是简化地面清洁器的结构，便于用户操作和拆装。

本发明一个进一步的目的是提高地面清洁器的使用便利性。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种地面清洁器。该地面清洁器包括：行走清扫模块，配置成由其内部驱动装置带动在被清扫区域内的地面上移动，以执行清洁；风机模块，可拆卸地设置于行走清扫模块的上方，以产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块的气流；图像拍摄模块，放置于风机模块的上方，以拍摄行走清扫模块的周边环境图像；控制装置，配置成获取图像，并根据图像通过驱动装置调整行走清扫模块移动状态，以使行走清扫模块改变移动方向和/或移动速度。

可选地，以上地面清洁器还包括遥控装置，该遥控装置配置成：接收用户输入的遥控指令并发送至控制装置，以供控制装置按照遥控指令控制行走清扫模块运行；遥控指令包括以下任意一项或多项：设置被清扫区域范围的指令，设置行走清扫模块移动路线的指令，以及开始或停止清扫的指令。

可选地，遥控装置还配置成：获取图像并向用户展示，以供用户根据图像修改遥控指令；控制装置还配置成：按照修改后的遥控指令控制行走清扫模块运行。

可选地，控制装置设置于行走清扫模块的内部，并与图像拍摄模块和遥控装置分别通过无线网络连接。

可选地，行走清扫模块、风机模块、以及图像拍摄模块分别内置有供电装置。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种地面清洁器的控制方法。该控制方法包括：驱使地面清洁器的行走清扫模块在被清扫区域内的地面上移动，并由设置于行走清扫模块上方的风机模块产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块的气流，以执行清洁；获取放置于风机模块上方的图像拍摄模块拍摄的行走清扫模块的周边环境图像；根据图像调整行走清扫模块移动状态，以使行走清扫模块改变移动方向和/或移动速度。

可选地，在驱使地面清洁器的行走清扫模块在被清扫区域内的地面上移动之前还包括：接收用户通过遥控装置输入的遥控指令；按照遥控指令控制行走清扫模块运行。

可选地，遥控指令包括以下任意一项或多项：设置被清扫区域范围的指令；设置行走清扫模块移动路线的指令；以及开始或停止清扫的指令。

可选地，在获取放置于风机模块上方的图像拍摄模块拍摄的行走清扫模块周围的图像之后还包括：向遥控装置发送图像，以在遥控装置上向用户展示；获取遥控装置返回的用户根据图像修改的遥控指令；按照修改后的遥控指令控制行走清扫模块运行。

可选地，在执行清洁之前还包括：读取预先保存的图像拍摄模块以及遥控装置的通信标识信息；按照通信标识信息与图像拍摄模块和遥控装置分别建立数据连接。

本发明的地面清洁器及其控制方法，利用行走清扫模块中内置的驱动装置在在被清扫区域内的地面上移动，以执行清洁，风机模块可拆卸的设置于行走清扫模块的上方，以产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块的气流，控制装置利用放置于风机模块的上方的图像拍摄模块拍摄的行走清扫模块的周边环境图像，调整地面清洁器的移动状态。地面清洁器根据其周围的实际情况进行移动，一方面可以躲避障碍物，另一方面也可以对灰尘集中的区域进行集中清扫，控制灵活可靠，提高了地面清洁器的清扫效果。

进一步地，本发明的地面清洁器还可以通过遥控装置，供用户下发遥控指令，满足了用户各种清扫要求。

更进一步地，本发明的地面清洁器的行走清扫模块、风机模块、图像拍摄模块均可以独立设置，具有单独的壳体，可根据需要方便地进行组装和拆分，配置灵活，可扩展性好。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的地面清洁器的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的地面清洁器中行走清扫模块的仰视图

图3是根据本发明一个实施例的地面清洁器中行走清扫模块的俯视图；

图4是根据本发明一个实施例的地面清洁器中风机模块的俯视图；

图5是根据本发明一个实施例的地面清洁器中风机模块的仰视图；

图6是根据本发明一个实施例的地面清洁器的风机模块中风机容纳腔的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的地面清扫器的充电接口的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制示意框图；

图9是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制方法的示意图；以及

图10是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制方法的一种可选流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的地面清洁器的示意图。该地面清洁器一般性地可以包括：行走清扫模块500、风机模块100图像、拍摄模块600、以及控制装置。其中，行走清扫模块500具有多个转向行走轮510，并在内部设置有驱动装置，行走清扫模块500可由内部驱动装置带动在被清扫区域内的地面上移动，以执行清洁；风机模块100可拆卸地设置于行走清扫模块500的上方，以产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块500的气流，灰尘进入行走清扫模块500的集尘袋中。图像拍摄模块600，放置于风机模块100的上方，以拍摄行走清扫模块500的周边环境图像。控制装置获取图像拍摄模块600拍摄得到的图像，并根据图像通过驱动装置调整行走清扫模块500移动状态，以使行走清扫模块500改变移动方向和/或移动速度，以完成躲避障碍物、对脏污程度高的区域进行优先清扫。

图2和图3分别是根据本发明一个实施例的地面清洁器中行走清扫模块500的仰视图和俯视图，在行走清扫模块500的底部设置有多个行走轮510，可在驱动装置的驱动下行进以及转向，在行走清扫模块500的内部布置有控制装置、集尘袋、驱动装置等部件(由于设置于内部，图中未示出)。行走清扫模块500的顶部包括由多个通过阵列排布组成的行走模块的镂空部520，以与风机模块100进行配合，优选使行走模块的镂空部520的通孔与风机模块100第一侧壁上的通孔一一对应。

为了保证风机模块100和行走清扫模块500能严密地配合，行走清扫模块500的顶部表面上设有与风机模块100接触表面配合的榫槽结构，以使风机模块100放置于行走清扫模块500上部时，可以保证两者组装为一体。例如行走清扫模块500的顶部表面上设置有围绕其镂空部520的环形榫槽530。在风机模块100与行走清扫模块500组装为一体时，环形榫槽530嵌入风机模块100第一侧壁设置的环形榫条内部，既可以保证风机模块100正好放置于行走清扫模块500的上方，又可以避免空气从风机模块100与行走清扫模块500的结合部进入，导致吸尘效果下降。在一些可选实施例中，环形榫槽530与环形榫条的位置可以互换，也就是环形榫条设置于风机模块100的第一侧壁上，榫槽设置于行走清扫模块500的顶部，其达到的效果相似。另外本实施例的地面清扫器中，风机模块100和行走清扫模块500也可以采用其他固定结构，例如采用定位孔与定位凸起的配合等，但密封效果不如榫槽结构。

图4和图5分别是根据本发明一个实施例地面清洁器中风机模块100的俯视图和仰视图，以及图6是根据本发明一个实施例的地面清洁器的风机模块100中风机容纳腔的示意图。

风机外壳110限定出风机容纳腔120，风机130设置于风机容纳腔120内部。其中风机外壳110至少具有相对设置的第一侧壁111和第二侧壁112，第一侧壁111和第二侧壁112上分别设有用于空气穿过的镂空部，风机130配置成从第一侧壁111处吸入空气并向第二侧壁112排出。在进行地面清扫的过程中，第一侧壁111和第二侧壁112可以优先设置为水平设置，其中且第二侧壁112设置于上方。风机130相应配置成从下方吸入空气并从上部部排出。第一侧壁111和第二侧壁112上的镂空部可以由多个通孔排列组成的阵列形成。风机模块100放置于行走清扫模块500的上方，风机130产生的气流将空气从而地面吸入行走清扫模块500内部的集尘袋中，空气穿过行走清扫模块500的顶部，经第一侧壁111的镂空部和风机容纳墙后，从而上部的第二侧壁处排出。

本实施例中的地面清扫器的风机模块100可以灵活选用各种需要的风机130，例如离心风机、轴流风机、以及贯流风机，优选可以采用轴流风机，结构简单,稳固可靠。在风机容纳腔120内部可根据风机130的规格尺寸，设置风机支撑结构，以将风机130固定于风机容纳腔120内。

为了满足地面清扫器的供电要求，风机模块100、行走清扫模块500、图像拍摄模块600内部均内置有供电元件。其中风机130可由同样设置于风机容纳腔120内的风机供电部(图中未示出)进行供电。该风机供电部可以使用电池、超级电容等电能储存元件，其电能容量需要满足风机130持续运行预定时间的要求，并可利用外部电源进行充电。

以上风机供电部可以灵活布置于风机容纳腔120内与风机130没有结构干涉的位置，例如布置于风机130的周围。在一种可选实施例中，风机外壳110可以为长方体结构，例如，纵向设置的周壁115以及分别垂直设置于周壁115的两端的第一侧壁111和第二侧壁112共同限定出风机容纳腔120。周壁115可以设置为夹层结构，也就是周壁115可以包括平行设置的外壁和内壁，外壁作为风机外壳110的外表面，内壁限定出风机容纳腔120，风机供电部设置于外壁和内部形成的夹层内。由于外壁和内壁为封闭结构，图6中未示出风机供电部。这种结构利用周壁115较为充裕的空间，满足了布置预定电能容量的风机供电部的布置空间要求。

为了满足风机供电部的充电要求，风机外壳110上还可以设置有：充电接口，与风机供电部连接，配置成连接外部电源接头以向风机供电部充电。该充电接口可以灵活选用各种电气接口，向风机供电部提供相适配的充电电压。在本实施例中，本实施例中的风机模块100优选采用一种新型的磁吸式充电接口140。图7是根据本发明一个实施例的地面清扫器的充电接口140的示意图，该充电接口140包括：至少一个导电连接件141以及磁吸固位件142。导电连接件141、磁吸固位件142可以嵌入设置于绝缘材料制成的基座中。其中导电连接件141的一端在风机外壳110(例如第二侧壁112)的外表面上形成导电触点区，另一端伸入风机容纳腔120内，以连接风机供电部。磁吸固位件142配置成使外部电源接头通过磁力吸引附连至磁吸固位件142上，以使得至少一个导电连接件141的导电触点区与外部电源接头的相应电连接部接触抵靠，形成电连接。在图7所示的示例中，在充电接口140的中央位置设置磁吸固位件142，该磁吸固位件142采用软磁材料的合金制成，可被外部电源接头的永磁部件吸引。而且磁吸固位件也可以集成导电连接件141的作用，作为一个电极。围绕该磁吸固位件142可以布置多个导电连接件141，具体的数量可以根据充电接口140的类型确定。例如，作为直流接口的正极和负极，围绕磁吸固位件142形成正极，与外部电源接头的电源端连接。磁吸固位件142作为负极，与外部电源接头的供地端连接。

另外，行走清扫模块500以及图像拍摄模块600也可以采用类似于上述的磁吸式充电接口，从而实现了通用性。

风机模块100的第二侧壁112的中央位置设置有支撑部117，该支撑部117用于与图像拍摄模块600连接，该支撑部的边缘具有凸缘，以将图像拍摄模块的基座放置于凸缘内。也就是图像拍摄模块600可以直接放置于支撑部上，无需额外的装配过程。

图像拍摄模块600，放置于风机模块100的上方，以拍摄行走清扫模块500的周边环境图像，优选具有广角拍摄功能的摄像头，由于广角拍摄的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的图像，符合本实施例的地面清洁器对图像的要求。

由于本实施例的地面清洁器的各部件为可灵活拆装的结构，以上行走清扫模块500、风机模块100、图像拍摄模块600还可以作为执行除地面清扫之外的功能。例如风机模块100还可以作为空气净化器的风机，行走清扫模块500可以搬运一些重量较轻的物体，图像拍摄模块600可以作为安防等***的摄像头。从而在需要地面清扫器时，用户可以方便地进行组装，提高了部件的通用性。

图8是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制示意框图，地面清洁器还包括：遥控装置710。该遥控装置710配置成接收用户输入的遥控指令并发送至控制装置720，以供控制装置720按照遥控指令控制行走清扫模块500的驱动装置730运行，使行走清扫模块500可以按遥控指令移动。遥控指令包括以下任意一项或多项：设置被清扫区域范围的指令，设置行走清扫模块500移动路线的指令，以及开始或停止清扫的指令。遥控装置710可以是用户使用的各类智能终端，例如智能手机、手持电脑、平板电脑等。该遥控装置710在执行地面清洁器的控制功能前，可以预先设置有针对本实施例的地面清洁器的控制界面，在该控制界面下提供了以上遥控指令的输入窗口或者调整工具。用户通过对该控制界面的操作，实现以上遥控指令的发送。

本实施例的地面清洁器中的遥控装置710还可以从图像拍摄模块600中获取其拍摄的图像，通过屏幕向用户展示，以供用户根据图像修改遥控指令；控制装置720还可以按照修改后的遥控指令控制行走清扫模块500运行。另外风机模块100产生的风力大小也可以有遥控装置710以及控制装置720进行相应调整。

以上遥控装置710、控制装置720、图像拍摄模块600以及风机的驱动模块均可以通过无线方式进行数据连接，例如采用Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等。

本发明还提供了一种地面清洁器的控制方法，图9是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制方法的示意图，该地面清洁的控制方法包括：

步骤S902，驱使地面清洁器的行走清扫模块500在被清扫区域内的地面上移动；

步骤S904，由设置于行走清扫模块500上方的风机模块100产生将地面上的灰尘吸入行走清扫模块500的气流，以执行清洁；

步骤S906，获取放置于风机模块100上方的图像拍摄模块600拍摄的行走清扫模块500的周边环境图像；

步骤S908，根据图像调整行走清扫模块500移动状态，以使行走清扫模块500改变移动方向和/或移动速度。

在步骤S902之前，还可以接收用户通过遥控装置输入的遥控指令；按照遥控指令控制行走清扫模块500运行。这些遥控指令可以包括以下任意一项或多项内容：设置被清扫区域范围的指令；设置行走清扫模块500移动路线的指令；以及开始或停止清扫的指令。

在使用本实施例的地面清洁器时，用户可以通过遥控装置发送启动清扫的命令，唤醒行走清扫模块500以及图像拍摄模块600，并可以通过获取图像拍摄模块600的图像限定需要清扫的目标区域，或者通过手动控制方式，将行走清扫模块500移动至指定区域。本实施例的地面清洁器的控制方法可以预置有多种清扫模式，例如针对重度脏污的模式，可以加大风力，同时减小行走速度。又例如还可以具有多种地面清洁器的移动轨迹供选择，例如采用左右移动清扫、前后移动清扫、或者类似于蜂舞轨迹的清扫轨迹。此外还可以包括用户手动控制的方式进行，由用户直接遥控行走清扫模块500的移动方向、移动速度以及风力大小。

在步骤S906之后还可以向遥控装置发送图像，以在遥控装置上向用户展示；获取遥控装置返回的用户根据图像修改的遥控指令；按照修改后的遥控指令控制行走清扫模块500运行。

以上控装置、控制装置、图像拍摄模块600以及风机驱动模块可采用无线通信方式进行数据连接，部件通信标识信息的绑定关系可以预先进行保存。该绑定关系可以由用户进行设置，或者通过扫描得到模块列表，通过用户选择得到绑定关系。在建立数据连接过的过程中，只与已经预先绑定的模块进行通信。可选地，在执行清洁之前还可以读取预先保存的图像拍摄模块600以及遥控装置的通信标识信息；按照通信标识信息与图像拍摄模块600和遥控装置分别建立数据连接。

部件通信标识的绑定关系可以预先存储于控制装置以及遥控装置中，根据这些绑定关系完成以上清扫任务的数据传输。

以下使用本实施例的地面清洁器进行清扫一个具体实例来对本地面清洁器的控制方法进一步进行说明，图10是根据本发明一个实施例的地面清洁器的控制方法的一种可选流程图，地面清洁器的控制装置720可以执行以下步骤：

步骤S1001，获取用户发出的开始清扫指令，该指令可以由遥控装置发送，在用户对遥控装置输入开始清扫的命令后，遥控装置向预先绑定的行走清扫模块发出该开始清扫指令，以供对应的行走清扫模块的控制装置获取；

步骤S1002，唤醒行走清扫模块以及图像拍摄模块，行走清扫模块和图像拍摄模块开始初始化；

步骤S1003，获取遥控指令中的初始参数，该初始参数可以包括：需要清扫的区域、行走速度、行走路线等；

步骤S1004，按照初始参数使行走清扫模块开始移动、风机模块生成吸尘气流、图像拍摄模块开始拍摄清扫模块周围的环境；

步骤S1005，识别用户需要手动控制或者设定为自动清扫，若用户为手动控制，则执行步骤S1006，若用户需要自动清扫，则执行步骤S1008；

步骤S1006，按照用户输入的指令驱动行走清扫部，用户可以利用遥控装置直接控制前进后退或者转向，同时图像拍摄模块实时将其拍摄的图像传送至遥控装置，以便用户观看；

步骤S1007，在获取到清扫完成的遥控指令后，执行步骤S1011，完成清扫，若未收到清扫完成指令，重复执行步骤S1006；

步骤S1008，识别自动清扫的模式，在控制装置中可以预置有多种自动清扫模式分别规定了行走的路线轨迹(前后移动、左右移动、蜂舞式移动等)、风机的风力、移动的速度；

步骤S1009，按照识别出的清扫模式中规定的指令驱动行走清扫部移动，在自动清扫的过程中，可以实时识别图像拍摄模块拍摄的图像，以避免障碍物并及时调整移动方向；

步骤S1010，判断是否完成自动清扫的目标，若否，重复执行步骤S1009，若是执行步骤S1011关闭行走清扫模块、风机生成气流、以及图像拍摄模块，完成整个清扫过程。

使用本发明提供的地面清扫器和地面清扫器的控制方法，一方面可以灵活组装各部件，结构简单，组装方便；另一方面，控制灵活方便，便于用户的使用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种地面清洁器，包括：

行走清扫模块，配置成由其内部驱动装置带动在被清扫区域内的地面上移动，以执行清洁；

风机模块，可拆卸地设置于所述行走清扫模块的上方，以产生将所述地面上的灰尘吸入所述行走清扫模块的气流；

图像拍摄模块，放置于所述风机模块的上方，以拍摄所述行走清扫模块的周边环境图像；

控制装置，配置成获取所述图像，并根据所述图像通过所述驱动装置调整所述行走清扫模块移动状态，以使所述行走清扫模块改变移动方向和/或移动速度。

2.根据权利要求1所述的地面清洁器，还包括遥控装置，所述遥控装置配置成：

接收用户输入的遥控指令并发送至所述控制装置，以供所述控制装置按照所述遥控指令控制所述行走清扫模块运行；

所述遥控指令包括以下任意一项或多项：设置所述被清扫区域范围的指令，设置所述行走清扫模块移动路线的指令，以及开始或停止清扫的指令。

3.根据权利要求2所述的地面清洁器，其中

所述遥控装置还配置成：获取所述图像并向用户展示，以供用户根据所述图像修改所述遥控指令；

所述控制装置还配置成：按照修改后的遥控指令控制所述行走清扫模块运行。

4.根据权利要求2或3所述的地面清洁器，其中

所述控制装置设置于行走清扫模块的内部，并与所述图像拍摄模块和所述遥控装置分别通过无线网络连接。

5.根据权利要求1所述的地面清洁器，其中

所述行走清扫模块、所述风机模块、以及所述图像拍摄模块分别内置有供电装置。

6.一种地面清洁器的控制方法，包括：

驱使所述地面清洁器的行走清扫模块在被清扫区域内的地面上移动，并由设置于所述行走清扫模块上方的风机模块产生将所述地面上的灰尘吸入所述行走清扫模块的气流，以执行清洁；

获取放置于所述风机模块上方的图像拍摄模块拍摄的所述行走清扫模块的周边环境图像；

根据所述图像调整所述行走清扫模块移动状态，以使所述行走清扫模块改变移动方向和/或移动速度。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在驱使所述地面清洁器的行走清扫模块在被清扫区域内的地面上移动之前还包括：

接收用户通过遥控装置输入的遥控指令；

按照所述遥控指令控制所述行走清扫模块运行。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述遥控指令包括以下任意一项或多项：

设置所述被清扫区域范围的指令；

设置所述行走清扫模块移动路线的指令；以及

开始或停止清扫的指令。

9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其中，在获取放置于所述风机模块上方的图像拍摄模块拍摄的所述行走清扫模块周围的图像之后还包括：

向所述遥控装置发送所述图像，以在所述遥控装置上向用户展示；

获取所述遥控装置返回的用户根据所述图像修改的遥控指令；

按照修改后的遥控指令控制所述行走清扫模块运行。

10.根据权利要求7或8所述的控制方法，其中，在执行清洁之前还包括：

读取预先保存的所述图像拍摄模块以及所述遥控装置的通信标识信息；

按照所述通信标识信息与所述图像拍摄模块和所述遥控装置分别建立数据连接。