CN102949144B - 自主式吸尘器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自主式吸尘器及其控制方法，所述自主式吸尘器具有增强的结构，该结构能够根据清洁空间的地面的材质或状况执行有效的清洁任务。所述自主式吸尘器包括主体、用于驱动主体的驱动轮、具有所述驱动轮的驱动轮总成以及控制单元。所述控制单元通过传感器感测传感器目标来检测驱动轮相对于参考位置的位移，根据驱动轮的位移确定地面的材质或状况，并根据确定的地面的材质或状况控制自主式吸尘器的行进。

Description

自主式吸尘器及其控制方法
技术领域
实施例涉及一种能够根据地面的材质或状况执行清洁的自主式吸尘器及其控制方法。
背景技术
通常，自主式吸尘器是这样一种清洁设备，其在待清洁区域中独立地行进的同时，通过吸入诸如灰尘的外物来自动地清洁待清洁区域，而无需用户控制。这样的自主式吸尘器通过各种传感器等检测与清洁区域内的障碍物(诸如，家具、办公设备或墙壁)的距离，并在行进的同时对所述区域进行清洁，这样可通过利用检测到的信息来避免与障碍物发生碰撞。
利用自主式吸尘器对所述区域进行清洁指的是自主式吸尘器在根据预先设定的行进模式行进的同时重复地执行清洁任务的过程。
自主式吸尘器在行进的同时所要清洁的区域的表面的材质或状况等可能会不一致，为了有效地对清洁区域进行清洁，可根据地面的材质或状况改变行进方式或清洁强度。例如，就诸如地毯的软地面而言，由于行进阻力大，并且与诸如木地板的硬地面相比，在软地面中包含有更多的灰尘，因此，必须增加自主式吸尘器的吸入力和行进速度，就瓷砖而言，由于凹槽以规则的间隔形成，因此，当自主式吸尘器经过所述凹槽时，集中于所述凹槽中的灰尘必须被完全清除。在自主式吸尘器经过具有彼此不同的材质或状况的地面之间的交叉处的情况下，必须对自主式吸尘器的进入角度和行进速度进行不同的控制，以使自主式吸尘器平稳地行进，并避免自主式吸尘器同时在具有彼此不同的材质或状况的地面上行进。
此外，障碍物(诸如，凸起区域、具有斜面的物体、家具等)可能会存在于自主式吸尘器在运行的同时所要清洁的区域上。这样的障碍物可能会导致自主式吸尘器的驱动轮被抬高(以下称为“抬高”)，或者由于自主式吸尘器的主体被卡在狭窄的空间中而导致自主式吸尘器无法行进(以下称为“卡住”)。
传统的自主式吸尘器没有配备能够感测这样的抬高状况或卡住状况或者由于抬高状况或卡住状况已经发生而使自主式吸尘器无法行进的状况的传感器。相反，传统的自主式吸尘器最多配备有仅能够通过感测自主式吸尘器无法行进而在使自主式吸尘器停止运行方面执行非常有限的功能的传感器，因而在抬高现象或卡住现象发生之前避开障碍物的同时行进或者在通过有效地越过障碍物行进方面存在问题。
发明内容
因此，一方面在于提供一种自主式吸尘器及其控制方法，所述自主式吸尘器被构造成具有增强的结构，该结构能够根据清洁空间的地面的材质或状况执行有效的清洁任务。
另一方面在于提供一种自主式吸尘器及其控制方法，所述自主式吸尘器被构造成具有增强的结构，该结构能够在自主式吸尘器的行进不被存在于清洁空间中的障碍物中断的情况下执行清洁任务。
本发明的其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将通过描述而显而易见，或者可通过实施本发明而了解。
根据一方面，提供一种控制自主式吸尘器的方法，所述自主式吸尘器可包括主体、用于驱动主体的驱动轮以及具有驱动轮的驱动轮总成，所述方法可通过传感器感测传感器目标来检测驱动轮相对于参考位置的位移，可根据驱动轮的位移确定地面的材质或状况，并可根据确定的地面的材质或状况控制自主式吸尘器的行进。
所述传感器能够感测该传感器与所述传感器目标之间的间隙距离。
当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离保持在恒定值时，可确定自主式吸尘器正在硬地面区域上行进。
当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离总体上变化同时周期恒定时，可确定自主式吸尘器正在瓷砖区域上行进。
当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离在恒定的范围内持续波动时，可确定自主式吸尘器正在地毯区域上行进。
当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离总体上增加或者总体上减小时，可确定自主式吸尘器正在硬地面区域与地毯区域的交叉区域或者正在凸起区域上行进。
可根据确定的地面的材质或状况调节驱动轮的扭矩或旋转频率。
可确定所述位移是否在预定的参考范围内，当确定所述位移在所述参考范围之外时，可改变自主式吸尘器的行进路线，以使所述位移进入所述参考范围内。
所述传感器目标可以是驱动轮。
根据另一方面，提供一种自主式吸尘器，所述自主式吸尘器可包括主体、用于驱动主体的驱动轮以及具有驱动轮的驱动轮总成，所述自主式吸尘器可包括：传感器目标，设置在驱动轮总成上；传感器，被构造成通过感测所述传感器目标来感测驱动轮相对于参考位置的位移；控制单元，被构造成根据驱动轮的位移确定地面的材质或状况，并根据确定的地面的材质或状况控制自主式吸尘器的行进。
当驱动轮的位移保持在恒定值时，所述控制单元能够确定自主式吸尘器正在硬地面区域上行进。
当驱动轮的位移总体上变化同时周期恒定时，所述控制单元能够确定自主式吸尘器正在瓷砖区域上行进。
当驱动轮的位移在恒定的范围内持续波动时，所述控制单元能够确定自主式吸尘器正在地毯区域上行进。
当驱动轮的位移总体上增加或者总体上减小时，所述控制单元能够确定自主式吸尘器正在硬地面区域与地毯区域的交叉区域或者正在凸起区域上行进。
在确定驱动轮的位移是否在预定的参考范围内时确定驱动轮的位移在所述参考范围之外的情况下，所述控制单元能够改变自主式吸尘器的行进路线，以使所述位移进入所述参考范围内。
当驱动轮的位移在具有正(+)值的同时持续增加时，所述控制单元可确定自主式吸尘器正在翻越需要翻越的障碍物，当驱动轮的位移持续增加并达到设定的最大阈值时，所述控制单元能够控制自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进。
当驱动轮的位移在具有负()值的同时持续减小时，所述控制单元可确定自主式吸尘器正在经过卡住障碍物，当驱动轮的位移持续减小并达到设定的最小阈值时，所述控制单元能够控制自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进。
所述控制单元可根据由传感器检测的驱动轮的位移图案提供关于自主式吸尘器所行进的区域的地图，并且硬地面区域、瓷砖区域、地毯区域、交叉区域、凸起区域、需要翻越的障碍物、卡住障碍物等可在所述地图上被标记。
所述控制单元能够通过利用所述地图来控制自主式吸尘器沿着与交叉区域或凸起区域的纵向方向垂直的方向行进。
所述控制单元能够通过利用所述地图来控制自主式吸尘器不同时在具有彼此不同的材质的区域上行进。
所述控制单元能够通过利用所述地图来控制自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物或者卡住障碍物的同时行进。
所述传感器能够检测该传感器和所述传感器目标之间的间隙距离。
所述传感器目标可以是驱动轮。
根据另一方面，提供一种自主式吸尘器，所述自主式吸尘器包括主体、用于驱动主体的驱动轮以及具有驱动轮的驱动轮总成，所述自主式吸尘器可包括：传感器目标，设置在驱动轮总成上；传感器，被构造成通过感测所述传感器目标来感测驱动轮相对于参考位置的位移；控制单元，被构造成根据驱动轮的位移图案确定地面的材质或状况，并提供地图，所述地图对确定的地面的材质或状况进行标记。
当自主式吸尘器对提供有地图的区域进行清洁时，所述控制单元能够根据可在地图上进行标记的地面的材质或状况对自主式吸尘器的行进进行不同的控制。
所述控制单元可根据驱动轮的位移图案确定障碍物的类型，并能够制备地图，所述地图对确定的障碍物的类型和位置进行标记。
当自主式吸尘器对提供有地图的区域进行清洁时，所述控制单元能够控制自主式吸尘器在避开在地图上标记的障碍物的同时行进。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清楚和更加容易理解，在附图中：
图1是示出根据本公开的第一实施例的自主式吸尘器的结构的视图。
图2是从图1中提取的根据本公开的一个实施例的驱动轮总成的透视图。
图3是图2中示出的驱动轮总成的分解透视图。
图4是示出从图2中示出的驱动轮总成中提取的传感器和传感器目标的视图。
图5A至图5C是示出传感器和传感器目标之间的间隙距离(gapdistance)根据驱动轮的位移而变化的视图。
图6是示出传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
图7是传感器和驱动电机的联锁框图。
图8A至图8C是示出根据本公开的第二实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图。
图9是示出根据本公开的第二实施例的传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
图10A至图10C是示出根据第三实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图。
图11是示出根据本公开的第三实施例的传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
图12A至图12C是示出根据第四实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图。
图13是示出根据本公开的第四实施例的传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
图14A至图14C是示出根据第五实施例的驱动轮总成的视图，还示出了驱动轮的枢转角度根据驱动轮的位移而变化的视图。
图15是示出根据第六实施例的驱动轮总成的透视图。
图16是根据第六实施例的驱动轮总成的分解透视图。
图17是示出从图15中示出的驱动轮总成中提取的传感器和传感器目标的视图。
图18A至图18C是示出传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图。
图19是示出传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
图20是示出在自主式吸尘器在硬地面上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图21是示出在自主式吸尘器在地毯上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图22A至图22C是示出根据一个实施例的自主式吸尘器在瓷砖地面上行进的视图。
图23是示出在图22A至图22C中示出的自主式吸尘器在瓷砖地面上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图24A至图24D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器在凸起区域上行进的视图。
图25是示出在图24A至图24D中示出的自主式吸尘器在凸起区域上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图26A至图26C是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器行进经过具有彼此不同的材质的地面的交叉区域的视图。
图27是示出在图26A至图26C中示出的自主式吸尘器行进经过交叉区域的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图28A至图28D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进的视图。
图29是示出在图28A至图28D中示出的自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图30A至图30D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进的视图。
图31是示出在图30A至图30D中示出的自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
图32是示出存在硬地面、地毯地面、瓷砖地面、凸起区域、交叉地面和障碍物的整个清洁区域的视图。
图33是示出根据本公开的一个实施例的由通过自主式吸尘器执行的清洁任务的结果所提供的地图的视图。
图34是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器估计交叉线并朝着估计的交叉线的垂直方向行进的方法的视图。
图35是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器的控制方法的流程图。
具体实施方式
现在，将详细说明实施例，其示例在附图中示出，附图中，相同的标号始终指示相同的元件。
图1是示出根据本公开的第一实施例的自主式吸尘器的结构的视图。
参照图1，自主式吸尘器1可包括：主体10；盖20，可被构造成覆盖主体10的上部；刷单元30，可被构造成清扫或分散存在于清洁区域中的灰尘；功率单元40，可被构造成供应用于驱动主体10的驱动功率；驱动轮总成100A和100B，可被构造成驱动主体10。
形成自主式吸尘器1的外观的主体10可被构造成支撑可被安装在主体10内的各种组件。
盖20可包括窗口25，窗口25可被构造成传播由相机单元(未示出)产生的光，所述相机单元可被构造成朝着主体10的行进方向拍摄图像。
刷单元30可包括：主刷35，可被安装在形成于主体10的下部的入口(未示出)处；主刷电机(未示出)，可被构造成使主刷35旋转；灰尘容器38，可聚集由主刷35收集的外物(诸如，灰尘等)。
通过清扫或分散主体10的下部的底表面上的灰尘，主刷35可提高吸入效率。这样的主刷35可被形成为鼓形，并可包括滚轴和刷。尽管未示出，但是为了提高清洁效率，刷单元30还可包括侧刷(未示出)，所述侧刷可被布置在主刷35的每一侧，并可被构造成清扫主刷无法清扫的区域中的灰尘。
参照图2，功率单元40可包括：驱动电机130，可被构造成使驱动轮120旋转；主刷电机(未示出)，可被构造成使主刷35旋转；电池42，可被构造成与每个驱动单元电连接，同时供应驱动功率以驱动主体10。
电池42可被布置为可再充电二次电池，当清洁任务完成并且主体10被结合到对接站(未示出)时，可通过从对接站(未示出)供应电力而给电池42再充电。
驱动轮总成100A和100B可分别布置在主体10的中央部分的两侧，并可在主体10执行清洁任务时运动(诸如，前进、后退、旋转等)。
以下，将使用驱动轮总成100A作为示例进行解释，以主体10的前进方向为基准，驱动轮总成100A可位于主体10的右侧，除非另有提及，否则以下将要解释的描述将同样适用于驱动轮总成100B，以主体10的前进方向为基准，驱动轮总成100B可位于主体10的左侧。
图2是从图1中提取的根据本公开的一个实施例的驱动轮总成的透视图，图3是图2中示出的驱动轮总成的分解透视图，而图4是示出从图2中示出的驱动轮总成中提取的传感器和传感器目标的视图。
如图2至图4所示，驱动轮总成100A可包括：外壳110；驱动轮120，被构造成驱动主体10；驱动电机130，被构造成通过被结合到外壳110的一侧而使驱动轮120旋转；齿轮总成140，布置在驱动轮120和驱动电机130之间，并被构造成将驱动电机130的驱动功率传递到驱动轮120；检测单元150，被构造成检测驱动轮120的位移。
外壳110可包括：容纳单元112，可被构造成容纳驱动轮120和齿轮总成140；第一结合孔114，可被结合到驱动电机130；第一结合突起116，可被结合到齿轮总成140；第一支撑突起118，可被结合到弹性构件170。
容纳单元112可被构造成具有敞开的下部，以根据清洁区域的地面的类型和状况而使结合到外壳110的齿轮总成140和结合到齿轮总成140的驱动轮120朝着上行方向以及朝着下行方向运动。外壳110可包括第一外壳部分110A和第二外壳部分110B。
第一结合孔114可形成在外壳110的第二外壳部分110B上，并可被构造成允许驱动电机130的轴132在外壳110的内部结合到齿轮总成140。
第一结合突起116可从驱动电机130可被结合于其上的外壳110的第一外壳部分110A的内表面突出到外壳110的内侧。为了使齿轮总成140以第一结合突起116为中心枢转，容纳孔116A可被布置在第一结合突起116的中央，以可枢转地容纳齿轮总成140的第二结合突起146。此外，第一结合突起116的旋转轴可被布置为与第一结合孔114以及驱动电机130的穿过第一结合孔114的轴132相同。
第一支撑突起118可从驱动电机130可被结合于其上的外壳110的第二外壳部分110B的内表面朝着外壳110的内侧突出，并可被结合到弹性构件170的第一端。
驱动轮120可包括：轮单元122，可被构造成与清洁区域的地面直接接触，以便能够驱动主体10；驱动轴124，可被构造成结合到齿轮总成140同时被固定到轮单元122，以驱动轮单元122并使轮单元122旋转。
驱动电机130可被结合到外壳110的形成有第一结合孔114的第二外壳部分110B的外侧，驱动电机130的轴132可在穿过第一结合孔114之后在外壳110的内部被结合到齿轮总成140。驱动电机130的驱动功率可通过轴132被传递到连接到轴132的驱动功率传递齿轮144和驱动轴124，以使驱动轮120旋转。
齿轮总成140可包括：齿轮壳142；驱动功率传递齿轮144，可在齿轮壳142的内部彼此联锁，并可被可旋转地布置；第二结合突起146，可被构造成将齿轮总成140结合到外壳110；第二支撑突起148，可被结合到弹性构件170的第二端。齿轮壳142可包括第一齿轮壳部分142A和第二齿轮壳部分142B。
齿轮壳142可被构造成可旋转地支撑齿轮壳142内部的驱动功率传递齿轮144。
驱动功率传递齿轮144可在彼此联锁的同时被可旋转地支撑在齿轮壳142上，并可被构造成通过将驱动电机130的轴132连接到驱动轴124而将驱动电机130的驱动功率传递到驱动轴124。轴132可通过穿过可形成在齿轮壳142的第二齿轮壳部分142B上的第二结合孔141被连接到驱动功率传递齿轮144中的一个，驱动轴124可通过穿过齿轮壳142的第一齿轮壳部分142A的第三结合孔147被连接到没有被结合到轴132的其余驱动功率传递齿轮144中的一个。
第二结合突起146可从齿轮壳142的第一齿轮壳部分142A朝着第一结合突起116的方向突出，并可被可旋转地结合于可形成在第一结合突起116中的容纳孔116A中。
第二支撑突起148可从齿轮壳142的上部朝着第一支撑突起118的方向突出，并可被结合到可被构造成弹性地支撑齿轮总成140的弹性构件170的第二端。
齿轮总成140可通过第二结合突起146被可枢转地结合到外壳110，并可通过第二支撑突起148和弹性构件170被弹性地支撑在外壳110上。
可被构造成检测驱动轮120的位移的检测单元150可包括：传感器目标152，可被布置在齿轮总成140上；引导狭槽154，可被构造成容纳传感器目标152；传感器156，可安装在引导狭槽154处，并可被构造成检测传感器目标152。
传感器目标152可从齿轮壳142的第二齿轮壳部分142B朝着外壳110的第二外壳部分110B突出，并可被可运动地容纳在引导狭槽154中。
引导狭槽154可被布置在外壳110的第二外壳部分110B上，并可被构造成容纳传感器目标152，并且引导狭槽154可形成引导路线，该引导路线可被构造成引导传感器目标152的运动。
传感器156可被安装在引导狭槽154的下部，传感器156可包括：光发射单元156A，可被构造成产生光并向传感器目标152发射光；光接收单元156B，可被构造成接收由传感器目标152反射的光。
传感器156可通过所接收的光根据传感器156与沿引导狭槽154运动的传感器目标152的间隙距离的图案变化来检测传感器156与传感器目标152的间隙距离，并可通过将该间隙距离转换成标准化参数(诸如，电压)来检测驱动轮120的位移。
图5A至图5C是示出传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图，图6是示出传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图，而图7是传感器和驱动电机的联锁框图。
首先，当自主式吸尘器1的主体10通过在诸如木地板的硬地面(以下称为H/F)上行进而执行清洁时，驱动轮120的旋转中心所在的位置可被定义为参考位置K，此时，传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d可被定义为参考间隙距离dn。此外，当驱动轮120的中心位置位于比K低的位置时，驱动轮120可被定义为具有正(+)位移；当驱动轮120的中心位置位于比K高的位置时，驱动轮120可被定义为具有负(-)位移。
如图5A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d可以是参考间隙距离dn，驱动轮120根据dn的位移可以是0。
如图5B中所示，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132和第二结合突起146为中心沿顺时针方向枢转，第二结合突起146的旋转轴可被布置为与驱动电机130的轴132相同，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标152也可沿顺时针方向枢转。即，传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d可变得小于参考间隙距离dn。
如图5C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132和第二结合突起146为中心沿逆时针方向枢转，第二结合突起146的旋转轴可被布置为与驱动电机130的轴132相同，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标152也可沿逆时针方向枢转。即，传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d可变得大于参考间隙距离dn。
图6是示出可被构造成通过将由传感器156检测到的传感器156与传感器目标152的间隙距离d转换成诸如电压的标准化参数来检测驱动轮120的位移的参考的曲线图。曲线图的横轴表示传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d，曲线图的纵轴表示与传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d对应的电压。
如图6中所示，在传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d与参考间隙距离dn相同的情况下，传感器156可将该间隙距离转换成与参考间隙距离dn对应的参考电压Vn，并且传感器156可检测到驱动轮120的位移为0。
在传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d变得小于参考间隙距离dn的情况下(图5B)，传感器156可将该间隙距离转换成可比与参考间隙距离dn对应的参考电压Vn高的电压，并且传感器156可检测到驱动轮120的位移被认为具有正(+)值。
在传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d变得大于参考间隙距离dn的情况下(图5C)，传感器156可将该间隙距离转换成可比与参考间隙距离dn对应的参考电压Vn低的电压，并且传感器156可检测到驱动轮120的位移被认为具有负(-)值。
即，在传感器156的使用范围内，传感器156和传感器目标152之间的间隙距离d可与电压成倒数关系，并且电压可被认为与驱动轮120的位移成比例关系。
这样，如图7中所示，由传感器156检测的驱动轮120的位移可被发送到控制单元50，并且控制单元50可将驱动轮120的位移与规定的参考范围进行比较。
如果确定驱动轮120的位移在规定的参考范围内，则控制单元50可控制驱动电机130保持主体10的行进路线；如果确定驱动轮120的位移在规定的参考范围之外，则控制单元50可控制驱动电机130改变主体10的行进路线。
例如，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1时以及当驱动轮120被过度抬高并且与驱动轮120的位移对应的电压超过规定的参考范围内的最大阈值V100时，或者当主体10遇到并行进经过卡住障碍物B2时以及当主体10卡在卡住障碍物处并且与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器156检测)没有达到规定的参考范围内的最小阈值V110时，控制单元50可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
通过在驱动轮120实际上被抬高并因此使得主体10不再能够行进(以下称为“抬高”)的状态下或者在主体10被卡住并因此使得主体10不再能够行进(以下称为“卡住”)的状态下考虑由传感器156检测的电压，由此可规定参考范围内的最大阈值V100和最小阈值V110。即，最大阈值V100可被设定为比由传感器156在主体10被抬高的状态下检测到的电压Vh适当低的值，最小阈值V110可被设定为比由传感器156在主体10被卡住的状态下检测到的电压Vl适当高的值。
同时，被构造成检测驱动轮120的位移的检测单元和检测方法可通过与前面所解释的根据本公开的一个实施例的驱动轮总成100A和100B的检测单元150和检测方法不同的各种装置和方法来实现。
以下，对检测单元的各种变型实施例250、350、450、550和650进行解释。为了方便起见，对关于与前面所解释的根据本公开的一个实施例的驱动轮总成100A和100B的组成重叠的组成的解释将被省略，检测单元的各种变型实施例250、350、450、550和650彼此独立，并关于根据本公开的一个实施例的驱动轮总成100A和100B的检测单元150彼此独立。
图8A至图8C是示出根据本公开的第二实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图，图9是示出根据本公开的第二实施例的传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
如图8A至图8C所示，检测单元250可被布置在根据本公开的第二实施例的驱动轮总成200上，并可被构造成检测驱动轮120的位移，检测单元250可包括：传感器目标252，布置在齿轮总成140上；引导狭槽254，容纳传感器目标252；传感器256，安装在引导狭槽254处，并被构造成检测传感器目标252。
传感器目标252可在传感器256的下方被可运动地容纳于引导狭槽254。
引导狭槽254可布置在外壳210的一侧表面上，并可容纳传感器目标252，引导狭槽254可形成引导传感器目标252的运动的引导路线。
传感器256可安装在引导狭槽254的上部，可被构造成通过所接收的光根据传感器256与沿引导狭槽254运动的传感器目标252的间隙距离的图案变化来检测传感器256与传感器目标252的间隙距离，并可通过将感测到的传感器256与传感器目标252的间隙距离转换成标准化参数(诸如，电压)来检测驱动轮120的位移。
如图8A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2可以是参考间隙距离d2n，驱动轮120根据d2n的位移可以是0。
如图8B中所示，如果主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)，则齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿顺时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标252也可沿顺时针方向枢转。即，传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2可变得大于参考间隙距离d2n。
如图8C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿逆时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标252也可沿逆时针方向枢转。即，传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2可变得小于参考间隙距离d2n。
图9是示出可被构造成通过将可由传感器256检测到的传感器256与传感器目标252的间隙距离d2转换成诸如电压的标准化参数来检测驱动轮120的位移的参考的曲线图。曲线图的横轴表示传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2，曲线图的纵轴表示与传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2对应的电压。
如图9中所示，当传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2与参考间隙距离d2n相同时，传感器256可将该间隙距离转换成可与参考间隙距离d2n对应的参考电压V2n，并且传感器256可检测到驱动轮120的位移为0。
当传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2变得大于参考间隙距离d2n时，传感器256可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d2n对应的参考电压V2n低的电压，并且传感器256可检测到驱动轮120的位移被认为具有正(+)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器256检测)没有达到规定的参考范围内的最小阈值V210，则控制单元50可确定主体10处于被抬高的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
当传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2变得小于参考间隙距离d2n时，传感器256可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d2n对应的参考电压V2n高的电压，并且传感器256可检测到驱动轮120的位移被认为具有负(-)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器256检测)超过规定的参考范围内的最大阈值V200，则控制单元50可确定主体10处于被卡住的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
即，在传感器256的使用范围内，传感器256和传感器目标252之间的间隙距离d2可与电压成倒数关系，并且电压可被认为与驱动轮120的位移成比例关系。
图10A至图10C是示出根据第三实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图，图11是示出根据本公开的第三实施例的传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
如图10A至图10C所示，检测单元350可被布置在根据本公开的第三实施例的驱动轮总成300上，并可被构造成检测驱动轮120的位移，检测单元350可包括：传感器目标352，布置在齿轮总成140上；引导狭槽354，容纳传感器目标352；传感器356，安装在引导狭槽354处，并被构造成检测传感器目标352。
传感器目标352可被布置为可从齿轮总成140的上部朝着大致向上的方向延伸的杆的形式。
引导狭槽354可布置在外壳310的一侧表面上，并可容纳传感器目标352，引导狭槽354可形成可引导传感器目标352的运动的引导路线。
传感器356可安装在引导狭槽354的侧部，可被构造成通过所接收的光根据传感器356与可沿引导狭槽354运动的传感器目标352的间隙距离的图案变化来检测传感器356与传感器目标352的间隙距离，并可通过将感测到的传感器356与传感器目标352的间隙距离转换成标准化参数(诸如，电压)来检测驱动轮120的位移。
如图10A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3可以是参考间隙距离d3n，驱动轮120根据d3n的位移可以是0。
如图10B中所示，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132或者旋转轴被布置为与轴132相同的第二结合突起146为旋转中心沿顺时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标352也可沿顺时针方向枢转。即，传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3可变得小于参考间隙距离d3n。
如图10C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿逆时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标352也可沿逆时针方向枢转。即，传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3可变得大于参考间隙距离d3n。
图11是示出可被构造成通过将由传感器356检测到的传感器356与传感器目标352的间隙距离转换成诸如电压的标准化参数来检测驱动轮120的位移的参考的曲线图。曲线图的横轴表示传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3，曲线图的纵轴表示与传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3对应的电压。
如图11中所示，当传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3与参考间隙距离d3n相同时，传感器356可将该间隙距离转换成可与参考间隙距离d3n对应的参考电压V3n，并且传感器356可检测到驱动轮120的位移为0。
当传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3变得小于参考间隙距离d3n时，传感器356可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d3n对应的参考电压V3n高的电压，并且传感器356可检测到驱动轮120的位移被认为具有正(+)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器356检测)超过规定的参考范围内的最大阈值V300，则控制单元50可确定主体10处于被抬高的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
当传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3变得大于参考间隙距离d3n时，传感器356可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d3n对应的参考电压V3n低的电压，并且传感器356可检测到驱动轮120的位移被认为具有负(-)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器356检测)没有达到规定的参考范围内的最小阈值V310，则控制单元50可确定主体10处于被卡住的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
即，在传感器356的使用范围内，传感器356和传感器目标352之间的间隙距离d3可与电压成倒数关系，并且电压可被认为与驱动轮120的位移成比例关系。
图12A至图12C是示出根据第四实施例的驱动轮总成的视图，还示出了传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图，图13是示出在根据本公开的第四实施例的驱动轮总成中传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
如图12A至图12C所示，检测单元450可被布置在根据本公开的第四实施例的驱动轮总成400上，并可被构造成检测驱动轮120的位移，检测单元450可包括传感器456。
传感器456可安装在外壳410的外侧或内侧，传感器456可位于驱动轮120的上方，可被构造成通过所接收的光根据传感器456与随齿轮总成140一起运动的驱动轮120的间隙距离的图案变化来检测传感器456与驱动轮120的间隙距离，并可通过将感测到的传感器456与驱动轮120的间隙距离转换成标准化参数(诸如，电压)来检测驱动轮120的位移。
如图12A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4可以是参考间隙距离d4n，驱动轮120根据d4n的位移可以是0。
如图12B中所示，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿顺时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的驱动轮120也可沿顺时针方向枢转。即，传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4可变得大于参考间隙距离d4n。
如图12C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿逆时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的驱动轮120也可沿逆时针方向枢转。即，传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4可变得小于参考间隙距离d4n。
图13是示出可被构造成通过将可由传感器456检测到的传感器456与驱动轮120的间隙距离d4转换成诸如电压的标准化参数来检测驱动轮120的位移的参考的曲线图。曲线图的横轴表示传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4，曲线图的纵轴表示与传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4对应的电压。
如图13中所示，在传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4与参考间隙距离d4n相同的情况下，传感器456可将该间隙距离转换成可与参考间隙距离d4n对应的参考电压V4n，并且传感器456可检测到驱动轮120的位移为0。
在传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4变得大于参考间隙距离d4n的情况下，传感器456可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d4n对应的参考电压V4n低的电压，并且传感器456可检测到驱动轮120的位移被认为具有正(+)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(可由传感器456检测)没有达到规定的参考范围内的最小阈值V410，则控制单元50可确定主体10处于被抬高的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
在传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4变得小于参考间隙距离d4n的情况下，传感器456可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d4n对应的参考电压V4n高的电压，并且传感器456可检测到驱动轮120的位移被认为具有负(-)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(由传感器456检测)超过规定的参考范围内的最大阈值V400，则控制单元50可确定主体10处于被卡住的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
即，在传感器456的使用范围内，传感器456和驱动轮120之间的间隙距离d4可与电压成倒数关系，并且电压可被认为与驱动轮120的位移成比例关系。
图14A至图14C是示出根据第五实施例的驱动轮总成的视图，还示出了驱动轮的枢转角度根据驱动轮的位移而变化的视图。
如图14A至图14C所示，检测单元550可布置在根据本公开的第五实施例的驱动轮总成500上，并可被构造成检测驱动轮120的位移，检测单元550可包括可被构造成直接检测齿轮总成140或驱动轮120的枢转的传感器556。
传感器556可被安装在齿轮总成140的旋转中心，并可检测齿轮总成140或者可随齿轮总成140一起枢转的驱动轮120的枢转角度。
如图14A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，由传感器556检测到的齿轮总成140或驱动轮120的枢转角度可以是0，因此，驱动轮120的位移也可以是0。
如图14B中所示，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿顺时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的驱动轮120也可沿顺时针方向枢转，在这样的状态下，传感器556可检测到驱动轮120的位移可被认为具有正(+)值。
如果由传感器556检测到的驱动轮120的位移超过规定的参考范围内的最大阈值，则控制单元50可确定主体10处于被抬高的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
如图14C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿逆时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的驱动轮120也可沿逆时针方向枢转，在这样的状态下，传感器556可检测到驱动轮120的位移可被认为具有负(-)值。
如果由传感器556检测到的驱动轮120的位移没有达到规定的参考范围内的最小阈值，则控制单元50可确定主体10处于被卡住的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
图15是示出根据第六实施例的驱动轮总成的透视图，图16是根据第六实施例的驱动轮总成的分解透视图，而图17是从图15中示出的驱动轮总成中提取的传感器和传感器目标的视图。
如图15至图17所示，检测单元650可被布置在根据本公开的第六实施例的驱动轮总成600上，并可被构造成检测驱动轮120的位移，检测单元650可包括：传感器目标652，布置在齿轮总成140上；传感器656，被构造成检测传感器目标652；支架654，被构造成将传感器656固定到外壳610。外壳610可包括第一外壳部分610A和第二外壳部分610B。
传感器目标652可包括：突起肋652A，可从齿轮壳142的一侧朝着外壳610的第二外壳部分610B的方向突出；磁体652B，可结合到突起肋652A的一端。
驱动电机容纳单元611可布置在外壳610的一侧，可被构造成支撑并固定传感器656的支架654可被结合到驱动电机容纳单元611。
传感器656可被固定到支架654的一侧，可被构造成通过传感器656与可随齿轮总成140一起运动的磁体652B的磁相互作用来检测传感器656与传感器目标652的间隙距离，并可通过将感测到的传感器656与传感器目标652的间隙距离转换成标准化参数(诸如，电压)来检测驱动轮120的位移。
图18A至图18C是示出传感器和传感器目标之间的间隙距离根据驱动轮的位移而变化的视图，图19是示出传感器和传感器目标的间隙距离与在传感器中产生的电压之间的关系的曲线图。
如图18A中所示，当主体10在没有特定障碍物的H/F区域上行进时，传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6可以是参考间隙距离d6n，驱动轮120根据d6n的位移可以是0。
如图18B中所示，当主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1(参照图28A至图28D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132或者旋转轴被布置为与轴132相同的第二结合突起146为旋转中心沿顺时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标652也可沿顺时针方向枢转。即，传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6可变得小于参考间隙距离d6n。
如图18C中所示，当主体10遇到诸如桌子的卡住障碍物B2(参照图30A至图30D)时，齿轮总成140可以以驱动电机130的轴132为旋转中心沿逆时针方向枢转，可随齿轮总成140一起运动的传感器目标652也可沿逆时针方向枢转。即，传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6可变得大于参考间隙距离d6n。
图19是示出可被构造成通过将传感器656与传感器目标652的间隙距离转换成诸如电压的标准化参数来检测驱动轮120的位移的参考的曲线图。曲线图的横轴表示传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6，曲线图的纵轴表示与传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6对应的电压。
如图19中所示，在传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6与参考间隙距离d6n相同的情况下，传感器656可将该间隙距离转换成与参考间隙距离d6n对应的参考电压V6n，并且传感器656可检测到驱动轮120的位移为0。
在传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6变得小于参考间隙距离d6n的情况下(图18B)，传感器656可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d6n对应的参考电压V6n高的电压，并且传感器656可检测到驱动轮120的位移被认为具有正(+)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(可由传感器656检测)超过规定的参考范围内的最大阈值V600，则控制单元50可确定主体10处于被抬高的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
在传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6变得大于参考间隙距离d6n的情况下，传感器656可将该间隙距离转换成比与参考间隙距离d6n对应的参考电压V6n低的电压，并且传感器656可检测到驱动轮120的位移被认为具有负(-)值。如果与驱动轮120的位移对应的电压(可由传感器656检测)没有达到规定的参考范围内的最小阈值V610，则控制单元50可确定主体10处于被卡住的状态，并可通过控制驱动电机130的旋转频率或旋转方向来改变主体10的行进路线。
即，在传感器656的使用范围内，传感器656和传感器目标652之间的间隙距离d6可与电压成倒数关系，并且电压可被认为与驱动轮120的位移成比例关系。
以下，将描述自主式吸尘器根据在行进过程中检测到的地面的材质和状况以最佳的方式行进的过程、在避开需要翻越的障碍物B1或卡住障碍物B2的同时行进的过程及其控制方法。
图20是示出在自主式吸尘器在H/F区域上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图，图21是示出在自主式吸尘器在地毯区域上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
如图20中所示，在自主式吸尘器1的主体10在H/F区域上行进以执行清洁任务的过程中，可由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可恒定地保持为0，并且如图21中所示，在自主式吸尘器1的主体10在地毯区域上行进的情况下，可由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可具有比当自主式吸尘器1的主体10在H/F区域上行进时驱动轮120的位移所具有的值更大的值(+)，并且看起来会在特定范围内不断振荡。
其原因会是：由于地毯区域比H/F区域软，因此，与在H/F区域上行进时相比，驱动轮120可在驱动轮120更加朝着顺时针方向枢转的状态下(即，在驱动轮120被更大程度地抬高的状态下)旋转，此外，由于与H/F区域相比，驱动轮120所接触的地毯区域的表面不平，因此，驱动轮120会在向上和向下的方向上振荡的同时旋转。
在由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移显示与图21中示出的曲线图相同或相似的图案的情况下，控制单元50可确定自主式吸尘器1正在地毯区域上执行清洁，并可根据地毯区域的特性控制行进方式或清洁强度。即，考虑到在地毯区域上施加到驱动轮120和主刷35以及施加到侧刷的阻力增加，可控制驱动轮120、主刷35和侧刷的扭矩、旋转速度等以使其增加，从而防止行进速度和清洁性能同时降低。此外，在自主式吸尘器1在地毯区域上行进的过程中，可控制主刷35和侧刷(未示出)以使其暂时运动到上部，从而减小施加到主刷35和侧刷(未示出)的阻力。
图22A至图22C是示出根据一个实施例的自主式吸尘器在瓷砖区域上行进的视图，图23是示出在图22A至图22C中示出的自主式吸尘器在瓷砖区域上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。这里，假设瓷砖区域包括以规则的间隔形成的凹槽(B3)。
如图22A至图22C以及图23所示，在自主式吸尘器1的主体10在瓷砖区域上行进以执行清洁任务的过程中，在进入凹槽B3之前由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可以为0(步骤A)。
如图22B中所示，当自主式吸尘器1的主体10进入凹槽B3时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可暂时变为负()值，随后可变为正(+)值，然后可在离开凹槽B3的过程中暂时变为负(-)值(步骤B)。这会是因为驱动轮120在凹槽B3中行进的过程中被暂时抬高而产生的现象所致。
如图22C中所示，当自主式吸尘器1的主体10完全离开凹槽B3时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可再次变成0(步骤C)。
在由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移显示与图23中示出的曲线图相同或相似的图案的情况下，控制单元50可确定自主式吸尘器1正在瓷砖区域上执行清洁，并可根据瓷砖区域的特性控制行进方式或清洁强度。即，当驱动轮120正在凹槽B3中行进时，通过暂时增加驱动轮120的扭矩、旋转速度等来控制行进速度以免行进速度减小，当主刷35经过凹槽B3时，可控制主刷35的扭矩、旋转速度等以使其增加，从而有效地清除在凹槽B3中积聚的灰尘等。此外，为了提高清洁效率，可以以驱动轮120可朝着与凹槽B3的延伸方向垂直的方向运动的方式控制自主式吸尘器1的行进。在这样的情况下，在布置于驱动轮120之间的主刷35与凹槽B3平行对齐的状态下，可清除在凹槽B3中积聚的灰尘，因此可提高清洁效率。
图24A至图24D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器行进经过凸起区域的视图，图25是示出在图24A至图24D中示出的自主式吸尘器在凸起区域上行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
如图24A至图24D以及图25所示，在自主式吸尘器1的主体10翻越凸起区域以执行清洁任务的过程中，在进入凸起区域B4之前由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可以为0(步骤A)。
如图24B中所示，当自主式吸尘器1的主体10遇到凸起区域B4时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可暂时变为负(-)值，随后可变为正(+)值，然后可变成接近0的值(步骤B)。这是因为驱动轮120在凸起区域B4上行进的过程中被暂时抬高而产生的现象所致。
如图24C中所示，在自主式吸尘器1的主体10离开凸起区域B4的过程中，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可变为正(+)值，然后可变成接近0的值(步骤C)。这是因为驱动轮120在离开凸起区域B4的过程中被暂时抬高而产生的现象所致。
如图24D中所示，当自主式吸尘器1的主体10完全离开凸起区域B4时，驱动轮120的位移可再次变成0(步骤D)。
在由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移显示与图25中示出的曲线图相同或相似的图案的情况下，控制单元50可确定自主式吸尘器1正在凸起区域上执行清洁，并可根据凸起区域的特性控制行进方式或清洁强度。即，通过暂时增加驱动轮120的扭矩、旋转速度等从而增加驱动轮120的行进速度以及使驱动轮120进入凸起区域B4的进入角度，由此可改变驱动轮120的位移，以使驱动轮120容易地翻越凸起区域B4。此外，为了防止在驱动轮120在凸起区域B4上行进的过程中可能产生的抬高现象，可控制驱动轮120朝着与凸起区域B4的纵向方向垂直的方向运动，并避免驱动轮120在凸起区域B4上旋转行进。
图26A至图26C是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器行进经过具有彼此不同的材质的地面的交叉区域的视图，图27是示出在图26A至图26C中示出的自主式吸尘器行进经过交叉区域的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。这里，交叉区域可被认为包括H/F区域和地毯区域相接的交叉线B5，并且自主式吸尘器1可被认为从H/F区域进入到地毯区域。
如图26A至图26C以及图27所示，在自主式吸尘器1的主体10在交叉区域上行进以执行清洁任务的过程中，在进入交叉线B5之前由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可以为0(步骤A)。
如图26B中所示，当自主式吸尘器1的主体10遇到交叉线B5时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可暂时变为负(-)值，然后可变为正(+)值(步骤B)。这是因为驱动轮120在进入交叉线B5的过程中被暂时抬高而产生的现象所致。
如图26C中所示，当自主式吸尘器1的主体10完全离开交叉线B5并进入地毯区域时，与前面所解释的驱动轮120在地毯区域上的位移图案相似，驱动轮120的位移可具有比当自主式吸尘器1的主体10在H/F区域上行进时驱动轮120的位移所具有的值更大的值(+)，并且看起来会在特定范围内不断振荡(步骤C)。
在由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移显示与图27中示出的曲线图相同或相似的图案的情况下，控制单元50可确定自主式吸尘器1正在交叉区域上执行清洁，并可根据交叉区域的特性控制行进方式或清洁强度。即，通过暂时增加驱动轮120的扭矩、旋转速度等从而增加驱动轮120的行进速度以及使驱动轮120进入交叉线B5的进入角度，由此可改变驱动轮120的位移，以使驱动轮120容易地翻越交叉线B5。此外，为了防止在驱动轮120在交叉线B5上行进的过程中可能产生的抬高现象，可控制驱动轮120朝着与交叉线B5的纵向方向垂直的方向运动，并避免驱动轮120在交叉线B5上旋转行进。
图28A至图28D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进的视图，图29是示出在图28A至图28D中示出的自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
如图28A至图28D以及图29所示，在自主式吸尘器1的主体10在H/F区域上行进以执行清洁任务的过程中，在遇到需要翻越的障碍物B1之前由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可以为0(步骤A)。
如图28B中所示，当自主式吸尘器1的主体10开始翻越需要翻越的障碍物B1时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可暂时具有负(-)值(步骤B)。
如图28C中所示，随着自主式吸尘器1的主体10继续翻越，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可从负(-)值变为正(+)值(步骤B)，并可持续具有正(+)值，同时检测到的驱动轮120的位移的大小可持续增加(步骤C)。
如图28D中所示，在确定由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移的大小持续增加并超出规定的参考范围的情况下，控制单元50可改变自主式吸尘器1的主体10的行进路线，以使自主式吸尘器1的主体10在避开需要翻越的障碍物B1的同时行进(步骤D)。
图30A至图30D是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进的视图，图31是示出在图30A至图30D中示出的自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进的过程中，自主式吸尘器的行进距离和驱动轮的位移之间的关系的视图。
如图30A至图30D以及图31所示，在自主式吸尘器1的主体10在H/F区域上行进以执行清洁任务的过程中，在遇到卡住障碍物B2之前由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可以为0(步骤A)。
如图30B中所示，当自主式吸尘器1的主体10遇到卡住障碍物B2并被卡住时，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可暂时具有正(+)值(步骤B)。
如图30C中所示，随着自主式吸尘器1的主体10继续保持被卡住，由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移可从正(+)值变为负(-)值，并可持续具有负(-)值，同时检测到的驱动轮120的位移的大小可持续增加(步骤C)。
如图30D中所示，在确定由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移的大小持续增加并超出规定的参考范围的情况下，为了防止卡住现象，控制单元50可改变自主式吸尘器1的主体10的行进路线，以使自主式吸尘器1的主体10在避开卡住障碍物B2的同时行进(步骤D)。
这样，控制单元50可根据可由检测单元150、250、350、450、550和650检测到的驱动轮120的位移图案确定地面的状况或材质，可以以最佳的方式控制自主式吸尘器1的行进，并可通过确定障碍物的类型来控制自主式吸尘器1在避开障碍物的同时行进。
此外，控制单元50可提供地图，该地图显示在执行清洁的过程中收集的关于清洁空间的信息，即，地面的材质或状况、障碍物的类型等，在自主式吸尘器1在清洁空间中执行清洁的过程中，控制单元50可使用所述地图作为用于控制自主式吸尘器1的行进的数据。
图32是示出存在硬地面区域、地毯区域、瓷砖区域、凸起区域、交叉区域和障碍物的整个清洁区域的视图，图33是示出根据本公开的一个实施例的由通过自主式吸尘器执行的清洁任务的结果所提供的地图的视图。
如图32中所示，在整个清洁区域中布置有H/F区域、地毯区域和瓷砖区域。可被认为是凸起区域的一个实施例的障碍物布置在H/F区域和地毯区域中，交叉区域形成在H/F区域和地毯区域交叉的部分。此外，作为前提，整个清洁区域的周界被墙壁环绕。
在自主式吸尘器1已经完成整个清洁区域的清洁任务的情况下，可产生关于整个清洁区域的地图，如图33中所示。
当自主式吸尘器1开始行进(清洁)并进入H/F区域、地毯区域和瓷砖区域的交叉区域时，控制单元50可通过对驱动轮120的位移图案的解译来识别H/F区域、地毯区域和瓷砖区域中的每个区域。此时，在自主式吸尘器1行进经过交叉区域时，控制单元50可在地图上用具有矩形形式的点标记交叉位置。
当自主式吸尘器1在H/F区域、地毯区域和瓷砖区域上行进时，控制单元50可根据每个区域控制自主式吸尘器1以最佳的方式执行清洁动作。例如，在地毯区域中，通过增加驱动轮120和主刷35的扭矩、旋转速度等，可控制行进速度以免行进速度减小，同时，可控制清洁性能以免清洁性能降低，或者可控制自主式吸尘器1在地毯区域上重复行进至少两次以上。关于与地毯区域相比灰尘量相对较少的H/F区域或瓷砖区域，可控制清洁以使其在单次行进中发生，或者也可通过减小主刷35和侧刷的扭矩和旋转速度的方法来控制清洁。
每当自主式吸尘器1行进经过交叉区域时，控制单元50便可在地图上用具有矩形形式的点标记这样的交叉位置，在清洁动作完成之后，控制单元50可形成将具有矩形形式的点连接的交叉线L2。此外，控制单元50可通过对驱动轮120的位移图案的解译来识别诸如门槛的凸起区域，每当自主式吸尘器1行进经过凸起区域时，控制单元50便可在地图上用具有三角形形式的点标记这样的凸起位置；在清洁动作完成之后，控制单元50可形成将具有三角形形式的点连接的凸起区域线L3。此外，控制单元50可检测到诸如需要翻越的障碍物B1、卡住障碍物B2等的障碍物，每当检测到障碍物时，控制单元50便可在地图上用具有圆形形式的点标记这样的检测点；在清洁动作完成之后，控制单元50可形成将具有圆形形式的点连接的障碍物线L1。
如图33中所示，在清洁动作完成之后，在关于整个清洁区域的地图上，可在H/F区域和地毯区域或者H/F区域和瓷砖区域的交叉区域上标记交叉线L2，可在诸如门槛的凸起区域上标记凸起区域线L3，可对存在于H/F区域和地毯区域内的障碍物标记障碍物线L1，并可相对于整个清洁区域对执行了清洁的区域(具有斜线的区域)进行标记。
图34是用于解释根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器估计交叉线并朝着估计的交叉线的垂直方向行进的方法的视图。
图34示出了自主式吸尘器1以曲折图案行进的情况。当自主式吸尘器1从位置S开始行进(清洁)并行进经过H/F区域和地毯区域的交叉区域P1时，控制单元50可通过对驱动轮120的位移图案的解译来识别H/F区域和地毯区域的交叉区域。此时，控制单元50可在自主式吸尘器1行进经过交叉区域时在地图上标记交叉位置P1。当自主式吸尘器1行进经过位置P1，以曲折图案行进然后再次行进经过地毯区域和H/F区域的交叉区域P2时，控制单元50可通过对驱动轮120的位移图案的解译来识别H/F区域和地毯区域的交叉区域。此时，控制单元50可在自主式吸尘器1行进经过交叉区域时在地图上标记交叉位置P2。当自主式吸尘器1以曲折图案行进时，控制单元50可识别H/F区域和地毯区域交叉的点P1和P2，并可假设通过连接图34中示出的P1和P2而形成并被示出为虚线的直线为表示H/F区域和地毯区域的交叉区域的交叉线。在自主式吸尘器行进经过位置P2之后，控制单元50可控制自主式吸尘器1朝着与假设的交叉线垂直的方向行进。此外，当自主式吸尘器1在假设的交叉线附近行进时，控制单元50可控制自主式吸尘器1以免自主式吸尘器1执行旋转行进(如果可能的话)。由此，当自主式吸尘器1行进经过H/F区域和地毯区域的交叉区域时，可防止抬高现象。
尽管前面通过参照图34解释了假设自主式吸尘器1行进经过的交叉线(即，H/F区域和地毯区域的交叉区域)的方法，但是，在自主式吸尘器1行进经过H/F区域和瓷砖区域的交叉区域或者瓷砖区域和地毯区域的交叉区域的情况下，或者在自主式吸尘器1翻越诸如门槛或楼梯的凸起区域的情况下，也可以按照与前面描述的方法相同的方式来假设交叉线或凸起区域线。
图35是示出根据本公开的一个实施例的自主式吸尘器的控制方法的流程图。
当自主式吸尘器开始行进时，传感器156、256、356和656可感测传感器156、256、356和656分别与传感器目标152、252、352和652的间隙距离，传感器456可感测传感器456与驱动轮120的间隙距离，或者传感器556可感测驱动轮120的枢转角度(700)，并可检测驱动轮120相对于参考位置K的位移(710)。此时，如前面所解释的，传感器156、256、356、456、556和656可将感测到的间隙距离转换成诸如电压的标准化参数，并可检测驱动轮120的位移。
可由传感器156、256、356、456、556和656检测到的驱动轮120的位移可被发送到控制单元50，控制单元50可将发送的驱动轮120的位移与规定的参考范围进行比较(720)。
当确定驱动轮120的位移在参考范围之外时，控制单元50可控制自主式吸尘器1的主体10改变当前的行进路线而按照新的行进路线行进。
即，在自主式吸尘器1的主体10遇到并翻越斜面或需要翻越的障碍物B1的过程中，驱动轮120会被过度抬高，并可确定可由传感器156、256、356、456、556和656检测到的驱动轮120的位移可位于参考范围之外，在这种情况下，可控制自主式吸尘器1的主体10在避开需要翻越的障碍物B1的同时行进，使得驱动轮120的位移可保持在参考范围之内，在自主式吸尘器1的主体10遇到并被卡在位于行进路线中的卡住障碍物B2处并确定可由传感器156、256、356、456、556和656检测到的驱动轮120的位移位于参考范围之外的情况下，可控制自主式吸尘器1的主体10在避开卡住障碍物B2的同时行进，使得驱动轮120的位移保持在参考范围之内(730)。
在自主式吸尘器1在避开需要翻越的障碍物B1、卡住障碍物B2等的同时行进的过程中，控制单元50可提供显示障碍物的类型和障碍物的位置的地图(735)。
当确定驱动轮120的位移在规定的参考范围之内时，控制单元50可控制自主式吸尘器1的主体10继续按照当前的行进路线运动，同时可根据可由传感器156、256、356、456、556和656检测到的驱动轮120的位移图案确定地面的材质或状况(740)，并可根据地面的材质或状况控制自主式吸尘器1以最佳的方式行进(750)。例如，当地面被确定为地毯区域时，可增加驱动轮120和主刷35的扭矩、旋转速度等以免使得行进速度减小，同时可根据地毯区域的特性控制行进方式、清洁强度等。当地面被确定为瓷砖区域时，当驱动轮120翻越凹槽B3时，可暂时增加驱动轮120的扭矩、旋转速度等以免使得行进速度减小，当主刷35经过凹槽B3时，可暂时增加主刷35的扭矩、旋转速度等以使积聚在凹槽B3中的灰尘被有效地清除，这样，可根据瓷砖区域的特性控制行进方式、清洁强度等。当地面被确定为凸起区域或交叉区域时，可控制驱动轮120朝着与凸起区域B4或交叉线B5的纵向方向垂直的方向运动，并避免驱动轮120在凸起区域B4或交叉线B5上旋转行进。
此外，当自主式吸尘器1正根据地面的材质或状况行进时，控制单元50可提供显示地面的材质或状况的地图(760)。
根据上述示例性实施例的方法可被记录在包括程序指令的非临时性计算机可读介质中，以执行由计算机实现的各种操作。所述介质可单独包括数据文件、数据结构等，或者也可包括与程序指令结合的数据文件、数据结构等。记录在介质上的程序指令可以是为示例性实施例专门设计和编制的程序指令，或者它们可具有公知的类型并且对于计算机软件领域的技术人员而言是可获得的。非临时性计算机可读介质的示例包括：磁介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学介质，诸如CD-ROM盘和DVD；磁光介质，诸如光盘；硬件装置，被专门配置为存储和执行程序指令，诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器等。
程序指令的示例包括诸如由编译器产生的机器代码和包含可由计算机利用解译器执行的更高级的代码的文件。为了执行上述示例性实施例的操作，所描述的硬件装置可被配置为用作一个或多个软件模块，或者反之亦然。在此所描述的软件模块中的一个或多个可通过该单元独有的专用处理器或者通过所述模块中的一个或多个模块共有的处理器来实现。所描述的方法可在通用计算机或处理器上执行，或者可在特定机器(诸如，在此所描述的图像处理设备)上执行。
尽管已经示出并描述了一些实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变。

Claims (15)

1.一种控制自主式吸尘器的方法，所述自主式吸尘器包括主体、用于驱动主体的驱动轮以及具有所述驱动轮的驱动轮总成，所述方法包括下述步骤：
通过传感器感测传感器目标来检测驱动轮相对于参考位置的位移；
根据驱动轮的位移确定地面的材质或状况；
根据确定的地面的材质或状况控制自主式吸尘器的行进。
2.如权利要求1所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，所述传感器被构造成感测所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离。
3.如权利要求2所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离保持在恒定值时，确定自主式吸尘器正在硬地面区域上行进。
4.如权利要求2所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离总体上变化同时周期恒定时，确定自主式吸尘器正在瓷砖区域上行进。
5.如权利要求2所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离在恒定的范围内持续波动时，确定自主式吸尘器正在地毯区域上行进。
6.如权利要求2所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，当所述传感器与所述传感器目标之间的间隙距离总体上增加或者总体上减小时，确定自主式吸尘器正在硬地面区域与地毯区域的交叉区域或者正在凸起区域上行进。
7.如权利要求1所述的控制自主式吸尘器的方法，其中，控制自主式吸尘器的行进的步骤包括：根据确定的地面的材质或状况调节驱动轮的扭矩或旋转频率。
8.如权利要求1所述的控制自主式吸尘器的方法，所述方法还包括下述步骤：
确定驱动轮的位移是否在预定的参考范围内；
当确定驱动轮的位移在所述参考范围之外时，改变自主式吸尘器的行进路线，以使驱动轮的位移在所述参考范围内。
9.一种自主式吸尘器，所述自主式吸尘器包括：
主体；
驱动轮，用于驱动主体；
驱动轮总成，具有所述驱动轮；
传感器目标，设置在驱动轮总成上；
传感器，被构造成通过感测所述传感器目标来感测驱动轮相对于参考位置的位移；
控制单元，被构造成根据驱动轮的位移确定地面的材质或状况，并根据确定的地面的材质或状况控制自主式吸尘器的行进。
10.如权利要求9所述的自主式吸尘器，其中，当驱动轮的位移保持在恒定值时，所述控制单元确定自主式吸尘器正在硬地面区域上行进，
当驱动轮的位移总体上变化同时周期恒定时，所述控制单元确定自主式吸尘器正在瓷砖区域上行进，
当驱动轮的位移在恒定的范围内持续波动时，所述控制单元确定自主式吸尘器正在地毯区域上行进，
当驱动轮的位移总体上增加或者总体上减小时，所述控制单元确定自主式吸尘器正在硬地面区域与地毯区域的交叉区域或者正在凸起区域上行进。
11.如权利要求9所述的自主式吸尘器，其中，所述控制单元被构造成确定驱动轮的位移是否在预定的参考范围内，当所述控制单元确定驱动轮的位移在所述参考范围之外时，所述控制单元改变自主式吸尘器的行进路线，以使驱动轮的位移在所述参考范围内。
12.如权利要求9所述的自主式吸尘器，其中，所述控制单元被构造成当驱动轮的位移具有正值并持续增加时确定自主式吸尘器正在翻越需要翻越的障碍物，当驱动轮的位移持续增加并达到设定的最大阈值时，所述控制单元控制自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物的同时行进。
13.如权利要求9所述的自主式吸尘器，其中，所述控制单元被构造成当驱动轮的位移具有负值并持续减小时确定自主式吸尘器正在经过卡住障碍物，当驱动轮的位移持续减小并达到设定的最小阈值时，所述控制单元控制自主式吸尘器在避开卡住障碍物的同时行进。
14.如权利要求9所述的自主式吸尘器，其中，所述控制单元被构造成根据由传感器检测的驱动轮的位移图案提供关于自主式吸尘器所行进的区域的地图，并且硬地面区域、瓷砖区域、地毯区域、交叉区域、凸起区域、需要翻越的障碍物和卡住障碍物中的一个或多个在所述地图上被标记。
15.如权利要求14所述的自主式吸尘器，其中，所述控制单元被构造成通过利用所述地图来控制自主式吸尘器在避开需要翻越的障碍物或者卡住障碍物的同时行进。
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