CN103251359B - 扫地机器人的控制方法 - Google Patents

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CN103251359B CN201210505328.XA CN201210505328A CN103251359B CN 103251359 B CN103251359 B CN 103251359B CN 201210505328 A CN201210505328 A CN 201210505328A CN 103251359 B CN103251359 B CN 103251359B
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Abstract

一种扫地机器人的控制方法，适用于具有一准全向式光检测器与一指向性光检测器的一扫地机器人。该方法包括当该准全向式光检测器检测一光线时，转动该准全向式光检测器；当该准全向式光检测器检测不到该光线时，停止转动该准全向式光检测器并估计一旋转角度；根据该旋转角度决定一旋转方向；根据该旋转方向旋转该扫地机器人；以及当该指向性光检测器检测到该光线时，控制该扫地机器人机器行为，行为包括运动行为，清洁行为，机器人与互动装置之间的互动行为等。

Description

扫地机器人的控制方法
技术领域
本发明涉及一种扫地机器人，特别是一种具有准全向式光检测器与指向性光检测器的扫地机器人。
背景技术
随着科技的进步，电子产品的种类愈来愈多，其中机器人(robot)就是其中一种。在许多可移动的机器人装置中，为了达到自动移动的功能，机器人通常会具有一驱动装置、一检测器以及一移动控制器。举例而言，清扫机器人就是一种清扫装置，不需使用者操作，便可自动移动，并吸取地板上的灰尘。
发明内容
本发明的一实施例提供一种扫地机器人的控制方法，适用于具有一准全向式光检测器与一指向性光检测器的一扫地机器人。该方法包括当该准全向式光检测器检测一光线时，转动该准全向式光检测器；当该准全向式光检测器检测不到该光线时，停止转动该准全向式光检测器并估计一旋转角度；根据该旋转角度决定一旋转方向；根据该旋转方向旋转该扫地机器人；以及当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人。
本发明的另一实施例提供一种扫地机器人的控制方法，适用于具有一准全向式光检测器与一指向性光检测器的一扫地机器人。该方法包括：通过该准全向式光检测器检测一光线；当该准全向式光检测器第一次检测到该光线时，该扫地机器人继续移动；当该准全向式光检测器检测不到该光线时，停止转动该准全向式光检测器并估计一旋转角度；根据该旋转角度决定一旋转方向；根据该旋转方向旋转该扫地机器人；以及当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人。
本发明的另一实施例提供一种扫地机器人。扫地机器人包括一非全向性检测器与一指向性检测器。非全向性检测器与一指向性检测器皆用以检测一无线信号。当该非全向性检测器检测到该无线信号时，该非全向性检测器以决定一旋转方向。当该旋转方向被决定时，该扫地机器人被以该旋转方向进行旋转，直到该指向性检测器检测到该无线信号时，该扫地机器人才被停止旋转。
附图说明
图1为根据本发明的一扫地机器人与一光源发射装置的一实施例的示意图。
图2a为根据本发明的一准全向式光检测器的一实施例的一俯视图。
图2b为图2a的准全向式光检测器的一实施例的一平视图。
图2c与图2d为利用本发明的一准全向式光检测器来估计一光线的入射角度的示意图。
图2e为根据本发明的一准全向式光检测器的另一实施例的示意图。
图3为根据本发明的一扫地机器人的一实施例的示意图。
图4为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的一实施例的示意图。
图5为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。
图6为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。
图7a为根据本发明的一指向性光检测器的一实施例的示意图。
图7b为根据本发明的一指向性光检测器的另一实施例的示意图。
图7c为根据本发明的一指向性光检测器的另一实施例的示意图。
图7d为根据本发明的一扫地机器人的一实施例的示意图。
图8为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的流程图。
图9为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的流程图。
图10为根据本发明的一扫地机器人的功能方块示意图。
图11为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。
图12为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。
【主要元件符号说明】
11、31、41、51、61、711、1101、1201~扫地机器人；
12、45、55、65、1105、1205~光源发射装置；
13、32、42、52、62、712、1102、1202~准全向式光检测器；
14~肋；
15、24~光线；
21、27~全向式光检测器；
22、34、44、54、64、1104、1204~遮罩；
23、28~基座；
29~垂直延伸部；
33、43、53、63、71、74、77、713、1103、1203~指向性光检测器；
72a、75a、78a~第一遮光部；
72b、75b、78b~第二遮光部；
73、79~光检测元件；
76a～第一光检测元件；
76b~第二光检测元件；
710a~第一发射器；
710b~第二发射器；
714~发射器；
715~碰撞感测器；
716~移动装置；
1001~处理器；
1002~第一检测器；
1003~第二检测器；
1004~第二旋转马达；
1005~移动马达；
1006~程序；
1007~第一旋转马达；
1106、1206~接收器；
1107a、1207a~第一发射器；
1107b、1207b~第二发射器；
1108、1208~信号。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为根据本发明的一扫地机器人与一光源发射装置的一实施例的示意图。光源发射装置12会发出一光线15用以标示扫地机器人11不能进入的一限制区域。扫地机器人11包括具有一肋（rib）14的一准全向式光检测器13。该肋14会覆盖在准全向式光检测器13的表面，并形成一不透光区域，该不透光区域会让准全向式光检测器13有一预定角度是无法接收到光线，该预定角度的范围约30度到90度。
该肋14可能是固定在准全向式光检测器13的表面，或是固定在另一个可旋转的装置，使得该肋14可以沿着准全向式光检测器13的表面做360度的旋转。在本实施例中，非全向式只是一个功能上的描述，用以说明说肋14会在准全向式光检测器13会因为肋14而有一定的区域是无法检测光线。
因此，准全向式光检测器13可能有两种实现方式。准全向式光检测器13的第一种实现方式就是将一全向式光检测器与一肋14直接组合，使得肋14是固定在全向式光检测器的表面上的一固定位置。接着，该准全向式光检测器13会被设计成可以直接通过一马达驱动而被转动，或是该准全向式光检测器13会被设置在一平台上，该平台可被一马达所转动，进而达到转动该准全向式光检测器13的目的。通过这样的方式，当该准全向式光检测器13检测到该光线15时，便可以通过转动该准全向式光检测器13来检测光线15的一入射角度。
准全向式光检测器13的第二种实现方式就是将一遮罩套件（mask kit）套在全向式光检测器的外侧，且该遮罩套件是可以被转动的，但该全向式光检测器则无法被转动。该遮罩套件可通过一马达的驱动而被转动。当该准全向式光检测器13检测到该光线15时，便可以通过转动该遮罩套件来检测光线15的一入射角度。
关于准全向式光检测器13的详细说明请参考第2a至图2e。
图2a为根据本发明的一准全向式光检测器的一实施例的一俯视图。遮罩（mask）22是由一不透光材质所形成，并粘附在全向式光检测器21的一感测表面上。遮罩22会在全向式光检测器21上形成一θ角的感应死区（sensingdead zone）。
请参考图2b。图2b为图2a的准全向式光检测器的一实施例的一平视图。从图2b可以看到，全向式光检测器21被固定在一基座23上。基座23可被一马达或一步进马达所转动。马达或步进马达会根据扫地机器人内的一控制器的一控制信号来转动基座23。虽然一般的全向式光检测器可以没有死角地检测光源发射装置或充电站发出的光线，但是并无法用来判断此时光线是由哪个方向传送过来，进而无法得知光源发射装置或充电站与此时的扫地机器人的一相对位置。通过遮罩22的帮助就可以判断检测到的光线的角度。
当全向式光检测器21检测到一光线时，基座23被预设以顺时针方向或逆时针方向来旋转360度。当全向式光检测器21检测不到光线时，扫地机器人内的控制器会求得全向式光检测器21检测不到光线时，基座23的一旋转角度。该旋转角度的范围为0度到(360-θ)度。接着，控制器就可以根据基座23的旋转方向、该旋转角度以及该θ角来估算出光线的方向。详细的说明请参考图2c与图2d。
图2c与图2d为利用本发明的一准全向式光检测器来估计一光线的入射角度的示意图。在图2c中，遮罩22的初始位置于位置P1。当该准全向式光检测器25检测到光线24时，该准全向式光检测器25被以一预定方向转动。在本实施例中，该预定方向为逆时钟方向。在第2d图中，当该准全向式光检测器25没有检测到该光线24时，该准全向式光检测器25停止转动。此时，扫地机器人内的控制器会记录该准全向式光检测器25的一转动角度Φ，并根据该转动角度Φ与初始位置P1来估计光线24的方向。
在一实施例中，准全向式光检测器25由一马达所转动，且该马达会传送一转动信号给控制器，使得控制器可以根据该转动信号来估计该转动角度Φ。在另一实施例中，准全向式光检测器25由一步进马达所转动。该步进马达是根据一脉冲信号的数量来决定转动的次数。因此控制器可以由脉冲信号的数量以及该步进马达每一次转动的角度来估计该转动角度Φ。
在另一实施例中，准全向式光检测器25是被固定在一底座上，且该底座设有一齿轮，使得马达可以直接通过一齿轮来转动该齿轮，或是通过一传动皮带（timing belt）来转动该齿轮。
图2e为根据本发明的一准全向式光检测器的另一实施例的示意图。准全向式光检测器26包括了一全向式光检测器27、一底座28与一垂直延伸部29。该垂直延伸部29是由一不透光材料所形成，且会在全向式光检测器27的感测表面上形成一感应死区。底座28可由一马达转动，以检测一光线的方向。在本实施例中，全向式光检测器26与底座28并没有连接在一起。也就是说当底座28被转动时，全向式光检测器26并不会被跟着转动。至于如何检测光线的方向请参考图2c与图2d，在此不赘述。
图3为根据本发明的一扫地机器人的一实施例的示意图。扫地机器人31包括了一准全向式光检测器32、一指向性光检测器33以及一遮罩34。图3中的扫地机器人31只列出与本发明相关的元件，非将本发明限制于此。扫地机器人31仍包含了其他硬件元件或控制硬件的固件或软件，在此不一一赘述。
当准全向式光检测器32检测到一光线时，准全向式光检测器32的一控制器或扫地机器人31的一处理器会先判断该光线的强度。当该光线的强度小于一预定值时，该控制器或该处理器不进行任何处理。当该光线的强度大于或等于该预定值时，该控制器或该处理器则判断该光线是否是由一光源发射装置发出。
如果该光线是由该光源发射装置所发出，该准全向式光检测器32会被旋转以检测该光线的方向或该光线与扫地机器人31目前的行进方向的一夹角。当得知该光线的方向或该夹角后，扫地机器人31的处理器会决定一旋转方向，顺时针旋转或逆时针旋转，且该扫地机器人31会原地旋转，直到指向性光检测器33检测到该光线时，该扫地机器人31才会停止旋转。
在另一个实施方式中，当准全向式光检测器32检测到该光线且确认该光线是来自该光源发射装置时，扫地机器人31与准全向式光检测器32就会被以顺时针旋转或逆时针方向同时进行旋转。当指向性光检测器33检测到该光线时，该扫地机器人31停止旋转。
换句话说，扫地机器人31的处理器会根据准全向式光检测器32的检测结果控制扫地机器人31以顺时针方向或是逆时针方向进行旋转。一旦指向性光检测器33检测到光源发射装置发出的光线时，扫地机器人31就会停止旋转，接着扫地机器人31的处理器会控制扫地机器人31笔直的往光源发射装置移动。
在另一实施例中，扫地机器人31的处理器会根据准全向式光检测器32与指向性光检测器33的检测结果控制该扫地机器人31的行为，该行为包括运动行为，清洁行为，机器人与互动装置之间的互动行为等。举例来说，如果是光源发射装置发出的光线，则扫地机器人31的处理器会控制扫地机器人31沿着光线前进并进行清洁动作。如果是充电站发出的光线，则扫地机器人31的处理器会判断是否要进入充电站进行充电。如果要进行充电，则扫地机器人31的处理器会执行一充电程序，控制该扫地机器人31进入充电站充电，并在行进过程中进行清楚行为。
在另一实施例中，扫地机器人31检测到的光线中有包含信息或控制信号，扫地机器人31的处理器会先对接收到的光线进行解码并接收该信息或该控制信号。举例来说，充电站可通过网络连接至使用者的一手持装置，使用者可以通过该手持装置控制该扫地机器人31。该手持装置可能是该扫地机器人31的遥控器或一智能手机。
在到达光源发射装置之前，扫地机器人31就会沿着光源发射装置发出的光线移动并进行清洁的动作。扫地机器人31的处理器会持续监控指向性光检测器33是否有持续接收到光源发射装置发出的光线。一旦指向性光检测器33没有接收到光线，扫地机器人31会被旋转以校正该扫地机器人31的一行进方向。
在另一实施例中，指向性光检测器33是由多个光检测元件所组成，扫地机器人31的处理器会根据该等光感测元件的感测结果对扫地机器人的移动方向，在行进间进行微调。
图4为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的一实施例的示意图。光源发射装置45会发出一光线用以标示扫地机器人41不能进入的一限制区域。该光线具有一第一边界b1与一第二边界b2。在时间点T1时，扫地机器人41依照一预定路径移动。在时间点T2时，准全向式光检测器42检测到光源发射装置45发出的光线的第一边界b2。此时扫地机器人41会停止移动，且准全向式光检测器42会以一顺时钟方式或一逆时钟方向进行旋转。
当遮罩44挡住了光源发射装置45发出的光线，使得准全向式光检测器42无法检测到光线。此时，扫地机器人41内的一处理器会记录目前遮罩44的一目前位置，并根据遮罩44的目前位置与其初始位置求得准全向式光检测器42的一第一旋转角度。扫地机器人41的处理器会根据该第一旋转角度来决定扫地机器人41的一旋转方向。
举例来说，当该第一旋转角度小于180度时，扫地机器人41以逆时针方向进行旋转。当该第一旋转角度大于180度时，扫地机器人41以顺时针方向进行旋转。
接着，在时间点T3时，扫地机器人41就会根据该旋转方向进行旋转，直到指向性光检测器43检测到光源发射装置45发出的光线时，扫地机器人41才会停止旋转。一般来说，当指向性光检测器43检测到光源发射装置45发出的光线时，此时通常都是指向性光检测器43的边缘的感测元件检测到光源发射装置45发出的光线。因此当扫地机器人41移动时，指向性光检测器43就很容易再次检测不到光线，使得扫地机器人41必须再次停止移动进行移动方向的校正。
为了解决这个缺点，在另一个实施方式中，扫地机器人41的处理器会根据扫地机器人41的旋转角速度以及指向性光检测器43的尺寸，估计一延迟时间。当直到指向性光检测器43检测到光源发射装置45发出的光线时，扫地机器人41不会马上停止转动，而是在经过该延迟时间后才会停止转动。通过该延迟时间，可以使得光源发射装置45发射出的光线对准指向性光检测器43的中央。
另外，要注意的是在时间点T2与时间点T3的时候，扫地机器人41并没有移动。在时间点T2时，扫地机器人并不会移动也不会转动，只有准全向式光检测器42被转动而已。而在时间点T3时，扫地机器人41会在原地转动。虽然图4中，在时间点T2与时间点T3时，扫地机器人41似乎位于不同的位置，但实际上，在上述两个时间点的时候，扫地机器人41的位置并没有改变。
不过在另一个实施例中，扫地机器人41于时间点T2与时间点T3的动作可以被整合为一个步骤。在时间点T2的时候，准全向式光检测器42以一预定方向进行旋转，此时扫地机器人41也同时也会以该预定方向进行旋转。当该指向性光检测器43检测到光源发射装置45发射的光线时，扫地机器人41停止旋转。当扫地机器人41停止旋转时，准全向式光检测器42可以停止旋转或是继续旋转。如果准全向式光检测器42继续旋转的话，扫地机器人41的处理器会根据准全向式光检测器42的旋转角度以估计光源发射装置45发射的光线的方向且对扫地机器人41的行进方向进行校正。
当扫地机器人41往光源发射装置45移动时，扫地机器人41的处理器会记录扫地机器人41的移动路径，并在扫地机器人41的一地图上标示该移动路径，并画出该限制区域。在另一实施例中，当扫地机器人41的处理器已经确认了光源发射装置45发射的光光线的方向时，该控制器可以在该地图上标示该光线的位置，并画出该限制区域。该地图可能存储在扫地机器人41内的一存储器或是一地图数据库。扫地机器人41的控制器可以根据扫地机器人41每次的运动来修正该地图，并于地图上标示出障碍物的位置。
当扫地机器人41接近光源发射装置45，且扫地机器人41与光源发射装置45的距离小于一预定值时，扫地机器人41前端的一碰撞感测器或一声学感测器会发出一停止信号给扫地机器人41的控制器。碰撞感测器或声学感测器被设置在扫地机器人41的前端，用以检测扫地机器人41的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器或声学感测器检测到一障碍物，扫地机器人41会先判断该障碍物是否就是光源发射装置45。如果是的话，扫地机器人41会停止前进，并且会转以另一个方向继续前进。如果扫地机器人41判断该障碍物不是光源发射装置45，扫地机器人41会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人41接近光源发射装置45时，光源发射装置45会发出一射频信号、一声学信号或是一红外线信号，使得扫地机器人41可以得知扫地机器人41已经非常接近光源发射装置45。在另一个实施例中，可以利用将近场通信(Near Field Communication，NFC)装置安装在扫地机器人41与光源发射装置45上来达到相同的目的。当扫地机器人41上的NFC装置接收到来自光源发射装置45上的NFC装置传送的数据或信号时，这表示扫地机器人41与光源发射装置45已经非常接近，且扫地机器人41应该要停止移动。一般来说，近场通信的感应距离约为20cm。
利用上述的方式，可以使得扫地机器人41可以清洁光源发射装置45所发出的光线附近的区域，而且扫地机器人41也不会进入限制区域。此外，也可以利用这样的方式让扫地机人41内的控制器描绘出一清洁区域地图。尔后扫地机器人便可以依据该清洁区域地图来移动，且可以更有效且更快速的完成清洁工作。
虽然图4示以光源发射装置45为例说明，但非将本发明限制于此。图4所说明的方法也可以应用在充电站上。充电站也会发出一导引信号，如一光学信号，用以引导扫地机器人41进行充电。
另外，虽然图4是以准全向式光检测器42与指向性光检测器43为例说明，但非将本发明限制于此。本实施例揭示的控制方法稍加修改，一样可以应用在声学检测器或是其他种类的检测器。
图5为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。光源发射装置55会发出一光线用以标示扫地机器人51不能进入的一限制区域。该光线具有一第一边界b1与一第二边界b2。在时间点T1时，扫地机器人51依照一预定路径移动。在时间点T2时，准全向式光检测器52检测到光源发射装置55发出的光线的第一边界b2。此时扫地机器人51仍会以预定路径继续移动。在时间点T3时，准全向式光检测器52检测不到光源发射装置55发射出的光线，此时扫地机器人51会停止移动，且准全向式光检测器52会以一顺时钟方式或一逆时钟方向进行旋转。
当遮罩54挡住了光源发射装置55发出的光线，使得准全向式光检测器52无法检测到光线。此时，扫地机器人51内的一处理器会记录目前遮罩54的一目前位置，并根据遮罩54的目前位置与其初始位置求得准全向式光检测器52的一第一旋转角度。扫地机器人51的处理器会根据该第一旋转角度来决定扫地机器人51的一旋转方向。
举例来说，当该第一旋转角度小于180度时，扫地机器人51以逆时针方向进行旋转。当该第一旋转角度大于180度时，扫地机器人51以顺时针方向进行旋转。
接着，在时间点T4时，扫地机器人51就会根据该旋转方向进行旋转，直到指向性光检测器53检测到光源发射装置55发出的光线时，扫地机器人51才会停止旋转。一般来说，当指向性光检测器53检测到光源发射装置55发出的光线时，此时通常都是指向性光检测器53的边缘的感测元件检测到光源发射装置55发出的光线。因此当扫地机器人51移动时，指向性光检测器53就很容易再次检测不到光线，使得扫地机器人51必须再次停止移动进行移动方向的校正。
为了解决这个缺点，在另一个实施方式中，扫地机器人51的处理器会根据扫地机器人51的旋转角速度以及指向性光检测器53的尺寸，估计一延迟时间。当直到指向性光检测器53检测到光源发射装置55发出的光线时，扫地机器人51不会马上停止转动，而是在经过该延迟时间后才会停止转动。通过该延迟时间，可以使得光源发射装置55发射出的光线对准指向性光检测器53的中央。
另外，要注意的是在时间点T3与时间点T4的时候，扫地机器人51并没有移动。在时间点T3时，扫地机器人并不会移动也不会转动，只有准全向式光检测器52被转动而已。而在时间点T4时，扫地机器人51会在原地转动。虽然图5中，在时间点T3与时间点T4时，扫地机器人51似乎位于不同的位置，但实际上，在上述两个时间点的时候，扫地机器人51的位置并没有改变。
不过在另一个实施例中，扫地机器人51于时间点T3与时间点T4的动作可以被整合为一个步骤。在时间点T3的时候，准全向式光检测器52以一预定方向进行旋转，此时扫地机器人51也同时也会以该预定方向进行旋转。当该指向性光检测器53检测到光源发射装置55发射的光线时，扫地机器人51停止旋转。当扫地机器人51停止旋转时，准全向式光检测器52可以停止旋转或是继续旋转。如果准全向式光检测器52继续旋转的话，扫地机器人51的处理器会根据准全向式光检测器52的旋转角度以估计光源发射装置55发射的光线的方向且对扫地机器人51的行进方向进行校正。
当扫地机器人51往光源发射装置55移动时，扫地机器人51的处理器会记录扫地机器人51的移动路径，并在扫地机器人51的一地图上标示该移动路径，并画出该限制区域。在另一实施例中，当扫地机器人51的处理器已经确认了光源发射装置55发射的光光线的方向时，该控制器可以在该地图上标示该光线的位置，并画出该限制区域。该地图可能存储在扫地机器人51内的一存储器或是一地图数据库。扫地机器人51的控制器可以根据扫地机器人51每次的运动来修正该地图，并于地图上标示出障碍物的位置。
当扫地机器人51接近光源发射装置55，且扫地机器人51与光源发射装置55的距离小于一预定值时，扫地机器人51前端的一碰撞感测器或一声学感测器会发出一停止信号给扫地机器人51的控制器。碰撞感测器或声学感测器被设置在扫地机器人51的前端，用以检测扫地机器人51的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器或声学感测器检测到一障碍物，扫地机器人51会先判断该障碍物是否就是光源发射装置55。如果是的话，扫地机器人51会停止前进，并且会转以另一个方向继续前进。如果扫地机器人51判断该障碍物不是光源发射装置55，扫地机器人51会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人51接近光源发射装置55时，光源发射装置55会发出一射频信号、一声学信号或是一红外线信号，使得扫地机器人51可以得知扫地机器人51已经非常接近光源发射装置55。在另一个实施例中，可以利用将近场通信(Near Field Communication，NFC)装置安装在扫地机器人51与光源发射装置55上来达到相同的目的。当扫地机器人51上的NFC装置接收到来自光源发射装置55上的NFC装置传送的数据或信号时，这表示扫地机器人51与光源发射装置55已经非常接近，且扫地机器人51应该要停止移动。一般来说，近场通信的感应距离约为20cm。
图6为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。光源发射装置65会发出一光线用以标示扫地机器人61不能进入的一限制区域。该光线具有一第一边界b1与一第二边界b2。在时间点T1时，扫地机器人61依照一预定路径移动。在时间点T2时，准全向式光检测器62检测到光源发射装置65发出的光线的第一边界b2。此时扫地机器人61会停止移动，且准全向式光检测器62会以一顺时钟方式或一逆时钟方向进行旋转。
当遮罩64挡住了光源发射装置65发出的光线，使得准全向式光检测器62无法检测到光线。此时，扫地机器人61内的一处理器会记录目前遮罩64的一目前位置，并根据遮罩64的目前位置与其初始位置求得准全向式光检测器62的一第一旋转角度。扫地机器人61的处理器会根据该第一旋转角度来决定扫地机器人61的一旋转方向。
举例来说，当该第一旋转角度小于180度时，扫地机器人61以逆时针方向进行旋转。当该第一旋转角度大于180度时，扫地机器人61以顺时针方向进行旋转。
接着，在时间点T3时，扫地机器人61就会根据该旋转方向进行旋转，直到指向性光检测器63检测到光源发射装置65发出的光线时，扫地机器人61才会停止旋转。一般来说，当指向性光检测器63检测到光源发射装置65发出的光线时，此时通常都是指向性光检测器63的边缘的感测元件检测到光源发射装置65发出的光线。因此当扫地机器人61移动时，指向性光检测器63就很容易再次检测不到光线，使得扫地机器人61必须再次停止移动进行移动方向的校正。
为了解决这个缺点，在另一个实施方式中，扫地机器人61的处理器会根据扫地机器人61的旋转角速度以及指向性光检测器63的尺寸，估计一延迟时间。当直到指向性光检测器63检测到光源发射装置65发出的光线时，扫地机器人61不会马上停止转动，而是在经过该延迟时间后才会停止转动。通过该延迟时间，可以使得光源发射装置65发射出的光线对准指向性光检测器63的中央。
另外，要注意的是在时间点T2与时间点T3的时候，扫地机器人61并没有移动。在时间点T2时，扫地机器人并不会移动也不会转动，只有准全向式光检测器62被转动而已。而在时间点T3时，扫地机器人61会在原地转动。虽然图6中，在时间点T2与时间点T3时，扫地机器人61似乎位于不同的位置，但实际上，在上述两个时间点的时候，扫地机器人61的位置并没有改变。
不过在另一个实施例中，扫地机器人61于时间点T2与时间点T3的动作可以被整合为一个步骤。在时间点T2的时候，准全向式光检测器62以一预定方向进行旋转，此时扫地机器人61也同时也会以该预定方向进行旋转。当该指向性光检测器63检测到光源发射装置65发射的光线时，扫地机器人61停止旋转。当扫地机器人61停止旋转时，准全向式光检测器62可以停止旋转或是继续旋转。如果准全向式光检测器62继续旋转的话，扫地机器人61的处理器会根据准全向式光检测器62的旋转角度以估计光源发射装置65发射的光线的方向且对扫地机器人61的行进方向进行校正。
在时间点T4的时候，扫地机器人61的指向性光检测器63没有检测到光源发射装置65发出的光线，扫地机器人61会先停止，并同时旋转扫地机器人61与准全向式光检测器62，直到指向性光检测器63检测到光源发射装置65发出的光线，扫地机器人61与准全向式光检测器62才会停止转动。接着，在时间点T5时，扫地机器人61继续往光源发射装置65移动。
在一实施例中，扫地机器人61于时间点T4的旋转方向是与扫地机器人61于时间点T2的旋转方向是相同的。
在时间点T6时，扫地机器人61的指向性光检测器63再一次没有检测到光源发射装置65发出的光线，扫地机器人61会先停止，并同时旋转扫地机器人61与准全向式光检测器62，直到指向性光检测器63检测到光源发射装置65发出的光线，扫地机器人61与准全向式光检测器62才会停止转动。接着，在时间点T7时，扫地机器人61继续往光源发射装置65移动。
当扫地机器人61往光源发射装置65移动时，扫地机器人61的处理器会记录扫地机器人61的移动路径，并在扫地机器人61的一地图上标示该移动路径，并画出一限制区域。在另一实施例中，当扫地机器人61的处理器已经确认了光源发射装置65发射的光光线的方向时，该控制器可以在该地图上标示该光线的位置，并画出该限制区域。该地图可能存储在扫地机器人61内的一存储器或是一地图数据库。扫地机器人61的控制器可以根据扫地机器人61每次的运动来修正该地图，并于地图上标示出障碍物的位置。
当扫地机器人61接近光源发射装置65，且扫地机器人61与光源发射装置65的距离小于一预定值时，扫地机器人61前端的一碰撞感测器或一声学感测器会发出一停止信号给扫地机器人61的控制器。碰撞感测器或声学感测器被设置在扫地机器人61的前端，用以检测扫地机器人61的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器或声学感测器检测到一障碍物，扫地机器人61会先判断该障碍物是否就是光源发射装置65。如果是的话，扫地机器人61会停止前进，并且会转以另一个方向继续前进。如果扫地机器人61判断该障碍物不是光源发射装置65，扫地机器人61会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人61接近光源发射装置65时，光源发射装置65会发出一射频信号、一声学信号或是一红外线信号，使得扫地机器人61可以得知扫地机器人61已经非常接近光源发射装置65。在另一个实施例中，可以利用将近场通信(Near Field Communication，NFC)装置安装在扫地机器人61与光源发射装置65上来达到相同的目的。当扫地机器人61上的NFC装置接收到来自光源发射装置65上的NFC装置传送的数据或信号时，这表示扫地机器人61与光源发射装置65已经非常接近，且扫地机器人61应该要停止移动。
在图4、图5与图6的说明中，扫地机器人都是沿着光线往光源发射装置移动，但非将本发明限制于此。扫地机器人也可以是往远离光源发射装置的方向移动。此外，图4、图5与图6中的光源发射装置也可以替换为充电站，扫地机器人可以依据类似图4、图5与图6的方法，进入充电站充电。
图7a为根据本发明的一指向性光检测器的一实施例的示意图。指向性光检测器71包括一光检测元件73、一第一遮光部72a以及一第二遮光部72b。第一遮光部72a与第二遮光部72b可以避免光检测元件73接收到侧向的光线。第一遮光部72a与第二遮光部72b由不透光材料所形成。在另一实施例中，第一遮光部72a与第二遮光部72b可被一中空的环形遮光部所取代，且该光检测元件73位于该环形遮光部的中空部位。
图7b为根据本发明的一指向性光检测器的另一实施例的示意图。指向性光检测器74包括一第一光检测元件76a、一第二光检测元件76b、一第一遮光部75a以及一第二遮光部75b。第一遮光部75a与第二遮光部75b可以避免第一光检测元件76a与第二光检测元件76b接收到侧向的光线。第一遮光部75a与第二遮光部75b由不透光材料所形成。在另一实施例中，第一遮光部75a与第二遮光部75b可被一中空的环形遮光部所取代，且该第一光检测元件76a与第二光检测元件76b位于该环形遮光部的中空部位。
当扫地机器人在移动时，指向性光检测器74从检测到光源发射装置发出的光线到检测不到光线时，扫地机器人必须要校正其行进方向，此时便可以通过第一光检测元件76a与第二光检测元件76b来决定扫地机器人要以顺时针方向旋转或以逆时针方向旋转来校正扫地机器人的行进方向。
举例来说，当指向性光检测器74检测不到光线时，扫地机器人的处理器或是指向性光检测器74的控制器会判断最后检测到光源发射装置发出的光线是第一光检测元件76a或第二光检测元件76b。如果最后检测到光源发射装置发出的光线的是第一光检测元件76a，则扫地机器人以逆时针方向旋转来校正扫地机器人的行进方向。如果最后检测到光源发射装置发出的光线的是第二光检测元件76b，则扫地机器人以顺时针方向旋转来校正扫地机器人的行进方向。
图7c为根据本发明的一指向性光检测器的另一实施例的示意图。指向性光检测器77包括一光检测元件79、一第一发射器710a、一第二发射器710b、一第一遮光部78a以及一第二遮光部78b。第一遮光部78a与第二遮光部78b可以避免光检测元件79接收到侧向的光线。第一遮光部78a与第二遮光部78b由不透光材料所形成。在另一实施例中，第一遮光部78a与第二遮光部78b可被一中空的环形遮光部所取代，且该光检测元件79位于该环形遮光部的中空部位。
第一发射器710a与第二发射器710b可能为一光发射器或一声学信号发射器。光源发射装置上也有对应的接收器，用以接收第一发射器710a和/或第二发射器710b的输出信号。当光源发射装置上的接收器接收到第一发射器710a和/或第二发射器710b的输出信号时，会传送响应信号给扫地机器人。在本实施例中，响应信号会被以编码的方式或调制的方式，通过光线传送给扫地机器人。
利用第一发射器710a与第二发射器710b可以确保扫地机器人是朝光源发射装置的方向移动，且扫地机器人可以通过第一发射器710a或第二发射器710b传送数据给光源发射装置，而光源发射装置可以通过发出的光线传送数据给扫地机器人，藉此达到沟通的目的。
图7d为根据本发明的一扫地机器人的一实施例的示意图。扫地机器人711包括了准全向式光检测器712、指向性光检测器713、发射器714、碰撞感测器715以及移动装置716。移动装置716会根据准全向式光检测器712与指向性光检测器713的检测结果移动扫地机器人711。当准全向式光检测器712检测到光线时，准全向式光检测器712被转动以得知光线的方向。关于准全向式光检测器712的结构可参考第2a至图2e。关于准全向式光检测器712的运作或功能可参考第3至图6的说明。
指向性光检测器713用以让扫地机器人711可以直线地朝光源发射装置移动。关于指向性光检测器713的结构可以参考第7a至图7c。关于指向性光检测器713的运作或功能可以参考图3至图6的说明。碰撞感测器715可能为一机械式感应装置或一声学感测装置。当碰撞感测器715碰触到障碍物时，会发出一感测信号给扫地机器人711的处理器。当该处理器接收到该感测信号时，该处理器会执行对应的回避程序。
图8为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的流程图。在步骤S81中，扫地机器人会根据一预定的路径移动。一般来说，当扫地机器人开始工作时，可能会先以随机移动方式移动，或是由使用者设定扫地机器人一开始的移动模式。扫地机器人以随机方式移动的话，可以协助扫地机器人内的控制器绘制一室内空间的一平面地图。当扫地机器人下次被启动时，就可以根据该平面地图上的信息来移动。
在步骤S82中，判断扫地机器人的一光检测器是否有检测到光源发射装置发出的光线。如果没有的话，则扫地机器人继续以预定的路径移动。如果光检测器检测光源发射装置发出的光线，则执行步骤S83。在本实施例中，光检测器是一准全向式光检测器。光源发射装置发出的光线中会携带一编码过的信息或是经过调制过的数据。当光检测器检测到光线时，会去解码光线中所携带的信息或是对该光线进行解调制，以确认该光线是否为光源发射装置所发出。
在步骤S83中，扫地机器人的控制器会决定是否要针对光检测器检测到光源发射装置发出的光线的事件进行对应的动作，如离开该光线所涵盖的区域。如果控制器决定响应，则执行步骤S84。如果控制器决定不响应，则执行步骤S89，且扫地机器人继续移动。
在步骤S89中，扫地机器人的控制器判断扫地机器人的光检测器是否仍有检测到光源发射装置发出的光线。如果有的话，则扫地机器人继续移动，并继续执行步骤S89。当扫地机器人的光检测器检测不到光源发射装置所发出的光线时，执行步骤S84。在步骤S89中，扫地机器人的光检测器检测不到光源发射装置所发出的光线的情况表示此时扫地机器可能已经进入限制区域内，扫地机器人必须要马上离开。
在步骤S83中，当光检测器检测到光源发射装置发出的光线时，光检测器会传送一第一触发信号给控制器，控制器在根据扫地机器人的设定以及该第一触发信号决定要执行步骤S84或S89。在一实施例中，该第一触发信号会被传送到该控制器的一通用输入输出引脚（general purpose input/output pin，GPIO），且会改变该GPIO引脚的逻辑状态。举例来说，该第一触发信号可能为一上缘触发信号，且该GPIO引脚的预设逻辑状态为逻辑低电平。因此当该GPIO引脚接收到该上缘触发信号时，该GPIO引脚的逻辑状态被改变为逻辑高电平。该GPIO引脚的逻辑状态改变会触发一中断事件，控制器也可根据该中断事件得知光检测器已经检测到光源发射装置发出的光线。
在步骤S84中，扫地机器人停止移动，且该光检测器被以顺时钟方向或逆时钟方向旋转。本实施例中光检测器的结构或是运作方式可以参考图2a至2e，以及对应的说明。当该光检测器从有检测到光源发射装置的光线变成没有检测到光源发射装置光线时，控制器会求得该光检测器的一旋转角度。接着控制器会根据该旋转角度决定扫地机器人的一旋转方向。
在步骤S85中，扫地机器人以该旋转方向被旋转。在步骤S86中，控制器判断扫地机器人的一指向性光检测器是否有检测到光源发射装置发出的光线。如果没有的话，持续旋转扫地机器人。如果有的话执行步骤S87。在步骤S87中，扫地机器人停止旋转。
在步骤S88中，扫地机器人朝向光源发射装置移动。在扫地机器人移动的期间，如果指向性光检测器检测不到光源发射装置发出的光线，扫地机器人会停止移动，并且会以顺时针方向或逆时针方向旋转扫地机器人以对扫地机器人的移动方向进行校正。
当扫地机器人接近光源发射装置，且扫地机器人与光源发射装置的距离小于一预定值时，扫地机器人前端的一碰撞感测器会发出一停止信号给扫地机器人的控制器。碰撞感测器设置在扫地机器人的前端，用以检测扫地机器人的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器检测到一障碍物，扫地机器人会先判断该障碍物是否就是光源发射装置。如果是的话，扫地机器人会停止前进，并且会转以另一个方向继续移动。如果扫地机器人判断该障碍物不是光源发射装置，扫地机器人会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人接近光源发射装置时，光源发射装置会发出一射频信号或是一红外线信号，使得扫地机器人可以得知扫地机器人已经非常接近光源发射装置。在另一个实施例中，可以将近场通信(Near Field Communication，NFC)装置安装在扫地机器人与光源发射装置上来达到相同的目的。当扫地机器人上的NFC装置接收到来自光源发射装置上的NFC装置所传送的数据或信号时，这表示扫地机器人与光源发射装置已经非常接近，且扫地机器人应该要停止移动。
图9为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的流程图。在步骤S901中，扫地机器人会根据一预定的路径移动。在步骤S902中，扫地机器人的控制器判断扫地机器人的一光检测器是否有检测到光线。如果没有的话，则扫地机器人继续以预定的路径移动。如果光检测器检测光线的话，则执行步骤S903，以判断该光线是否为光源发射装置发出。因为光源发射装置发出的光线中会携带一编码过的信息或是经过调制过的数据，因此当光检测器检测到光线时，会去解码光线中所携带的信息或是对该光线进行解调制，以确认该光线是否为光源发射装置所发出。在本实施例中，光检测器为一准全向式光检测器。
在步骤S904中，扫地机器人的控制器会决定是否要针对光检测器检测到光源发射装置发出的光线的事件进行对应的动作，如离开该光线所涵盖的区域。如果控制器决定响应，则执行步骤S902。如果控制器决定不响应，则执行步骤S910，且扫地机器人继续移动。
在步骤S910中，扫地机器人的控制器判断扫地机器人的光检测器是否仍有检测到光源发射装置发出的光线。如果有的话，则扫地机器人继续移动，并继续执行步骤S910。当扫地机器人的光检测器检测不到光源发射装置所发出的光线时，执行步骤S905。在步骤S910中，扫地机器人的光检测器检测不到光源发射装置所发出的光线的情况表示此时扫地机器可能已经进入限制区域内，扫地机器人必须要马上离开。
在步骤S903中，当光检测器检测到光源发射装置发出的光线时，光检测器会传送一第一触发信号给控制器，控制器在根据扫地机器人的设定以及该第一触发信号决定要执行步骤S904或S910。在一实施例中，该第一触发信号会被传送到该控制器的一通用输入输出引脚（general purpose input/outputpin，GPIO），且会改变该GPIO引脚的逻辑状态。举例来说，该第一触发信号可能为一上缘触发信号，且该GPIO引脚的预设逻辑状态为逻辑低电平。因此当该GPIO引脚接收到该上缘触发信号时，该GPIO引脚的逻辑状态被改变为逻辑高电平。该GPIO引脚的逻辑状态改变会触发一中断事件，控制器也可根据该中断事件得知光检测器已经检测到光源发射装置发出的光线。
在步骤S905中，扫地机器人停止移动，且该光检测器被以顺时钟方向或逆时钟方向旋转。本实施例中光检测器的结构或是运作方式可以参考图2a至2e，以及对应的说明。当该光检测器从有检测到光源发射装置的光线变成没有检测到光源发射装置光线时，控制器会求得该光检测器的一旋转角度。接着控制器会根据该旋转角度决定扫地机器人的一旋转方向。
在步骤S906中，扫地机器人以该旋转方向被旋转。在步骤S907中，控制器判断扫地机器人的一指向性光检测器是否有检测到光源发射装置发出的光线。如果没有的话，持续旋转扫地机器人。如果有的话执行步骤S908。在步骤S90中，扫地机器人停止旋转。
在步骤S909中，扫地机器人朝向光源发射装置移动。在扫地机器人移动的期间，如果指向性光检测器检测不到光源发射装置发出的光线，扫地机器人会停止移动，并且会以顺时针方向或逆时针方向旋转扫地机器人以对扫地机器人的移动方向进行校正。
当扫地机器人接近光源发射装置，且扫地机器人与光源发射装置的距离小于一预定值时，扫地机器人前端的一碰撞感测器会发出一停止信号给扫地机器人的控制器。碰撞感测器设置在扫地机器人的前端，用以检测扫地机器人的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器检测到一障碍物，扫地机器人会先判断该障碍物是否就是光源发射装置。如果是的话，扫地机器人会停止前进，并且会转以另一个方向继续移动。如果扫地机器人判断该障碍物不是光源发射装置，扫地机器人会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人接近光源发射装置时，光源发射装置会发出一射频信号或是一红外线信号，使得扫地机器人可以得知扫地机器人已经非常接近光源发射装置。在另一个实施例中，可以将近场通信(Near Field Communication，NFC)装置安装在扫地机器人与光源发射装置上来达到相同的目的。当扫地机器人上的NFC装置接收到来自光源发射装置上的NFC装置所传送的数据或信号时，这表示扫地机器人与光源发射装置已经非常接近，且扫地机器人应该要停止移动。
图10为根据本发明的一扫地机器人的功能方块示意图。处理器1001根据控制程序1006来控制扫地机器人。扫地机器人包括一第一光检测器1002以及一第二光检测器1003。第一光检测器1002为一准全向式光检测器，可被第一旋转马达1007所转动。当第一光检测器检测到光线且该光线为光源发射装置所发出时，处理器1001控制第一旋转马达1007以转动第一光检测器1002。当该第一光检测器1002没有检测到光源发射装置发出的光线时，第一光检测器被停止转动且处理器1001根据第一光检测器1002的一旋转角度决定扫地机器人的一旋转方向。
处理器1001根据该旋转方向控制第二旋转马达1004以旋转扫地机器人。当第二光检测器1003检测到光源发射装置发出的光线时，扫地机器人被停止转动，且处理器1001控制移动马达1005，让扫地机器人朝光源发射装置方向移动。移动马达1005用以使扫地机器人前进或后退。
图11为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。光源发射装置1105会发出一光线用以标示扫地机器人1101不能进入的一限制区域。该光线具有一第一边界b1与一第二边界b2。在时间点T1时，扫地机器人1101依照一预定路径移动。在时间点T2时，准全向式光检测器1102检测到光源发射装置1105发出的光线的第一边界b2。此时扫地机器人1101会停止移动，且准全向式光检测器1102会以一顺时钟方式或一逆时钟方向进行旋转。
当遮罩1104挡住了光源发射装置1105发出的光线，使得准全向式光检测器1102无法检测到光线。此时，扫地机器人1101内的一处理器会记录目前遮罩1104的一目前位置，并根据遮罩1104的目前位置与其初始位置求得准全向式光检测器1102的一第一旋转角度。扫地机器人1101的处理器会根据该第一旋转角度来决定扫地机器人1101的一旋转方向。
举例来说，当该第一旋转角度小于180度时，扫地机器人1101以逆时针方向进行旋转。当该第一旋转角度大于180度时，扫地机器人1101以顺时针方向进行旋转。
接着，在时间点T3时，扫地机器人1101就会根据该旋转方向进行旋转，直到指向性光检测器1103检测到光源发射装置1105发出的光线时，扫地机器人1101才会停止旋转。一般来说，当指向性光检测器1103检测到光源发射装置1105发出的光线时，此时通常都是指向性光检测器1103的边缘的感测元件检测到光源发射装置1105发出的光线。因此当扫地机器人1101移动时，指向性光检测器1103就很容易再次检测不到光线，使得扫地机器人1101必须再次停止移动进行移动方向的校正。
为了解决这个缺点，在另一个实施方式中，扫地机器人1101的处理器会根据扫地机器人1101的旋转角速度以及指向性光检测器1103的尺寸，估计一延迟时间。当直到指向性光检测器1103检测到光源发射装置1105发出的光线时，扫地机器人1101不会马上停止转动，而是在经过该延迟时间后才会停止转动。通过该延迟时间，可以使得光源发射装置1105发射出的光线对准指向性光检测器1103的中央。
另外，要注意的是在时间点T2与时间点T3的时候，扫地机器人1101并没有移动。在时间点T2时，扫地机器人并不会移动也不会转动，只有准全向式光检测器1102被转动而已。而在时间点T3时，扫地机器人1101会在原地转动。虽然图4中，在时间点T2与时间点T3时，扫地机器人1101似乎位于不同的位置，但实际上，在上述两个时间点的时候，扫地机器人1101的位置并没有改变。
此外，在时间点T3的时候，扫地机器人上的第一发射器1107a和/或第二发射器1107b会发射一信号1108给光源发射装置1105上的一接收器1106。第一发射器1107a与第二发射器1107b可能为一光学信号发射器或是一声学信号发射器。信号1108可能为一光学信号或是一声学信号。当接收器1106接收到第一发射器1107a和/或第二发射器1107b所发出的信号时，表示扫地机器人1101是正对着光源发射装置1105。光源发射装置1105会通过其所发出的光线，传递一确认信息给扫地机器人的指向性光检测器1103或准全向式光检测器1102，以告知扫地机器人1101内的控制器，扫地机器人1101目前的行进方向是正确的。
不过在另一个实施例中，扫地机器人1101于时间点T2与时间点T3的动作可以被整合为一个步骤。在时间点T2的时候，准全向式光检测器1102以一预定方向进行旋转，此时扫地机器人1101也同时也会以该预定方向进行旋转。当该指向性光检测器1103检测到光源发射装置1105发射的光线时，扫地机器人1101停止旋转。当扫地机器人1101停止旋转时，准全向式光检测器1102可以停止旋转或是继续旋转。如果准全向式光检测器1102继续旋转的话，扫地机器人1101的处理器会根据准全向式光检测器1102的旋转角度以估计光源发射装置1105发射的光线的方向且对扫地机器人1101的行进方向进行校正。在另一实施例中，当指向性光检测器1103检测到光源发射装置1105发射的光线时，准全向式光检测器1102继续旋转且扫地机器人1101停止旋转。扫地机器人1101的处理器会取得准全向式光检测器1102在扫地机器人1101停止旋转后旋转的角度，并根据该角度估计扫地机器人1101的一旋转角度，以校正扫地机器人1101的行进方向。
当扫地机器人1101往光源发射装置1105移动时，扫地机器人1101的处理器会记录扫地机器人1101的移动路径，并在扫地机器人1101的一地图上标示该移动路径，并画出该限制区域。在另一实施例中，当扫地机器人1101的处理器已经确认了光源发射装置1105发射的光光线的方向时，该控制器可以在该地图上标示该光线的位置，并画出该限制区域。该地图可能存储在扫地机器人1101内的一存储器或是一地图数据库。扫地机器人1101的控制器可以根据扫地机器人1101每次的运动来修正该地图，并于地图上标示出障碍物的位置。
当扫地机器人1101接近光源发射装置1105，且扫地机器人1101与光源发射装置1105的距离小于一预定值时，扫地机器人1101前端的一碰撞感测器或一声学感测器会发出一停止信号给扫地机器人1101的控制器。碰撞感测器或声学感测器被设置在扫地机器人1101的前端，用以检测扫地机器人1101的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器或声学感测器检测到一障碍物，扫地机器人1101会先判断该障碍物是否就是光源发射装置1105。如果是的话，扫地机器人1101会停止前进，并且会转以另一个方向继续前进。如果扫地机器人1101判断该障碍物不是光源发射装置1105，扫地机器人1101会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人1101接近光源发射装置1105时，光源发射装置1105会发出一射频信号、一声学信号或是一红外线信号，使得扫地机器人1101可以得知扫地机器人1101已经非常接近光源发射装置1105。在另一个实施例中，可以利用将近场通信(Near FieldCommunication，NFC)装置安装在扫地机器人1101与光源发射装置1105上来达到相同的目的。当扫地机器人1101上的NFC装置接收到来自光源发射装置1105上的NFC装置传送的数据或信号时，这表示扫地机器人1101与光源发射装置1105已经非常接近，且扫地机器人1101应该要停止移动。
利用上述的方式，可以使得扫地机器人1101可以清洁光源发射装置1105所发出的光线附近的区域，而且扫地机器人1101也不会进入限制区域。此外，也可以利用这样的方式让扫地机人1101内的控制器描绘出一清洁区域地图。尔后扫地机器人便可以依据该清洁区域地图来移动，且可以更有效且更快速的完成清洁工作。
图12为根据本发明的一扫地机器人的控制方法的另一实施例的示意图。光源发射装置1205会发出一光线用以标示扫地机器人1201不能进入的一限制区域。该光线具有一第一边界b1与一第二边界b2。在时间点T1时，扫地机器人1201依照一预定路径移动。在时间点T2时，准全向式光检测器1202检测到光源发射装置1205发出的光线的第一边界b2。此时扫地机器人1201仍会以预定路径继续移动。在时间点T3时，准全向式光检测器1202检测不到光源发射装置1205发射出的光线，此时扫地机器人1201会停止移动，且准全向式光检测器1202会以一顺时钟方式或一逆时钟方向进行旋转。
当遮罩1204挡住了光源发射装置1205发出的光线，使得准全向式光检测器1202无法检测到光线。此时，扫地机器人1201内的一处理器会记录目前遮罩1204的一目前位置，并根据遮罩1204的目前位置与其初始位置求得准全向式光检测器1202的一第一旋转角度。扫地机器人1201的处理器会根据该第一旋转角度来决定扫地机器人1201的一旋转方向。
举例来说，当该第一旋转角度小于180度时，扫地机器人1201以逆时针方向进行旋转。当该第一旋转角度大于180度时，扫地机器人1201以顺时针方向进行旋转。
接着，在时间点T4时，扫地机器人1201就会根据该旋转方向进行旋转，直到指向性光检测器1203检测到光源发射装置1205发出的光线时，扫地机器人1201才会停止旋转。一般来说，当指向性光检测器1203检测到光源发射装置1205发出的光线时，此时通常都是指向性光检测器1203的边缘的感测元件检测到光源发射装置1205发出的光线。因此当扫地机器人1201移动时，指向性光检测器1203就很容易再次检测不到光线，使得扫地机器人1201必须再次停止移动进行移动方向的校正。
为了解决这个缺点，在另一个实施方式中，扫地机器人1201的处理器会根据扫地机器人1201的旋转角速度以及指向性光检测器1203的尺寸，估计一延迟时间。当直到指向性光检测器1203检测到光源发射装置1205发出的光线时，扫地机器人1201不会马上停止转动，而是在经过该延迟时间后才会停止转动。通过该延迟时间，可以使得光源发射装置1205发射出的光线对准指向性光检测器1203的中央。
另外，要注意的是在时间点T3与时间点T4的时候，扫地机器人1201并没有移动。在时间点T3时，扫地机器人并不会移动也不会转动，只有准全向式光检测器1202被转动而已。而在时间点T4时，扫地机器人1201会在原地转动。虽然图5中，在时间点T3与时间点T4时，扫地机器人1201似乎位于不同的位置，但实际上，在上述两个时间点的时候，扫地机器人1201的位置并没有改变。
此外，在时间点T4的时候，扫地机器人上的第一发射器1207a和/或第二发射器1207b会发射一信号给光源发射装置1205上的一接收器1206。第一发射器1207a与第二发射器1207b可能为一光学信号发射器或是一声学信号发射器。当接收器1206接收到第一发射器1207a和/或第二发射器1207b所发出的信号时，表示扫地机器人1201是正对着光源发射装置1205。光源发射装置1205会通过其所发出的光线，传递一确认信息给扫地机器人的指向性光检测器1203或准全向式光检测器1202，以告知扫地机器人1201内的控制器，扫地机器人1201目前的行进方向是正确的。
不过在另一个实施例中，扫地机器人1201于时间点T3与时间点T4的动作可以被整合为一个步骤。在时间点T3的时候，准全向式光检测器1202以一预定方向进行旋转，此时扫地机器人1201也同时也会以该预定方向进行旋转。当该指向性光检测器1203检测到光源发射装置1205发射的光线时，扫地机器人1201停止旋转。当扫地机器人1201停止旋转时，准全向式光检测器1202可以停止旋转或是继续旋转。如果准全向式光检测器1202继续旋转的话，扫地机器人1201的处理器会根据准全向式光检测器1202的旋转角度以估计光源发射装置1205发射的光线的方向且对扫地机器人1201的行进方向进行校正。
当扫地机器人1201往光源发射装置1205移动时，扫地机器人1201的处理器会记录扫地机器人1201的移动路径，并在扫地机器人1201的一地图上标示该移动路径，并画出该限制区域。在另一实施例中，当扫地机器人1201的处理器已经确认了光源发射装置1205发射的光光线的方向时，该控制器可以在该地图上标示该光线的位置，并画出该限制区域。该地图可能存储在扫地机器人1201内的一存储器或是一地图数据库。扫地机器人1201的控制器可以根据扫地机器人1201每次的运动来修正该地图，并于地图上标示出障碍物的位置。
当扫地机器人1201接近光源发射装置1205，且扫地机器人1201与光源发射装置1205的距离小于一预定值时，扫地机器人1201前端的一碰撞感测器或一声学感测器会发出一停止信号给扫地机器人1201的控制器。碰撞感测器或声学感测器被设置在扫地机器人1201的前端，用以检测扫地机器人1201的前方是否有障碍物。如果碰撞感测器或声学感测器检测到一障碍物，扫地机器人1201会先判断该障碍物是否就是光源发射装置1205。如果是的话，扫地机器人1201会停止前进，并且会转以另一个方向继续前进。如果扫地机器人1201判断该障碍物不是光源发射装置1205，扫地机器人1201会先避开该障碍物，接着再回到原先移动的路径上。
当扫地机器人1201接近光源发射装置1205时，光源发射装置1205会发出一射频信号、一声学信号或是一红外线信号，使得扫地机器人1201可以得知扫地机器人1201已经非常接近光源发射装置1205。在另一个实施例中，可以利用将近场通信(Near FieldCommunication，NFC)装置安装在扫地机器人1201与光源发射装置1205上来达到相同的目的。当扫地机器人1201上的NFC装置接收到来自光源发射装置1205上的NFC装置传送的数据或信号时，这表示扫地机器人1201与光源发射装置1205已经非常接近，且扫地机器人1201应该要停止移动。
然而以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及本发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (18)

1.一种扫地机器人的控制方法，适用于具有一准全向式光检测器与一指向性光检测器的一扫地机器人，其中，该准全向式光检测器有一预定角度无法接收到光线，所述扫地机器人的控制方法包括：
当该准全向式光检测器检测一光线时，转动该准全向式光检测器；
当该准全向式光检测器检测不到该光线时，停止转动该准全向式光检测器并估计一旋转角度；
根据该旋转角度决定一旋转方向；
根据该旋转方向旋转该扫地机器人；以及
当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人。
2.如权利要求1所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当检测到该光线时，判断该光线是否由一光源发射装置所发出。
3.如权利要求1所述的扫地机器人的控制方法，其中当该旋转角度小于180度时，该旋转方向为一逆时针方向，且当该旋转角度大于180度时，该旋转方向为一顺时针方向。
4.如权利要求1所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当该指向性光检测器检测到该光线时，将该准全向式光检测器的一遮罩固定在该准全向式光检测器的后方。
5.如权利要求1所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
该扫地机器人沿着该光线向一光源发射装置移动。
6.如权利要求5所述的扫地机器人的控制方法，其中当该扫地机器人沿着该光线向该光源发射装置移动时，如果该指向性光检测器接收不到该光线，则以一预设旋转方向旋转该扫地机器人，且当该指向性光检测器检测到该光线时才停止旋转该扫地机器人。
7.如权利要求5所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当该扫地机器人沿着该光线向该光源发射装置移动时，如果该指向性光检测器接收不到该光线，停止移动该扫地机器人；
转动该准全向式光检测器以决定一第一旋转方向；
根据该第一旋转方向转动该扫地机器人；以及
当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人并使得该扫地机器人往前直线移动。
8.如权利要求1所述的扫地机器人的控制方法，其中该准全向式光检测器包括一光检测器与一肋，该肋使光检测器在一特定方向无法接收或发射信号。
9.一种扫地机器人的控制方法，适用于具有一准全向式光检测器与一指向性光检测器的一扫地机器人，其中，该准全向式光检测器有一预定角度无法接收到光线，所述扫地机器人的控制方法包括：
通过该准全向式光检测器检测一光线；
当该准全向式光检测器第一次检测到该光线时，该扫地机器人继续移动；
当该准全向式光检测器检测不到该光线时，停止转动该准全向式光检测器并估计一旋转角度；
根据该旋转角度决定一旋转方向；
根据该旋转方向旋转该扫地机器人；以及
当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人。
10.如权利要求9所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当检测到该光线时，判断该光线是否由一光源发射装置所发出。
11.如权利要求9所述的扫地机器人的控制方法，其中当该旋转角度小于180度时，该旋转方向为一逆时针方向，且当该旋转角度大于180度时，该旋转方向为一顺时针方向。
12.如权利要求11所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当该指向性光检测器检测到该光线时，将该准全向式光检测器的一遮罩固定在该准全向式光检测器的后方。
13.如权利要求9所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
该扫地机器人沿着该光线向一光源发射装置移动。
14.如权利要求13所述的扫地机器人的控制方法，其中当该扫地机器人沿着该光线向该光源发射装置移动时，如果该指向性光检测器接收不到该光线，则以一预设旋转方向旋转该扫地机器人，且当该指向性光检测器检测到该光线时才停止旋转该扫地机器人。
15.如权利要求13所述的扫地机器人的控制方法，还包括：
当该扫地机器人沿着该光线向该光源发射装置移动时，如果该指向性光检测器接收不到该光线，停止移动该扫地机器人；
转动该准全向式光检测器以决定一第一旋转方向；
根据该第一旋转方向转动该扫地机器人；以及
当该指向性光检测器检测到该光线时，停止转动该扫地机器人并使得该扫地机器人往前直线移动。
16.一种扫地机器人，包括：
一非全向性检测器，用以检测一无线信号，其中，该非全向性检测器有一预定角度无法接收到该无线信号；以及
一指向性检测器，用以检测该无线信号，其中：
当该非全向性检测器检测到该无线信号时，该非全向性检测器决定一旋转方向；当该旋转方向被决定时，该扫地机器人被以该旋转方向进行旋转，直到该指向性检测器检测到该无线信号时，该扫地机器人才被停止旋转。
17.如权利要求16所述的扫地机器人，还包括：
一控制器，用以接收该非全向性检测器的一第一检测结果与该指向性检测器的一第二检测结果：
一第一旋转马达，受控于该控制器，用以旋转该非全向性检测器；以及
一第二旋转马达，受控于该控制器，用以旋转该扫地机器人。
18.如权利要求17所述的扫地机器人，还包括一移动马达，受控于该控制器，用以控制该扫地机器人前进或后退。
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