CN104825101A - 机器人清洁器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种机器人清洁器及其控制方法。因此，通过识别门，使清洁区域参照门被划分，且被划分的清洁区域可按照连贯顺序被清洁。本发明包括以下步骤：通过图像信息推断清洁区域中的门位置；通过探测清洁区域中的障碍物，制作清洁地图；通过将推断的门位置反映在清洁地图中，生成使参照门划分的彼此区分的多个房间的房间信息；以及通过按房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。

Description

机器人清洁器及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请主张于2014年2月12日提交的韩国专利申请第10-2014-0016235号的权益，该申请由此如本文所完整陈述的通过援引而并入本文。

技术领域

本发明涉及机器人清洁器，并更具体地涉及一种机器人清洁器及其控制方法。虽然本发明适合广泛的应用，但特别适合通过识别门来参照门划分清洁区域，然后相继清洁划分的清洁区域。

背景技术

总体来说，真空清洁器是用于清洁房间地板、地毯等的装置。具体地，真空清洁器通过空气抽吸装置而从外部吸入含有颗粒物的空气，被设置在清洁器本体内的空气抽吸装置构造有电机、风扇等以产生空气抽吸力，通过分离颗粒物来收集灰尘和雾，然后将不含颗粒物的清洁空气排出清洁器。

真空清洁器可分为由使用者直接操控的手动真空清洁器或构造为不需要使用者操纵而自动进行清洁的机器人清洁器。

具体地，当机器人清洁器在待清扫的区域中自动运行时，从地板吸入包括灰尘等的颗粒物。机器人清洁器使用设置在机器人清洁器上的障碍物传感器和/或其它传感器来制作包括障碍物信息的障碍物地图或清洁地图，并能够通过自动运行清扫整个清洁区域。

例如房屋的住宅空间被门大体划分为多个房间。具体地，整个清洁区域可被门划分为多个区域或房间。

当使用者进行手动清洁时，清洁通常是通过房间单元来进行。例如，清洁以卧室、起居室、厨房和小房间的顺序执行。可以说，几乎不会出现以卧室→起居室→卧室的顺序进行的清洁。这样的原因是，使用者直觉地或无意识地认识到多个房间的房间单元清洁或顺序清洁是一种有效的清洁方法。

然而，机器人清洁器实际进行的自动清洁不能够实施这样的现实清洁方法。即，清洁是随机地或不连贯地进行。

例如，机器人清洁器通常随机清洁整个清洁区域。又例如，机器人清洁器通常将整个清洁区域划分为多个清洁区来进行清洁。然而，这样的清洁区域划分并非房间单元式划分。其原因是，仅基于清洁区域的坐标信息而将清洁区域随意划分为多个区。

因此，一个规定的清洁区域可被设定为跨过两个房间。当两个房间之一的清洁还未完成，可尝试进行另一个房间的清洁。换言之，机器人清洁器会在这两个房间之间不必要地频繁移动以进行清洁。最终，清洁效率降低，且使用者对机器人清洁器的依赖性也降低。如前文所述，如果机器人清洁器在两个房间之间频繁移动以进行清洁，就违背了直觉清洁方法。具体地，如果使用者观察机器人清洁器进行的清洁工作，使用者会认为“这个机器人清洁器不智能”。

当然，尝试有使机器人清洁器参照门进行房间单元清洁。

例如，通过将信号发生器、传感器等单独的人造装置安装在门位置，尝试以机器人清洁器通过安装的装置间接识别门位置的方式来区分房间。然而，由于单独装置需要与机器人清洁器分开安装，所以产品成本会升高或者会对使用者造成不便。此外，单独装置会有损最终视野，且可能会由于长时间分开放置而损坏。

又例如，尝试以使用能够识别门槛的门槛传感器来间接识别门位置的方式来区分房间。然而，在这样的情况下，必须增加单独的、仅用于门槛探测的构造。具体地，尝试通过使用能够识别门槛的门槛探测传感器来识别门位置从而区分房间。然而，在这样的情况下，应增加用于门槛探测的单独构造。具体地，除现有的机器人清洁器的构造之外，应增加仅用于门槛探测的单独构造。因此，产品成本最终会升高。门槛探测传感器包括发光单元和光接收单元，提高识别精度受到限制。其原因是，由于门槛的尺寸、形状、表面粗糙度、表面轮廓和颜色并不均一，光难以被门槛有效地反射。

最近，门槛通常趋于被从住宅空间中移除。具体地，虽然房间通过门来划分，但由于没有门槛，多个房间的地板彼此连续地连接。因此，在没有门槛的清洁区域中使用门槛探测传感器来区分房间就没有意义。

因此，需要提供一种能够以简化的实施来有效地识别门的机器人清洁器。且需要提供一种能够在整个清洁区域中“进行智能清洁”的机器人清洁器。

此外，需要提供一种无需对现有技术的机器人清洁器进行硬件构造的改造、或使用原有的(intact)硬件构造就能够“进行智能清洁”的机器人清洁器。

发明内容

因此，本发明涉及一种机器人清洁器及其控制方法，其基本消除由于现有技术的局限性和缺陷导致的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，能够以通过门将清洁区域识别为房间单元的方式来按房间单元进行清洁。

本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，通过使用现有技术的照相机而不需要识别门的单独构造，使得生产成本可降低。

本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，在指定特定位置之后，可专门地清洁包括特定位置的房间。

本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，能够以将整个清洁区域划分为多个房间、然后相继(即一个接一个地)进行并完成这些房间的清洁的方式，使得整个清洁区域可按房间单元被清洁。

本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，按照执行房间单元清洁模式以及其它清洁模式的方式，使得使用者的各种体验可被满足。

本发明的还一目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，按照灵活确定门位置的推断时机或是否推断门位置的方式，能够提供一种有效的机器人清洁器。

从本发明能够获得的技术任务不限于上述技术任务。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员根据以下描述能够清晰地理解其它多个未提及的技术任务。

本发明的其他优点、目的和特征一部分会在以下描述中陈述，而一部分在本领域普通技术人员检验下文时变得明显、或可从本发明的实践中习得。本发明的目的和其它优点可通过书面的说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。

为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如本文中体现并广泛描述的，根据本发明的一个实施例的一种机器人清洁器的控制方法可包括以下步骤：通过图像信息推断清洁区域中的门位置；通过探测清洁区域中的障碍物来制作清洁地图；通过使推断的门位置反映在清洁地图中，生成参照门划分的彼此区分的多个房间的房间信息；以及按通过房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。

为了生成图像信息，机器人清洁器可设置照相机。在这样的情况下，照相机可拍摄前方图像或上方图像(例如，天花板的图像等)。因此，通过由照相机生成的图像，能够推断清洁区域中的门位置。

优选地，门位置推断步骤可包括以下步骤：当机器人清洁器在清洁区域中运行时，生成图像信息；从图像信息提取对应于门形状的多个特征线；以及将特征线的结合识别为门。

机器人清洁器的运行可仅为了产生图像信息而执行。当然，为了进行清洁或生成障碍物地图，可执行机器人清洁器的运行。而且，可执行机器人清洁器的运行以同时实施多个功能。例如，在为了进行清洁而运行时，机器人清洁器可生成障碍物地图和图像信息。

具体地，根据机器人清洁器清洁清洁区域的初始尝试或对同一个清洁区域累积了清洁经验之后的清洁尝试，生成图像信息的时间点或者生成存在或不存在同时实施另一功能的时间点可变化。

此外，能够提供一种机器人清洁器，其能够进行大体随机清洁，或通过随机清洁区域的清洁，也能够进行房间单元清洁。可以说，能够提供一种机器人清洁器，其能够选择多个清洁模式之一。因此，根据清洁模式之一，门位置推断的图像信息存在与否，或图像信息的生成时间点可多样化。

例如，门位置推断步骤可在清洁地图制作步骤期间开始。在清洁地图制作步骤完成后，门位置推断步骤可完成。因此，能够阻止机器人清洁器为了清洁地图制作和门位置推断而单独运行。

例如，在清洁地图制作步骤完成后，门位置推断步骤可被开始，然后完成。具体地，清洁地图制作和门位置推断可分别执行。这样可提高每个功能实施的效率和精确性。当然，当门位置的推断为必要时，例如只有当使用者做出选择时才可执行。在这样的情况下，清洁地图制作步骤可在使用者的选择之前完成。因此，更清楚的是，通过跳过清洁地图制作，仅执行门位置推断。

优选地，特征线可被分类为竖直线和水平线，且门可被识别为竖直线和水平线的结合。这样的原因是，在普通住宅空间中的门具有由竖直线和水平线构造的矩形形状。

同时，门可关闭或打开。因此，门位置的识别可能不是通过门本身而是通过门框实现。

门位置推断步骤还可包括：通过被识别为门的特征线的角度信息和位置信息，将相似特征线分组的步骤。这里，角度指的是基于天花板的角度。门可包括一对基于天花板基本竖直的线(它们是平行的)和基于天花板的一基本水平的线。门的水平线可位于一对竖直线与相邻的天花板之间。

单个门的图像信息可在不同的观察点生成。例如，如果门与机器人清洁器之间的位置差变化或机器人清洁器位于门的前/后/左/右侧，则可获得不同的特征线。同样，如上文描述中提及的，在并非拍摄实体门而是拍摄门框的情况下，可从单个门框获得多种特征线。

因此，如果存在许多彼此相似的特征线或许多具有相似角度信息和位置信息的特征线，这意味着它们很可能表示实体门。因此，通过分组步骤，能够显著提高门识别的精确性。

另一方面，可获得类似于门的特征线。然而，很难对这些特征线进行分组。换言之，不存在这么多具有相似角度信息和位置信息的特征线。因此，通过分组步骤，这些特征线不会被识别为门。

可以说，通过分组步骤，被识别为候选门的一些特征线可被识别为门也可不被识别为门。因此，门识别精确性可被显著提高。

门位置推断步骤还可包括计算分组的特征线的平均角度和平均位置的步骤。具体地，能够执行通过排除不能被识别为门的候选门，计算被识别为门的候选门的特征线的平均角度和平均位置的步骤。而且，通过所计算的平均角度和所计算的平均位置，可推断门位置。另外，门可基于预定高度的一对竖直特征线来识别，例如使门与桌子等区分。可选地或另外地，门可基于两条竖直特征线的预定分开距离来识别。应注意，术语“水平”和“竖直”可指的是房间内的物体轮廓线与图像上的特征线对应的方位。

机器人清洁器可执行多种清洁模式。这些清洁模式包括随机清洁一清洁区域的随机模式、沿Z字线清洁一清洁区域的的随机模式、以及通过将清洁区域划分为多个相邻区域而清洁一清洁区域的划分模式。此外，根据本发明的一个实施例的机器人清洁器可执行以房间单元进行清洁的房间清洁模式。因此，根据所输入的清洁模式，机器人清洁器以不同形式进行清洁。

该方法还可包括接收房间单元清洁模式的输入的步骤。如果这样的模式被输入，则清洁可以房间单元执行。为此，本方法还可包括确定房间信息是否已预先生成的步骤。如果房间信息已预先生成，则房间单元清洁可执行。具体地，房间单元清洁可通过预先保存的房间信息执行。换言之，以上描述中提及的单独的房间信息生成步骤可跳过。

然而，如果房间信息未预先生成，则可为房间单元清洁而执行以上描述中提及的单独的房间信息生成步骤。然而，这样的情况可分为清洁地图已预先制作的情况或清洁地图未预先制作的情况。因此，可执行确定清洁地图是否已预先制作的步骤。

如果清洁地图已预先制作，则在执行门位置推断步骤和房间信息生成步骤之后，可执行房间单元清洁。如果清洁地图未预先制作，则在执行门位置推断步骤、清洁地图制作步骤和房间信息生成步骤之后，可执行房间单元清洁。

因此，使用机器人清洁器的积累的清洁经验，能够在当前状态任选地执行房间单元清洁。

在本发明的另一个方案中，如本文中体现并广义描述的，根据本发明的另一实施例的一种机器人清洁器的控制方法包括以下步骤：通过图像信息推断清洁区域中的门位置；通过探测清洁区域中的障碍物，制作清洁地图；通过使推断的门位置反映在清洁地图中，生成参照门划分的彼此区分的多个房间的房间信息；以及按通过房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。

在本发明的另一方案中，如本文中体现并广义描述的，根据本发明的另一实施例的一种机器人清洁器的控制方法包括以下步骤：通过图像信息推断清洁区域中的门位置；通过探测清洁区域中的障碍物并将整个清洁区域中需要清洁的区域分配为彼此区分的多个格，来制作清洁地图；按照将推断的门位置反映在清洁地图中并以彼此区分的多个房间单元对多个格进行分类的方式，给多个格中的每格赋予房间信息；以及按通过房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。

该方法还可包括以下步骤：接收格信息的输入；将机器人清洁器移动到输入的格位置、包括输入的格的房间的内部、及供进入包括输入的格的房间的门位置组成的组中选择的至少一处；以及结束包括输入的格的房间的清洁。

因此，特定房间的清洁可被选择性地执行。当然，多个房间可按照连贯顺序清洁。使用者可指定多个房间的清洁顺序。而且，可以指定一个待清洁的房间为最高优先级。通过这样，可提高使用者的满意度，且可实施多种使用类型。

在本发明的另一个方案中，如本文中体现并广义描述的，根据本发明的另一实施例的一种机器人清洁器的控制方法包括以下步骤：通过设置在机器人清洁器的照相机生成清洁区域的图像信息，然后从图像信息提取对应于门形状的特征线，从而推断门位置；通过探测清洁区域中的障碍物，制作清洁地图；通过使推断的门位置反映在清洁地图中，生成参照门而彼此区分的空间的空间信息；以及按通过空间信息彼此区分的空间单元来执行清洁。

优选地，在执行清洁的步骤中，可设定多个彼此区分的空间的清洁顺序，且随后以确定的清洁顺序相继执行空间单元的清洁。例如，在存在4个彼此区分的房间的情况下，优选地，通过确定清洁指示，4个房间的清洁被相继执行。当然，在这样的情况下，如果4个房间之一的清洁完成，则机器人清洁器移动到下一个房间然后执行清洁。

在本发明的另一个方案中，如本文中体现并广义描述的，在构造为在清洁区域中自动运行以进行清洁的机器人清洁器的控制中，一种机器人清洁器的控制方法，可包括按照以下方式对整个清洁区域执行清洁的步骤，包括：从通过搜索清洁区域而生成的图像信息提取对应于门形状的特征线，从而推断清洁区域中的门位置；通过反映所推断的门位置而生成参照门彼此区分的多个房间信息；以及随后通过生成的房间信息相继完成每个房间的清洁。

优选地，在特定房间的清洁已完成后，可控制机器人清洁器从特定房间通过门移动到不同的房间以进行接下来的清洁。

优选地，机器人清洁器可将整个清洁区域中待清洁的区域分配为彼此区分的多个格，然后控制多个格通过反映门位置以彼此区分的房间单元进行分类的方式被保存。

例如，如果整个清洁区域被划分为4个房间，则多个格可用4个标签彼此区分。换言之，4个标签之一可被分配给每个格。因此，通过对应的标签，能够知道每个格对应于哪个房间。

优选地，在机器人清洁器已完成分类为特定房间的多个格的清洁之后，可控制机器人清洁器移动，以对分类为不同房间的多个格进行清洁。

具体地，在具有房间#1的标签的多个格的清洁已完成后，可执行具有房间#2的标签的多个格的清洁。

该方法还可包括以下步骤：接收格信息的输入；将机器人清洁器移动到从输入的格位置、包括输入的格的房间的内部、及供进入包括所输入的格的房间的门位置组成的组中选择的至少一处；以及结束包括输入的格的房间的清洁。

换言之，可执行特定房间的房间单元清洁。例如，如果使用者输入房间#1的格信息，则机器人清洁器可执行并完成房间#1的清洁。因此，房间单元清洁不但可对多个房间相继执行，还可仅对特定房间执行。当然，通过格信息的输入所输入的与格相对应的房间以最高优先级被清洁，而下一个房间的清洁可被相继执行。因此，能够实施非常便利的“智能清洁器”。

例如，使用者可指定房间#1为待清洁。在这样的情况下，现有技术的机器人清洁器不能够准确地获得使用者的意图。其原因是，现有技术的机器人清洁器仅能够识别包括使用者指定位置的清洁区域，例如，位于跨过房间#1和房间#2的清洁区域。因此，通过在房间#1与房间#2之间移动，机器人清洁器仅能够完成房间#1的一部分的清洁。

然而，根据前文描述中提及的实施例，通过准确地获得使用者的意图，该机器人清洁器能够有效地进行整个房间#1的清洁。具体地，机器人清洁器能够开始并随后完成房间#1的清洁，而无需在房间#1与另一个房间之间移动。

同时，格信息可通过通信连接到机器人清洁器的外部终端输入。因此，可以有助于机器人清洁器的控制。

除非相互排斥，否则以上描述中提及的多个实施例的特征可与其它多个实施例以复杂的方式实施。同样地，通过这些特征，可实施待解决的多个任务。

因此，本发明提供以下效果和/或特征。

根据本发明的一个实施例，机器人清洁器可按照通过门将清洁区域识别为房间单元的方式，有效地进行房间单元的清洁。

根据本发明的一个实施例，使用现有技术的照相机而不需要识别门的单独构造，能够降低生产成本。

根据本发明的一个实施例，如果特定位置被指定，则机器人清洁器可专门清扫包括特定位置的房间。

根据本发明的一个实施例，机器人清洁器可按照将整个清洁区域划分为多个房间、然后相继(即一个接一个地)进行并完成这些房间的清洁的方式，整个清洁区域以房间单元被清扫。

根据本发明的一个实施例，按照实施房间单元清洁模式以及其它清洁模式的方式，机器人清洁器可满足使用者的各种体验。

根据本发明的一个实施例，以灵活确定门位置的推断时机或是否推断门位置的方式，可提供一种有效的机器人清洁器。

能够从本发明获得的多种效果不限于上述效果。而且，本发明所属领域的普通技术人员从下文的描述能够清楚地理解其它未提及的效果。

应理解，本发明的以上大体描述和以下具体描述均为示例性和说明性的，且旨在为所主张的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图被包括在内以提供对本发明的进一步理解，其被并入且成为本申请的一部分，附图示出了本发明的一个或多个实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理，附图中：

图1是根据现有技术或本发明的一个实施例的机器人清洁器的立体图；

图2是图1中所示的机器人清洁器的立体图，其中顶盖被移除；

图3是图1中所示的机器人清洁器的俯视立体图；

图4是根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的框图；

图5是根据本发明的一个实施例的控制方法的流程图；

图6是在本发明的一个实施例中推断门的位置的图像的原理图；

图7是描述障碍物地图或清洁地图的一个示例的构思的原理图；以及

图8是描述图7中所示的清洁地图中反映的门位置的构思的图。

具体实施方式

在下文的具体说明中，参照了附图，附图构成本申请的一部分且经由示例示出本发明的具体实施例。本领域普通技术人员应理解，可利用其它实施例，且可对结构、电气以及过程做出多种变化而不违背本发明的范围。在任何可能的情况下，在附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的部分。

以下参照图1至图4详细描述根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的构造。

图1是根据现有技术或本发明的一个实施例的机器人清洁器的立体图。图2是根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的内部构造的立体图。图3是根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的仰视立体图。图4是构造有根据本发明的一个实施例的机器人清洁器系统的机器人清洁器的框图。

参照图1至图4，机器人清洁器100可包括构造外部的清洁器本体110、设置在清洁器本体110中的抽吸装置120、构造为通过致动的抽吸装置120从地板抽吸灰尘的抽吸喷嘴130、以及构造为收集通过抽吸喷嘴130吸入的空气中的颗粒物的灰尘收集装置140。

在这样的情况下，机器人清洁器100的清洁器本体110为圆柱形，其高度相对小于其直径，即为扁平的圆柱形。可选地，机器人清洁器100的清洁器本体110为拐角为圆形的矩形。抽吸装置120、抽吸喷嘴130以及与抽吸喷嘴130连通的灰尘收集装置140可设置在清洁器本体110内。

清洁器本体110的外周面上可设有传感器和缓冲器，传感器构造为探测与房间的壁或障碍物的距离，即为障碍物传感器175，而缓冲器(图中未示出)构造为缓冲碰撞的影响。同时，可设置用于移动机器人清洁器100的运行单元150。在这样的情况下，运行单元150可设置为从清洁器本体110的内部朝向清洁器本体110的外部并具体朝向底面突出。

运行单元150可包括分别设置在清洁器本体110的底部的两侧的左运行轮152和右运行轮154。左运行轮152和右运行轮154构造为分别被左侧轮电机152a和右侧轮电机154a旋转。随着左侧轮电机152a和右侧轮电机154a被致动，机器人清洁器100可通过自身转动其运行方向来进行房间的清洁。

至少一个辅助轮156设置在清洁器本体110的底部，以便引导机器人清洁器100的动作或运动以及最小化机器人清洁器100与地板之间的摩擦。

图4是关于机器人清洁器100的控制单元160的框图。清洁器控制单元160可设置在清洁器本体110内(例如前部)，清洁器控制单元160通过连接机器人清洁器100的多个部件来控制机器人清洁器100的操作。电池170可设置在清洁器本体110内(例如，在清洁器控制单元160的后部)，电池170用于为抽吸装置120等供电。

构造为产生空气吸力的抽吸装置120可设置在电池170的后部。而且，灰尘收集装置140可以能够从收集装置安装部140a拆卸的方式安装在后部，收集装置安装部140a设置在抽吸装置120的后部。

抽吸喷嘴130设置在灰尘收集装置140下方以从地板抽吸颗粒物与空气。在这样的情况下，抽吸装置120安装为在电池170与灰尘收集装置140之间倾斜。优选地，抽吸装置120可按照包括电机(图中未示出)和风扇(图中未示出)的方式构造，电机电连接到电池170，风扇连接到电机的旋转轴以迫使空气流动。

同时，抽吸喷嘴130沿清洁器本体110的底侧的方向通过形成在本体110的底部的开口露出，从而与房间的地板接触。

为了从外部控制机器人清洁器100，优选地，根据本实施例的机器人清洁器100包括能够与外部装置进行无线通信的第一无线通信单元190。具体地，第一无线通信单元190可包括Wi-Fi模块。

第一无线通信单元190可构造为与外部装置、更具体地外部终端进行Wi-Fi通信。在这样的情况下，外部终端可包括安装有Wi-Fi模块的智能手机。

照相机模块195可设置在清洁器本体110上。具体地，照相机模块195可包括顶部照相机197，顶部照相机构造为根据从机器人清洁器100观察的天花板图像而生成天花板信息，即向上的图像信息。而且，照相机模块195可包括构造为生成前部图像信息的前部照相机196。照相机模块195可构造为通过拍摄清洁区域来生成图像信息。可选地，可设置单个照相机。具体地，单个照相机可构造为拍摄各个角度的图像。可选地，可设置多个照相机。

通过照相机模块195能够制作地图。具体地，能够制作对应于清洁区域的清洁地图。当然，能够通过与照相机模块195分开的障碍物传感器175等制作清洁地图。因此，机器人清洁器能够通过探测清洁区域中的障碍物来制作清洁地图。图7中图示性地示出清洁地图的一个示例。

由照相机196和197生成的图像信息可被传输到外部终端。例如，使用者在通过外部终端观察图像信息时能够控制机器人清洁器。

同时，除构造为控制抽吸装置120或运行单元150(例如轮子)致动/不致动的前面的控制单元160之外，还可设置单独的控制单元。在这样的情况下，前一控制单元160可称为主控制单元160。主控制单元160可控制各种传感器、电源装置等。后一控制单元可包括构造为生成机器人清洁器的位置信息的控制单元。为了清晰，后一控制单元可称为视觉控制单元165。主控制单元160和视觉控制单元165可通过串行通信彼此交换信号。

视觉控制单元165可通过照相机模块195的图像信息生成机器人清洁器100的位置。视觉控制单元165将整个清洁区域划分为多个格，且还能够生成每个格的位置信息。而且，Wi-Fi模块190可安装在视觉控制单元165上。

存储器198可连接到视觉控制单元165或照相机模块195。当然，存储器198可连接到主控制单元160。包括机器人清洁器100的位置信息、关于清洁区域的信息、关于清洁地图的信息等可保存在信息存储器198中。

机器人清洁器100可包括与上述Wi-Fi模块190分开的第二无线通信单元180。第二无线通信单元180也可设置为短距无线通信。

第二无线通信单元180可包括采用短距通信技术的模块，短距通信技术例如蓝牙、RFID(射频识别)、IrDA(红外数据关联)、UWB(超宽频)、ZigBee和/或类似技术。

第二无线通信单元180可设置为用于与机器人清洁器100的充电座(图中未示)进行短距通信。

如以上描述提及的，根据本发明的一个实施例的机器人清洁器100的硬件构造可与现有技术的机器人清洁器的硬件构造相似或相同。然而，根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的控制方法或使用根据本发明的一个实施例的机器人清洁器进行清洁的方法可与现有技术的方法不同。

在以下描述中，将参照图5详细说明根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的控制方法。

根据本发明的一个实施例，可提供一种构造为通过房间单元进行清洁的机器人清洁器的控制方法。在这样的情况下，通过房间单元的清洁可意指以下过程。即，在特定房间的清洁已经完成后，下一个房间的清洁才可进行。可以说，根据房间单元的清洁，在清洁区域被房间单元划分为多个房间之后，多个房间中每个房间的清洁可按照连续的顺序开始和结束。当然，在指定特定房间的情况下，通过房间单元的清洁可仅包括清洁特定房间。这样的原因是特定房间被区分为不同的清洁区域。

为了进行房间单元清洁，根据本实施例的控制方法可包括门位置推断步骤S30。具体地，可执行通过图像信息推断清洁区域中的门的位置的步骤S30。在这样的情况下，图像信息可通过照相机196和197生成。通过这样的图像信息，能够推断门的位置。这样的步骤S30的细节将在下文详细描述。

根据本实施例的控制方法可包括清洁地图制作步骤S20。具体地，能够通过探测清洁区域中的障碍物来执行制作清洁地图的步骤S20。通过清洁地图，能够在整个清洁区域相互区分障碍物区域与可实施清洁区域或应被清洁区域。清洁地图的制作可使用通过上述障碍物传感器175或照相机196和197生成的信息执行。

这样，执行门位置推断步骤S30和清洁地图制作步骤S20的顺序可改变。具体地，可执行清洁地图制作，然后可执行门位置推断。此外，门位置推断步骤S30和清洁地图制作步骤S20可不按照连续顺序执行。具体地，门位置推断步骤S30和清洁地图制作步骤S20可在房间信息生成步骤S40的前提下执行。

房间信息生成步骤S40可包括生成房间信息的步骤，通过将推断的门位置体现在清洁地图中，使清洁区域的被参考门划分的多个房间彼此区分。为此，优选地，清洁区域的清洁地图和门位置推断作为前提。当然，如上文描述中提及的，不必恰在房间信息的产生之前推断清洁地图和门位置。这样的原因是，预先生成或推断的清洁地图和门位置的信息可被保存在存储器198中。

如果房间信息生成或早已生成，可通过房间信息执行房间单元清洁S50。

具体地，可通过格单元执行清洁地图制作步骤S20。换言之，能够按照将清洁区域分为多个格、然后为多个格分别分配绝对或相对位置坐标的方式制作整个清洁区域的清洁地图。

此外，整个清洁区域可被指定为多个格，其中障碍物区域与可实施清洁区域被彼此区分。可实施清洁的区域可包括应执行清洁区域。

在门位置推断步骤S30中推断的门的位置可被体现在制作的清洁地图中。门位置也可被指定为格且可与障碍物区域区分。当然，门的位置可与可实施清洁的区域区分。然而，由于门位置对应于应执行清洁的区域，所以门位置可不必与进行清洁关联的可实施清洁的区域区分。可以说，通过被指定到门位置的格足以使这些房间彼此区分。

如果门的位置被反映在清洁地图中，则房间信息可被分配到多个格中的每格。换言之，单独的房间信息可分配给对应于可实施清洁区域的每个格。因此，房间信息分配行为可参照门的位置执行。

如果门的位置被反映在清洁地图中，则每个房间可被认为通过壁和门位置的具有闭环的区域。

例如，起居室可通过门#1连接到房间#1。房间#1可通过起居室和壁具有单个闭环。因此，能够将标签“房间#1”赋予房间#1内的所有格。通过这样的方法，单独的房间标签可分配给多个房间(包括起居室)中的每一个。通过这样，基本上可以通过房间对整个清洁区域的格进行分类。

房间单元清洁步骤S50可包括在分类到特定房间的多个格的清洁完成后、移动以对分类到下一房间的多个格进行清洁的步骤。能够以重复开始并结束一个房间的清洁的操作、移动到下一房间的操作以及开始并结束下一房间的清洁的操作的方式完成整个清洁区域的清洁。因此，可以进行多个房间的后续清洁。

如上文描述中提及的，机器人清洁器可实施多种清洁模式。因此，如果使用者做出选择或满足预定条件，则可实施通过房间单元进行清洁的房间单元清洁模式，例如“智能模式”。这种模式的输入可包括由使用者直接应用于机器人清洁器的输入。例如，这样的输入可通过设置在机器人清洁器上的输入单元(图中未示出)被实施。此外，这样的模式输入可通过通信连接到机器人清洁器的外部终端被实施。

参照图5，上述控制方法可包括接收清洁模式的输入的步骤S10。如果在这样的步骤S10输入“智能模式”，则机器人清洁器可执行房间单元清洁S50。

房间单元清洁可最初由机器人清洁器执行。此外，可积累若干实施经验或许多实施经验。因此，取决于有没有经验，执行房间单元清洁的过程可改变。

换言之，若需要可执行或跳过图5中示出的清洁地图制作步骤S20、门位置推断步骤S30和房间信息生成步骤S40。这样的原因是，这些步骤中生成的信息可被预先保存。在这样的情况下，由于预先保存的信息可用，所以不必生成新信息。然而，考虑到“智能模式”实施所累计的计数或频率，以上步骤中的至少一部分可在所述房间单元清洁S50之前执行。

如果输入“智能模式”，可以执行确定房间信息是否已被预先生成的步骤S11。如果确定在步骤S11中预先生成房间信息，则可跳过房间信息生成步骤S40而执行房间单元清洁S50。

如果确定房间信息未预先生成，则执行门位置推断步骤S30。这样的原因是，门位置对于生成房间信息是必要的。然而，清洁地图可预先制作并保存。这样的原因是，清洁地图可被制作为实施不同于“智能模式”的清洁模式。

因此，如果确定房间信息未预先生成，则优选地执行判断清洁地图是否已预先制作的步骤S12。

如果房间信息未预先生成，则可执行清洁地图制作步骤S20。此后，可执行门位置推断步骤S30。然而，如果房间信息被预先生成，则可跳过清洁地图制作步骤S20并可执行门位置推断步骤S30。

因此，房间信息可通过执行生成新信息的步骤而生成的信息，或预先保存的信息[S40]而生成。因此，通过预先生成的房间信息或新生成的房间信息，可执行房间单元清洁S50。

同时，不管所输入的清洁模式如何，可推断门位置。这样的原因是，不管清洁模式如何，制作清洁地图以便供机器人清洁器进行清洁。换言之，房间信息可在实施“智能模式”之前预先生成。

为此，门位置推断步骤S30的开始时间点和结束时间点可与清洁地图制作步骤S20相关联而多样化。

例如，在执行清洁地图制作步骤S20时，可执行门位置推断步骤S30。在清洁地图制作步骤S20已完成后，可执行门位置推断步骤S30。通过这样，能够跳过仅推断门位置的单独运行。因此，能够使推断门位置模式高效。而且，还能够生成房间信息。

此外，在完成清洁地图制作步骤S20后，门位置推断步骤S30可开始，随后结束。通过这样，能够推断更精确的门位置。而且如有必要，可以仅推断门的位置。

因此，是否为进行“智能模式”清洁而执行所需的清洁地图制作和门位置推断、它们之间的临时关系和它们之间的随后关系可有各种变化。通过这样，可以灵活配置具有多种清洁模式的机器人清洁器的控制方法。

上述房间单元清洁并非仅仅指多个房间被单独地、相继地清扫。具体地，房间单元清洁不以实施并完成整个清洁区域的清洁为前提。例如，包括不管不同房间的清洁，而专门进行特定房间的清洁的情况。换言之，执行房间#1的清洁，但可不执行不同房间的清洁。

如果使用者命令清洁房间#1，则意味着使用者倾向于实施并完成房间#1的清洁。即，使用者不倾向于与房间#1的特定区域一同清洁不同的房间。因此，本实施例可包括专门清洁指定的房间的情况。

如上文描述中提及的，单独的房间标签可被分配给清洁区域的多个格中的每一个。因此，如果选择特定的格，则特定格所属的房间可被指定。

因此，图5中所示的清洁模式输入步骤S10可对应于输入清洁特定房间的命令。例如，如果应用命令清洁房间#1的输入，则可执行清洁房间#1的步骤，即房间单元清洁步骤S50。当然，为了进行房间单元清洁，可以房间信息为前提。因此，如果房间信息已预先生成，则机器人清洁器移动到房间#1然后能够立即开始清洁房间#1。然而，如果房间信息未预先生成，则房间单元清洁可通过上述步骤执行。

在这样的情况下，命令清洁特定房间(例如房间#1)的输入可以多种方式应用。例如，这样的输入可通过接收格信息的输入的步骤应用。如果特定格被从多个格中选出，则特定格处于已被赋予特定房间的标签的状态。因此，可执行包括特定格的房间的清洁。

如果格信息被输入，则机器人清洁器可移动到输入的格的位置、包括输入的格的房间的内部、及供进入包括输入的格的房间的门位置中的至少一处。具体地，机器人清洁器可通过输入的格信息移动到清洁开始位置。

随后，机器人清洁器执行包括输入的格的房间的清洁，然后完成清洁。

上述格信息可通过上述清洁地图输入。例如，构造为显示清洁地图的显示器(图中未示)可设置在机器人清洁器。此外，清洁地图可通过外部终端显示。这样的原因是，机器人清洁器可通过通信将清洁地图信息传输到外部终端。

诸如智能手机的外部终端基本上包括显示器。因此，可从显示的清洁地图中选择特定房间或特定房间的一部分。例如，对应的选择可通过触摸操作进行。在这样做时，选择的信息被传输到机器人清洁器。随后，机器人清洁器可通过对应的信息对所选择的房间进行清洁。

以下参照图5和图6详细描述门位置推断方法。

图5是根据本发明的一个实施例的控制方法的流程图。而且，图6是通过照相机模块195的顶部照相机197产生的图像信息的原理图。具体地，图6示出了包括门(具体地门框)的图像信息的一个示例。当然，当然门位置可通过前部照相机生成。这样的原因是，通过将拍摄角度设定到顶部方向，前部照相机能够生成包括天花板视图的图像。

当机器人清洁器在清洁区域运行时，生成多个位置的图像信息[S31]。从图像信息中可提取多个候选门。具体地，通过能够表示门的形状门框的形状的特征线[S32]来提取候选门。

参照图6，能够从包括天花板1、左侧壁2、右侧壁3、门框7和前壁8(其上形成门框7)的图像中提取表示门的形状的特征线。当然，这样的图像信息可随着机器人清洁器的位置变化而改变。

例如，从图6中示出的图像可提取多种直线成分。具体地，能够提取多种水平线，包括形成在天花板1与左侧壁2、右侧壁3之间的边界上的多条水平线、形成在天花板1与门框7之间的边界上的水平线、形成在天花板1与前壁8之间的边界上的水平线、以及由门框7自身形成的水平线。此外，能够提取多种竖直线，包括形成在天花板1、前壁8与左侧壁2、右侧壁3之间的边界上的多条竖直线以及由门框7自身形成的竖直线。当然，与前述水平线和竖直线一样，可进一步提取由多种结构形成的水平线和竖直线。

通过这些特征线的结合，具体地，通过水平线和竖直线的结合能够提取候选门。例如，参照图6，在单条水平线6和分别连接到水平线两侧而形成的一对竖直线4、5结合在一起的情况下，能够被提取为候选门。即，可被识别为门[S33]。

机器人清洁器可从清洁地图获取机器人清洁器的当前位置和出现在图像信息中的特征线的位置。因此，机器人清洁器以多种角度或位置生成多个图像信息，然后能够从生成的图像信息提取特征线。

具体地，机器人清洁器可在多个位置生成包括同一目标(例如同一个门框7)的图像。例如，机器人清洁器能够从拍摄图6所示的图像的位置微微移动，然后能够拍摄被移动的门框7的位置的图像。因此，能够通过机器人清洁器的相对位置变化和图像信息中的门框7的位置变化提取多种特征线。

此外，假设门框7的位置固定，则能够从清洁地图推断特征线(例如门框7的水平线6)的位置。这样的原因是，根据机器人清洁器的相对位置变化，通过图像信息中的门框7的位置变化，能够推断特征线的位置。具体地，能够通过特征线的三维重构来提取位置。

在提取的特征线中被识别为门的候选门组可被分组[S34]。具体地，具有相似角度和相似位置的特征线可被分组到一起。因此，在大量特征线聚集在单个组中的情况下，对应的特征线可被推断为门。此外，在少量(例如1、2等)的特征线共同聚集在单个组中的情况下，这些特征线可能不会被推断为门。因此，通过特征线的分组能够提升门识别的精确度。

同时，能够计算被推断为门的组中的特征线的平均值[S35]。例如，能够从图6所示的门框7的前方和后部提取水平线和竖直线的结合。随后，能够通过这些特征线的平均值且更具体地通过水平线的平均值推断单个门的位置。因此，能够非常精确推断地清洁地图上的门位置。

图7示出清洁地图10的一个示例。障碍物(诸如壁11)的位置和可实施清洁区域12以彼此区分的方式体现。当然，清洁地图10可被具体化或数据化。具体地，如有必要，数据可被具体化。在整个清洁区域已被划分为多个格13之后，每个格均被区分为障碍物(例如壁等)或可实施清洁区域。

如上文描述中提及的，图7示出清洁地图的示意图。因此，在空间中诸如结构、桌子等这样的障碍物被省略。

然而，门位置没有被反映在图7所示的清洁地图中。具体地，门位置和可实施清洁区域没有被彼此区分。由于不能够从清洁地图获取门位置，所以就不能够参照门位置来区分房间。

因此，根据本实施例，优选地，门位置被反映在图7所示的清洁地图中。图8示出反映了门位置的清洁地图20。

门位置14被表示为正斜线形状从而与如壁11这样的障碍物区域及可实施清洁区域12区分。换言之，每个格可被区分为障碍物区域、可实施清洁区域(即正常区域)和门位置区域之一。当然，如果门打开，则门位置可被设定为可实施清洁区域。如果门关闭，则门位置可被设定为障碍物区域。

参照图8，如果门位置被识别为壁，则每个房间通过门区域和壁区域形成闭环。因此，单个闭环中的区域可被区分为特定房间。如果门位置被反映在清洁地图中，则整个清洁区域可例如被划分为7个彼此独立的房间31-37。

因此，对应于房间编号的标签可被分配给对应房间中的每个格。通过这样，房间单元清洁可被执行。

图8中所示的清洁地图20可被显示在机器人清洁器上或外部终端上。此外，机器人清洁器的位置(图中未示出)可被显示在清洁地图20上。因此，使用者可获取机器人清洁器在整个清洁区域中的位置。

如果机器人清洁器位于房间#333中，则使用者可命令清洁房间#131。例如，使用者可触碰房间#131中的任意点。在这样的情况下，能够明确与触碰点对应的格位置和该格所属的房间。因此，机器人清洁器移动到房间#1，然后能够进行房间#1的清洁。

上述多个实施例是通过本发明的多个结构元件和特征的预定类型的结合实现的。除非单独指定，否则每个结构元件或特征应选择性地考虑。每个结构元件或特征可不与其它结构元件或特征结合地实施。而且，一些结构元件和/或特征可彼此结合以构成本发明的实施例。

对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可进行各种更改和变型，却不违背本发明的精神或范围。因此，目的是假如本发明的更改和变型在随附权利要求书及其等效的范围内，则本发明覆盖这些更改和变型。

Claims (20)

1.一种机器人清洁器的控制方法，包括以下步骤：

通过图像信息推断清洁区域中的门位置；

通过探测所述清洁区域中的障碍物来制作清洁地图；

通过使推断的门位置反映在所述清洁地图中，生成参照门划分的彼此区分的多个房间的房间信息；以及

按通过所述房间信息彼此区分的多个房间单元来执行清洁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述门位置的推断步骤包括以下步骤：

当所述机器人清洁器在所述清洁区域中运行时，生成图像信息；

从图像信息提取对应于门形状的多个特征线；以及

将特征线的结合识别为门。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述特征线被分类为竖直线和水平线，且其中，通过所述竖直线和所述水平线的结合来识别门。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述门位置的推断步骤还包括以下步骤：

通过被识别为门的特征线的角度信息和位置信息，将相似特征线分组；以及

计算分组的特征线的平均角度和平均位置，

其中，通过计算的平均角度和计算的平均位置来推断门位置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述门位置的推断步骤在所述清洁地图的制作步骤期间开始。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述清洁地图的制作步骤完成后，所述门位置的推断步骤完成。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在所述清洁地图的制作步骤完成后，所述门位置的推断步骤开始，然后完成。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括以下步骤：

接收房间单元清洁模式的输入；以及

确定房间信息是否已预先生成，

其中，当房间信息已预先生成时，执行房间单元清洁。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

当房间信息未预先生成时，确定清洁地图是否已预先生成；以及

当清洁地图已预先制作时，在执行所述门位置的推断步骤和所述房间信息的生成步骤之后，执行房间单元清洁。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述清洁地图未预先制作时，在执行所述门位置的推断步骤、所述清洁地图的制作步骤和所述房间信息的生成步骤之后，执行所述房间单元清洁。

11.一种机器人清洁器的控制方法，包括以下步骤：

通过图像信息推断清洁区域中的门位置；

通过探测所述清洁区域中的障碍物并将整个清洁区域中需要清洁的区域分配为彼此区分的多个格，来制作清洁地图；

按照使得被推断的门位置反映在所述清洁地图中并以彼此区分的多个房间单元对多个格进行分类的方式，给多个格中的每格赋予房间信息；以及

按通过所述房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：

接收格信息的输入；

将所述机器人清洁器移动到选自由输入的格位置、包括输入的格的房间的内部、及供进入包括输入的格的房间的门位置组成的组中的至少一处；以及

结束包括输入的格的房间的清洁。

13.一种机器人清洁器的控制方法，包括以下步骤：

通过设置在所述机器人清洁器的照相机生成清洁区域中的图像信息，然后从图像信息提取对应于门形状的特征线，来推断门位置；

通过探测清洁区域中的障碍物，制作清洁地图；

通过使推断的门位置反映在所述清洁地图中，生成参照门而彼此区分的空间的空间信息；以及

按通过所述空间信息彼此区分的空间单元来执行清洁。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在执行清洁的步骤中，设定多个彼此区分的空间的清洁顺序，且随后以确定的清洁顺序按所述空间单元相继执行清洁。

15.一种机器人清洁器的控制方法，所述机器人清洁器被构造为在清洁区域中自动运行以进行清洁，所述控制方法包括按照以下方式对整个清洁区域执行清洁的步骤：从通过搜索清洁区域而生成的图像信息提取对应于门形状的特征线来推断清洁区域中的门位置、通过反映所推断的门位置而生成参照门而彼此区分的多个房间信息、以及随后通过生成的房间信息相继完成每个房间的清洁。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在特定房间的清洁已完成后，控制所述机器人清洁器从所述特定房间通过门移动到不同的房间以进行接下来的清洁。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述机器人清洁器将整个清洁区域中待清洁的区域分配为彼此区分的多个格，然后控制多个格通过反映门位置以彼此区分的房间单元进行分类的方式被保存。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述机器人清洁器已完成分类到特定房间中的多个格的清洁之后，控制所述机器人清洁器移动，以进行被分类到不同房间的多个格的清洁。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：

接收格信息的输入；

将所述机器人清洁器移动到选自由输入的格位置、包括输入的格的房间的内部、及供进入包括输入的格的房间的门位置组成的组中的至少一处；以及

结束包括输入的格的房间的清洁。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述格信息通过通信连接到所述机器人清洁器的外部终端被输入。