CN104887153B - 机器人吸尘器 - Google Patents

Abstract

本实施例涉及机器人吸尘器。根据一实施方式的机器人吸尘器包括：本体，移动装置，用于使上述本体移动，以及控制部，设置于上述本体，用于识别需要清扫区域；在上述本体的待机状态下，上述控制部在识别上述需要清扫区域的情况下，控制上述移动装置，使得上述本体向上述需要清扫区域移动，并对上述需要清扫区域进行清扫。

Description

机器人吸尘器

相关申请

本申请基于申请号为KR10-2014-0025880、申请日为2014/3/5的韩国专利申请来要求优先权，其全部内容在此引入本申请作为参考。

技术领域

本发明涉及吸尘器技术领域，特别是涉及一种机器人吸尘器。

背景技术

机器人吸尘器为在规定区域自行移动，并吸入周边的灰尘或异物来进行清扫的家用电器的一种。

在作为现有文献的韩国公开特许公报第10-2011-0053767号(公开日2011年05月24日)中公开了机器人吸尘器及其控制方法。

在现有文献中所公开的机器人吸尘器包括：移动部，当输入移动模式指令时，在清扫区域移动；检测部，在根据上述移动模式指令移动的过程中，检测位于上述清扫区域内的物体；以及控制部，检测到的上述物体为障碍物的情况下，基于上述障碍物的位置信息，制定上述清扫区域相关清扫地图，若输入清扫模式指令，则基于所制定的上述清扫地图，控制清扫动作。

就这种现有的机器人吸尘器而言，若用户输入用于清扫的移动模式指令，则机器人吸尘器执行移动动作，并执行清扫。并且，若在移动动作过程中，检测到障碍物，则一边避开障碍物一边执行清扫。

因此，根据现有的机器人吸尘器，存在只要用户没有移动模式指令，那么机器人吸尘器就不执行清扫的问题。例如，即使水或饮料洒在地面或堆积有很多灰尘的情况下，只要没有移动模式指令，那么机器人吸尘器就不执行移动动作，从而无法实现清扫。

并且，存在机器人吸尘器在移动的过程中，只会避开障碍物来执行清扫，而不会判断需要限制清扫的区域的问题。例如，用户在睡眠中或会议中的情况下，在机器人吸尘器移动的过程中，会产生噪声，因而存在噪声妨碍睡眠或会议的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供在没有清扫开始指令的情况下，也能够自动向需要清扫区域移动，并执行清扫的机器人吸尘器及其控制方法。

本发明的另一目的在于，提供在清扫过程中存在限制清扫区域的情况下，能够对除了限制清扫区域之外的区域进行清扫的机器人吸尘器及其控制方法。

根据一实施方式的机器人吸尘器包括：本体，移动装置，用于使上述本体移动，以及控制部，设置于上述本体，用于识别需要清扫区域；上述控制部在上述本体的待机状态下，在识别上述需要清扫区域的情况下，控制上述移动装置，使上述本体向上述需要清扫区域移动，并对上述需要清扫区域进行清扫。

根据再一实施方式的机器人吸尘器包括：本体，移动装置，用于使上述本体移动，以及控制部，设置于上述本体，用于识别限制清扫区域；上在识别上述限制清扫区域的情况下，上述控制部控制上述移动装置，用于对整个清扫对象区域中除了限制清扫区域之外的其余区域进行清扫。

根据另一实施方式的机器人吸尘器包括：本体，移动装置，用于使上述本体移动，通信部，设置于上述本体，从外部的检测装置接收信息，以及控制部，设置于上述本体，并与上述通信部相连接；上述控制部基于从上述检测装置接收的信息，控制用于使上述本体在清扫对象区域的内部移动的上述移动装置的工作。

在以下附图和说明中，阐述了一个或多个实施例的细节。其他特征能够通过发明内容、附图及发明要求保护范围而变得明确。

附图说明

图1为示出本发明一实施例的智能型机器人吸尘系统的配置的图。

图2为示出图1的智能型机器人吸尘系统的结构的框图。

图3为用于说明本实施例的机器人吸尘器在待机状态下向需要清扫区域移动并进行清扫的过程的流程图。

图4为示出本实施例的机器人吸尘器在待机状态下向需要清扫区域移动并进行清扫的过程的图。

图5为用于说明本发明一实施例的清扫过程中的机器人吸尘器的控制方法的流程图。

图6为示出本发明一实施例的清扫过程中的机器人吸尘器的移动过程的图。

具体实施方式

参照本发明的具体实施例，将这些实施例的例子图示在附图中。

在优选实施例的以下具体说明中，参照作为本说明书的一部分的附图，而这些附图用于在实施本发明的过程中示出特定的优选实施例。充分地详细说明这些实施例，使得本发明所属技术领域的普通技术人员能够实施本发明，且应当理解的是，也能够使用其他实施例，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，能够实现逻辑结构、机械、电和化学性变化。为了避免本发明所属技术领域的普通技术人员实施本发明时无需的具体说明，将省略本发明所属技术领域的普通技术人员所熟知的信息。因此，以下具体说明不具有限定意义。

图1为示出本发明一实施例的智能型机器人吸尘系统的配置的图，图2为示出图1的智能型机器人吸尘系统的结构的框图。

参照图1及图2，本实施例的智能型机器人吸尘系统可包括：机器人吸尘器10，可在规定空间(“以下称为房间R”)内执行清扫；以及检测装置20，用于检测上述房间R内的状态。

在本说明书中，需要明确的是，房间R为由一个空间形成的房间R或包括多个划分的空间的房间。

上述机器人吸尘器10可包括：本体100，形成外形；移动装置130，用于使上述本体100移动；以及控制部110，用于控制上述移动装置130。

虽然未图示，但上述机器人吸尘器10还可包括：吸入电机，用于产生吸力；清扫部件，用于清扫；以及集尘盒，用于集尘。

上述移动装置130可包括：多个轮(wheel)；以及多个驱动电机，用于分别驱动上述多个轮。上述控制部110可独立控制上述多个驱动电机。上述多个驱动电机可分别为可双向旋转的电机。因此，上述机器人吸尘器10可分别借助上述多个驱动电机的独立驱动进行用于前进、后退、方向转换的旋转。

上述机器人吸尘器10可包括在移动过程中用于检测障碍物的障碍物检测部140。

上述障碍物检测部140可包括一个以上的传感器，能够以不受红外线传感器、超声波传感器等种类的限制的方式被适用。

上述机器人吸尘器10可包括用于获得上述本体100的周边影像的摄像头120。上述机器人吸尘器10可基于上述摄像头120获得的影像和上述障碍物检测部140获得的信息，生成清扫对象区域的地图。并且，所生成的地图可存储于存储器180。

并且，上述机器人吸尘器10可利用上述摄像头120在移动过程中拍摄房间R，从而获得影像。

上述机器人吸尘器10还可包括人体检测部170。作为一例，上述人体检测部170可以为红外线传感器。

上述控制部110可基于上述摄像头120获得的影像信息和上述人体检测部170获得的信息，识别上述影像信息内的人的存在与否及人的存在状态。

当然，上述控制部110也可仅基于上述摄像头120获得的影像，识别人的存在与否或人的存在状态。这种情况下，也可提取上述摄像头120获得的影像内的人的轮廓，来判断人的存在与否及人的存在状态。

只是，利用上述摄像头120获得的影像信息来识别人的存在与否或人的存在状态的情况下，可省略上述人体检测部170。只是，与上述人体检测部170一同使用的情况下，可更加准确地识别人的存在与否及人的存在状态。

或者，也可仅利用上述人体检测部170来识别人的存在与否及人的存在状态。

因此，在本发明中，可将上述摄像头和上述人体检测部统称为人体检测机构。上述人体检测机构可配置于上述本体。

上述机器人吸尘器10还可包括用于与上述检测装置20进行通信的通信部150。上述通信部150可利用紫蜂(zigbee)模块或无线保真(wi-fi)模块或蓝牙模块来与上述检测装置20进行通信，但在本实施例中，上述通信部150和上述检测装置20的通信方式不受限制。

上述机器人吸尘器10还可包括用户界面(user interface)160。上述用户界面160可接收清扫指令、移动模式、清扫预约指令等或显示清扫相关信息或电池剩余电量信息等。清扫相关信息可包含清扫结束信息、清扫结束时的清扫所需时间等。

上述检测装置20可设置于形成上述房间R的壁或上述房间R的天花板。

上述检测装置20可包括获得拍摄上述房间R的影像的一个以上的检测部21、22、23、24、25。在本实施例中，上述检测部21、22、23、24、25的数量不受限制，可根据上述房间R的大小或平面形态而改变。在图1中，作为一例，示出了5个检测部配置于房间R的情况。

各个上述检测部21、22、23、24、25可包括：摄像头210，用于获得房间R的影像；通信部214，用于各个检测部21、22、23、24、25之间的通信；以及控制部212，与上述摄像头210及通信部214相连接。

多个检测部21、22、23、24、25中的某一个可以为主要(master)检测部21，其余检测部21、22、23、24、25可以为从属(slave)检测部22、23、24。上述主要检测部21可包括用于存储各个上述检测部21、22、23、24、25获得的影像信息的存储器216。

并且，上述主要检测部21的通信部214可与上述机器人吸尘器10的通信部150进行通信。上述主要检测部21的通信部214可包括一个通信模块或包括多个通信模块。

例如，上述主要检测部21的通信部214能够以无线方式与上述机器人吸尘器10的通信部150进行通信。并且，上述主要检测部21的通信部214能够以有线或无线方式与从属检测部22、23、24的通信部进行通信。

在上述主要检测部21的存储器216可存储清扫结束而处于干净的状态的房间R的第一基准影像信息。上述第一基准影像信息为反映各个上述检测部21、22、23、24、25获得的影像信息的影像信息。

上述主要检测部21的控制部212可对各个上述检测部21、22、23、24、25获得的影像信息和存储于上述存储器216的第一基准影像信息进行比较，来识别需要清扫区域。

图3为用于说明本实施例的机器人吸尘器在待机状态下向需要清扫区域移动并进行清扫的过程的流程图，图4为示出本实施例的机器人吸尘器在待机状态下向需要清扫区域移动并进行清扫的过程的图。

参照图3及图4，若清扫结束，则机器人吸尘器10可向待机位置移动并等候。此时，上述机器人吸尘器10可返回到未图示的充电座，并等候清扫指令的输入。作为其他例，当清扫结束时，上述机器人吸尘器10向由用户设定的待机位置移动，并等候清扫指令的输入。

在上述机器人吸尘器10的待机状态下，上述检测装置20检测需要清扫区域(步骤S1)。

各个上述检测部21、22、23、24、25间歇性地获得房间R的影像，上述主要检测部21的控制部212对存储于存储器216的第一基准影像信息和各个检测部21、22、23、24、25获得的影像信息进行比较，来判断及识别需要清扫区域是否存在。

例如，在各个检测部21、22、23、24、25获得的影像信息中存在灰尘或污物的情况下，会与所获得的影像信息和上述第一基准影像信息存在差异，通过这种差异，上述主要检测部21的控制部212可判断需要清扫区域是否存在。

上述检测装置20在识别需要清扫区域之后，向上述机器人吸尘器10传递需要清扫区域信息(步骤S2)。即，上述机器人吸尘器10的通信部150从上述检测装置20接收需要清扫区域信息，且上述控制部110识别上述需要清扫区域。

作为一例，上述需要清扫区域信息可以为包括需要清扫区域的影像信息。具体地，上述检测装置20可向上述机器人吸尘器10传递反映了各个检测部21、22、23、24、25获得的个别影像信息或各个检测部21、22、23、24、25获得的个别影像信息的单一影像信息。

那么，上述机器人吸尘器10可利用存储于上述存储器180的地图信息、从上述检测装置20接收的个别影像信息或单一影像信息，来识别地图上的需要清扫区域的坐标信息。

作为其他例，上述需要清扫区域信息可以为需要清扫区域的坐标信息。

具体地，在上述主要检测部21的存储器216可存储房间R的地图信息，上述主要检测部21的控制部212可利用上述房间R的地图信息、个别影像信息或单一影像信息，来识别地图上的需要清扫区域的坐标。并且，上述检测装置20可向上述机器人吸尘器10传递识别出的坐标信息。

上述机器人吸尘器10在从上述检测装置20接收需要清扫区域信息之后，如图4所示，上述机器人吸尘器10向需要清扫区域D移动，并执行清扫(步骤S3)。并且，上述机器人吸尘器10在结束上述需要清扫区域D的清扫之后，上述机器人吸尘器10重新返回到待机位置。并且，可向上述检测装置20传递清扫结束告知信息。

根据本实施例，上述机器人吸尘器不仅可借助用户的指令执行清扫，而且在待机状态下，需要清扫区域存在的情况下，可向需要清扫区域移动，并执行清扫，因而具有能维持房间R的干净状态的优点。

并且，由于尽快对需要清扫区域执行清扫，因而即使水或饮料等洒的情况下，也具有干净地进行清扫的优点。即，能够防止在对需要清扫区域执行清扫之后，存在污痕的现象。

在以上内容中，上述多个检测部区分为主要检测部和从属检测部，主要检测部的控制部检测需要清扫区域，但与此不同，上述检测装置还包括与上述多个检测部进行通信的额外的主控制器，也可由上述主控制器检测需要清扫区域。

并且，在上述实施例中，说明了上述检测装置20检测需要清扫区域，并向机器人吸尘器传递上述需要清扫区域的情况，但与此不同，机器人吸尘器10也可直接检测需要清扫区域。

即，上述机器人吸尘器10在位于待机位置的状态下，上述机器人吸尘器10的摄像头120间歇性地开启，从而获得上述机器人吸尘器10的周边影像。

并且，上述机器人吸尘器10的控制部110可利用上述摄像头120获得的影像信息和存储于上述存储器180的第一基准影像信息，来识别需要清扫区域。此时，上述第一基准影像信息可以为在清扫结束而处于干净的状态下在上述机器人吸尘器的待机位置由上述摄像头120获得的影像信息。

然后，上述机器人吸尘器10在识别地图上的需要清扫区域的坐标之后，上述机器人吸尘器10可自行向上述需要清扫区域移动，并执行清扫。

图5为用于说明本发明一实施例的清扫过程中的机器人吸尘器的控制方法的流程图，图6为示出本发明一实施例的清扫过程中的机器人吸尘器的移动过程的图。

参照图5及图6，若在用户界面160输入清扫指令，则上述机器人吸尘器10开始对房间R进行清扫(步骤S11)。

若上述机器人吸尘器10开始清扫，则以设定于地图上的整个清扫对象区域的移动模式移动并执行清扫。上述机器人吸尘器10的控制部110在上述机器人吸尘器10移动的过程中，当前位置识别清扫结束区域和清扫未结束区域。

并且，上述机器人吸尘器10在移动过程中，判断整个清扫对象区域中是否存在限制清扫区域(步骤S12)。

在上述机器人吸尘器10移动的过程中，上述人体检测部170开启。并且，上述机器人吸尘器10的控制部110可基于上述摄像头120获得的影像信息和上述人体检测部170检测到的信息，判断人的存在与否、人员数量、动作与否及人的位置。

在本发明中，人的存在与否、人员数量、动作与否及人的位置为用于判断限制清扫区域的基础信息。

例如，上述控制部110可利用上述人体检测部170获得的信息，来识别人H的存在与否、动作与否及人员数量。并且，上述控制部110可识别上述影像信息中的人H的位置。

作为一例，上述控制部110可利用上述人体检测部170和上述摄像头120检测到的基础信息，来识别有一个人在上述房间R的特定区域处于不动而停止的状态。这种情况下，例如，可以为人在睡眠中或为了特定业务而坐下的情况。

或者，上述控制部110可识别多个人存在于规定区域内。这种情况下，可以为多个人在特定空间或房间进行会议中的情况。

无论是上述情况中的哪种情况，优选地，在上述机器人吸尘器10的清扫过程中所产生的噪声不妨碍人。

因此，上述机器人吸尘器10的控制部110通过识别出的基础信息识别是否存在限制清扫区域，且在地图上的整个清扫对象区域(步骤S2)中设定限制清扫区域(步骤S1)。作为一例，如图6所示，可将包括存在人的区域的虚拟的区域划分为虚拟的壁(在图6中，形成步骤S2的虚线)之后，设定限制清扫区域。

根据步骤S12中的判断结果，整个清扫对象区域中存在限制清扫区域的情况下，上述机器人吸尘器10一边在除了限制清扫区域(虚拟的壁)之外的区域移动一边执行清扫(步骤S13)。相反，限制清扫区域不存在的情况下，上述机器人吸尘器10一边在整个清扫对象区域移动一边执行清扫(步骤S14)。

根据所提出的实施例，如睡眠中或会议中的情况，机器人吸尘器检测将要受机器人吸尘器的噪声影响的情况，并设定限制清扫区域，从而在限制清扫区域的外侧区域执行清扫，因而能够将人受到当机器人吸尘器移动时所产生的噪声的影响的情况最小化。

作为其他例，上述机器人吸尘器10不设定限制清扫区域，而是可由上述检测装置20设定限制清扫区域，并由上述机器人吸尘器10接收所设定的限制清扫区域信息。

作为其他例，在上述机器人吸尘器10清扫过程中，上述机器人吸尘器10识别限制清扫区域的状态下，若限制清扫区域的面积相对于上述整个清扫区域的面积的比率为基准比率以上的情况下，则机器人吸尘器可中止清扫，并返回到待机位置。

或者，可通过用户界面160设定清扫预约，在达到所设定的清扫开始时间之前，在上述机器人吸尘器10的待机状态下，上述机器人吸尘器10可自行识别限制清扫区域或从检测装置接收限制清扫区域的信息。这种情况下，即使达到所设定的上述清扫开始时间，上述机器人吸尘器也不开始清扫，而是维持待机状态。

参照多个示例性实施例说明了实施例，但应当理解的是，在不脱离本发明的精神和原理范围内，各种其他修改和实施例能够由本发明所属技术领域的普通技术人员设计。更具体地，在附图及发明要求保护范围内，对象组合配置的结构要素和/或配置能够进行各种变更和修改。除了结构要素和/或配置进行变更和修改之外，其他代替技术方案对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (12)

1.一种机器人吸尘器，其特征在于，

包括：

本体，

摄像头，设置于上述本体，用于获得上述本体的周边的影像，

移动装置，用于使上述本体移动，

存储器，用于存储基准影像信息，上述基准影像信息为在清扫结束而处于干净的状态下在上述本体的待机位置由上述摄像头获得的影像信息，以及

控制部，设置于上述本体，利用存储于上述存储器的上述基准影像信息和上述摄像头拍摄得到的影像信息来判断需要清扫区域；

上述控制部在没有向上述本体输入清扫开始指令的待机状态下识别上述需要清扫区域的情况下，自动地控制上述移动装置，使上述本体向上述需要清扫区域移动，并对上述需要清扫区域进行清扫。

2.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，上述控制部在上述本体的待机状态下，控制上述摄像头间歇或连续地拍摄影像。

3.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，

在上述存储器存储有地图信息；

上述控制部在地图上识别上述需要清扫区域的坐标信息之后，控制上述移动装置，使得上述本体向识别出的坐标移动。

4.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，

还包括通信部，上述通信部设置于上述本体，能够与外部的检测装置进行通信；

上述控制部通过由上述通信部从上述检测装置接收上述需要清扫区域的信息来识别上述需要清扫区域。

5.根据权利要求4所述的机器人吸尘器，其特征在于，

还包括存储器，上述存储器设置于上述本体，用于存储地图信息；

上述通信部从上述检测装置接收包含需要清扫区域的影像信息，上述控制部对接收到的上述影像信息和存储于上述存储器的上述地图信息进行比较，来判断需要清扫区域的坐标。

6.根据权利要求4所述的机器人吸尘器，其特征在于，上述通信部从上述检测装置接收需要清扫区域的坐标信息。

7.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，若上述需要清扫区域的清扫结束，则上述控制部控制上述移动装置，使得上述本体向待机位置移动。

8.一种机器人吸尘器，其特征在于，

包括：

本体，

移动装置，用于使上述本体移动，以及

控制部，设置于上述本体，用于识别包括存在人的区域的限制清扫区域；

上述控制部在识别上述限制清扫区域的情况下，控制上述移动装置，来对整个清扫对象区域中除了存在人的限制清扫区域之外的其余区域进行清扫，若限制清扫区域的面积相对于整个清扫区域的面积的比率为基准比率以上，则上述控制部控制上述移动装置，使得上述本体中止清扫，并返回到待机位置。

9.根据权利要求8所述的机器人吸尘器，其特征在于，上述控制部在上述本体移动的过程中，识别上述限制清扫区域。

10.根据权利要求8所述的机器人吸尘器，其特征在于，

还包括人体检测机构，上述人体检测机构设置于上述本体，用于检测人体；

上述控制部利用由上述人体检测机构获得的信息来识别上述限制清扫区域。

11.根据权利要求10所述的机器人吸尘器，其特征在于，上述人体检测机构包括摄像头和红外线传感器中的一种以上。

12.根据权利要求10所述的机器人吸尘器，其特征在于，

还包括存储器，上述存储器设置于上述本体，用于存储地图信息；

上述控制部，在存储于上述存储器的地图上，将包括上述人体检测机构检测到的人体所在的区域的虚拟的区域划分为虚拟的壁之后，将上述虚拟的壁的内部的区域设定为上述限制清扫区域。