CN104887155A - 智能扫地机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能扫地机，包括清扫系统、摄像头和图像识别系统；所述摄像头用于获取环境图像画面；所述图像识别系统用于根据所述摄像头获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；所述清扫系统用于根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线。本发明提高了移动控制的精确度，同时提高了清扫的全面性。

Description

智能扫地机

技术领域

本发明涉及家电控制技术领域，尤其涉及智能扫地机。

背景技术

随着科技的发展，智能家居成为当代热门话题之一。现在室内家电不断升级，我们的家务也随之越来越轻松起来，智能扫地机就是我们生活中的好帮手。传统的智能扫地机能自动识别判断环境障碍，自动清扫地板上的灰尘，清理毛发和碎物，清扫任务完成后，自动返回充电，为人们节省了大量的清洁时间。在传统智能扫地机的移动方向控制通常是通过传感器避让障碍物，在智能扫地机中常用的传感器大致可以分为内传感器和外传感器两大类：内传感器主要用于采集系统自身状态的信息，比如速度、加速度、轨迹、位置等，这类传感器主要有测速发电机、加速度计、编码器、陀螺仪、电子罗盘等。外传感器负责采集系统外部环境信息，比如图像、距离、受力等，这类传感器包括超声波传感器、红外传感器、力传感器等。

这些传感器布置在智能扫地机周边位置上，通过相应的信号处理电路与微处理器系统实现数据通讯，控制系统根据获得的传感器系统信息做出避障决策，实现避障功能，但是这种方式只能对简单的环境进行识别。从而使得移动控制的精确度较低，清扫的全面性较差。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能扫地机，旨在提高移动控制的精确度，同时提高清扫的全面性。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能扫地机，包括清扫系统、摄像头和图像识别系统；

所述摄像头用于获取环境图像画面；

所述图像识别系统用于根据所述摄像头获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；

所述清扫系统用于根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线。

优选地，所述图像识别系统还用于根据摄像头获取的环境图像画面中各物体状态的变化更新所述虚拟环境地图。

优选地，所述清扫系统还用于接收用户输入的调整指令，调整所述虚拟环境地图中各物体的状态。

优选地，所述智能扫地机还包括wifi联网模块；

所述清扫系统还用于将所述摄像头当前拍摄的环境图像画面通过所述wifi联网模块发送至预设终端，以供所述预设终端查看所述智能扫地机当前的位置。

优选地，所述wifi联网模块用于接收所述预设终端发送的清扫指令；

所述清扫系统还用于根据所述清扫指令控制所述智能扫地机移动至预置位置进入工作模式。

优选地，所述摄像头还用于采集人脸图像信息；

所述图像识别系统还用于对采集的人脸图像信息进行识别；并当所述智能扫地机启动监控模式的情况下，若图像识别系统识别到所述摄像头采集的人脸图像信息与预存的人脸图像信息不匹配时，启动相应的报警功能。

优选地，所述清扫系统包括：

电源装置，用于提供工作电源；

清洁装置，用于对环境进行清洁处理；

定位装置，用于根据所述虚拟环境地图进行定位；

运动装置，用于根据所述定位装置在所述虚拟环境地图上定位的位置进行移动控制；

控制系统，用于控制所述电源装置、清洁装置、定位装置和运动装置的工作状态。

优选地，所述智能扫地机还包括语音系统，所述语音系统用于接收语音控制命令，并将所述语音控制命令发送至控制系统，以控制所述智能扫地机的工作状态。

优选地，所述wifi联网模块还用于根据当前连接无线路由的网络，生成新的热点供其他设备使用。

本发明实施例通过采用摄像头获取环境图像画面，然后由图像识别系统根据所述摄像头获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；最后由清扫系统根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线，以达到控制智能扫地机的清扫目的。由于建立了虚拟环境地图，并根据虚拟环境地图创建移动路线，从而提高了智能扫地机移动控制的精确度，同时提高了清扫的全面性。

附图说明

图1为本发明智能扫地机较佳实施例的系统框架结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种智能扫地机，参照图1，在一实施例中，该智能扫地机包括清扫系统10、摄像头20和图像识别系统30；

所述摄像头20用于获取环境图像画面；

所述图像识别系统30用于根据所述摄像头20获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；

所述清扫系统10用于根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线。

本发明实施例中，上述摄像头20可以设置在智能扫地机的外壳上，且该摄像头分别与图像识别系统和清扫系统电连接。具体地，清扫系统10可以根据预先设置的移动路线进行移动，并在移动的过程中获取环境图像画面，将获取到的环境图像画面发送至图像识别系统30，由图像识别系统30识别获得环境图像画面中的物体(该物体主要为智能扫地机在移动过程中可能遇到的障碍物，例如可以包括放置在房间内的家具和工具等)，根据物体的位置、形状大小和方向信息，然后根据物体的位置、形状大小和方向信息构建一个虚拟环境地图。在构建好虚拟环境地图后，将该虚拟环境地图发送至清扫系统10，由清扫系统10根据虚拟环境地图规划创建智能扫地机的移动路线(即清扫路线)；并在规划的路线上进行清扫工作。

应当说明的是，进行规划路线的方式可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据智能扫地机占据空间的大小和虚拟环境地图上各物体之间的间距关系，控制智能扫地机在所有能够移动的位置均进行移动，根据可移动的轨迹制定移动路线，以保证清扫的全面性。上述摄像头的结构可以根据实际需要进行设置，本实施例中可以采用OV系列CMOS传感器，红外灯夜视；支持MPEG-4/MJPEG/H.264压缩格式，最高支持1280x720清晰度。

本发明实施例通过采用摄像头20获取环境图像画面，然后由图像识别系统30根据所述摄像头20获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；最后由清扫系统10根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线，以达到控制智能扫地机的清扫目的。由于建立了虚拟环境地图，并根据虚拟环境地图创建移动路线，从而提高了智能扫地机移动控制的精确度，同时提高了清扫的全面性。

应当说明地，由于房间内的家具和工具等障碍物的位置和方向并非固定不变的，因此为了保证智能扫地机移动的顺畅，本实施例中，优选地，可以对虚拟环境地图中的物体进行调整，以更新虚拟环境地图。具体地，更新虚拟环境地图的方式可以根据实际需要进行设置，以下将以两种不同的方式进行详细说明。

在一实施例中，上述图像识别系统30还用于根据摄像头20获取的环境图像画面中各物体状态的变化更新所述虚拟环境地图。

本实施例中，可以在智能扫地机根据上述移动路线进行扫地时，在规划的移动路线上设置若干坐标点，当智能扫地机运动到对应的坐标点上后，拍摄当前环境下的环境图像画面，然后与之前在该坐标点上拍摄的环境图像画面进行比对，从而判断虚拟环境地图中的物体是否发生了变化，若发生了变化，则由图像识别系统30根据当前拍摄的环境图像画面重新更新调整虚拟环境地图，并将更新后的虚拟环境地图发送至清扫系统10，以供清扫系统10根据更新后的虚拟环境地图重新规划创建新的移动路线。扫地过程中随着巡视次数的增多，在虚拟环境地图建模与实际家庭布局逐渐吻合，结合实际图像生成虚拟环境地图，从而保证了智能扫地机可以按照规定的移动路线正常移动。

在另一实施例中，上述清扫系统10还用于接收用户输入的调整指令，调整所述虚拟环境地图中各物体的状态。本实施例中，可以在外部终端上安装相应的APP软件，用于显示虚拟环境地图形成的画面(例如3D画面)，用户可以手动调整虚拟环境地图中各物体的位置和方向，然后将调整后的虚拟环境地图发送至清扫系统10，以供清扫系统10更新调整虚拟环境地图中各物体的状态，并重新规划创建新的移动路线。

进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述智能扫地机还包括wifi联网模块40；

所述清扫系统10还用于将所述摄像头20当前拍摄的环境图像画面通过所述wifi联网模块40发送至预设终端，以供所述预设终端查看所述智能扫地机当前的位置。

本实施例中，上述预设终端可以为手机，通过手机显示拍摄的环境图像画面，从而可以远程监控获知智能扫地机当前所处的位置。由于在智能扫地机上设置了wifi联网模块40，从而可以与手机进行远程通讯，手机则可以远程发送控制命令，以控制智能扫地机进行相应的移动，以到达指定位置进行清扫工作。

具体地，上述wifi联网模块40用于接收所述预设终端发送的清扫指令；

所述清扫系统10还用于根据所述清扫指令控制所述智能扫地机移动至预置位置进入工作模式。

进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述摄像头20还用于采集人脸图像信息；

所述图像识别系统30还用于对采集的人脸图像信息进行识别；并当所述智能扫地机启动监控模式的情况下，若图像识别系统30识别到所述摄像头采集的人脸图像信息与预存的人脸图像信息不匹配时，启动相应的报警功能。

本实施例中，用户可录入家庭成员图像，摄像头加入人脸识别与记忆功能，不断学习完善内部家庭成员人脸数据库，包括家庭宠物识别，减少因识别失误误判入侵者的几率。在启动监控模式的情况下，若检测到陌生人入侵，自动拍照通过E-mail、FTP上传图片录像和短信报警等通知方式。应当说明的是报警的方式可以有多种，在此不作进一步的限定。

进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述清扫系统10包括：

电源装置11，用于提供工作电源；

清洁装置12，用于对环境进行清洁处理；

定位装置13，用于根据所述虚拟环境地图进行定位；

运动装置14，用于根据所述定位装置13在所述虚拟环境地图上定位的位置进行移动控制；

控制系统15，用于控制所述电源装置11、清洁装置12、定位装置13和运动装置14的工作状态。

本实施例中，通过控制系统15作为控制中心管理电源装置11、清洁装置12、定位装置13和运动装置14的工作状态，从而保证智能扫地机正常工作。

此外，基于上述实施例，本实施例中，上述智能扫地机还包括语音系统50，所述语音系统50用于接收语音控制命令，并将所述语音控制命令发送至控制系统，以控制所述智能扫地机的工作状态。

可以理解的是，该语音系统可以在启动监控模式下，当检测到外部声音大于预设值时，可以输出控制命令至控制系统15，由控制系统15和定位装置13配合控制运动装置14工作，以将智能扫地机向声音源的方向运动，并进行图像获取，判断是否存在陌生人入侵。

进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述wifi联网模块还用于根据当前连接无线路由的网络，生成新的热点供其他设备使用。

本实施例中，wifi联网模块40还可以充分利用成为可移动性寻找合适的网络桥接扩展点，解决家中无线覆盖死角的问题(即将wifi联网模块40当作无线网桥使用)。具体地，无线网桥将路由器无线配置保存到本地AP并开启，实现扩展信号增强，如果智能网桥设备已配置成功后，用户即可在路由器与智能无线网桥之间无线漫游。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能扫地机，其特征在于，包括清扫系统、摄像头和图像识别系统；

所述摄像头用于获取环境图像画面；

所述图像识别系统用于根据所述摄像头获取的环境图像画面建立虚拟环境地图；

所述清扫系统用于根据所述虚拟环境地图规划智能扫地机移动路线。

2.如权利要求1所述的智能扫地机，其特征在于，所述图像识别系统还用于根据摄像头获取的环境图像画面中各物体状态的变化更新所述虚拟环境地图。

3.如权利要求1所述的智能扫地机，其特征在于，所述清扫系统还用于接收用户输入的调整指令，调整所述虚拟环境地图中各物体的状态。

4.如权利要求1所述的智能扫地机，其特征在于，所述智能扫地机还包括wifi联网模块；

所述清扫系统还用于将所述摄像头当前拍摄的环境图像画面通过所述wifi联网模块发送至预设终端，以供所述预设终端查看所述智能扫地机当前的位置。

5.如权利要求4所述的智能扫地机，其特征在于，所述wifi联网模块用于接收所述预设终端发送的清扫指令；

所述清扫系统还用于根据所述清扫指令控制所述智能扫地机移动至预置位置进入工作模式。

6.如权利要求4所述的智能扫地机，其特征在于，所述摄像头还用于采集人脸图像信息；

所述图像识别系统还用于对采集的人脸图像信息进行识别；并当所述智能扫地机启动监控模式的情况下，若图像识别系统识别到所述摄像头采集的人脸图像信息与预存的人脸图像信息不匹配时，启动相应的报警功能。

7.如权利要求4所述的智能扫地机，其特征在于，所述清扫系统包括：

电源装置，用于提供工作电源；

清洁装置，用于对环境进行清洁处理；

定位装置，用于根据所述虚拟环境地图进行定位；

运动装置，用于根据所述定位装置在所述虚拟环境地图上定位的位置进行移动控制；

控制系统，用于控制所述电源装置、清洁装置、定位装置和运动装置的工作状态。

8.如权利要求7所述的智能扫地机，其特征在于，所述智能扫地机还包括语音系统，所述语音系统用于接收语音控制命令，并将所述语音控制命令发送至控制系统，以控制所述智能扫地机的工作状态。

9.如权利要求4所述的智能扫地机，其特征在于，所述wifi联网模块还用于根据当前连接无线路由的网络，生成新的热点供其他设备使用。