CN107348907A - 一种吸尘器及其充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利提供一种吸尘器,包括本体及充电座;本体上设有顶灯、第一信号接收灯、第二信号接收灯、驱动装置、接触片和控制器。控制器发送指令给驱动装置以驱动本体旋转或沿直线运动。充电座上包括PCB板及挡块的灯架,PCB板上设有第一、第二信号发射灯;充电弹片、识别灯。顶灯设置于本体的顶部,识别灯设置于充电座的顶部。顶灯的输入端与识别灯的输出端无线通信连接,第一信号接收灯与第一信号发射灯无线通信连接,第二信号接收灯与第二信号发射灯无线通信连接。当本体进行充电时,接触片与所述充电弹片相抵接;充电座上还设有引导所述本体对位的引导部,用于使第一信号发射灯与第二信号发射灯发射的信号通过。
Description
技术领域
本发明专利涉及家用电器技术领域,尤其涉及一种吸尘器及其充电控制方法。
背景技术
如今智能扫地机器人已经在很多家庭中服役了,可以说,它们在家居清洁领域也算得上能够独当一面了。然而在使用过程中一直困扰人们的是关于扫地机器人的自动回充问题。目前惯常采用的扫地机器人的自动回充技术,有多种技术原理,其中最主要的有红外线定位、蓝牙定位以及雷达定位3种。
红外线定位精度较高,但这种光线无法穿透物体,使得红外线只能够在视距范围内定位,一旦受到物体遮挡,基座与扫地机之间就会失去信号连接。因此,扫地机在布满灰尘的环境中工作,一些尘埃碎屑就很容易对机身上的红外线接收器产生干扰,导致扫地机回充失败。
超声波雷达定位,也就是仿生超声波定位技术,主要是通过反射式测距来定位物体,原理仿照现实中的蝙蝠。超声波雷达定位测距受多径效应和非视距传播影响很大,而且制作成本较高,但相较红外线定位而言,对黑色物体和透明物体的分辨度比较精准。
蓝牙技术是通过测量型号的强度来定位,最大的优点就是设备体积小,易于集成在小型的智能设备当中。不足之处在于蓝牙器件和设备的造工成本都比较昂贵,而且对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性较差,受噪声信号的干扰也比较大,因此真正运用在扫地机行业中的并不算多。
总体而言,扫地机器人回充失败,其实包括两种情况,一种是扫地机找不到充电基座,另一种是扫地机找到充电基座但一直不能进行正常充电。
因此需要一种可以准确找到充电基座,并能确保正常充电的扫地机器人。
发明内容
有鉴于此,本发明专利提供一种吸尘器及其充电控制方法。
根据本发明专利的第一方面,提供一种吸尘器,包括本体及充电座;
所述本体上设有顶灯、第一信号接收灯、第二信号接收灯、驱动装置、接触片和控制器;所述控制器发送指令给所述驱动装置以驱动所述本体旋转或沿直线运动;
所述充电座上设有灯架,所述灯架包括PCB板及挡块,所述PCB板上固设有第一信号发射灯和所述第二信号发射灯、充电弹片、识别灯;
所述顶灯设置于所述本体的顶部,所述识别灯设置于所述充电座的顶部,所述顶灯的输入端与所述识别灯的输出端无线通信连接,所述第一信号接收灯的输入端与所述第一信号发射灯的输出端无线通信连接,所述第二信号接收灯的输入端与所述第二信号发射灯的输出端无线通信连接,当所述本体进行充电时,所述接触片与所述充电弹片相抵接;所述灯架上形成使所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯发射的信号通过的通道。
进一步地,所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯平行且间隔设置。
进一步地,所述充电座上设有收容所述灯架的收容部,所述挡块包括竖直部及与所述竖直部一体的水平部,所述竖直部垂直设置于所述PCB板上,所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯对称设置于所述竖直部两侧。
进一步地,所述水平部左右两端面在所述PCB板上的投影分别与所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯的中心线重合,所述识别灯位于所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯连接线的中心线上。
进一步地,所述收容部设置为型,所述收容部两侧壁与所述水平部两端面分别形成第一光通道及第二光通道。
根据本发明专利的第二方面,提供一种上述吸尘器的充电控制方法,包括以下步骤:
预设吸尘器清扫模式工作电压V0,
预设吸尘器清扫模式下与充电座的安全距离S0,
将充电座接通电源适配器,
将本体启动清扫模式,
第一信号发射灯发射第一编码信号经灯架遮挡后形成第一信号带;
第二信号发射灯发射第二编码信号经灯架遮挡后形成第二信号带;
第一信号带与所述第二信号带之间形成叠加信号带,
控制器检测工作电压V及本体与充电座的距离S;
判断工作电压V与预设V0的大小及S与S0的大小;
当V≥V0,控制本体按照清扫模式运行;此时保持S>S0,
当V<V0,控制本体按照进入充电模式。
进一步地,所述控制器包括检测模块、判断模块及控制模块;
所述检测模块用于检测所述本体的工作电压V及本体与充电座的距离S;
所述判断模块判断V与V0的大小及S与S0的大小;
所述控制模块根据判断结果控制本体的工作模式;
当本体按照清扫模式运行时,所述S>S0。
进一步地,所述的当V<V0,控制本体按照进入充电模式,具体包括以下步骤:
控制器发送控制指令给驱动装置,驱动装置驱动本体每行驶S1旋转360°;
第一信号接收灯搜索第一信号带;
第二信号接收灯搜索第二信号带;
当仅第一信号接收灯接收到第一信号带的信号时,控制器控制本体向第二信号带区域前进,
当仅第二信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体向第一信号带区域前进。
进一步地,还包括以下步骤:
当第一回充信号接收灯接收到第一信号带的信号、同时第二回充信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体沿直线前行进。
进一步地,当控制器控制本体沿直线前进行至叠加信号带终点时,所述识别灯引导本体继续向前进,直至本体上的接触片和充电座上的充电弹片达成完全接触。
本发明专利的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明专利通过在充电座上设置能发射不同编码的第一信号发射灯及第二信号发射灯,形成可以被本体上第一信号接收灯及第二信号接收灯搜索的信号带,控制器根据不同信号接收灯搜索的信号带信息控制本体的运行,从而实现本体自动充电的目的。
附图说明
图1是本发明专利一示例性实施例示出的本体主视图。
图2是本发明专利一示例性实施例示出的本体局部视图。
图3是本发明专利一示例性实施例示出的充电座接通电源后的示意图。
图4是本发明专利一示例性实施例示出的信号发射灯安装示意图。
图5是本发明专利一示例性实施例示出的充电座局部示意图。
图6是图5充电座沿A-A方向的剖面图。
图7是本发明专利一示例性实施例示出的充电控制方法示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明专利相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明专利的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明专利使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明专利。在本发明专利和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参照图1、图2所示,一种吸尘器,包括本体1及充电座2;所述本体1上设有顶灯11、第一信号接收灯12、第二信号接收灯13、驱动装置(未图示)、接触片14和控制器;所述控制器发送指令给所述驱动装置以驱动所述本体1旋转或沿直线运动。所述本体上还设有清洁刷,所述控制器控制清洁刷的运动,在所述驱动装置的带动下清洁刷实现对工作环境的清洁。
请参照图3、图4所示,所述充电座2上设有灯架23,所述灯架23包括PCB板29及挡块,所述挡块包括竖直部230及与所述竖直部230一体的水平部231,所述竖直部230垂直设置于所述PCB板29上。
所述PCB板24上固设有第一信号发射灯21和第二信号发射灯22、充电弹片24、识别灯25;所述第一信号发射灯21与所述第二信号发射灯22对称设置于所述竖直部230左右两侧。
所述顶灯11设置于所述本体1的顶部,所述识别灯25设置于所述充电座2的顶部。所述顶灯11的输入端与所述识别灯25的输出端无线通信连接,所述顶灯11 用于接收识别灯25 发出的信号。所述第一信号接收灯12的输入端与所述第一信号发射灯21的输出端无线通信连接,所述第二信号接收灯13的输入端与所述第二信号发射灯22的输出端无线通信连接。
请参照图1至图6所示,当所述本体1进行充电时,所述接触片14与所述充电弹片20相抵接;所述充电座2上还设有引导所述本体对位的的引导部,所述灯架上形成使所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯发射的信号通过的通道。
所述第一信号发射灯21与所述第二信号发射灯22平行且间隔设置。所述充电座2上设有收容所述灯架的收容部,在一实施例中,所述收容部设置为型,所述收容部两侧壁与所述水平部两端面分别形成第一光通道及第二光通道。
所述水平部231左右两端面在所述PCB板29上的投影分别与所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯的中心线重合,所述识别灯位于所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯连接线的中心线上。
所述第一信号发射灯21发射的信号经所述第一光通道后形成第一信号带26,所述第二信号发射灯22发射的信号经所述第二光通道后形成第二信号带27;即所述第一信号发射灯21、第二信号发射灯22 分别发射不同编码的信号经灯架23的水平部遮挡后形成第一信号带和第二信号带;所述第一信号带26与所述第二信号带27之间形成第三信号带28;所述第三信号带28是所述第一信号带26与所述第二信号带27叠加形成的信号带。所述第一回充信号接收灯12 用于接收第一信号带26的信号。第二回充信号接收灯13 用于接收第二信号带27的信号,当本体1 运动至充电座2 进行充电时,接触片14 和充电弹片24 接触。
所述充电座2 上的识别灯25 具有如下两种作用:其一,当本体1 处于清扫模式时,本体1 可以识别到识别灯25 发出的信号,本体1 不能进入充电座2 四周设定的范围S0,在本发明专利一实施例中,所述S0预设为半径为30cm 的范围。诚然,所述S0具体数值可以根据需要随意设定本发明专利不做特别限定。因此当本体1 处于清扫模式时,识别灯25可以防止本体1 与充电座2 发生碰撞,防止本体1 在清扫模式时接触充电座2。
其二,如图1所示,当所述本体1 处于回充模式时,本体1 前进到第一信号带和第二信号带相交的M 点时,由于M 点后面的区域为信号盲区,此时识别灯25 可以起到引导本体1 继续向前进的作用,直至本体1 上的接触片14 和充电座2 上的充电弹片24 接触。
请参照图7所示,本发明专利吸尘器的充电控制方法,包括以下步骤:
预设吸尘器清扫模式工作电压V0,
预设吸尘器清扫模式下与充电座的安全距离S0,
将充电座接通电源适配器,
将本体启动清扫模式,
第一信号发射灯发射第一编码信号经灯架遮挡后形成第一信号带;
第二信号发射灯发射第二编码信号经灯架遮挡后形成第二信号带;
第一信号带与所述第二信号带之间形成叠加信号带,
控制器检测工作电压V及本体与充电座的距离S;
判断工作电压V与预设V0的大小及S与S0的大小;
当V≥V0,控制本体按照清扫模式运行;此时保持S>S0,
当V<V0,控制本体按照进入充电模式。
进一步地,所述控制器包括检测模块、判断模块及控制模块;
所述检测模块用于检测所述本体的工作电压V及本体与充电座的距离S;
所述判断模块判断V与V0的大小及S与S0的大小;
所述控制模块根据判断结果控制本体的工作模式;
当本体按照清扫模式运行时,所述S>S0。
进一步地,所述的当V<V0,控制本体按照进入充电模式,具体包括以下步骤:
控制器发送控制指令给驱动装置,驱动装置驱动本体每行驶S1旋转360°;
第一信号接收灯搜索第一信号带;
第二信号接收灯搜索第二信号带;
当仅第一信号接收灯接收到第一信号带的信号时,控制器控制本体向第二信号带区域前进,
当仅第二信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体向第一信号带区域前进。
进一步地,还包括以下步骤:
当第一回充信号接收灯接收到第一信号带的信号、同时第二回充信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体沿直线前进。
进一步地,当控制器控制本体沿直线前进行至叠加信号带终点时,所述识别灯引导本体继续向前行进,直至本体上的接触片和充电座上的充电弹片达成完全接触。
本发明专利本体1 的回充原理具体为:当充电座2 接入电源适配器后,第一信号发射灯21、第二信号发射灯22 分别发射不同编码的信号经灯架23 遮挡后形成第一信号带和第二信号带;当智能吸尘器需充电时,智能吸尘器进入回充模式,在驱动装置的作用下,本体1 每前进一段距离S1就旋转360°,以此通过第一信号接收灯12 和第二信号接收灯13寻找充电座2 发射的第一信号带和第二信号带,第一回充信号接收灯12 找到第一信号带或第二回充信号接收灯13 找到第二信号带后,再通过第一回充信号接收灯12 或第二回充信号接收灯13 调整本体1 与第一信号带和第二信号带的方位角。具体引导原理为:当仅第一回充信号接收灯12 接收到第一信号带的信号时,控制器15 控制本体1 向第二信号带区域前进,当仅第二回充信号接收灯13 接收到第二信号带的信号时,控制器15 控制本体1向第一信号带区域前进,当第一回充信号接收灯12 接收到第一信号带的信号、同时第二回充信号接收灯13 接收到第二信号带的信号时,控制器15 控制本体1 沿直线前进,即本体1行驶范围限于第一信号带和第二信号带的交集范围内,引导本体1 行驶至充电座2,此时接触片14和充电弹片24 接触,从而实现本体1 自动充电的目的。假如此过程失败本体1 将重复上述程序,直至本体1 行驶至充电座2 进行充电。
在本发明专利中S1预设为30cm,当然这个数值可以任意调整。
以上仅为本发明专利的较佳实施例而已,并不用以限制本发明专利,凡在本发明专利的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明专利保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种吸尘器,其特征在于,包括本体及充电座;
所述本体上设有顶灯、第一信号接收灯、第二信号接收灯、驱动装置、接触片和控制器;所述控制器发送指令给所述驱动装置以驱动所述本体旋转或沿直线运动;
所述充电座上设有灯架,所述灯架包括PCB板及挡块,所述PCB板上固设有第一信号发射灯和所述第二信号发射灯、充电弹片、识别灯;
所述顶灯设置于所述本体的顶部,所述识别灯设置于所述充电座的顶部,所述顶灯的输入端与所述识别灯的输出端无线通信连接,所述第一信号接收灯的输入端与所述第一信号发射灯的输出端无线通信连接,所述第二信号接收灯的输入端与所述第二信号发射灯的输出端无线通信连接,当所述本体进行充电时,所述接触片与所述充电弹片相抵接;所述灯架上形成使所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯发射的信号通过的通道。
2.根据权利要求1所述的吸尘器,其特征在于,所述第一信号发射灯与所述
第二信号发射灯平行且间隔设置。
3.根据权利要求2所述的吸尘器,其特征在于,所述充电座上设有收容所述
灯架的收容部,所述挡块包括竖直部及与所述竖直部一体的水平部,所述竖直部垂直设置于所述PCB板上,所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯对称设置于所述竖直部两侧。
4. 根据权利要求3所述的吸尘器,其特征在于,所述水平部左右两端面在所述PCB板上的投影分别与所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯的中心线重合,所述识别灯位于所述第一信号发射灯与所述第二信号发射灯连接线的中心线上。
5. 根据权利要求3所述的吸尘器,其特征在于,所述收容部设置为型,所
述收容部两侧壁与所述水平部两端面分别形成第一光通道及第二光通道。
6.一种对权利要求1至5任一项所述吸尘器的充电控制方法,其特征在于:
包括以下步骤:
预设吸尘器清扫模式工作电压V0,
预设吸尘器清扫模式下与充电座的安全距离S0,
将充电座接通电源适配器,
将本体启动清扫模式,
第一信号发射灯发射第一编码信号经灯架遮挡后形成第一信号带;
第二信号发射灯发射第二编码信号经灯架遮挡后形成第二信号带;
第一信号带与所述第二信号带之间形成叠加信号带,
控制器检测工作电压V及本体与充电座的距离S;
判断工作电压V与预设V0的大小及S与S0的大小;
当V≥V0,控制本体按照清扫模式运行;此时保持S>S0,
当V<V0,控制本体按照进入充电模式。
7.根据权利要求6所述的充电控制方法,其特征在于:所述控制器包括检测模块、判断模块及控制模块;
所述检测模块用于检测所述本体的工作电压V及本体与充电座的距离S;
所述判断模块判断V与V0的大小及S与S0的大小;
所述控制模块根据判断结果控制本体的工作模式;
当本体按照清扫模式运行时,所述S>S0。
8.根据权利要求7所述的充电控制方法,其特征在于:所述的当V<V0,控制本体按照进入充电模式,具体包括以下步骤:
控制器发送控制指令给驱动装置,驱动装置驱动本体每行驶S1旋转360°;
第一信号接收灯搜索第一信号带;
第二信号接收灯搜索第二信号带;
当仅第一信号接收灯接收到第一信号带的信号时,控制器控制本体向第二信号带区域前进,
当仅第二信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体向第一信号带区域前进。
9.根据权利要求8所述的充电控制方法,其特征在于:还包括以下步骤:
当第一回充信号接收灯接收到第一信号带的信号、同时第二回充信号接收灯接收到第二信号带的信号时,控制器控制本体沿直线前进。
10.根据权利要求9所述的充电控制方法,其特征在于:当控制器控制本体沿直线前进行至叠加信号带最终点时,所述识别灯引导本体继续向前行进,直至本体上的接触片和充电座上的充电弹片达成完全接触。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171117 |