CN110720867A - 扫地机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫地机控制系统，所述扫地机包括扫地机本体；所述扫地机控制系统包括视频采集模块及主控模块；视频采集模块用于采集图像；主控模块分别与所述视频采集模块及所述扫地机本体连接，用于根据所述图像判断所述图像对应的区域是否存在垃圾，若所述图像对应的区域存在垃圾，所述主控模块还用于控制所述扫地机本体清扫所述垃圾。上述的扫地机控制系统能够智能识别垃圾，针对有垃圾的区域进行清扫，节省时间和资源。

Description

扫地机控制系统

技术领域

本发明涉及扫地机技术领域，特别涉及一种扫地机控制系统。

背景技术

随着科技技术不断的发展，越来越多的科技产品融入了人们的生活，成为生活中不可或缺的用品，如洗衣机、冰箱等。而智能扫地机作为一种无需人工参与即可自动打扫房屋的生活用品，也逐渐在人们的生活占据越来越重要的位置。

目前，市场上出售使用的智能扫地机功能单一，且无法智能识别垃圾，导致扫地机对没垃圾和有垃圾的区域都进行清扫，浪费时间和资源。

发明内容

基于此，有必要针对现有的智能扫地机功能单一，且无法智能识别垃圾，导致扫地机对没垃圾和有垃圾的区域都进行清扫，浪费时间和资源的问题，提供一种扫地机控制系统。

一种扫地机控制系统，所述扫地机包括扫地机本体；所述扫地机控制系统包括：

视频采集模块，用于采集图像；及

主控模块，分别与所述视频采集模块及所述扫地机本体连接，用于根据所述图像判断所述图像对应的区域是否存在垃圾，若所述图像对应的区域存在垃圾，所述主控模块还用于控制所述扫地机本体清扫所述垃圾。

在其中一个实施例中，还包括：

通信模块，与所述主控模块连接；及

移动终端，与所述通信模块通信连接；

所述视频采集模块还用将采集到的图像转换成图像数字信号，所述主控模块用于将所述图像数字信号压缩并打包成图像数据包，所述通信模块用于将所述图像数据包发送至所述移动终端，所述移动终端用于对所述图像数据包进行解压并显示。

在其中一个实施例中，所述移动终端还用于发送控制指令至所述通信模块，所述主控模块还用于根据所述控制指令控制所述扫地机本体的清扫方式、清扫路线及清扫区域。

在其中一个实施例中，还包括：

红外探测模块，与所述主控模块连接，用于探测具有预设波长红外线的发热体；

所述主控模块用于根据探测结果控制所述扫地机本体移动至所述发热体附近，并控制所述视频采集模块采集所述发热体及其附近的图像。

在其中一个实施例中，还包括：

音频采集模块，与所述主控模块连接，用于采集声音并将采集到的声音转换成声音数字信号；

所述主控模块还用于将所述声音数字信号压缩并打包成声音数据包，所述通信模块还用于将所述声音数据包发送至所述移动终端，所述移动终端还用于对所述声音数据包进行解压并播放。

在其中一个实施例中，所述主控模块还用于对所述图像数字信号及所述声音数字信号进行分析并判断有无异常，若有异常，所述主控模块还用于通过所述通信模块向所述移动终端发送报警信息。

在其中一个实施例中，所述移动终端还用于接收语音信息，并将所述语音信息发送至所述通信模块，所述主控模块还用于根据所述语音信息、所述图像数字信号及所述声音数字信号传输答复语音至所述通信模块，所述通信模块还用于将所述答复语音发送至所述移动终端，所述移动终端还用于播放所述答复语音。

在其中一个实施例中，所述视频采集模块包括：

摄像头，用于拍摄图像；

多个滤光镜片，设置于所述摄像头上；

切换器，与所述主控模块连接，用于切换滤光镜片；

传感器，与所述主控模块连接，用于检测所述扫地机本体所在位置的光强并将所述光强传输至所述主控模块；及

补光灯，与所述主控模块连接，用于对所述摄像头的拍摄进行补光；

所述主控模块还用于根据所述光强控制所述切换器切换成对应的滤光镜片，并根据所述光强控制所述补光灯开启或关闭，以使得所述摄像头拍摄清晰的图像。

在其中一个实施例中，还包括：

存储模块，与所述主控模块连接，用于存储所述图像数字信号及所述声音数字信号，还用于通过所述通信模块将所述图像数字信号及所述声音数字信号上传至云端。

在其中一个实施例中，还包括：

音频输出模块，分别与所述主控模块及所述存储模块连接；

所述存储模块还用于存储预设音频信息；

所述主控模块还用于控制所述音频输出模块播放所述预设音频信息或所述答复语音。

在其中一个实施例中，还包括；

GPS模块，与主控模块连接，用于接收卫星信号并将接收到的卫星信号传输到所述主控模块；

所述主控模块用于从卫星信号中获取时钟信息和/或该扫地机的位置信息，并通过所述通信模块将时钟信息和/或位置信息附加到图像数据包或音频数据包一同发送到移动终端。

在其中一个实施例中，还包括；

电源模块，分别与所述视频采集模块、所述主控模块、所述通信模块、所述红外探测模块、所述音频采集模块、所述存储模块、所述音频输出模块及所述GPS模块连接，用于为所述视频采集模块、所述主控模块、所述通信模块、所述红外探测模块、所述音频采集模块、所述存储模块、所述音频输出模块及所述GPS模块供电。

在其中一个实施例中，还包括；

充电模块，分别与所述电源模块及所述主控模块连接；

所述主控模块还用于检测所述电源模块的电量并当所述电量小于预设电量时，控制所述扫地机本体移动至充电桩，并控制所述充电模块与充电桩插接。

上述的扫地机控制系统，通过视频采集模块采集图像；主控模块根据图像判断该图像对应的区域是否存在垃圾，若该图像对应的区域存在垃圾，主控模块控制扫地机本体清扫该垃圾，从而能够智能识别垃圾，针对有垃圾的区域进行清扫，节省时间和资源。

附图说明

图1为一个实施例中的扫地机控制系统的功能模块示意图；

图2为一个实施例中的视频采集模块的功能模块示意图；

图3为一个实施例中的音频采集模块的功能模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

请参阅图1，图1为一个实施例中的扫地机控制系统的功能模块示意图。扫地机包括扫地机本体，扫地机本体用于执行清扫垃圾。扫地机控制系统包括视频采集模块10、主控模块20、通信模块30、移动终端101、红外探测模块40、音频采集模块50、存储模块60、音频输出模块70、GPS模块80、电源模块90及充电模块100。

视频采集模块10用于采集图像。主控模块20分别与视频采集模块10及扫地机本体连接，用于根据图像判断图像对应的区域是否存在垃圾，若图像对应的区域存在垃圾，主控模块20还用于控制扫地机本体清扫垃圾，从而使得扫地机本体能够有针对性地清扫垃圾，即只清扫有垃圾的区域，对没有垃圾的区域不进行清扫。

请同时参阅图2，视频采集模块10包括摄像头11、多个滤光镜片12、切换器13、传感器14、补光灯15及视频A/D转换器16。切换器13、传感器14、补光灯15及视频A/D转换器16分别与主控模块20连接。摄像头11用于拍摄图像。多个滤光镜片12设置于摄像头11上，根据拍摄环境及图像要求的不同，可以切换不同的滤光镜片12于摄像头11的前端。切换器13用于切换滤光镜片12，具体的，切换器13根据主控模块20的控制信号控制切换器13切换滤光镜片12。传感器14用于检测扫地机本体所在位置的光强并将光强传输至主控模块20。传感器14可以包括光敏电阻。补光灯15用于对摄像头11的拍摄进行补光。补光灯15可以是红外补光灯15。主控模块20还用于根据光强控制切换器13切换成对应的滤光镜片12，并根据光强控制补光灯15开启或关闭，以使得摄像头11拍摄清晰的图像。

在一实施例中，多个滤光镜片12的数量为两个，一个用于光线较充足时拍摄，一个用于光线较暗时拍摄，当所述光强小于预设光强时，主控模块20控制切换器13切换成用于光线较暗时拍摄的滤光镜片12，同时控制补光灯15开启，从而能够使得摄像头11在光线较暗的情况下拍摄得到清晰的图像。

视频A/D转换器16还分别与摄像头11及传感器14连接。视频A/D转换器16用于将摄像头11采集的图像由模拟信号的形式转换成数字信号的形式并传输至主控模块20，视频A/D转换器16还用于将传感器14检测的光强由模拟信号的形式转换成数字信号的形式并传输至主控模块20。主控模块20还通过视频A/D转换器16传输控制信号至摄像头11，以控制摄像头11开始拍摄、停止拍摄、变焦、改变视角等等。视频A/D转换器16还用于将主控模块20传输至摄像头11或切换器13的控制信号由数字信号的形式转换成模拟信号的形式。

主控模块20可以通过ARM处理器等单片机实现，也可以通过集成电路、FPGA等可编程逻辑器件实现。

通信模块30与主控模块20连接，移动终端101与通信模块30通信连接。视频采集模块10还用将采集到的图像转换成图像数字信号，主控模块20用于将图像数字信号压缩并打包成图像数据包，通信模块30用于将图像数据包发送至移动终端101，移动终端101用于对图像数据包进行解压并显示。视频采集模块10采集到的图像为模拟信号，能够被主控模块20接收的信号为数字信号，因此，视频采集模块10需要将采集到的图像转换成图像数字信号。通过通信模块30将视频采集模块10采集到的图像发送至移动终端101，使得用户能够通过移动终端101对扫地机所在的环境进行实时监控。

移动终端101还用于发送控制指令至通信模块30，主控模块20还用于根据控制指令控制扫地机本体的清扫方式、清扫路线及清扫区域。用户通过在移动终端101上操作，移动终端101接收用户的操作并产生对应的控制指令，还将控制指令发送至通信模块30，通信模块30将控制指令传输至主控模块20，由主控模块20控制扫地机本体的清扫方式、清扫路线及清扫区域，从而实现对扫地机的智能控制，能够根据需求选择对应的清扫方式、清扫路线及清扫区域。清扫方式可以是左右移动清扫、前后移动清扫、旋转清扫等。

红外探测模块40与主控模块20连接，用于探测具有预设波长红外线的发热体。主控模块20用于根据探测结果控制扫地机本体移动至发热体附近，并控制视频采集模块10采集发热体及其附近的图像。红外探测模块40可例如是热探测器的红外探测器，优选为热释电红外探测器。在一实施例中，扫地机用于监控家庭中幼儿的活动。人体的体温恒定在37度左右，但不同的个体的体温会有差异，不同体温的个体发出的红外线的波长不同。当需要对家中的幼儿进行监控时，可以根据幼儿的体温选择对应波长的热释电红外探测器。若幼儿的体温为37度左右，则会发出波长为10μm左右的红外线，因此，可以选用探测红外线波长为7-15μm的热释电红外探测器，该探测器依靠幼儿发射的7-15μm的红外线而进行工作。热释电红外探测器的工作原理是：幼儿发射的10μm左右的红外线通过热释电红外探测器中的菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检验处理后即可产生探测信号，当检测不到人体时，探测信号消失。主控模块20根据是否产生探测信号得到探测结果，因此，探测结果为探测到发热体或没有探测到发热体，当探测结果为探测到发热体时，主控模块20控制视频采集模块10采集发热体及其附近的图像，若此时，视频采集模块10采集到的图像中没有所述发热体的图像，主控模块20通过控制扫地机移动或控制视频采集模块10的转动或升降，从而使得视频采集模块10采集到的图像包含所述发热体的图像。当探测结果为没有探测到发热体时，主控模块20控制扫地机移动以使红外探测模块40能够探测到发热体，然后再控制视频采集模块10采集发热体及其附近的图像，若视频采集模块10采集到的图像中没有所述发热体的图像，主控模块20再通过控制扫地机移动或控制视频采集模块10的转动或升降，从而使得视频采集模块10采集到的图像包含所述发热体的图像。

音频采集模块50与主控模块20连接，用于采集声音并将采集到的声音转换成声音数字信号。主控模块20还用于将声音数字信号压缩并打包成声音数据包，通信模块30还用于将声音数据包发送至移动终端101，移动终端101还用于对声音数据包进行解压并播放。用户通过移动终端101播放的音频对扫地机所在的环境进行实时监控。请同时参阅图3，音频采集模块50可以包括麦克风51及音频A/D转换器52，音频A/D转换器52分别与麦克风51与主控模块20连接。麦克风51用于采集声音并将采集到的声音传输至音频A/D转换器52，音频A/D转换器52用于将声音由模拟信号的形式转换成数字信号的形式并传输至主控模块20。

主控模块20还用于对图像数字信号及声音数字信号进行分析并判断有无异常，若有异常，主控模块20还用于通过通信模块30向移动终端101发送报警信息。当视频采集模块10采集的图像出现异动或者出现异常声音时，扫地机监控的区域或发热体出现异常，主控模块20通过通信模块30向移动终端101发送报警信息，用户根据报警信息及时获知扫地机监控的区域或发热体的异常，从而采取解决措施，避免造成损失或人员伤亡。

移动终端101还用于接收语音信息，并将语音信息发送至通信模块30，主控模块20还用于根据语音信息、图像数字信号及声音数字信号传输答复语音至通信模块30，通信模块30还用于将答复语音发送至移动终端101，移动终端101还用于播放答复语音。可以理解的，通信模块30接收的信息均可以传输至主控模块20。主控模块20还可以根据图像数字信号及声音数字信号传输语音信息至通信模块30，通信模块30将语音信息发送至移动终端101，移动终端101接收用户的答复语音，并将答复语音发送至通信模块30，通信模块30再将答复语音传输至主控模块20，从而实现移动终端101与扫地机的双向语音通话。

存储模块60与主控模块20连接，用于存储图像数字信号及声音数字信号，还用于通过通信模块30将图像数字信号及声音数字信号上传至云端。将图像数字信号及声音数字信号存储于存储模块60中，可以方便日后备查。将图像数字信号及声音数字信号通过通信模块30上传至云端，可以节省存储模块60的内存。

音频输出模块70分别与主控模块20及存储模块60连接。存储模块60还用于存储预设音频信息。预设音频信息可以是音乐、电子书等。主控模块20还用于控制音频输出模块70播放预设音频信息或答复语音。通过音频输出模块70播放预设音频信息，可以使得扫地机在监控或清扫的同时，给用户带来愉悦感受，增强用户的使用体验，并节省了使用其他娱乐设备。音频输出模块70可以包括喇叭。

GPS模块80与主控模块20连接，GPS模块80用于接收卫星信号并将接收到的卫星信号传输到主控模块20。这种情况下，主控模块20还具备处理卫星信号的能力，主控模块20从卫星信号中获取时钟信息和/或该扫地机的位置信息，并通过通信模块30将时钟信息和/或位置信息附加到图像数据包或音频数据包一同发送到移动终端101。移动终端101可以根据扫地机的位置信息规划清扫路线及清扫区域。

电源模块90分别与视频采集模块10、主控模块20、通信模块30、红外探测模块40、音频采集模块50、存储模块60、音频输出模块70及GPS模块80连接，用于为视频采集模块10、主控模块20、通信模块30、红外探测模块40、音频采集模块50、存储模块60、音频输出模块70及GPS模块80供电。电源模块90包括可充电电池。

充电模块100别与电源模块90及主控模块20连接，主控模块20还用于检测电源模块90的电量并当所述电量小于预设电量时，控制扫地机本体移动至充电桩，并控制充电模块100与充电桩插接，以对电源模块90进行充电。

需要说明的是，视频采集模块10、主控模块20、通信模块30、红外探测模块40、音频采集模块50、存储模块60、音频输出模块70、GPS模块80、电源模块90及充电模块100均设置于扫地机本体上。

本申请的扫地机控制系统，通过视频采集模块采集图像；主控模块根据图像判断该图像对应的区域是否存在垃圾，若该图像对应的区域存在垃圾，主控模块控制扫地机本体清扫该垃圾，从而能够智能识别垃圾，针对有垃圾的区域进行清扫，节省时间和资源。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种扫地机控制系统，所述扫地机包括扫地机本体；其特征在于，所述扫地机控制系统包括：

视频采集模块，用于采集图像；及

主控模块，分别与所述视频采集模块及所述扫地机本体连接，用于根据所述图像判断所述图像对应的区域是否存在垃圾，若所述图像对应的区域存在垃圾，所述主控模块还用于控制所述扫地机本体清扫所述垃圾。

2.根据权利要求1所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括：

通信模块，与所述主控模块连接；及

移动终端，与所述通信模块通信连接；

所述视频采集模块还用将采集到的图像转换成图像数字信号，所述主控模块用于将所述图像数字信号压缩并打包成图像数据包，所述通信模块用于将所述图像数据包发送至所述移动终端，所述移动终端用于对所述图像数据包进行解压并显示。

3.根据权利要求2所述的扫地机控制系统，其特征在于，所述移动终端还用于发送控制指令至所述通信模块，所述主控模块还用于根据所述控制指令控制所述扫地机本体的清扫方式、清扫路线及清扫区域。

4.根据权利要求1所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括：

红外探测模块，与所述主控模块连接，用于探测具有预设波长红外线的发热体；

所述主控模块用于根据探测结果控制所述扫地机本体移动至所述发热体附近，并控制所述视频采集模块采集所述发热体及其附近的图像。

5.根据权利要求1所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括：

音频采集模块，与所述主控模块连接，用于采集声音并将采集到的声音转换成声音数字信号；

所述主控模块还用于将所述声音数字信号压缩并打包成声音数据包，所述通信模块还用于将所述声音数据包发送至所述移动终端，所述移动终端还用于对所述声音数据包进行解压并播放。

6.根据权利要求5所述的扫地机控制系统，其特征在于，所述主控模块还用于对所述图像数字信号及所述声音数字信号进行分析并判断有无异常，若有异常，所述主控模块还用于通过所述通信模块向所述移动终端发送报警信息。

7.根据权利要求5所述的扫地机控制系统，其特征在于，所述移动终端还用于接收语音信息，并将所述语音信息发送至所述通信模块，所述主控模块还用于根据所述语音信息、所述图像数字信号及所述声音数字信号传输答复语音至所述通信模块，所述通信模块还用于将所述答复语音发送至所述移动终端，所述移动终端还用于播放所述答复语音。

8.根据权利要求1所述的扫地机控制系统，其特征在于，所述视频采集模块包括：

摄像头，用于拍摄图像；

多个滤光镜片，设置于所述摄像头上；

切换器，与所述主控模块连接，用于切换滤光镜片；

传感器，与所述主控模块连接，用于检测所述扫地机本体所在位置的光强并将所述光强传输至所述主控模块；及

补光灯，与所述主控模块连接，用于对所述摄像头的拍摄进行补光；

所述主控模块还用于根据所述光强控制所述切换器切换成对应的滤光镜片，并根据所述光强控制所述补光灯开启或关闭，以使得所述摄像头拍摄清晰的图像。

9.根据权利要求5所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括：

存储模块，与所述主控模块连接，用于存储所述图像数字信号及所述声音数字信号，还用于通过所述通信模块将所述图像数字信号及所述声音数字信号上传至云端。

10.根据权利要求7所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括：

音频输出模块，分别与所述主控模块及所述存储模块连接；

所述存储模块还用于存储预设音频信息；

所述主控模块还用于控制所述音频输出模块播放所述预设音频信息或所述答复语音。

11.根据权利要求5所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括；

GPS模块，与主控模块连接，用于接收卫星信号并将接收到的卫星信号传输到所述主控模块；

所述主控模块用于从卫星信号中获取时钟信息和/或该扫地机的位置信息，并通过所述通信模块将时钟信息和/或位置信息附加到图像数据包或音频数据包一同发送到移动终端。

12.根据权利要求11所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括；

电源模块，分别与所述视频采集模块、所述主控模块、所述通信模块、所述红外探测模块、所述音频采集模块、所述存储模块、所述音频输出模块及所述GPS模块连接，用于为所述视频采集模块、所述主控模块、所述通信模块、所述红外探测模块、所述音频采集模块、所述存储模块、所述音频输出模块及所述GPS模块供电。

13.根据权利要求12所述的扫地机控制系统，其特征在于，还包括；

充电模块，分别与所述电源模块及所述主控模块连接；

所述主控模块还用于检测所述电源模块的电量并当所述电量小于预设电量时，控制所述扫地机本体移动至充电桩，并控制所述充电模块与充电桩插接。

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