CN110897554A - 基于超声波的扫地机控制方法及扫地机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于超声波的扫地机控制方法,包括以下步骤:1)通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,超声波模块基于被清洁对象的表面密度形成能量不同的超声波回波信号;2)控制单元将回波信号的能量与预先设定的阈值进行比较,根据比较结果确定扫地机的风机单元的工作模式;以及3)控制单元基于不同的工作模式控制所述扫地机工作。本发明还公开了一种扫地机,扫地机本体上设有上述实施例所述的超声波模块、控制单元和风机单元。本发明通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,控制单元根据检测结果确定被清洁对象的类别,确定扫地机的工作模式,能有效的实现对地砖、木地板和短毛地毯的分类清扫。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能家用电器及其控制方法,特别涉及基于超声波的扫地机控制方法及扫地机。
背景技术
扫地机,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物先吸纳进入自身的集尘盒中,从而完成地面清理的功能。
在家庭和办公室场合,一般底面上会有铺有地砖、木地板或者地毯,针对这几种底面的铺设,扫地机需要对地面上的被清洁对象进行识别,然后采取相应的工作模式。
目前,市场上的扫地机将地砖和木地板识别为一类,为平整表面,地毯识别为一类,为非平整表面,实现对这两种被清洁对象的识别。地毯一般分为短毛地毯和长毛地毯,目前市场上的扫地机不能实现对这两种地毯的分类,影响用户的使用需求。
发明内容
本发明提供了一种基于超声波的扫地机控制方法及扫地机,通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,控制单元根据检测结果确定被清洁对象的类别,确定扫地机的工作模式,能有效的实现对地砖、木地板和短毛地毯的分类清扫。
本发明的一个实施例提供了一种基于超声波的扫地机控制方法,包括以下步骤:
1)通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,超声波模块基于被清洁对象的表面密度形成能量不同的超声波回波信号;
2)控制单元将回波信号的能量与预先设定的阈值进行比较,根据比较结果确定扫地机的风机单元的工作模式;以及
3)控制单元基于不同的工作模式控制所述扫地机工作。
优选地,回波信号被转换成回波电压,控制单元基于回波电压的大小控制扫地机在不同的工作模式下工作。
优选地,预先设定的阈值为电压值,包括第一阈值和第二阈值,工作模式包括常规模式和增压模式,当回波电压的电压值小于第二阈值时,扫地机停止清扫工作;当回波电压的电压值大于第二阈值且小于第一阈值时,扫地机工作在增压模式;当回波电压的电压值大于第一阈值时,扫地机工作在常规模式。
优选地,常规模式包括拖地模式和不拖地模式。
优选地,超声波模块包括超声波信号发射端和超声波信号接收端,超声波信号接收端与控制单元连接。
优选地,信号发射端与信号接收端之间设置有隔离片。
优选地,超声波信号发射端和超声波信号接收端的水平距离为40mm-50mm。
优选地,超声波信号发射端和超声波信号接收端距被清洁对象的高度为15mm-25mm。
优选地,控制单元连接水箱,控制水箱是否出水。
本发明的一个实施例还提供了一种扫地机,该扫地机可以使用以上实施例中所描述的风机组件或风道结构。包括本体,本体上设有以上实施例中的超声波模块、控制单元和风机单元。
本发明提供的基于超声波的扫地机控制方法及扫地机,具有如下有益效果:
超声波模块基于被清洁对象的表面密度形成能量不同的超声波回波信号,能够有效的区分地砖(木地板)、短毛地毯和长毛地毯,并自动控制风机单元和拖地单元工作在不同的工作模式,控制驱动电机工作在不同的速度区间,适应不同类型的清洁对象,一方面降低了被清洁对象的损伤,另一方面也实现了节能。
附图说明
图1是本发明的超声波模块、控制单元、风机单元和拖地单元安装关系的示意图。
图2是本发明的超声波模块在扫地机上安装的一个实施例的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
在本发明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。在本发明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。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语第一、第二等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本
发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的一个实施例中,基于超声波的扫地机控制方法,包括以下步骤:
1)通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,超声波模块基于被清洁对象的表面密度形成能量不同的超声波回波信号;
为了方便回波信号被识别和比较,在本实施例中,回波信号可以通过半波整流滤波电路被转换成回波电压。
2)控制单元将回波信号的能量与预先设定的阈值进行比较,根据比较结果确定扫地机的风机单元的工作模式;在本实施例中,可以设定阈值为电压阈值。
在本发明的一个实施例中,超声波模块包括超声波信号发射端和超声波信号接收端,超声波信号接收端与控制单元连接。超声波发射端设有超声波发射电路,超声波发射电路由超声波信号发生器加超声波探头驱动电路组成;超声波接收端设有超声波接收电路,包括依次连接的超声波接收探头、半波整流滤波电路和二级电压放大电路,将声波信号转换成根据回波大小变化的直流电压。
可以在控制单元中设定两个电压阈值,包括第一阈值和第二阈值,第一阈值的取值范围可以为500mV-1000mV,第二阈值的取值范围可以为100mV-300mV,风机的工作模式包括常规模式和增压模式,在常规模式下,风机的吸力可以在600Pa到1500Pa,增压模式下,风机的吸力为1500Pa到2000Pa。
当回波电压大于第一阈值时,可以判断被清洁对象为地砖或木地板,此时,控制单元控制风机单元工作在常规模式,控制单元连接水箱,控制水箱是否出水,在此模式下,扫地机可以用拖地模式,也可以采用不拖地的模式。
当回波电压的电压值大于第二阈值且小于第一阈值时,可以判断被清洁对象为毛长在0mm到0.5mm之间的短毛地毯,扫地机工作在增压模式,此时,拖地模式关闭。
当回波电压的电压值小于第二阈值时,可以判断被清洁对象为毛长大于0.5mm的长毛地毯,控制单元控制风机单元停止工作,扫地机退出清扫区域。
扫地机停止清扫工作;当回波电压的电压值大于第二阈值且小于第一阈值时,扫地机工作在增压模式;当回波电压的电压值大于第一阈值时,扫地机工作在常规模式。
在本发明的一个实施例中,信号发射端与信号接收端之间设置有隔离片,减少信号发射端和信号接收端的相互干扰。
超声波信号发射端和超声波信号接收端的水平距离为40mm-50mm,超声波信号发射端和超声波信号接收端距被清洁对象的高度为15mm-25mm,在这两个取值范围内,超声波模块的检测精度较高。
参考图1、图2,本发明的一个实施例还提供了一种扫地机,该扫地机可以使用以上实施例中所描述的超声波模块、控制单元、风机单元和拖地单元。
在本实施例中,控制单元为MCU,MCU分别连接超声波模块,风机单元和拖地单元,MCU与超声波模块之间双向通信,MCU向超声波模块发送控制信号,超声波模块向MCU返回电压值,用于MCU做判断;MCU向风机单元和拖地单元发送控制信号,控制风机单元风速的大小以及拖地单元水箱是否出水。
如图2所示,扫地机本体上设有底壳100,超声波模块包含超声波信号发射端101和超声波信号接收端102,安装在底壳100上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正保护范围由本申请的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)通过设置于扫地机底面的超声波模块检测被清洁对象,所述超声波模块基于所述被清洁对象的表面密度形成能量不同的超声波回波信号;
2)控制单元将所述回波信号的能量与预先设定的阈值进行比较,根据所述比较结果确定所述扫地机的风机单元的工作模式;以及
3)所述控制单元基于不同的所述工作模式控制所述扫地机工作。
2.根据权利要求1所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述回波信号被转换成回波电压,所述控制单元基于所述回波电压的大小控制所述扫地机的风机单元在不同的工作模式下工作。
3.根据权利要求2所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述预先设定的阈值为电压值,包括第一阈值和第二阈值,所述工作模式包括常规模式和增压模式,当所述回波电压的电压值小于所述第二阈值时,所述扫地机停止清扫工作;当所述回波电压的电压值大于所述第二阈值且小于第一阈值时,所述扫地机工作在增压模式;当所述回波电压的电压值大于所述第一阈值时,所述扫地机工作在常规模式。
4.根据权利要求3所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述常规模式包括拖地模式和不拖地模式。
5.根据权利要求1所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述超声波模块包括超声波信号发射端和超声波信号接收端,所述超声波信号接收端与所述控制单元连接。
6.根据权利要求5所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述信号发射端与所述信号接收端之间设置有隔离片。
7.根据权利要求5所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述超声波信号发射端和超声波信号接收端的水平距离为40mm-50mm。
8.根据权利要求5所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述超声波信号发射端和超声波信号接收端距被清洁对象的高度为15mm-25mm。
9.根据权利要求4所述的基于超声波的扫地机控制方法,其特征在于,所述控制单元连接水箱,控制水箱是否出水。
10.扫地机,包括本体,其特征在于,所述本体上设有权利要求1~9任一所述的超声波模块、控制单元和风机单元。
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