CN112056985B - 清洁装置及其吸口监测方法、监测装置和控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁装置及其吸口监测方法、监测装置和控制器，吸口监测方法包括：获取清洁装置的实时电机功率、实时电机转速；获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值；根据实时电机转速与预设电机转速阈值的比较结果确定吸口的堵塞情况。本发明能够在不改变清洁装置的内部结构、不额外增加成本的情况下实现分析清洁装置的吸口堵塞情况，进一步地，本发明提出了将实时电机转速与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值进行比较，以此确定清洁装置的吸口的堵塞情况，实现能够对不同功率背景下的吸口的堵塞情况进行分析。

Description

清洁装置及其吸口监测方法、监测装置和控制器

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，具体涉及一种清洁装置及其吸口监测方法、监测装置和控制器。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

清洁装置的吸口被堵后会造成清洁装置内的气流减小、清洁装置的电机过热损坏等现象，目前应对吸口被堵的常用保护方法分为硬件保护措施和软件保护措施。当清洁装置的吸口被堵后主要有两个变化：一是清洁装置内部的气压减小，硬件保护措施主要通过增加气压传感器显示洁装置内的气压变化，或者通过增加气流旁通管路，在清洁装置内部气压减小时打开气流旁通管路，降低电机过热损坏的风险；吸口被堵后引起的第二个变化是电机的负荷减小，软件保护措施通过检测电机系统的参数变化来检测吸口的被堵情况，通过观测器检测清洁装置的被堵情况。

上述措施对清洁装置的吸口堵塞情况进行检测在实际应用过程中存在有如下问题：增加气流旁通管路会导致清洁装置的工作效率下降；基于观测器检测清洁装置的被堵情况需要精确测得整个清洁装置的阻尼系数、转动惯量等参数才能对清洁装置的堵塞情况做出观测。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决由于清洁装置的吸口被堵塞后影响清洁装置正常工作的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种清洁装置的吸口监测方法，吸口监测方法包括：获取清洁装置的实时电机功率、实时电机转速；获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值；根据实时电机转速与预设电机转速阈值的比较结果确定吸口的堵塞情况。

本发明能够在不改变清洁装置的结构、不额外增加成本的情况下实现分析清洁装置的吸口堵塞情况，进一步地，本发明提出了将实时电机转速与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值进行比较，以此确定清洁装置的吸口的堵塞情况，实现能够对不同功率背景下的吸口的堵塞情况进行分析。

另外，根据本发明上述清洁装置的吸口监测方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值包括：根据公式n＝k*P^b计算与实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据预设电机转速值获取预设电机转速阈值；其中，n为预设电机转速值，P为实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，预设风道补偿系数为吸口处于未堵塞情况时的风道补偿系数。

根据本发明的一个实施例，预设风道补偿系数通过如下方式获取：获取吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及多个标准电机功率和多个标准电机转速计算预设风道补偿系数；

其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速。

根据本发明的一个实施例，获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值包括：获取吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据多个标准电机功率和多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；根据插值法在拟合曲线上选取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值。

本发明的第二方面还提供了一种清洁装置的吸口监测装置，清洁装置的吸口监测装置用于执行本发明第一方面的清洁装置的吸口监测方法，吸口监测装置包括：获取模块，用于获取清洁装置的实时电机功率、实时电机转速；比较模块，用于获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值；确定模块，用于根据实时电机转速与预设电机转速阈值的比较结果确定吸口的堵塞情况。

根据本发明的一个实施例，吸口监测装置还包括：计算模块，用于根据公式n＝k*P^b计算与实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据预设电机转速值获取预设电机转速阈值；其中，n为预设电机转速值，P为实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，预设风道补偿系数为吸口处于未堵塞情况时的风道补偿系数。

根据本发明的一个实施例，获取模块还用于获取吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；计算模块还用于根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及多个标准电机功率和多个标准电机转速计算预设风道补偿系数；

其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速。

根据本发明的一个实施例，获取模块还用于：获取吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据多个标准电机功率和多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；根据插值法在拟合曲线上选取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值。

本发明的第三方面还提供了一种控制器，控制器包括计算机可读存储介质和根据本发明第二方面的清洁装置的吸口监测装置，计算机可读存储介质中存储有指令，当清洁装置的吸口监测装置执行指令时实现根据本发明第一方面的清洁装置的吸口监测方法。

本发明的第四方面还提供了一种清洁装置，本体，本体上设置有吸口；电机，电机设置于本体内，电机与吸口之间设置有风道；设置于电机处的转速监测传感器，用于实时监测电机的转速值；控制器，与转速监测传感器电连接，用于根据转速监测传感器监测到的转速值分析吸口的堵塞情况，控制器为根据本发明第三方面的控制器。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的清洁装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的控制器的结构框图；

图3为本发明一个实施例的清洁装置的吸口监测方法的流程图；

图4为本发明一个实施例的计算预设电机转速阈值的坐标图；

图5为本发明另一个实施例的计算预设电机转速阈值的坐标图；

图6为本发明一个实施例的清洁装置的吸口监测装置的结构框图。

其中，附图标记如下：

100、清洁装置；10、本体；30、吸口；40、风道；50、电机；

20、控制器；210、计算机可读存储介质；220、吸口监测装置；

600、吸口监测装置；610、获取模块；620、比较模块；630、确定模块；640、计算模块；650、控制模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明清洁装置的吸口监测方法不仅仅局限应用于自移动清洁装置，还适用于具有固定风道的其他类型的清洁装置如手持式清洁装置，这种调整属于本发明清洁装置的吸口监测方法的保护范围。

如图1和图2所示，为了清楚描述本发明清洁装置100的吸口监测方法、吸口监测装置、控制器20及清洁装置100，下面首先通过本发明第四方面提供的清洁装置100进行详细阐述，根据本发明第四方面的实施例，清洁装置100包括本体10、电机50、转速监测传感器和控制器20，本体10上设置有吸口30，电机50设置于本体10内，且电机50与吸口30之间设置有风道40，转速监测传感器设置于电机50处，用于实时监测电机50的转速值，控制器20与转速监测传感器电连接，用于根据转速监测传感器监测到的转速值分析吸口30的堵塞情况。

具体地，清洁装置100可以为自移动清洁装置或者手持式清洁装置，吸口30设置于清洁装置100的底部，吸口30处设置有过滤网，外部环境中的灰尘等通过吸口30处的过滤网吸入至清洁装置100内，清洁装置100内设置有电机50和集尘盒，电机50通过风道40与清洁装置100的吸口30连通，用于将吸口30处的灰尘通过风道40吸入至集尘盒内，清洁装置100内还设置有转速监测传感器，转速监测传感器可以为霍尔传感器，设置在电机50内用于监测电机50的转速值，并将电机50的转速值发送至控制器20，控制器20为根据本发明第三方面的控制器20，控制器20用于根据电机50的转速值确定吸口30的堵塞情况，从而使用户可以及时判断出需要对过滤网进行清洗，减少由于过滤网被堵塞导致电机50温度过高损坏电机50的现象。具体地，本实施例的控制器20包括计算机可读存储介质210和清洁装置100的吸口监测装置220，计算机可读存储介质210中存储有指令，当吸口监测装置220执行指令时能够实现清洁装置100的吸口监测方法。

下面通过本发明第一方面的一种清洁装置100的吸口监测方法详细介绍计算机可读存储介质210中存储的指令。

如图1和图3所示，根据本发明第一方面的实施例，本发明的第一方面提供了一种清洁装置100的吸口监测方法，吸口监测方法包括：S310，获取清洁装置100的实时电机功率、实时电机转速；S320，获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值；S330，根据实时电机转速与预设电机转速阈值的比较结果确定吸口30的堵塞情况。

在本实施例中，清洁装置100的吸口监测方法能够在不改变清洁装置100的结构、不增加额外成本的情况下实现分析清洁装置100的吸口30堵塞情况，进一步地，本实施例提出了将实时电机转速与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值进行比较，以此确定清洁装置100的吸口30的堵塞情况，以此实现对于不同功率背景下的吸口30的堵塞情况进行分析。具体地，以实时电机功率作为比较实时电机转速与预设电机转速阈值的基础变量，在实时电机功率变化的情况下预设电机转速阈值也是相应变化，本实施例能够在实时电机功率变化的情况下实现监测吸口30堵塞情况的效果，尤其适用于手持清洁装置100在使用过程中伴随着放电、电池电压下降导致功率变化的情况。

需要说明的是，在考虑到电机50的不稳定性以及风道40在长时间使用后发生结构变化的因素，本发明的实施例提出了预设电机转速阈值，以此减少对吸口30的堵塞情况进行误判的现象，也就是说，在根据实时电机功率获取预设电机转速值的基础上，本发明的实施例设置了以预设电机转速值为中心的阈值范围，例如，预设电机转速阈值为以预设电机转速值为中心上下不超过0.1的阈值范围。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，步骤S320包括：根据公式n＝k*P^b计算与实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据预设电机转速值获取预设电机转速阈值；其中，n为预设电机转速值，P为实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，预设风道补偿系数为吸口30处于未堵塞情况时的风道补偿系数。

在本实施例中，对于同一款清洁装置100而言，在吸口30处于未堵塞情况时的预设风道补偿系数为固定值，在实时电机功率以及预设风道补偿系数已知的情况下，可以计算出与实时电机功率对应的预设电机转速，为了获取清洁装置100的预设风道补偿系数，本实施例在清洁装置100的吸口30处于未堵塞的情况下，获取吸口30处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及多个标准电机功率和多个标准电机转速计算预设风道补偿系数，其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速，具体地，根据本申请的一个实施例，可以获取吸口30处于未堵塞情况时电机50的两个工作状态点(P_1标，n_1标)和(P_2标，n_2标)，代入公式n_标＝k*P_标 ^b可以获得预设风道补偿系数k和b。

进一步地，根据实时电机功率计算预设电机转速阈值的方式不仅仅局限于通过预设风道补偿系数，例如，如图5所示，根据本发明的一个实施例，还可以通过拟合曲线和插值法选取与实时电机功率对应的预设电机转速阈值，具体地，步骤S320包括：获取吸口30处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据多个标准电机功率和多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；根据插值法在拟合曲线上选取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值。

在本实施例中，获取吸口30处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速，如(P_1标，n_1标)、(P_2标，n_2标)......(P_x标，n_y标)，然后对多个标准电机功率和多个标准电机转速的数据点进行拟合，得到标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线，当需要获取与实时电机功率对应的预设电机转速阈值时，只需要在拟合曲线的横坐标上选取实时电机功率对应的坐标点即可，根据选取的坐标点即可得到与实时电机功率对应的预设电机转速阈值。

根据本发明的一个实施例，步骤S330后还包括：根据吸口30处于堵塞状态，控制清洁装置100降低运行功率或停机并触发报警提示器。

在本实施例中，报警提示器包括蜂鸣器、语音播报器、显示屏以及LED灯中的至少之一，通过报警提示器产生报警提示，以此使用户能够及时得知吸口30的堵塞情况并采取相应的保护措施。

如图6所示，本发明的第二方面还提供了与本发明第一方面的对应的一种清洁装置100的吸口监测装置600，清洁装置100的吸口监测装置600用于执行本发明第一方面的清洁装置100的吸口监测方法，吸口监测装置600包括：获取模块610，用于获取清洁装置100的实时电机功率、实时电机转速；比较模块620，用于获取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较实时电机转速与预设电机转速阈值；确定模块630，用于根据实时电机转速与预设电机转速阈值的比较结果确定吸口30的堵塞情况。

在本实施例中，吸口监测装置600是在清洁装置100的原有控制器20上开发获得，从而能够在不改变清洁装置100的结构、不增加额外成本的情况下实现分析清洁装置100的吸口30堵塞情况。

根据本发明的一个实施例，吸口监测装置600还包括：计算模块640，用于根据公式n＝k*P^b计算与实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据预设电机转速值获取预设电机转速阈值；其中，n为预设电机转速值，P为实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，预设风道补偿系数为吸口30处于未堵塞情况时的风道补偿系数。

根据本发明的一个实施例，获取模块610还用于获取吸口30处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；计算模块640还用于根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及多个标准电机功率和多个标准电机转速计算预设风道补偿系数；其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速。

根据本发明的一个实施例，获取模块610还用于：获取吸口30处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；根据多个标准电机功率和多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；根据插值法在拟合曲线上选取与实时电机功率匹配的预设电机转速阈值。

根据本发明的一个实施例，吸口监测装置600还包括：控制模块650，用于根据吸口30处于堵塞状态，控制清洁装置100降低运行功率或停机并触发报警提示器。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个计算机可读存储介质210中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机、芯片等)或控制装置(如处理器)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质210包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种清洁装置的吸口监测方法，其特征在于，所述吸口监测方法包括：

获取所述清洁装置的实时电机功率、实时电机转速；

获取与所述实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较所述实时电机转速与所述预设电机转速阈值；

根据所述实时电机转速与所述预设电机转速阈值的比较结果确定所述吸口的堵塞情况；

根据公式n＝k*P^b计算与所述实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据所述预设电机转速值获取所述预设电机转速阈值；

其中，n为所述预设电机转速值，P为所述实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，所述预设风道补偿系数为所述吸口处于未堵塞情况时的风道补偿系数；所述预设风道补偿系数通过如下方式获取：

获取所述吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；

根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及所述多个标准电机功率和所述多个标准电机转速计算所述预设风道补偿系数；

其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速。

2.根据权利要求1所述的清洁装置的吸口监测方法，其特征在于，所述获取与所述实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较所述实时电机转速与所述预设电机转速阈值包括：

获取所述吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；

根据所述多个标准电机功率和所述多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；

根据插值法在所述拟合曲线上选取与所述实时电机功率匹配的所述预设电机转速阈值。

3.一种清洁装置的吸口监测装置，所述清洁装置的吸口监测装置用于执行权利要求1或2所述的清洁装置的吸口监测方法，所述吸口监测装置包括：

获取模块，用于获取所述清洁装置的实时电机功率、实时电机转速；

比较模块，用于获取与所述实时电机功率匹配的预设电机转速阈值，并比较所述实时电机转速与所述预设电机转速阈值；

确定模块，用于根据所述实时电机转速与所述预设电机转速阈值的比较结果确定所述吸口的堵塞情况。

4.根据权利要求3所述的清洁装置的吸口监测装置，其特征在于，所述吸口监测装置还包括：

计算模块，用于根据公式n＝k*P^b计算与所述实时电机功率匹配的预设电机转速值，根据所述预设电机转速值获取所述预设电机转速阈值；

其中，n为所述预设电机转速值，P为所述实时电机功率，k和b为预设风道补偿系数，所述预设风道补偿系数为所述吸口处于未堵塞情况时的风道补偿系数。

5.根据权利要求4所述的清洁装置的吸口监测装置，其特征在于，

所述获取模块还用于获取所述吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；

所述计算模块还用于根据公式n_标＝k*P_标 ^b以及所述多个标准电机功率和所述多个标准电机转速计算所述预设风道补偿系数；

其中，P_标为标准电机功率，n_标为标准电机转速。

6.根据权利要求3所述的清洁装置的吸口监测装置，其特征在于，所述获取模块还用于：

获取所述吸口处于未堵塞情况时的多个标准电机功率和多个标准电机转速；

根据所述多个标准电机功率和所述多个标准电机转速获取标准电机功率与标准电机转速之间的拟合曲线；

根据插值法在所述拟合曲线上选取与所述实时电机功率匹配的所述预设电机转速阈值。

7.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括计算机可读存储介质和根据权利要求3至6中任一项所述的清洁装置的吸口监测装置，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述吸口监测装置执行所述指令时实现根据权利要求1或2所述的清洁装置的吸口监测方法。

8.一种清洁装置，其特征在于，所述清洁装置包括：

本体，所述本体上设置有吸口；

电机，所述电机设置于所述本体内，所述电机与所述吸口之间设置有风道；

设置于所述电机处的转速监测传感器，用于实时监测所述电机的转速值；

控制器，与所述转速监测传感器电连接，用于根据所述转速监测传感器监测到的转速值分析所述吸口的堵塞情况，所述控制器为根据权利要求7所述的控制器。

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