CN114732316A - 清洁设备的出水量的控制方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例提供一种清洁设备的出水量的控制方法，所述清洁设备包括滚刷、驱动滚刷的滚刷电机、清水箱、与清水箱连接的清水泵、驱动轮、与驱动轮连接的驱动轮电机和控制器电路，控制器电路被配置为当监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流至少一者增加，控制清水泵降低出水量。本发明提供地清洁设备地出水量控制方法通过监测滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流地改变来控制清水泵地出水量，能够提高清洁效果，改善用户体验。

Description

清洁设备的出水量的控制方法

技术领域

本申请属于表面清洁设备技术领域，具体而言涉及一种清洁设备的出水量的控制方法。

背景技术

现如今地面清洁设备几乎已经成为家庭必备，能凭借智能控制，自动在房间内完成地面清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。其他地面清洁设备还另外设置有清水箱，拖布或清洁滚刷，通过将清水箱中的清水注入到拖布或清洁滚刷处，以此来清洁地面。但是现有的清洁设备中清水箱的出水量是有几种固定模式，用户需手动选择出水量的大小，不能根据不同地面自动判断出水量。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种清洁设备出水量的控制方法，所述清洁设备包括滚刷、驱动滚刷的滚刷电机、清水箱、与清水箱连接的清水泵、驱动轮、与驱动轮连接的驱动轮电机和控制器电路，控制器电路被配置为当监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流至少一者增加，控制清水泵降低出水量。

进一步地，控制器电路监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流的至少一者增加超过50％，控制清水泵停止出水。

进一步地，控制器电路监测到驱动轮电机的电流至少一者增加超过10％且增加未超过50％，控制清水泵降低出水量至清洁设备当前模式下清水泵出水量预设值的50％。

进一步地，控制器电路监测到驱动轮电机的电流至少一者增加超过5％且增加未超过10％，控制电路控制清水泵的出水量随着电流的增加而增加。

进一步地，控制器电路控制滚刷电机的转速降低至清洁设备当前模式下滚刷电机转速预设值的50％。

进一步地，驱动轮电机由控制器电路来操作以驱动驱动轮，其中，控制器电路接收来自监测表示驱动轮电机的电流信号的电机传感器的反馈信号。

进一步地，电机传感器是分流电阻器、电流传感变压器和/或霍尔效应电流传感器。

进一步地，控制器电路监测到滚刷电机或者驱动轮电机的电流至少一者增加未超过5％，则控制清水泵的出水量保持当前模式下清水泵出水量的预设值不变。

进一步地，控制器电路监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流的至少一者增加，自动增加清洁设备的真空抽吸。

本发明提供地清洁设备地出水量控制方法通过监测滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流地改变来控制清水泵地出水量，能够提高清洁效果，改善用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明地实施例中清洁设备的示意图；

图2为本发明提供的清洁设备的结构示意图一；

图3为本发明提供的清洁设备的结构示意图二。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

本发明的实施例提供一种智能清洁设备，智能清洁设备10通常由四个部分组成：控制系统100、清洁系统200、驱动系统300和导航传感器系统400。

控制系统100包括控制器电路，控制器电路设置在清洁设备的底盘上。控制器电路通信地联接至清洁设备的各种子系统，如清洁系统200、驱动系统300，以及导航传感器系统400。作为一示例，控制器电路提供命令以操作驱动轮以操纵机器人前进或后退。类似地，控制器电路可以提供开始或停止的旋转滚刷或边刷的命令。例如，如果滚刷被毛发缠绕，控制器电路可以发出命令以使滚刷倒转。在一些实施方式中，控制器电路被设计为执行合适的基于机器人技术方案以发出使机器人以自主的方式来导航和清扫地板表面的命令。控制器电路以及机器人的其它部件由电池系统来供电。在一些示例中，控制器电路包括印刷电路板(PCB)，该印刷电路板承载若干电子部件和计算部件(例如，计算机存储器和计算机处理芯片、输入/输出组件等)。在一些实施方式中，控制器电路包括微控制器，每个微控制器配置成管理机器人的各子系统。控制器电路包括存储器单元，其保持由处理器处理的数据和指令。处理器接收程序指令和来自存储器单元的反馈数据，执行由程序指令要求的逻辑运算，并产生命令信号，用于操作清洁设备的各个子系统部件。输入/输出单元发送命令信号并且从各个部件接收反馈。

在本示例中，清洁系统200包括边刷211和设置在清洁设备底盘上的清洁滚刷212，边刷电机213与驱动边刷211连接并用于驱动边刷211的旋转。清洁滚刷212与驱动清洁滚刷212的滚刷电机214连接。滚刷电机214用于驱动清洁滚刷212旋转。边刷电机213和滚刷电机214由控制系统100控制，可实现对地面进行清洁，边刷211的设计，可使角落和地面扫的更彻底，更干净，墙边不会漏扫，使扫起来的尘土更有规律和顺畅的进入清洁设备内部的集污容器内。

驱动系统300是智能清洁设备的主体，决定了智能清洁设备的运动空间，一般采用轮式机构。驱动系统300的主要机械结构通常包括行走驱动轮及驱动电机。该部分主要保证智能清洁设备能够在平面内移动。驱动系统300的电路系统能够响应于来自控制器电路的驱动命令或控制信号，由此操作与两个驱动轮310分别连接的两个驱动轮电机311，以及多个驱动轮电机传感器312以促进驱动轮的闭环控制(例如，经由如上所述的适当的PWM技术)。在一些实施方式中，根据经由闭环脉宽调制(PWM)技术的特定的速度设定。例如，该电机传感器可以是例如，分流电阻器、电流传感变压器，和/或霍尔效应电流传感器。在一些实施方式中，分配至驱动系统300的微控制器被配置成解读具有x、y和θ部件的驱动命令。控制器电路可以将单独的控制信号发出至驱动轮电机311。在任何情况下，经由驱动轮电机311，该控制器电路能够通过独立地控制每个驱动轮的旋转速度和方向在越过清扫表面的任何方向。

导航传感器系统400可以包括若干不同类型的传感器，这些传感器可彼此结合使用以允许清洁设备10进行关于特定环境的智能决定。在本示例中，导航传感器系统400包括接近传感器410、悬崖传感器420，导航传感器430、以及PSD沿边检测传感器440等。导航传感器系统400还包括响应于缓冲器启动的触觉传感器和惯性测量单元(IMU)。

IMU部分地响应于清洁设备10相对于基本上垂直于地面的垂直轴线的位置的变化和在清洁设备10被定位在具有高度差的地板类型交界时的感应，这是潜在的归因于地板类型的变化。在一些示例中，IMU是具有陀螺传感器的六轴IMU，陀螺传感器测量清洁设备10相对于垂直轴线的角速度。然而，其它合适的配置也可以考虑。例如，IMU可以包括敏感于清洁设备10沿垂直轴线的线性加速度的加速计。在任何情况下，从IMU的输出由控制器电路接收并且处理，以检测地面类型的变化或地面交界处的高度的变化，清洁设备10行驶越过该地板表面。但是，这导致离散的垂直运动事件(例如，向上或向下的“撞击”)。垂直运动事件可以涉及在驱动系统的一部分(例如，驱动轮310中的一个)或清洁设备底盘，这取决于IMU的配置和布置。地面门槛，或地面交界，地面类型的检测可能促使控制器电路预料地板类型的变化。例如，当智能清洁设备从高绒毛地毯(软地板表面)移动到瓷砖地面(硬地板表面)时，清洁设备10可以经历显著的向下的垂直运动，并且在相反的情况下，经历向上的运动。下文中将会详细描述。

在扫地机器人的前端设计了约180°的碰撞板，在碰撞板左右两侧各装有一个光电开关。光电开关由一对红外发射对管组成，发光二极管发射的红外光线通过扫地机器人机身特制的小孔被光敏二极管接受，当机身碰撞板受到碰撞时，碰撞板就会挡住机身特制小孔，阻碍红外线的接收从而向控制系统100传达信息。此结构可避免测量盲区带来的误差。扫地机器人在任何方向上的碰撞，都会引起左右光电开关的响应，从而根据碰撞的方向做出相应的反应。清洁设备10还包括沿底盘102的底部安装的悬崖传感器420的阵列。当清洁设备10在驱动方向上移动(例如，向前、向后、转动等)时，该悬崖传感器420被设计成检测潜在悬崖或下跌。更具体地，悬崖传感器响应于由边缘或地板表面的悬崖(例如，楼梯的下降边缘)表示的地板特征的突然变化。悬崖传感器420为了防止扫地机器人遇到台阶时跌落，在清洁设备背面安装3个或更多个悬崖传感器。

在本示例中，清洁设备10还包括与清洁设备10的上盖基本对齐的导航传感器430。在实施方式中，例如，使用DTOF传感器，DTOF传感器430是通过发出短脉冲光然后测量发射的光返回所需的时间来检测与物体的距离，并且构建虚拟地图。可设置PSD沿边检测传感器440，PSD沿边检测传感器440用于保证清洁设备10可以始终贴着墙的边缘走。这样就可以对墙壁边缘死角部分进行更好的清扫。

在一些实施例中，清洁设备还配备有对应的基站。清洁设备所带电池容量有限，所以就需要在电量低时自动返回基站进行充电再返回原位置继续打扫。当电量低于限定值时，控制器会向红外线发射器发送信号，红外线发射器向四周发射红外线。基站安装有红外线传感器，感受到来自清洁设备发射来的红外线后，会向清洁设备发射红外线。清洁设备内部的红外线传感器接收到后会向控制器发送信号，控制系统100就会控制清洁设备10按照接受到红外线的方向找到基座，并自动返回进行充电。在实施方式中，信标通信模块安装在底盘并且通信地联接至控制器电路。在一些实施方式中，信标通信模块是可操作的以发送信号至远程设备和从远程设备接收信号。在本示例中，机器人还包括无线通信模块。无线通信模块便于描述在合适的无线网络(例如，无线局域网络)范围的机器人的状况信息与一个或多个移动设备的通信。

响应于从导航传感器系统400接收的信号，控制器电路操作驱动系统300。例如，控制器电路可以操作驱动系统300改变清洁设备10的方向，以避开处理地板表面时遇到的障碍物和干扰，改变清洁设备10的行进速度，实现更好的清洁效果。在另一示例中，在使用期间，如果清洁设备10遇到困难或被缠住时，控制器电路可根据一个或多个逃脱行为来操作驱动系统300。多种其它类型的传感器，虽然未示出或结合所示的示例进行了描述，其在不偏离本发明的范围的情况下可以并入在导航传感器系统400中。这种传感器可以用作障碍物检测单元、障碍检测避障(ODOA)传感器、轮下降传感器、障碍物跟随传感器、失速传感器单元、驱动轮编码器单元、缓冲器传感器等。

在一些示例中，当智能清洁设备检测到从硬地板表面到软地板表面的变化时，它自动增加其真空抽吸以保持一致的清扫效果。在相反的情况下，当智能清洁设备检测到从软地板表面到硬地板表面的变化，它可以自动地降低其真空抽吸以优化任务的持续时间并且能够降低噪音，从而改善用户体验。通过选择性地增加/减少产生真空的功率，机器人可以延长电池寿命，从而执行较长的清扫任务并且减小固体地板表面上的噪音。

在一些示例中，当智能清洁设备带有水箱并且能执行湿式清洁任务时，检测到从硬地板表面到软地板表面的变化时，清洁设备降低出水量，或者在预设的情况下，停止出水。在相反的情况下，当检测到从软地板表面到硬地板表面的变化，清洁设备增加出水量，从而能够在清水量相同的情况下增大清洁面积，改善用户体验。

在一个示例中，硬地板可以是家庭中常见的地板、大理石或瓷砖地面。软地板表面可以是长毛或短毛地毯。在智能清洁设备的底板处，在行进方向的前部设置超声波传感器，用于检测地毯。超声波传感器是利用超声波在不同表面回波信号的能量差异来实现材质的识别，从而获取地面信息，可通过输出的高低电平来区分软硬材质。

另一方面，在湿式清洁模式下，清洁设备具有清水箱和污水箱，与清水箱连接的清水泵，与污水箱连接的污水泵。清水箱中的清水通过清水泵泵入到清洁滚刷212上，以打湿清洁滚刷212来进行清洁任务。在清洁设备中，清水泵通常会有预设模式，例如根据出水量的多少分为小、中、大。用户可手动选择出水模式。

在清洁设备10进行清洁工作过程中，当经过不同地面时，清洁滚刷212与驱动轮310与地面的摩擦力会不同。该摩擦力的变化可直接表现为与驱动轮310连接的驱动轮电机311的电流变化，以及与清洁滚刷212连接的滚刷电机214的电流变化。例如，控制器电路接收来自监测表示驱动轮电机311的电流信号的电机传感器的反馈信号。控制器电路能够监测到驱动轮电机311电流的迅速增加。控制器可以理解清洁设备进入软地板表面，由此控制清水泵的出水量降低。同时，控制器电路接收来自监测表示滚刷电机214的电流信号的电机传感器的反馈信号。控制器电路能够监测到滚刷电机214电流的迅速增加。控制器可以理解清洁设备进入软地板表面，由此控制清水泵的出水量降低。在一些实施方式中，控制器电路可被配置为当监测到滚刷电机214的电流或者驱动轮电机311的电流至少一者迅速增加，控制清水泵降低出水量，或者控制清水泵停止出水。

例如，当控制器电路监测到滚刷电机214的电流或者驱动轮电机311的电流至少一者增加超过50％，则控制清水泵停止出水。

或者，当控制器电路监测到滚刷电机214的电流或者驱动轮电机311的电流至少一者增加超过10％且增加未超过50％，则控制清水泵降低出水量至清洁设备当前模式下预设值的50％。

在一个实施例中，当控制器电路监测到滚刷电机214的电流或者驱动轮电机311的电流至少一者增加小于10％，认为清洁设备遇到地面材质变化，控制电路控制清水泵的出水量随着电流的增加而增加。同时控制滚刷电机214的转速降低。

例如，当地面有顽固污渍，例如风干的酱油渍或风干的可乐渍等，当清洁滚刷212经过该污渍，滚刷电机214的电流会增加，控制清水泵的出水量随之增加，并且驱动轮电机311转速下降，使得清洁设备能够减慢速度增加出水量通过该污渍，清洁效果相应提高。当由瓷砖行进至地板的情况下，滚刷电机214和驱动轮电机311的电流会随之增加，滚刷电机214或者驱动轮电机的电流至少一者增加超过5％且增加未超过10％。控制器电路控制清水泵的出水量增加，是由于地板会有纹路残留灰尘，并且地板表面相对于瓷砖会有一定的吸水性，瓷砖表面吸水性小，如果水量大会造成地面残余水过多，影响用户体验。所以区分瓷砖和地板的出水量能够提升用户体验。控制器电路监测到滚刷电机214或者驱动轮电机的电流至少一者增加未超过5％，则控制清水泵的出水量保持当前模式下清水泵出水量的预设值不变。这是由于，当地面不平或者遇到障碍物等情况下，滚刷电机和驱动轮电机至少一者的电流会相应增加，但当清洁设备遇到障碍物的情况下，清洁设备会在控制系统的控制下进行倒退，或者转变行进方向，电流值会保持较小的增加幅度后下降。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种清洁设备的出水量的控制方法，所述清洁设备包括滚刷、驱动滚刷的滚刷电机、清水箱、与清水箱连接的清水泵、驱动轮、与驱动轮连接的驱动轮电机和控制器电路，其特征在于，控制器电路被配置为当监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流至少一者增加，控制清水泵降低出水量。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制器电路监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流的至少一者增加超过50％，控制清水泵停止出水。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，控制器电路监测到驱动轮电机的电流至少一者增加超过10％且增加未超过50％，控制清水泵降低出水量至清洁设备当前模式下清水泵出水量预设值的50％。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制器电路监测到驱动轮电机的电流至少一者增加超过5％且增加未超过10％，控制电路控制清水泵的出水量随着电流的增加而增加。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，控制器电路控制滚刷电机的转速降低至清洁设备当前模式下滚刷电机转速预设值的50％。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，驱动轮电机由控制器电路来操作以驱动驱动轮，其中，控制器电路接收来自监测表示驱动轮电机的电流信号的电机传感器的反馈信号。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，电机传感器是分流电阻器、电流传感变压器和/或霍尔效应电流传感器。

8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制器电路监测到滚刷电机或者驱动轮电机的电流至少一者增加未超过5％，则控制清水泵的出水量保持当前模式下清水泵出水量的预设值不变。

9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制器电路监测到滚刷电机的电流或者驱动轮电机的电流的至少一者增加，自动增加清洁设备的真空抽吸。

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