CN115835805A - 真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种真空吸尘器，真空吸尘器包括：真空电机；第一传感器，被配置来基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；吸尘器头，包括搅拌器；一个或多个诊断传感器，被配置来基于所感测的吸尘器头的参数而生成第二传感器信号；以及控制器，被配置来：处理所生成的第一传感器信号和第二传感器信号以确定真空吸尘器是否正在被用户主动地使用；并且响应于确定真空吸尘器被主动地使用，激活真空电机。

Description

真空吸尘器

技术领域

本公开涉及一种真空吸尘器。具体地但不排他地，本公开涉及用于操作真空吸尘器的措施，包括方法、设备和计算机程序。

背景技术

一般来说，吸尘器有四种类型：“直立式”真空吸尘器、“圆柱式”真空吸尘器(也称为“罐式”真空吸尘器)、“手持式”真空吸尘器和“棒式”真空吸尘器。

直立式真空吸尘器和圆柱式真空吸尘器往往是由干线电源驱动的。

手持式真空吸尘器是相对较小的、高度便携的真空吸尘器，特别适用于相对较低的负荷用途，例如在家中进行现场清洁地板和室内装潢，对汽车和船只进行内部清洁等。与直立式吸尘器和圆柱式吸尘器不同，它们在使用过程中被设计成手持式，并且往往由电池供电。

棒式真空吸尘器可包括手持式真空吸尘器，该手持式真空吸尘器与有效下达地板的刚性、细长吸入杆组合，使得用户可在清洁地板表面时保持站立。地板工具通常附接到刚性、细长吸入杆的端部，或者可替代地可与杆的底端成一体。

棒式真空吸尘器通常通过按下物理触发器开关来操作，这导致真空电机激活。当触发器开关松开时，真空电机通常会立即失效。这具有以下优点：电池不会不必要地耗尽，因为用户倾向于在可能的情况下，例如当在不同区域之间移动时，释放触发器。然而，需要用户保持按下物理触发器开关的延长清洁时段可导致一些用户的轻微不适。

本公开的目的是减轻或消除上述缺点，和/或提供改进的或替代的真空吸尘器。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种真空吸尘器，真空吸尘器包括：真空电机；第一传感器，配置成基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；吸尘器头，包括搅拌器；一个或多个诊断传感器，被配置来基于所感测的吸尘器头的参数而生成第二传感器信号；以及控制器，被配置来：处理所生成的第一传感器信号和第二传感器信号以确定真空吸尘器是否正在被用户主动地使用；并且响应于确定真空吸尘器被主动地使用，激活真空电机。

有利地，当控制器从第一传感器和一个或多个诊断传感器确定用户正在主动使用真空吸尘器时，激活真空电机。以这种方式，当用户操纵真空吸尘器并将吸尘器头放置在表面上时，控制器将自动激活真空电机，而不需要用户按下物理触发器开关。这提高了用户的舒适度和便利性。

在实施例中，确定真空吸尘器正被用户主动使用包括确定用户正以体现真空清洁操作的方式握住和/或操纵真空吸尘器。

在实施例中，控制器还被配置来响应于确定真空吸尘器不再由用户主动使用而停用真空电机。

在实施例中，确定真空吸尘器不再被用户主动使用包括确定用户没有以体现真空清洁操作的方式握住和/或操纵真空吸尘器达一预定时间段。以此方式，真空电机在预定时间段过去之前不停用，在此期间，控制器确定用户未主动使用真空吸尘器。这防止了真空电机过早停用。

在实施例中，预定时间段在0.5秒至5秒的范围内。

在实施例中，控制器被配置来处理第一传感器信号和第二传感器信号以确定：在真空电机激活时和真空电机停用时，真空吸尘器是否正被主动使用。

在实施例中，传感器信号仅基于所感测的真空吸尘器的运动或仅基于所感测的真空吸尘器的取向。

在实施例中，第一传感器包括惯性测量单元IMU。

在实施例中，吸尘器头还包括搅拌器电机，搅拌器电机被布置来旋转搅拌器，并且所感测的吸尘器头参数包括搅拌器电机电流。

在实施例中，所感测的吸尘器头参数包括施加到吸尘器头的压力。

在实施例中，控制器被配置来通过执行预处理步骤和分类步骤来处理传感器信号。

在实施例中，预处理步骤包括从传感器信号的时间部分提取特征。

在实施例中，预处理步骤包括对传感器信号滤波。

在实施例中，分类步骤包括使用机器学习分类器处理所提取的特征。有利地，通过使真空吸尘器经受多种不同的清洁活动/场景并且限定真空吸尘器在每种情况下应如何响应，机器学习分类器可以例如在工厂处预训练。此外，机器学习分类器可能够在用户的家庭环境中进一步学习。

在实施例中，机器学习分类器包括人工神经网络、随机森林和支持向量机中的一个或多个。

根据本公开的一个方面，提供了一种操作真空吸尘器的方法，包括：基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；由包括搅拌器的吸尘器头的一个或多个诊断传感器生成第二传感器信号，第二传感器信号基于所感测的吸尘器头的参数；处理第一传感器信号和第二传感器信号以确定真空吸尘器是否正在被用户主动使用；以及响应于确定真空吸尘器正在主动使用，激活真空吸尘器的真空电机。

根据本公开的一个方面，提供了一种包括一组指令的计算机程序，该组指令在由计算机化装置执行时致使计算机化装置执行操作真空吸尘器的方法，该方法包括：基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；由包括搅拌器的吸尘器头的一个或多个诊断传感器生成第二传感器信号，第二传感器信号基于所感测的吸尘器头的参数；处理第一传感器信号和第二传感器信号以确定真空吸尘器是否正在被用户主动使用；以及响应于确定真空吸尘器正在主动使用，激活真空吸尘器的真空电机。

本公开不限于任何特定类型的真空吸尘器。例如，本公开的方面可用于直立式真空吸尘器、圆筒式真空吸尘器或手持式或“棒式”真空吸尘器。

应理解，关于本公开的一个方面所描述的特征可并入到本公开的其他方面。例如，方法的方面可并入参考设备方面描述的任何特征，反之亦然。

附图说明

现在将仅参照示意性附图通过示例来描述本公开的实施例，在附图中：

图1是根据本公开的实施例的棒式真空吸尘器的透视图；

图2是从下方示出的图1的真空吸尘器的吸尘器头的视图；

图3是图1的真空吸尘器的电气部件的示意图；

图4是图1的棒式真空吸尘器的主体的透视图；

图5a和图5b根据本公开的实施例示出传感器信号，对应于由真空吸尘器的惯性测量单元生成的线性加速度和角加速度；

图6和图7根据本公开的实施例示出另外的传感器信号，对应于由真空吸尘器的惯性测量单元生成的取向；

图8是根据本公开的实施例的图3的真空吸尘器的电气部件的简化示意图，示出了传感器、人机界面、电机和控制器之间的电连接；

图9是示出根据本公开的各种实施例的由控制器执行的示例性传感器信号处理的框图；

图10是示出根据本公开的实施例的在没有触发器的情况下操作真空吸尘器的方法的流程图；

图11示出根据本公开的实施例的适用于图10中示出的方法的由控制器执行的示例性传感器信号处理；

图12是示出根据本公开的实施例的基于锁定触发器操作真空吸尘器的方法的流程图；

图13是示出根据本公开的实施例的基于飞行时间传感器和电容传感器操作真空吸尘器的方法的流程图；

图14a和图14b示出根据本公开的实施例的适用于图13中示出的方法的示例性清洁活动；

图15是示出根据本公开的实施例的基于运动和取向传感器以及吸尘器头的参数来操作真空吸尘器的方法的流程图；并且

图16a和16b示出根据本公开的实施例的适用于图15中示出的方法的示例性清洁活动。

具体实施方式

图1至图4示出根据本公开的实施例的真空吸尘器2。真空吸尘器2是“棒式”真空吸尘器，包括通过大致管状细长杆8连接到主体6的吸尘器头4。吸尘器头4也可直接连接到主体6，以将真空吸尘器2转换成手持式真空吸尘器。其他可移除工具，诸如缝隙工具3、除尘刷7和微型电动吸尘器头5可直接附接到主体6或细长杆8的端部，以适合不同的清洁任务。

主体6包括污垢分离器10，在这种情况下，污垢分离器10是旋风分离器。旋风分离器具有包括单个旋风器的第一旋风级12和包括平行布置的多个旋风器16的第二旋风级14。主体6还具有可移除过滤器组件18，可移除过滤器组件18设置有通风口20，空气可通过通风口20从真空吸尘器2排出。真空吸尘器2的主体6具有被定位成由用户握持的手枪式握把22。在手枪式握把22的上端是呈触发器开关24形式的用户输入装置，触发器开关24通常被按下以便打开真空吸尘器2。然而，在一些实施例中，物理触发器开关24是可选的。定位在手枪式握把22的下端下方的是电池组26，其包括多个可充电电池单元27。控制器50和真空电机52(包括由电机驱动的风扇)设置在主体6中，位于污垢分离器10后面。

在图2中从下方示出吸尘器头4。吸尘器头4具有限定吸入室32和底板34的壳体30。底板34具有吸入开口36，空气可通过吸入开口36进入吸入室32，并且轮子37用于接合地板表面。壳体30限定出口38，空气可通过出口38从吸入室32进入杆8中。定位在吸入室32内的是呈刷条形式的搅拌器40。搅拌器40可由搅拌器电机54驱动以在吸入室32内旋转。这个实施例的搅拌器电机54被接收在搅拌器40内。搅拌器40具有从凹槽42突出的刷毛43的螺旋阵列，并且定位在吸入室中以使得刷毛43通过吸入开口36突出到吸入室34外。

图3是真空吸尘器2的电气部件的示意图。控制器50管理从电池组26的电池单元27到真空电机52的电力供应。当真空电机52通电时，这生成空气流以便生成吸力。其中夹带有污垢的空气通过吸入开口36被吸入吸尘器头4(或在附接其他工具中的一个时，诸如缝隙工具3、迷你电动吸尘器头5或除尘刷7，被吸入该工具中)进入到吸入室32中。从那里，空气通过吸尘器头4的出口38、沿着杆8被吸入污垢分离器10中。夹带的污垢由污垢分离器10去除，并且然后相对清洁的空气通过真空电机52、通过过滤器组件18并且通过通风口20被抽出真空吸尘器2。此外，控制器50还通过沿着杆的内部布置的电线56将电力从电池组26供应到吸尘器头4的搅拌器电机54，以便使搅拌器40旋转。当吸尘器头4在硬地板上时，其由轮子37支撑，并且底板34和搅拌器40与地板表面间隔开。当吸尘器头4搁置在铺有地毯的表面上时，轮子37沉入地毯绒面中，并且底板34(连同吸尘器头4的其余部分)因此被定位得更低。这允许地毯纤维突出朝向(并且潜在地穿过)吸入开口36，由此它们被旋转搅拌器40的刷毛43扰动，以便从中松开污垢和灰尘。

根据本公开的实施例的真空吸尘器2包括额外的部件，其在图3和图4中可见。这些包括以下各项中的一个或多个：电流传感器58，用于感测由吸尘器头4的搅拌器电机54汲取的电流；压力传感器60，用于感测施加到吸尘器头4的底板34的压力；惯性测量单元(IMU)62，对真空吸尘器2的主体6的运动和取向敏感；人机界面(HCI)64；一个或多个接近传感器，通常呈飞行时间(TOF)传感器72的形式；工具切换传感器74；以及位于手枪式握把22中的电容传感器76。虽然电流传感器58被示出为位于吸尘器头4中，但是可替代地，其可位于主体6中。例如，电流传感器58可以集成为控制器50的一部分，只要其可操作来感测经由电线56从电池26供应到搅拌器电机54的电流。在所示出的实施例中，一个TOF传感器72位于可拆卸杆8的端部处，靠近吸尘器头4或其他工具3、5、7中的一个被附接的位置。可将另外的TOF传感器72设置在可移除工具3、5、7自身上。每个TOF传感器72根据对象到TOF传感器72的接近度而生成传感器信号。合适的TOF传感器72包括雷达或激光装置。工具切换传感器74位于真空吸尘器2的主体6上，并且根据是工具3、4、5、7还是杆8附接到主体6而生成信号。在实施例中，工具切换传感器74根据附接到主体6或杆8的工具3、4、5、7的类型而生成信号。电容传感器76位于手枪式握把22中，并且根据用户是否正握持手枪式握把而生成信号。在实施例中，真空吸尘器2可包括一个或多个另外的IMU。例如，吸尘器头4可包括IMU，IMU对吸尘器头4的运动和取向敏感并且生成另外的传感器信号以补充由主体6的IMU 62生成的传感器信号。IMU 62可包括一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪和/或一个或多个磁力计。

如图4中更详细地示出的，真空吸尘器2的主体6限定从主体6的前端9延伸到后端11的纵向轴线70。当其附接到主体6的前端9时，杆8平行于纵向轴线70(并且在这种情况下与纵向轴线70共线)。在所示出的实施例中，HCI 64包括视觉显示单元65，更具体地是平面、全色、背光薄膜晶体管(TFT)屏幕。屏幕65由控制器50控制并且从电池26接收电力。屏幕向用户显示信息，诸如错误消息、真空吸尘器2正在操作的模式的指示或剩余电池26续航时间的指示。屏幕65基本上面向后方(即，其平面基本上垂直于纵向轴线70而取向)。定位在屏幕65下方(在由手枪式握把22限定的垂直方向上)的是一对控制构件66，控制构件66也形成HCI 64的一部分，并且控制构件66中的每一个邻近屏幕65定位并且被配置来接收来自用户的控制输入。在实施例中，控制构件被配置来改变真空吸尘器的模式，例如以手动增加或减少真空电机52的功率。在实施例中，HCI 64还包括音频输出装置，诸如扬声器67，音频输出装置可向用户提供声音反馈。

IMU 62根据真空吸尘器2的主体6在三个空间维度(x、y和z)中的运动和取向而生成传感器信号。运动包括主体6的线性加速度和角加速度。图5a示出对应于主体6在清洁操作之前、期间和之后的线性加速度的示例性的所生成的IMU 62传感器数据。时间刻度示出以25Hz的采样速率采集的样本索引(sample index)。垂直刻度是重力加速度为单位。迹线91a、91b和91c分别对应于主体6在x、y和z方向上的线性加速度。图5b示出对应于主体6在如图5a中的相同清洁操作之前、期间和之后的角加速度的示例性的所生成的IMU 62传感器数据。迹线92a、92b和92c分别对应于围绕x轴、y轴和z轴的角加速度。在图5a和图5b两者中，真空吸尘器2最初是静态的(处于静止)。随后是清洁时段，清洁时段包括清洁行程，从而在所生成的一些传感器数据中引起振荡行为。最后，真空吸尘器2再次返回静止。图5a和图5b中所示的数据已经例如通过带通滤波器或低通滤波器来平滑化。图6示出在不同手持式清洁操作期间对应于主体6关于y轴的取向的示例性的所生成的IMU 62传感器数据。具体地，区间93a对应于对低水平表面(例如，踢脚板)的清洁，区间93b对应于主体6静置在桌子上的期间，并且区间93c对应于对抬高的表面(例如，天花板、百叶窗、窗帘或橱柜的顶部)的清洁。图7示出在使用电动吸尘器头4、5的不同清洁操作期间对应于主体6关于y轴的取向的其他示例性的所生成的IMU 62传感器数据。迹线94a对应于使用附接到杆8的主吸尘器头4在家具下方进行清洁。迹线94b对应于使用直接附接到主体6的微型电动吸尘器头5而不使用杆8的楼梯清洁。迹线94c对应于使用附接到杆8的吸尘器头4的正常直立真空清洁。应当理解，不同的清洁活动在由IMU 62生成的传感器数据中引起不同的特征。以此方式，应理解，IMU62传感器数据可被处理来推断关于用户使用真空吸尘器正执行的清洁活动或关于正操作真空吸尘器的所处环境的信息。

图8示意性地示出根据实施例的真空吸尘器2的电气布置图。在实施例中，控制器50接收并处理由触发器24、电流传感器58、压力传感器60、IMU 62、一个或多个TOF传感器72、工具切换传感器74和电容传感器76中的一个或多个生成的信号。控制器50具有存储指令的存储器51，控制器50根据这些存储指令处理传感器信号。基于传感器信号的处理，控制器50控制真空电机52、搅拌器电机54和HCI 64中的一个或多个，以便增强真空吸尘器2的操作并且由此改善用户体验。此外，示例性改善包括改进污垢的拾取和改进电池续航时间。

图9是示出根据本公开的各种实施例的由控制器50执行的示例性传感器信号处理的框图；在控制器50处接收来自可用传感器中的一个或多个的未滤波的传感器信号88。不同实施例利用来自不同传感器的传感器信号。一些实施例利用来自仅一个传感器(例如IMU62)的传感器信号。带通滤波器或低通滤波器82对原始传感器信号88滤波以生成更适合于进一步处理的平滑传感器信号90。在方框84处，从平滑传感器信号中提取预定特征F₁、F₂…F_n并且随后由分类器86进行分析。在实施例中，分类器86从所提取的特征中确定由用户使用真空吸尘器2执行的特定清洁活动。在其他实施例中，分类器86从所提取的特征中确定真空吸尘器2正在其上操作的特定表面类型。在其他实施例中，分类器86从所提取的特征中确定真空吸尘器2是否正被主动使用，以协助提供无触发器式真空吸尘器2。在确定以上内容之后，控制器50致使涉及真空电机52、搅拌器电机54和HCI 64中的一个或多个的动作被执行，这些动作被配置成取决于分类器86的输出并且可选地根据触发器24的状态。应理解，滤波器82、特征提取块84和分类器86通常被实现为软件模块，软件模块在控制器50上执行或在控制器50的控制下执行。控制器存储器51存储限定滤波器82、特征提取84和分类器86的操作以及所得动作的指令集。在实施例中，分类器基于机器学习分类器，诸如人工神经网络、随机森林、支持向量机或任何其他适当训练模型。该模型可以例如在工厂使用监督学习方法被预先训练。滑动窗口方法通常用于跨越经滤波的传感器信号并且提取对应于信号的特定时间部分的特征。连续帧通常在一定程度上重叠，但通常单独处理。应当理解，并不总是需要接收和处理来自于所有可用传感器的传感器数据。例如，在实施例中，控制器50可仅处理IMU62传感器数据以获得分类器输出。此外，在IMU 62传感器数据的情况下，控制器50可例如仅考虑与真空吸尘器2的取向相关的IMU 62传感器数据，或仅考虑与真空吸尘器2的加速度相关的IMU 62传感器数据。

虽然图1至图4所示的真空吸尘器2包括物理触发器24，物理触发器24通常用于在触发器24被按下时激活真空电机52，但是已理解出于用户舒适性考虑，希望放宽在真空清洁操作期间保持触发器24被压下的要求。实际上，下文描述的一些实施例能够在根本不按下触发器24的情况下使得真空吸尘器2被操作。因此，在实施例中，物理触发器24的提供可以是可选的，使得其可以从真空吸尘器2中完全省略。

图10是示出根据实施例的操作真空吸尘器2的方法230的流程图。在步骤232中，传感器信号由真空吸尘器的多个不同传感器生成。这些可包括IMU 62、TOF传感器72、电流传感器58、压力传感器60、电容传感器76和工具切换传感器74的任何组合。在步骤234中，控制器50的第一模块处理所生成的传感器信号以生成多个控制信号。在步骤236中，控制器50的第二模块处理多个控制信号以生成指示真空吸尘器2当前正在使用的输出信号。在步骤238中，真空电机52根据输出信号被激活或停用。

参考图11，第一模块100接收由真空吸尘器2上可用的各种传感器生成的传感器信号。应当理解，有时并非所有传感器都必需存在，即安装在装置上。例如，在电流传感器58和压力传感器60位于可拆卸吸尘器头4上或之内，但真空吸尘器2正与缝隙工具7一起操作，而不是与吸尘器头4一起操作的实施例中，电流传感器58和压力传感器60此时并不存在。然而，在添加或移除向第一模块100提供信号的传感器方面，图11中列出的一般架构是灵活的。第一模块100基于对所生成的传感器信号的处理周期性地生成多个控制信号101(例如，每秒一次)。例如，控制信号“ctrl_detectedHAND”指示用户是否正在握持真空吸尘器2的手柄(手枪式握把22)，例如如由电容传感器76感测到的。控制信号“ctrl_toolType”指示附接到主体6或杆8的工具3、4、5、7的类型，如由工具切换传感器74感测到的。控制信号“ctrl_cleaningShortTool”指示：用户是否以能够体现使用直接附接到主体6的工具进行清洁操作的方式操纵真空吸尘器2。控制信号“ctrl_cleaningLongTool”指示：用户是否以能够体现使用附接到杆8的工具进行清洁操作的方式操纵真空吸尘器。在实施例中，由第一模块100执行的对所生成的传感器信号的处理基于上文参考图9描述的方法。具体地，在实施例中，第一模块100被配置来通过执行预处理步骤(滤波和特征提取)和分类步骤(基于机器学习分类器)来处理所生成的传感器信号。在这方面，分类器86被配置来提供多个控制信号101。

多个控制信号由第二模块102分析，第二模块102根据控制信号101产生输出信号103。真空电机52根据输出信号103的值而被激活或停用。在实施例中，输出信号是将真空电机52在初始默认功率水平下开启和关闭的二进制信号。在其他实施例中，输出信号可采用若干值中的一个，从而根据多个控制信号101允许真空电机52在不同的初始功率水平(例如，低、中和高)下打开。用于第二模块102的适当架构是有限状态机，其中不同状态对应于真空电机52的状态(功率水平或开/关状态)。应理解，第一模块100和第二模块102可实现为由单个控制器50执行的单个软件模块或单独的软件模块。在图11中列出的信号处理链的不同阶段提供第一模块100和第二模块102，使得能够独立地开发两个模块。例如，假如输出控制信号101采用一致的格式，改变分类器在第一模块100中的操作方式并不一定影响第二模块102的操作。应理解，参考图10和图11描述的一般架构可形成根据本公开的实施例的无触发器真空吸尘器2的基础。

图12是示出根据实施例的操作真空吸尘器2的方法240的流程图。在步骤242中，响应于用户对用户输入装置的激活而激活(即，打开)真空电机52。在步骤244中，基于所感测的真空吸尘器的运动和取向，生成传感器信号。在步骤246中，由控制器50处理所生成的传感器信号以确定真空吸尘器2是否正在由用户主动使用。在步骤248中，响应于确定真空吸尘器2正在被主动使用，真空电机52保持在激活状态中。用户输入装置通常是触发器24，使得用户输入装置的激活涉及按下触发器24。然而，与常规触发的装置不同，用户不一定需要在真空清洁时段期间使触发器24保持连续按下。这是因为真空电机52保持在激活状态中，只要控制器50确定真空吸尘器2被用户主动使用。因此，可通过短暂按下触发器24(例如持续少于半秒的持续时间)来打开真空吸尘器2。一旦打开，就可以释放触发器24，这提高了用户的舒适度。因此，触发器有效“锁定”(在非机械意义上)。位于手枪式握把22中的电容传感器76可形成用户输入装置的部分或全部。例如，代替物理触发器24，检测用户的手的电容传感器76的动作可引起真空电机52的激活。

在实施例中，确定真空吸尘器正被用户主动使用包括确定用户正以能够体现真空清洁操作的方式握住和/或操纵真空吸尘器。在这方面，控制器50以以上参考图9描述的方式处理传感器信号，诸如由IMU 62产生的那些信号。如果控制器50确定真空吸尘器不再被主动地使用，例如当真空吸尘器放置在桌子上时，则控制器50停用真空电机52以便节省电池电力。控制器50通常将在停用真空电机52之前等待预定时间段(例如，0.5秒至5秒)，以避免当装置仅暂时静止时真空电机52关闭。如果在此预定时期段期间未检测到移动，那么真空电机52被停用。一旦停用，通常要求用户在真空电机52可以重新激活之前“重新锁定”真空吸尘器2，例如通过短暂地按下触发器24。换句话说，在实施例中，一旦在不工作一段时间之后被停用，仅仅将真空吸尘器2四处移动不会导致真空电机52重新激活。可采用另外的传感器读数以确定用户是否正在主动使用真空吸尘器。示例包括来自感测吸尘器头4的参数的电流传感器58和压力传感器60的读数。

图13是示出根据实施例的操作真空吸尘器2的方法250的流程图。在步骤252中，第一传感器信号由一个或多个TOF传感器72生成。第一传感器信号取决于对象与一个或多个TOF传感器72的接近度。在步骤254中，第二传感器信号由电容传感器76生成，第二传感器信号取决于用户是否正握持真空吸尘器的手柄22。在步骤256中，第一传感器信号和第二传感器信号由控制器50处理以确定真空吸尘器2是否正在由用户主动使用。在步骤258中，响应于确定真空吸尘器2正在被主动使用，真空电机52被激活。控制器50以以上参考图9描述的方式处理传感器信号。

图14a和图14b示出使用TOF传感器72和电容传感器76来触发真空吸尘器2的示例性情境。在这个示例中，包括TOF传感器72的缝隙工具3直接附接到主体6。用户希望从形成在地板98a与壁98c之间的缝隙97b中清洁一些污垢96。在图14a中，用户的手(未示出)握住主体6的手枪式握把22，这由位于手柄22中的电容传感器76检测。TOF传感器72可以是发射和接收电磁或声学辐射73以便确定对象和表面的接近度的雷达装置或激光装置。在图14a中，TOF传感器72检测到对象(在这种情况下为缝隙97b)远离预定阈值距离。因此，真空电机52尚未激活并且保持关闭，从而节省电池电量。在图14b中，用户已将真空吸尘器2移动更靠近缝隙97b，从而使其在距TOF传感器72的预定阈值距离内。因此，控制器50确定真空吸尘器2正在被主动使用并且及时激活真空电机52以有效地去除污垢96。当用户将真空吸尘器2移动远离缝隙97b时，TOF传感器72检测到这一点，并且真空电机52被停用。因此，真空吸尘器2根据需要被激活和停用，而不必按下物理触发器24。当存储真空吸尘器2时，用户的手将不会握持手柄22，并且因此即使对象在距TOF传感器72的预定距离内，真空电机52也将不会被激活。在实施例中，预定阈值距离取决于附接到真空吸尘器2的可拆卸工具的类型。这可能是期望的，以使真空吸尘器2的响应适应不同的清洁场景。例如，当使用除尘刷7时，预定阈值距离可小于当使用缝隙工具3时，因为真空电机52仅在除尘刷7实际上搁置在被清洁的表面上时才需要被激活。

图15是示出根据实施例的操作具有吸尘器头4的真空吸尘器2的方法260的流程图。在步骤262中，基于所感测的真空吸尘器的运动和取向，生成第一传感器信号。例如，第一传感器信号可由IMU 62生成。在步骤264中，基于所感测的吸尘器头4的参数，生成第二传感器信号。第二传感器信号可由电流传感器58和/或压力传感器60生成。在步骤266中，第一传感器信号和第二传感器信号由控制器50处理以确定真空吸尘器2是否正在由用户主动使用。在步骤268中，响应于确定真空吸尘器2正在被主动使用，真空电机52被激活。控制器50以以上参考图9描述的方式处理传感器信号。

图16a和图16b示出使用第一传感器信号和第二传感器信号来触发真空吸尘器2的操作的示例性情境。在图16a中，真空吸尘器2在安装到壁98c的对接部99内静止。吸尘器头4附接到杆8，杆8进而附接到主体6。当真空吸尘器2以这种方式悬挂在对接部99中时，施加到吸尘器头4的压力很小或为零。此外，IMU 62将感测到真空吸尘器2没有经历任何运动并且保持在固定取向上。在图16b中，真空吸尘器2已由用户从对接部99中取出。吸尘器头4搁置在地板98a上，并且用户开始向前移动真空吸尘器2以便开始清洁地板。控制器50以以上参考图9描述的方式处理与吸尘器头4相关联的来自IMU 62和诊断传感器58、60的传感器信号。这允许控制器50确定用户现在正在主动使用真空吸尘器2。因此，控制器50激活真空电机52，而不需要用户按下触发器24。

应当理解，关于任何一个实施例和/或方面描述的任何特征可以单独使用或与所描述的其它特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例和/或方面或其他实施例和/或方面的任何组合的一个或多个特征组合使用。例如，应理解，可包括相对于方法230、240、250、260中的给定一者所描述的特征和/或步骤，以替代或补充相对于方法230、240、250、260中的其它一个所描述的特征和/或步骤。

在本公开的实施例中，真空吸尘器2包括控制器50。控制器50被配置来执行本文描述的各种方法。在实施例中，控制器包括处理系统。这种处理系统可包括一个或多个处理器和/或存储器。如相对于本文描述的任何示例所描述的每个装置、部件或功能(例如IMU 62和/或HCI 64)可类似地包括处理器或可包括在包括处理器的设备中。本文描述的实施例的一个或多个方面包括由设备执行的过程。在一些示例中，设备包括被配置来执行这些过程的一个或多个处理器。在这方面，实施例可至少部分地由存储在(非暂时性)存储器中并且可由处理器执行的计算机软件、或由硬件、或由有形存储的软件和硬件(和有形存储的固件)的组合来实现。实施例还延伸至计算机程序，特别是适用于将上述实施例付诸实践的载体上或所述载体中的计算机程序。实施例还扩展到计算机程序，特别是载体上或载体中的计算机程序，其适于将上述实施例付诸实践。载体可以是能够承载程序的任何实体或装置，诸如RAM、ROM或光学存储器装置等。

处理系统的一个或多个处理器可包括中央处理单元(CPU)。一个或多个处理器可包括图形处理单元(GPU)。一个或多个处理器可以包括现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)中的一个或多个。一个或多个处理器可包括专用集成电路(ASIC)。本领域技术人员将理解，除了所提供的示例之外，许多其他类型的装置可用于提供一个或多个处理器。一个或多个处理器可包括多个位于同一位置的处理器或多个位于不同位置的处理器。由一个或多个处理器执行的操作可由硬件、固件和软件中的一个或多个执行。应理解，处理系统可包括与所描述的部件相比更多、更少和/或不同的部件。

本文描述的技术可以在软件或硬件中实现，或者可以使用软件和硬件的组合来实现。它们可包括配置设备以执行和/或支持本文所述的任何或所有技术。尽管在此参考附图描述的示例的至少一些方面包括在处理系统或处理器中执行的计算机过程，但是在此描述的示例也扩展到适于将示例付诸实践的计算机程序，例如载体上或载体中的计算机程序。载体可以是能够承载程序的任何实体或设备。载体可包括计算机可读存储介质。有形计算机可读存储介质的示例包括但不限于光学介质(例如，CD-ROM、DVD-ROM或蓝光)、闪存卡、软盘或硬盘或能够在至少一个ROM或RAM或可编程ROM(PROM)芯片中存储诸如固件或微码的计算机可读指令的任何其他介质。

在前面的描述中，在提及具有已知、明显或可预见的等同物的整体或元素的情况下，则这样的等同物被并入本文中，如同被单独阐述一样。应当参考权利要求来确定本公开的真实范围，其应当被解释为包括任何这样的等同物。读者还将理解，被描述为优选、有利、方便等的本公开的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。此外，应当理解，这种可选的整体或特征虽然在本公开的一些实施例中可能是有益的，但是在其他实施例中可能是不希望的，并且因此可以不存在。

Claims (17)

1.一种真空吸尘器，包括：

真空电机；

第一传感器，配置为基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；

吸尘器头，包括搅拌器；

一个或多个诊断传感器，配置为基于所感测的吸尘器头的参数生成第二传感器信号；以及

控制器，配置为：

处理所生成的第一传感器信号和第二传感器信号以确定所述真空吸尘器是否正由用户主动使用；以及

响应于确定所述真空吸尘器正被主动使用，激活所述真空电机。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中，确定所述真空吸尘器正由所述用户主动使用包括确定用户正以体现真空清洁操作的方式握住和/或操纵所述真空吸尘器。

3.根据权利要求1或2所述的真空吸尘器，其中，所述控制器还配置为响应于确定所述真空吸尘器不再被所述用户主动使用而停用所述真空电机。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器，其中，确定所述真空吸尘器不再被所述用户主动使用包括确定所述用户没有以体现真空清洁操作的方式握住和/或操纵所述真空吸尘器达一预定时间段。

5.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，所述预定时间段在0.5秒至5秒的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述控制器配置为处理所述第一传感器信号和所述第二传感器信号以确定：在所述真空电机被激活时和所述真空电机被停用时，所述真空吸尘器是否正被主动使用。

7.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述传感器信号仅基于所感测的真空吸尘器的运动或仅基于所感测的真空吸尘器的取向。

8.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述传感器包括惯性测量单元IMU。

9.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，

其中，所述吸尘器头还包括搅拌器电机，所述搅拌器电机布置成使所述搅拌器旋转，并且

其中，所感测的吸尘器头的参数包括搅拌器电机电流。

10.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中，所感测的吸尘器头的参数包括施加到所述吸尘器头的压力。

11.根据前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述控制器配置成通过执行预处理步骤和分类步骤来处理所述传感器信号。

12.根据权利要求11所述的真空吸尘器，其中，所述预处理步骤包括从所述传感器信号的时间部分提取特征。

13.根据权利要求11或12所述的真空吸尘器，其中，所述预处理步骤包括对所述传感器信号滤波。

14.根据权利要求12或13所述的真空吸尘器，其中，所述分类步骤包括使用机器学习分类器处理所提取的特征。

15.根据权利要求14所述的真空吸尘器，其中，所述机器学习分类器包括人工神经网络、随机森林和支持向量机中的一个或多个。

16.一种操作真空吸尘器的方法，包括：

基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；

由包括搅拌器的吸尘器头的一个或多个诊断传感器生成第二传感器信号，所述第二传感器信号基于所感测的吸尘器头的参数；

处理所述第一传感器信号和所述第二传感器信号以确定所述真空吸尘器是否正由用户主动使用；以及

响应于确定所述真空吸尘器正被主动使用，激活所述真空吸尘器的真空电机。

17.一种包括一组指令的计算机程序，所述指令在由计算机化装置执行时致使所述计算机化装置执行操作真空吸尘器的方法，所述方法包括：

基于所感测的真空吸尘器的运动和取向生成第一传感器信号；

由包括搅拌器的吸尘器头的一个或多个诊断传感器生成第二传感器信号，所述第二传感器信号基于所感测的吸尘器头的参数；

处理所述第一传感器信号和所述第二传感器信号以确定所述真空吸尘器是否正由用户主动使用；以及

响应于确定所述真空吸尘器正被主动使用，激活所述真空吸尘器的真空电机。

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