CN1753041A - 火警广播系统和方法 - Google Patents

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Abstract

火警广播系统包括机器人清洁器，其用于在巡逻特定区域的同时当检测到烟雾时产生火警数据和发送火警数据；和无线通信基站，其用于接收从机器人清洁器发送的火警数据并把接收的火警数据发送到预设的消防中心。当在特定空间(例如房子)突发火灾时，诸如机器人清洁器的移动机器人检测火灾(烟雾)和产生火警音。因此，火灾能被快速的检测且人们能从产生火灾的区域疏散，从而减少伤亡。

Description

火警广播系统和方法
技术领域
本发明涉及火警广播系统和方法，并且更为具体的说涉及使用诸如机器人清洁器的移动机器人的火警广播系统和方法。
背景技术
通常，移动机器人是用于自动清洁区域的设备，其在自己本身在房屋的屋子(例如起居室或内部房屋等等)里移动的同时从地板上吸取诸如灰尘的外来物质而不用用户操纵。
在清洁中，机器人清洁器通过距离传感器识别本身与障碍物，比如家具，办公用品或清洁区域中的墙壁的距离，并根据识别的距离选择性地控制用于转动它的左轮的马达和用于转动它的右轮的马达，借此改变它的方向并自动打扫清洁区域。这里，机器人清洁器在通过存储在内部存储单元的地图信息在清洁区域中行进的同时执行清洁操作。
例如，机器人清洁器包括陀螺仪传感器，其用于感应机器人清洁器的方向；编码器，其用于通过感应机器人清洁器轮子转动的次数确定移动距离；超声传感器，其用于感应机器人清洁器，目标之间的距离；和红外线传感器，其用于感应障碍物；和其他的许多传感器。
然而，现有的机器人清洁器具有的缺点在于，因为安装了许多高价格的传感器以通过精确地沿着预设的清洁路径行进来执行清洁，它的内部结构复杂且增加了制造成本。
为了努力解决这个问题，已经开发了机器人清洁器以随机方式来通过沿着任意的清洁路径行进，从而执行清洁。
现在将描述根据现有技术的机器人清洁器的行进设备。
图1是显示了根据现有技术的机器人清洁器的行进设备的结构的方框图。
如图1所示，现有机器人清洁器的行进设备包括：障碍检测单元1，其用于基于当机器人清洁器在特定区域中直线前进与障碍物冲突时产生的冲击量检测障碍物和产生障碍检测信号；控制器，其用于根据障碍检测单元1产生的障碍物检测信号停止机器人清洁器的行径，随机地产生随机角度，并产生用于根据随机角度转动机器人清洁器的控制信号；左马达驱动单元3，其用于根据控制器2的控制信号以确定速度转动机器人清洁器的左马达(ML)5；和右马达驱动单元4，其用于根据控制器2的控制信号以确定速度转动机器人清洁器的右马达(MR)6。
图2是根据现有技术的用于机器人清洁器的行进的方法的流程图。
首先，当用户输入清洁命令信号时(步骤S1)，控制器2产生控制信号以使左马达5和右马达6的转动速度相等，以便使得机器人清洁器直线前进，并同时输出控制信号到左马达驱动单元3和右马达驱动单元4(步骤S2)。
左马达驱动单元3根据控制器的控制信号转动左马达5。此时，右马达驱动单元4根据控制器2的控制信号转动右马达6。即，由于左和右马达5和6同步转动，机器人清洁器直线前进。
障碍检测单元基于当机器人清洁器与障碍物冲突时产生的冲击量检测障碍物，产生障碍检测信号，并提供障碍检测信号给控制器2(步骤S3)。如果不产生障碍检测信号，机器人清洁器继续执行清洁操作。
控制器2根据障碍检测信号停止机器人清洁器的行进，随机地产生随机角度(步骤S4)，产生用于根据随机角度转动机器人清洁器的控制信号，并接着输出产生的控制信号到左和右马达驱动单元3和4。
左马达驱动单元3根据控制器2的控制信号转动左马达5，且右马达驱动单元4根据控制器的控制信号转动右马达6。换句话说，通过不同地控制左马达5的转动速度和右马达6的转动速度，机器人清洁器的方向能被改变为任意角度(步骤S5)。
此后，当机器人清洁器转动到随机角度时，控制器允许机器人清洁器直线前进(步骤S6)。当机器人清洁器的清洁操作完成时，控制器终止清洁操作(步骤S7)。如果机器人清洁器的清洁操作没有完成，控制器允许机器人清洁器重复地执行清洁操作。
同时，近来，已经开发了具有多媒体功能以及清洁功能的机器人清洁器。也就是，通过连接到因特网或连接到无线通信网，机器人清洁器能下载各种多媒体内容，并再现下载的内容。此外，机器人清洁器还具有用照相机拍摄清洁区域的功能和发送拍摄的图像给外部用户终端的功能。
美国专利No.5,440,216和5,646,494也公开了机器人清洁器。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供火警广播系统和方法，通过其当在特定空间(例如房子)突发火灾时，诸如机器人清洁器的移动机器人检测火灾(烟雾)和产生火警声音，使得人们能从产生火灾的区域疏散，从而减少伤亡。
本发明的另一个目的是提供火警广播系统和方法，通过其当在特定空间(例如房子)突发火灾时，诸如机器人清洁器的移动机器人检测火灾(烟雾)和温度，拍摄产生火灾的区域，并通过无线通信网络或网络发送拍摄的火灾产生的区域的图像信号到消防站(防火总部，防火部门或防火中心局)以便火灾能被迅速地抑制。
为实现根据本发明目的的这些和其他的优点，如在此具体的和广泛地所述的，提供了一种火警广播系统，其包括：机器人清洁器，其用于在巡逻特定区域的同时，当检测到烟雾时产生火警数据和发送火警数据；和无线通信基站，其用于接收从机器人清洁器发送的火警数据并把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
为实现上述目的，还提供了一种火警广播系统，包括：安装在机器人清洁器上的烟雾检测器，其用于在巡逻预设的特定区域的同时清洁预设的清洁区域和当检测到烟雾时产生烟雾检测信号；安装在机器人清洁器上的微型计算机，当从烟雾检测器接收到烟雾检测信号时产生用于广播火警的火警数据，产生用于产生火警音的第一控制信号，和产生用于拍摄周围区域的第二控制信号；安装在机器人清洁器上并根据第一控制信号产生火警音调的火警音产生器；安装在机器人清洁器上的照相机，其根据第二控制信号拍摄周围区域和输出拍摄的周围区域的图像信号；安装在机器人清洁上和发送火警数据的无线通信单元；和无线通信基站，其用于接收从机器人清洁器的无线通信单元发送的火警数据和把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
为实现上述目的，还提供了火警广播方法，其包括：在特定区域中通过机器人清洁器的烟雾检测器检测烟雾；当检测到烟雾时产生火警音；当检测到烟雾时产生火警数据，和通过无线通信网络把火警数据发送到消防中心；通过机器人清洁器的温度传感器感应环境温度并基于感应的温度值和基准温度值识别火灾产生的区域；通过机器人清洁器的照相机拍摄识别的火灾产生的区域；和基于实时地通过无线通信网络把拍摄的火灾产生地区域的图像信号发送到消防中心。
结合附图，通过本发明的下面的描述，本发明的上述和其他的目的，方面和优点将变得更加显而易见。
附图说明
所包括的附图提供本发明的进一步解释并结合和构成本申请的一部分，本发明的实施例连同说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是显示了根据现有技术的机器人清洁器的行进装置的结构的方框图；
图2是根据现有技术的机器人清洁器的行进方法的流程图；
图3是显示了根据本发明第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的结构的方框图；
图4是根据本发明第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播方法的流程图；
图5是显示了根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的结构的方框图；和
图6是根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播方法的流程图。
具体实施方式
现在将结合参考图3-6描述根据本发明优选实施例的通过使用诸如机器人清洁器的移动机器人的快速广播火警的系统和方法。
图3是显示了根据本发明第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的结构的方框图；
如图3所示，根据本发明第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统包括：机器人清洁器100，用于在确定的时间间隔上巡逻特定区域，比如住宅房屋的同时，当检测到烟雾时识别火灾的产生，产生火警数据，和发送火警数据；和无线通信基站200，其用于接收从机器人清洁器100发送的火警数据和把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
这里，火警数据包括地址信息(例如其中安装了机器人清洁器的房屋的地址)。此外，在机器人清洁器100的存储单元(未显示)中预先存储消防中心的电话号码(例如美国的‘911’)，该电话号码用于当火灾爆发时发送火警数据。
机器人清洁器的清洁功能和拍摄清洁区域的功能以及发送拍摄的图像到用户的移动终端属于现有技术，因而省略它们的描述。
机器人清洁器100包括烟雾检测器101，其用于在巡逻包括清洁区域的危险区域的同时当检测到烟雾时产生烟雾检测信号；微型计算机104，其用于当从烟雾检测器101接收到烟雾检测信号时产生用于广播火警的火警数据和产生用于产生火警音的第一控制信号以及用于拍摄周围区域(即烟雾检测器周围的区域)的第二控制信号；火警音产生器102，其用于根据第一控制信号产生火警音；照相机103，其用于根据第二控制信号拍摄周围的区域和输出拍摄的周围区域的图像信号；和无线通信单元105，其用于通过无线通信基站200把火警数据发送到消防中心。在此，优选地，微型计算机104产生用于拍摄已经检测到烟雾的烟雾检测器的周围区域的第二控制信号。
优选地，无线通信单元105把火警数据转换成移动通信协议和发送转换的移动通信协议(火警数据)到无线通信基站200。微型计算机104包括存储单元(未显示)，其用于预先存储用于发送火警数据的电话号码。
机器人清洁器100另外包括温度传感器106，其用于在当检测到烟雾时基于微型计算机104的控制转动360度的同时感应每个方向的环境温度(例如只要机器人清洁器被转动45度就感应周围温度)，从而仅集中地拍摄火灾产生的区域而不必拍摄全部的周围区域。
例如，如果接收了烟雾检测信号，微型计算机104在转动机器人清洁器100的同时通过温度传感器106检测每个方向的温度，且如果在检测的温度值中，在特定的方向中检测的温度值大于基准温度值(例如200度)，微型计算机104识别特定方向为火灾产生的区域和输出用于拍摄识别的火灾产生的区域的控制信号到照相机103。
接着，照相机根据控制信号拍摄火灾产生的区域并把拍摄的火灾产生的区域的图像信号输出到微型计算机104。
接着，微型计算机104输出火灾产生的区域的图像信号到无线通信单元105且无线通信单元105通过无线通信基站200把火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心。
通过本领域熟知的技术可以容易地执行基于微型计算机104的控制转动机器人清洁器360度和在特定方向中转动机器人清洁器的技术，因而在此省略它们的描述。
将结合参考图4详细描述根据本发明的第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的工作。
图4是根据本发明第一实施例的使用机器人清洁器的火警广播方法的流程图。
首先，当机器人清洁器100正巡逻在房屋的室内(例如起居室)的同时(例如巡逻预设的清洁区域和危险区域时)产生烟雾时，安装在机器人清洁器100上的烟雾检测器101检测烟雾。此外，当检测到烟雾时，烟雾检测器产生烟雾检测信号和把产生的烟雾检测信号输出到微型计算机104(步骤S11)。
当接收烟雾检测信号时，微型计算机104产生用于产生火警音的第一控制信号和输出第一控制信号到火警音产生器102。在接收到第一控制信号的情况下，火警音产生器102产生火警音以便周围的人们能从该区域快速疏散(步骤S12)。
此外，当接收到烟雾检测信号时，微型计算机104产生火警数据和把产生的火警数据输出到无线通信单元105。接着，为了报告火灾，无线通信单元105通过无线通信网(例如无线通信基站(200))发送火警数据到消防中心(步骤S13)。
此后，微型计算机104将机器人清洁器100转动360度，并且只要机器人清洁器100在每个方向中被转动，就是说，例如45度，微型计算机104通过温度传感器106检测环境温度(步骤S14)。优选地，微型计算机104移动机器人清洁器100到烟雾检测器101并接着将机器人清洁器100转动360度。
如果在通过温度传感器106的温度值中，在特定区域中(例如当机器人清洁器被转动90度时)检测的温度值大于基准的温度值(例如200度)，微型计算机104识别该特定方向为火灾产生的区域并输出用于拍摄识别的火灾产生的区域的第二控制信号到照相机103(步骤S15)。
照相机103根据第二控制信号拍摄火灾产生的区域并把拍摄的火灾产生的区域的图像信号输出到微型计算机104(步骤S16)。
微型计算机104输出火灾产生的区域的图像信号到无线通信单元105且无线通信单元105基于实时地通过无线通信基站200把火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心(步骤S17)。
此后，当通过烟雾检测器101没有检测到烟雾时，机器人清洁器100确定火情已经被终止并通过无线通信网把有关火灾终止的数据(火灾终止数据)通知到消防中心(步骤S18和S19)。
然而，如果通过烟雾检测器101继续检测到烟雾，机器人清洁器100确定火灾还在进行中，继续拍摄火灾产生的区域并通过无线通信网发送拍摄的火灾产生的区域的图像信号到消防中心。
图5是显示了根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的结构的方框图。
如图5所示，根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统包括：机器人清洁器100，其用于当在确定时间间隔上巡逻特定区域，比如房屋的同时检测到烟雾时识别火灾的产生，产生火警数据，并发送火警数据；和通信服务器300，其用于接收从机器人清洁器100发送的火警数据和通过因特网把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
通信服务器300被安装在用于充电机器人清洁器的充电站上并从充电站接收能量。
使用根据第二实施例的机器人清洁器的火警广播系统通过通信服务器300发送火警数据和图像信号。就是说，除了通信服务器200和因特网，根据第二实施例的火警广播系统的结构与本发明第一实施例的相同，因而省略它们的描述。
通信服务器300通过因特网把从无线通信单元107接收的火警数据发送到外部的消防中心。
无线通信单元107能形成为RF(射频)收发器。RF收发器把火警数据转换成RF火警数据并把转换的RF火警数据发送到通信服务器300。优选地，通信服务器300包括CPU(中央处理单元)(未显示)，其用于把RF火警数据转换成用于网络通信的传送协议。
无线通信单元107还能被形成为无线LAN。无线LAN把火警数据转换成无线火警数据并把转换的无线火警数据发送到通信服务器300。优选地，通信服务器300包括CPU，其用于把无线火警数据转换成用于网络通信的传送协议。
无线通信单元107还可以被形成为蓝牙模块。蓝牙模块把火警数据转换成蓝牙火警数据并把转换的蓝牙火警数据发送到通信服务器300。优选地，通信服务器300包括CPU，其用于把蓝牙火警数据转换成用于网络通信的传送协议。
现在将参考图6描述根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播系统的工作。
图6是根据本发明第二实施例的使用机器人清洁器的火警广播方法的流程图。
首先，当在机器人清洁器100正在巡逻在房屋的室内的同时产生烟雾时，安装在机器人清洁器100上的烟雾检测器101检测到烟雾。此外，当检测到烟雾时，烟雾检测器101产生烟雾检测信号并把产生的烟雾检测信号输出到微型计算机104(步骤S21)。
当接收到烟雾检测信号时，微型计算机104产生用于产生火警音的第一控制信号并输出第一控制信号到火警音产生器102。在接收到第一控制信号的情况下，火警音产生器102产生火警音以便周围的人们能从那里快速疏散(步骤S22)。
此外，当接收到烟雾检测信号时，微型计算机104产生火警数据并把产生的火警数据输出到无线通信单元107。
接着，为了报告火灾，无线通信单元107发送火警数据到通信服务器300(步骤S23)。火警数据能被转换成RF火警数据，转换成蓝牙火警数据或无线火警数据。
且之后，通信服务器300通过因特网发送火警数据到消防中心以报告火灾(步骤S24)。
此后，微型计算机104将机器人清洁器100转动360度并通过温度传感器106在每个方向中检测环境温度(步骤S25)。
如果在通过温度传感器106检测的温度值中，在特定区域中检测的温度值大于基准温度值(例如200度)，微型计算机104识别特定方向作为火灾产生的区域并输出用于拍摄识别的火灾产生的区域的第二控制信号到照相机103(步骤S26)。
照相机103根据第二控制信号拍摄火灾产生的区域并把拍摄的火灾产生的区域的图像信号输出到微型计算机104(步骤S27)。
微型计算机104输出火灾产生的区域的图像信号到无线通信单元107且无线通信单元107把火灾产生的区域的图像信号发送到通信服务器30(步骤S28)。
通信服务器300基于实时地把图像信号转换成用于网络通信的传送协议，和接着通过因特网把转换的传送协议发送到消防中心。
此后，当烟雾检测器101没有检测到烟雾时，机器人清洁器100确定火情已经被终止并通过通信服务器300和因特网把有关火灾终止的数据(火灾终止数据)通知给消防中心(步骤S29和S30)。
然而，如果通过烟雾检测器101继续检测到烟雾，机器人清洁器100确定火灾还在进行中，继续拍摄火灾产生的区域并通过通信服务器300和因特网发送拍摄的火灾产生的区域的图像信号给消防中心。
如前所述，本发明的火警广播系统和方法具有下列优点。
就是说，例如，当在特定空间中(例如在房屋中)爆发火灾时，诸如机器人清洁器的移动机器人检测火灾(烟雾)和产生火警音。因此，火灾能被快速检测且人们可以从火灾产生的区域疏散，减少伤亡。
此外，当在特定空间(例如在房屋中)中爆发火灾时，诸如机器人清洁器的移动机器人检测火灾(烟雾)和温度，拍摄火灾产生的区域，并通过无线通信网或外部网络基于实时地把拍摄的火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心。因此，消防中心能及时地扑灭火灾。
因为在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下，其可以具体表现为多种形式，应该理解除非特别说明，上述的实施例不由任意前述描述的细节所限制，而是应该在附加的权利要求中定义的精神和范围内被广泛的理解，并且因此，所有在权利要求范围，或范围的等效物内的修改和变更都意在被附加的权利要求所包括。

Claims (20)

1.一种火警广播系统，其包括：
机器人清洁器，其用于在巡逻特定区域的同时，当检测到烟雾时产生火警数据并发送火警数据；和
无线通信基站，其用于接收从机器人清洁器发送的火警数据并把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该火警数据包括其中安装机器人清洁器的地点的地址信息。
3.如权利要求2所述的系统，其中，该机器人清洁器包括：
烟雾检测器，其用于在机器人清洁器巡逻包括清洁区的危险区域的同时，当检测到烟雾时产生烟雾检测信号；
微型计算机，其用于在从烟雾检测器接收烟雾检测信号时产生用于广播火警的火警数据，并产生用于产生火警音的第一控制信号，和产生用于拍摄烟雾检测器的周围区域的第二控制信号；
火警音产生器，其用于根据第一控制信号产生火警音；
照相机，其用于根据第二控制信号拍摄周围区域和输出拍摄的周围区域的图像信号；以及
无线通信单元，其用于通过无线通信基站发送火警数据到消防中心。
4.如权利要求3所述的系统，其中，该无线通信单元把火警数据转换成移动通信协议并把转换的移动通信协议发送到无线通信基站。
5.如权利要求3所述的系统，其中，该微型计算机包括存储单元，其用于预先存储用于发送火警数据的电话号码。
6.如权利要求3所述的系统，其中，该机器人清洁器进一步包括：
温度传感器，其用于当检测到烟雾时，在根据微型计算机的控制转动的同时感应环境温度。
7.如权利要求6所述的系统，其中，该微型计算机在接收到烟雾检测信号时，在转动机器人清洁器的同时通过温度传感器在每个方向检测环境温度，且如果在检测的温度值中，在特定方向检测的温度值大于基准温度值，微型计算机识别该特定方向为火灾产生的区域并输出用于拍摄识别的火灾产生的区域的控制信号到照相机。
8.如权利要求7所述的系统，其中，该照相机根据微型计算机的控制信号拍摄火灾产生的区域和接着把拍摄的火灾产生的区域的图像信号输出到微型计算机。
9.如权利要求8所述的系统，其中，该微型计算机把火灾产生的区域的图像信号输出到无线通信单元并且无线通信单元通过无线通信基站把火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心。
10.如权利要求3所述的系统，其中，该无线通信单元是射频RF发射机。
11.如权利要求3所述的系统，其中，该无线通信单元是无线LAN。
12.如权利要求3所述的系统，其中，该无线通信单元是蓝牙模块。
13.如权利要求1所述的系统，进一步包括：
通信服务器，其用于通过因特网把火警数据发送到消防中心。
14.如权利要求13所述的系统，其中，该通信服务器被安装在用于充电机器人清洁器的充电站上并从充电站接收能量。
15.一种火警广播系统，其包括：
烟雾检测器，其被安装在机器人清洁器上，用于在巡逻预设的特定区域的同时，清洁预设的清洁区域和在检测到烟雾时产生烟雾检测信号；
微型计算机，其被安装在机器人清洁器上，当从烟雾检测器接收到烟雾检测信号时产生用于广播火警的火警数据，产生用于产生火警音的第一控制信号，和产生用于拍摄周围区域的第二控制信号；
火警音产生器，其被安装在机器人清洁器上，并根据第一控制信号产生火警音；
照相机，其被安装在机器人清洁器上，根据第二控制信号拍摄周围区域并输出拍摄的周围区域的图像信号；
无线通信单元，其被安装在机器人清洁上并发送火警数据；和
无线通信基站，其用于接收从机器人清洁器的无线通信单元发送的火警数据和把接收的火警数据发送到预设的消防中心。
16.如权利要求15所述的系统，其中，该机器人清洁器进一步包括：
温度传感器，其用于当检测到烟雾时，在根据微型计算机的控制转动的同时感应环境温度。
17.如权利要求16所述的系统，其中，该微型计算机在接收到烟雾检测信号时，在转动机器人清洁器的同时通过温度传感器在每个方向检测环境温度，且如果在检测的温度值中，在特定方向检测的温度值大于基准温度值，微型计算机识别该特定方向为火灾产生的区域并输出用于拍摄识别的火灾产生的区域的控制信号到照相机，
照相机根据微型计算机的控制信号拍摄火灾产生的区域并接着把拍摄的火灾产生的区域的图像信号输出到微型计算机，且微型计算机通过无线通信单元和无线通信基站把火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心。
18.一种火警广播方法，其包括：
在特定区域中通过机器人清洁器的烟雾检测器检测烟雾；当检测到烟雾时产生火警音；
当检测到烟雾时产生火警数据，和通过无线通信网络把火警数据发送到消防中心；
通过机器人清洁器的温度传感器感应环境温度并基于感应的温度值和基准温度值识别火灾产生的区域；
通过机器人清洁器的照相机拍摄识别的火灾产生的区域；和
基于实时地通过无线通信网络把拍摄的火灾产生的区域的图像信号发送到消防中心。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：
预先存储消防中心的电话号码。
20.如权利要求18所述的方法，其中，该火警数据包括其中安装了机器人清洁器的地点的地址信息。
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