CN1953693A - 配备与家庭表面处理器具一起使用的跟踪装置和跟踪模块的家庭表面处理器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及诸如真空吸尘器，熨斗，或割草机之类的家庭表面处理器具(1)，其配备通过沿着表面或经过表面擦拭而处理所述表面的处理头(2)。器具(1)还包括用于记录处理头(2)的擦拭运动的跟踪装置(12)，及用于在显示器(16)上以斜杠(S)展示记录的擦拭运动的用户界面(15)，使得用户能够容易地发现错过的表面部分。器具(1)还可以包括质量检测装置(14)，用于测量代表实现的质量的参数。该质量参数可以通过斜杠(S)的颜色向用户展示。本发明还涉及包括跟踪装置(12)，用户界面(15)和可能的质量检测装置(14)的模块(10)，其与家庭表面处理器具(1)一起使用。

Description

配备与家庭表面处理器具一起使用的跟踪装置 和跟踪模块的家庭表面处理器具
本发明涉及包括布置为经过或沿着要处理的表面擦拭的处理头的家庭表面处理器具。
本发明还涉及与配备沿着要处理的表面擦拭的处理头的家庭表面处理器具一起使用的模块。
这种已知的家庭表面处理器具的例子是真空吸尘器，擦窗器，割草机，剃须器，油漆分配器或类似器具。这些器具全部具有共同点，即它们包括某种处理头，诸如吸入嘴，喷雾嘴，刀头或辊子，其经过或沿着表面擦拭同时执行需要的处理，如吸入，冲洗，切割，上漆或类似处理。
当使用这些已知的器具处理表面时，用户容易失去哪些表面部分已经处理和哪些没有处理的踪迹，尤其当表面很大和/或表面形状复杂及已处理部分与未处理部分不容易分辨时。这导致一些点不注意地被处理两次，而其他点完全遗漏，导致低于最优和无效率的表面处理。
本发明的目的为提供在开始段中所述种类的家庭表面处理器具和与家庭表面处理器具一起使用的模块，其中克服了上面显示的问题。
为了达到这个目的，根据本发明的家庭表面处理器具的特征在于器具包括用于记录处理头的擦拭运动的跟踪装置，和用于向用户展示记录的擦拭运动的用户界面和/或中央处理单元。
为了达到这个目的，根据本发明的与家庭表面处理器具一起使用的模块的特征在于模块包括用于记录处理头擦拭运动的跟踪装置，及向用户展示记录的擦拭运动的用户界面。
通过提供具有记录处理头沿着正在处理的表面的擦拭运动的跟踪装置的表面处理器具，并且向用户展示这些记录的擦拭运动，在处理期间或处理之后，可以给予用户关于哪些表面部分已经处理及哪些没有处理的清楚的和正反馈。这将防止用户处理同一点两次，并且帮助用户识别未处理的部分，导致最终更彻底和更有效的处理。另外或可选地，记录的数据传送到中央处理单元，其布置为引导或帮助用户沿着表面引导处理头。
跟踪装置优选地能够检测在全部六个自由度内的运动。为此，一系列位置，速度，和/或加速度传感器可以永久地安装到处理头上，或通过例如棘爪连接，夹紧装置，螺纹连接，维可牢尼龙搭扣，蜡或类似连接可分离地安装到处理头上。可分离的连接提供跟踪装置可以换成其他跟踪装置，或与其他家庭器具一起使用的优点。术语位置传感器应理解为包括可以使用来确定位置的任何装置，包括例如照相机，雷达，或声纳技术。
用户界面优选地包括显示器，在显示器上，记录的处理头的运动可以描述为具有与代表剩余(未处理)表面的显示器的其余部分形成对比颜色的斜杠。由于这种图解展示，用户可以一瞥就看到遗漏了表面的哪些部分。在表面处理期间该直接的反馈和看到显示器涂上颜色的乐趣有助于使得活动更愉快。
在另外的优选实施例中，器具包括用于测量处理质量，即，至少代表处理质量的参数的质量检测装置。该质量信息能够随后反馈给用户，给他调整，即，改进处理的机会。质量检测装置可以包括各种传感器，依赖于表面处理器具的类型。例如，如果器具是真空吸尘器，质量检测装置可以包括灰尘传感器，其布置为计算例如每单位体积或每单位时间通过真空吸尘器的吸入嘴的灰尘颗粒的数量。如果器具是剃须刀或割草机，质量检测装置可以包括用于测量切割颗粒的平均尺寸的传感器。如果器具是油漆分配器，质量检测装置可以测量反射率或吸收率，以确定处理表面的颜色。如果器具是擦窗器，高压清洁器或擦洗器或类似器具，质量检测装置可以包括用于测量收集的废水的污染的传感器。能够认识到许多其他质量检测装置是可行的，依赖于处理的类型。
在非常优选的实施例中，跟踪和质量数据可以同步记录。在那种情况下，质量可以确定为平均质量，处理头的每一擦拭运动产生一个质量数值，或确定为瞬时质量，其在一个擦拭运动期间可以变化。在任一情况下，记录的质量数据可以通知用户具体的擦拭运动是否充分。如果不充分，擦拭运动或它的一部分可以重复，直到质量能够接受。
当质量下降时，质量可以例如通过声音装置，诸如警报或音调的改变展示。这提供这样的优点，即让用户意识到质量改变，而他不必连续检查可视化展示装置，允许他把眼光保持在要处理的表面上。可选地，质量可以图像化地展示。例如，记录的平均质量可以通过以不同的颜色或明暗显示斜杠来展示，每种颜色或明暗与独特的质量水平或范围相联系。另外，记录的瞬时质量可以例如通过邻近表面显示的分开的条展示，条的颜色可以随着记录的质量变化(连续地)。这样的图形展示向用户提供非常详细，但清楚的观察，其中质量可以每一擦拭运动评价，差的质量点可以容易识别并精确跟踪，也可以在后来的阶段，例如在处理期结束后识别和跟踪。
在另外的详细描述中，器具优选地包括用于储存记录的数据的存储器装置。储存的信息可以例如在随后的处理期或通过第三方使用，用于检验处理是否正确执行。
而且，器具有利地配备中央处理单元。这样的单元可以装载合适的运算法则，用于确定处理的表面的详情，诸如边界和障碍。边界的分界帮助改进处理，因为经常发生遗漏或忘记接近这些边界的点。并且，模块能更迅速地确定忘记的点并因此在早期阶段向用户发信号。处理详情可以在跟踪和/或质量数据的基础上确定，优选地当处理进行或接近结束时。该信息随后可以显示在显示器上并储存在存储器装置内，用于在相同的或相似的表面的随后的处理期间使用。不同的详情可以为不同的使用和用户储存。当然，数据也可以由用户通过合适的输入装置手工输入。
而且，用户界面优选地配备用于指示处理头的当前位置的装置。从而，使用显示器上的指示，用户能够相对于表面定向他自己，并容易找回在真实表面上错过的点。指示可以例如通过指针或通过使最后的斜杠闪亮或采用不同的颜色提供。
另外，模块优选地装载运算法则，用于使表面部分和显示在用户界面上的斜杠的比例适应。由于这样，记录的数据可以在整个处理期以合适的比例显示，在处理期的开始应用相当大的比例，随着处理进行，逐渐减小所述比例，且处理的表面变得更大。
该或每个记录装置(跟踪和质量)和用户界面之间的通信优选地为无线的，允许用户界面独立于优选地位于处理头上或接近处理头的跟踪和质量装置在任何方便的位置自由地定位。
根据本发明的与家庭表面处理器具一起使用的模块可以有利地与不同的器具一起使用，其中跟踪装置可以接附到器具的处理头上，并且质量检测装置，如果增加的话，可以调整为测量的质量参数。从而，现有的器具可以容易以根据本发明的模块升级。
根据本发明的家庭表面处理器具和其中使用的模块的实施例在下面的描述中参考附图将详细地描述，其中：
图1A，B示出了家庭表面处理器具，具体地为真空吸尘器，其配备吸入嘴和根据本发明的模块，模块用于向用户提供关于哪些表面部分已经处理和哪些没有处理的反馈；
图2更详细地示出了图1的模块的用户界面，特别是显示器；及
图3A-F示出了显示在图2的显示器上的在处理期的六个连续阶段的跟踪和质量信息。
在本说明书中，本发明将通过如图1所示的真空吸尘器说明。然而应该理解本发明可以应用在每个表面处理器具中，其中处理基于某种类型的沿着表面擦拭或经过表面的处理头，该表面可以为二维或三维形状。表面处理器具的其他例子包括例如地板或地毯擦洗设备，擦窗器，高压清洗器，油漆分配器，割草机，剃须器，熨斗或类似器具。
图1的真空吸尘器包括处理头2，具体地为吸入嘴，其配备至少一个吸入进口3，及可能的一些刷子或类似装置，允许吸入嘴2平滑地经过要处理的表面。真空吸尘器1还包括外壳5，配备轮子6或其他滑动装置，允许外壳容易地在要处理的表面上四处移动。外壳5容纳至少诸如过滤袋之类的灰尘收集器8，其通过吸入管子7连接到该吸入进口3或每个吸入进口3。吸入管子7优选地部分柔性且部分坚硬，如参考数字7A和7B所指示，这允许当沿着表面擦拭吸入嘴2时用户运动和操纵控制的自由。外壳5还包括用于在吸入管子7内建立真空或至少低于大气压的压力驱动装置(没有示出)，当吸入嘴2沿着表面，例如地板擦拭时，促使灰尘和其他小颗粒通过吸入进口3吸取。
真空吸尘器1还配备模块10，包括安装在吸入嘴2上的用于在表面处理期间跟踪吸入嘴2的运动的跟踪装置12(看图1B)，及用于优选地在处理期间向用户展示记录的运动的用户界面15。为此，用户界面15可以包括声音和/或视频装置，例如显示器16，如图2所示。
跟踪装置12可以包括适于记录吸入嘴2在至少一个线性方向的位移的任何传感器，优选地为在真空吸尘期间最频繁使用的方向，即大致垂直于吸入嘴2的宽度且平行于要处理的表面延伸的方向，如图1中的箭头A所指示。传感器可以例如包括速度传感器或加速度传感器，它们的输出信号可以分别一次积分，两次积分，以获得需要的位移信号。在优选的实施例中，跟踪装置12包括多个布置为记录全部六个自由度内的运动的传感器，即三个线性方向和三个旋转方向。
模块10此外优选地包括质量检测装置14，用于测量处理的“质量”，即至少代表质量的参数。在图1A，B所示的实施例中，质量检测装置14包括颗粒传感器，其安装在吸入管子7内，用于测量每单位体积和/或每单位时间通过所述管子7的颗粒的数量。很清楚颗粒传感器可以位于要测量的含有灰尘和其他颗粒的吸入空气的流动路径内的任何其他位置。并且很清楚对于其他表面处理器具，可以使用其他质量检测装置，依赖于给定处理的特点。
模块10还可以包括用于把记录的数据转换成适于通过用户界面15展现给用户的可展现的形式的中央处理单元和合适的软件。中央处理单元还可以布置为控制器具，具体地为吸入嘴2的运动，以通过用户的帮助或没有用户的帮助根据预定的处理计划沿着表面引导所述吸入嘴。而且，可以提供存储器装置(没有示出)，用于在处理期期间储存记录的数据。这些储存的数据例如通过第三者使用，来检查处理是否已经满意地执行。可选地，这些数据可以在以后的处理期内使用，或用来确定要处理的表面的详情。
模块10，尤其用户界面15，还可以包括键盘或类似装置，用于允许用户选择例如向他展示的记录的数据的格式或用于输入关于例如表面，处理的特性等与处理相关的信息。
模块10优选地可释放地接附到真空吸尘器1，例如通过夹子，螺纹连接，棘爪机构，蜡或类似装置。这允许模块10在最方便的位置接附，并且，与不同的表面处理器具1一起使用，其中质量检测装置14可以换成其他适于给定器具的质量检测装置。优选地，不同的模块部分通过无线发射和接收装置彼此通信。由于这样，这些部分，特别是跟踪装置12，质量检测装置14和用户界面15可以完全彼此独立定位，每个在最方便的位置，从而增加使用的容易性和操作的自由。
真空吸尘器1和模块10的功能现在参考图3A-F说明，其示出了真空吸尘期的六个连续步骤。
在清洁期的开始，用户把跟踪装置12安装在吸入嘴2上且把质量检测装置14安装在吸入管子7内，为此，这个管子可以配备合适的测量开口。而且，用户可以在方便的位置安装界面15，例如在外壳5上，吸入管子7上，侧桌上，或房间内的任何其他地点。接着，用户可以输入与处理相关的信息，例如关于要处理的表面的细节，诸如轮廓，位于其中的物体的图，或关于表面材料的细节，关于需要的清洁质量的信息或其他任何相关信息。可选地，这些信息可以预先储存在模块10的储存器内，在这种情况下用户可以在新周期的开始选择合适的处理方案。
在处理期的开始，显示器可以是空的(如果没有来自前面的周期的信息可利用)或例如以顶端平面图或透视图显示要处理的表面。在后面的情况下，可以显示指针17或相当的指示器，其示出真空吸尘器1相对于显示的表面的当前的位置(看图2)。该信息可以基于来自跟踪装置12的信息。当用户沿着表面擦拭吸入嘴2时，该运动由跟踪装置12记录，并传输到中央处理单元。此处，信号被转换以便作为斜杠(S1)显示在用户界面15的显示器16上，如图3A所示。这样，吸入嘴2的每个随后的擦拭运动“转换”成斜杠(Si)，同样显示在显示器16上，如图3B所示。每个随后斜杠(Si)的取向和比例与第一个斜杠(S1)匹配。可选地，前面斜杠的取向适合于最近的斜杠的擦拭方向，这个最近的斜杠可以例如显示为垂直斜杠，靠近显示器的中央延伸。这样，显示器上处理的表面的取向将随着吸入嘴2的擦拭方向连续改变，这可以帮助用户更好地确定自己的取向。当斜杠(Si)到达显示器16的边界时，比例自动调整，如图3C所示，其示出了与图3B中相同的但较小比例的斜杠(S1，Si)。当然，如果需要，调整可以手动进行。
对于每个擦拭运动，质量检测传感器14将检测每单位体积或每单位时间通过吸入管子7的颗粒的数量。如同跟踪数据，记录的数量数据传输到中央处理单元，此处它们与前面斜杠或多个斜杠的平均数量比较，产生相对的质量差别，其可以帮助用户快速检测质量的改变。可选地，记录的灰尘数量可以与预定的，即预先储存的与不同的质量水平联系的灰尘数量范围比较。这个比较将产生绝对的质量差别。不管质量差别是相对的或是绝对的，例如通过数值或文字，质量差别可以显示在用户界面15上，其可以由每个新的值(允许瞬时的质量检测)和/或每个斜杠(S)(允许平均的质量检测)更新。在优选的实施例中，质量差别可以通过相关的斜杠的颜色向用户展示，如图3D所示，其示出了四个斜杠(Sq)具有不同于其余斜杠的颜色的情况，这表明质量的下降。这可能例如由灰尘的局部积聚造成，例如在椅子下面，或书架下面，这要求几个擦拭运动来达到清洁需要的水平。另外地或可选地，质量可以独立于斜杠显示，例如通过条18，如图2所示，条的颜色随着每个新的记录质量数值连续地改变。可选地或另外地，平均或瞬时质量的改变可以通过听得见的信号向用户发信号，通知用户要求另外的处理。
当表面处理进行时，斜杠(S)开始画正在处理的表面的图像的轮廓，如图3E所示。该信息可以由装载在模块10内的软件使用，以重建包括例如由家具造成的任何障碍物21的表面的可能轮廓20(如果该信息没有从较早的周期预先储存或没有由用户输入)，如图3F所示。从而，接近表面的轮廓的任何遗漏的或不充分处理的表面部分可以容易识别并因此改正。
重建的表面轮廓和在处理期间收集的任何其他有用的信息可以储存在模块10内，以在后面的周期使用，或用于第三者检验处理是否适当地执行。
本发明无论如何不限制于在说明书和附图中所示的示例性的实施例。在本发明的范围内许多变化是可能的。例如，要处理的表面可以为三维表面，其可以通过用户界面以透视图显示。位置指示装置向用户提供关于他的相对于表面的当前的位置的反馈，其可以通过使最近的斜杠在显示器上闪亮及/或通过以不同的颜色显示所述斜杠起作用。而且，模块可以配备多于一组的质量检测装置，或用于测量诸如处理的持续时间，日期和时间，使用的添加剂的数量(如果有的话)等之类的处理的其他详情的装置。

Claims (13)

1.包括布置为经过要处理的表面或沿着要处理的表面擦拭的处理头(2)的家庭表面处理器具，其特征在于，该器具包括用于记录处理头(2)的擦拭运动的跟踪装置(12)，和用于向用户展示记录的擦拭运动的用户界面(15)和/或中央处理单元。
2.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，用户界面(15)包括显示器(16)，该显示器布置为显示要处理的表面的至少相关的部分和在所述表面部分上将每个记录的擦拭运动显示为斜杠(S)或刷子。
3.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，跟踪装置(12)包括至少一个位置、速度或加速度传感器。
4.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，器具还包括质量检测装置(14)，其布置为记录代表表面处理质量的一个或多个参数。
5.根据权利要求4所述的器具，其特征在于，质量检测装置(14)布置为在处理头(2)的每个擦拭运动期间记录表面处理的质量。
6.根据权利要求2和权利要求4所述的器具，其特征在于，用户界面(15)布置为对于界面显示的每个斜杠(S)展示对于该斜杠(S)记录的平均质量。
7.根据权利要求6所述的器具，其特征在于，记录的质量通过显示在用户界面(15)上的相关的表面部分或斜杠(S)的颜色向用户展示。
8.根据权利要求4所述的器具，其特征在于，用户界面布置为瞬时展示在每个擦拭运动期间测量的记录的质量数据。
9.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，用户界面(15)布置为指示处理头(2)相对于正在处理的表面的当前的位置。
10.根据权利要求4所述的器具，其特征在于，器具(1)为真空吸尘器，处理头(2)为吸入嘴，并且质量检测装置(14)包括颗粒传感器，该颗粒传感器安装在使用期间由吸入嘴(7)吸取的空气的流动路径内，所述颗粒传感器布置为测量每单位时间单元和/或每单位体积包含在所述吸取空气内的灰尘或其他颗粒的数量。
11.与配备沿着要处理的表面擦拭的处理头(2)的家庭表面处理器具(1)一起使用的模块(10)，其特征在于，该模块包括用于记录处理头(2)的擦拭运动的跟踪装置(12)，及向用户展示记录的擦拭运动的用户界面(15)。
12.根据权利要求11所述的模块(10)，其特征在于，用户界面(15)包括显示器(16)，该显示器布置为显示要处理的表面的至少相关的部分和在所述表面上将每个记录的擦拭运动显示为斜杠(S)或刷子。
13.根据权利要求11所述的模块(10)，其特征在于，模块(10)还包括用于检测代表处理的质量的一个或多个参数的质量检测装置(14)，其优选地用于处理头(2)的每个擦拭运动。
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