CN211862703U - 人工障碍物生成器和自主清洁系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的人工障碍物生成器，其包括壳体以及位于壳体内的第一红外发射器和第二红外发射器，其中，第一红外发射器和第二红外发射器使发射的第一信号和第二信号部分地重叠以产生障碍物区域，在障碍物区域中，第一信号和第二信号都能被自主地板清洁器检测。本申请还提供了一种自主清洁系统。本申请的人工障碍物生成器使制造公差容易并且减轻了自主地板清洁器在处理功率和速度方面的工程要求以及人工障碍物生成器本身的工程要求。

Description

人工障碍物生成器和自主清洁系统

技术领域

本申请涉及一种人工障碍物生成器，特别是用于将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的人工障碍物生成器。本申请还涉及一种自主清洁系统。

背景技术

自主地板清洁器或机器人地板清洁器可在没有用户或操作者的帮助的情况下移动以清洁地板表面。例如，地板清洁器可被构造成将污物(包括灰尘、毛发和其他碎屑)清扫到承载在地板清洁器上的收集箱中和/或使用收集污物的布清扫污物。地板清洁器可在清洁地板表面的同时围绕表面随机移动，或者使用绘图/导航系统围绕表面进行引导导航。一些地板清洁器还被构造成施加和抽取液体，以用于深度清洁地毯、地垫和其他地板表面。

在机器人地板清洁器的操作循环期间，消费者可能希望限制机器人地板清洁器能够服务的区域。在现有技术中已经提出了许多用于限制或以其他方式限定机器人可在其中进行操作循环的特定物理空间的系统。这些系统通常设计为用于任何数量的机器人应用，例如自主或半自主制造、仓储物流、草坪护理、地板清洁、检查、运输和娱乐等。

如在美国专利第6,690,134号(Jones等人)中描述的，在一个房间中工作的自主地板清洁器可能在完成第一房间中的操作循环之前在房间之间无意地游荡。一种解决方案是通过关闭所有的门并物理地防止机器人离开第一房间来将机器人限制在第一房间。取决于消费者的需要或所服务的房屋的楼层平面图，此解决方案可能是不期望的或不能工作的。

现有技术解决方案包括用于机器人的导航和定向的集成系统，使得机器人沿着预定路径行进或者对照存储在存储器中的地图来监测其当前位置，该存储器对于机器人是本地的或者在诸如智能电话或联网云装置的连接装置中是远程的。导航和绘图系统可包括附加的硬件，例如精确传感器和大量的计算机存储器和计算能力，并且通常不能很好地适应机器人工作的区域的变化。需要输入关于机器人工作的空间的信息的机器人系统包括在美国专利第4,700,427号(Knepper)、第5,109,566号(Kobayashi等人)和第5,284,522号(Kobayashi等人)中示出的方法和系统。

其他现有技术参考文献描述了另外需要消费者改变或以其他方式准备机器人清洁器将在其中操作的环境的系统。多个定位信标或基准的放置和初始化对于消费者来说会是繁重的，导致窄范围的采用或总体的不满意度，在使消费者的耐心费力的同时几乎没有额外的益处。在美国专利第5,341,540号(Soupert等人)、第5,353,224号(Lee等人)、第5,537,017号(Feiten等人)、第5,548,511号(Bancroft)和第5,634,237号(Paranjpe)中公开了实例性的系统。

用于将机器人限制到指定区域的另一种方法涉及提供限定机器人清洁器的工作区域的边界的物理指示器。例如，美国专利第6,300,737号(Bergvall等人)公开了一种电子边界系统，其中，电缆放置在地面上或地面下以将内部区域与外部区域分开。市场上可购得的机器人地板清洁器可与磁性带或反射带耦接，消费者可使用该磁性带或反射带来形成机器人清洁器将不会穿过的边界。

用于机器人限制的又一种方法涉及提供定向限制束。美国专利第6,690,134号(Jones等人)公开了一种便携式障碍物信号传输装置，其包括主发射器，该主发射器操作成主要沿着轴线发射限制束以限定定向障碍物。

实用新型内容

本公开的一方面涉及一种为自主地板清洁器提供障碍物的系统。该系统包括辐射一个或多个红外发射区图案的人工障碍物生成器。一种自主地板清洁器可被构造成检测由部分重叠的编码红外发射区构成的重叠发射区图案。

在一个方面中，提供了一种将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法。该方法可包括：提供包括多个红外发射器的人工障碍物生成器；从多个红外发射器中的第一个发射第一信号；从多个红外发射器中的第二个发射第二信号，第二信号与第一信号部分地重叠以产生障碍物区域，在该障碍物区域中，第一信号和第二信号都可被自主地板清洁器检测；用自主地板清洁器的接收器检测障碍物区域；以及改变自主地板清洁器的路线以避免穿过障碍物区域。

进一步地，所述第一信号和所述第二信号被顺序地发射。

进一步地，所述第一信号和所述第二信号被同时发射。

进一步地，用所述自主地板清洁器的接收器检测所述障碍物区域包括：用所述接收器接收所述第一信号和所述第二信号，以及基于所接收的所述第一信号和所述第二信号来确定所述自主地板清洁器在所述障碍物区域中。

进一步地，该方法包括用所述人工障碍物生成器的接收器接收来自所述自主地板清洁器的信号。

进一步地，所述人工障碍物生成器的所述接收器是包括麦克风的声波接收器；并且从所述自主地板清洁器接收所述信号包括：用所述麦克风感测由所述自主地板清洁器发射的预定阈值声级，其中，所述预定阈值声级指示所述自主地板清洁器在与所述人工障碍物生成器相距的预定距离内。

进一步地，所述人工障碍物生成器的所述接收器是射频接收器，所述射频接收器包括Wi-Fi天线和Wi-Fi芯片；并且从所述自主地板清洁器接收所述信号包括：用所述射频接收器检测由所述自主地板清洁器广播的射频信号。

进一步地，该方法包括：从所述多个红外发射器中的第三个发射禁入信号；用所述自主地板清洁器的所述接收器检测所述禁入信号；以及基于所述禁入信号的检测来改变所述自主地板清洁器的路线。

进一步地，所述禁入信号具有比所述第一信号和所述第二信号短的范围。

进一步地，该方法包括：扫描能由所述人工障碍物生成器的接收器接收的来自所述自主地板清洁器的信号。

进一步地，该方法包括：进入睡眠模式，在所述睡眠模式中，如果所述人工障碍物生成器的所述接收器没有接收到来自所述自主地板清洁器的信号，则所述人工障碍物生成器不发射所述第一信号或所述第二信号。

进一步地，该方法包括：确定是否满足扫描时间阈值；如果满足所述扫描时间阈值，则重新扫描来自所述自主地板清洁器的信号；以及进入所述睡眠模式，在所述睡眠模式中，如果满足所述扫描时间阈值并且所述人工障碍物生成器的所述接收器没有接收到来自所述自主地板清洁器的信号，则所述人工障碍物生成器不发射所述第一信号或所述第二信号。

进一步地，该方法包括：用所述人工障碍物生成器的所述接收器接收来自所述自主地板清洁器的信号；以及确定所述人工障碍物生成器的电池的剩余功率水平是否低于阈值。

进一步地，所述障碍物区域由第一外边缘和第二外边缘限定，所述第一外边缘和所述第二外边缘大致正交于所述人工障碍物生成器的前部。

在另一方面中，提供了一种用于将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的人工障碍物生成器。人工障碍物生成器可包括壳体、位于壳体内的第一红外发射器和位于壳体内的第二红外发射器，第一红外发射器被构造成发射第一信号以用于供自主地板清洁器检测，第二红外发射器被构造成发射第二信号以用于供自主地板清洁器检测。第一红外发射器和第二红外发射器使发射的第一信号和第二信号部分地重叠以产生障碍物区域，在该障碍物区域中，第一信号和第二信号都可被自主地板清洁器检测。

进一步地，所述障碍物区域由第一外边缘和第二外边缘限定，所述第一外边缘和所述第二外边缘大致正交于所述人工障碍物生成器的前部。

进一步地，所述障碍物区域具有限定在所述第一外边缘和所述第二外边缘之间的障碍物区域宽度，所述障碍物区域宽度小于所述自主地板清洁器的第一接收器和第二接收器之间的距离。

进一步地，所述人工障碍物生成器包括：第一垫圈，围绕所述第一红外发射器并限定第一孔，所述第一孔具有与所述第一红外发射器的中心轴向对准的第一外边缘；以及第二垫圈，围绕所述第二红外发射器并限定第二孔，所述第二孔具有与所述第二红外发射器的中心轴向对准的第二外边缘；其中，相应的所述第一孔的所述第一外边缘和所述第二孔的所述第二外边缘限定所述障碍物区域。

在另一方面中，提供了一种自主清洁系统，该自主清洁系统包括：自主地板清洁器；人工障碍物生成器，包括多个红外发射器，所述多个红外发射器中的第一个被构造成发射第一信号，并且所述多个红外发射器中的第二个被构造成发射第二信号；第一禁入设定，在所述第一禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号但未检测到所述第二信号时改变路线；第二禁入设定，在所述第二禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第二信号但未检测到所述第一信号时改变路线；以及第三禁入设定，在所述第三禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号或所述第二信号时改变路线。

进一步地，所述自主清洁系统包括障碍物设定，在所述障碍物设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号和所述第二信号两者时改变路线。

在又一方面中，提供了一种用于在清洁时在地板表面上自主移动的自主地板清洁器。自主地板清洁器可具有用于与人工障碍物生成器交互的不同的用户可选模式或设定。取决于设定，当检测到来自人工障碍物生成器的信号时，自主地板清洁器可通过改变路线来对生成器作出反应，或者可忽略该信号。

在又一方面中，一种用于提供用于自主清洁的人工障碍物的系统可包括至少一个自主地板清洁器和至少一个人工障碍物生成器。该系统可用于限制对地板表面的区域的接近，例如通过使用人工障碍物生成器将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内，该人工障碍物生成器可辐射一个或多个红外发射区图案。自主地板清洁器可被构造成检测由来自人工障碍物生成器的部分重叠的编码红外发射区构成的重叠发射区图案。

在又一方面中，一种用于提供用于自主清洁的人工障碍物的自主清洁系统可包括至少一个自主地板清洁器和至少一个人工障碍物生成器。人工障碍物生成器可包括发射第一信号的第一红外发射器和发射第二信号的第二红外发射器。该系统还可包括多个设定，包括：第一禁入设定，在该第一禁入设定中，自主地板清洁器在检测到第一信号但未检测到第二信号时改变路线；第二禁入设定，在该第二禁入设定中，自主地板清洁器在检测到第二信号但未检测到第一信号时改变路线；第三禁入设定，在该第三禁入设定中，自主地板清洁器在检测到任一信号时改变路线；障碍物设定，在该障碍物设定中，自主地板清洁器在检测到两个信号时改变路线；或这些设定的任何组合。可在自主地板清洁器或人工障碍物生成器处控制该设定。

在又一方面中，提供了一种将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法，其中，用户确定的边界以用户可选设定为基础。该方法可包括：提供包括多个红外发射器的人工障碍物生成器；从多个红外发射器中的第一个发射第一信号；从多个红外发射器中的第二个发射第二信号；以及用自主地板清洁器的接收器检测第一信号或第二信号中的至少一个。在第一禁入设定中，自主地板清洁器可在检测到第一信号但未检测到第二信号时改变路线。在第二禁入设定中，自主地板清洁器可在检测到第二信号但未检测到第一信号时改变路线。在第三禁入设定中，自主地板清洁器可在检测到任一信号时改变路线。在障碍物设定中，自主地板清洁器可在检测到两个信号时改变路线。

本申请的人工障碍物生成器使制造公差容易并且减轻了自主地板清洁器在处理功率和速度方面的工程要求以及人工障碍物生成器本身的工程要求。

当根据附图和所附权利要求来查看时，本公开的这些和其他特征和优点将从以下对特定实施例的描述中变得显而易见。

在详细解释本申请的实施例之前，应当理解，本申请不限于操作的细节或者在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本申请可在各种其他实施例中实现，并且可以本文没有明确公开的替代方式来实践或执行。而且，应当理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被认为是限制。“包括”和“包含”及其变体的使用意味着包括其后列出的项目及其等同物以及附加项目及其等同物。此外，列举可在各种实施例的描述中使用。除非另有明确说明，否则列举的使用不应被解释为将本申请限制于任何特定顺序或数量的部件。也不应将列举的使用解释为从本申请的范围排除任何可能与列举的步骤或部件组合或组合到列举的步骤或部件中的附加步骤或部件。任何对权利要求要素的“X、Y和Z中的至少一个”的引用都意在包括单独的X、Y或Z中的任何一个，以及X、Y和Z的任何组合，例如X、Y、Z；X、Y；X、Z；以及Y、Z。

附图说明

现在将参考附图描述本申请，其中：

图1是自主地板清洁器的一个实施例的示意图；

图2是图1的自主地板清洁器的一个实施例的透视图；

图3是人工障碍物装置的一个实施例的后视图；

图4是图3的人工障碍物装置的前视图；

图5是图3的人工障碍物装置的顶视图；

图6是图3的人工障碍物装置的底视图；

图7是没有上壳体的图3的人工障碍物装置的透视图；

图8是没有上壳体的图3的人工障碍物装置的另一透视图；

图9是在投射人工障碍物的环境中的人工障碍物装置的示意图；

图10是描绘用于投射人工障碍物的一种调制方案的曲线图；

图11是描绘用于投射人工障碍物的另一调制方案的曲线图；

图12是描绘根据一个实施例的操作人工障碍物装置的方法的流程图；

图13A是描绘根据另一实施例的操作人工障碍物装置的方法的另一流程图；

图13B是描绘根据又一实施例的操作人工障碍物装置的方法的另一流程图；

图14是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射人工障碍物的环境中的人工障碍物装置；

图15是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第一禁入信号以产生第一禁入区域的环境中的人工障碍物装置；

图16是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第二禁入信号以产生第二禁入区域的环境中的人工障碍物装置；

图17是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第一禁入信号和第二禁入信号以产生第三禁入区域的环境中的人工障碍物装置；

图18是根据另一实施例的人工障碍物装置的局部前视图；

图19是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第一禁入信号以产生第一禁入区域的环境中的图18的人工障碍物装置；

图20是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第二禁入信号以产生第二禁入区域的环境中的图18的人工障碍物装置；

图21是描绘将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的方法的示意图，其示出了在投射第一禁入信号和第二禁入信号以产生第三禁入区域的环境中的图18的人工障碍物装置。

具体实施方式

本申请涉及一种自主地板清洁器。更具体地，本申请涉及用于限制自主清洁器接近地板表面的区域的系统、装置和方法，例如通过使用人工障碍物生成器将自主清洁器容纳在用户确定的边界内。

图1是根据本申请的第一实施例的自主地板清洁器10(例如，自主真空清洁器、机器人清洁器或简单的机器人)的示意图。自主地板清洁器10已示出为机器人真空清洁器，该机器人真空清洁器将真空清洁器的各种功能系统的部件安装在可自主移动的单元或壳体12中，包括用于产生工作气流以从待清洁表面移除污物(包括灰尘、毛发和其他碎屑)并将污物储存在真空清洁器上的收集空间中的真空收集系统的部件，以及用于使地板清洁器在待清洁表面上自主移动的驱动系统。虽然未示出，但自主地板清洁器10可设置有附加的功能系统，例如用于引导真空清洁器在待清洁表面上运动的导航系统、用于生成和存储待清洁表面的地图并记录状态或其他环境变量信息的绘图系统，和/或用于将储存在真空清洁器上的处理剂施加到待清洁表面的分配系统。

真空收集系统可包括穿过该单元的具有空气入口和空气出口的工作空气路径、吸嘴14、与吸嘴14流体连通以用于产生工作气流的抽吸源16，以及用于从工作气流收集污物以用于以后处置的污物箱18。吸嘴14可限定工作空气路径的空气入口。抽吸源16可以是由单元12承载的电机/风扇组件，其流体地位于空气出口的上游，并且该抽吸源可限定工作空气路径的一部分。污物箱18也可限定工作空气路径的一部分，并且包括与空气入口流体连通的污物箱入口。分离器20可形成在污物箱18的一部分中，以用于从工作气流中分离流体和夹带的污物。分离器的一些非限制性实例包括旋风分离器、滤网、泡沫过滤器、HEPA过滤器、过滤袋或其组合。

抽吸源16可电耦接至电源22，例如可再充电电池。在一个实例中，电池可以是锂离子电池。用于可再充电电池的充电触点可设置在主壳体的外部上。用于接收用于充电的单元的对接站(未示出)可设置有对应的充电触点。在抽吸源16与电源22之间具有至少一个抽吸电源开关26的用户界面24可由用户选择性地关闭，从而激活抽吸源。

控制器28与自主地板清洁器10的各种功能系统可操作地耦接以用于控制其操作。控制器28与用户界面24可操作地耦接，以用于接收来自用户的输入。控制器28还可以与各种传感器32、34、56可操作地耦接以用于接收关于环境的输入，并且可使用传感器输入来控制自主地板清洁器10的操作。一些传感器可检测机器人12的周围环境的特征，包括但不限于墙壁、地板、家具、宠物、楼梯、壁架等。一些传感器可检测人工障碍物。传感器输入还可被存储在机载存储器中或用于通过导航/绘图系统来开发地图。在下面更详细地描述传感器32、34、56。

控制器28可与驱动系统可操作地耦接以用于引导真空清洁器在待清洁表面上的自主移动。驱动系统可包括用于驱动该单元横过待清洁表面的驱动轮30。驱动轮30可由公共轮电机或单独的轮电机(未示出)操作。驱动系统可基于用于自主操作模式的来自导航/绘图系统的输入或者基于用于可选的手动操作模式的来自智能电话、平板电脑或其他远程装置的输入而接收用于驱动机器人横过地板的来自控制器28的输入。驱动轮30可在向前或相反的方向上被驱动，以使该单元向前或向后移动。此外，驱动轮30可以相同的旋转速度同时操作以用于线性运动，或者以不同的旋转速度独立地操作以使机器人在期望的方向上转动。虽然驱动系统在本文中示出为包括旋转轮30，但应当理解，驱动系统可包括用于使机器人横过在待清洁表面移动的替代牵引装置。

参考图2，自主地板清洁器10可包括在自主单元12前部的刷室36，其中安装有搅动器，诸如刷辊。如本文使用的，“前”或“向前”及其变体是相对于自主地板清洁器10的向前行进的方向而定义的，除非另有说明。刷辊被安装成相对于单元12在其上移动的表面而围绕基本水平的轴线X旋转。底板(未示出)可至少部分地将刷辊保持在刷室36中，并且具有限定吸嘴14(图1)的入口。擦拭器刮片(未示出)可设置在刷辊后面，邻近于吸嘴14的后缘，以帮助灰尘收集。擦拭器刮片可以是通常横跨吸嘴14的宽度的细长刮片，并且可由底板支撑。

由于D形壳体12和刷辊位于壳体12前部的位置，刷辊可比在传统的自主地板清洁器上找到的刷辊大。在一个实例中，刷辊可以是通常在直立真空清洁器中找到的“全尺寸”刷辊。例如，如在Kasper等人的美国专利第9,883,779号中描述的刷辊适用于所示的自主地板清洁器10。刷辊也可从单元12移除以用于进行清洁和/或更换。

自主地板清洁器10可包括在单元12前部的透明刷辊窗口54。刷辊窗口54限定了刷室36的安装有刷辊的一部分。这样，通过窗口54的透明部分可看到刷辊。刷辊窗口54可由诸如聚甲基丙烯酸甲酯的无色或有色的透明材料制成。

在图1至图2中示出了一些实例性传感器。自主地板清洁器10可包括一个或多个墙壁跟随传感器32、接收器34，以及障碍物或距离传感器56。应当理解，不是所有示出的传感器都可提供，可提供附加的传感器，并且所有可能的传感器可以任何组合提供。例如，诸如悬崖传感器、碰撞传感器、惯性测量单元(IMU)、抬起传感器、箱传感器或地板状态传感器的其他传感器也可设置在机器人上。

自主地板清洁器10可包括位于壳体12的侧面附近的一个或多个墙壁跟随传感器32(也称为侧壁传感器)。传感器32可以是面向侧面的位置传感器，其提供距离反馈并控制机器人，使得机器人可在不接触墙壁的情况下在墙壁附近跟随。墙壁跟随传感器32可以是光学传感器、机械传感器或超声传感器，包括反射传感器或飞行时间传感器。在另一实施例中，不提供墙壁跟随传感器，而是将距离传感器56用作墙壁跟随传感器。

自主地板清洁器10可包括用于位置/接近感测的一个或多个距离传感器56。控制器28可使用来自距离传感器56的输入，以在由距离传感器检测到物体时减慢和/或调节机器人的路线。

传感器56可安装在刷辊窗口54上方，并且在壳体12的透明或半透明部分后面。例如，壳体12可包括透明或半透明的传感器盖58以用于覆盖和保护传感器56，同时还允许光信号通过。传感器盖58可在中心盖部分70与侧盖部分72之间形成有凹口74，其限定了暴露刷辊窗口54的较大部分并增加刷辊和刷室36的可见性的凹部76。

波状传感器盖58允许距离传感器56定位在刷辊上方，足够向前以使刷辊不会阻挡传感器视场，同时限定了与中心盖部分70和侧盖部分72邻近的凹部76，以最大化刷辊的可见度。

自主地板清洁器10可具有至少一个接收器34，以检测从人工障碍物生成器100发射的信号。在一些情况中，至少一个接收器34是检测从人工障碍物生成器100发射的红外信号(例如编码红外束)的红外接收器或红外收发器。可选地，自主地板清洁器10包括多个接收器34，其可检测至少一个信号，即编码束。在一个实施例中，接收器34是无源红外接收器，并且可与距离传感器56分开。在另一实施例中，距离传感器56可以是红外传感器或具有发射器和接收器的飞行时间(TOF)传感器，并且可接收从人工障碍物生成器100发射的信号。

接收器34设置在壳体12上的不同位置并且彼此间隔开，使得当自主地板清洁器10相对于人工障碍物生成器100设置在不同定向时，可检测来自人工障碍物生成器100的信号。例如，接收器34可设置在壳体12的前侧、后侧和/或横向侧上，以接收从人工障碍物生成器100发送的信号。

自主地板清洁器10可清洁各种地板表面，包括裸露的地板，例如硬木、瓷砖和石头，以及柔软的表面，例如地毯和地垫。虽然在图1至图2中示出为干式真空清洁机器人，但地板清洁器10可替代地是深度清洁机器人，其包括用于储存清洁流体并将清洁流体输送到待清洁表面的流体输送系统，以及用于从待清洁表面移除清洁流体和碎屑并储存回收的清洁流体和碎屑的流体回收系统。流体输送系统可被构造成将液体、蒸汽、雾气或蒸气输送到待清洁表面。

在另一实施例中，自主地板清洁器10可以是湿式拖地或扫地机器人，其包括用于储存清洁流体并将清洁流体输送到待清洁表面的流体输送系统，以及用于在不使用抽吸的情况下从待清洁表面移除清洁流体和碎屑的拖地或扫地系统。流体输送系统可被构造成将液体、蒸汽、雾气或蒸气输送到待清洁表面。

在又一实施例中，自主地板清洁器10可以是干式扫地机器人，其包括用于在不使用抽吸的情况下从待清洁表面去除干碎屑的扫地系统，并且将移除的碎屑收集在机器人上提供的空间中以便以后处置。

现在参考图3至图10，可提供用于将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的人工障碍物生成器100。在一个实施例中，人工障碍物生成器100可包括至少两个发射器124、126以用于发射重叠信号，该重叠信号产生障碍物区域，在该障碍物区域中，自主地板清洁器10可检测到多个信号。在操作中，当检测到重叠信号时，自主地板清洁器10可改变路线，以避免穿过障碍物区域。可选地，人工障碍物生成器100可包括至少一个接收器102，以用于接收指示自主地板清洁器10在附近或以其他方式执行清洁操作的信号。在一种方法中，人工障碍物生成器100可基于来自接收器102的输入来发送和/或不发送重叠信号。这可帮助通过仅在自主地板清洁器10在附近或正在主动清洁时操作发射器124、126来节省能量。

人工障碍物生成器100可包括包围接收器102和发射器124、126的壳体。如图所示，壳体包括上壳体114和与上壳体114耦接的下壳体116。用于人工障碍物生成器100的壳体的其他构造是可能的。壳体可被构造成站立或搁置在待由自主地板清洁器10清洁的地板表面上。

在一个实施例中，人工障碍物生成器100可包括上壳体114和下壳体116，其具有用于从自主地板清洁器10接收声波或射频信号的至少一个声波接收器或射频接收器102(例如，Wi-Fi天线132和Wi-Fi芯片142)和用于辐射部分重叠的编码红外发射区150、160达预定时间段的至少两个红外发射器124、126。

人工障碍物生成器100可由储存在电池盖120后面的电池隔室中的可再充电电池或不可再充电电池来进行电池供电。人工障碍物生成器100可包括端口，诸如通用串行总线(USB)端口110，以从诸如USB电池组或USB交流主电源适配器的移动充电装置接收电力，从而对可再充电电池充电或直接对人工障碍物生成器100供电。

在一个实例中，接收器102是声波接收器，并且可包括麦克风，该麦克风被构造成感测预定阈值声级，该预定阈值声级与自主地板清洁器10在其位于与人工障碍物生成器100相距一预定距离内时发出的声级对应。

在另一实例中，接收器102是包括Wi-Fi天线132和Wi-Fi芯片142的射频接收器，并且可检测由自主地板清洁器10或由对接站(未示出)广播的射频信号，诸如基本服务集标识符(BSSID)。自主地板清洁器10或对接站(未示出)中的任一个可包括可构造成用作Wi-Fi接入点(AP)的电子器件。

人工障碍物生成器100还可包括多个红外发射器134-140，其安装到印刷电路板组件122，并且被构造成在人工障碍物生成器100的壳体114、116周围辐射多个短场红外发射区170。人工障碍物生成器100可具有以用于使人工障碍物生成器100周围的区域沉浸在红外辐射中的任何群集布置的任何数量的红外发射器，包括但不限于四个、六个或九个红外发射器的阵列。

人工障碍物生成器100可被构造成选择性地辐射一个或多个红外发射区达预定时间段，但仅在检测到预定条件之后，例如自主地板清洁器10处于生成器100的预定接近度中或者自主地板清洁器10正在对待清洁表面主动地执行清洁操作。对于具有声波接收器102的实施例，麦克风可感测阈值声级。对于具有包括Wi-Fi天线132和Wi-Fi芯片142的射频接收器102的实施例，接收器102可感测诸如BSSID的信号，该信号指示自主地板清洁器10在附近或者是活动的。因此，仅当自主地板清洁器10在人工障碍物生成器100附近或在待清洁表面上主动执行清洁操作时，人工障碍物生成器100通过辐射红外发射区来节省电力。

如上文参考图1所讨论的，自主地板清洁器10可具有至少一个接收器34，以检测从人工障碍物生成器100发射的信号。在一个实施例中，清洁器10在自主地板清洁器10周边的周围可具有多个红外接收器34，以感测从人工障碍物生成器100发射的红外信号并将对应的信号输出到控制器28。控制器28可调节驱动轮控制参数以调节自主地板清洁器10的位置，以避免由部分重叠的编码红外发射区150、160和短场红外发射区170建立的边界。以此方式，控制器28可被构造成防止自主地板清洁器10越过人工障碍物和/或与人工障碍物生成器壳体114、116碰撞。

人工障碍物生成器100可包括开关112，用户可通过该开关选择性地打开和关闭人工障碍物生成器100。当打开时，人工障碍物生成器100可激活对操作循环有用的任何外围特征，包括但不限于，照亮状态灯，使红外发射器124、126通电以用于产生部分重叠的编码红外发射区150、160，使红外发射器134-140通电以用于产生短场发射区170，和/或轮询指示自主地板清洁器10的活动的Wi-Fi信号。

通常，每个红外发射区150、160、170是编码信号。选择用于每个红外发射区的编码方法和二进制代码，使得即使自主地板清洁器10同时检测到来自人工障碍物生成器100的多个发射区，自主地板清洁器10也可检测每个发射区的存在并且在发射区之间进行区分。其他信号类型和编码方法是可能的。

在一个实施例中，短场发射区170可以是回避信号，在本文中也称为禁入信号，自主地板清洁器10可使用该禁入信号来在人工障碍物生成器100周围进行导航和/或远离该生成器进行导航。短场发射区170在人工障碍物生成器100周围产生禁入区域172。当自主地板清洁器10检测到来自人工障碍物生成器100的禁入信号时，自主地板清洁器10可根据需要改变其路线，以避开人工障碍物生成器100，即，用于进一步进入禁入区域172。

短场发射区170可具有比重叠发射区150、160更短的范围。短场发射区170可以可选地具有比重叠发射区150、160更宽的范围，以在人工障碍物生成器100周围覆盖更多区域。短场发射区170可至少延伸超过人工障碍物生成器100的前部和侧部，可替代地在人工障碍物生成器100周围覆盖多达360度。

在一个实施例中，红外发射区150、160可以是远程信号，自主地板清洁器10可忽略该远程信号或对其作出反应，如下面进一步详细描述的。红外发射区150、160部分地重叠并且产生重叠发射区图案或区域180，该多个红外发射区在该重叠发射图案或区域处相交。

在一个实施例中，区域180可以是障碍物区域，其中，重叠发射区150、160作用于障碍物信号，自主地板清洁器10可使用该障碍物信号来改变路线以避免穿过障碍物区域180。当自主地板清洁器10检测到来自人工障碍物生成器100的发射区150、160两者时，自主地板清洁器10可根据需要改变其路线，以避免穿过障碍物区域180。在检测到发射区150、160中的仅一者时，即，当自主地板清洁器10在障碍物区域180之外时，自主地板清洁器10可保持其路线。

自主地板清洁器10可使用适于避开障碍物区域180的任何运动模式来改变其路线以避免穿过障碍物区域180。在一个实施例中，自主地板清洁器10可转向，然后向前驱动以避开障碍物区域180。自主地板清洁器10可在由障碍物避开算法选择的方向上转动。此确定可至少部分地基于哪个接收器34检测到信号150、160，控制器28可使用该信号来直觉感知人工障碍物相对于自主地板清洁器10的位置。例如，自主地板清洁器10可旋转以将其自身定位为与控制器28直觉感知人工障碍物所在的位置成180度。这可能需要旋转大于或小于180度，取决于自主地板清洁器10相对于障碍物区域180的布置。

障碍物区域180可由第一外边缘184和第二外边缘186限定。边缘184、186间隔开以限定障碍物区域180的宽度188。边缘184、186还限定障碍物区域180的总体形状。障碍物区域180的宽度188可保持基本恒定，或者可在远离人工障碍物生成器100的方向上增加。宽度188可以是用于形成人造障碍物的任何宽度，包括但不限于约20英寸至25英寸。

障碍物区域180的范围和形状可由来自发射器124、126的重叠发射区150、160确定。障碍物区域180可优选地具有比发射区150、160中的任一个更窄的宽度188，这可帮助控制障碍物区域180的形状和位置。障碍物区域180可从人工障碍物生成器100的前部基本上笔直地延伸出，其中，外边缘184、186与人工障碍物生成器100的前部大致正交。在大致正交的情况下，外边缘184、186可与正交背离高达±5度，或者与正交背离高达±10度。

在一个实施例中，障碍物区域180具有小于自主地板清洁器10的第一接收器34A和第二接收器34B之间的距离的宽度188。对于较宽的障碍物区域，自主地板清洁器10会变得卡在障碍物区域中，而不知道转向哪个方向以防止穿过障碍物区域。对于图1所示的自主地板清洁器10，障碍物区域180的宽度可小于第一接收器34A和第二接收器34B之间的距离。对于设置在自主地板清洁器10上的所有接收器34，第一接收器34A和第二接收器34B可彼此相距最远。

人工障碍物生成器100可照亮一个或多个状态灯。如图5、图7和图8所示，状态灯可包括一个或多个状态LED 146、148、灯管144和透镜118，其中的任一个或全部可安装到印刷电路板组件122。状态灯可向用户提供激活人工障碍物生成器100的视觉指示器。

为了轮询指示自主地板清洁器10的活动的Wi-Fi信号，安装到印刷电路板组件122的Wi-Fi芯片142可被构造成检测在Wi-Fi天线132处接收的射频信号，如上所述。理想的轮询间隔可被设定成在自主地板清洁器10可横穿到靠近人工障碍物生成器100的位置而不会不必要地消耗储存的电力之前检测自主地板清洁器10的活动。例如，轮询间隔可以是250毫秒。可以设想，轮询间隔可以是用于检测自主地板清洁器10的活动的任何时间段，包括但不限于范围从10毫秒到1000毫秒的间隔。图12和图13示出了描绘人工障碍物生成器100的活动和睡眠操作模式的实例流程图。

当未检测到指示自主地板清洁器10的活动的Wi-Fi信号时，Wi-Fi芯片142可被构造成在预定轮询持续时间内重复轮询过程。例如，人工障碍物生成器100可被构造成具有250毫秒的轮询间隔，以重复五分钟的持续时间。如果人工障碍物生成器100在预定轮询持续时间结束时未检测到Wi-Fi信号，则人工障碍物生成器100可被构造成通过进入在预定深度睡眠持续时间内不使红外发射器124、126、134-140通电的睡眠模式来节省能量。

图9示出了由人工障碍物生成器100提供的人工障碍物的一个实施例。图7所示的红外发射器124、126可横向间隔开并定向成提供图9所示的重叠的编码红外发射区。在所示实施例中，当如图7中从上方观察时可以是左侧发射器的第一红外发射器124发射第一编码红外发射区或第一信号150。当如图7中从上方观察时可以是右侧发射器的第二红外发射器126发射第二编码红外发射区或第二信号160。第一编码红外发射区和第二编码红外发射区可被构造成重叠，以产生重叠发射区图案180或多个红外发射区相交的区域。

现在参考图7和图9，发射形成部分重叠的编码红外发射区150、160的红外辐射的红外发射器124、126可安装到印刷电路板组件122。红外发射器124、126均可由垫圈128、130包围。垫圈128、130可附接到印刷电路板组件122。

垫圈128、130可以是限定孔127的半圆环，该孔被构造成引导红外发射器124、126的发射区。每个孔127的弧长可被构造成设定部分重叠的编码红外发射区150、160的束宽度。弧长可被设定为用于形成人工障碍物的任何值，包括但不限于从30度至45度的范围。在一个实施例中，每个孔127的外边缘129与红外发射器124、126的中心轴向对准。这样，部分重叠的编码的红外发射区150、160的重叠发射区图案180由每个孔127的外边缘129限定，并且可形成自主地板清洁器10可检测的人工障碍物，其在16英尺至20英尺的范围内，具有约一英尺或更小的宽度188，这取决于实施例。

在操作循环期间，自主地板清洁器10可横穿部分重叠的编码红外发射区150、160的重叠发射区图案180。每个红外发射器124、126可广播编码调制信号，该编码调制信号在下文中称为信号1(来自发射器126)和信号2(来自发射器124)，并且在图10和图11中示出。

现在参考图10，在一个实施例中，人工障碍物生成器100可被构造成顺序地发送红外信号1和2，并且自主地板清洁器10可被构造成完全接收这两个信号并独立地对其做出反应。也就是说，自主地板清洁器10可接收信号1，然后接收信号2，然后确定自主地板清洁器10处于指示人工障碍物的重叠发射区图案180中。

可替代地，如图11所示，人工障碍物生成器100可被构造成同时发送信号1和2，但在时间上使单个代码的位元交替。例如，第二红外发射器126可被构造成发射位元0、2、4、6、8、10、12、14，而第一红外发射器124可被构造成发射NEC IR 16位代码的位元1、3、5、7、9、11、13、15。在此配置中，发送代码所需的时间从例如图10所示发送的独立代码减半，因此减少了自主地板清洁器10将必须处理的代码的数量。

在一个实施例中，人工障碍物生成器100被构造成在唤醒模式和睡眠模式中操作。在唤醒模式期间，人工障碍物生成器100可从红外发射器124、126、134-140发射信号，并且产生编码红外发射区150、160、短场发射区170和重叠发射区图案180。人工障碍物生成器100被构造成进入睡眠模式，在睡眠模式中，红外发射器124、126、134-140不通电并且不发射信号。在检测到预定的“唤醒”条件之后，例如，自主地板清洁器10与生成器100相距预定接近度，或者自主地板清洁器10在待清洁表面上主动地执行清洁操作，生成器100可从睡眠模式切换回到唤醒模式并恢复发射信号。在这种实施例中，人工障碍物生成器100还可被构造成一旦不再检测到预定的“唤醒”条件或在预定的唤醒时间段之后，就恢复到睡眠模式。

图12是示出了用于操作人工障碍物生成器100的方法200的一个实施例的流程图。所讨论的步骤的顺序仅用于说明性目的，并且不意味着以任何方式限制该方法，因为应当理解，在不背离本申请的情况下，这些步骤可以不同的逻辑顺序进行，可包括附加的或介于中间的步骤，或者所描述的步骤可分成多个步骤。

在步骤202，人工障碍物生成器100可唤醒，即，进入唤醒模式。人工障碍物生成器100在开关112打开时或者在处于睡眠模式达预定时间之后进入唤醒模式。其他可能的唤醒条件包括重启、故障、或者对人工障碍物生成器100的电池进行充电。

在步骤204，在唤醒之后，人工障碍物生成器100的一个或多个发射器最初可关闭，即，不活动或停用，这可在自主地板清洁器10没有进行清洁或不在附近并且将不接收任何发射信号的情况下节省电力。

在步骤206，可确定用于人工障碍物生成器100的电源，例如，人工障碍物生成器100当前是经由USB端口110供电还是经由电池(未示出)供电。

在步骤208，如果经由USB端口110对人工障碍物生成器100供电，则该方法可进行到步骤210，并且可激活人工障碍物生成器100的一个或多个发射器。在一个实施例中，对发射器124、126和134-140供电以发送长程和短程信号150、160、170。

在步骤212，如果人工障碍物生成器100正在经由电池供电，则该方法可进行到步骤214，并且人工障碍物生成器100可扫描自主地板清洁器10。

在一个实施例中，人工障碍物生成器100可使用声波接收器102搜索预定阈值声级，该预定阈值声级对应于当自主地板清洁器10在与人工障碍物生成器100相距预定距离内时由自主地板清洁器10发出的声级。人工障碍物生成器100检测到阈值声级表明自主地板清洁器10在附近和/或正在主动清洁。

在另一实施例中，人工障碍物生成器100可使用射频接收器102搜索由自主地板清洁器10广播的射频信号，例如基本服务集标识符(BSSID)。人工障碍物生成器100检测到射频信号表明自主地板清洁器10在附近和/或正在主动清洁。自主地板清洁器10可被构造成在主动清洁时仅广播射频信号或BSSID。

在步骤216，基于扫描确定是否已经发现自主地板清洁器10。如果在步骤216没有发现自主地板清洁器10，则在步骤218，人工障碍物生成器100可进入睡眠模式。在休眠模式中，红外发射器124、126、134-140不被激活，即停用以停止发送信号。睡眠模式可以可选地持续预定的深度睡眠持续时间，在此之后，人工障碍物生成器100可唤醒，例如返回到方法200的步骤202。

如果在步骤216发现自主地板清洁器10，则在步骤220，人工障碍物生成器100可保持唤醒，并且激活人工障碍物生成器100的一个或多个发射器以发射至少一个信号。在一个实施例中，对发射器124、126和134-140供电以发送长程和短程信号150、160、170。唤醒模式可以可选地持续预定持续时间，在此之后，人工障碍物生成器100可再次扫描自主地板清洁器10(例如，返回到步骤216)。

图13A是示出了用于操作人工障碍物生成器100的方法300的另一实施例的流程图。所讨论的步骤的顺序仅用于说明性目的，并且不意味着以任何方式限制该方法，因为应当理解，在不背离本申请的情况下，这些步骤可以不同的逻辑顺序进行，可包括附加的或介于中间的步骤，或者所描述的步骤可分成多个步骤。

方法300可基本上如先前对第一方法200所描述的那样进行，其中，步骤302-320与第一方法200的步骤202-220相似或相同。然而，不是在步骤316没有发现自主地板清洁器10的情况下直接进入睡眠，而是方法300进行到步骤317，其中，人工障碍物生成器100确定是否已经经过了预定时间段，在本文也称为扫描时间阈值。在一个实施例中，扫描时间可以是5分钟。作为扫描步骤314的一部分，人工障碍物生成器100可启动扫描计时器以跟踪扫描时间。

如果在步骤317，扫描时间在预定扫描时间阈值内，则该方法返回到步骤314，并再次扫描自主地板清洁器10。如果满足或超过阈值(即，扫描超时)，则该方法进行到步骤318，并且人工障碍物生成器100可停止扫描并进入睡眠模式。

图13B是示出了用于操作人工障碍物生成器100的方法400的又一实施例的流程图。所讨论的步骤的顺序仅用于说明性目的，并且不意味着以任何方式限制该方法，因为应当理解，在不背离本申请的情况下，这些步骤可以不同的逻辑顺序进行，可包括附加的或介于中间的步骤，或者所描述的步骤可分成多个步骤。

方法400可基本上如先前对第一方法200所描述的那样进行，其中，步骤402-420与第一方法200的步骤202-220相似或相同。然而，不是直接进行到步骤420并且如果在步骤416发现自主地板清洁器10则打开发射器，而是方法400进行到步骤422，其中，人工障碍物生成器100确定电池是否低于预定水平，例如电池的剩余电力水平是否低于阈值。例如，人工障碍物生成器100可监测电池的电压，并确定电池的电压是否小于预定电压。

如果电池电量不低，则方法400进行到步骤420，并且如前所述，人工障碍物生成器100可激活人工障碍物生成器100的一个或多个发射器以发射至少一个信号。

如果电池电量低，则方法400进行到步骤424和/或步骤426，其中，人工障碍物生成器100可传送电池电量低的状态。例如，在步骤424，人工障碍物生成器100可通知自主地板清洁器10其电池电量低。在一个实施例中，人工障碍物生成器100可连接到自主地板清洁器10以通知自主地板清洁器10其电池电量低，并且自主地板清洁器10然后可将该信息传达给用户或智能电话、平板电脑或其他远程装置。人工障碍物生成器100可仅连接一次，然后终止连接，以保存剩余的电池电力。

在步骤426，人工障碍物生成器100可通过点亮LED 146、148或其他状态灯来通知用户其电池电量低。在一个实施例中，LED 146、148可以缓慢的呼吸状模式打开和关闭，以传达低电池电量状态。

一种用于为自主地板清洁器提供障碍物的系统，例如人工障碍物地板清洁系统，可包括至少一个自主地板清洁器10和至少一个人工障碍物生成器100。注意，参考图1至图2描述的自主地板清洁器10的实施例仅是用于该系统的自主地板清洁器的一个实例，并且其可执行本文描述的方法，并且其他自主地板清洁器可与该系统一起使用。同样，注意，参考图3至图13B描述的人工障碍物生成器100的实施例仅是用于该系统的人工障碍物生成器的一些实例，并且其可执行本文描述的方法，并且其他人工障碍物生成器可与该系统一起使用。该系统可用于限制对地板表面区域的接近，例如通过使用人工障碍物生成器100将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内，其可辐射一个或多个红外发射区图案。自主地板清洁器10可被构造成检测由部分重叠的编码红外发射区构成的重叠发射区图案。该系统可包括多个地板清洁器10和/或多个人工障碍物生成器100。采用多个人工障碍物生成器100可以例如用于通过将人工障碍物生成器100设置到期望区域中的盒子中而将自主地板清洁器10保持在期望区域之外。

图14至图17示出了系统的另一实施例，以及将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的一些对应方法。在此实施例中，自主地板清洁器10可包括用于与人工障碍物生成器100交互的不同的用户可选模式或设定。根据设定，地板清洁器10可对检测来自人工障碍物生成器100的各种信号150、160、170、180做出不同的反应。

在一个实施例中，自主地板清洁器10可具有障碍物设定、第一禁入设定、第二禁入设定、第三禁入设定或其任何组合。用户可经由用户界面24(图2)来选择一个设定。在另一实施例中，用户可经由智能电话、平板电脑或其他远程装置来选择一个设定。

图14示出了将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的方法的一个实施例，其中，自主地板清洁器10处于障碍物设定。在一个实施例中，在障碍物设定中，自主地板清洁器10将在横穿重叠发射区图案180时改变其路线。在障碍物设定中，在仅检测到第一信号150或仅检测到第二信号160时，自主地板清洁器10可忽略，即不改变其路线。

在图14中，人工障碍物生成器100定位在门框190中，并且重叠发射区图案或障碍物区域180在门框190处产生自主地板清洁器10将不会穿过的虚拟分区。因此，障碍物设定可用于防止自主地板清洁器10通过门框190或进入房间。

在另一实施例(未示出)中，可部署多个人工障碍物生成器100以产生封闭边界，其中，自主地板清洁器10保持在封闭边界内或被防止进入封闭边界。这例如可用于通过设定四个人工障碍物生成器100并在地垫中与区域180装框而使自主地板清洁器10与地垫隔离。

图15示出了将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的方法的一个实施例，其中，自主地板清洁器10处于第一禁入设定。在一个实施例中，在第一禁入设定中，自主地板清洁器10将在检测到第一信号150时改变其路线。自主地板清洁器10可将第一信号150作为禁入信号处理，并且编码红外发射区150有效地产生第一禁入区域154。当自主地板清洁器10检测到来自人工障碍物生成器100的第一信号150时，自主地板清洁器10可根据需要改变其路线，以避免进一步进入禁入区域154。在第一禁入设定中，在仅检测到第二信号160时，自主地板清洁器10可忽略，即不改变其路线。

在第一禁入设定中，除了第一信号150之外，自主地板清洁器10可以可选地在检测到重叠发射区图案180时改变其路线。因此，禁入区域154可包含第一编码红外发射区150和编码红外发射区150、160重叠的区域，即障碍物区域180。

在所示实施例中，其中，第一信号150被向外引导并且引导至人工障碍物生成器100的左侧，第一禁入设定和第一禁入区域154可分别称为左禁入设定和左禁入区域154。

在图15中，人工障碍物生成器100定位在房间的角落192中，并且禁入区域154可覆盖角落192的大部分。因此，第一禁入设定可用于防止自主地板清洁器10进入房间的角落，或者房间的包含狗碗、桌子上的易碎物品或其他要避开的物品的任何其他区域。

图16示出了将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的方法的一个实施例，其中，自主地板清洁器10处于第二禁入设定。在一个实施例中，在第二禁入设定中，自主地板清洁器10将在检测到第二信号160时改变其路线。自主地板清洁器10可将第二信号160作为禁入信号处理，并且编码红外发射区160有效地产生第二禁入区域164。当自主地板清洁器10检测到来自人工障碍物生成器100的第二信号160时，自主地板清洁器10可根据需要改变其路线，以避免进一步进入禁入区域164。在第二禁入设定中，在仅检测到第一信号150时，自主地板清洁器10可忽略，即不改变其路线。

在第二禁入设定中，除了第二信号160之外，自主地板清洁器10可以可选地在检测到重叠发射区图案180时改变其路线。禁入区域164因此可包含第二编码红外发射区160和编码红外发射区150、160重叠的区域，即障碍物区域180。

在所示实施例中，在第二信号160被向外引导并且引导至人工障碍物生成器100的右侧的情况下，第二禁入设定和第二禁入区域164可分别称为右禁入设定和右禁入区域164。

在图16中，人工障碍物生成器100定位在房间的角落194中，并且禁入区域164可覆盖角落194的大部分。因此，第二禁入设定可用于防止自主地板清洁器10进入房间的角落，或房间的包含狗碗、桌子上的易碎物品或其他要避开的物品的任何其他区域。

图17示出了将自主地板清洁器10容纳在用户确定的边界内的方法的一个实施例，其中，自主地板清洁器10处于第三禁入设定。在一个实施例中，在第三禁入设定中，在本文也称为全禁入设定，自主地板清洁器10将在检测到第一信号150或第二信号160时改变其路线。自主地板清洁器10可将信号150、160两者作为禁入信号处理，并且编码红外发射区有效地产生第三禁入区域182。当自主地板清洁器10检测到来自人工障碍物生成器100的任一信号150、160时，自主地板清洁器10可根据需要改变其路线，以避免进一步进入禁入区域182。

在所示实施例中，在第一信号150被向外引导并且引导至人工障碍物生成器100的左侧的情况下以及在第二信号160被向外引导并且引导至人工障碍物生成器100的右侧的情况下，禁入区域182可覆盖人工障碍物生成器100前方的广阔区域。

禁入区域182可与由短场发射区170产生的禁入区域172(图9)部分地重叠，或者可覆盖人工障碍物生成器100周围的不同区域。在一个实施例中，禁入区域182大于禁入区域172。可选地，信号150、160、170可同时、顺序或单独地发射。当同时或顺序发射时，信号150、160、170可有效地产生一个大的禁入区域，其包围区域172和182。因此，用户具有设定用于人工障碍物生成器100的禁入区域的大小和/或位置的选项，例如通过选择仅短场禁入信号170被自主地板清洁器10作为禁入信号处理的设定，或者选择较长范围信号150、160被自主地板清洁器10作为禁入信号处理的全禁入设定。

在图17中，人工障碍物生成器100抵靠房间的墙壁196定位，并且信号150、160重叠以产生自主地板清洁器10将不会进入的宽的、连续的禁入区域182。因此，全禁入设定可用于防止自主地板清洁器10进入包含待避开的物品的房间的较宽区域，或者用于保持清洁器10离开地垫或地毯的一部分。

图18示出了人工障碍物生成器100的另一实施例。图18的人工障碍物生成器100可与以上关于图3至图13B描述的人工障碍物生成器100基本相同，除了具有附加设定以外。在参考图14至图17描述的方法中，由人工障碍物生成器100发射的编码信号150、160对于自主地板清洁器10的每个设定可以是相同的；地板清洁器10可根据设定来简单地对信号150、160作出不同的反应。在图18的实施例中，人工障碍物生成器100可包括用于与自主地板清洁器10交互的不同的用户可选模式或设定。根据设定，人工障碍物生成器100可发射不同的信号。

在一个实施例中，人工障碍物生成器100可具有“关闭”设定和多个“打开”设定，例如障碍物设定、第一禁入设定、第二禁入设定、第三禁入设定或者其任意组合。在“关闭”设定中，发射器124、126、134-140(图7)可以是不活动的。在“打开”设定中，红外发射器124、126中的至少一个可以是活动的。“打开”设定可包括发射器124、126在生成器100的唤醒模式下是活动的，如前所述。

在任何“打开”设定中，除了发射器124、126中的至少一个之外，人工障碍物生成器100可激活用于操作循环的任何其他外围特征，包括但不限于，照亮状态灯、使红外发射器134-140通电以产生短场发射区170和/或轮询指示自主地板清洁器10的活动的Wi-Fi信号。

用户可经由开关112选择一个设定。如图18所示，开关112可具有对应于“关闭”设定的第一位置I、对应于障碍物设定的第二位置II、对应于第一禁入设定的第三位置III、对应于第二禁入设定的第四位置IV以及对应于第三禁入设定的第五位置V。在另一实施例中，用户可经由智能电话、平板电脑或其他远程装置来选择一个设定。

在障碍物设定中，生成器100可发射部分重叠的编码红外发射区150、160，并且重叠发射区图案或障碍物区域180产生自主地板清洁器10将不会穿过的虚拟分区(例如，图9)。

在第一禁入设定中，左侧发射器124可被激活以用于生成编码红外发射区或第一禁入信号152(例如，图19)。此外，在第一禁入设定中，右侧发射器126可不被激活并且可以不发送任何发射区或信号。可替代地，右侧发射器126可发送与在障碍物设定中相同的编码红外发射区160，并且自主地板清洁器10将不会作为禁入信号而对其作出反应。

在第二禁入设定中，右侧发射器126可被激活以用于生成编码红外发射区或第二禁入信号162(例如，图20)。此外，在第二禁入设定中，左侧发射器124可不被激活并且可以不发送任何发射区或信号。或者，左侧发射器124可发送与在障碍物设置中相同的编码红外发射区150，并且自主地板清洁器10将不会作为禁入信号而对其作出反应。

在第三禁入设定中，在本文也称为全禁入设定，两个发射器124、126都可被激活以用于生成禁入信号152、162(例如图21)。禁入信号152、162可部分地重叠，以产生更宽的连续禁入区域182。

来自发射器124、126的红外发射区可根据用户选择的设定而不同地编码。例如，第一禁入信号162可与第一红外发射区160不同地编码，两者都由左侧发射器124以不同的设定发送，使得自主地板清洁器10可检测发射区并区分该发射区。类似地，第二禁入信号152可与第一红外发射区150不同地编码，两者都由右侧发射器126以不同的设定发送，使得自主地板清洁器10可检测发射区并区分该发射区。

本公开的若干优点来自于本文描述的设备的各种特征。例如，上述申请的实施例提供了一种用于自主地板清洁器的长距离人工障碍物，其具有不轴向对准的两个红外LED，从而使制造公差容易。类似地，LED发射宽的、漫射的图案，其类似地减轻了自主地板清洁器在处理功率和速度方面的工程要求以及人工障碍物生成器本身的工程要求。这样，人工障碍物生成器发出窄的、远程的红外障碍物，而不会招致繁重的工程要求或需要成本过高的高功率光学元件。

本公开的一些实施例的另一优点在于，人工障碍物生成器利用多种技术来提供用于长的、无人照看的运行时间的高效能量使用。USB充电和供电、睡眠模式和Wi-Fi唤醒的集成经由已经存在于大多数家庭中的广泛采用的技术向用户提供能量效率。

虽然本文所示的各种实施例示出了自主或机器人真空清洁器，但本申请的各方面(例如人工障碍物生成器)可用在具有液体供应和抽取系统的其他类型的自主地板清洁器上。

在尚未描述的程度上，本文公开的各种实施例的不同特征和结构可根据需要而彼此组合使用。在所有实施例中可能没有示出一个特征不意味着解释为不能，而是为了描述的简洁而进行。因此，不同实施例的各种特征可根据需要混合和匹配以形成新的实施例，而不管新的实施例是否明确地描述。

虽然已经结合本申请的某些具体实施例具体描述了本申请，但是应当理解，这是作为说明而不是限制。在不背离所附权利要求书中限定的本申请的精神的情况下，在前述公开内容和附图的范围内，合理的变化和修改是可能的。因此，与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的，除非权利要求书明确地另有说明。

Claims (6)

1.一种用于将自主地板清洁器容纳在用户确定的边界内的人工障碍物生成器，其特征在于，所述人工障碍物生成器包括：

壳体；

位于所述壳体内的第一红外发射器，被构造成发射第一信号以用于供所述自主地板清洁器检测，以及

位于所述壳体内的第二红外发射器，被构造成发射第二信号以用于供所述自主地板清洁器检测；

其中，所述第一红外发射器和所述第二红外发射器使发射的所述第一信号和所述第二信号部分地重叠以产生障碍物区域，在所述障碍物区域中，所述第一信号和所述第二信号都能被所述自主地板清洁器检测。

2.根据权利要求1所述的人工障碍物生成器，其特征在于，所述障碍物区域由第一外边缘和第二外边缘限定，所述第一外边缘和所述第二外边缘大致正交于所述人工障碍物生成器的前部。

3.根据权利要求2所述的人工障碍物生成器，其特征在于，所述障碍物区域具有限定在所述第一外边缘和所述第二外边缘之间的障碍物区域宽度，所述障碍物区域宽度小于所述自主地板清洁器的第一接收器和第二接收器之间的距离。

4.根据权利要求1所述的人工障碍物生成器，其特征在于，所述人工障碍物生成器包括：

第一垫圈，围绕所述第一红外发射器并限定第一孔，所述第一孔具有与所述第一红外发射器的中心轴向对准的第一外边缘；以及

第二垫圈，围绕所述第二红外发射器并限定第二孔，所述第二孔具有与所述第二红外发射器的中心轴向对准的第二外边缘；

其中，相应的所述第一孔的所述第一外边缘和所述第二孔的所述第二外边缘限定所述障碍物区域。

5.一种自主清洁系统，其特征在于，所述自主清洁系统包括：

自主地板清洁器；

人工障碍物生成器，包括多个红外发射器，所述多个红外发射器中的第一个被构造成发射第一信号，并且所述多个红外发射器中的第二个被构造成发射第二信号；

第一禁入设定，在所述第一禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号但未检测到所述第二信号时改变路线；

第二禁入设定，在所述第二禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第二信号但未检测到所述第一信号时改变路线；以及

第三禁入设定，在所述第三禁入设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号或所述第二信号时改变路线。

6.根据权利要求5所述的自主清洁系统，其特征在于，所述自主清洁系统包括障碍物设定，在所述障碍物设定中，所述自主地板清洁器在检测到所述第一信号和所述第二信号两者时改变路线。

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