CN215227217U - 自动识别地面材料的装置及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开自动识别地面材料的装置及吸尘器，自动识别地面材料的装置包括振动检测电路、运放电路、比较电路和控制器；振动检测电路的输出端与运放电路的输入端连接，运放电路的输出端与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端连接控制器的地面检测信号反馈端；振动检测电路，用于吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；运放电路，用于对电压信号进行放大处理并输出振动电压值；比较电路，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至控制器。本实用新型技术方案避免了超声波和红外检测地面时容易受不同地面颜色、环境灯光的干扰的问题，提升了吸尘器的可靠性。

Description

自动识别地面材料的装置及吸尘器

技术领域

本实用新型涉及吸尘器技术领域，特别涉及自动识别地面材料的装置及吸尘器。

背景技术

随着经济的日益发展，人们对美好生活的向往日益提升，对周围的清洁环境也要求越来越高，尤其家庭清洁中，需要对住宅内部的脏污进行彻底的清洁，但是通过传统的方式不能够满足室内的干净度，而且费时费力，而吸尘器能够有效和快速的清洁室内的污渍和脏污，满足人们要求。

由于目前具有蓄电池的吸尘器续航时间较短，对于不同的地板用户需要切换吸尘器的工作档位，以便达到最佳的清洁效果和较好的续航时间。在地板做清洁时，会选用吸尘器的低档进行清洁，在地毯做清洁时，会选用吸尘器的高档以便达到更好的清洁效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出自动识别地面材料的装置及吸尘器，旨在避免超声波和红外检测地面时容易受不同地面颜色、环境灯光的干扰的问题，提升吸尘器的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提出的自动识别地面材料的装置，所述自动识别地面材料的装置包括振动检测电路、运放电路、比较电路和控制器；

所述振动检测电路的输出端与所述运放电路的输入端连接，所述运放电路的输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端连接所述控制器的地面检测信号反馈端；

所述振动检测电路，用于所述吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；

所述运放电路，用于对所述电压信号进行放大处理并输出振动电压值；

所述比较电路，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至所述控制器。

可选地，所述振动检测电路包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器，用于所述吸尘器在地面运行时，产生振动信号。

可选地，所述振动检测电路还包括第十二电阻；

所述第十二电阻的第一端与所述蜂鸣器的第一端的公共端连接电源端，所述第十二电阻的第二端与所述蜂鸣器的第二端连接，且为所述振动检测电路的输出端。

可选地，所述运放电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第十一电阻、第三电容和第一运算放大器；

所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端的公共端与所述第一运算放大器的同向输入端连接，所述第二电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端的公共端接地，所述第五电阻的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第三电容的第一端的公共端与所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第三电容的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端的公共端与所述第一运算放大器的输出端连接。

可选地，所述自动识别地面材料的装置还包括第一二极管、第六电阻和第一电容；

所述第一二极管的阳极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的正极和所述第三电阻的第二端互相连接，所述第一电容的负极接地。

可选地，所述比较电路包括第二运算放大器、第二二极管、第九电阻和第二电容；

所述第二运算放大器的反向输入端与所述第三电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的同向输入端、所述第九电阻的第一端和所述第二电容的第一端互相连接，所述第二电容的第二端接地，所述第九电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二运算放大器的输出端连接，且为所述地面检测信号反馈端。

可选地，所述自动识别地面材料的装置还包括分压电路；

所述分压电路，用于分压提供预设电压值。

可选地，所述分压电路包括第七电阻和第十电阻；

所述第七电阻的第一端连接电源端，所述第七电阻的第二端与所述第十电阻的第一端的公共端与所述第二运算放大器的同向输入端连接，所述第十电阻的第二端接地。

可选地，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的型号均为LM358。

本实施例还提出一种吸尘器，所述吸尘器上设置有用于过滤污染物的过滤网，所述吸尘器包括如上所述的自动识别地面材料的装置，所述自动识别地面材料的装置包括振动检测电路、运放电路、比较电路和控制器；

所述振动检测电路的输出端与所述运放电路的输入端连接，所述运放电路的输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端连接所述控制器的地面检测信号反馈端；

所述振动检测电路，用于所述吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；

所述运放电路，用于对所述电压信号进行放大处理并输出振动电压值；

所述比较电路，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至所述控制器。

本实用新型的自动识别地面材料的装置，通过设置振动检测电路、运放电路、比较电路和控制器；在吸尘器工作时，振动检测电路根据振动频率检测吸尘器工作地面的材质，在检测到地面不同材质时，振动检测电路输出的电压信号不同，采用运放电路对振动检测电路的电压信号放大处理，并经比较器的比较判断，将检测结果反馈至控制器，以判断出吸尘器运行在地板或者地毯上，避免了超声波和红外检测地面时容易受不同地面颜色、环境灯光的干扰的问题，以此提升吸尘器的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型自动识别地面材料的装置一实施例的模块结构示意图；

图2为本实用新型自动识别地面材料的装置一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	振动检测电路	R1	第一电阻
20	运放电路	R2	第二电阻
				30	比较电路	R3	第三电阻
40	控制器	R4	第四电阻
				50	分压电路	R5	第五电阻
LS1	蜂鸣器	R6	第六电阻
				D1	第一二极管	R7	第七电阻
D2	第二二极管	R8	第八电阻
				U1	第一运算放大器	R9	第九电阻
U2	第二运算放大器	R10	第十电阻
				C1	第一电容	R11	第十一电阻
C2	第二电容	R12	第十二电阻
				C3	第三电容

本实用新型目的的实现、功能特点及可点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出自动识别地面材料的装置。

在本实用新型一实施例中，如图1和如图2所示，该自动识别地面材料的装置，所述自动识别地面材料的装置包括振动检测电路10、运放电路20、比较电路30和控制器40；

所述振动检测电路10的输出端与所述运放电路20的输入端连接，所述运放电路20的输出端与所述比较电路30的输入端连接，所述比较电路30的输出端连接所述控制器40的地面检测信号反馈端；

所述振动检测电路10，用于所述吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；

所述运放电路20，用于对所述电压信号进行放大处理并输出振动电压值；

所述比较电路30，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至所述控制器40。

本实施例中，吸尘器在地面运行时，在地板或者地毯运行时，有不同的振动频率，振动检测电路10中的蜂鸣器LS1可以根据地板或者地毯等地面材料的不同振动频率产生相应的振动信号，也即根据不同的地面材料产生不同的电压信号；产生的电压信号经运放电路20进行放大处理，并在比较电路30与预设电压值进行比较，在比较后将比较结果反馈至控制器40；以通过检测吸尘器滚刷的振动幅度变化，自动识别吸尘器滚刷是处于地毯还是地板，也即通过本方案中自动识别地面材料的装置中蜂鸣器LS1进行地面材料识别，避免了当前采用超声波和红外检测地面材料时容易受不同地面颜色、环境灯光干扰的局限性。

进一步地，参照如图2所示，振动检测电路10还包括第十二电阻R12；所述第十二电阻R12的第一端与所述蜂鸣器LS1的第一端的公共端连接电源端，所述第十二电阻R12的第二端与所述蜂鸣器LS1的第二端连接，且为所述振动检测电路10的输出端。通过第十二电阻R12以调整蜂鸣器LS1的振动灵敏度。

在一实施例中，参照如图2所示，所述运放电路20包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8、第十一电阻R11、第三电容C3和第一运算放大器U1；

所述第一电阻R1的第一端接地，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第二端的公共端与所述第一运算放大器U1的同向输入端连接，所述第二电阻R2的第一端和所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端和所述第五电阻R5的第一端的公共端接地，所述第五电阻R5的第二端、所述第八电阻R8的第一端、所述第三电容C3的第一端的公共端与所述第一运算放大器U1的反向输入端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第十一电阻R11的第一端连接，所述第八电阻R8的第二端、所述第十一电阻R11的第二端、所述第三电阻R3的第一端的公共端与所述第一运算放大器U1的输出端连接。

所述自动识别地面材料的装置还包括第一二极管D1、第六电阻R6和第一电容C1；

所述第一二极管D1的阳极与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端、所述第一电容C1的正极和所述第三电阻R3的第二端互相连接，所述第一电容C1的负极接地。

所述比较电路30包括第二运算放大器U2、第二二极管D2、第九电阻R9和第二电容C2；

所述第二运算放大器U2的反向输入端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第二运算放大器U2的同向输入端、所述第九电阻R9的第一端和所述第二电容C2的第一端互相连接，所述第二电容C2的第二端接地，所述第九电阻R9的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第二运算放大器U2的输出端连接，且为所述地面检测信号反馈端。

本实施例中，当吸尘器在地面工作时产生振动，以带动蜂鸣器LS1工作，蜂鸣器LS1因为振动在第一运算放大器U1的同向输入端产生一个方波，这个方波的幅值会根据振动幅度的变化而变化。从第一运算放大器U1的同向输入端输入的方波经过同相比例放大后输出，然后经过第一二极管D1、第六电阻R6、第一电容C1得到一个电压值。得到的这个电压值和第十电阻R10分压后的电压值做比较，当第一电容C1的电压小于第十电阻R10的电压时，则地面检测信号为低电平，此时控制器40判断地面为地板；当第一电容C1的电压大于第十电阻R10的电压时，则地面检测信号为高电平，此时控制器40判断地面为地毯。本方案中，第九电阻R9引入正反馈，给比较电路30产生回差，第二电容C2起到滤波的作用，避免比较电路30的电压在临界点时产生振荡。

通过上述振动检测电路10、运放电路20和比较电路30的结合，将各具体的元器件结合以识别地面材料，使得吸尘器在做清洁时，通过对地面的识别，控制在地板时选用低档工作，在地毯时选用高档工作，以便达到更好的清洁效果，提升用户的使用体验。

需要说明的是，上述分压电路50中第七电阻R7和第十电阻R10设置预设电压值，将设置的预设电压值与经运放电路20放大后的电压值进行比较，以反馈地面检测信号至控制器40。此外，上述涉及的第一运算放大器U1和第二运算放大器U2均可采用型号为LM358的运放。

为实现上述目的，本实施例还提出一种吸尘器，所述吸尘器上设置有用于过滤污染物的过滤网，所述吸尘器包括如上所述的自动识别地面材料的装置，所述自动识别地面材料的装置包括振动检测电路10、运放电路20、比较电路30和控制器40；

所述振动检测电路10的输出端与所述运放电路20的输入端连接，所述运放电路20的输出端与所述比较电路30的输入端连接，所述比较电路30的输出端连接所述控制器40的地面检测信号反馈端；

所述振动检测电路10，用于所述吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；

所述运放电路20，用于对所述电压信号进行放大处理并输出振动电压值；

所述比较电路30，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至所述控制器40。

该吸尘器的具体结构参照上述的实施例，由于本吸尘器采用了上述自动识别地面材料的装置所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.自动识别地面材料的装置，应用于吸尘器，其特征在于，所述自动识别地面材料的装置包括振动检测电路、运放电路、比较电路和控制器；

所述振动检测电路的输出端与所述运放电路的输入端连接，所述运放电路的输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端连接所述控制器的地面检测信号反馈端；

所述振动检测电路，用于所述吸尘器在地面运行时，根据振动频率检测地面的材质，并输出电压信号；

所述运放电路，用于对所述电压信号进行放大处理并输出振动电压值；

所述比较电路，用于将振动电压值与预设电压值进行比较，以反馈比较结果至所述控制器。

2.根据权利要求1所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述振动检测电路包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器，用于所述吸尘器在地面运行时，产生振动信号。

3.根据权利要求2所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述振动检测电路还包括第十二电阻；

所述第十二电阻的第一端与所述蜂鸣器的第一端的公共端连接电源端，所述第十二电阻的第二端与所述蜂鸣器的第二端连接，且为所述振动检测电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述运放电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第十一电阻、第三电容和第一运算放大器；

所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端的公共端与所述第一运算放大器的同向输入端连接，所述第二电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端的公共端接地，所述第五电阻的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第三电容的第一端的公共端与所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第三电容的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端的公共端与所述第一运算放大器的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述自动识别地面材料的装置还包括第一二极管、第六电阻和第一电容；

所述第一二极管的阳极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的正极和所述第三电阻的第二端互相连接，所述第一电容的负极接地。

6.根据权利要求5所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述比较电路包括第二运算放大器、第二二极管、第九电阻和第二电容；

所述第二运算放大器的反向输入端与所述第三电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的同向输入端、所述第九电阻的第一端和所述第二电容的第一端互相连接，所述第二电容的第二端接地，所述第九电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二运算放大器的输出端连接，且为所述地面检测信号反馈端。

7.根据权利要求6所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述自动识别地面材料的装置还包括分压电路；

所述分压电路，用于分压提供预设电压值。

8.根据权利要求7所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述分压电路包括第七电阻和第十电阻；

所述第七电阻的第一端连接电源端，所述第七电阻的第二端与所述第十电阻的第一端的公共端与所述第二运算放大器的同向输入端连接，所述第十电阻的第二端接地。

9.根据权利要求6所述的自动识别地面材料的装置，其特征在于，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的型号均为LM358。

10.吸尘器，其特征在于，所述吸尘器包括如权利要求1至9任意一项所述的自动识别地面材料的装置。

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