TWI446887B - 自動掃除機以及其運作方法 - Google Patents

Description

自動掃除機以及其運作方法

本發明是有關於一種自動掃除機及其運作方法，且特別是有關於一種可依據環境亮度進行清掃之自動掃除機及其運作方法。

隨著科技的進步，廠商研發出許多各式各樣之機器人，進行各式各樣的工作。舉例來說，許多機器人被研發用來代勞人類進行太髒太累、太危險、太精細、太粗重或太反覆無聊的工作。

其中，可作為打掃用之機器人「自動掃除機」被廣為現今一般家庭所使用。一般自動掃除機可自動進行掃除之動作，如吸塵、洗地或其他類型之掃除動作，不需人類之協助操作。自動掃除機在進行清掃任務時，其通常在撞到障礙物後才會改變移動方向。因此，當使用者欲使用自動掃除機清掃大範圍之暗處時，自動掃除機常會因為未撞到障礙物而自行跑出暗處。因此造成在使用自動掃除機清掃暗處時，使用者需在一旁將跑出暗處的自動掃除機重新放回暗處。換言之，使用者無法讓自動掃除機自行完成清掃暗處，造成使用者之困擾。

因此，本發明之一態樣是在提供一種自動掃除機之運作方法，用以在自動掃除機所在環境亮度不大於上限值時，使自動掃除機持續移動並進行清掃，並在其所在環境亮度大於上限值時，調整自動掃除機之移動方向。其中，自動掃除機朝一移動方向進行清掃。自動掃除機運作方法包含以下步驟：偵測一目前環境亮度。判斷目前環境亮度是否大於一亮度上限值。在目前環境亮度不大於亮度上限值時，保持自動掃除機之移動方向。在目前環境亮度大於亮度上限值時，調整自動掃除機之一移動方向。

本發明之一態樣是在提供一種自動掃除機。自動掃除機在所在環境亮度不大於上限值時，持續移動並進行清掃，並在所在環境亮度大於上限值時，調整其移動方向。自動掃除機包含一移動元件、一清掃元件、一亮度感測器以及一處理元件。處理元件分別電性連接移動元件、清掃元件以及亮度感測器。移動元件使自動掃除機朝一移動方向移動。清掃元件用以進行清掃。亮度感測器偵測一目前環境亮度。處理元件包含一亮度判斷模組、一清掃驅動模組以及一調整方向模組。亮度判斷模組判斷目前環境亮度是否大於一亮度上限值。清掃驅動模組驅動清掃元件進行或停止清掃。在目前環境亮度不大於亮度上限值時，調整方向模組控制移動元件保持移動方向。在目前環境亮度大於亮度上限值時，調整方向模組調整移動方向。

應用本發明具有下列優點。自動掃除機可持續在暗處中進行打掃。換言之，不需額外人工操控自動掃除機，即可使自動掃除機保持在暗處下打掃。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種自動掃除機之運作方法之流程圖。在自動掃除機之運作方法中，在自動掃除機所在環境亮度不大於上限值時，使自動掃除機持續移動並進行清掃，並在所在環境亮度大於上限值時，調整自動掃除機之移動方向。

自動掃除機朝一移動方向進行清掃。自動掃除機之運作方法100包含以下步驟：在步驟110中，偵測一目前環境亮度。其中，可使用配置於自動掃除機上之一亮度感測器，偵測其附近之目前環境亮度(步驟110)。

在步驟120中，判斷目前環境亮度是否大於一亮度上限值。

在步驟130中，在目前環境亮度不大於亮度上限值時，保持自動掃除機之移動方向。其中，可在保持其移動方向之同時，自動掃除機持續進行清掃。其中，所進行之清掃可包含吸塵、洗地或其他類型之清掃動作。

在步驟140中，在目前環境亮度大於亮度上限值時，調整自動掃除機之移動方向。其中，自動掃除機可在調整移動方向後，持續進行清掃。在本發明之一實施例中，可使自動掃除機迴轉180度，以調整其移動方向(步驟140)。在本發明之另一實施例中，可使自動掃除機朝向相反方向移動，以調整其移動方向(步驟140)。在本發明之另一實施例中，可使自動掃除機執行一演算法，而朝向一選擇方向移動，以調整自動掃除機之移動方向(步驟140)。在本發明之又一實施例中，可隨機產生一隨機角度，並使自動掃除機迴轉所產生之隨機角度，以調整自動掃除機之移動方向(步驟140)。然而，在其他實施例中，可藉由其他方式，調整自動掃除機之移動方向。於是，自動掃除機可在調整方向後，持續在暗處中進行打掃。換言之，不需額外人工操控自動掃除機，即可使自動掃除機保持在暗處下打掃。

另外，可使自動掃除機達到停止清掃條件時，停止清掃。因此，可在步驟150中，判斷是否達到自動掃除機之一停止清掃條件。其中，在本發明之一實施例中，可在自動掃除機已運作一預設時間後，判定達到自動掃除機之停止清掃條件。在本發明之另一實施例中，可在目前時間為一預設停止時間時，判定達到自動掃除機之停止清掃條件。在本發明之另一實施例中，可在收到一停止清掃訊號時，判定達到自動掃除機之停止清掃條件。在本發明之其他實施例中，可視需求設定其他停止清掃條件，並不限於本揭露。

在未達到自動掃除機之停止清掃條件時，繼續偵測目前環境亮度(步驟110)。在步驟170中，在達到自動掃除機之停止清掃條件時，使自動掃除機停止清掃。

在本發明之一實施例中，可在自動掃除機停止清掃(步驟170)時，使自動掃除機持續移動到目前環境亮度大於亮度上限值之處。如此一來，可使得自動掃除機完成打掃後，自動移動至明亮處，方便使用者收拾自動掃除機。此外，在自動掃除機移動至明亮處時，可使使用者得知自動掃除機已經完成清掃暗處之任務。

另外，在本發明之另一實施例中，可在自動掃除機停止清掃(步驟170)時，使自動掃除機移動至一預設地點。舉例來說，可在達到自動掃除機之停止清掃條件時，應用一射頻(radio frequency，RF)、IEEE 802.11系列之無線網路、紅外線通訊(Infrared Data Association，IrDA)或其他類型之無線通訊方式導引自動掃除機，以使自動掃除機移動至預設地點。如此一來，可使自動掃除機在打掃完暗處時，自動回到預設地點，不需使用者另外收拾。

此外，在偵測目前環境亮度(步驟110)後，更可動態調整亮度上限值。參照第2圖，其係動態調整亮度上限值之一實施例。動態調整亮度上限值可包含以下步驟：在步驟181中，可持續地將步驟110所偵測到之目前環境亮度記錄至一亮度記錄表，作為調整亮度上限值之依據。於是，可根據亮度紀錄表，調整亮度上限值。其中，可根據亮度紀錄表，判斷是否達到該自動掃除機之一亮度重設條件。在達到亮度重設條件時，根據亮度紀錄表，調整亮度上限值。

在本發明之一實施例中，根據亮度紀錄表，判斷是否達到自動掃除機之亮度重設條件的步驟可包含：判斷亮度紀錄表中最近記錄之環境亮度持續大於亮度上限值之次數是否大於一次數上限值(步驟182)。在步驟186中，在持續大於亮度上限值之次數不大於次數上限值時，不改變亮度上限值。在持續大於亮度上限值之次數大於次數上限值時，判定達到亮度重設條件，而調整亮度上限值。

其中，在本發明之一實施例中，根據亮度紀錄表，調整亮度上限值之步驟可包含：判斷最近記錄之環境亮度是否大於亮度上限最大值(步驟183)。在最近記錄之環境亮度大於亮度上限最大值時，以預設之亮度上限最大值之值作為亮度上限值(步驟184)。在最近記錄之環境亮度不大於亮度上限最大值時，以最近記錄之環境亮度作為亮度上限值(步驟185)。如此一來，可動態調整亮度上限值供步驟120進行判斷，並可避免亮度上限值被調整至過大之數值。

請參照第3圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種自動掃除機之功能方塊圖。自動掃除機在所在環境亮度不大於上限值時，持續移動並進行清掃，並在所在環境亮度大於上限值時，調整其移動方向。

自動掃除機200包含一移動元件210、一清掃元件220、一亮度感測器230以及一處理元件240。處理元件240分別電性連接移動元件210、清掃元件220以及亮度感測器230。清掃元件220用以進行清掃。清掃元件220可為吸塵元件、洗地元件或其他類型之清掃元件。

移動元件210使自動掃除機200朝一移動方向移動。移動元件210為可移動自動掃除機200之元件。在本發明之一實施例中，移動元件210可為至少一滾輪以及驅動滾輪轉動之馬達。在本發明之其他實施例中，移動元件210可為其他可移動自動掃除機200之元件，並不限於本揭露中。

亮度感測器230偵測一目前環境亮度。處理元件240包含一亮度判斷模組241、一清掃驅動模組242以及一調整方向模組243。清掃驅動模組242驅動清掃元件220進行或停止清掃。亮度判斷模組241判斷目前環境亮度是否大於一亮度上限值。在目前環境亮度不大於亮度上限值時，調整方向模組243控制移動元件210保持移動方向。此外，可在目前環境亮度不大於亮度上限值時，清掃驅動模組242可控制清掃元件220，持續進行清掃。在目前環境亮度大於亮度上限值時，調整方向模組243控制移動元件210，調整移動方向，以使得自動掃除機200往調整後之移動方向移動。其中，可在調整移動方向後，清掃驅動模組242驅動清掃元件220持續進行清掃。在本發明之一實施例中，調整方向模組243可控制移動元件210，而使自動掃除機200迴轉180度，以調整其移動方向。在本發明之另一實施例中，調整方向模組243可控制移動元件210，而使自動掃除機朝向相反方向移動，以調整其移動方向。

在本發明之另一實施例中，調整方向模組243可執行一演算法控制移動元件210，使自動掃除機200朝向一選擇方向移動，以調整自動掃除機200之移動方向。在本發明又一實施例，調整方向模組243可隨機產生一隨機角度，並控制移動元件210，使自動掃除機200迴轉所產生之隨機角度，以調整自動掃除機200之移動方向。然而，在其他實施例中，調整方向模組243可藉由其他方式，調整自動掃除機200之移動方向。於是，自動掃除機200可在調整方向後，持續在暗處中進行打掃。換言之，不需額外人工操控自動掃除機，即可使自動掃除機保持在暗處下打掃。

另外，可使自動掃除機200達到停止清掃條件時，停止清掃。因此，處理元件240更可包含一停止清掃判斷模組246。停止清掃判斷模組246判斷是否達到自動掃除機200之一停止清掃條件。在達到自動掃除機200之停止清掃條件時，清掃驅動模組242驅動清掃元件220停止清掃。其中，在本發明之一實施例中，可在自動掃除機200停止清掃時，調整方向模組243控制移動元件210，持續移動自動掃除機200到目前環境亮度大於亮度上限值之處。如此一來，可使得自動掃除機完成打掃後，自動移動至明亮處，方便使用者收拾自動掃除機。此外，在自動掃除機移動至明亮處時，可使使用者得知自動掃除機已經完成清掃暗處之任務。

另外，在本發明之另一實施例中，可在自動掃除機停止清掃時，調整方向模組243控制移動元件210，將自動掃除機200移動至一預設地點。舉例來說，可在達到自動掃除機200之停止清掃條件時，可透過通訊元件260(如射頻元件、IEEE 802.11系列之無線通訊元件、紅外線通訊元件或其他類型之無線通訊元件)接收一導引訊號。於是，調整方向模組243可根據導引訊號，控制移動元件210之移動方向，以移動自動掃除機200至一預設地點。此外，在達到自動掃除機200之停止清掃條件時，清掃驅動模組242可驅動清掃元件220停止清掃元件220之清掃動作。如此一來，可使自動掃除機在打掃完暗處時，自動回到預設地點，不需使用者另外收拾。

此外，可記錄目前環境亮度，作為調整亮度上限值之依據。因此，自動掃除機200更可包含電性連接處理元件240之一儲存元件250，且處理元件240更可包含一亮度記錄模組244以及一上限值調整模組245。儲存元件250儲存一亮度記錄表。亮度記錄模組244持續地將目前環境亮度記錄至亮度記錄表。上限值調整模組245可根據亮度紀錄表，判斷是否達到自動掃除機200之一亮度重設條件。

在本發明之一實施例中，上限值調整模組245可判斷亮度記錄表中記錄之環境亮度持續大於亮度上限值之次數是否大於一次數上限值。在持續大於亮度上限值之次數大於次數上限值時，上限值調整模組245判定達到亮度重設條件，而調整亮度上限值。在達到亮度重設條件時，上限值調整模組245根據亮度紀錄表，調整亮度上限值。

在本發明之一實施例中，亮度記錄表包含亮度上限最大值，上限值調整模組245可判斷最近記錄之環境亮度是否大於亮度上限最大值。在最近記錄之目前環境亮度大於亮度上限最大值時，上限值調整模組245以亮度記錄表的亮度上限最大值之值作為亮度上限值。在最近記錄之目前環境亮度不大於亮度記錄表的亮度上限最大值時，上限值調整模組245以最近記錄之目前環境亮度作為亮度上限值。

如此一來，在亮度感測器230所偵測到之目前環境亮度出現誤差時，仍可藉由亮度上限值之調整，而避免亮度判斷模組241之判斷受誤差之影響。此外，可動態調整亮度上限值，並可避免亮度上限值被調整至過大之數值。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。具有清掃暗處功能之自動掃除機可持續在暗處中進行打掃。換言之，不需額外人工操控自動掃除機，即可使自動掃除機保持在暗處下打掃。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．自動掃除機之運作方法

110～186．．．步驟

200．．．自動掃除機

210．．．移動元件

220．．．清掃元件

230．．．亮度感測器

240．．．處理元件

241．．．亮度判斷模組

242．．．清掃驅動模組

243．．．調整方向模組

244．．．亮度記錄模組

245．．．上限值調整模組

246．．．停止清掃判斷模組

250．．．儲存元件

260．．．通訊元件

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖繪示依照本發明一實施方式的一種自動掃除機運作方法之流程圖。

第2圖係動態調整亮度上限值之一實施例。

第3圖繪示依照本發明一實施方式的一種自動掃除機之功能方塊圖。

100．．．自動掃除機之運作方法

110～170．．．步驟

Claims (18)

1. 一種自動掃除機之運作方法，該自動掃除機朝一移動方向進行清掃，包含：偵測一目前環境亮度；判斷該目前環境亮度是否大於一亮度上限值；在該目前環境亮度不大於該亮度上限值時，保持該自動掃除機之該移動方向；以及在該目前環境亮度大於該亮度上限值時，調整該自動掃除機之該移動方向。
2. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，其中調整該自動掃除機之該移動方向包含：使該自動掃除機迴轉180度以調整該移動方向。
3. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，其中調整該自動掃除機之該移動方向包含：使該自動掃除機朝向相反方向移動以調整該移動方向。
4. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，其中調整該自動掃除機之該移動方向包含：隨機產生一隨機角度；以及使該自動掃除機迴轉該隨機角度以調整該移動方向。
5. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，其中調整該自動掃除機之該移動方向包含：使該自動掃除機執行一演算法，而朝向一選擇方向移動，以調整該移動方向。
6. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，更包含：判斷是否達到該自動掃除機之一停止清掃條件；以及在達到該自動掃除機之該停止清掃條件時，使該自動掃除機停止清掃。
7. 如請求項6所述之自動掃除機之運作方法，其中該停止清掃條件包含該自動掃除機已運作一段預設時間。
8. 如請求項6所述之自動掃除機之運作方法，其中該停止清掃條件包含接收一停止清掃訊號。
9. 如請求項6所述之自動掃除機之運作方法，其中該停止清掃的步驟包含使該自動掃除機持續移動到該目前環境亮度大於亮度上限值。
10. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，更包含：使該自動掃除機移動至一預設地點。
11. 如請求項1所述之自動掃除機之運作方法，更包含：持續地將該目前環境亮度記錄至一亮度記錄表；根據該亮度記錄表，判斷是否達到該自動掃除機之一亮度重設條件；以及在達到該亮度重設條件時，根據該亮度紀錄表，調整該亮度上限值。
12. 如請求項11所述之自動掃除機之運作方法，其中該亮度重設條件包含記錄於該亮度記錄表之該目前環境亮度持續地大於亮度上限值之次數大於一次數上限值。
13. 如請求項11所述之自動掃除機之運作方法，其中該調整該亮度上限值的步驟，在最近記錄之該目前環境亮度大於該亮度記錄表的一亮度上限最大值時，以該亮度上限最大值之值作為該亮度上限值。
14. 如請求項13所述之自動掃除機之運作方法，其中該調整該亮度上限值的步驟，在最近記錄之環境亮度不大於該亮度記錄表的該亮度上限最大值時，以最近記錄之該目前環境亮度作為該亮度上限值。
15. 一種自動掃除機，包含：一移動元件，使該自動掃除機朝一移動方向移動；一清掃元件，用以進行清掃；一亮度感測器，偵測一目前環境亮度；以及一處理元件，電性連接該移動元件、該清掃元件以及該亮度感測器，其中該處理元件包含：一亮度判斷模組，判斷該目前環境亮度是否大於一亮度上限值；一清掃驅動模組，驅動該清掃元件進行或停止清掃；以及一調整方向模組，在該目前環境亮度不大於該亮度上限值時，控制該移動元件保持該移動方向，在該目前環境亮度大於該亮度上限值時，控制該移動元件調整該移動方向。
16. 如請求項15所述之自動掃除機，其中該處理元件更包含：一停止清掃判斷模組，判斷是否達到該自動掃除機之一停止清掃條件，其中在達到該自動掃除機之該停止清掃條件時，該清掃驅動模組驅動該清掃元件停止清掃。
17. 如請求項15所述之自動掃除機，其中該處理元件更包含一亮度記錄模組用以持續地將該目前環境亮度記錄至一亮度記錄表。
18. 如請求項15所述之自動掃除機，其中該處理元件更包含一上限值調整模組用以調整該亮度上限值。