TWM521721U - 移動平台及其感測模組 - Google Patents

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李建瑩
尹皓君
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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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Description

移動平台及其感測模組
本創作係有關於一種移動平台，特別是係有關於一種移動平台的感測模組。
習知之移動平台的感測模組，當表面的材質發生變化，或是與表面的距離發生變化時，容易發生誤判的情形。例如，量測地毯等疏鬆纖維之低反射材質，需要在近距離才能夠量測，但是遠距離的白色或高反光材料就沒法量測。因此，習知之移動平台容易發生錯誤動作，甚至因此而墜落損壞。
本創作係有關於一種移動平台，用於對一表面進行清潔，包括一平台本體、一行進手段、一光源單元、一第一感測單元、一第二感測單元以及一處理單元。行進手段設於該平台本體並接觸該表面。光源單元設於該平台本體並提供一感測光線，該感測光線從該光源單元發射後，接觸該表面，並由該表面反射成為一系列反饋光線。第一感測單元設於該平台本體，其中，較大部分之該系列反饋光線進入該第一感測單元。第二感測單元設於該平台本體，較小部分之該系列反饋光線進入該第二感測單元。該處理單元耦接該第一感測單元以及該第二感測單元。
在一實施例中，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元以三角形的形式排列。
在一實施例中，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元以等腰三角形的形式排列，該第一感測單元與該光源單元之間的距離等於該第二感測單元與該光源單元之間的距離。
在一實施例中，該第一感測單元包括一第一接收光軸，該第二感測單元包括一第二接收光軸，其中，該光源單元沿一垂直方向發射該感測光線，該第一接收光軸與該垂直方向之間存在一第一夾角，該第二接收光軸與該垂直方向之間存在一第二夾角，該第一夾角小於該第二夾角。
在一實施例中，該第一夾角與該第二夾角之間的角度差小於10度。
在一實施例中，該光源單元於該表面上定義一照射區域，該第一感測單元於該表面上定義一第一接收區域，該第二感測單元於該表面上定義一第二接收區域，該照射區域與該第一接收區域間存在一第一交集區域，該照射區域與該第二接收區域間存在一第二交集區域，該照射區域、該第一接收區域與該第二接收區域間存在一第三交集區域。
在一實施例中，該處理單元透過感測該第一交集區域以及該第二交集區域的變化而判斷該表面的高度以及材質。
在一實施例中，該第一感測單元包括一第一接收開口，該第二感測單元包括一第二接收開口，該第一接收開口 的面積大於該第二接收開口的面積。
在一實施例中，該第一接收開口的面積與該第二接收開口的面積比例等於該第二角度與該第一角度之間的比例。
在一實施例中，該第一接收開口的面積與該第二接收開口的面積比例約為1.4：1。
在一實施例中，該第一感測單元包括一第一擋牆，該第二感測單元包括一第二擋牆，該第一擋牆於該第一接收區域之該第一交集區域以及該第三交集區域以外的區域形成一第一遮蔽區，該第二擋牆於該第二交集區域以及該第三交集區域形成一第二遮蔽區。
在一實施例中，該第一感測單元包括一第一感測器，該系列反饋光線進入該第一接收開口之後，直接進入該第一感測器。
在一實施例中，該第一感測單元包括一第一感測器，該系列反饋光線進入該第一接收開口之後，由該第一感測單元之一第一內壁反射進入該第一感測器。
在一實施例中，該行進手段包括一第一滾輪，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元相對該第一滾輪，靠近該平台本體之一外緣。
應用本創作，可提高移動平台對表面路況的判斷準確度，避免誤判的情況發生。
1‧‧‧移動平台
10‧‧‧平台本體
11‧‧‧平台表面
12‧‧‧外緣
20‧‧‧行進手段
21‧‧‧第一滾輪
30‧‧‧光源單元
40‧‧‧第一感測單元
41‧‧‧第一接收光軸
42‧‧‧第一接收開口
43‧‧‧第一擋牆
44‧‧‧第一感測器
45‧‧‧第一內壁
50‧‧‧第二感測單元
51‧‧‧第二接收光軸
52‧‧‧第二接收開口
53‧‧‧第二擋牆
54‧‧‧第二感測器
60‧‧‧處理單元
θ 1‧‧‧第一夾角
θ 2‧‧‧第二夾角
A1‧‧‧第一交集區域
A2‧‧‧第二交集區域
A3‧‧‧第三交集區域
E‧‧‧照射區域
R1‧‧‧第一接收區域
R2‧‧‧第二接收區域
V‧‧‧垂直方向
第1A圖係顯示本創作一實施例之移動平台。
第1B圖係顯示本創作一實施例之系統方塊圖。
第2A圖係顯示本創作一實施例之感測模組。
第2B圖係顯示第一感測單元的細部結構。
第2C圖係顯示第二感測單元的細部結構。
第2D圖係顯示第一感測單元的另一實施例。
第3A圖係顯示本創作一實施例之交集區域。
第3B圖係顯示本創作另一實施例之交集區域。
參照第1A圖，其係顯示本創作一實施例之移動平台1，用於對一表面進行清潔。移動平台1包括一平台本體10、一行進手段20、一光源單元30、一第一感測單元40、一第二感測單元50以及一處理單元60。平台本體10包括一平台表面11。行進手段20設於該平台表面11並接觸該表面。光源單元30設於該平台表面11並提供一感測光線，該感測光線從該光源單元30發射後，接觸該表面，並由該表面反射成為一系列反饋光線。第一感測單元40設於該平台表面11，其中，較大部分之該系列反饋光線進入該第一感測單元40。第二感測單元50設於該平台表面，較小部分之該系列反饋光線進入該第二感測單元50。參照第1B圖，處理單元60該處理單元耦接該第一感測單元40以及該第二感測單元50。
在本創作之實施例中，系列反饋光線包含了反射光、散射光、繞射光等等。
參照第1A圖，在此實施例中該行進手段為行進輪 組，該行進手段20包括一第一滾輪21，該光源單元30、該第一感測單元40以及該第二感測單元50相對該第一滾輪21，靠近該平台表面11之一外緣12。然而，上述揭露並未限制本創作，該行進手段亦可以為磁懸浮或其他行進手段。
參照第2A圖，在本創作之一實施例中，光源單元30、第一感測單元40以及第二感測單元50可以被設計成單一顆感測模組，以可抽換的方式設置於該平台本體10。在一實施例中，該光源單元30、該第一感測單元40以及該第二感測單元50以三角形的形式排列。如第2A圖所顯示的，在一實施例中，該光源單元30、該第一感測單元40以及該第二感測單元50以等腰三角形的形式排列，該第一感測單元40與該光源單元30之間的距離等於該第二感測單元50與該光源單元30之間的距離。在一實施例中，該光源單元30、該第一感測單元40以及該第二感測單元50可以等腰直角三角形或正方形等形式排列。
參照第2B、2C圖，在一實施例中，該第一感測單元40包括一第一接收光軸41，該第二感測單元50包括一第二接收光軸51，其中，該光源單元30沿一垂直方向V發射該感測光線，該第一接收光軸41與該垂直方向V之間存在一第一夾角θ 1，該第二接收光軸51與該垂直方向V之間存在一第二夾角θ 2，該第二夾角θ 2大於該第一夾角θ 1。在此實施例中，第一夾角θ 1為8度，第二夾角θ 2為10度。在一實施例中，該第一夾角與該第二夾角之間的角度差較佳小於10度。然，上述揭露並未限制本創作。
參照第3A圖，在一實施例中，該光源單元30於該 表面上定義一照射區域E，該第一感測單元40於該表面上定義一第一接收區域R1，該第二感測單元50於該表面上定義一第二接收區域R2，該照射區域E與該第一接收區域R1間存在一第一交集區域A1，該照射區域E與該第二接收區域R2間存在一第二交集區域A2，該照射區域E、該第一接收區R1域與該第二接收區域R2間存在一第三交集區域A3。
在一實施例中，該處理單元60主要係透過感測該第一交集區域A1以及該第二交集區域A2的變化而判斷該表面的高度以及材質。
同樣參照第2B、2C圖，在一實施例中，該第一感測單元40包括一第一接收開口42，該第二感測單元50包括一第二接收開口52，該第一接收開口42的面積大於該第二接收開口的面積52。在一實施例中，該第一接收開口42的面積與該第二接收開口52的面積比例等於該第二角度θ 2與該第一角度之間θ 1的比例。在一實施例中，該第一接收開口42的面積與該第二接收開口52的面積比例約為1.4：1，此數值可依據光學特性調整。
具體而言，在一實施例中，該第一感測單元40包括一第一擋牆43，該第二感測單元50包括一第二擋牆53。第一擋牆43及第二擋牆53用於調整該第一接收開口42的面積以及該第二接收開口52的面積。參照第3B圖，在一實施例中，該第一擋牆43於該第一接收區域R1之該第一交集區域A1以及該第三交集區域A3以外的區域形成一第一遮蔽區C1，該第二擋牆53於該第二交集區域A2以及該第三交集區域A3形成一第二遮 蔽區C1，藉此可增加偵測的靈敏度。
參照第2B圖，在一實施例中，該第一感測單元40包括一第一感測器44，該系列反饋光線進入該第一接收開口42之後，直接進入該第一感測器44。然而，上述揭露並未限制本創作，參照第2D圖，在一實施例中，該第一感測單元40包括一第一感測器44，該系列反饋光線進入該第一接收開口42之後，由該第一感測單元之一第一內壁45反射進入該第一感測器44。同樣的，該系列反饋光線亦可以反射的方式進入該第二感測器54，上述揭露並未限制本創作。
在一實施例中，交集區域(A1、A2)愈小可以用來量測越亮越反光易加熱的物質，交集區域(A1、A2)愈大可以用來量測鬆軟低反射不易加熱物質。因此待測物距離與A1/A2形成一定關係，這關係可以突破單一感測單元的偵測極限。大交集區域(A1或A2)量測到的訊號飽和時，小交集區域(A1或A2)可以用來量測，反之小交集區域(A1或A2)訊號很小不足以大過臨界值，大交集區域(A1或A2)可以用來量測。該第一感測單元40以及該第二感測單元50依據接收角度以及接收開口面積的調整，可搭配出不同具深度或距離的交集(intersection)區域(spatial intersection)。例如，在一實施例中，當光源單元出口面積為1，小交集區域的接收面積為0.29，這樣可以控制臨界值範圍，可以讓偵測地毯的有效距離最長。應用本創作，可提高移動平台對表面路況的判斷準確度，避免誤判的情況發生。
參照下表1，其中，00是代表非常近的距離，01用以判斷近距離地毯軟性材質，11代表有懸崖(Cliff)的狀態，10 代表遠距離的表面正在消失或存在邊緣。由表1可知應用本創作之設計，針對深黑(反射少)與超白亮(全反射含陽光)的表面具有吸收或保留的鑑別能力，針對縱深(高)或淺碟(矮)或有角度的地形起伏地形有鑑別能力，針對地毯等軟性材質有判斷力。因此，本創作對於不同表面路況的判斷能力有良好的表現。
雖然本創作已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此項技術者，在不脫離本創作之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
30‧‧‧光源單元
40‧‧‧第一感測單元
50‧‧‧第二感測單元

Claims (20)

  1. 一種移動平台，用於對一表面進行清潔，包括：一平台本體；一行進手段，設於該平台本體並接觸該表面；一光源單元，設於該平台本體並提供一感測光線，該感測光線從該光源單元發射後，接觸該表面，並由該表面反射成為一系列反饋光線；一第一感測單元，設於該平台本體，其中，較大部分之該系列反饋光線進入該第一感測單元；一第二感測單元，設於該平台本體，較小部分之該系列反饋光線進入該第二感測單元；以及一處理單元，耦接該第一感測單元以及該第二感測單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之移動平台，其中，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元以三角形的形式排列。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之移動平台，其中，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元以等腰三角形的形式排列，該第一感測單元與該光源單元之間的距離等於該第二感測單元與該光源單元之間的距離。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之移動平台，其中，該第一感測單元包括一第一接收光軸，該第二感測單元包括一第二接收光軸，其中，該光源單元沿一垂直方向發射該感測光線，該第一接收光軸與該垂直方向之間存在一第一夾角，該第二接收光軸與該垂直方向之間存在一第二夾 角，該第一夾角小於該第二夾角。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之移動平台，其中，該第一夾角與該第二夾角之間的角度差小於10度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之移動平台，其中，該光源單元於該表面上定義一照射區域，該第一感測單元於該表面上定義一第一接收區域，該第二感測單元於該表面上定義一第二接收區域，該照射區域與該第一接收區域間存在一第一交集區域，該照射區域與該第二接收區域間存在一第二交集區域，該照射區域、該第一接收區域與該第二接收區域間存在一第三交集區域。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之移動平台，其中，該處理單元透過感測該第一交集區域以及該第二交集區域的變化而判斷該表面的高度以及材質。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之移動平台，其中，該第一感測單元包括一第一接收開口，該第二感測單元包括一第二接收開口，該第一接收開口的面積大於該第二接收開口的面積。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之移動平台，其中，該第一接收開口的面積與該第二接收開口的面積比例等於該第二角度與該第一角度之間的比例。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之移動平台，其中，該第一接收開口的面積與該第二接收開口的面積比例約為1.4：1。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之移動平台，其中，該第一 感測單元包括一第一擋牆，該第二感測單元包括一第二擋牆，該第一擋牆於該第一接收區域之該第一交集區域以及該第三交集區域以外的區域形成一第一遮蔽區，該第二擋牆於該第二交集區域以及該第三交集區域形成一第二遮蔽區。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之移動平台，其中，該第一感測單元包括一第一感測器，該系列反饋光線進入該第一接收開口之後，直接進入該第一感測器。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之移動平台，其中，該第一感測單元包括一第一感測器，該系列反饋光線進入該第一接收開口之後，由該第一感測單元之一第一內壁反射進入該第一感測器。
  14. 如申請專利範圍第2項所述之移動平台，其中，該行進手段包括一第一滾輪，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元相對該第一滾輪，靠近該平台本體之一外緣。
  15. 如申請專利範圍第2項所述之移動平台，其中，該光源單元於該表面上定義一照射區域，該第一感測單元於該表面上定義一第一接收區域，該第二感測單元於該表面上定義一第二接收區域，該照射區域與該第一接收區域間存在一第一交集區域，該照射區域與該第二接收區域間存在一第二交集區域，該照射區域、該第一接收區域與該第二接收區域間存在一第三交集區域。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之移動平台，其中，該第一 感測單元包括一第一接收開口，該第二感測單元包括一第二接收開口，該第一接收開口的面積大於該第二接收開口的面積。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之移動平台，其中，該第一感測單元包括一第一擋牆，該第二感測單元包括一第二擋牆，該第一擋牆於該第一接收區域之該第一交集區域以及該第三交集區域以外的區域形成一第一遮蔽區，該第二擋牆於該第二交集區域以及該第三交集區域形成一第二遮蔽區。
  18. 一種感測模組，適於對一表面進行偵測，包括：一光源單元，提供一感測光線，該感測光線從該光源單元發射後，接觸該表面，並由該表面反射成為一系列反饋光線；一第一感測單元，其中，較大部分之該系列反饋光線進入該第一感測單元；一第二感測單元，其中，較小部分之該系列反饋光線進入該第二感測單元；以及一處理單元，耦接該第一感測單元以及該第二感測單元，其中，該光源單元、該第一感測單元以及該第二感測單元以三角形的形式排列，其中，該第一感測單元包括一第一接收光軸，該第二感測單元包括一第二接收光軸，其中，該光源單元沿一垂直方向發射該感測光線，該第一接收光軸與該垂直方向之間存在一第一夾角，該第二接收光軸與該垂直方向之 間存在一第二夾角，該第一夾角小於該第二夾角。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之感測模組，其中，該第一感測單元包括一第一接收開口，該第二感測單元包括一第二接收開口，該第一接收開口的面積大於該第二接收開口的面積。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之感測模組，其中，該第一接收開口的面積與該第二接收開口的面積比例約為1.4：1。
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