TWM546790U - 自動清潔系統以及充電基座 - Google Patents

Description

自動清潔系統以及充電基座

本新型創作是有關於一種自動控制技術，且特別是有關於一種自動清潔系統以及充電基座。

在清潔機器人的技術領域中，如何設計清潔機器人具備有自動清潔以及自動充電的功能，以使提供高效率的清潔服務，在目前有越來越多的研究及設計。然而，雖然目前的清潔機器人已經可藉由各種自動移動模式的設計，以使有效的進行清潔操作，並且可復歸到充電基座上執行充電操作。但是，目前的清潔機器人仍須由使用者自行啟動清潔機器人，來進行清潔操作。因此，如何設計清潔機器人可有效率的自動啟動清潔操作，以使具有可依據使用者的需求在任意時間進行自動清潔操作的功能，是目前重要的課題。

本新型創作提供一種自動清潔系統以及充電基座，充電基座可用以設定預設時間，以依據預設時間來決定是否啟動清潔機器人自動執行清潔操作，以使自動清潔系統具有可依據使用者的需求在任意的預設時間進行自動清潔操作的功能。

本新型創作的自動清潔系統包括充電基座以及清潔機器人。所述充電基座包括至少一個信號發射器以及供電部。所述充電基座依據預設時間來決定是否藉由所述至少一個信號發射器發射至少一個啟動信號。所述清潔機器人包括信號接收器以及受電部。所述受電部用以當所述清潔機器人執行充電操作時電性連接所述充電基座的所述供電部，並且當所述信號接收器接收到所述至少一個啟動信號時，所述清潔機器人駛離所述充電基座，並且執行清潔操作。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座依據時鐘時間是否到達所述預設時間，來決定致能所述至少一個信號發射器，以使所述至少一個信號發射器發射所述至少一個啟動信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座更包括控制元件，所述控制元件用以輸出控制信號，以使所述充電基座依據所述控制信號設定所述預設時間。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座更包括定時裝置用以設定所述預設時間，並且依據所述預設時間來決定是否致能所述至少一個信號發射器來發射所述至少一個啟動信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的至少一個信號發射器包括第一信號發射器以及第二信號發射器，分別設置於所述充電基座的一側面，並且位於同一水平線上。

本新型創作的充電基座適於充電自動清潔裝置。所述充電基座包括供電部以及至少一個信號發射器。所述供電部設置於所述充電基座的側面。供電部用以當所述自動清潔裝置執行充電操作時電性連接所述自動清潔裝置的受電部。所述至少一個信號發射器設置於所述供電部當中，並且用以依據預設時間來決定是否發射至少一個啟動信號，以使所述自動清潔裝置接收所述至少一個啟動信號後駛離所述充電基座，並且執行清潔操作。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座依據時鐘時間是否到達所述預設時間，來決定致能所述至少一個信號發射器，以使所述至少一個信號發射器發射所述至少一個啟動信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座更包括控制元件，並且所述控制元件用以輸出控制信號，以使所述充電基座依據所述控制信號設定所述預設時間。

在本新型創作的一實施例中，上述的充電基座更包括定時裝置用以設定所述預設時間，並且依據所述預設時間來決定是否致能所述至少一個信號發射器來發射所述至少一個啟動信號。

在本新型創作的一實施例中，上述的至少一個信號發射器包括第一信號發射器以及第二信號發射器，並且設置於同一水平線上。

基於上述，本新型創作的自動清潔系統以及充電基座可用以設定預設時間，並且依據時鐘時間是否到達預設時間來啟動信號發射器，以透過信號發射器發射啟動信號。自動清潔系統的清潔機器人可停靠於充電基座，以執行充電操作。並且，當清潔機器人接收到啟動信號時，清潔機器人駛離充電基座並且執行清潔操作。也就是說，本新型創作的自動清潔系統具有可依據使用者的需求在任意的預設時間進行自動清潔操作的功能。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下提出多個實施例來說明本新型創作，然而本新型創作不限於所例示的多個實施例。又實施例之間也允許有適當的結合。在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「電性連接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置電性連接至於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。

圖1繪示本新型創作一實施例的自動清潔系統的方塊圖。參照圖1，自動清潔系統10包括充電基座100以及清潔機器人200(Cleaning Robot)。充電基座100包括信號發射器110以及供電部120，其中充電基座100可設置於牆面上。清潔機器人200包括信號接收器210以及受電部220，其中清潔機器人200為一種自走式的可移動裝置。

在本實施例中，當清潔機器人200執行充電操作時，供電部120用以電性連接清潔機器人200的受電部220。在本實施例中，充電基座100可設定預設時間，並且依據預設時間來決定是否藉由信號發射器110發射啟動信號。並且，當清潔機器人200接收到啟動信號後，清潔機器人200駛離充電基座100。也就是說，本實施例的充電基座100可設定預設時間以決定清潔機器人200執行清潔操作的時間表。舉例來說，使用者可操作充電基座100以設定例如是上午十點。當充電基座100的時鐘時間到達預設時間時，充電基座100的信號發射器110便發射啟動信號，以通知清潔機器人200自動駛離充電基座100，並且自動執行清潔操作。值得注意的是，當充電基座100的時鐘時間到達預設時間時，無論清潔機器人200是否已經完成充電操作，清潔機器人200都將會停止充電，並且執行清潔操作。另外，信號發射器110的數量可至少為一個。在一實施例中，信號發射器110可為兩個信號發射器，並且用以發射相同啟動信號。

圖2繪示本新型創作一實施例的充電基座的方塊圖。參照圖2，清潔機器人300可包括第一信號發射器311、第二信號發射器312、供電部320、處理器330、控制元件340以及定時裝置350。在本實施例中，清潔機器人300可藉由處理器330控制第一信號發射器311、第二信號發射器312發射啟動信號，並且接收控制元件340提供的控制信號，以設定時鐘時間或預設時間。在本實施例中，定時裝置350可透過按鍵來決定設定時間，例如透過按壓一次來設定一小時或兩小時後致能第一信號發射器311、第二信號發射器312來發射兩個啟動信號，但本新型創作並不限於此。並且，在一實施例中，定時裝置350也可進一步包括顯示器，以使顯示設定時間。也就是說，清潔機器人300可藉由定時裝置350設定預設時間，並且透過顯示器來顯示時鐘時間或預設時間。此外，處理器330還可控制供電部320是否供電，本新型創作並不加以限制。

在本實施例中，第一信號發射器311以及第二信號發射器312可為紅外線信號發射器，但本新型創作並不限於此。在一實施例中，第一信號發射器311以及第二信號發射器312也可為其他不同波長的信號發射器或是超音波發射器(Ultrasound transmitter)等。第一信號發射器311以及第二信號發射器312可配置在充電基座的側面，並且對應於當清潔機器人停靠在充電機座時的信號接收器的位置。

在本實施例中，供電部320可提供直流電給清潔機器人的受電部，並且，清潔機器人可進一步包括有電池模組。供電部320可接設於提供交流電的市電，並且將市電的交流電轉換為直流電。當清潔機器人停靠在充電基座300時，供電部320可電性連接清潔機器人的受電部，並且將直流電提供給清潔機器人，以使清潔機器人對電池模組進行充電操作。在本實施例中，供電部320可具有兩個金屬板作為正電極以及負電極。在一實施例中，當清潔機器人完成充電或是接收到啟動信號後，充電基座300的供電部320都將停止輸出電力。

在本實施例中，處理器330例如是中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)或是其他可編成的一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、可編程控制器、特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可編程邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。附帶一提的是，本新型創作各實施的清潔機器人也同樣具有處理器可用以實現充電操作以及清潔操作，並且可依據是否接收到啟動信號來決定操作模式。

在本實施例中，控制元件340可為按鈕元件或開關元件。控制元件340可提供使用者以按壓或觸控等方式進行控制，並依據使用者的控制結果輸出控制信號至處理器320。在本實施例中，使用者可藉由控制元件340來設定時鐘時間(Clock time)或預設時間，其中時鐘時間可為當前時區的時間，或是由使用者自行設定的時間。

在本實施例中，上述的顯示器可為四位數的七段顯示器(Four digit seven segment display)，以顯示四位數的數字。也就是說，定時裝置350可透過顯示器顯示時間數字，並且時間數字可藉由控制元件340進行切換或調整顯示時鐘時間或是預設時間，但本新型創作並不限於此。在一實施例中，上述的顯示器也可為液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)或是發光二極體顯示器(Light Emitting Diode Display, LED Display)等諸如此類的顯示器。或者，在另一實施例中，上述的顯示器也可為觸控面板(Touch panel)，並且控制元件340也可為設置在上述顯示器當中的觸控模組，以使使用者可直接觸控顯示器來設定定時裝置的時間。

為了讓本領域具通常知識者能更明瞭本新型創作的自動清潔系統以及充電基座的時間設定功能以及機構特徵，以下舉多個實施範例說明之。

圖3A繪示本新型創作一實施例的充電基座的俯視圖。圖3B繪示本新型創作一實施例的充電基座的側視圖。在本實施例中，第一方向D1、第二方向D2以及第三方向D3相互垂直。參照圖3A，充電基座500的頂面S1可設置有控制元件540、顯示器550以及發光元件560。另外，充電基座500更設置有定時裝置，並且透過顯示器550顯示時間。在本實施例中，充電基座500可包括多個控制元件540分別用以設定時間或是切換顯示內容等。舉例來說，控制元件540的至少其中之一個可用以切換顯示器550顯示時鐘時間或是預設時間，並且可透過兩個發光元件560交替發光，以分別代表兩種顯示內容。在本實施例中，充電基座500的側面S2可設置有供電部520。供電部520可具有正、負電極的兩個金屬板，以使當清潔機機器人沿著第一方向D1停靠在充電基座500時。供電部520可電性連接清潔機器人的受電部，以充電清潔機機器人。此外，本實施例的充電基座500可設置在牆面上，其中牆面為第二方向D2以及第三方向D3構成的平面。

參照圖3B，第一信號發射器511以及第二信號發射器512可設置在供電部520的兩個電極之間，並且沿第二方向D2配置在同一水平線上，但本新型創作並不限於此。在一實施例中，第一信號發射器511以及第二信號發射器512也可沿第三方向D3配置在不同水平線上，以距離地面具有不同高度。值得注意的是，由於清潔機器人停靠在充電基座500時，清潔機器人的受電部不一定會正對充電基座500的供電部520。因此，本實施例的充電基座500可設計具有寬度大於清潔機器人的受電部寬度的供電部520，以使若清潔機器人的受電部對應於供電部520於第一方向D1的特定歪斜角度內，或是在第二方向D2上受電部並未正對供電部520，清潔機器人的受電部仍可電性連接充電基座500的供電部520。

在本實施例中，第一信號發射器511以及第二信號發射器512為間隔固定距離分開設置。也就是說，第一信號發射器511以及第二信號發射器512可提供較大的信號範圍，以確保在上各情境中的清潔機器人的信號接收器可接收到第一信號發射器511以及第二信號發射器512發射的啟動信號。

圖4繪示本新型創作一實施例的自動清潔系統的示意圖。參照圖4，自動清潔系統70包括充電基座700以及清潔機器人800。在本實施例中，充電基座700可設置在第一方向D1以及第三方向D3構成的牆面上，並且清潔機器人800可行走在第一方向D1以及第二方向D2構成的地面上。在本實施例中，清潔機器人800的後端部分設置有信號接收器810以及受電部820。當清潔機器人800復歸至充電基座700時，清潔機器人800以後退行走的方式，停靠在充電基座700，以使供電部720電性連接受電部820。當清潔機器人800接收到啟動信號L1、L2的至少其中之一個後，清潔機器人800將朝向第二方向D2駛離充電基座700。

如圖4所示，清潔機器人800復歸充電後，清潔機器人800可停靠在充電基座700。充電基座700的供電部720電性連接清潔機器人800的受電部820。在本實施例中，充電基座700具有多個控制元件740、顯示器750以及發光元件760。顯示器750為四位數的七段顯示器。另外，充電基座700更設置有定時裝置以及多個控制元件740分別用以設定時間或是切換顯示器750的顯示內容等。舉例來說，控制元件740的至少其中之一個可用以切換顯示器750顯示時鐘時間或是預設時間，並且可透過兩個發光元件760交替發光，以分別提示目前顯示器750所顯示的顯示內容。

在本實施例中，當充電基座700的時鐘時間到達預設時間時，充電基座700的定時裝置可致能兩個信號發射器，以使充電基座700發射兩個啟動信號L1、L2。充電基座700藉由兩個啟動信號L1、L2，來通知清潔機器人800自動駛離充電基座700，並且自動執行清潔操作。在本實施例中，充電基座700的兩個信號發射器可同時間發射或是不同時間發射兩個啟動信號L1、L2，並且當清潔機器人800駛離充電基座700後，充電基座700的兩個信號發射器停止發射啟動信號L1、L2。

值得注意的是，充電基座700發射的啟動信號L1、L2可為相同或不相的啟動信號。並且，由於充電基座700可發射同時兩個啟動信號L1、L2，因此使合併後的發射角度變廣，進而可提供較大的信號接收範圍，以確保清潔機器人800的信號接收器810可接收到啟動信號L1、L2的至少其中之一個。當清潔機器人800的信號接收器810接收到兩個啟動信號L1、L2的至少其中之一個時，清潔機器人800將駛離充電基座700，並且執行清潔操作。也就是說，當充電基座700的時鐘時間到達預設時間時，無論清潔機器人800是否已經完成充電操作，清潔機器人800都將會停止充電，並且執行清潔操作。

在本實施例中，清潔機器人800停靠在充電基座700時，清潔機器人800的受電部820不一定會正對充電基座700的供電部720。因此，本實施例的充電基座700的供電部720在第二方向D2上的寬度大於清潔機器人800的受電部820的寬度，以使若清潔機器人800的受電部820對應於供電部720於第一方向D1的特定歪斜角度內，或是在第二方向D2上受電部820並未正對供電部720，清潔機器人800的受電部820仍可電性連接充電基座700的供電部820。

在本實施例中，清潔機器人800可更包括有清潔模組，例如是吸塵馬達、可清掃的掃把或是可拖地的抹布等，本新型創作並不加以限制。清潔機器人800可更包括有電池模組用以提供電力，以及提供儲電功能。當清潔機器人800執行清潔操作時，若電池模組的電量低於預設臨界值時，清潔機器人800可自動復歸於充電基座700，以進行充電操作。然而，在一實施例中，清潔機器人800也可透過使用者執行復歸的操作，例如透過按鍵或遙控器等。在本實施例中，清潔機器人800的各種電路元件以及機構特徵可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。另外，上述各實施例所述的清潔操作是指清潔機器人800自動行走於地面，並且藉由清潔模組進行清潔工作。並且，清潔機器人800的自動清潔方式以及復歸於充電基座700的移動模式同樣可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

綜上所述，本新型創作的自動清潔系統以及充電基座可用以設定預設時間，並且依據時鐘時間是否到達預設時間來啟動信號發射器，以透過信號發射器發射啟動信號。自動清潔系統的清潔機器人可停靠於充電基座，以執行充電操作。並且，本新型創作的充電基座設置有一個或多個信號發射器，可確保清潔機器人的信號接收器可接收到啟動信號，並且當清潔機器人接收到啟動信號時，清潔機器人駛離充電基座並且執行清潔操作。也就是說，本新型創作的自動清潔系統具有可依據使用者的需求所設定的預設時間來進行自動清潔操作的功能。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、70‧‧‧自動清潔系統
100、300、500、700‧‧‧充電基座
110‧‧‧信號發射器
120、320、520、720‧‧‧供電部
200、800‧‧‧清潔機器人
210、810‧‧‧信號接收器
220、820‧‧‧受電部
311、511‧‧‧第一信號發射器
312、512‧‧‧第二信號發射器
330‧‧‧處理器
340、540、740‧‧‧控制元件
350‧‧‧定時裝置
550、750‧‧‧顯示器
560、760‧‧‧發光元件
D1、D2、D3‧‧‧方向
L1、L2‧‧‧啟動信號
S1‧‧‧頂面
S2‧‧‧側面

圖1繪示本新型創作一實施例的自動清潔系統的方塊圖。 圖2繪示本新型創作一實施例的充電基座的方塊圖。 圖3A繪示本新型創作一實施例的充電基座的俯視圖。 圖3B繪示本新型創作一實施例的充電基座的側視圖。 圖4繪示本新型創作一實施例的自動清潔系統的示意圖。

10‧‧‧自動清潔系統

100‧‧‧充電基座

110‧‧‧信號發射器

120‧‧‧供電部

200‧‧‧清潔機器人

210‧‧‧信號接收器

220‧‧‧受電部

Claims (10)

1. 一種自動清潔系統，包括： 一充電基座，包括至少一個信號發射器以及一供電部，其中所述充電基座依據一預設時間來決定是否藉由所述至少一個信號發射器發射至少一個啟動信號；以及 一清潔機器人，包括一信號接收器以及一受電部，所述受電部用以當所述清潔機器人執行一充電操作時電性連接所述充電基座的所述供電部，並且當所述信號接收器接收到所述至少一個啟動信號時，所述清潔機器人駛離所述充電基座，並且執行一清潔操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自動清潔系統，其中所述充電基座依據一時鐘時間是否到達所述預設時間，來決定致能所述至少一個信號發射器，以使所述至少一個信號發射器發射所述至少一個啟動信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的自動清潔系統，其中所述充電基座更包括一控制元件，所述控制元件用以輸出一控制信號，以使所述充電基座依據所述控制信號設定所述預設時間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的自動清潔系統，其中所述充電基座更包括一定時裝置用以設定所述預設時間，並且依據所述預設時間來決定是否致能所述至少一個信號發射器來發射所述至少一個啟動信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的自動清潔系統，其中所述至少一個信號發射器包括一第一信號發射器以及一第二信號發射器，分別設置於所述充電基座的一側面，並且位於同一水平線上。
6. 一種充電基座，適於充電一自動清潔裝置，包括： 一供電部，設置於所述充電基座的一側面，用以當所述自動清潔裝置執行一充電操作時電性連接所述自動清潔裝置的一受電部；以及 至少一個信號發射器，設置於所述供電部當中，並且用以依據一預設時間來決定是否發射至少一個啟動信號，以使所述自動清潔裝置接收所述至少一個啟動信號後駛離所述充電基座，並且執行一清潔操作。
7. 如申請專利範圍第6項所述的充電基座，其中所述充電基座依據一時鐘時間是否到達所述預設時間，來決定致能所述至少一個信號發射器，以使所述至少一個信號發射器發射所述至少一個啟動信號。
8. 如申請專利範圍第6項所述的充電基座，其中所述充電基座更包括一控制元件，並且所述控制元件用以輸出一控制信號，以使所述充電基座依據所述控制信號設定所述預設時間。
9. 如申請專利範圍第6項所述的充電基座，其中所述充電基座更包括一定時裝置用以設定所述預設時間，並且依據所述預設時間來決定是否致能所述至少一個信號發射器來發射所述至少一個啟動信號。
10. 如申請專利範圍第6項所述的充電基座，其中所述至少一個信號發射器包括一第一信號發射器以及一第二信號發射器，並且設置於同一水平線上。