自动吸尘机、控制装置以及自动清扫系统的制作方法_2

文档序号:9253817阅读:来源:国知局
自动吸尘机200的ID,并将与清扫预约信号示出的尘埃的位置对应的清扫状态改写为“清扫中”(受理预约)。另外,当接收到来自各自动吸尘机200的清扫完成信号(后面叙述)时,控制单元102将与清扫完成信号示出的尘埃的位置对应的清扫状态改写为“清扫完成”。此外,尘埃的位置也可以表示为在作为清扫的对象的室内空间中定义的坐标系中的绝对位置或者距某基准点的相对位置。
[0042][自动吸尘机200的构成]
[0043]图4是表示本实施方式的自动吸尘机200的构成的框图。自动吸尘机200主要包括通信单元201、控制单元202、位置算出单元203、方向算出单元204、位置补正单元205、测距单元206、行走单元207、尘埃测量单元208以及集尘单元209。
[0044]通信单元201经由天线向控制装置100无线发送从控制单元202输出的信号。另夕卜,通信单元201经由天线向控制单元202输出从控制装置100无线接收到的信号。
[0045]当从控制装置100接收到检测指示信号时,控制单元202决定本机的移动状态(方向、速度等),生成用于控制行走单元207的信号并向行走单元207输出。另外,在基于测距单元206的测定结果检测到从本机到障碍物(墙壁、什物等)的距离成为预定的值以下的情况下,为了避开障碍物,控制单元202生成指示移动方向的变更的信号并向行走单元207输出。
[0046]另外,当检测出堆积的尘埃时,控制单元202经由通信单元201向控制装置100发送尘埃位置信号,所述尘埃位置信号包含该尘埃的位置、本机的ID以及预约担当该尘埃的清扫的信息。另外,控制单元202进行执行扫除功能的指示,所述扫除功能将尘埃收集在集尘单元209中。
[0047]另外,控制单元202例如在每一定周期或每一定距离等预先决定的定时,经由通信单元201阅览控制装置100的存储单元103的尘埃位置管理表,并确认在清扫状态中是否存在“残留尘埃”。如果存在“残留尘埃”,则控制单元202向控制装置100预约担当清扫状态为“残留尘埃”的尘埃位置的尘埃的清扫。
[0048]该预约通过发送清扫预约信号来进行,所述清扫预约信号请求在尘埃位置管理表的中记载本机的ID,并将清扫状态设为“清扫中”。清扫预约信号也可以包含确定尘埃(包含残留尘埃)的信息(例如尘埃的位置信息)、进行尘埃(包含残留尘埃)的清扫的自动吸尘机的ID以及由自动吸尘机的ID确定的自动吸尘机进行尘埃(包含残留尘埃)的清扫之意的信息。当该请求被控制装置100认可时,控制单元202使方向算出单元204算出预约的尘埃位置的方向,生成用于使本机向该方向移动的信号并向行走单元207输出。
[0049]这样,在本实施方式中,预约的自动吸尘机200担当“残留尘埃”的位置的清扫。也就是说,在虽然自动吸尘机200进行了清扫,但集尘容器内充满尘埃并还残留有尘埃的情况下(“残留尘埃”的情况下),将该位置的清扫的担当轮换为其他自动吸尘机。
[0050]另外,控制单元202基于从尘埃测量单元208输出的尘埃测量值,生成用于控制集尘单元209的信号并向集尘单元209输出。另外,在集尘单元209的集尘容器内充满尘埃的情况下,控制单元202经由通信单元201向控制装置100发送尘埃残留信号,所述尘埃残留信号包含从尘埃测量单元208输出的尘埃测量值和本机的ID。
[0051]尘埃残留信号也可以包含:确定尘埃(包含残留尘埃)的信息(例如尘埃的位置信息)、进行了尘埃(包含残留尘埃)的清扫的自动吸尘机的ID以及表示残留尘埃的信息(表示由自动吸尘机的ID确定的自动吸尘机无法继续进行集尘的清扫而在尘埃的位置残留有所述尘埃之意的信息)。
[0052]另外,当尘埃测量单元208无法检测出尘埃时,控制单元202判断为完成了清扫,并经由通信单元201向控制装置100发送表示清扫已完成的清扫完成信号。清扫完成信号也可以包含:确定尘埃(包含残留尘埃)的信息(例如尘埃的位置信息)、进行了尘埃(包含残留尘埃)的清扫的自动吸尘机的ID以及由自动吸尘机的ID确定的自动吸尘机完成了尘埃(包含残留尘埃)的清扫之意的信息。
[0053]位置算出单元203例如是设置于移动轮等的对转速进行计数的编码器或从GPS系统的卫星接收位置信息的GPS接收机,算出本机的当前位置。
[0054]方向算出单元204例如使用陀螺仪传感器或加速度传感器那样的检测方向的变化量的传感器,算出本机移动的方向。
[0055]位置补正单元205基于方向算出单元204的算出结果,补正位置算出单元203的算出结果,并决定本机的当前位置。由此,能够提高位置的算出精度。位置补正单元205向控制单元202输出表示本机的当前位置的位置信息。此外,位置补正单元205从控制装置100取得墙壁或什物的玮度、经度,使用由多个相机实现的测距和物体识别来补正位置,由此,能够更准确地(在数Cm的误差内)识别本机的当前位置。
[0056]测距单元206测定从本机到障碍物的距离,并向控制单元202输出表示测定结果的信号。测距单元206例如包括CCD相机等获取影像的传感器、能够利用光的反射来测量与障碍物的距离的测距传感器、能够利用超声波的反射来测量与障碍物的距离的超声波传感器、或者通过检测障碍物与本机接触时的开关工作或电压的变化来检测接触的起缓冲器作用的接触传感器等。此外,测距单元206也能够使用利用了激光、电磁波、磁力等的传感器。此外,如果将这些不同的多个传感器搭载于自动吸尘机200,则能够进行检测能力的相互插补,因此,能够提尚检测精度。
[0057]行走单元207例如包括两个马达和在左右水平地配置的两个移动轮,基于控制单元202的控制,使两个电动机的转速变化,由此,移动轮进行动作而使本机移动。此外,除了马达和移动轮以外,行走单元207也可以如专利文献2公开的那样,是由使用了多个伺服马达的关节型致动器(促动器)构成的、能够用两条腿或四条腿等多条腿来移动的单元。另夕卜,行走单元207也可以在各条腿的前端具备如专利文献3所公开的那样的机构的吸盘或勾爪等,以使得能够登上壁面或什物的侧面或玻璃面。
[0058]尘埃测量单元208测量在本机的当前位置堆积的尘埃量。尘埃测量单元208向控制单元202输出表示尘埃量的测量值(尘埃测量值)的信号。
[0059]集尘单元209是执行收集尘埃的扫除功能的部分,主要具备未图示的驱动马达、旋转刷、电动送风机、集尘容器、过滤单元以及集尘容器。集尘单元209基于控制单元202的控制,对驱动马达进行驱动,由此使旋转刷旋转,启动电动送风机。通过旋转刷的旋转,扫除面上的尘埃被引入集尘容器中。电动送风机使气流如下产生,从进气口吸入空气,经由流入路径将该空气引导到集尘容器内,并使通过了过滤单元的空气经由排出路径从排气口向外部排放。
[0060]在收集到的尘埃的量超过集尘容器的容量的情况下,集尘单元209向控制单元202输出表不该状况的信号。
[0061][自动清扫系统的动作流程]
[0062]接着,使用图5的时序图说明自动清扫系统的动作流程。在图5的例子中,自动清扫系统包括一个控制装置100、四个自动吸尘机200-1、200-2、200-3、200-4。此外,在开始清扫的情况下,控制装置100重置(reset)尘埃位置管理表。
[0063]首先,控制装置100对各自动吸尘机200发送检测指示信号,所述检测指示信号指示尘埃检测的开始(STlOl)。
[0064]接收到检测指示信号的各自动吸尘机200在成为清扫的对象的区域内移动,并执行尘埃检测(ST102)。
[0065]然后,在尘埃检测中检测出堆积的尘埃的情况下(ST103),该自动吸尘机200-1、200-2向控制装置100发送尘埃位置信号(ST104),并开始该尘埃的清扫(ST105)。
[0066]作为受理预约,接收到尘埃位置信号的控制装置100向尘埃位置管理表写入尘埃位置信号所表示的尘埃的位置和自动吸尘机200的ID,并将清扫状态设为“清扫中” (ST106) ο
[0067]此外,在尘埃检测中未检测出尘埃的情况下,该自动吸尘机200-3、200-4定期地阅览尘埃位置管理表,确认在清扫状态中是否存在“残留尘埃”(ST107)。
[0068]在此,在图5中,假设成为自动吸尘机200-1的集尘容器内充满了尘埃(到达集尘容量极限)但还残留有尘埃的状态(ST108)。在该情况下,自动吸尘机200-1向控制装置100发送尘埃残留信号(ST109)并返回预定的待机场所(ST
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