专利名称：自动清洁装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种自动清洁装置，尤其涉及一种可根据被清洁区域大小控制清洁的自 动清洁装置及方法。
背景技术：
自动清洁装置是一种无人操作，仅通过控制器控制执行清洁作业，以清除被清洁物 体(如地板)表面的灰尘或碎屑等污物。
在清洁过程中，自动清洁装置通常是根据预先设置的清洁时间进行清洁，当设置的 时间结束时，该清洁作业也随之结束。然而，如果当自动清洁装置在清扫中被物体阻挡 无法继续前进，只能在原地重复清扫相同的区域直至设定时间结束，并没有完全清洁所 需清洁的区域。另外，当预设清洁时间过短，不足以完成被清洁的区域(整个房间)时， 同样会出现清洁不完全的情况。相反地，当预设清洁时间过长时，又会出现相同区域被 重复清洁的现象，造成电力资源的浪费，不利于环保。
发明内容
因此，有必要发明一种自动清洁装置及方法，用于根据被清洁区域的大小控制清洁 时间，以解决上述问题，提高自动清洁装置利用率。 本发明涉及一种自动清洁装置及方法。
一种自动清洁装置，其包括主体、设置于主体外围的外壳以及中央处理单元。该主 体包括设置于外壳内的时间获取单元与至少一个碰撞开关。该外壳可活动的连接于主 体，并与碰撞开关相连，用于碰到物体时相对于主体发生移动，并按压碰撞开关。该中 央处理单元与主体电气连接，用于在碰撞开关被按压时，控制时间获取单元读取当前碰撞时间或运动距离，并控制主体转弯；该中央处理单元还用于控制时间获取单元计算相 邻两次按压碰撞开关的时间间隔，根据所述时间间隔设置主体的清扫时间，以控制主体 执行清洁工作。
与现有技术相比，该自动清洁装置的主体包括时间获取单元与至少一个碰撞开关， 其可通过碰撞开关控制中央处理单元控制时间获取单元获得清洁中每相邻两次碰撞的 时间间隔，再由中央处理单元进行计算与判定不断获得符合实际清洁区域的大小的清洁 时间，并在该清洁时间内进行清洁工作。从而避免清洁时间过长或不足的现象，同时减 少电力资源的浪费，提高清洁效率
图l为本技术方案实施例所提供的自动清洁装置的俯视图。
图2为本技术方案实施例所提供的根据碰撞时间执行清扫工作的自动清洁方法的流 程图。
图3为本技术方案实施例所提供的根据运动距离执行清扫工作自动清洁方法的流程图。
具体实施例方式
请参阅图l，本技术方案实施例所提供的自动清洁装置IO，其包括主体ll、外壳12 及中央处理单元13。该中央处理单元13与主体11电气连接。
该主体11在中央处理单元13的控制下执行清洁。该主体ll的结构与形状可根据实际 清洁需要进行涉及。主体ll包括至少一个碰撞开关lll、时间获取单元112与位于底部的 至少一个轮体(图未示)。本实施例中，该至少一个碰撞开关lll的数量为两个，其设 置于外壳12内的相对两侧，并与分别与外壳12内壁的相对两侧相连，用于感测位于外壳 12不同区域的碰撞，增加感测碰撞的灵敏度。该时间获取单元112用于确定主体11发生 相邻两次碰撞的时间间隔。该时间获取单元112包括时钟单元112a与时间处理单元112b。该时间处理单元112b用于读取时钟单元112a的当前碰撞时间，并根据当前碰撞时间与前 一碰撞时间计算相邻两次按压碰撞开关lll的时间间隔。该时钟单元112a可以为时钟。 当然，该时间处理单元112b也可与中央处理单元13为同一处理单元，以减小自动清洗装 置10的体积。
可以理解，该时间获取单元112也可通过其它结构与装置来实现。例如，时间获取 单元112包括距离探测单元(图未示)与距离处理单元(图未示)。该距离探测单元可 通过获取轮体转动的圈数计算出主体11所运动的距离。该距离处理单元用于读取距离 探测单元的当前运动距离，并根据当前运动距离与前一运动距离计算相邻两次按压碰撞 开关111的时间间隔。具体地，可将当前与上次运动距离的差再除以自动清洁装置10 预设的运动速度获得当前碰撞与上次碰撞的时间间隔。
该轮体(如滚轮)用于在中央处理单元15的控制下滚动或转向，使自动清洁装置 IO可沿直线、折线或曲线运动。当然，该主体ll还可包括污物收集体(图未示)等其他 清洁中所需的元件，不限于该实施例中所列举的主体ll。
该外壳12包围主体11的外侧，使主体11位于外壳12内，以保护主体ll。该外壳12可 活动的连接于主体ll，用于碰到物体时相对于主体ll发生移动，以按压与外壳12相连的 碰撞开关lll。本实施例中，外壳12通过弹性元件(如弹簧)与主体ll相连，使外壳 12可相对于主体11移动。该移动距离控制在l至5mm之间，以防止外壳12移动距离过小无 法按压碰撞开关lll，还防止外壳12移动距离过大，影响自动清洗装置10正常工作。
该中央处理单元13设置于外壳12内，用于在碰撞开关lll被按压时，控制时间获 取单元112读取当前碰撞时间或运动距离，并控制主体li转弯；还用于控制时间获取 单元112计算相邻两次按压碰撞开关111的时间间隔，根据该时间间隔设置主体ll的清 扫时间。当然，该中央处理单元13可以包括分别具有时间计算功能、判定功能与转弯 功能等的多个处理单元，实现对时间获取单元112、主体ll、碰撞开关lll以及自动清 洁装置10中其他元件进行分别控制，以加速清洁速度。本实施例中，采用一个中央处 理单元13完成对自动清洁装置10各个元件的控制。请参阅图2，以时间获取单元112读取碰撞时间为例，详细说明中央处理单元13根据 碰撞时间控制主体ll执行清洁工作的步骤。
步骤S210，判断自动清洁装置10是否在预设时间Tmin内发生碰撞。若自动清洁装置 lO在Tmin内发生碰撞，则进入步骤S220，否则按照预设时间Tmin完成清洁工作，则清洁 工作结束。
该Tmin为自动清洁装置10清洁工作前预设的清洁时间，其大小可根据所需清洁区域 的面积以及自动清洁装置10设置的运动速度而定。以设置自动清洁装置10匀速运动执行 清洁矩形房间工作为例，该Tmin为该房间对角线长度之和除以预设的运动速度所得的时 间，以保证在发生第二次碰撞时，该自动清洁装置10仍处于工作状态。可以理解，如果 自动清洁装置10被设置为非匀速运动，此时同样可以根据预设的速度参数，例如初始 速度、速度变化速率等，并结合房间的大小获得所需的Tmin。
步骤S220，读取当前碰撞时间，并控制主体ll转弯。
中央控制单元13接收碰撞开关111发生被按压的信号，控制时间获取单元112的时间 处理单元112b读取时钟单元112a的时间，即当前碰撞时间，并存储该当前碰撞时间于 时间处理单元112b内。
步骤S230，根据当前与上次碰撞时间计算当前碰撞与上次碰撞的时间间隔。 该时间处理单元112b将存储于其内的当前碰撞时间减去上次碰撞时间，即可获得该 时间间隔。
具体地，当前碰撞为第n次碰撞，则上次碰撞为第n-l次碰撞，其碰撞时间分别为\
与t(^时，则第n次的时间间隔厶i;-tn—t(n—d。其中，n为大于等于l的整数。为便于
计算，本实施例中，假设发生第l次碰撞时，该时间间隔为O。
步骤S240，中央处理单元13判断该时间间隔AT。是否大于前一次时间间隔AT(『n ，
若该时间间隔AT。大于前一次时间间隔AT(H)，则进入步骤S250，否则清扫时间不变，
并转到步骤S260。
步骤S250，中央处理单元13根据间隔时间ATjt算清扫时间T。该清扫时间的计算公式可以为T = ATn +Tmin。当然，该清扫时间的计算公式也可
为采用其他计算方法，如在上述计算方法公式前加一个权值。
步骤S260,中央处理单元13判断是否在清扫时间内发生碰撞，若在该清扫时间内发 生碰撞，则转到S220，并控制该主体ll转弯，若该清扫时间内未发生碰撞，则清洁工作 结束。
中央处理单元13在控制主体11转弯时，可将转动角度控制在100至120度之间，且相 邻两次转动方向相反。由此可获得较高的清洁效率。
请参阅图3，以时间获取单元112读取运动距离作为例，详细说明中央处理单元13根 据运动距离控制主体ll执行清洁工作的步骤，其工作步骤与第一实施例中的清洁工作步 骤大体相同，其不同在于该时间获取单元112是根据读取运动距离来计算时间间隔。
步骤S320,中央控制单元13接收碰撞开关111发生被按压的信号，控制时间获取单 元112的距离处理单元读取距离探测单元的运动距离，即当前运动距离,并存储该当 前运动距离于距离处理单元内。
步骤S330，根据当前与上次运动距离计算当前碰撞与上次碰撞的时间间隔。
该距离处理单元将存储于其内的当前运动距离减去上次运动距离之差，再除以清洁 前自动清洁装置设置的运动速度，即可获得该时间间隔。
具体地，当前碰撞为第n次碰撞，则上次碰撞为第n — l次碰撞，其运动距离分别为 、与1(。-u时，则第n次的时间间隔AT。二 (ln—l(n_u)/V。其中，n为大于等于l的整数， v为清洁前设置的运动速度。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的的技术方案而非限制，尽管参照 较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发 明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1. 一种自动清洁装置，其包括主体、设置于主体外围的外壳以及中央处理单元，所述中央处理单元与主体电气连接，用于控制主体执行清洁，其特征在于所述主体包括设置于外壳内的时间获取单元与至少一个碰撞开关，所述外壳可活动的连接于主体，并与碰撞开关相连，用于碰到物体时相对于主体发生移动，并按压碰撞开关，所述中央处理单元用于在碰撞开关被按压时，控制时间获取单元读取当前碰撞时间或运动距离，并控制主体转弯；所述中央处理单元还用于控制时间获取单元计算相邻两次按压碰撞开关的时间间隔，根据所述时间间隔设置主体的清扫时间。
2. 如权利要求1所述的自动清洁装置，其特征在于，所述外壳通过弹性元件连接于主体，使外壳相对于主体的移动距离在l至5mm之间。
3. 如权利要求1所述的自动清洁装置，其特征在于，所述至少一个碰撞开关的数量 为两个，其设置于外壳内的相对两侧。
4. 如权利要求1所述的自动清洁装置，其特征在于，所述中央处理单元用于控制主 体转弯时，转动100至120度，并相邻两次转动方向相反。
5. 如权利要求1所述的自动清洁装置，其特征在于，所述时间获取单元包括时钟单 元与时间处理单元，所述时间处理单元用于读取所述时钟单元的当前碰撞时间，并根据 当前碰撞时间与前一碰撞时间计算相邻两次按压碰撞开关的时间间隔。
6. 如权利要求1所述的自动清洁装置，其特征在于，所述时间获取单元包括距离探 测单元与距离处理单元，所述距离处理单元用于读取所述距离探测单元的当前运动距 离，并根据当前运动距离与前一运动距离计算相邻两次按压碰撞开关的时间间隔。
7. —种自动清洁方法，用于控制一清洁装置工作，其包括以下步骤 判断清洁装置是否在一预设时间内发生碰撞，若在所述预设时间内发生碰撞，则读取当 前碰撞时间或运动距离，并控制所述清洁装置转弯，若所述预设时间内未发生碰撞，则 清洁工作结束；计算当前碰撞与上次碰撞的时间间隔；判断所述时间间隔是否大于前一次时间间隔，若所述时间间隔大于前一次时间间 隔，则根据所述时间间隔计算清扫时间，若所述时间间隔小于或等于前一次时间间隔， 则清扫时间不变；判断是否在清扫时间内碰撞，若在所述清扫时间内发生碰撞，则读取当前碰撞时间， 并控制所述清洁装置转弯，若所述清扫时间内未发生碰撞，则清洁工作结束。
8. 如权利要求7所述的自动清洁方法，其特征在于，在控制所述清洁装置转弯步骤 中，控制所述清洁装置转动100至120度，且相邻两次转动方向相反。
9. 如权利要求7所述的自动清洁方法，其特征在于，所述计算当前碰撞与上次碰撞 的时间间隔的步骤包括根据当前碰撞时间与上次碰撞时间计算所述时间间隔。
10. 如权利要求7所述的自动清洁方法，其特征在于，所述计算当前碰撞与上次碰撞 的时间间隔的步骤包括根据当前与上次运动距离计算所述时间间隔。
11. 如权利要求7所述的自动清洁方法，其特征在于，所述计算清扫时间的步骤采用 将所述时间间隔除以经验常数再与预设清扫时间的求和从而获得所述清扫时间。
全文摘要
一种自动清洁装置，其包括主体、设置于主体外围的外壳以及中央处理单元。该主体包括设置于外壳内的时间获取单元与至少一个碰撞开关。该外壳可活动的连接于主体，并与碰撞开关相连，用于碰到物体时相对于主体发生移动，并按压碰撞开关。该中央处理单元与主体电气连接，用于在碰撞开关被按压时，控制时间获取单元读取当前碰撞时间或运动距离，并控制主体转弯。该中央处理单元还用于控制时间获取单元计算相邻两次按压碰撞开关的时间间隔，根据所述时间间隔设置主体的清扫时间，以控制主体执行清洁工作。本发明还涉及一种清洁方法，以减少电力资源的浪费，提高清洁效率。
文档编号A47L9/28GK101444407SQ20081016385
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者应放天, 纯 陈 申请人:浙江大学