专利名称：垃圾检测单元及具有该垃圾检测单元的机器人清洁装置的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种包括垃圾检测单元的机器人清洁装置，更具体地讲，涉及这样一种包括垃圾检测性能得到改进的垃圾检测单元的机器人清洁装置。
背景技术：
自主式机器人是在用户不操作的情况下在特定区域中行进的同时执行期望的任务的装置。这样的机器人基本上可自主地操作。可以以各种方式实现自主操作。例如，机器人可沿着预定路径在特定区域中行进，或者可在不存在用于机器人的预定路径的情况下
在特定区域中行进。机器人清洁装置是在用户不操作的情况下在清洁区域中行进的同时清洁清洁区域中的地面的装置。详细地讲，这样的机器人清洁装置可在家中执行清扫操作和真空清洁操作。这里，垃圾可指可被真空吸尘器或者自动或半自动清洁装置收集的(土)灰尘、尘埃、粉末、碎片和其他灰尘颗粒。当清洁地面时，传统的机器人清洁装置在清洁区域中行进的同时检测清洁区域中的地面上的垃圾，以集中或者反复地清洁检测到垃圾的区域。此外，传统的机器人清洁装置包括安装在垃圾箱中的垃圾量检测单元，同时包括光发射器和光接收器。当垃圾积聚在垃圾箱中时，将被发送到光接收器的光被遮挡。检测该遮挡，以标示积聚的垃圾的量。当然，在传统的(例如，在第10-2005-0073082号韩国未审查的专利公开中公开的)机器人清洁装置中，安装了多个传感器或者多种传感器，以检测从地面引入到垃圾箱中的垃圾，并检测垃圾箱中的垃圾的量。在这种情况下，存在的问题在于不必要地安装了太多传感器，从而会使制造成本增加，或者传感器会在机器人清洁装置内部中占用很大的空间。上述传统的机器人清洁装置还存在以下问题即使当在清洁操作期间一个或者多个传感器出现故障时，除了向用户发出警告之外，清洁操作会在不进行必要的测量的情况下继续进行，或者清洁操作会完全停止。此外，包括如上所述的垃圾传感器的传统的机器人清洁装置基于预定的单个参考值来执行清洁任务，而不反映垃圾种类或者垃圾的量不断改变的清洁任务环境。为此，这样的传统的机器人清洁装置会难以实现有效的清洁。
发明内容
因此，一方面提供一种包括垃圾检测单元的机器人清洁装置，该机器人清洁装置具有可经济安装的传感器，同时优化垃圾检测单元的垃圾检测功能。其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将通过描述而清楚，或者可通过本发明的实践而了解。根据一方面，一种机器人清洁装置可包括机身；驱动单元，使机身能够行进；滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾；垃圾箱，储存被滚筒刷单元扫起的垃圾；垃圾检测单元，在清洁操作期间检测是否已经通过滚筒刷单元将垃圾引入到垃圾箱中；控制器，基于通过垃圾检测单元检测的垃圾被引入或者未被引入，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。垃圾检测单元可包括用于发射光束的光发射器以及用于接收发射的光束的光接收器。控制器可根据由光接收器接收的光束的量，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。控制器可基于由光接收器接收的光束的量根据时间流逝的变化的模式，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。当由光接收器接收的光束的量减少到第一参考值或者小于第二参考值达预定时间然后返回到原始值时，控制器可确定垃圾已经被引入到垃圾箱中。当接收的光束的量减少到第二参考值或者小于第二参考值然后保持在第二参考值或者小于第二参考值时，控制器可确定在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾。 当由光接收器接收的光束的量减少到第三参考值或者小于第三参考值然后返回到原始值的现象以预定时间重复时，控制器可确定垃圾被垃圾箱的入口卡住或者垃圾溢出。在垃圾被引入的路径与由在垃圾箱中积聚的预定量垃圾形成的形状的轮廓相交的点处，光发射器和光接收器可被布置为彼此面对。垃圾箱可由能够允许从光发射器发射的光束通过垃圾箱的材料制成，以能够使光束被光接收器接收。光发射器和光接收器可安装在与垃圾箱的槛水平面平齐或比垃圾箱的槛水平面高的位置，在垃圾箱的槛水平面处，被引入到垃圾箱中的垃圾可离开垃圾箱或者积聚在垃圾箱中的垃圾可溢出。与垃圾箱的槛水平面平齐或比垃圾箱的槛水平面高的安装位置可朝着垃圾箱偏置。与垃圾箱的槛水平面平齐或比垃圾箱的槛水平面高的安装位置可布置在垃圾箱的槛和垃圾箱的顶部之间，同时比所述顶部更靠近所述槛。控制器可在检测到垃圾的区域和未检测到垃圾的区域之间区分待清洁的区域，并且可控制机器人清洁装置以反复的方式或者根据预定模式清洁检测到垃圾的区域。当为一个区域进行机器人清洁装置的清洁操作被重复预定次数或预定时间时，控制器可控制机器人清洁装置离开所述区域。机器人清洁装置还可包括维护站，机器人清洁装置与维护站对接，以检查垃圾检测单元的故障。当由于垃圾检测单元的故障导致机器人清洁装置不管没有检测到垃圾而反复地清洁一个区域时，控制器可控制机器人清洁装置与维护站对接或者告知用户垃圾检测单元出现故障。当通过垃圾检测单元确定在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾、垃圾被垃圾箱的入口卡住、或者垃圾溢出时，控制器可执行控制操作，以清空垃圾箱。机器人清洁装置还可包括维护站，产生气流，以从垃圾箱吸入空气，从而清空垃圾箱。控制器可控制机器人清洁装置与维护站对接。当确定垃圾检测单元出现故障、在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾、垃圾被垃圾箱的入口卡住、或者垃圾溢出时，控制器可控制机器人清洁装置与维护站对接。根据另一方面，一种机器人清洁装置可包括机身；驱动单元，使机身能够行进；滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾；垃圾箱，储存被滚筒刷单元扫起的垃圾；垃圾检测单元，在清洁操作期间检测是否已经通过滚筒刷单元将垃圾引入到垃圾箱中，垃圾检测单元可能包括用于发射光束的光发射器以及用于接收发射的光束的光接收器；控制器，基于通过垃圾检测单元检测的垃圾被引入或者未被引入，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾，其中，垃圾检测单元可包括至少一个反射器或者折射器，以沿着预定路径反射或折射从光发射器发射的光束，从而通过光接收器接收发射的光束。根据另一方面，一种垃圾检测单元可包括光发射器，用于发射光束；光接收器，用于接收发射的光束；至少一个反射器或者折射器，用于沿着预定路径反射或折射从光发射器发射的光束，从而通过光接收器接收发射的光束，由此，垃圾检测单元可检测垃圾被引入或者未被引入。
根据另一方面，一种机器人清洁装置可包括机身；驱动单元，使机身能够行进；滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾；垃圾箱，储存被滚筒刷单元扫起的垃圾；垃圾检测单元，在清洁操作期间检测是否已经通过滚筒刷单元将垃圾引入到垃圾箱中；控制器，基于来自垃圾检测单元的检测信号来确定被引入到垃圾箱中的垃圾的量，将确定的垃圾量与至少两个预定参考值进行比较，并且根据比较结果控制机器人清洁装置以逐级的方式执行清洁操作。垃圾检测单元可包括用于发射光束的光发射器以及用于接收发射的光束的光接收器。控制器可根据由光接收器接收的光束的量来确定被引入到垃圾箱中的垃圾的量。逐级清洁操作可根据确定的垃圾量与所述至少两个预定参考值的比较结果而相应地具有不同的清洁级别。控制器可将确定的垃圾量与第一参考值和第二参考值进行比较，并且当确定的垃圾量小于或等于第一参考值时，控制器可控制机器人清洁装置执行第一清洁操作，当确定的垃圾量大于第一参考值，但是小于或等于第二参考值时，控制器可控制机器人清洁装置执行第二清洁操作，当确定的垃圾量大于第二参考值时，控制器可控制机器人清洁装置执行第三清洁操作。控制器可控制机器人清洁装置的第一至第三清洁操作，使得第一至第三清洁操作中较高的清洁操作具有清洁级别中的较高的清洁级别。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更易于理解，附图中图I是示出根据示例性实施例的机器人清洁装置的立体图；图2是示出根据示例性实施例的机器人清洁装置的构造的截面图；图3是示出根据实施例的机器人清洁装置的底部的立体图；图4A是示出根据实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的截面图4B是示出根据图4A的实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的示意图；图5A是示出根据另一实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的截面图；图5B是示出根据图5A的实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的示意图；图6是描绘当垃圾检测单元检测垃圾被引入时产生的信号的曲线图；图7和图8分别是描绘当垃圾检测单元检测垃圾箱填充有预定量的垃圾时或者当垃圾检测单元出现故障时产生的信号的曲线图；
图9A和图10是示出根据示例性实施例的当在垃圾被引入期间垃圾检测单元出现故障时执行的机器人清洁装置清洁过程的流程图；图11是示出根据示例性实施例的当垃圾检测单元出现故障时，例如，当垃圾检测单元不能检测垃圾箱的充满状态时，机器人清洁装置执行的清洁过程的流程图；图12是示出根据另一实施例的垃圾检测单元的结构的示意图；图13是示出根据另一实施例的垃圾检测单元的结构的示意图；图14是示出根据另一实施例的垃圾检测单元的结构的示意图；图15和图16是示出根据图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置的清洁过程的流程图。
具体实施例方式现在，将对实施例进行详细的描述，其示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。在下文中，将参照附图描述根据实施例的垃圾检测单元和机器人清洁装置。图I是示出根据示例性实施例的机器人清洁装置的立体图。图2是示出根据示例性实施例的机器人清洁装置的构造的截面图。图3是示出根据实施例的机器人清洁装置的底部的立体图。如图I至图3所示，机器人清洁装置10可包括机身11、驱动单元20、清洁单元30和控制器(未不出)。机身11可具有各种形状。例如，机身11可具有圆形形状。当机身11具有圆形形状时，可防止机身11与周围障碍物接触，并且因为机身11具有不变的旋转半径，所以机身11可容易地实现方向改变。此外，能够防止机身11在其行进期间被周围障碍物阻碍。因此，机身11在其行进期间不会被障碍物卡住。在机身11上可安装用于执行清洁任务的各种组成元件，即，驱动单元20、清洁单元30、各种传感器(例如，传感器12和13)和控制器(未示出)。驱动单元20能够使机身11在待清洁的区域中行进。驱动单元20可包括左驱动轮21a、右驱动轮21b和脚轮22。左驱动轮21a和右驱动轮21b可从电机(未示出)接收动力。左驱动轮21a和右驱动轮21b可被安装到机身11的底部的中部。脚轮22可安装到机身11的底部的前部，以保持机身11的稳定性。同时，左驱动轮21a、右驱动轮21b和脚轮22中的每个轮可被构造成可拆卸地安装到机身11的单个组件。清洁单元30可清洁机身11之下的区域及机身11的周围的区域。清洁单元30可包括侧刷40、滚筒刷单元50和垃圾箱60。侦_40可被可旋转地安装到机身11的底部的位于机身11的一侧处的外周部分。侧刷40可沿着向前方向F被安装在与机身11的中部分开的位置，同时朝着机身11的一侧偏置。
侧刷40可使积聚在机身11周围的垃圾运动到机身11之下的地面区域。侧刷40可将机器人清洁装置10的清洁区域扩展到机身11之下的地面区域和机身11的周围的区域。具体地讲，侧刷40可清扫积聚在地面和墙壁之间的边界处，即，角落的垃圾。滚筒刷单元50可布置在机身11的底部的除中部之外的位置。S卩，滚筒刷单元50可布置在沿着机身11的向后方向R与置于机身11的底部的中部的驱动轮21a和21b偏离的位置。滚筒刷单元50可清扫积聚在机身11之下的地面上的垃圾。滚筒刷单元50可包括形成垃圾引入路径的垃圾入口 50a。滚筒刷单元50还可包括布置在垃圾入口 50a处以从地面扫起垃圾的刷单元51。刷单元51可包括辊51a和固定到辊51a的外周表面的刷51b。辊51a可从电机(未示出)接收动力。当辊51a旋转时，刷51b可扫起积聚在地面上的垃圾。刷51b可由钢质主体制成，但是实施例不限于此。刷51b可由具有弹性的各种材料制成。可控制刷单元51以不变的速度旋转，以展现均匀的清洁性能。与刷单元51清洁平滑的地表面的情况相比，当刷单元51清洁粗糙的地表面，例如地毯时，刷单元51的旋转速度会被降低。在这种情况下，可供应增加的电流的量，以保持刷单元51的速度不变。垃圾箱60可安装到机身11的后部。垃圾箱60可包括与滚筒刷单元50的垃圾入口 50a连通的入口 64。因此，由刷单元51清扫的垃圾可在通过垃圾入口 50a之后被储存在垃圾箱60中。垃圾箱60可被分隔件63分成较大的垃圾箱61和较小的垃圾箱62。与该结构对应，入口 64可被分成布置在较大的垃圾箱61的入口处的第一入口 64a和布置在较小的垃圾箱62的入口处的第二入口 64b。刷单元51可将具有相对大尺寸的垃圾清扫到较大的垃圾箱61中。鼓风机单元52可被设置成吸取小的悬浮垃圾，例如，头发，从而将所述垃圾储存在较小的垃圾箱62中。具体地讲，刷清洁构件59可布置在与第二入口 64b相邻的位置。刷清洁构件59可去除缠绕在刷单元51上的头发，然后利用鼓风机单元52的吸力将被去除的头发收集在较小的垃圾箱62中。同时，滚筒刷单元50、侧刷40和垃圾箱60可被构造成可拆卸地安装到机身11的
单个组件。传感器可包括接近传感器(proximity sensor) 12和/或视觉传感器13。例如，当机器人清洁装置10在机器人清洁装置10没有预定路径的情况下沿着任意方向行进时(即，在没有地图的清洁系统中)，机器人清洁装置10可利用接近传感器12在清洁区域中行进。另一方面，当机器人清洁装置10沿着预定路径行进时(即，在需要地图的清洁系统中)，视觉传感器13可被安装成接收机器人清洁装置10的位置信息，并基于接收的位置信息来产生地图。视觉传感器可以是位置识别系统的实施例。可利用各种系统来实现该功能显示器14可显示机器人清洁装置10的各种状态。例如，显示器14可显示电池充电状态、关于垃圾箱60是否充满垃圾的信息和机器人清洁装置10的模式，例如，清洁模式或者休止模式(rest mode)等。控制器(未示出)可控制驱动单元20和清洁单元30，从而能够有效地执行清洁操作。控制器可根据从传感器12和13接收的信号使机器人清洁装置10能够避开障碍物并使机器人清洁装置10改变行进模式。此外，控制器可从垃圾检测单元70 (图4和图5)接收信号，以确定垃圾箱60是否充满垃圾。当确定垃圾箱60充满垃圾时，控制器可使机器人清洁装置10与维护站(未示出)对接以自动清空垃圾箱60，或者向用户发出警报。维护站可以产生气流，以从垃圾箱60吸入空气，从而清空垃圾箱60。控制器还可基于从垃圾检测单元70接收的信号，使机器人清洁装置10能够在垃圾被引入到机器人清洁装置10中的区域和垃圾未被引入到机器人清洁装置10中的区域之间进行区分的同时执行清洁操作。例如，在垃圾被引入的区域中，控制器可控制机器人清洁装置10反复行进，以降低其行进速度，或者增加刷单元51的旋转力或者鼓风机单元52的吸力，以实现清洁效率的提高。另一方面，在垃圾未被引入的区域中，控制器可将用于该区域的清洁顺序指定为较为靠后的顺序，或者减少机器人清洁装置10在该区域行进的次数。在下文中，将参照图4A至图5B描述根据实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作。图4A是示出根据实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的截面图。图5A是示出根据另一实施例的检测垃圾是否已经被引入到机器人清洁装置中以及检测储存在垃圾箱中的垃圾的量的操作的截面图。如图4A和图5A所示，能够使用单个垃圾检测单元70同时检测垃圾被引入和被引入的垃圾的量。可包括光发射器71和光接收器72的垃圾检测单元70可安装在垃圾箱60的外部，使得垃圾检测单元70和垃圾箱60彼此面对。垃圾检测单元70的光发射器71和光接收器72可以为面对式或者反射式。垃圾箱60由能够允许从光发射器71发射的光束通过垃圾箱60的材料制成，以能够使光束被光接收器72接收。首先，将描述图4A中示出的机器人清洁装置。当滚筒刷单元50扫起垃圾时，被清扫的垃圾可通过入口 50a被引入到垃圾箱60中。被引入到垃圾箱60中的垃圾可沿着预定路径(即，垃圾运动路径)5运动。当垃圾被继续引入时，垃圾箱60中的垃圾的量会达到预定量。这种状态可被估计为垃圾充满状态。在这种状态下，垃圾可在垃圾箱60中形成特定的形状75。垃圾检测单元70可检测垃圾是否已经通过滚筒刷单元50被引入到垃圾箱60中。基于对于垃圾是否已经被引入到垃圾箱60中的检测，控制器可在检测存在于垃圾运动路径5上的垃圾的同时确定填充在垃圾箱60中的垃圾的量是否达到预定量。S卩，机器人清洁装置10可在其清洁操作期间接收垃圾，并且接收的垃圾可积聚在垃圾箱60中。当积聚在垃圾箱60中的垃圾达到垃圾检测单元70的位置时，因为垃圾检测单元70的光发射器71和光接收器72可在彼此面对的同时布置在垃圾运动路径5上，所以来自光发射器71的光不会传递到光接收器72。在这种情况下，会存在用于接收光的光接收器72的灵敏度突然降低的现象。因此，能够同时检测垃圾被引入和垃圾的预定量。
因此，垃圾检测单元70可被安装在这样的位置，在该位置，垃圾检测单元70可同时检测沿着垃圾运动路径5运动的垃圾以及垃圾箱60中的垃圾的量是否达到代表垃圾充满状态的预定量。如图4A所示，垃圾检测单元70可安装在垃圾箱60的内部或者外部，以检测垃圾运动路径5与由处于垃圾充满状态的垃圾所形成的形状的轮廓相交的区域。这里，垃圾检测单元70中的光发射器71和光接收器72的安装位置可以比垃圾箱60的槛水平面高，在该槛水平面处，被引入到垃圾箱60中的垃圾可从垃圾箱60中漏出或者积聚在垃圾箱60中的垃圾会溢出。即，垃圾检测单元70可被安装成检测其安装位置与垃圾箱60的入口的槛水平面平齐或者比垃圾箱60的入口的槛水平面高。与垃圾箱60的槛水平面平齐或者比垃圾箱60的槛水平面高的安装位置可朝着垃圾箱60偏置。这意味着通过垃圾检测单元70检测的位置不会位于机器人清洁装置10的机身11的侧部，而是会位于垃圾箱60的侧部。比垃圾箱60的槛水平面高的安装位置可位于垃圾箱60的槛和垃圾箱60的顶部之间，同时与所述顶部相比，比垃圾箱60的槛水平面高的安装位置更接近所述入口。即，虽然垃圾检测单元70可被安装成检测垃圾箱60周围的区域，但是垃圾检测单元70可被期望地安装在比垃圾箱60的槛水平面高且与垃圾箱60的顶部相比更接近槛的位置，以展现优化的检测性能。安装位置和槛之间的距离可根据垃圾的种类变化。在垃圾被引入期间，垃圾检测单元70可确定垃圾是否被引入到垃圾箱60中。当由于垃圾被引入并积聚在垃圾箱60中使得垃圾箱60填充有预定量的垃圾时，垃圾检测单元70也可确定垃圾箱60的垃圾充满状态。即，能够使用单个垃圾检测单元70同时确定垃圾是否被引入以及垃圾箱60是否填充有预定量的垃圾(充满状态)。正如将在下面进行的描述，可基于来自图6和图7中描绘的垃圾检测单元70的信号，实现对于垃圾被引入和垃圾箱60的充满状态的区分检测。接下来，将描述图5A中示出的机器人清洁装置。与图4A中示出的机器人清洁装置类似，在图5A的机器人清洁装置中，当滚筒刷单元50扫起垃圾时，被清扫的垃圾可被引入到垃圾箱中。被引入到垃圾箱60中的垃圾可沿着预定运动路径5运动。由于垃圾被继续引入，所以垃圾箱60中的垃圾的量会达到预定量。垃圾会在垃圾箱60中形成特定的形状75。此时，垃圾检测单元70会检测存在于垃圾运动路径5上的垃圾。基于该检测，垃圾检测单元70会确定垃圾是否被引入到垃圾箱60中以及积聚在垃圾箱60中的垃圾的量是否达到预定量。根据图5A的实施例的机器人清洁装置10可与根据图4A的实施例的机器人清洁装置10不同，其不同之处在于垃圾检测单元70可被安装成检测位于垃圾箱60的入口的侧部的区域。根据垃圾检测单元70的检测操作，该实施例不仅可适于确定垃圾是否被引入到垃圾箱60中，而且适于确定当垃圾填充垃圾箱60时积聚在垃圾箱60中的垃圾是否溢出或者垃圾是否(在垃圾还没有积聚到预定量的情况下)被垃圾箱60的入口卡住。即，会存在以下情况在垃圾积聚在垃圾箱60中期间，垃圾被垃圾箱60的入口卡住而没有运动到垃圾箱60中，或者虽然垃圾被积聚到预定量，但是垃圾没有形成可被垃圾检测单元70检测的对应的形状。可通过对于垃圾被引入以及在垃圾箱60中积聚预定量的垃圾(由于垃圾积聚在垃圾箱60的入口而导致垃圾在所述入口处飘摆(flap)的状态)进行区分检测来实现对这种情况进行区分。正如将在下面进行的描述，可基于来自图6至图8中描绘的垃圾检测单元70的信号来实现所述区分检测。图4B是示出根据示例性实施例的垃圾检测单元的操作的示意图。图5B是示出根据另一实施例的垃圾检测单元的操作的示意图。图4B和图5B示出了分别与如上所述的图4A和图5A的构造对应的机器人清洁装置10的底部形状。图4B和图5B分别示出了安装在垃圾箱60外部的图4A和图5A的垃圾检测单元70的形状。图4B示出了对应于图4A的垃圾检测单元70的安装位置。在这种情况下，垃圾检 测单元70可安装在垃圾箱60外部。可基于从光发射器71发射之后到达光接收器72的信号的量来确定垃圾被引入以及在垃圾箱60中是否积聚预定量的垃圾。图5B示出了对应于图5A的垃圾检测单元70的安装位置。在这种情况下，垃圾检测单元70可检测位于垃圾箱60的入口的侧部的垃圾。基于该检测，控制器可确定垃圾被引入以及垃圾是否被垃圾箱60的入口卡住或者由于垃圾过多积聚而溢出。在下文中，将参照图6至图8描述使用单个垃圾检测单元70对于垃圾被引入和垃圾在垃圾箱60中填充达到预定量之间进行区分的方法。控制器可基于由垃圾检测单元70的光接收器接收的光束的量根据时间流逝的特定变化模式，来有差别地确定对于垃圾是否已经通过滚筒刷单元50被引入到垃圾箱60中的信息以及对于储存在垃圾箱60中的垃圾的量是否达到预定量的信息中的一种信息。即，控制器可利用由光接收器72接收的单个信号模式来确定上述两种状态中的哪种状态对应于当前状态。图6是描绘当垃圾检测单元检测到垃圾被引入时产生的信号的曲线图。图7和图8分别是描绘当垃圾检测单元检测到垃圾箱填充有预定量的垃圾时产生的信号的曲线图。图6的曲线图示出了当通过垃圾入口 50a引入到垃圾箱60中的垃圾通过垃圾检测单元70的检查区域时从光发射器71发射的信号暂时未能到达光接收器72的情况。曲线图的水平轴表示时间，而曲线图的垂直轴表示到达光接收器72的信号的强度。由于没有信号到达光接收器72的时间随着垃圾尺寸的增大而增加，所以能够基于时间检查垃圾的尺寸。通过光接收器72接收的信号Data通常会具有大于预定阈值Th (第一参考值)的值。然而，当垃圾被引入时，信号Data的值会暂时减小到接近于阈值Th的值，然后会增加。信号Data的值在减小之后增加所花费的时间可与垃圾的尺寸成比例。基于垃圾检测单元70的这种信号模式，控制器可检查垃圾是否被引入。这里，第一参考值可以是随由光接收器72接收的信号的值而变化的值。S卩，第一参考值可以不是固定的，而是可与由光接收器72接收的信号的值的变化成比例地变化的。如图6所示，第一参考值可根据接收的光的量(即，接收的信号Data的值)的变化而在光强度500与光强度600之间变化。接收的光的强度可根据垃圾的种类变化。图7的曲线图示出了因为填充垃圾箱60的垃圾的量达到预定量，所以从垃圾检测单元70的光发射器71发射的信号不能到达光接收器72的状态。随着垃圾被继续引入并积聚在垃圾箱60中，积聚的垃圾会遮挡从光发射器71发射的信号，使得由光接收器72接收的信号的量会逐渐减小，最后会进一步突然减小。当接收的信号Data的量不高于预定临界值，即，另一阈值Th (第二参考值)时，可以确定垃圾箱60充满预定量的垃圾。与图6的第一参考值不同，第二参考值可以不是随由光接收器72接收的信号的值而变化的值。即，第二参考值可表示当因为垃圾仍然存在于垃圾检测单元70中的光发射器71和光接收器72之间，所以从光发射器71发射的大量光束不能到达光接收器72时，由光接收器72接收的光的量。图8的曲线图描绘当垃圾检测单元70被安装以检测垃圾箱60的入口的侧部处的区域时产生的信号。与图7的曲线图相关的垃圾检测单元70的安装位置对应于垃圾检测单元70可检测积聚在垃圾箱60中的垃圾的量达到预定量的位置。然而，与图8的曲线图/相关的垃圾检测单元70的安装位置不仅对应于垃圾检测单元70可检测积聚在垃圾箱60中的垃圾的量是否达到预定量的位置，而且对应于垃圾检测单元70可检测由于垃圾被垃圾箱60的入口(垃圾箱60的槛部分)卡住而导致的垃圾飘摆或者在垃圾箱60入口处垃圾溢出的位置。即，当垃圾检测单元70布置在垃圾箱60的入口处时，描绘接收的光的量根据时间的流逝而变化的曲线图不仅可包括图7中示出的曲线图，而且可包括图8中示出的曲线图。当由于垃圾箱60充满垃圾而使得垃圾溢出垃圾箱60或者在垃圾被垃圾箱60的入口卡住的情况下而飘摆时，表示由光接收器72接收的光的量的信号Data的值不会降低到预定值(即，另一阈值Th (第三参考值))之下，但是可重复出现特定时间。即，由光接收器72接收的光束的量可被减小到第三参考值之下，然后可回复到原始状态，这种现象可重复预定时间。虽然这种情况不是垃圾箱60充满垃圾的情况，但是可需要将该情况确定为需要清空垃圾箱60的情况。参照如图8所示的由光接收器72接收的光的量根据时间的流逝而变化，可以看出，在预定时间(即，2000TiCk(lTiCk是2ms))内，产生接收的光的量不高于第三参考值的现象出现四次。即，在这种情况下，在预定时间内间歇性地出现垃圾被引入。因此，这种情况可被确定为虽然在当前正清洁的区域上没有垃圾但是被垃圾箱的槛的周围的区域卡住的垃圾飘摆或者垃圾溢出垃圾箱的情况。这里，第三参考值可以是随由光接收器72接收的信号的值而变化的值。S卩，第三参考值可以不是固定的，而是可与由光接收器72接收的信号的值的变化成比例地变化的。如图8所示，第三参考值可根据接收的光的量(即，接收的信号Data的值)的变化而在光强度500与光强度600之间变化。当由光接收器72接收的信号Data包括类似于垃圾引入检测信号(该信号在预定时间内重复产生或者重复产生预定次数)的信号时，可确定垃圾在垃圾箱60的入口处溢出，或者由于垃圾被垃圾箱60的入口卡住导致垃圾飘摆。因此，在这种情况下，与垃圾箱60填充有预定量的垃圾的情况相同，可能有必要清空垃圾箱60。将参照图9A至图11描述基于通过垃圾检测单元70对于垃圾是否被引入或者垃圾箱60是否填充有预定量的垃圾的检测而执行的机器人清洁装置10的清洁/行进操作、以及当垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置10的控制操作。
首先，将描述清洁/行进操作。可以以各种方式实现机器人清洁装置10的清洁/行进模式。例如，机器人清洁装置10可以以各种方式行进，例如，以Z字形方式、随机方式、螺旋方式、沿墙壁的方式行进。利用视觉系统，可能识别机器人清洁装置10的位置信息，并且产生清洁区域的地图，以能够使机器人清洁装置10沿着预定路径行进。为了能够使机器人清洁装置10有效地执行清洁操作，可以改变机器人清洁装置10的行进模式。即，控制器可基于从垃圾检测单元70接收的信号，在垃圾被引入的区域和垃圾未被引入的区域之间区分清洁区域，以分别为区分的区域执行不同的清洁任务。例如，当垃圾检测单元70检测到垃圾被引入同时机器人清洁装置10沿着任意方向(如以Z字形方式或者随机方式)行进时，控制器可控制机器人清洁装置10以螺旋方式在垃圾被引入的区域中行进，并且控制器可控制机器人清洁装置10增加刷单元51的旋转力或者鼓风机单元52的吸力。另一方面，当垃圾检测单元70检测到垃圾被引入同时机器人清洁装置10沿着预定地图行进时，控制器可校正地图，以使机器人清洁装置10在垃圾被引入的区域中反复行进，或者控制器可校正地图，使得地图的相邻部分之间的间隔减小，以减小行进路径的相邻部分之间的间隔。此外，可能增加刷单元51的旋转力、增加鼓风机单元52的吸力、或者改变行进速度。可以优先清洁检测到垃圾的区域，可以稍后清洁未检测到垃圾的区域。根据上述控制，垃圾检测单元70可精确地确定垃圾被引入(或者被引入的垃圾的量)。包括垃圾检测单元70的机器人清洁装置10还可通过在垃圾被引入的区域和垃圾未被引入的区域之间进行区分来增加机器人清洁装置10的清洁效率。机器人清洁装置10还可通过清洁清洁区域同时在存在大量垃圾的区域和存在少量垃圾的区域之间区分清洁区域，来增加机器人清洁装置10的清洁效率。在这种情况下，还可能减少清洁时间。在下文中，将描述当垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置10的控制操作。图9A至图10是示出根据示例性实施例的当在垃圾被引入期间垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置清洁过程的流程图。图11是示出当垃圾检测单元70检测到垃圾箱60填充有预定量的垃圾时与维护站(未示出)对接以执行自动排放垃圾、以及根据垃圾检测单元70是否出现故障而执行清洁的机器人清洁装置10的操作的流程图。首先，将参照图9A和图9B描述当在垃圾被引入期间垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置10的控制操作。参照图9A，机器人清洁装置10可在其普通清洁/行进操作(100)期间确定垃圾是否被引入(110)。当通过垃圾检测单元70检测到垃圾被引入时，机器人清洁装置10可根据预定模式彻底地清洁垃圾被引入的区域或者可反复地清洁该区域(120)。即使在模式化清洁操作或者反复清洁操作期间，机器人清洁装置10也可继续检测垃圾是否被引入(130)。当垃圾未被引入时，机器人清洁装置10可返回到普通清洁/行进操作(100)，并且可以在运动到另一区域之后继续执行清洁操作。当垃圾被继续引入时，机器人清洁装置10可对模式化/反复清洁操作进行计数或计时(140)，以确定是否因垃圾被继续引入或者垃圾检测单元70出现故障(出错)而执行模式化/反复清洁操作。 然后，机器人清洁装置10可确定模式化/反复清洁操作的次数或时间是否等于或大于预定值(150)。当模式化/反复清洁操作的次数或时间小于预定值时，则这种状态可以意味着从当前清洁区域继续引入垃圾。因此，在这种情况下，机器人清洁装置10可前进到以模式化/反复方式清洁当前清洁区域的操作120。另一方面，当模式化/反复清洁操作的次数或时间等于或大于预定值时，虽不引入垃圾但仍将执行模式化/反复清洁操作的可能性可能很高。因此，在这种情况下，机器人清洁装置10可确定垃圾检测单元70已经出现故障，然后，机器人清洁装置10可告知用户垃圾检测单元70出现故障(160)。可利用从机器人清洁装置10产生的声音以可听见的方式实现告知，或者可通过显示器14以视觉的方式实现告知。与图9A的实施例不同的是，根据图9B中示出的实施例，当模式化/反复清洁操作的次数或时间等于或大于预定值时，机器人清洁装置10可在离开已经执行了模式化/反复清洁操作的区域到达另一区域之后执行清洁/行进操作。即，与图9A的实施例不同的是，机器人清洁装置10可在不告知用户垃圾检测单元70出现故障的情况下，离开已经执行了模式化/反复清洁操作的区域到达下一个区域，然后可以为下一个区域执行清洁操作。当 在下一个区域执行模式化/反复清洁操作的次数或时间也等于或大于预定值时，机器人清洁装置10可告知用户垃圾检测单元70出现故障。在本实施例中，可能更加精确地检查垃圾检测单元70的故障。在下文中，将描述图9B中示出的清洁过程。首先，机器人清洁装置10可在普通清洁/行进操作期间确定垃圾是否被引入(101和111)。当通过垃圾检测单元70检测到垃圾被引入时，机器人清洁装置10可根据预定模式彻底地清洁垃圾被引入的区域或者可反复地清洁该区域(121)。即使在模式化清洁操作或者反复清洁操作期间，机器人清洁装置10也可继续检测垃圾是否被引入(131)。当垃圾未被引入时，机器人清洁装置10可返回到普通清洁/行进操作(101)，并且可以在运动到另一区域之后继续执行清洁操作。当垃圾被继续引入时，机器人清洁装置10可对模式化/反复清洁操作进行计数或计时(141)，以确定是否因垃圾被继续引入或者垃圾检测单元70出现故障(出错)而执行模式化/反复清洁操作。然后，机器人清洁装置10可确定模式化/反复清洁操作的次数或时间是否等于或大于预定值(151)。当模式化/反复清洁操作的次数或时间小于预定值时，这种状态可能意味着从当前清洁区域继续引入垃圾。因此，在这种情况下，机器人清洁装置10可前进到以模式化/反复方式清洁当前清洁区域的操作121。另一方面，当模式化/反复清洁操作的次数或时间等于或大于预定值时，虽不引入垃圾但仍将执行模式化/反复清洁操作的可能性可能很高。因此，在这种情况下，与图9A的实施例不同的是，机器人清洁装置10可执行行进操作，以离开已经执行了模式化/反复清洁操作的清洁区域(161)。接下来，机器人清洁装置10可确定用于使机器人清洁装置10离开清洁区域的行进操作的次数或时间是否等于或大于预定值(171)。当行进操作的次数或时间等于或大于预定值时，可确定垃圾检测单元70出现故障。在这种情况下，机器人清洁装置10可告知用户垃圾检测单元70出现故障(181)。在本实施例中，也可利用声音以可听见的方式实现告知，或者可通过显示器14以视觉的方式实现告知。在下文中，将在图10的实施例中结合与图9A和图9B的操作不同的操作来主要地描述当在垃圾被引入期间垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置10的控制操作。与图9A和图9B的控制操作不同，在图10中示出的机器人清洁装置的控制操作中，当模式化/反复清洁操作的次数或时间等于或大于预定值时，机器人清洁装置10可确定垃圾检测单元70出现故障(250)，然后，机器人清洁装置10可检查垃圾检测单元70是否已经出现故障(260)。可以以各种方式执行对于垃圾检测单元70是否已经出现故障的检查。例如，机器人清洁装置10可在机器人清洁装置10与维护站对接的情况下操作，且滚筒刷单元50不操作。当垃圾检测单元70即使在这种情况下仍然检测到垃圾被引入时，因为虽未引入垃圾但垃圾检测单元70检测到垃圾被引入，所以可确定垃圾检测单元70出现故障。还可能在机器人清洁装置10不与维护站对接的状态下，通过上述过程在清洁/行进操作期间检查垃圾检测单元70的故障。例如，可控制机器人清洁装置10改变至检查模式。在检查模式下，可在滚筒刷单元50停止操作的情况下，沿着特定路径执行清洁/行进操作。当在检查模式下检测到垃圾被引入时，因为尽管滚筒刷单元50没有操作但垃圾检测单元70仍检测到垃圾被引入，所以可确定垃圾检测单元70出现故障。 即，可以在机器人清洁装置10与维护站对接的状态以及普通清洁/行进操作状态中的任意状态下实现对于垃圾检测单元70是否出现故障的检查。可通过从垃圾检测单元70接收检测信号的单独的控制器或者通过包括在垃圾检测单元70中的控制器，来实现上述对于垃圾检测单元70是否出现故障的确定。当确定垃圾检测单元70没有出现故障时，机器人清洁装置10可返回到清洁/行进操作200。另一方面，当垃圾检测单元70出现故障时，机器人清洁装置10可告知用户垃圾检测单元70出现故障(270和280)。此外，可以在清空垃圾箱60之后检查垃圾检测单元70的故障。即，机器人清洁装置10可以在与维护站对接然后执行自动垃圾排放操作之后检查垃圾检测单元70是否出现故障。当确定垃圾检测单元70出现故障时，可通过声音等告知用户这种状态。最后，将在图11的实施例中结合对于在垃圾箱60中是否积聚预定量的垃圾的检测，来描述当垃圾检测单元70出现故障时执行的机器人清洁装置10的控制操作。当在机器人清洁装置10的清洁/行进操作(300)期间，垃圾检测单元70检测到预定量的垃圾积聚在垃圾箱60中时，机器人清洁装置10可与维护站对接，以清空垃圾箱60。另一方面，当垃圾检测单元70没有检测到预定量的垃圾时，可以继续清洁/行进操作(310和320)。在根据对预定量垃圾的检测的响应执行自动垃圾排放操作而清空垃圾箱60 (330)之后，可检查垃圾检测单元70是否出现故障(340)。可以以与图10的方式相同的方式执行对垃圾检测单元70是否出现故障的检查。当确定垃圾检测单元70出现故障时，可告知用户这种情况，从而可维修垃圾检测单元70 (350和360)。当垃圾检测单元70没有出现故障时，机器人清洁装置10可返回到清洁/行进操作300，以继续执行普通清洁/行进操作。在下文中，将描述根据另一实施例的垃圾检测单元及包括该垃圾检测单元的机器人清洁装置。图12至图14是分别根据不同实施例的安装在机器人清洁装置中的垃圾检测单元的各种结构。图12是示出根据另一实施例的垃圾检测单元70的结构的示意图，垃圾检测单元70还可包括反射器或折射器77。垃圾检测单元70除了可包括光发射器71和光接收器72之外，还可包括反射器或折射器77。反射器或折射器77可反射从光发射器71发射的信号，以沿着期望的方向改变信号的行进路径。反射器或折射器77可具有各种结构，例如，透镜或反射镜。反射器或折射器77除了可具有能够反射信号的结构之外，还可具有能够折射信号的结构。即，反射器或折射器77可通过反射或折射信号而改变信号的行进路径。图13是示出根据另一实施例的垃圾检测单元70的结构的示意图，垃圾检测单元70可包括反射器或折射器77，以沿着与发射方向不同的方向反射从光发射器71发射的信号。图14是示出根据另一实施例的垃圾检测单元70的结构的示意图。如上所述，在图12至图14中的每个图中示出的垃圾检测单元70可包括反射器或折射器77。利用包括可具有不同结构的反射器或折射器77的垃圾检测单元70，可能减少光发射器71和光接收器72所占用的空间。具体地讲，可能消除在面对式结构中遇到的空间安装限制。即，可能通过安装占用的空间比光发射器71和光接收器72的安装空间小的
反射器或折射器77，来改变信号的行进方向。此外，可能没有必要将光发射器71和光接收器72安装成彼此面对。因此，垃圾检测单元70可自由地安装在靠近滚筒刷单元50或壳体54安装的垃圾箱60处，而没有空间安装限制。另外，从反射器或折射器77出来的信号可以在被诸如有缝板或镜筒类的板(未示出)的辅助构件调节或限制之后行进。此外，垃圾检测单元70可包括一个或多个反射器或折射器77，以通过多个路径将从光发射器71发射的信号发送到光接收器72。包括根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的垃圾检测单元的机器人清洁装置10可检测垃圾被引入以及储存在垃圾箱60中的垃圾的量。即，根据实施例的包括上述反射器或折射器77的垃圾检测单元以及包括该垃圾检测单元的机器人清洁装置10不仅可应用于如前述实施例中的垃圾被引入以及储存在垃圾箱60中的垃圾的量二者均被检测的情况，而且可应用于垃圾被引入和垃圾的量中的任意一项被检测的情况。在下文中，将参照图15和图16描述根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置的清洁过程。图15和图16是示出根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置的清洁过程的流程图。根据图15和图16中示出的清洁过程，机器人清洁装置10可基于从可包括在机器人清洁装置10中的垃圾检测单元70产生的垃圾引入检测信号，来确定储存在垃圾箱60中的垃圾的量。然后，机器人清洁装置10可将确定的垃圾量与两个或多个预定参考值进行比较，以根据比较的结果以逐级的方式执行具有不同清洁级别的清洁操作。首先，如图15所示，根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置10可执清洁/行进操作(400)。当在清洁/行进操作期间垃圾检测单元70检测到垃圾被引入时，机器人清洁装置10可基于来自垃圾检测单元70的检测信号来确定被引入到垃圾箱60中的垃圾的量。详细地讲，机器人清洁装置10可基于从垃圾检测单元70的光发射器71发射的光束中由垃圾检测单元70的光接收器72接收的光束的量来确定垃圾的量(410)。之后，机器人清洁装置10可将确定的垃圾量与两个或多个预定值进行比较(420)。机器人清洁装置10可基于比较结果以逐级的方式执行具有不同清洁级别的清洁操作(430)。
将参照图16更加详细地描述根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置的清洁过程。首先，如图16所示，根据在图12至图14中的每个图中示出的实施例的机器人清洁装置10可执清洁/行进操作(500)。当在清洁/行进操作期间，垃圾检测单元70检测到垃圾被引入时，机器人清洁装置10可基于来自垃圾检测单元70的检测信号来确定被引入到垃圾箱60中的垃圾的量。详细地讲，机器人清洁装置10可基于从垃圾检测单元70的光发射器71发射的光束中由垃圾检测单元70的光接收器72接收的光束的量来确定垃圾的量(510)。之后，机器人清洁装置10可将确定的垃圾量a与第一预定参考值b和第二预定参考值c进行比较(520)。在这种情况下，使用两个参考值。当确定的垃圾量a小于或等于第一参考值b时，可执行具有低清洁级别的第一清 洁操作(531和541)。当确定的垃圾量a大于第一参考值b但是小于或等于第二参考值c时，可执行具有中等清洁级别的第二清洁操作(533和543)。另一方面，当确定的垃圾量a大于第二参考值c时，可执行具有高清洁级别的第三清洁操作(545)。可以以各种方式实现第一至第三清洁操作的清洁级别。即，可(例如)通过调节滚筒刷和侧刷的转速(RPM)、调节机器人清洁装置10的转速(RPM)、调节用于关联区域的反复清洁的行进路径、改变用于关联区域的行进模式、或者为关联区域执行或不执行清洁/行进操作，来调节每个清洁级别。详细地讲，在图16的清洁过程中，第一参考值可以是在垃圾的量小(或者垃圾的重量轻)的情况下设定的参考值(敏感)，而第二参考值可以是在垃圾的量大(或者垃圾的重量重)的情况下设定的参考值(不敏感)。在具有低清洁级别的第一清洁操作中，可减小滚筒刷和侧刷的转速(RPM)、可减小吸力、或者可减少清洁/行进操作的重复次数。在具有高清洁级别的第三清洁操作中，可增加滚筒刷和侧刷的转速(RPM)、可增加吸力、或者可增加清洁/行进操作的重复次数。此外，在具有中等清洁级别的第二清洁操作中，滚筒刷和侧刷的转速(RPM)、吸力、或者清洁/行进操作的重复次数可被设定为位于第一清洁操作的级别和第三清洁操作的级别之间的中间级别。如上所述，可基于两个参考值以逐级的方式执行清洁操作。当然，根据给定的清洁环境，可以为执行逐级清洁设定多个参考值。在执行上述三个清洁操作中的一个清洁操作之后,机器人清洁装置10可通过垃圾检测单元70确定垃圾是否被引入到垃圾箱60中(550)。当确定垃圾被引入时，机器人清洁装置10可返回到操作510，以确定垃圾的量。另一方面，当垃圾未被引入时，机器人清洁装置10可返回到操作500，以为另一区域执行清洁
/行进操作。根据一方面，机器人清洁装置可精确地确定垃圾被引入或者垃圾的量。此外，可能根据垃圾被引入或未被不引入或者垃圾的量，通过在清洁区域之间进行区分的同时为清洁区域执行清洁操作，来提高清洁效率并减少清洁时间。可能适当地应对用于检测垃圾的检测传感器的故障，并因此实现稳定的清洁操作。另 外，可能根据被引入的垃圾的量、利用与垃圾检测单元的检测操作相关地设定的两个或多个参考值，来调节清洁操作的清洁级别，并因此实现有效的清洁操作。虽然已经示出并描述了一些实施例，但本领域的技术人员应该认识到，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
权利要求
1.一种机器人清洁装置，包括 机身； 驱动单元，使机身能够行进； 滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾； 垃圾箱，储存通过滚筒刷单元扫起的垃圾； 垃圾检测单元，在清洁操作期间检测垃圾是否已经通过滚筒刷单元被引入到垃圾箱中； 控制器，基于通过垃圾检测单元检测的垃圾被引入或者未被引入，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。
2.根据权利要求I所述的机器人清洁装置，其中， 垃圾检测单元包括用于发射光束的光发射器以及用于接收发射的光束的光接收器， 控制器根据由光接收器接收的光束的量，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾， 控制器基于由光接收器接收的光束的量根据时间流逝的变化的模式，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁装置，其中， 当由光接收器接收的光束的量减少到第一参考值达预定时间然后返回到原始值或者减少到小于第一参考值达预定时间然后返回到原始值时，控制器确定垃圾已经被引入到垃圾箱中， 当接收的光束的量减少到第二参考值然后保持在第二参考值或者减少到小于第二参考值然后保持小于第二参考值时，控制器确定在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾。
4.根据权利要求3所述的机器人清洁装置，其中，当由光接收器接收的光束的量减少到第三参考值然后返回到原始值的或者减少到小于第三参考值然后返回到原始值的现象以预定时间重复时，控制器确定垃圾被垃圾箱的入口卡住或者垃圾溢出。
5.根据权利要求2所述的机器人清洁装置，其中，在垃圾被引入所沿的路径与由在垃圾箱中积聚的预定量垃圾形成的形状的轮廓相交的点处，光发射器和光接收器被布置为彼此面对。
6.根据权利要求2所述的机器人清洁装置，其中，垃圾箱由能够允许从光发射器发射的光束通过垃圾箱的材料制成，以能够使光束被光接收器接收。
7.根据权利要求2所述的机器人清洁装置，其中，光发射器和光接收器安装在与垃圾箱的槛水平面平齐或比垃圾箱的槛水平面高的位置，在垃圾箱的槛水平面处，被引入到垃圾箱中的垃圾离开垃圾箱或者积聚在垃圾箱中的垃圾溢出。
8.根据权利要求7所述的机器人清洁装置，其中，与垃圾箱的槛水平面平齐或比垃圾箱的槛水平面高的安装位置朝着垃圾箱偏置，且被布置在垃圾箱的槛和垃圾箱的顶部之间，同时比所述顶部更靠近所述槛。
9.根据权利要求I所述的机器人清洁装置，其中， 控制器在检测到垃圾的区域和未检测到垃圾的区域之间区分待清洁的区域，并且控制机器人清洁装置以反复的方式或者根据预定模式来清洁检测到垃圾的区域， 当为一个区域进行机器人清洁装置的清洁操作被重复预定次数或预定时间时，控制器控制机器人清洁装置离开所述区域。
10.根据权利要求9所述的机器人清洁装置，机器人清洁装置还包括 维护站，机器人清洁装置与维护站对接，以检查垃圾检测单元的故障， 其中，当由于垃圾检测单元的故障导致机器人清洁装置不管没有检测到垃圾而反复地清洁一个区域时，控制器控制机器人清洁装置与维护站对接或者告知用户垃圾检测单元出现故障。
11.根据权利要求I所述的机器人清洁装置，其中，当通过垃圾检测单元确定在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾、垃圾被垃圾箱的入口卡住、或者垃圾溢出时，控制器执行控制操作，以清空垃圾箱。
12.根据权利要求11所述的机器人清洁装置，机器人清洁装置还包括 维护站，产生气流，以从垃圾箱吸入空气，从而清空垃圾箱， 当确定垃圾检测单元出现故障、在垃圾箱中已经积聚预定量的垃圾、垃圾被垃圾箱的入口卡住、或者垃圾溢出时，控制器控制机器人清洁装置与维护站对接。
13.一种机器人清洁装置，包括 机身； 驱动单元，使机身能够行进； 滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾； 垃圾箱，储存通过滚筒刷单元扫起的垃圾； 垃圾检测单元，在清洁操作期间检测垃圾是否已经通过滚筒刷单元被引入到垃圾箱中，垃圾检测单元包括用于发射光束的光发射器以及用于接收发射的光束的光接收器；控制器，基于通过垃圾检测单元检测的垃圾被引入或者未被引入，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾， 其中，垃圾检测单元包括至少一个反射器或者折射器，以沿着预定路径反射或折射从光发射器发射的光束，从而通过光接收器接收发射的光束。
14.一种垃圾检测单元，包括 光发射器，用于发射光束； 光接收器，用于接收发射的光束； 至少一个反射器或者折射器，用于沿着预定路径反射或折射从光发射器发射的光束，从而通过光接收器接收发射的光束， 由此，垃圾检测单元检测垃圾被弓I入或者未被弓IA。
15.一种机器人清洁装置，包括 机身； 驱动单元，使机身能够行进； 滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾； 垃圾箱，储存通过滚筒刷单元扫起的垃圾； 垃圾检测单元，在清洁操作期间检测垃圾是否已经通过滚筒刷单元被引入到垃圾箱中； 控制器，基于来自垃圾检测单元的检测信号来确定被引入到垃圾箱中的垃圾的量，将确定的垃圾量与至少两个预定参考值进行比较，并且根据比较结果控制机器人清洁装置以逐级的方式执行清洁操 作。
全文摘要
本发明公开了一种垃圾检测单元及具有该垃圾检测单元的机器人清洁装置。该机器人清洁装置包括机身；驱动单元，使机身能够行进；滚筒刷单元，设置在机身处，以利用刷和旋转滚筒来扫起垃圾；垃圾箱，储存通过滚筒刷单元扫起的垃圾；垃圾检测单元，在清洁操作期间检测垃圾是否已经通过滚筒刷单元被引入到垃圾箱中；控制器，基于通过垃圾检测单元检测的垃圾被引入或者未被引入，来确定垃圾是否被引入到垃圾箱中以及在垃圾箱中是否已经积聚预定量的垃圾。
文档编号A47L11/24GK102652654SQ20121005299
公开日2012年9月5日 申请日期2012年3月2日 优先权日2011年3月4日
发明者尹详植, 李俊和, 章晖撰, 金江南 申请人:三星电子株式会社