專利名稱：自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法，尤其涉及到一種能夠使自動行走吸塵器回到充電器進(jìn)行自動充電的自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法。
背景技術(shù)：
一般來講，自動行走吸塵器是一種在室內(nèi)走來走去時通過吸塵或類似的方法執(zhí)行清潔功能的裝置。自動行走吸塵器包括形成在圓形主體的底面一側(cè)的改變方向的腳輪，形成在底面另一側(cè)兩邊的驅(qū)動輪，和形成在底面前側(cè)的塵土吸入口。
為了給安裝在行走吸塵器中的電池充電，安裝在行走吸塵器后面的一節(jié)軟線可以被連接到充電器上，或者充電器的傳感器單元可以被安裝在行走吸塵器上從而使行走吸塵器可以搜尋到充電器并被自動充電。
圖1所示為按照一種常規(guī)技術(shù)的，采用光發(fā)射/接收傳感器的自動行走吸塵器的自動充電裝置的結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
如圖1中所示，在按照該常規(guī)技術(shù)的采用光發(fā)射/接收傳感器的自動行走吸塵器的自動充電裝置中，電源接線端12被形成在充電器11的一側(cè)，并且光發(fā)射傳感器13被安裝在其另一側(cè)。
驅(qū)動輪31被安裝在行走吸塵器30的底面的兩側(cè)，充電接線端單元14被安裝在行走吸塵器30的一側(cè)，并且光接收傳感器15被安裝在其另一側(cè)。
在如上述結(jié)構(gòu)的采用光發(fā)射/接收傳感器的自動行走吸塵器的自動充電裝置中，通過移動自動行走吸塵器30到一個預(yù)定的位置，充電接線端單元14和電源接線端12接觸，使得光接收傳感器15可以感應(yīng)到從光發(fā)射傳感器13中發(fā)射出的光束。引用編號‘W’是一種諸如墻面的固定結(jié)構(gòu)。
圖2所示為按照另一種常規(guī)技術(shù)的，采用導(dǎo)引體的自動行走吸塵器的自動充電裝置的結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
如圖2中所示，采用導(dǎo)引體的自動行走吸塵器的自動充電裝置包括形成在充電器21一側(cè)的電源接線端22和安裝在充電器21的另一例的導(dǎo)引體23。驅(qū)動輪31被安裝在行走吸塵器30的底面的兩側(cè)，充電接線端單元24被形成在行走吸塵器30的一側(cè)，并且接觸傳感器25被安裝在另一側(cè)。θ是導(dǎo)引體的安裝角度，或者是行走吸塵器的進(jìn)入角度。
在如上述結(jié)構(gòu)的采用導(dǎo)引體的自動行走吸塵器的自動充電裝置中，當(dāng)自動行走吸塵器30被移動并且接觸傳感器25變成與導(dǎo)引體23接觸時，行走吸塵器30被向前或者向后移動，以使充電接線端單元24可以和電源接線端22接觸。
然而，如圖1中所示的自動行走吸塵器具有一個問題，光接收傳感器可能會因為障礙物或類似的原因無法感應(yīng)從光發(fā)射傳感器發(fā)射出的光束，從而使自動行走吸塵器不能被順利地充電。
同時，如圖2中所示的自動行走吸塵器的情況，安裝在充電器中的導(dǎo)引體的安裝角度非常小以至于行走吸塵器沒有選擇的余地只能進(jìn)入有限的夾角中。這就意味著，行走吸塵器不僅難于接近充電器并且為接近花費(fèi)大量的時間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠自己避開障礙物使自動行走吸塵器快速接近充電器并進(jìn)行充電的自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法。
為了獲得這些和其它優(yōu)點(diǎn)并且按照本發(fā)明的目的，如這里被包含的并被廣泛描述的，提供的一種自動行走吸塵器的自動充電裝置，包括一個具有電源接線端的充電器；一個安裝在自動行走吸塵器上的接觸傳感器單元，以便于和電源接線端相接觸；一個可滑動地安裝在自動行走吸塵器上的并可選擇地接觸電源接線端的充電接線端單元；和一個用于可選擇地收進(jìn)和抽出充電接線端單元的充電接線端單元的驅(qū)動單元。
為了獲得上述目的，還提供了一種自動行走吸塵器的自動充電方法，包括第一步驟，行走吸塵器被接近充電器；第二步驟，在行走吸塵器接近過程中，當(dāng)前方物體(即在它的行進(jìn)方向上行走吸塵器遇到的物體)和接觸傳感器單元相接觸時，充電接線端單元被拉出；第三步驟，判定前方物體是否是充電器；第四步驟，如果充電接線端單元和前方物體是電連接的，則前方物體被認(rèn)為是充電器，并且行走吸塵器被充電；和第五步驟，如果充電接線端單元和前方物體不是電連接的，則前方物體被認(rèn)為是障礙物，充電接線端單元被返回到它的原始位置，并且行走吸塵器避開前方物體再次向充電器接近。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合了附圖的本發(fā)明下面的詳細(xì)說明書中將變得更清晰。


為便于進(jìn)一步理解本發(fā)明而被包含進(jìn)來并且被引用以及構(gòu)成說明書一部分的附圖，圖示本發(fā)明的實施例并且和說明書一起來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1所示為按照一種常規(guī)技術(shù)的，采用光發(fā)射/接收傳感器的自動行走吸塵器的自動充電裝置的結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖2所示為按照另一種常規(guī)技術(shù)的，采用導(dǎo)引體的自動行走吸塵器的自動充電裝置的結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖3所示為按照本發(fā)明的一種自動行走吸塵器的自動充電裝置的透視圖；圖4所示為按照本發(fā)明的一種自動行走吸塵器的自動充電裝置的局部縱向剖面圖；圖5所示為安裝在自動行走吸塵器中的充電接線端單元和接觸傳感器單元的平面圖；圖6所示為充電接線端單元的驅(qū)動單元的一個實例的透視圖；圖7所示為充電接線端單元的驅(qū)動單元的另一個實例的平面圖；
圖8所示為接觸傳感器單元和電源接線端相接觸時的狀態(tài)的平面圖；圖9所示為充電接線端單元和電源接線端相接觸時的狀態(tài)的平面圖；圖10所示為充電接線端單元和障礙物相接觸時的狀態(tài)的平面圖；和圖11是按照本發(fā)明的自動行走吸塵器的自動充電方法的流程圖。
具體實施例方式
下面將引用本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，優(yōu)選實施例的例子表示在附圖中。
現(xiàn)在將參照附圖對按照本發(fā)明的一種自動行走吸塵器的自動充電裝置進(jìn)行說明。
圖3所示為按照本發(fā)明的一種自動行走吸塵器的自動充電裝置的透視圖，圖4所示為該按照本發(fā)明的自動行走吸塵器的自動充電裝置的局部縱向剖面圖，圖5所示為安裝在該自動行走吸塵器中的充電接線端單元和接觸傳感器單元的平面圖。
如圖所示，該按照本發(fā)明的自動行走吸塵器的自動充電裝置包括一個具有電源接線端111的充電器110；一個安裝在自動行走吸塵器30上的以便于和電源接線端111相接觸的接觸傳感器單元120；一個可滑動地安裝在自動行走吸塵器30上的并被可選擇地與電源接線端111相接觸的充電接線端單元130；和一個用于可選擇地收進(jìn)和抽出充電接線端單元130的充電接線端單元的驅(qū)動單元。
一個開口120a被形成在接觸傳感器單元120的中間部分，穿過它，充電接線端單元130可以被收進(jìn)和抽出。
電源接線端111在充電器110的外圓周表面被形成圓弧形，并且接觸傳感器單元120在自動行走吸塵器30的外圓周表面也被形成圓弧形以便對應(yīng)于電源接線端111。另外，充電接線端單元130的前表面也被形成圓弧形從而對應(yīng)于電源接線端111。
因為電源接線端111、接觸傳感器單元120和充電接線端單元130被形成圓弧形，所以行走吸塵器30的進(jìn)入角度變寬，從而使行走吸塵器30的充電誘導(dǎo)時間可以被大大的縮短，而且可以使充電容易并且快捷地被執(zhí)行。
作為接觸傳感器單元130，可以使用間歇式開關(guān)、應(yīng)用超聲波或者紅外線的光學(xué)傳感器或者感應(yīng)磁場強(qiáng)度的磁傳感器。
充電接線端單元130，被安裝在行走吸塵器30中，可以被選擇性地抽出，從而在行走吸塵器30前進(jìn)當(dāng)中，能夠防止它因和物體可能發(fā)生的碰撞造成的損壞。
通過形成在行走吸塵器30的外圓周表面的開口，充電接線端單元130在行走吸塵器30的徑向上移動。
電源接線端111、接觸傳感器單元120和充電接線端最好被安置在同一高度上，以便于當(dāng)充電接線端單元130被抽出時，可以被連接到電源接線端111上，使它們可以順利地彼此接觸。
圖6所示為充電接線端單元的驅(qū)動單元的一個實例的透視圖。
如圖所示，該充電接線端單元的驅(qū)動單元包括一個形成在該充電接線端單元130一側(cè)的齒軌141，一個和齒軌141嚙合的小齒輪142，和一個用于旋轉(zhuǎn)小齒輪142的驅(qū)動馬達(dá)143。
該充電接線端單元130由一個充電接線端主體131和一個附著在充電接線端主體131的前表面上的充電電極132組成。
圖7所示為充電接線端單元的驅(qū)動單元的另一個實例的平面圖。
如圖所示，該充電接線端單元的驅(qū)動單元包括一個由鋼材制成被固定在充電接線端單元130的末端的移動板144；一個固定在自動行走吸塵器30中的并且可吸引移動板144的電磁體145；和一個安裝在移動板144和電磁體145之間的彈性體146。
電磁體145被磁化以選擇性地拉起移動板144，從而使充電接線端單元130在行走吸塵器30中進(jìn)和出，此時，彈性體146使充電接線端單元130返回它的原始位置。
圖8所示為接觸傳感器單元和電源接線端相接觸時的狀態(tài)的平面圖，圖9所示為充電接線端單元和電源接線端相接觸時的狀態(tài)的平面圖，和圖10所示為充電接線端單元和障礙物相接觸時的狀態(tài)的平面圖。
首先，參照圖8，行走吸塵器30按照公知技術(shù)前進(jìn)以接近充電器110。此時，接觸傳感器單元120感應(yīng)到行走吸塵器30與充電器110的電源接線端111相接觸。
在這種狀態(tài)下，如圖9中所示，驅(qū)動馬達(dá)143運(yùn)轉(zhuǎn)以旋轉(zhuǎn)小齒輪142。然后，隨著小齒輪142的旋轉(zhuǎn)，在形成齒軌141的部分，充電接線端單元130被抽出行走吸塵器30，使得充電接線端單元130保持和電源接線端111接觸的狀態(tài)。
在這種狀態(tài)下，充電接線端單元130和電源接線端111被電連接，行走吸塵器30被充電。
同時，如圖10中所示，如果行走吸塵器30在接近充電器110的時候遇到一個障礙物200，充電接線端單元130被從行走吸塵器30中抽出并且保持和障礙物200接觸的狀態(tài)。在這種情況下，障礙物大多數(shù)為非導(dǎo)電材料，因此充電接線端單元130不會和障礙物200電連接。
此時，行走吸塵器30把充電接線端單元130返回到原始位置，并且向后移動(反向地)以避開障礙物200并再次接近充電器110。引用編號32表示輔助輪。
本發(fā)明的自動行走吸塵器的充電方法將參照附圖11進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖11是按照本發(fā)明的自動行走吸塵器的自動充電方法的流程圖。
如圖所示，自動行走吸塵器的充電方法包括第一步驟(S1)，行走吸塵器接近充電器；第二步驟(S2)，如果行走吸塵器正在接近的時候前方物體接觸到接觸傳感器單元，則充電接線端單元被抽出；第三步驟(S3)，判定前方物體是否是充電器；第四步驟(S4)，如果充電接線端單元被電連接到前方物體，則前方物體被認(rèn)為是充電器并且行走吸塵器被充電；和第五步驟(S5)，如果充電接線端單元不是被電連接到前方物體，則前方物體被認(rèn)為是障礙物，充電接線端單元被返回到它的原始位置，并且行走吸塵器避開前方物體再次向充電器接近。
在第一步驟中，如果在行走吸塵器執(zhí)行清潔工作的時候蓄電池容量降到低于一個預(yù)定的水平，行走吸塵器按照公知技術(shù)向充電器接近。當(dāng)行走吸塵器在向充電器行進(jìn)的過程中，可能會遇到障礙物或者沒有面臨障礙物就直接接近充電器。
在第二步驟中，如果在行走吸塵器正在接近的時候接觸傳感器單元接觸到前方物體，充電接線端單元通過充電接線端單元的驅(qū)動單元被從行走吸塵器中抽出。
在第三步驟中，判定前方物體是充電器還是障礙物。
在第四和第五步驟中，如果充電接線端單元被電連接到前方物體，則前方物體被認(rèn)為是充電器并且行走吸塵器被充電。相反，如果充電接線端單元不是被電連接到前方物體，則前方物體被認(rèn)為是障礙物，于是充電接線端單元被返回到它的原始位置，而后行走充電器避開前方物體向充電器再次接近。
按照迄今為止的說明，本發(fā)明的自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法具有下列優(yōu)勢。
也就是，第一，因為充電接線端單元被安裝在行走吸塵器內(nèi)并可選擇性地被抽出，所以行走吸塵器可以防止向前移動的時候和物體碰撞造成的損壞。
另外，因為電源接線端、接觸傳感器單元和充電接線端單元被形成為圓弧形，所以行走吸塵器的進(jìn)入角度變寬，從而使充電誘導(dǎo)時間能夠被大大地縮短而且充電能夠被執(zhí)行得容易并且快捷。
在不脫離本發(fā)明的精神或者實質(zhì)特征的前提下，本發(fā)明可以被具體化為幾種形式。同時應(yīng)該理解，除非另外說明，上述實施例不受任何前述細(xì)節(jié)的限制，而應(yīng)該在所附權(quán)利要求書中定義的它的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行廣義地解釋，因此凡是落入該權(quán)利要求的界線或者這些界線的等價物內(nèi)的所有的變化和修改都被所附權(quán)利要求包含在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動行走吸塵器的自動充電裝置，包括一個具有電源接線端的充電器；一個安裝在自動行走吸塵器上的接觸傳感器單元，以便于和電源接線端相接觸；一個充電接線端單元，用于可滑動式地安裝在自動行走吸塵器上并可選擇地接觸電源接線端；和一個充電接線端單元的驅(qū)動單元，用于可選擇地收進(jìn)和抽出充電接線端單元。
2.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，一個開口被形成在接觸傳感器單元的中間部分，從而使充電接線端單元穿過它被收進(jìn)和抽出。
3.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，電源接線端在充電器的外圓周表面被形成圓弧形，并且接觸傳感器單元在自動行走吸塵器的外圓周表面也被形成圓弧形，以便于對應(yīng)于電源接線端。
4.權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，電源接線端和接觸傳感器單元被設(shè)置在同一高度。
5.權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，為了對應(yīng)于電源接線端，充電接線端單元的前表面具有圓弧形。
6.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，充電接線端單元包括一個充電接線端主體；和一個附著在充電接線端主體的前表面上的充電電極。
7.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，充電接線端單元在行走吸塵器的徑向上移動。
8.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，充電接線端單元的驅(qū)動單元包括一個形成在充電接線端單元一側(cè)的齒軌；一個和齒軌嚙合的小齒輪；和一個用于旋轉(zhuǎn)小齒輪的驅(qū)動馬達(dá)。
9.權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，充電接線端單元的驅(qū)動單元包括一個由鋼材制成被固定在充電接線端單元的末端的移動板；一個固定在自動行走吸塵器中的并且可拉起移動板的電磁體；和一個安裝在移動板和電磁體之間的彈性體。
10.一種自動行走吸塵器的自動充電方法，包括第一步驟，行走吸塵器向充電器接近；第二步驟，在行走吸塵器正在接近的時候，當(dāng)前方物體和接觸傳感器單元相接觸時，充電接線端單元被抽出；第三步驟，判定前方物體是否是充電器；第四步驟，如果充電接線端單元和前方物體是電連接的，則前方物體被認(rèn)為是充電器，并且行走吸塵器被充電；和第五步驟，如果充電接線端單元和前方物體不是電連接的，則前方物體被認(rèn)為是障礙物，充電接線端單元被返回到它的原始位置，并且行走吸塵器避開前方物體再次向充電器接近。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動行走吸塵器的自動充電裝置和方法。因為充電接線端單元被安裝在行走吸塵器內(nèi)并可選擇性地被抽出，所以行走吸塵器可以防止向前移動的時候和物體碰撞造成的損壞。另外，因為電源接線端、接觸傳感器單元和充電接線端單元被形成為圓弧形，所以行走吸塵器的進(jìn)入角度變寬，從而使充電誘導(dǎo)時間能夠被大大地縮短而且使充電能夠被執(zhí)行得容易并且快捷。
文檔編號A47L9/00GK1507828SQ200310118408
公開日2004年6月30日 申請日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者段秉周 申請人:Lg電子有限公司