吸塵器及其控制方法
【專利說明】
[0001] 本申請要求2014年5月15日向韓國特許廳提交且韓國專利申請?zhí)枮?10-2014-0058563的專利的優(yōu)先權(quán)，其所有內(nèi)容作為參考援引于本申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種吸塵器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 吸塵器是用于吸入地板上的灰塵的裝置。通常吸塵器包括：吸入機(jī)構(gòu)，形成有用于 吸入空氣的吸入口；本體，通過用于形成空氣吸入流路的軟管與上述吸入機(jī)構(gòu)相連接。在上 述本體上設(shè)置有吸氣風(fēng)扇，該吸氣風(fēng)扇形成負(fù)壓以使空氣從上述吸入口吸入，而且在上述 吸入機(jī)構(gòu)或上述本體上設(shè)置有積塵部，通過上述軟管流入的灰塵集中在該積塵部中。
[0004] 當(dāng)使用者移動上述吸入機(jī)構(gòu)時，上述本體跟隨上述吸入機(jī)構(gòu)移動。通常上述本體 受到來自上述軟管的牽引力而被牽拉移動，或者，最近在上述本體上設(shè)置有電機(jī)，上述電機(jī) 驅(qū)動輪子旋轉(zhuǎn)，使得上述本體借助自身的驅(qū)動力實現(xiàn)移動。
[0005] 而且，還公開有如下的吸塵器：在上述吸入機(jī)構(gòu)上設(shè)置有超聲波發(fā)射裝置，在上述 本體上設(shè)置有超聲波接收裝置，上述本體基于由上述超聲波接收裝置接收到的超聲波來主 動跟隨上述吸入機(jī)構(gòu)移動。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的吸塵器存在如下問題：若在本體和吸入機(jī)構(gòu) 之間存在障礙物，則為了使本體在行駛中不與障礙物相撞，使用者必須直接清理障礙物，這 使使用者感到不方便。
[0006] 還有，由于上述超聲波接收裝置可能會接收到被清掃區(qū)域內(nèi)的障礙物或墻壁等反 射的超聲波，所以可能會發(fā)生上述本體無法正確地跟隨上述吸入機(jī)構(gòu)移動的情況，使得使 用者的移動軌跡與上述本體的移動發(fā)生干涉以使使用者更加不滿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種跟隨體（或本體）能夠主動跟隨移動體（或 吸入機(jī)構(gòu)）移動且在跟隨過程中能夠避繞清掃區(qū)域內(nèi)的障礙物的吸塵器及吸塵器的控制 方法。
[0008] 還有，提供一種跟隨體的跟隨能力與現(xiàn)有技術(shù)中的利用超聲波的方式相比得到改 善的吸塵器及吸塵器的控制方法。
[0009] 另外，提供一種跟隨體能夠按照最佳路徑行駛的吸塵器及吸塵器的控制方法，該 最佳路徑是指，跟隨體既能夠避繞障礙物又能夠跟隨移動體移動的路徑。
[0010] 本發(fā)明的吸塵器的控制方法，用于控制吸塵器，該吸塵器包括：移動體，能夠移動， 而且用于吸入灰塵；跟隨體，能夠行駛，而且用于收集由上述移動體吸入的灰塵。上述吸 塵器的控制方法的特征在于，包括：（a)步驟，獲取上述跟隨體的周邊的圖像；(b)步驟，基 于上述圖像，來獲取實際空間中的上述移動體的位置信息；（c)步驟，基于上述圖像，來獲 取實際空間中的障礙物的位置信息；（d)步驟，基于上述移動體的位置信息和上述障礙物 的位置信息，來以使上述跟隨體避繞上述障礙物并跟隨上述移動體移動的方式設(shè)定行駛方 向；及（e)步驟，使上述跟隨體向所設(shè)定的上述行駛方向行駛。
[0011] 上述（d)步驟中的行駛方向可以是基于第一矢量和第二矢量的線性組合來決定 的方向，該第一矢量是指，基于上述移動體的位置信息求出且具有從上述跟隨體朝向上述 移動體的方向的矢量，該第二矢量是指，基于上述障礙物的位置信息求出且具有從上述障 礙物朝向上述跟隨體的方向的矢量。上述第一矢量的大小可以與基于上述移動體的位置信 息求出的上述跟隨體和上述移動體之間的距離成正比。
[0012] 上述第二矢量的大小可以與基于上述障礙物的位置信息求出的上述跟隨體和上 述障礙物之間的距離成反比。
[0013] 上述移動體可以設(shè)置有標(biāo)識，可以基于上述圖像上的上述標(biāo)識的位置，來獲取上 述移動體的位置信息?？梢栽谏鲜鰣D像的上部區(qū)域，獲取上述移動體的位置信息，上述圖像 的上部區(qū)域可以是，上述標(biāo)識的位置越遠(yuǎn)離上述跟隨體，則上述圖像上的上述標(biāo)識的位置 越向下側(cè)移動的區(qū)域。可以在上述圖像的相當(dāng)于上述上部區(qū)域的下側(cè)的下部區(qū)域，獲取上 述障礙物的位置信息。
[0014] 還可以包括：朝向上述跟隨體的前方，向與水平方向成規(guī)定角度的下方照射規(guī)定 圖案的光的步驟?？梢曰谏鲜鰣D像上的上述圖案的位置，來獲取上述障礙物的位置信息。
[0015] 上述吸塵器還可以包括柔軟的軟管，該軟管用于連接上述移動體和上述跟隨體， 并將由上述移動體吸入的灰塵引導(dǎo)至上述跟隨體，上述吸塵器的控制方法還可以包括求出 從上述軟管作用于上述跟隨體的牽引力的方向的步驟，可以基于上述第一矢量、上述第二 矢量和上述牽引力的作用方向上的第三矢量的線性組合，來決定上述（d)步驟中的行駛方 向。上述軟管可以設(shè)置有標(biāo)識，可以基于上述圖像上的上述標(biāo)識的位置來求出上述第三矢 量。上述第三矢量的大小可以與上述軟管的柔軟性成反比。
[0016] 在上述跟隨體行駛的過程中可以反復(fù)執(zhí)行上述（d)步驟。
[0017] 上述移動體可以設(shè)置有標(biāo)識，可以基于上述圖像上的上述標(biāo)識的位置來獲取上述 移動體的位置信息，在上述跟隨體行駛的過程中可以反復(fù)執(zhí)行上述（b)步驟，上述吸塵器 的控制方法還可以包括：在上述（b)步驟中獲取上述移動體的位置信息失敗的情況下，基 于之前獲取的上述移動體的位置信息，以使上述標(biāo)識出現(xiàn)在上述圖像上的方式切換上述跟 隨體的方向的步驟。
[0018] 上述吸塵器的控制方法還可以包括：設(shè)定為主動跟隨模式的步驟。在設(shè)定為上述 主動跟隨模式的狀態(tài)下，可以執(zhí)行上述（a)、（b)、（c)、（d)及（e)步驟。上述吸塵器的控制 方法還可以包括：在上述（b)步驟中獲取上述移動體的位置信息失敗的情況下，解除上述 主動跟隨模式的設(shè)定的步驟。
[0019] 本發(fā)明的吸塵器，包括：移動體，能夠移動，而且用于吸入灰塵；跟隨體，能夠行 駛，而且用于收集由上述移動體吸入的灰塵；驅(qū)動部，用于使上述跟隨體行駛；圖像獲取 部，用于獲取上述跟隨體的周邊的圖像；控制部，基于上述圖像來獲取實際空間中的上述移 動體的位置信息，基于上述圖像來獲取實際空間中的障礙物的位置信息，并基于上述移動 體的位置信息和上述障礙物的位置信息，以使上述跟隨體避繞上述障礙物并跟隨上述移動 體移動的方式設(shè)定行駛方向，控制上述驅(qū)動部來使上述跟隨體向所設(shè)定的上述行駛方向行 駛。
[0020] 上述吸塵器還可以包括設(shè)置于上述移動體的標(biāo)識，上述控制部可以包括標(biāo)識信息 獲取模塊，該標(biāo)識信息獲取模炔基于由上述圖像獲取部獲取的圖像上的上述標(biāo)識的位置， 來獲取上述移動體的位置信息。
[0021] 可以基于由上述圖像獲取部獲取的圖像的上部區(qū)域內(nèi)的上述標(biāo)識的位置，來求出 上述移動體的位置信息，上述上部區(qū)域可以是，實際空間中的上述標(biāo)識的位置越遠(yuǎn)離上述 跟隨體，則上述圖像上的上述標(biāo)識的位置越向下側(cè)移動的區(qū)域。
[0022] 上述控制部還可以包括障礙物信息獲取模塊，該障礙物信息獲取模塊在由上述圖 像獲取部獲取的圖像的相當(dāng)于上述上部區(qū)域的下側(cè)的下部區(qū)域，獲取上述障礙物的位置信 息。
[0023] 上述標(biāo)識信息獲取模塊可以基于上述移動體的位置信息，來求出具有從上述跟隨 體朝向上述移動體的方向的第一矢量，上述障礙物信息獲取模塊可以基于上述障礙物的位 置信息，來求出具有從上述障礙物朝向上述跟隨體的方向的第二矢量，上述控制部還可以 包括行駛動作設(shè)定模塊，該行駛動作設(shè)定模炔基于上述第一矢量和上述第二矢量的線性組 合，來決定上述行駛方向。
【附圖說明】
[0024] 參考下面的附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，在這些附圖中，對相同的部 件標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記。
[0025] 圖1是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器的圖。
[0026] 圖2是示出了本體跟隨吸入機(jī)構(gòu)移動的情形的圖。
[0027] 圖3是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器拍攝得到的圖像的圖。
[0028] 圖4是用于參照說明圖像上的標(biāo)識的位置根據(jù)本體與標(biāo)識之間的距離變化而變 化的情形的示意圖。
[0029] 圖5是示出了圖案光照射部的照射范圍的示意圖。
[0030] 圖6是示出了圖像上的標(biāo)識的形狀隨著實際空間中的標(biāo)識的姿勢變化而變化的 圖。
[0031] 圖7是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032] 圖8是出了標(biāo)識的位置的一實施例的圖。
[0033] 圖9是示出了圖8所示的多個標(biāo)識在圖像上的位置隨著吸入機(jī)構(gòu)的移動而變化的 圖。
[0034] 圖10是示出了標(biāo)識的位置的另一實施例的圖。
[0035] 圖11是示出了標(biāo)識的結(jié)構(gòu)的多個實施例的圖。
[0036] 圖12及圖13是示出了所獲取的圖像上的標(biāo)識的形狀隨著圖11的（c)所示的標(biāo) 識的姿勢變化而變化的圖。
[0037] 圖14是用于參照說明可以配置標(biāo)識的多個部位的圖。
[0038] 圖15及圖16是示出了標(biāo)識的結(jié)構(gòu)的多個其他另一實施例的圖。
[0039] 圖17是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器的控制方法的流程圖。
[0040] 圖18是用于參照說明在圖17所示的S30步驟中對本體的行駛方向進(jìn)行設(shè)定時可 能會考慮的各分量的圖。
[0041] 圖19是示出了考慮參照圖18進(jìn)行過說明的各分量來設(shè)定本體的行駛方向的設(shè)定 方法的一實施例的圖。
[0042] 圖20是示出了考慮參照圖18進(jìn)行過說明的各分量來設(shè)定本體的行駛方向的設(shè)定 方法的另一實施例的圖。
[0043] 圖21是示出了本發(fā)明的另一實施例的吸塵器的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0044] 通過下面結(jié)合附圖來進(jìn)行的對各實施例的說明，實現(xiàn)這些實施例的優(yōu)點、特征和 方法會變得更加明確。然而，這些實施例并不僅限定于所公開的實施例，而可以以不同的模 式實現(xiàn)。這些實施例也給本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供了完善的信息公開和公知范圍內(nèi)的技術(shù)。 在本說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
[0045] 圖1是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器的圖。圖2是示出了本體跟隨吸入機(jī)構(gòu) 移動的情形的圖。圖3是示出了本發(fā)明的一實施例的吸塵器拍攝得到的圖像的圖。圖4是 用于參照說明圖像上的多個標(biāo)識的位置根據(jù)本體與標(biāo)識之間的距離變化而變化的情形的 示意圖。圖5是示出了圖案光照射部的照射范圍的示意圖。圖6是示出了圖像上的標(biāo)識的 形狀隨著實際空間中的標(biāo)識的姿勢變化而變化的圖。圖7是示出了本發(fā)明的一實施例的吸 塵器的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0046] 本發(fā)明的一實施例的吸塵器包括：移動體，能夠移動且用于吸入灰塵；跟隨體，能 夠行駛，用于收集由上述移動體吸入的灰塵。上述跟隨體包括：圖像獲取部220,用于收取 周邊的圖像；控制部230,基于所獲取的上述圖像，控制上述跟隨體跟隨上述移動體行駛。 參照圖1，上述移動體可以為吸入機(jī)構(gòu)100,上述跟隨體可以為本體200。下面，舉例說明上 述移動體為吸入機(jī)構(gòu)100且上述跟隨體為本體200的情