專利名稱：自主式吸塵器及其控制方法
技術領域：
實施例涉及一種能夠根據地面的材質或狀況執行清潔的自主式吸塵器及其控制方法。
背景技術：
通常，自主式吸塵器是這樣一種清潔設備，其在待清潔區域中獨立地行進的同時，通過吸入諸如灰塵的外物來自動地清潔待清潔區域，而無需用戶控制。這樣的自主式吸塵
器通過各種傳感器等檢測與清潔區域內的障礙物(諸如，家具、辦公設備或墻壁)的距離，并在行進的同時對所述區域進行清潔，這樣可通過利用檢測到的信息來避免與障礙物發生碰撞。利用自主式吸塵器對所述區域進行清潔指的是自主式吸塵器在根據預先設定的行進模式行進的同時重復地執行清潔任務的過程。自主式吸塵器在行進的同時所要清潔的區域的表面的材質或狀況等可能會不一致，為了有效地對清潔區域進行清潔，可根據地面的材質或狀況改變行進方式或清潔強度。例如，就諸如地毯的軟地面而言，由于行進阻力大，并且與諸如木地板的硬地面相比，在軟地面中包含有更多的灰塵，因此，必須增加自主式吸塵器的吸入力和行進速度，就瓷磚而言，由于凹槽以規則的間隔形成，因此，當自主式吸塵器經過所述凹槽時，集中于所述凹槽中的灰塵必須被完全清除。在自主式吸塵器經過具有彼此不同的材質或狀況的地面之間的交叉處的情況下，必須對自主式吸塵器的進入角度和行進速度進行不同的控制，以使自主式吸塵器平穩地行進，并避免自主式吸塵器同時在具有彼此不同的材質或狀況的地面上行進。此外，障礙物(諸如，凸起區域、具有斜面的物體、家具等)可能會存在于自主式吸塵器在運行的同時所要清潔的區域上。這樣的障礙物可能會導致自主式吸塵器的驅動輪被抬高(以下稱為“抬高”)，或者由于自主式吸塵器的主體被卡在狹窄的空間中而導致自主式吸塵器無法行進(以下稱為“卡住”)。傳統的自主式吸塵器沒有配備能夠感測這樣的抬高狀況或卡住狀況或者由于抬高狀況或卡住狀況已經發生而使自主式吸塵器無法行進的狀況的傳感器。相反，傳統的自主式吸塵器最多配備有僅能夠通過感測自主式吸塵器無法行進而在使自主式吸塵器停止運行方面執行非常有限的功能的傳感器，因而在抬高現象或卡住現象發生之前避開障礙物的同時行進或者在通過有效地越過障礙物行進方面存在問題。

發明內容
因此，一方面在于提供一種自主式吸塵器及其控制方法，所述自主式吸塵器被構造成具有增強的結構，該結構能夠根據清潔空間的地面的材質或狀況執行有效的清潔任務。另一方面在于提供一種自主式吸塵器及其控制方法，所述自主式吸塵器被構造成具有增強的結構，該結構能夠在自主式吸塵器的行進不被存在于清潔空間中的障礙物中斷的情況下執行清潔任務。本發明的其他方面將在下面的描述中進行部分闡述，部分將通過描述而顯而易見，或者可通過實施本發明而了解。根據一方面，提供一種控制自主式吸塵器的方法，所述自主式吸塵器可包括主體、用于驅動主體的驅動輪以及具有驅動輪的驅動輪總成，所述方法可通過傳感器感測傳感器目標來檢測驅動輪相對于參考位置的位移，可根據驅動輪的位移確定地面的材質或狀況，并可根據確定的地面的材質或狀況控制自主式吸塵器的行進。所述傳感器能夠感測該傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離。
當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離保持在恒定值時，可確定自主式吸塵器正在硬地面區域上行進。當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離總體上變化同時周期恒定時，可確定自主式吸塵器正在瓷磚區域上行進。當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離在恒定的范圍內持續波動時，可確定自主式吸塵器正在地毯區域上行進。當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離總體上增加或者總體上減小時，可確定自主式吸塵器正在硬地面區域與地毯區域的交叉區域或者正在凸起區域上行進。可根據確定的地面的材質或狀況調節驅動輪的扭矩或旋轉頻率。可確定所述位移是否在預定的參考范圍內，當確定所述位移在所述參考范圍之外時，可改變自主式吸塵器的行進路線，以使所述位移進入所述參考范圍內。所述傳感器目標可以是驅動輪。根據另一方面，提供一種自主式吸塵器，所述自主式吸塵器可包括主體、用于驅動主體的驅動輪以及具有驅動輪的驅動輪總成，所述自主式吸塵器可包括傳感器目標，設置在驅動輪總成上；傳感器，被構造成通過感測所述傳感器目標來感測驅動輪相對于參考位置的位移；控制單元，被構造成根據驅動輪的位移確定地面的材質或狀況，并根據確定的地面的材質或狀況控制自主式吸塵器的行進。當驅動輪的位移保持在恒定值時，所述控制單元能夠確定自主式吸塵器正在硬地面區域上行進。當驅動輪的位移總體上變化同時周期恒定時，所述控制單元能夠確定自主式吸塵器正在瓷磚區域上行進。當驅動輪的位移在恒定的范圍內持續波動時，所述控制單元能夠確定自主式吸塵器正在地毯區域上行進。當驅動輪的位移總體上增加或者總體上減小時，所述控制單元能夠確定自主式吸塵器正在硬地面區域與地毯區域的交叉區域或者正在凸起區域上行進。在確定驅動輪的位移是否在預定的參考范圍內時確定驅動輪的位移在所述參考范圍之外的情況下，所述控制單元能夠改變自主式吸塵器的行進路線，以使所述位移進入所述參考范圍內。當驅動輪的位移在具有正(+)值的同時持續增加時，所述控制單元可確定自主式吸塵器正在翻越需要翻越的障礙物，當驅動輪的位移持續增加并達到設定的最大閾值時，所述控制單元能夠控制自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進。當驅動輪的位移在具有負()值的同時持續減小時，所述控制單元可確定自主式吸塵器正在經過卡住障礙物，當驅動輪的位移持續減小并達到設定的最小閾值時，所述控制單元能夠控制自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行進。所述控制單元可根據由傳感器檢測的驅動輪的位移圖案提供關于自主式吸塵器所行進的區域的地圖，并且硬地面區域、瓷磚區域、地毯區域、交叉區域、凸起區域、需要翻越的障礙物、卡住障礙物等可在所述地圖上被標記。所述控制單元能夠通過利用所述地圖來控制自主式吸塵器沿著與交叉區域或凸起區域的縱向方向垂直的方向行進。所述控制單元能夠通過利用所述地圖來控制自主式吸塵器不同時在具有彼此不·同的材質的區域上行進。所述控制單元能夠通過利用所述地圖來控制自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物或者卡住障礙物的同時行進。 所述傳感器能夠檢測該傳感器和所述傳感器目標之間的間隙距離。所述傳感器目標可以是驅動輪。根據另一方面，提供一種自主式吸塵器，所述自主式吸塵器包括主體、用于驅動主體的驅動輪以及具有驅動輪的驅動輪總成，所述自主式吸塵器可包括傳感器目標，設置在驅動輪總成上；傳感器，被構造成通過感測所述傳感器目標來感測驅動輪相對于參考位置的位移；控制單元，被構造成根據驅動輪的位移圖案確定地面的材質或狀況，并提供地圖，所述地圖對確定的地面的材質或狀況進行標記。當自主式吸塵器對提供有地圖的區域進行清潔時，所述控制單元能夠根據可在地圖上進行標記的地面的材質或狀況對自主式吸塵器的行進進行不同的控制。所述控制單元可根據驅動輪的位移圖案確定障礙物的類型，并能夠制備地圖，所述地圖對確定的障礙物的類型和位置進行標記。當自主式吸塵器對提供有地圖的區域進行清潔時，所述控制單元能夠控制自主式吸塵器在避開在地圖上標記的障礙物的同時行進。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發明的這些和/或其他方面將變得清楚和更加容易理解，在附圖中圖I是示出根據本公開的第一實施例的自主式吸塵器的結構的視圖。圖2是從圖I中提取的根據本公開的一個實施例的驅動輪總成的透視圖。圖3是圖2中示出的驅動輪總成的分解透視圖。圖4是示出從圖2中示出的驅動輪總成中提取的傳感器和傳感器目標的視圖。圖5A至圖5C是示出傳感器和傳感器目標之間的間隙距離(gapdistance)根據驅動輪的位移而變化的視圖。圖6是示出傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。圖7是傳感器和驅動電機的聯鎖框圖。
圖8A至圖SC是示出根據本公開的第二實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖。圖9是示出根據本公開的第二實施例的傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。圖IOA至圖IOC是示出根據第三實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖。圖11是示出根據本公開的第三實施例的傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。圖12A至圖12C是示出根據第四實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖。
圖13是示出根據本公開的第四實施例的傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。圖14A至圖14C是示出根據第五實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了驅動輪的樞轉角度根據驅動輪的位移而變化的視圖。圖15是示出根據第六實施例的驅動輪總成的透視圖。圖16是根據第六實施例的驅動輪總成的分解透視圖。圖17是示出從圖15中示出的驅動輪總成中提取的傳感器和傳感器目標的視圖。圖18A至圖18C是示出傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖。圖19是示出傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。圖20是示出在自主式吸塵器在硬地面上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖21是示出在自主式吸塵器在地毯上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖22A至圖22C是示出根據一個實施例的自主式吸塵器在瓷磚地面上行進的視圖。圖23是示出在圖22A至圖22C中示出的自主式吸塵器在瓷磚地面上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖24A至圖24D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器在凸起區域上行進的視圖。圖25是示出在圖24A至圖24D中示出的自主式吸塵器在凸起區域上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖26A至圖26C是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器行進經過具有彼此不同的材質的地面的交叉區域的視圖。圖27是示出在圖26A至圖26C中示出的自主式吸塵器行進經過交叉區域的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖28A至圖28D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進的視圖。
圖29是示出在圖28A至圖28D中示出的自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖30A至圖30D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行進的視圖。圖31是示出在圖30A至圖30D中示出的自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。圖32是示出存在硬地面、地毯地面、瓷磚地面、凸起區域、交叉地面和障礙物的整個清潔區域的視圖。圖33是示出根據本公開的一個實施例的由通過自主式吸塵器執行的清潔任務的
結果所提供的地圖的視圖。圖34是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器估計交叉線并朝著估計的交叉線的垂直方向行進的方法的視圖。圖35是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器的控制方法的流程圖。
具體實施例方式現在，將詳細說明實施例,其示例在附圖中示出，附圖中，相同的標號始終指示相同的元件。圖I是示出根據本公開的第一實施例的自主式吸塵器的結構的視圖。參照圖1，自主式吸塵器I可包括主體10;蓋20，可被構造成覆蓋主體10的上部；刷單元30，可被構造成清掃或分散存在于清潔區域中的灰塵；功率單元40，可被構造成供應用于驅動主體10的驅動功率；驅動輪總成100A和100B，可被構造成驅動主體10。形成自主式吸塵器I的外觀的主體10可被構造成支撐可被安裝在主體10內的各種組件。蓋20可包括窗口 25，窗口 25可被構造成傳播由相機單元(未示出)產生的光，所述相機單元可被構造成朝著主體10的行進方向拍攝圖像。刷單元30可包括主刷35，可被安裝在形成于主體10的下部的入口(未示出)處；主刷電機(未示出)，可被構造成使主刷35旋轉；灰塵容器38，可聚集由主刷35收集的外物(諸如，灰塵等)。通過清掃或分散主體10的下部的底表面上的灰塵，主刷35可提高吸入效率。這樣的主刷35可被形成為鼓形，并可包括滾軸和刷。盡管未示出，但是為了提高清潔效率，刷單元30還可包括側刷(未示出)，所述側刷可被布置在主刷35的每一側，并可被構造成清掃主刷無法清掃的區域中的灰塵。參照圖2，功率單元40可包括驅動電機130，可被構造成使驅動輪120旋轉；主刷電機(未示出)，可被構造成使主刷35旋轉；電池42，可被構造成與每個驅動單元電連接，同時供應驅動功率以驅動主體10。電池42可被布置為可再充電二次電池，當清潔任務完成并且主體10被結合到對接站(未示出)時，可通過從對接站(未示出)供應電力而給電池42再充電。驅動輪總成100A和100B可分別布置在主體10的中央部分的兩側，并可在主體10執行清潔任務時運動(諸如，前進、后退、旋轉等)。
以下，將使用驅動輪總成100A作為示例進行解釋，以主體10的前進方向為基準，驅動輪總成100A可位于主體10的右側，除非另有提及，否則以下將要解釋的描述將同樣適用于驅動輪總成100B，以主體10的前進方向為基準，驅動輪總成100B可位于主體10的左側。圖2是從圖I中提取的根據本公開的一個實施例的驅動輪總成的透視圖，圖3是圖2中示出的驅動輪總成的分解透視圖，而圖4是示出從圖2中示出的驅動輪總成中提取的傳感器和傳感器目標的視圖。如圖2至圖4所示，驅動輪總成100A可包括外殼110 ;驅動輪120，被構造成驅動主體10 ;驅動電機130，被構造成通過被結合到外殼110的一側而使驅動輪120旋轉；齒輪總成140，布置在驅動輪120和驅動電機130之間，并被構造成將驅動電 機130的驅動功率傳遞到驅動輪120 ;檢測單元150，被構造成檢測驅動輪120的位移。外殼110可包括容納單元112，可被構造成容納驅動輪120和齒輪總成140 ;第一結合孔114，可被結合到驅動電機130 ;第一結合突起116，可被結合到齒輪總成140 ;第一支撐突起118，可被結合到彈性構件170。容納單元112可被構造成具有敞開的下部，以根據清潔區域的地面的類型和狀況而使結合到外殼110的齒輪總成140和結合到齒輪總成140的驅動輪120朝著上行方向以及朝著下行方向運動。外殼110可包括第一外殼部分IlOA和第二外殼部分110B。第一結合孔114可形成在外殼110的第二外殼部分IlOB上，并可被構造成允許驅動電機130的軸132在外殼110的內部結合到齒輪總成140。第一結合突起116可從驅動電機130可被結合于其上的外殼110的第一外殼部分IlOA的內表面突出到外殼110的內側。為了使齒輪總成140以第一結合突起116為中心樞轉，容納孔116A可被布置在第一結合突起116的中央，以可樞轉地容納齒輪總成140的第二結合突起146。此外，第一結合突起116的旋轉軸可被布置為與第一結合孔114以及驅動電機130的穿過第一結合孔114的軸132相同。第一支撐突起118可從驅動電機130可被結合于其上的外殼110的第二外殼部分IlOB的內表面朝著外殼110的內側突出，并可被結合到彈性構件170的第一端。驅動輪120可包括輪單元122，可被構造成與清潔區域的地面直接接觸，以便能夠驅動主體10 ;驅動軸124，可被構造成結合到齒輪總成140同時被固定到輪單元122，以驅動輪單元122并使輪單元122旋轉。驅動電機130可被結合到外殼110的形成有第一結合孔114的第二外殼部分IlOB的外側，驅動電機130的軸132可在穿過第一結合孔114之后在外殼110的內部被結合到齒輪總成140。驅動電機130的驅動功率可通過軸132被傳遞到連接到軸132的驅動功率傳遞齒輪144和驅動軸124，以使驅動輪120旋轉。齒輪總成140可包括齒輪殼142 ;驅動功率傳遞齒輪144，可在齒輪殼142的內部彼此聯鎖，并可被可旋轉地布置；第二結合突起146，可被構造成將齒輪總成140結合到外殼110 ;第二支撐突起148，可被結合到彈性構件170的第二端。齒輪殼142可包括第一齒輪殼部分142A和第二齒輪殼部分142B。齒輪殼142可被構造成可旋轉地支撐齒輪殼142內部的驅動功率傳遞齒輪144。驅動功率傳遞齒輪144可在彼此聯鎖的同時被可旋轉地支撐在齒輪殼142上，并可被構造成通過將驅動電機130的軸132連接到驅動軸124而將驅動電機130的驅動功率傳遞到驅動軸124。軸132可通過穿過可形成在齒輪殼142的第二齒輪殼部分142B上的第二結合孔141被連接到驅動功率傳遞齒輪144中的一個，驅動軸124可通過穿過齒輪殼142的第一齒輪殼部分142A的第三結合孔147被連接到沒有被結合到軸132的其余驅動功率傳遞齒輪144中的一個。第二結合突起146可從齒輪殼142的第一齒輪殼部分142A朝著第一結合突起116的方向突出，并可被可旋轉地結合于可形成在第一結合突起116中的容納孔116A中。第二支撐突起148可從齒輪殼142的上部朝著第一支撐突起118的方向突出，并可被結合到可被構造成彈性地支撐齒輪總成140的彈性構件170的第二端。齒輪總成140可通過第二結合突起146被可樞轉地結合到外殼110，并可通過第二支撐突起148和彈性構件170被彈性地支撐在外殼110上。
可被構造成檢測驅動輪120的位移的檢測單元150可包括傳感器目標152，可被布置在齒輪總成140上；引導狹槽154,可被構造成容納傳感器目標152 ;傳感器156,可安裝在引導狹槽154處，并可被構造成檢測傳感器目標152。傳感器目標152可從齒輪殼142的第二齒輪殼部分142B朝著外殼110的第二外殼部分IlOB突出，并可被可運動地容納在引導狹槽154中。引導狹槽154可被布置在外殼110的第二外殼部分IlOB上，并可被構造成容納傳感器目標152，并且引導狹槽154可形成引導路線，該引導路線可被構造成引導傳感器目標152的運動。傳感器156可被安裝在引導狹槽154的下部，傳感器156可包括光發射單元156A，可被構造成產生光并向傳感器目標152發射光；光接收單元156B，可被構造成接收由傳感器目標152反射的光。傳感器156可通過所接收的光根據傳感器156與沿引導狹槽154運動的傳感器目標152的間隙距離的圖案變化來檢測傳感器156與傳感器目標152的間隙距離，并可通過將該間隙距離轉換成標準化參數(諸如，電壓)來檢測驅動輪120的位移。圖5A至圖5C是示出傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖，圖6是示出傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖，而圖7是傳感器和驅動電機的聯鎖框圖。首先，當自主式吸塵器I的主體10通過在諸如木地板的硬地面(以下稱為H/F)上行進而執行清潔時，驅動輪120的旋轉中心所在的位置可被定義為參考位置K，此時，傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d可被定義為參考間隙距離dn。此外，當驅動輪120的中心位置位于比K低的位置時，驅動輪120可被定義為具有正(+)位移；當驅動輪120的中心位置位于比K高的位置時，驅動輪120可被定義為具有負(_)位移。如圖5A中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d可以是參考間隙距離dn，驅動輪120根據dn的位移可以是O。如圖5B中所示，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132和第二結合突起146為中心沿順時針方向樞轉，第二結合突起146的旋轉軸可被布置為與驅動電機130的軸132相同，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標152也可沿順時針方向樞轉。即，傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d可變得小于參考間隙距離dn。如圖5C中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132和第二結合突起146為中心沿逆時針方向樞轉，第二結合突起146的旋轉軸可被布置為與驅動電機130的軸132相同，可隨齒輪總成140 一起運動的傳感器目標152也可沿逆時針方向樞轉。即，傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d可變得大于參考間隙距離dn。圖6是示出可被構造成通過將由傳感器156檢測到的傳感器156與傳感器目標152的間隙距離d轉換成諸如電壓的標準化參數來檢測驅動輪120的位移的參考的曲線圖。曲線圖的橫軸表不傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d,曲線圖的縱軸表不與傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d對應的電壓。如圖6中所示，在傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d與參考間隙距離dn相同的情況下，傳感器156可將該間隙距離轉換成與參考間隙距離dn對應的參考電 壓Vn，并且傳感器156可檢測到驅動輪120的位移為O。在傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d變得小于參考間隙距離dn的情況下(圖5B)，傳感器156可將該間隙距離轉換成可比與參考間隙距離dn對應的參考電壓Vn高的電壓，并且傳感器156可檢測到驅動輪120的位移被認為具有正(+)值。在傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d變得大于參考間隙距離dn的情況下(圖5C)，傳感器156可將該間隙距離轉換成可比與參考間隙距離dn對應的參考電壓Vn低的電壓，并且傳感器156可檢測到驅動輪120的位移被認為具有負(_)值。S卩，在傳感器156的使用范圍內，傳感器156和傳感器目標152之間的間隙距離d可與電壓成倒數關系，并且電壓可被認為與驅動輪120的位移成比例關系。這樣，如圖7中所示，由傳感器156檢測的驅動輪120的位移可被發送到控制單元50，并且控制單元50可將驅動輪120的位移與規定的參考范圍進行比較。如果確定驅動輪120的位移在規定的參考范圍內，則控制單元50可控制驅動電機130保持主體10的行進路線；如果確定驅動輪120的位移在規定的參考范圍之外，則控制單元50可控制驅動電機130改變主體10的行進路線。例如，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI時以及當驅動輪120被過度抬高并且與驅動輪120的位移對應的電壓超過規定的參考范圍內的最大閾值VlOO時，或者當主體10遇到并行進經過卡住障礙物B2時以及當主體10卡在卡住障礙物處并且與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器156檢測)沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值VllO時，控制單元50可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。通過在驅動輪120實際上被抬高并因此使得主體10不再能夠行進(以下稱為“抬高”)的狀態下或者在主體10被卡住并因此使得主體10不再能夠行進(以下稱為“卡住”)的狀態下考慮由傳感器156檢測的電壓，由此可規定參考范圍內的最大閾值VlOO和最小閾值V110。即，最大閾值VlOO可被設定為比由傳感器156在主體10被抬高的狀態下檢測到的電壓Vh適當低的值,最小閾值VllO可被設定為比由傳感器156在主體10被卡住的狀態下檢測到的電壓Vl適當高的值。
同時，被構造成檢測驅動輪120的位移的檢測單元和檢測方法可通過與前面所解釋的根據本公開的一個實施例的驅動輪總成100A和100B的檢測單元150和檢測方法不同的各種裝置和方法來實現。以下，對檢測單元的各種變型實施例250、350、450、550和650進行解釋。為了方便起見，對關于與前面所解釋的根據本公開的一個實施例的驅動輪總成100A和100B的組成重疊的組成的解釋將被省略，檢測單元的各種變型實施例250、350、450、550和650彼此獨立，并關于根據本公開的一個實施例的驅動輪總成100A和100B的檢測單元150彼此獨立。圖8A至圖SC是示出根據本公開的第二實施例的驅動輪 總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖，圖9是示出根據本公開的第二實施例的傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。如圖8A至圖8C所示，檢測單元250可被布置在根據本公開的第二實施例的驅動輪總成200上，并可被構造成檢測驅動輪120的位移，檢測單元250可包括傳感器目標252，布置在齒輪總成140上；引導狹槽254，容納傳感器目標252 ;傳感器256，安裝在引導狹槽254處，并被構造成檢測傳感器目標252。傳感器目標252可在傳感器256的下方被可運動地容納于引導狹槽254。引導狹槽254可布置在外殼210的一側表面上,并可容納傳感器目標252,引導狹槽254可形成引導傳感器目標252的運動的弓I導路線。傳感器256可安裝在引導狹槽254的上部，可被構造成通過所接收的光根據傳感器256與沿引導狹槽254運動的傳感器目標252的間隙距離的圖案變化來檢測傳感器256與傳感器目標252的間隙距離，并可通過將感測到的傳感器256與傳感器目標252的間隙距離轉換成標準化參數(諸如，電壓)來檢測驅動輪120的位移。如圖8A中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2可以是參考間隙距離d2n，驅動輪120根據d2n的位移可以是O。如圖8B中所示，如果主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)，則齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿順時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標252也可沿順時針方向樞轉。即，傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2可變得大于參考間隙距離d2n。如圖8C中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿逆時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標252也可沿逆時針方向樞轉。即，傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2可變得小于參考間隙距離d2n。圖9是示出可被構造成通過將可由傳感器256檢測到的傳感器256與傳感器目標252的間隙距離d2轉換成諸如電壓的標準化參數來檢測驅動輪120的位移的參考的曲線圖。曲線圖的橫軸表示傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2，曲線圖的縱軸表示與傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2對應的電壓。如圖9中所示，當傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2與參考間隙距離d2n相同時，傳感器256可將該間隙距離轉換成可與參考間隙距離d2n對應的參考電壓V2n,并且傳感器256可檢測到驅動輪120的位移為O。當傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2變得大于參考間隙距離d2n時，傳感器256可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d2n對應的參考電壓V2n低的電壓，并且傳感器256可檢測到驅動輪120的位移被認為具有正(+)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器256檢測)沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值V210，則控制單元50可確定主體10處于被抬高的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。當傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2變得小于參考間隙距離d2n時，傳感器256可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d2n對應的參考電壓V2n高的電壓，并且傳感器256可檢測到驅動輪120的位移被認為具有負(_)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器256檢測)超過規定的參考范圍內的最大閾值V200，則控制 單元50可確定主體10處于被卡住的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。即，在傳感器256的使用范圍內，傳感器256和傳感器目標252之間的間隙距離d2可與電壓成倒數關系，并且電壓可被認為與驅動輪120的位移成比例關系。圖IOA至圖IOC是示出根據第三實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖，圖11是示出根據本公開的第三實施例的傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。如圖IOA至圖IOC所示，檢測單元350可被布置在根據本公開的第三實施例的驅動輪總成300上，并可被構造成檢測驅動輪120的位移，檢測單元350可包括傳感器目標352，布置在齒輪總成140上；引導狹槽354，容納傳感器目標352 ;傳感器356，安裝在引導狹槽354處，并被構造成檢測傳感器目標352。傳感器目標352可被布置為可從齒輪總成140的上部朝著大致向上的方向延伸的桿的形式。引導狹槽354可布置在外殼310的一側表面上,并可容納傳感器目標352,引導狹槽354可形成可引導傳感器目標352的運動的弓I導路線。傳感器356可安裝在引導狹槽354的側部，可被構造成通過所接收的光根據傳感器356與可沿引導狹槽354運動的傳感器目標352的間隙距離的圖案變化來檢測傳感器356與傳感器目標352的間隙距離，并可通過將感測到的傳感器356與傳感器目標352的間隙距離轉換成標準化參數(諸如，電壓)來檢測驅動輪120的位移。如圖IOA中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3可以是參考間隙距離d3n，驅動輪120根據d3n的位移可以是O。如圖IOB中所示，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132或者旋轉軸被布置為與軸132相同的第二結合突起146為旋轉中心沿順時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標352也可沿順時針方向樞轉。即，傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3可變得小于參考間隙距離d3n。如圖IOC中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿逆時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標352也可沿逆時針方向樞轉。即，傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3可變得大于參考間隙距離d3n。圖11是示出可被構造成通過將由傳感器356檢測到的傳感器356與傳感器目標352的間隙距離轉換成諸如電壓的標準化參數來檢測驅動輪120的位移的參考的曲線圖。曲線圖的橫軸表示傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3，曲線圖的縱軸表示與傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3對應的電壓。如圖11中所示，當傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3與參考間隙 距離d3n相同時，傳感器356可將該間隙距離轉換成可與參考間隙距離d3n對應的參考電壓V3n，并且傳感器356可檢測到驅動輪120的位移為O。當傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3變得小于參考間隙距離d3n時，傳感器356可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d3n對應的參考電壓V3n高的電壓，并且傳感器356可檢測到驅動輪120的位移被認為具有正(+)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器356檢測)超過規定的參考范圍內的最大閾值V300，則控制單元50可確定主體10處于被抬高的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。當傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3變得大于參考間隙距離d3n時，傳感器356可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d3n對應的參考電壓V3n低的電壓，并且傳感器356可檢測到驅動輪120的位移被認為具有負(_)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器356檢測)沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值V310，則控制單元50可確定主體10處于被卡住的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。即，在傳感器356的使用范圍內，傳感器356和傳感器目標352之間的間隙距離d3可與電壓成倒數關系，并且電壓可被認為與驅動輪120的位移成比例關系。圖12A至圖12C是示出根據第四實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖，圖13是示出在根據本公開的第四實施例的驅動輪總成中傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。如圖12A至圖12C所示，檢測單元450可被布置在根據本公開的第四實施例的驅動輪總成400上，并可被構造成檢測驅動輪120的位移，檢測單元450可包括傳感器456。傳感器456可安裝在外殼410的外側或內側，傳感器456可位于驅動輪120的上方，可被構造成通過所接收的光根據傳感器456與隨齒輪總成140 —起運動的驅動輪120的間隙距離的圖案變化來檢測傳感器456與驅動輪120的間隙距離，并可通過將感測到的傳感器456與驅動輪120的間隙距離轉換成標準化參數(諸如，電壓)來檢測驅動輪120的位移。如圖12A中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4可以是參考間隙距離d4n，驅動輪120根據d4n的位移可以是O。如圖12B中所示，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿順時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的驅動輪120也可沿順時針方向樞轉。即，傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4可變得大于參考間隙距離d4n。如圖12C中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿逆時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的驅動輪120也可沿逆時針方向樞轉。即，傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4可變得小于參考間隙距離d4n。圖13是示出可被構造成通過將可由傳感器456檢測到的傳感器456與驅動輪120的間隙距離d4轉換成諸如電壓的標準化參數來檢測驅動輪120的位移的參考的曲線圖。曲線圖的橫軸表示傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4，曲線圖的縱軸表示與傳感器 456和驅動輪120之間的間隙距離d4對應的電壓。如圖13中所示，在傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4與參考間隙距離d4n相同的情況下，傳感器456可將該間隙距離轉換成可與參考間隙距離d4n對應的參考電壓V4n，并且傳感器456可檢測到驅動輪120的位移為O。在傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4變得大于參考間隙距離d4n的情況下，傳感器456可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d4n對應的參考電壓V4n低的電壓，并且傳感器456可檢測到驅動輪120的位移被認為具有正(+)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(可由傳感器456檢測)沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值V410，則控制單元50可確定主體10處于被抬高的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。在傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4變得小于參考間隙距離d4n的情況下，傳感器456可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d4n對應的參考電壓V4n高的電壓，并且傳感器456可檢測到驅動輪120的位移被認為具有負(_)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(由傳感器456檢測)超過規定的參考范圍內的最大閾值V400，則控制單元50可確定主體10處于被卡住的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。S卩，在傳感器456的使用范圍內，傳感器456和驅動輪120之間的間隙距離d4可與電壓成倒數關系，并且電壓可被認為與驅動輪120的位移成比例關系。圖14A至圖14C是示出根據第五實施例的驅動輪總成的視圖，還示出了驅動輪的樞轉角度根據驅動輪的位移而變化的視圖。如圖14A至圖14C所示，檢測單元550可布置在根據本公開的第五實施例的驅動輪總成500上，并可被構造成檢測驅動輪120的位移，檢測單元550可包括可被構造成直接檢測齒輪總成140或驅動輪120的樞轉的傳感器556。傳感器556可被安裝在齒輪總成140的旋轉中心，并可檢測齒輪總成140或者可隨齒輪總成140 —起樞轉的驅動輪120的樞轉角度。如圖14A中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，由傳感器556檢測到的齒輪總成140或驅動輪120的樞轉角度可以是0，因此，驅動輪120的位移也可以是O。如圖14B中所示，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿順時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的驅動輪120也可沿順時針方向樞轉，在這樣的狀態下，傳感器556可檢測到驅動輪120的位移可被認為具有正(+)值。如果由傳感器556檢測到的驅動輪120的位移超過規定的參考范圍內的最大閾值，則控制單元50可確定主體10處于被抬高的狀態，并可通過控制驅動電機130的 旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。如圖14C中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿逆時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的驅動輪120也可沿逆時針方向樞轉，在這樣的狀態下，傳感器556可檢測到驅動輪120的位移可被認為具有負(_)值。如果由傳感器556檢測到的驅動輪120的位移沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值，則控制單元50可確定主體10處于被卡住的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。圖15是示出根據第六實施例的驅動輪總成的透視圖，圖16是根據第六實施例的驅動輪總成的分解透視圖，而圖17是從圖15中示出的驅動輪總成中提取的傳感器和傳感器目標的視圖。如圖15至圖17所示，檢測單元650可被布置在根據本公開的第六實施例的驅動輪總成600上，并可被構造成檢測驅動輪120的位移，檢測單元650可包括傳感器目標652,布置在齒輪總成140上；傳感器656,被構造成檢測傳感器目標652 ;支架654,被構造成將傳感器656固定到外殼610。外殼610可包括第一外殼部分6IOA和第二外殼部分6IOB。傳感器目標652可包括突起肋652A，可從齒輪殼142的一側朝著外殼610的第二外殼部分610B的方向突出；磁體652B，可結合到突起肋652A的一端。驅動電機容納單元611可布置在外殼610的一側，可被構造成支撐并固定傳感器656的支架654可被結合到驅動電機容納單元611。傳感器656可被固定到支架654的一側,可被構造成通過傳感器656與可隨齒輪總成140 —起運動的磁體652B的磁相互作用來檢測傳感器656與傳感器目標652的間隙距離，并可通過將感測到的傳感器656與傳感器目標652的間隙距離轉換成標準化參數(諸如，電壓)來檢測驅動輪120的位移。圖18A至圖18C是示出傳感器和傳感器目標之間的間隙距離根據驅動輪的位移而變化的視圖，圖19是示出傳感器和傳感器目標的間隙距離與在傳感器中產生的電壓之間的關系的曲線圖。如圖18A中所示，當主體10在沒有特定障礙物的H/F區域上行進時，傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6可以是參考間隙距離d6n，驅動輪120根據d6n的位移可以是O。如圖18B中所示，當主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI (參照圖28A至圖28D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132或者旋轉軸被布置為與軸132相同的第二結合突起146為旋轉中心沿順時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標652也可沿順時針方向樞轉。即，傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6可變得小于參考間隙距離d6n。如圖18C中所示，當主體10遇到諸如桌子的卡住障礙物B2(參照圖30A至圖30D)時，齒輪總成140可以以驅動電機130的軸132為旋轉中心沿逆時針方向樞轉，可隨齒輪總成140 —起運動的傳感器目標652也可沿逆時針方向樞轉。即，傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6可變得大于參考間隙距離d6n。圖19是示出可被構造成通過將傳感器656與傳感器目標652的間隙距離轉換成諸如電壓的標準化參數來檢測驅動輪120的位移的參考的曲線圖。曲線圖的橫軸表示傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6，曲線圖的縱軸表示與傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6對應的電壓。如圖19中所示，在傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6與參考間隙距離d6n相同的情況下，傳感器656可將該間隙距離轉換成與參考間隙距離d6n對應的參 考電壓V6n，并且傳感器656可檢測到驅動輪120的位移為O。在傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6變得小于參考間隙距離d6n的情況下(圖18B)，傳感器656可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d6n對應的參考電壓V6n高的電壓，并且傳感器656可檢測到驅動輪120的位移被認為具有正(+)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(可由傳感器656檢測)超過規定的參考范圍內的最大閾值V600，則控制單元50可確定主體10處于被抬高的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。在傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6變得大于參考間隙距離d6n的情況下，傳感器656可將該間隙距離轉換成比與參考間隙距離d6n對應的參考電壓V6n低的電壓，并且傳感器656可檢測到驅動輪120的位移被認為具有負(-)值。如果與驅動輪120的位移對應的電壓(可由傳感器656檢測)沒有達到規定的參考范圍內的最小閾值V610,則控制單元50可確定主體10處于被卡住的狀態，并可通過控制驅動電機130的旋轉頻率或旋轉方向來改變主體10的行進路線。即，在傳感器656的使用范圍內，傳感器656和傳感器目標652之間的間隙距離d6可與電壓成倒數關系，并且電壓可被認為與驅動輪120的位移成比例關系。以下，將描述自主式吸塵器根據在行進過程中檢測到的地面的材質和狀況以最佳的方式行進的過程、在避開需要翻越的障礙物BI或卡住障礙物B2的同時行進的過程及其控制方法。圖20是示出在自主式吸塵器在H/F區域上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖，圖21是示出在自主式吸塵器在地毯區域上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。如圖20中所示，在自主式吸塵器I的主體10在H/F區域上行進以執行清潔任務的過程中，可由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可恒定地保持為0，并且如圖21中所示，在自主式吸塵器I的主體10在地毯區域上行進的情況下，可由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可具有比當自主式吸塵器I的主體10在H/F區域上行進時驅動輪120的位移所具有的值更大的值(+)，并且看起來會在特定范圍內不斷振蕩。
其原因會是由于地毯區域比H/F區域軟，因此，與在H/F區域上行進時相比，驅動輪120可在驅動輪120更加朝著順時針方向樞轉的狀態下(即，在驅動輪120被更大程度地抬高的狀態下)旋轉，此外，由于與H/F區域相比，驅動輪120所接觸的地毯區域的表面不平，因此，驅動輪120會在向上和向下的方向上振蕩的同時旋轉。在由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移顯示與圖21中示出的曲線圖相同或相似的圖案的情況下，控制單元50可確定自主式吸塵器I正在地毯區域上執行清潔，并可根據地毯區域的特性控制行進方式或清潔強度。即，考慮到在地毯區域上施加到驅動輪120和主刷35以及施加到側刷的阻力增加，可控制驅動輪120、主刷35和側刷的扭矩、旋轉速度等以使其增加，從而防止行進速度和清潔性能同時降低。此外，在自主式吸塵器I在地毯區域上行進的過程中，可控制 主刷35和側刷(未示出)以使其暫時運動到上部，從而減小施加到主刷35和側刷(未示出)的阻力。圖22A至圖22C是示出根據一個實施例的自主式吸塵器在瓷磚區域上行進的視圖，圖23是示出在圖22A至圖22C中示出的自主式吸塵器在瓷磚區域上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。這里，假設瓷磚區域包括以規則的間隔形成的凹槽(B3)。如圖22A至圖22C以及圖23所示，在自主式吸塵器I的主體10在瓷磚區域上行進以執行清潔任務的過程中，在進入凹槽B3之前由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可以為0(步驟A)。如圖22B中所示，當自主式吸塵器I的主體10進入凹槽B3時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可暫時變為負()值，隨后可變為正(+)值，然后可在離開凹槽B3的過程中暫時變為負(-)值(步驟B)。這會是因為驅動輪120在凹槽B3中行進的過程中被暫時抬高而產生的現象所致。如圖22C中所示，當自主式吸塵器I的主體10完全離開凹槽B3時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可再次變成0(步驟C)。在由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移顯示與圖23中示出的曲線圖相同或相似的圖案的情況下，控制單元50可確定自主式吸塵器I正在瓷磚區域上執行清潔，并可根據瓷磚區域的特性控制行進方式或清潔強度。即，當驅動輪120正在凹槽B3中行進時，通過暫時增加驅動輪120的扭矩、旋轉速度等來控制行進速度以免行進速度減小，當主刷35經過凹槽B3時，可控制主刷35的扭矩、旋轉速度等以使其增加，從而有效地清除在凹槽B3中積聚的灰塵等。此外，為了提高清潔效率，可以以驅動輪120可朝著與凹槽B3的延伸方向垂直的方向運動的方式控制自主式吸塵器I的行進。在這樣的情況下，在布置于驅動輪120之間的主刷35與凹槽B3平行對齊的狀態下，可清除在凹槽B3中積聚的灰塵，因此可提高清潔效率。圖24A至圖24D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器行進經過凸起區域的視圖，圖25是示出在圖24A至圖24D中示出的自主式吸塵器在凸起區域上行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。如圖24A至圖24D以及圖25所示，在自主式吸塵器I的主體10翻越凸起區域以執行清潔任務的過程中，在進入凸起區域B4之前由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可以為0(步驟A)。
如圖24B中所示，當自主式吸塵器I的主體10遇到凸起區域B4時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可暫時變為負(-)值，隨后可變為正(+)值，然后可變成接近0的值(步驟B)。這是因為驅動輪120在凸起區域B4上行進的過程中被暫時抬高而產生的現象所致。如圖24C中所示，在自主式吸塵器I的主體10離開凸起區域B4的過程中，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可變為正(+)值，然后可變成接近0的值(步驟C)。這是因為驅動輪120在離開凸起區域B4的過程中被暫時抬高而產生的現象所致。如圖24D中所示，當自主式吸塵器I的主體10完全離開凸起區域B4時，驅動輪120的位移可再次變成0 (步驟D)。在由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移顯示與圖25中示出的曲線圖相同或相似的圖案的情況下，控制單元50可確定自主式吸塵器I正在凸 起區域上執行清潔，并可根據凸起區域的特性控制行進方式或清潔強度。即，通過暫時增加驅動輪120的扭矩、旋轉速度等從而增加驅動輪120的行進速度以及使驅動輪120進入凸起區域B4的進入角度，由此可改變驅動輪120的位移，以使驅動輪120容易地翻越凸起區域B4。此外，為了防止在驅動輪120在凸起區域B4上行進的過程中可能產生的抬高現象，可控制驅動輪120朝著與凸起區域B4的縱向方向垂直的方向運動，并避免驅動輪120在凸起區域B4上旋轉行進。圖26A至圖26C是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器行進經過具有彼此不同的材質的地面的交叉區域的視圖，圖27是示出在圖26A至圖26C中示出的自主式吸塵器行進經過交叉區域的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。這里，交叉區域可被認為包括H/F區域和地毯區域相接的交叉線B5，并且自主式吸塵器I可被認為從H/F區域進入到地毯區域。如圖26A至圖26C以及圖27所示，在自主式吸塵器I的主體10在交叉區域上行進以執行清潔任務的過程中，在進入交叉線B5之前由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可以為0(步驟A)。如圖26B中所示，當自主式吸塵器I的主體10遇到交叉線B5時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可暫時變為負(-)值，然后可變為正(+)值(步驟B)。這是因為驅動輪120在進入交叉線B5的過程中被暫時抬高而產生的現象所致。如圖26C中所示，當自主式吸塵器I的主體10完全離開交叉線B5并進入地毯區域時，與前面所解釋的驅動輪120在地毯區域上的位移圖案相似，驅動輪120的位移可具有比當自主式吸塵器I的主體10在H/F區域上行進時驅動輪120的位移所具有的值更大的值(+)，并且看起來會在特定范圍內不斷振蕩(步驟C)。在由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移顯示與圖27中示出的曲線圖相同或相似的圖案的情況下，控制單元50可確定自主式吸塵器I正在交叉區域上執行清潔，并可根據交叉區域的特性控制行進方式或清潔強度。即，通過暫時增加驅動輪120的扭矩、旋轉速度等從而增加驅動輪120的行進速度以及使驅動輪120進入交叉線B5的進入角度，由此可改變驅動輪120的位移，以使驅動輪120容易地翻越交叉線B5。此外，為了防止在驅動輪120在交叉線B5上行進的過程中可能產生的抬高現象，可控制驅動輪120朝著與交叉線B5的縱向方向垂直的方向運動，并避免驅動輪120在交叉線B5上旋轉行進。圖28A至圖28D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進的視圖，圖29是示出在圖28A至圖28D中示出的自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。如圖28A至圖28D以及圖29所示，在自主式吸塵器I的主體10在H/F區域上行進以執行清潔任務的過程中，在遇到需要翻越的障礙物BI之前由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可以為0 (步驟A)。 如圖28B中所示，當自主式吸塵器I的主體10開始翻越需要翻越的障礙物BI時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可暫時具有負(_)值(步驟B)。如圖28C中所示，隨著自主式吸塵器I的主體10繼續翻越，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可從負(_)值變為正(+)值(步驟B)，并可持續具有正(+)值，同時檢測到的驅動輪120的位移的大小可持續增加(步驟C)。如圖28D中所示，在確定由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移的大小持續增加并超出規定的參考范圍的情況下，控制單元50可改變自主式吸塵器I的主體10的行進路線，以使自主式吸塵器I的主體10在避開需要翻越的障礙物BI的同時行進(步驟D)。圖30A至圖30D是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行進的視圖，圖31是示出在圖30A至圖30D中示出的自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行進的過程中，自主式吸塵器的行進距離和驅動輪的位移之間的關系的視圖。如圖30A至圖30D以及圖31所示，在自主式吸塵器I的主體10在H/F區域上行進以執行清潔任務的過程中，在遇到卡住障礙物B2之前由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可以為0 (步驟A)。如圖30B中所示，當自主式吸塵器I的主體10遇到卡住障礙物B2并被卡住時，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可暫時具有正(+)值(步驟B)。如圖30C中所示，隨著自主式吸塵器I的主體10繼續保持被卡住，由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移可從正(+)值變為負(_)值，并可持續具有負(_)值，同時檢測到的驅動輪120的位移的大小可持續增加(步驟C)。如圖30D中所示，在確定由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移的大小持續增加并超出規定的參考范圍的情況下，為了防止卡住現象，控制單元50可改變自主式吸塵器I的主體10的行進路線，以使自主式吸塵器I的主體10在避開卡住障礙物B2的同時行進(步驟D)。這樣，控制單元50可根據可由檢測單元150、250、350、450、550和650檢測到的驅動輪120的位移圖案確定地面的狀況或材質，可以以最佳的方式控制自主式吸塵器I的行進，并可通過確定障礙物的類型來控制自主式吸塵器I在避開障礙物的同時行進。
此外，控制單元50可提供地圖，該地圖顯示在執行清潔的過程中收集的關于清潔空間的信息，即，地面的材質或狀況、障礙物的類型等，在自主式吸塵器I在清潔空間中執行清潔的過程中，控制單元50可使用所述地圖作為用于控制自主式吸塵器I的行進的數據。圖32是示出存在硬地面區域、地毯區域、瓷磚區域、凸起區域、交叉區域和障礙物的整個清潔區域的視圖，圖33是示出根據本公開的一個實施例的由通過自主式吸塵器執行的清潔任務的結果所提供的地圖的視圖。如圖32中所示，在整個清潔區域中布置有H/F區域、地毯區域和瓷磚區域。可被認為是凸起區域的一個實施例的障礙物布置在H/F區域和地毯區域中，交叉區域形成在H/F區域和地毯區域交叉的部分。此外，作為前提，整個清潔區域的周界被墻壁環繞。在自主式吸塵器I已經完成整個清潔區域的清潔任務的情況下，可產生關于整個·清潔區域的地圖，如圖33中所示。當自主式吸塵器I開始行進(清潔)并進入H/F區域、地毯區域和瓷磚區域的交叉區域時，控制單元50可通過對驅動輪120的位移圖案的解譯來識別H/F區域、地毯區域和瓷磚區域中的每個區域。此時，在自主式吸塵器I行進經過交叉區域時，控制單元50可在地圖上用具有矩形形式的點標記交叉位置。當自主式吸塵器I在H/F區域、地毯區域和瓷磚區域上行進時，控制單元50可根據每個區域控制自主式吸塵器I以最佳的方式執行清潔動作。例如，在地毯區域中，通過增加驅動輪120和主刷35的扭矩、旋轉速度等，可控制行進速度以免行進速度減小，同時，可控制清潔性能以免清潔性能降低，或者可控制自主式吸塵器I在地毯區域上重復行進至少兩次以上。關于與地毯區域相比灰塵量相對較少的H/F區域或瓷磚區域，可控制清潔以使其在單次行進中發生，或者也可通過減小主刷35和側刷的扭矩和旋轉速度的方法來控制清潔。每當自主式吸塵器I行進經過交叉區域時，控制單元50便可在地圖上用具有矩形形式的點標記這樣的交叉位置，在清潔動作完成之后，控制單元50可形成將具有矩形形式的點連接的交叉線L2。此外，控制單元50可通過對驅動輪120的位移圖案的解譯來識別諸如門檻的凸起區域，每當自主式吸塵器I行進經過凸起區域時，控制單元50便可在地圖上用具有三角形形式的點標記這樣的凸起位置；在清潔動作完成之后，控制單元50可形成將具有三角形形式的點連接的凸起區域線L3。此外，控制單元50可檢測到諸如需要翻越的障礙物BI、卡住障礙物B2等的障礙物，每當檢測到障礙物時，控制單元50便可在地圖上用具有圓形形式的點標記這樣的檢測點；在清潔動作完成之后，控制單元50可形成將具有圓形形式的點連接的障礙物線LI。如圖33中所示，在清潔動作完成之后，在關于整個清潔區域的地圖上，可在H/F區域和地毯區域或者H/F區域和瓷磚區域的交叉區域上標記交叉線L2，可在諸如門檻的凸起區域上標記凸起區域線L3，可對存在于H/F區域和地毯區域內的障礙物標記障礙物線LI，并可相對于整個清潔區域對執行了清潔的區域(具有斜線的區域)進行標記。圖34是用于解釋根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器估計交叉線并朝著估計的交叉線的垂直方向行進的方法的視圖。圖34示出了自主式吸塵器I以曲折圖案行進的情況。當自主式吸塵器I從位置S開始行進(清潔)并行進經過H/F區域和地毯區域的交叉區域Pl時，控制單元50可通過對驅動輪120的位移圖案的解譯來識別H/F區域和地毯區域的交叉區域。此時，控制單元50可在自主式吸塵器I行進經過交叉區域時在地圖上標記交叉位置Pl。當自主式吸塵器I行進經過位置P1，以曲折圖案行進然后再次行進經過地毯區域和H/F區域的交叉區域P2時，控制單元50可通過對驅動輪120的位移圖案的解譯來識別H/F區域和地毯區域的交叉區域。此時，控制單元50可在自主式吸塵器I行進經過交叉區域時在地圖上標記交叉位置P2。當自主式吸塵器I以曲折圖案行進時，控制單元50可識別H/F區域和地毯區域交叉的點Pl和P2，并可假設通過連接圖34中示出的Pl和P2而形成并被示出為虛線的直線為表示H/F區域和地毯區域的交叉區域的交叉線。在自主式吸塵器行進經過位置P2之后，控制單元50可控制自主式吸塵 器I朝著與假設的交叉線垂直的方向行進。此外，當自主式吸塵器I在假設的交叉線附近行進時，控制單元50可控制自主式吸塵器I以免自主式吸塵器I執行旋轉行進(如果可能的話)。由此，當自主式吸塵器I行進經過H/F區域和地毯區域的交叉區域時，可防止抬高現象。盡管前面通過參照圖34解釋了假設自主式吸塵器I行進經過的交叉線(即，H/F區域和地毯區域的交叉區域)的方法，但是，在自主式吸塵器I行進經過H/F區域和瓷磚區域的交叉區域或者瓷磚區域和地毯區域的交叉區域的情況下，或者在自主式吸塵器I翻越諸如門檻或樓梯的凸起區域的情況下，也可以按照與前面描述的方法相同的方式來假設交叉線或凸起區域線。圖35是示出根據本公開的一個實施例的自主式吸塵器的控制方法的流程圖。當自主式吸塵器開始行進時，傳感器156、256、356和656可感測傳感器156、256、356和656分別與傳感器目標152、252、352和652的間隙距離，傳感器456可感測傳感器456與驅動輪120的間隙距離，或者傳感器556可感測驅動輪120的樞轉角度(700)，并可檢測驅動輪120相對于參考位置K的位移(710)。此時，如前面所解釋的，傳感器156、256、356、456、556和656可將感測到的間隙距離轉換成諸如電壓的標準化參數，并可檢測驅動輪120的位移。可由傳感器156、256、356、456、556和656檢測到的驅動輪120的位移可被發送到控制單元50，控制單元50可將發送的驅動輪120的位移與規定的參考范圍進行比較(720)。當確定驅動輪120的位移在參考范圍之外時，控制單元50可控制自主式吸塵器I的主體10改變當前的行進路線而按照新的行進路線行進。S卩，在自主式吸塵器I的主體10遇到并翻越斜面或需要翻越的障礙物BI的過程中，驅動輪120會被過度抬高，并可確定可由傳感器156、256、356、456、556和656檢測到的驅動輪120的位移可位于參考范圍之外，在這種情況下，可控制自主式吸塵器I的主體10在避開需要翻越的障礙物BI的同時行進，使得驅動輪120的位移可保持在參考范圍之內，在自主式吸塵器I的主體10遇到并被卡在位于行進路線中的卡住障礙物B2處并確定可由傳感器156、256、356、456、556和656檢測到的驅動輪120的位移位于參考范圍之外的情況下，可控制自主式吸塵器I的主體10在避開卡住障礙物B2的同時行進，使得驅動輪120的位移保持在參考范圍之內(730)。在自主式吸塵器I在避開需要翻越的障礙物BI、卡住障礙物B2等的同時行進的過程中，控制單元50可提供顯示障礙物的類型和障礙物的位置的地圖(735)。當確定驅動輪120的位移在規定的參考范圍之內時，控制單元50可控制自主式吸塵器I的主體10繼續按照當前的行進路線運動，同時可根據可由傳感器156、256、356、456、556和656檢測到的驅動輪120的位移圖案確定地面的材質或狀況(740)，并可根據地面的材質或狀況控制自主式吸塵器I以最佳的方式行進(750)。例如，當地面被確定為地毯區域時，可增加驅動輪120和主刷35的扭矩、旋轉速度等以免 使得行進速度減小，同時可根據地毯區域的特性控制行進方式、清潔強度等。當地面被確定為瓷磚區域時，當驅動輪120翻越凹槽B3時，可暫時增加驅動輪120的扭矩、旋轉速度等以免使得行進速度減小，當主刷35經過凹槽B3時，可暫時增加主刷35的扭矩、旋轉速度等以使積聚在凹槽B3中的灰塵被有效地清除，這樣，可根據瓷磚區域的特性控制行進方式、清潔強度等。當地面被確定為凸起區域或交叉區域時，可控制驅動輪120朝著與凸起區域B4或交叉線B5的縱向方向垂直的方向運動，并避免驅動輪120在凸起區域B4或交叉線B5上旋轉行進。此外，當自主式吸塵器I正根據地面的材質或狀況行進時，控制單元50可提供顯示地面的材質或狀況的地圖(760)。根據上述示例性實施例的方法可被記錄在包括程序指令的非臨時性計算機可讀介質中，以執行由計算機實現的各種操作。所述介質可單獨包括數據文件、數據結構等，或者也可包括與程序指令結合的數據文件、數據結構等。記錄在介質上的程序指令可以是為示例性實施例專門設計和編制的程序指令，或者它們可具有公知的類型并且對于計算機軟件領域的技術人員而言是可獲得的。非臨時性計算機可讀介質的示例包括磁介質，諸如硬盤、軟盤和磁帶；光學介質，諸如CD-ROM盤和DVD ;磁光介質，諸如光盤；硬件裝置，被專門配置為存儲和執行程序指令，諸如，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃速存儲器
坐寸o程序指令的示例包括諸如由編譯器產生的機器代碼和包含可由計算機利用解譯器執行的更高級的代碼的文件。為了執行上述示例性實施例的操作，所描述的硬件裝置可被配置為用作一個或多個軟件模塊，或者反之亦然。在此所描述的軟件模塊中的一個或多個可通過該單元獨有的專用處理器或者通過所述模塊中的一個或多個模塊共有的處理器來實現。所描述的方法可在通用計算機或處理器上執行，或者可在特定機器(諸如，在此所描述的圖像處理設備)上執行。盡管已經示出并描述了一些實施例，但是本領域技術人員將理解的是，在不脫離由權利要求及其等同物限定其范圍的本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行改變。
權利要求
1.一種控制自主式吸塵器的方法，所述自主式吸塵器包括主體、用于驅動主體的驅動輪以及具有所述驅動輪的驅動輪總成，所述方法包括下述步驟 通過傳感器感測傳感器目標來檢測驅動輪相對于參考位置的位移； 根據驅動輪的位移確定地面的材質或狀況； 根據確定的地面的材質或狀況控制自主式吸塵器的行進。
2.如權利要求I所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，所述傳感器被構造成感測所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離。
3.如權利要求2所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離保持在恒定值時，確定自主式吸塵器正在硬地面區域上行進。
4.如權利要求2所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離總體上變化同時周期恒定時，確定自主式吸塵器正在瓷磚區域上行進。
5.如權利要求2所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離在恒定的范圍內持續波動時，確定自主式吸塵器正在地毯區域上行進。
6.如權利要求2所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，當所述傳感器與所述傳感器目標之間的間隙距離總體上增加或者總體上減小時，確定自主式吸塵器正在硬地面區域與地毯區域的交叉區域或者正在凸起區域上行進。
7.如權利要求I所述的控制自主式吸塵器的方法，其中，控制自主式吸塵器的行進的步驟包括根據確定的地面的材質或狀況調節驅動輪的扭矩或旋轉頻率。
8.如權利要求I所述的控制自主式吸塵器的方法，所述方法還包括下述步驟 確定驅動輪的位移是否在預定的參考范圍內； 當確定驅動輪的位移在所述參考范圍之外時，改變自主式吸塵器的行進路線，以使驅動輪的位移在所述參考范圍內。
9.一種自主式吸塵器，所述自主式吸塵器包括 主體； 驅動輪，用于驅動主體； 驅動輪總成，具有所述驅動輪； 傳感器目標，設置在驅動輪總成上； 傳感器，被構造成通過感測所述傳感器目標來感測驅動輪相對于參考位置的位移； 控制單元，被構造成根據驅動輪的位移確定地面的材質或狀況，并根據確定的地面的材質或狀況控制自主式吸塵器的行進。
10.如權利要求9所述的自主式吸塵器，其中，當驅動輪的位移保持在恒定值時，所述控制單元確定自主式吸塵器正在硬地面區域上行進， 當驅動輪的位移總體上變化同時周期恒定時，所述控制單元確定自主式吸塵器正在瓷磚區域上行進， 當驅動輪的位移在恒定的范圍內持續波動時，所述控制單元確定自主式吸塵器正在地毯區域上行進， 當驅動輪的位移總體上增加或者總體上減小時，所述控制單元確定自主式吸塵器正在硬地面區域與地毯區域的交叉區域或者正在凸起區域上行進。
11.如權利要求9所述的自主式吸塵器，其中，所述控制單元被構造成確定驅動輪的位移是否在預定的參考范圍內，當所述控制單元確定驅動輪的位移在所述參考范圍之外時，所述控制單元改變自主式吸塵器的行進路線，以使驅動輪的位移在所述參考范圍內。
12.如權利要求9所述的自主式吸塵器，其中，所述控制單元被構造成當驅動輪的位移具有正值并持續增加時確定自主式吸塵器正在翻越需要翻越的障礙物，當驅動輪的位移持續增加并達到設定的最大閾值時，所述控制單元控制自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物的同時行進。
13.如權利要求9所述的自主式吸塵器，其中，所述控制單元被構造成當驅動輪的位移具有負值并持續減小時確定自主式吸塵器正在經過卡住障礙物，當驅動輪的位移持續減小并達到設定的最小閾值時，所述控制單元控制自主式吸塵器在避開卡住障礙物的同時行 進。
14.如權利要求9所述的自主式吸塵器，其中，所述控制單元被構造成根據由傳感器檢測的驅動輪的位移圖案提供關于自主式吸塵器所行進的區域的地圖，并且硬地面區域、瓷磚區域、地毯區域、交叉區域、凸起區域、需要翻越的障礙物和卡住障礙物中的一個或多個在所述地圖上被標記。
15.如權利要求14所述的自主式吸塵器，其中，所述控制單元被構造成通過利用所述地圖來控制自主式吸塵器在避開需要翻越的障礙物或者卡住障礙物的同時行進。
全文摘要
本發明提供一種自主式吸塵器及其控制方法，所述自主式吸塵器具有增強的結構，該結構能夠根據清潔空間的地面的材質或狀況執行有效的清潔任務。所述自主式吸塵器包括主體、用于驅動主體的驅動輪、具有所述驅動輪的驅動輪總成以及控制單元。所述控制單元通過傳感器感測傳感器目標來檢測驅動輪相對于參考位置的位移，根據驅動輪的位移確定地面的材質或狀況，并根據確定的地面的材質或狀況控制自主式吸塵器的行進。
文檔編號A47L5/00GK102949144SQ201210295618
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2011年8月22日
發明者章暉撰, 金東元, 丁玄守, 韓昇逸, 李俊和 申請人:三星電子株式會社