本公開涉及清潔設備技術領域,尤其涉及一種電路控制系統及方法、自主清潔設備。
背景技術:
隨著科技的發展,智能產品在生活中的應用越來越廣泛。自主清潔設備(例如掃地機器人)具有識別方向、自主清潔等優點,深受廣大用戶的喜愛。自主清潔設備本機端的充電接觸極片和充電基座端的充電接觸極片通常設置在機器人主體的底面或者側面,在自主清潔設備清掃工作時,充電接觸極片容易吸附臟物,被臟物污染引起接觸不良,使得充電中容易出現高溫并引起金屬極片周邊接觸區域變形,惡性循環引起接觸不良更嚴重,接觸電極進一步發熱更嚴重,最終嚴重變形后徹底無法充電,對于充電接觸極片位于底面的自主清潔設備,變形問題更加頻繁更加嚴重,并且因為產生高溫還會帶來比較嚴重的安全隱患。附圖1是充電接觸極片位于側面時周圍區域變形融化的照片,對于充電接觸極片位于底面的自主清潔設備,變形問題更加頻繁、更加嚴重。
技術實現要素:
有鑒于此,本公開的目的是自動判斷充電基座的極片上是否存在灰塵,并自動處理;進一步地,本公開的目的是自動判斷充電異常情況并自動處理。
為了達到上述目的,本公開所采用的技術方案為:
根據本公開實施例的第一方面,提出了一種電路控制系統,設置于主機及充電基座中,所述電路控制系統包括設置于所述主機內的第一控制電路,以及設置于所述充電基座內的第二控制電路;
其中,所述電路控制系統被配置為:根據所述第一控制電路與所述第二控制電路分別所檢測的充電電流值和充電電壓值,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理。
可選的,所述第一控制電路包括微控制器,所述微控制器被配置為:
當所述主機的充電電流值相對額定充電電流值的降低幅值超過預定幅值,和/或所述主機的充電電壓值相對額定充電電壓值的降低幅值超過預定電壓幅值時,判定所述充電基座的充電口依附灰塵。
可選的,所述第一控制電路還包括應用程序處理器,所述應用程序處理器被配置為:
獲取所述微控制器的判定結果,所述判定結果為確定所述充電口依附有灰塵;
根據所述微控制器的判定結果和其他傳感器測量結果,生成控制策略并下發給所述微控制器,以使所述微控制器根據所述控制策略控制所述主機對所述充電口進行灰塵清理動作或者發出報錯警報信息。
可選的,在進行灰塵清理動作前,所述微控制器還被配置為:
控制所述主機相對所述充電基座的距離在設定距離內;
調整所述主機的機身姿態,以使所述主機的部分出風口對應于所述充電基座的充電口。
可選的,所述微控制器還被配置為:
采集所述主機與所述充電基座之間的相對距離;
將所述相對距離與所述設定距離進行比較;
若所述相對距離大于所述設定距離,繼續控制所述主機行近所述充電基座,直至所述相對距離不大于所述設定距離。
可選的,在進行灰塵清理動作時,所述微控制器還被配置為:
調整所述主機以預定角度往復轉動,以使所述主機的出風口相對所述充電口形成左右擺風。
可選的,在進行灰塵清理動作時,所述微控制器還被配置為:
調節所述主機的風機轉速,以通過所述部分出風口對所述充電口進行吹風。
可選的,所述微控制器還被配置為:
在默認設定占空比值或用戶設定占空比值下,調節所述主機的風機轉速。
可選的,所述微控制器還被配置為:
若所述主機在進行清掃工作時,調節所述主機在第一占空比值下的風機轉速;
若所述主機在進行灰塵清理時,調節所述主機在第二占空比值下的風機轉速;
其中,所述主機在第二占空比值下的風機轉速大于所述主機在第一占空比值下的風機轉速。
可選的,在灰塵清理完成后,所述微控制器還被配置為:
對所述充電口進行再次檢測;
當確定所述充電基座的充電口為依附灰塵時,控制所述主機對所述充電基座的充電口再次進行灰塵清理動作;或者根據所述檢測信息發出報錯報警信息給用戶。
可選的,所述第一控制電路還包括:電源適配器電接入口、適配器電壓檢測電路、適配器電流檢測電路、第一開關元件、電池充電/放電控制電路、系統供電源、電池充電/放電電流檢測電路、第二開關元件、電池電壓檢測電路、充電電池;其中,
所述電源適配器電接入口,用于與所述充電基座電連接,以獲取電流輸入;
所述適配器電壓檢測電路連接在所述電源適配器電接入口與所述微控制器之間,用于檢測電源輸入電壓;
所述適配器電流檢測電路通過所述電池充電/放電控制電路與所述微控制器連接,以及與所述電源適配器電接入口的電流輸出端連接,用于檢測電源輸入電流;
第一開關元件連接于所述適配器電流檢測電路與所述系統供電源之間,以及與所述電池充電/放電控制電路連接,用于實現電路開關狀態動態可調;
電池充電/放電控制電路,用于傳遞所述電源適配器輸出電流信號給所述微控制器,傳遞電池充電/放電電流信號給所述微控制器,以及分別給所述第一開關元件和所述第二開關元件傳遞不同的開關信號;
所述系統供電源,用于為所述主機的各個功能模塊供電;
所述充電電池通過所述電池電壓檢測電路與微控制器連接,以及通過所述第二開關元件分別與所述電池充電/放電控制電路和所述電池充電/放電電流檢測電路連接,用于儲存電量及釋放電量。
可選的,所述第二控制電路包括處理單元,所述處理單元被配置為:
當所述充電基座的充電電流值相對所述額定充電電流值降低的幅值超過預定幅值時,和/或所述充電基座的充電電壓值相對所述額定充電電壓值降低的幅值超過預定幅值,判定所述充電基座為損壞狀態,以使所述第一控制電路根據判定結果進行斷電保護。
可選的,所述第二控制電路包括處理單元,所述處理單元被配置為:
當所述充電基座的充電電流值相對額定充電電流值增加的幅值超過預定幅值,判定所述充電基座的充電口的正負極片之間為灰塵所連通,并斷開充電電路。
可選的,所述第二控制電路被配置為:
根據所檢測所述充電基座的充電電流值和充電電壓值,計算所述充電基座的實測阻抗值;
將所述實測阻抗值與預先設定的額定阻抗值范圍相比較;
其中,當所述實測阻抗值不在所述預先設定的額定阻抗值范圍內時,控制所述第二控制電路斷開電路。
根據本公開實施例的第二方面,提出了一種自主清潔設備,包括主機,以及與所述主機配合供為所述主機充電的充電基座,所述自主清潔設備還包括如上述中任一項所述的電路控制系統,所述電路控制系統設置于所述主機和所述充電電路中。
根據本公開實施例的第三方面,提出了一種電路控制方法,應用于主機及充電基座,所述方法包括:
在所述主機進入充電模式后,分別檢測所述主機與所述充電基座的充電電流值和充電電壓值;
將所述主機和所述充電基座的充電電流值和充電電壓值與對應的額定充電電流值和額定電壓值進行比較;
根據比較結果,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理。
可選的,所述根據比較結果,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理,包括:
當所述主機的充電電流值相對額定充電電流值的降低幅值超過預定幅值,和/或所述主機的充電電壓值相對額定充電電壓值的降低幅值超過預定電壓幅值時,判定所述充電基座的充電口依附灰塵。
可選的,所述方法還包括:
獲取判定結果,所述判定結果為確定所述充電口依附有灰塵;
根據所述判定結果和其他傳感器測量結果,控制所述主機對所述充電口進行灰塵清理動作或者發出報錯報警信息。
可選的,在進行灰塵清理動作前,所述方法還包括:
控制所述主機相對所述充電基座的距離在設定距離內;
調整所述主機的機身姿態,以使所述主機的部分出風口對應于所述充電基座的充電口。
可選的,所述控制所述主機相對所述充電基座的距離在設定距離內,包括:
采集所述主機與所述充電基座之間的相對距離;
將所述相對距離與所述設定距離進行比較;
若所述相對距離大于所述設定距離,繼續控制所述主機行近所述充電基座,直至所述相對距離不大于所述設定距離。
可選的,所述調整所述主機的機身姿態,包括:
調整所述主機以預定角度往復轉動,以使所述主機的出風口相對所述充電口形成左右擺風。
可選的,所述方法還包括:
調節所述主機的風機轉速,以通過所述部分出風口對所述充電口進行吹風。
可選的,所述調節所述主機的風機轉速,包括:
在默認設定占空比值或用戶設定占空比值下,調節所述主機的風機轉速。
可選的,所述調節所述主機的風機轉速,包括:
若所述主機在進行清掃工作時,調節所述主機在第一占空比值下的風機轉速;
若所述主機在進行灰塵清理時,調節所述主機在第二占空比值下的風機轉速;
其中,所述主機在第二占空比值下的風機轉速大于所述主機在第一占空比值下的風機轉速。
可選的,所述方法還包括:
對所述充電口進行再次檢測;
當確定所述充電基座的充電口為依附灰塵時,控制所述主機對所述充電基座的充電口再次進行灰塵清理動作或者發出報錯報警信息給用戶。
可選的,所述方法還包括:
當所述充電基座的充電電流值相對所述額定充電電流值降低的幅值超過預定幅值時,判定所述充電基座為損壞狀態,以使所述主機根據判定結果進行斷電保護。
可選的,所述根據比較結果,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理,包括:
根據所檢測所述充電基座的充電電流值和充電電壓值,計算所述充電基座的實測阻抗值;
將所述實測阻抗值與預先設定的額定阻抗值范圍相比較;
其中,當所述實測阻抗值不在所述預先設定的額定阻抗值范圍內時,控制所述充電基座斷開電路。
可選的,所述根據比較結果,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理,包括:
當所述充電基座的充電電流值相對額定充電電流值增加的幅值超過預定幅值,和/或所述充電基座的充電電壓值相對額定電壓值的降低幅值小于預定電壓幅值時,判定所述充電基座的充電口的正負極片之間為灰塵所連通,并斷開充電電路。
本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:本公開自主清潔設備利用自身功能電路判斷主機與充電基座之間是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理,避免因外界因素干擾導致出現接觸不良或者接觸電弧等問題。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
圖1是現有充電接觸極片位于側面時周圍區域變形融化的示意圖;
圖2-4是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的主機的結構示意圖;
圖5是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的充電基座的結構示意圖;
圖6是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的主機控制電路的電路圖;
圖7-圖10是根據一示例性實施例示出的一種電路控制方法的流程圖。
具體實施方式
以下將結合附圖所示的具體實施方式對本公開進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本公開,本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本公開的保護范圍內。
應當理解,盡管在本公開可能采用術語第一、第二等來描述各種信息,但這些信息不應限于這些術語。這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區分開。例如,在不脫離本公開范圍的情況下,第一信息也可以被稱為第二信息,類似地,第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境,如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”。
如圖1至圖5所示,圖1-圖4是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的主機的結構示意圖,圖5是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的充電基座的結構示意圖。自主清潔設備可以為掃地機器人、拖地機器人等智能機器人。自主清潔設備包括主機100、及與主機100配合供為該主機100充電的充電基座200,該主機100可以包含機器主體110、感知系統120、控制系統130、驅動系統140、清潔系統150、能源系統和人機交互系統170。其中:
機器主體110包括前向部分111和后向部分112,具有近似圓形形狀(前后都為圓形),也可具有其他形狀,包括但不限于前方后圓的近似D形形狀。
感知系統120包括位于機器主體110上方的位置確定裝置121、位于機器主體110的前向部分111的緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器(未圖示)、紅外傳感器(未圖示)、磁力計(未圖示)、加速度計(未圖示)、陀螺儀(未圖示)、里程計(未圖示)等傳感裝置,向控制系統130提供機器的各種位置信息和運動狀態信息。位置確定裝置121包括但不限于攝像頭、激光測距裝置(LDS)。下面以三角測距法的激光測距裝置為例說明如何進行位置確定。三角測距法的基本原理基于相似三角形的等比關系,在此不做贅述。
激光測距裝置包括發光單元和受光單元。發光單元可以包括發射光的光源,光源可以包括發光元件,例如發射紅外光線或可見光線的紅外或可見光線發光二極管(LED)。優選地,光源可以是發射激光束的發光元件。在本實施例中,將激光二極管(LD)作為光源的例子。具體地,由于激光束的單色、定向和準直特性,使用激光束的光源可以使得測量相比于其它光更為準確。例如,相比于激光束,發光二極管(LED)發射的紅外光線或可見光線受周圍環境因素影響(例如對象的顏色或紋理),而在測量準確性上可能有所降低。激光二極管(LD)可以是點激光,測量出障礙物的二維位置信息,也可以是線激光,測量出障礙物一定范圍內的三維位置信息。
受光單元可以包括圖像傳感器,在該圖像傳感器上形成由障礙物反射或散射的光點。圖像傳感器可以是單排或者多排的多個單位像素的集合。這些受光元件可以將光信號轉換為電信號。圖像傳感器可以為互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器或者電荷耦合元件(CCD)傳感器,由于成本上的優勢優選是互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器。而且,受光單元可以包括受光透鏡組件。由障礙物反射或散射的光可以經由受光透鏡組件行進以在圖像傳感器上形成圖像。受光透鏡組件可以包括單個或者多個透鏡。
基部可以支撐發光單元和受光單元,發光單元和受光單元布置在基部上且彼此間隔一特定距離。為了測量自主清潔設備周圍360°方向上的障礙物情況,可以使基部可旋轉地布置在主體110上,也可以基部本身不旋轉而通過設置旋轉元件而使發射光、接收光發生旋轉。旋轉元件的旋轉角速度可以通過設置光耦元件和碼盤獲得,光耦元件感應碼盤上的齒缺,通過齒缺間距的滑過時間和齒缺間距離值相除可得到瞬時角速度。碼盤上齒缺的密度越大,測量的準確率和精度也就相應越高,但在結構上就更加精密,計算量也越高;反之,齒缺的密度越小,測量的準確率和精度相應也就越低,但在結構上可以相對簡單,計算量也越小,可以降低一些成本。
與受光單元連接的數據處理裝置,如DSP,將相對于自主清潔設備0°角方向上的所有角度處的障礙物距離值記錄并傳送給控制系統130中的數據處理單元,如包含CPU的應用程序處理器(AP),CPU運行基于粒子濾波的定位算法獲得自主清潔設備的當前位置,并根據此位置制圖,供導航使用。定位算法優選使用即時定位與地圖構建(SLAM)。
基于三角測距法的激光測距裝置雖然在原理上可以測量一定距離以外的無限遠距離處的距離值,但實際上遠距離測量,例如6米以上,的實現是很有難度的,主要因為受光單元的傳感器上像素單元的尺寸限制,同時也受傳感器的光電轉換速度、傳感器與連接的DSP之間的數據傳輸速度、DSP的計算速度影響。激光測距裝置受溫度影響得到的測量值也會發生系統無法容忍的變化,主要是因為發光單元與受光單元之間的結構發生的熱膨脹變形導致入射光和出射光之間的角度變化,發光單元和受光單元自身也會存在溫漂問題。激光測距裝置長期使用后,由于溫度變化、振動等多方面因素累積而造成的形變也會嚴重影響測量結果。測量結果的準確性直接決定了繪制地圖的準確性,是自主清潔設備進一步進行策略實行的基礎,尤為重要。
機器主體110的前向部分111可承載緩沖器122,在清潔過程中驅動輪模塊141推進自主清潔設備在地面行走時,緩沖器122經由傳感器系統,例如紅外傳感器,檢測主機100的行駛路徑中的一或多個事件(或對象),自主清潔設備可通過由緩沖器122檢測到的事件(或對象),例如障礙物、墻壁,而控制驅動輪模塊141使自主清潔設備來對所述事件(或對象)做出響應,例如遠離障礙物。
控制系統130設置在機器主體110內的電路主板上,包括與非暫時性存儲器,例如硬盤、快閃存儲器、隨機存取存儲器,通信的計算處理器,例如中央處理單元、應用處理器,應用處理器根據激光測距裝置反饋的障礙物信息利用定位算法,例如SLAM,繪制自主清潔設備所在環境中的即時地圖。并且結合緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器、紅外傳感器、磁力計、加速度計、陀螺儀、里程計等傳感裝置反饋的距離信息、速度信息綜合判斷掃地機當前處于何種工作狀態,如過門檻,上地毯,位于懸崖處,上方或者下方被卡住,塵盒滿,被拿起等等,還會針對不同情況給出具體的下一步動作策略,使得自主清潔設備的工作更加符合主人的要求,有更好的用戶體驗。進一步地,控制系統130能基于SLAM繪制的即使地圖信息規劃最為高效合理的清掃路徑和清掃方式,大大提高自主清潔設備的清掃效率。
驅動系統140可基于具有距離和角度信息,例如x、y及θ分量的驅動命令而操縱機器人100跨越地面行駛。驅動系統140包含驅動輪模塊141,驅動輪模塊141可以同時控制左輪和右輪,為了更為精確地控制機器的運動,優選驅動輪模塊141分別包括左驅動輪模塊和右驅動輪模塊。左、右驅動輪模塊沿著由主體110界定的橫向軸對置。為了機器人能夠在地面上更為穩定地運動或者更強的運動能力,機器人可以包括一個或者多個從動輪142,從動輪包括但不限于萬向輪。驅動輪模塊包括行走輪和驅動馬達以及控制驅動馬達的控制電路,驅動輪模塊還可以連接測量驅動電流的電路和里程計。驅動輪模塊141可以可拆卸地連接到主體110上,方便拆裝和維修。驅動輪可具有偏置下落式懸掛系統,以可移動方式緊固,例如以可旋轉方式附接,到機器人主體110,且接收向下及遠離機器人主體110偏置的彈簧偏置。彈簧偏置允許驅動輪以一定的著地力維持與地面的接觸及牽引,同時機器人100的清潔元件也以一定的壓力接觸地面10。
清潔系統150可為干式清潔系統和/或濕式清潔系統。作為干式清潔系統,主要的清潔功能源于滾刷、塵盒、風機、出風口以及四者之間的連接部件所構成的清掃系統151。與地面具有一定干涉的滾刷將地面上的垃圾掃起并卷帶到滾刷與塵盒之間的吸塵口前方,然后被風機產生并經過塵盒的有吸力的氣體吸入塵盒。掃地機的除塵能力可用垃圾的清掃效率DPU(Dust pick up efficiency)進行表征,清掃效率DPU受滾刷結構和材料影響,受吸塵口、塵盒、風機、出風口以及四者之間的連接部件所構成的風道的風力利用率影響,受風機的類型和功率影響,是個負責的系統設計問題。相比于普通的插電吸塵器,除塵能力的提高對于能源有限的清潔機器人來說意義更大。因為除塵能力的提高直接有效降低了對于能源要求,也就是說原來充一次電可以清掃80平米地面的機器,可以進化為充一次電清掃100平米甚至更多。并且減少充電次數的電池的使用壽命也會大大增加,使得用戶更換電池的頻率也會增加。更為直觀和重要的是,除塵能力的提高是最為明顯和重要的用戶體驗,用戶會直接得出掃得是否干凈/擦得是否干凈的結論。干式清潔系統還可包含具有旋轉軸的邊刷152,旋轉軸相對于地面成一定角度,以用于將碎屑移動到清潔系統150的滾刷區域中。
能源系統包括圖3中機器主體110上的充電電池、接觸極片160,以及圖5中位于機器主體110外部的充電基座200,充電基座200包括充電極片201。其中,充電電池可以包括鎳氫電池和鋰電池等。充電電池可以連接有充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路和電池欠壓監測電路,充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路、電池欠壓監測電路再與單片機控制電路相連。主機通過設置在機身側方或者下方的充電電極與充電基座200連接進行充電。如果裸露的充電電極上沾附有灰塵,會在充電過程中由于電荷的累積效應,導致電極周邊的塑料機體融化變形,甚至導致電極本身發生變形,無法繼續正常充電。
進一步地,在本公開自主清潔設備還包括設置于主機100及充電基座200的電路控制系統,該電路控制系統包括設置于主機100內的第一控制電路,以及設置于充電基座200的第二控制電路。其中,本公開的電路控制系統被配置為:根據第一控制電路與第二控制電路分別檢測的充電電流值和充電電壓值,判斷主機100與充電基座200是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理。
具體的,在主機100端,第一控制電路包括微控制器602(MCU),該微控制器602被配置為:當主機100的充電電流值相對額定充電電流值的降低幅值低于第一預定電流幅值,和/或主機100的充電電壓值相對額定充電電壓值的降低幅值超過第一預定電壓幅值時,判定充電基座200的充電口依附有灰塵。其中,第一預定電流幅值和第一預定電壓幅值都較小,即充電電流值和充電電壓值都小幅降低。
在本實施例中,在主機100結束工作模式后回到與充電基座200連接充電的位置,主機100通過自身功能電路進行檢測與充電基座200充電時的充電電流,通過電流的檢測進行判斷該充電基座200的充電口是否有異常。而使用中,充電電流的變化大部分原因可以歸結為充電基座200的充電口積累有灰塵,因此充電電流的變化可以作為判斷充電基座200的充電口是否有灰塵的依據。
本公開的第一控制電路還包括應用程序處理器(AP),該應用程序處理器被設置為:用于獲取微控制器602的判定結果,而后根據微控制器602的判定結果和其他傳感器測量結果,生成控制策略并下發給微控制器602,以使微控制器602根據控制策略控制主機100對充電口進行灰塵清理動作或者發出報錯報警信息。其中,該判定結果為主機100端通過自身功能電路通過充電電流值和充電電壓值的檢測,并與相對應的額定充電電壓值及額定電流值比較,從而判斷以確定充電基座200的充電口依附有灰塵。
進一步地,在進行灰塵清理動作前,主機100端的微控制器602還被配置為:控制所述主機100相對所述充電基座200的距離在設定距離內;調整所述主機100的機身姿態,以使所述主機100的部分出風口對應于所述充電基座200的充電口。
在本實施例中,在進行灰塵清理的過程中,主機100通過其內的測距裝置測量與充電基座200之間的距離,并且根據需求使主機100相對充電基座200運動,直至主機100與充電基座200之間的距離在設定距離內,通過選擇一個適中的距離,可以使主機100將灰塵吹出充電口的同時,還可以對充電口具有最大吹風力,達到最佳的清潔效果。例如:可以設定主機100在距離充電基座2001-2cm處對充電基座200的充電口進行吹風。
具體地,在微控制器602控制主機100與充電基座200之間的距離在設定距離內可以通過采集所述主機100與所述充電基座200之間的相對距離;將所述相對距離與所述設定距離進行比較;若所述相對距離大于所述設定距離,繼續控制所述主機100行近所述充電基座200,直至所述相對距離不大于所述設定距離。
其中,在待主機100相對充電基座200的距離在設定距離內后,調整主機100的機身姿態,以使所述主機100的部分出風口對應于充電基座200的充電口,簡單地說,即通過轉動主機100的機身,以調整出風口的朝向。在本公開中,在主機100與充電基座200充電時,該出風口的水平高度近似于或等于充電口的水平高度,如此具有最佳的吹風效果。
在本實施例中,采集主機100與充電基座200之間的相對距離可以通過測距裝置來實現,也可以通過主機100的車輪在行走過程中形成的車輪里程計數據來實現。在不斷的采集及比較過程中,最后直至該主機100與充電基座200之間的相對距離在設定距離內后停止行進,進而執行下一步清理灰塵的步驟。
進一步地,在進行灰塵清理動作時,該微控制器602通過調整所述主機100以預定角度往復轉動,以使所述主機100的出風口相對所述充電口形成左右擺風。主機100的左右搖擺還可以使出風口從多個不同方向對充電口進行吹風,可以提高清理灰塵的效率。
進一步地,該微控制器602還可以調節所述主機100的風機轉速,以通過所述部分出風口對所述充電口進行吹風。
在本實施例中,利用可控的風機轉速,在需要清理充電口灰塵時可以適應地提高風機轉速,增加出風量,具體地可以通過設定風機占空比來控制風機的轉速。在一可選實施例中,在默認設定占空比值或用戶設定占空比值下,調節所述主機100的風機轉速,該實施例中以特定占空比值恒定控制風機轉速。又一可選實施例中,若所述主機100在進行清掃工作時,所述主機100在第一占空比值下調節所述風機轉速;若所述主機100在所述設備距離內時,所述主機100在第二占空比值下調節所述風機轉速;其中,所述主機100在第二占空比值下的風機轉速大于在所述第一占空比值下的風機轉速。該實施例中,將風機轉速分為兩個階段,在需要吹風清理灰塵時,通過提高占空比控制風機轉速提升,以達到清理灰塵效果更佳的目的。優選地,在檢測到充電基座200上具有灰塵時,該主機100駛離充電基座200,此時風機以默認的50%占空比(即第一占空比值)或者用戶設定的占空比值進行常規吹風,在達到預定距離范圍后,風機以100%占空比(即第二占空比值)進行吹風,此時風機轉速最大,所出風的風力也最強勁,對充電口的清灰效果最佳,待該主機100開始正常清掃工作時,風機又以默認50%占空比或用戶設定值運行。
進一步地,在吹風清理充電口的過程中,若所述主機100相對所述充電基座200的距離在設定距離內,控制所述主機100在預定占空比值下及預定吹風次數下,對所述充電口進行清理;在清理完成后,對所述充電口再次檢測,當確定所述充電基座200的充電口為依附灰塵時,控制所述主機100對所述充電基座200的充電口再次進行灰塵清理動作;或者根據所述檢測信息發送給所述應用程序處理器,以使所述應用程序處理器控制發出報錯報警信息給用戶。另外,非灰塵引起充電電流變化的情況時,即在吹風處理無法解決該問題的時候,該主機100還可以發送警報信息給用戶,通知用戶介入處理。
進一步地,當所述充電電流相對所述額定充電電流降低的幅值超過第二預電流定幅值時,和/或主機100的充電電壓值相對額定充電電壓值降低的幅值低于第二預定電壓幅值,微控制器602判定所述充電基座200為損壞狀態,應用程序處理器根據判定結果生成對第一控制電路進行斷電保護的策略,并下發給微控制器602,以使微控制器602根據下發的策略對所述主機100的電路進行斷電保護。其中,該第二預定電流幅值和第二預定電壓幅值都較大,在本實施例中,在主機100的充電電流值發生大幅降低,和/或主機100的充電電壓值發生大幅升高時,那么判定充電樁損壞,在該情況下,主機100的第一控制電路則會斷電保護。
進一步地,如圖6所示,圖6是根據一示例性實施例示出的一種自主清潔設備的主機100控制電路的電路圖。主機100的第一控制電路還包括:電源適配器電接入口601、適配器電壓檢測電路603、適配器電流檢測電路604、第一開關元件605、電池充電/放電控制電路606、系統供電源607、電池充電/放電電流檢測電路608、第二開關元件609、電池電壓檢測電路6010、充電電池6011。其中,
所述電源適配器601,用于與所述充電基座200電連接,以獲取電流輸入;
所述電壓檢測電路603連接在所述電源適配器601與所述微控制器602之間,用于檢測電源輸入電壓;
所述電流檢測電路604通過所述電池充電/放電控制電路606與所述微控制器602連接,以及與所述電源適配器601的電流輸出端連接,用于檢測電源輸入電流;
第一開關元件605連接于所述電流檢測電路604與所述系統電源607之間,以及與所述電池充電/放電控制電路606連接,用于實現電路開關狀態動態可調;
電池充電/放電控制電路606,用于傳遞所述電源適配器601輸出電流信號給所述微控制器602,傳遞電池充電/放電電流信號給所述微控制器602,以及分別給所述第一開關元件605和所述第二開關元件609傳遞不同的開關信號;
所述系統電源607,用于為所述主機100的各個功能模塊供電;
所述充電電池6011通過所述電池電壓檢測電路6010與微控制器602連接,以及通過所述第二開關元件609分別與所述電池充電/放電控制電路606和所述電池充電/放電電流檢測電路6010連接,用于儲存電量及釋放電量。
在本公開的第一控制電路中,微控制器獲取到適配器電流檢測電路604所檢測的充電電流值、和/或適配器電壓檢測電路603所檢測的充電電壓值。若充電電流值小幅降低,和/或充電電壓值小幅降低,則判斷主機100的接觸極片與充電基座200的充電極片201之間有灰塵,然后通過控制主機100的出風口對應至充電基座200的充電口,以對充電基座200的充電極片201進行吹風除塵,如此可以依托已有的結構進行除塵處理,無需增加任何額外的硬件成本。若充電電流值大幅降低,和/或充電電壓值大幅升高,則判斷充電基座200損壞,此時控制第一電路斷開以保護主機100,同時還可以使主機100或者充電基座200發出警報信息,以通知用戶介入處理,當然也可以直接發送充電基座200損壞的信息給與此自主清潔設備通信連接的移動終端以通知用戶。
在充電基座200中,充電基座200包括第二控制電路,該第二控制電路包括處理單元。其中,當充電基座200的充電電流值相對額定充電電流值增加的幅值超過第三預定電流幅值,處理單元判定所述充電基座200的充電口的正負充電極片201之間為灰塵所連通(例如,正負極片之間被頭發搭接等),并斷開充電電路,避免充電基座200短路燒毀,而后可以通過上述利用出風口對該充電基座200進行除塵的處理方案。第三預定電流幅值較大,也即充電基座200的充電電流值大幅升高,則判斷充電基座200的正負極非正常搭接。
進一步地,根據所檢測所述充電基座200的充電電流值和充電電壓值,所述處理單元還可以計算所述充電基座200的實測阻抗值,即與充電基座200搭接電阻的阻抗值,然后將所述實測阻抗值與預先設定的額定阻抗值范圍相比較;其中,當所述實測阻抗值不在所述預先設定的額定阻抗值范圍內時,控制所述第二控制電路斷開電路。
在本實施例中,對于充電基座200來說,充電基座200也包括功能電路,用于根據連接阻抗值判斷連接設備是否符合匹配的主機100,若連接阻抗值不是設定的額定阻抗值范圍內,那么斷開電路,對連接設備不充電,該中判斷方式可以用于做同品牌同款自主清潔設備的限定,也可以僅作同品牌自主清潔設備的限定,以避免異于搭接導致充電基座200進行充電,造成安全隱患。
與前述自主清潔設備的控制電路的實施例相對應,本公開還提供了應用于該自主清潔設備中的電路控制方法的實施例。
如圖7所示,圖7是根據一示例性實施例示出的一種自動清理充電基座充電口的裝置的框圖。本公開電路控制方法包括:
步驟701、在所述主機進入充電模式后,分別檢測所述主機與所述充電基座的充電電流值和充電電壓值;
步驟703、將所述主機和所述充電基座的充電電流值和充電電壓值與對應的額定充電電流值和額定電壓值進行比較;
步驟705、根據比較結果,判斷所述主機與所述充電基座是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理。
在本實施例中,主機和充電基座均包括自身控制電路,利用控制電路對充電電流值和第二充電電壓值的檢測,來判斷主機與充電基座之間是否可以進行充電行為,通過對充電電流值及充電電壓值的檢測,可以檢測出充電基座的充電極片上吸附灰塵或者被搭接、或者充電基座損壞等情況,并對出現這些無法執行充電行為的情況進行處理。
具體地,當所述主機的充電電流值相對額定充電電流值的降低幅值超過第一預定電流幅值,和/或所述主機的充電電壓值相對額定充電電壓值的降低幅值超過第一預定電壓幅值時,判定所述充電基座的充電口依附灰塵。
如圖8所示,在本公開的方法中,進一步地包括:
步驟801、獲取判定結果,所述判定結果為確定所述充電口依附有灰塵;
步驟803、根據所述判定結果和其他傳感器的測量結果,控制所述主機對所述充電口進行灰塵清理動作或者發出報錯報警信息。
進一步地,如圖9所示,在進行灰塵清理動作前,所述方法還包括:
步驟901、控制所述主機相對所述充電基座的距離在設定距離內;
步驟903、調整所述主機的機身姿態,以使所述主機的部分出風口對應于所述充電基座的充電口。
其中,如圖10所示,在步驟901中,具體包括:
步驟9011、采集所述主機與所述充電基座之間的相對距離;
步驟9013、將所述相對距離與所述設定距離進行比較;
步驟9015、若所述相對距離大于所述設定距離,繼續控制所述主機行近所述充電基座,直至所述相對距離不大于所述設定距離。
進一步地,在步驟903中,具體地包括:
調整所述主機以預定角度往復轉動,以使所述主機的出風口相對所述充電口形成左右擺風。
在灰塵清理過程中,本公開方法包括:調節所述主機的風機轉速,以通過所述部分出風口對所述充電口進行吹風。具體地,在默認設定占空比值或用戶設定占空比值下,調節所述主機的風機轉速。
其中,所述調節所述主機的風機轉速,具體地包括:
若所述主機在進行清掃工作時,調節所述主機在第一占空比值下的風機轉速;
若所述主機在進行灰塵清理時,調節所述主機在第二占空比值下的風機轉速;
其中,所述主機在第二占空比值下的風機轉速大于所述主機在第一占空比值下的風機轉速。
優選地,正常清掃工作時,風機以默認的50%占空比或者用戶設定值吹風并清掃,當需要進行灰塵清理時,風機以100%占空比進行吹風,待灰塵清理完成后,主機開始正常清掃工作后,風機再回到默認的50%占空比或者用戶設定值進行吹風。
進一步地,本公開方法還包括:
對所述充電口進行再次檢測;
當確定所述充電基座的充電口為依附灰塵時,控制所述主機對所述充電基座的充電口再次進行灰塵清理動作或者發出報錯報警信息給用戶。
進一步地,本公開方法還包括:當所述主機的充電電流值相對所述額定充電電流值降低的幅值超過第二預定電流幅值時,和/或所述主機的充電電壓值相對所述額定充電電壓值降低的幅值低于第二預定電壓幅值,判定所述充電基座為損壞狀態,以使所述主機根據判定結果進行斷電保護。
進一步地,本公開的又一實施例中,根據所檢測所述充電基座的充電電流值和充電電壓值,計算所述充電基座的實測阻抗值;將所述實測阻抗值與預先設定的額定阻抗值范圍相比較;其中,當所述實測阻抗值不在所述預先設定的額定阻抗值范圍內時,控制所述充電基座斷開電路。
進一步地,本公開的又一實施例中,當所述充電基座的充電電流值相對額定充電電流值增加的幅值超過預定幅值,和/或所述充電基座的充電電壓值相對額定電壓值的降低幅值小于預定電壓幅值時,判定所述充電基座的充電口的正負極片之間為灰塵所連通,并斷開充電電路。
對于方法實施例而言,由于其基本對應于電路控制系統的實施例,所以相關之處參見實施例的部分說明即可。以上所描述的方法實施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個功能模塊上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本公開方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下,即可以理解并實施。
本公開自主清潔設備利用自身功能電路判斷主機與充電基座之間是否進行充電行為,并對無法執行充電行為的情況進行處理,避免因外界因素干擾導致出現接觸不良或者接觸電弧等問題。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的公開后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由本申請的權利要求指出。
應當理解的是,本公開并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構,并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權利要求來限制。