专利名称：独立清洁设备及其控制方法
技术领域：
本公开的实施例涉及一种在将被清洁的区域上执行清洁任务的独立清洁设备(autonomous cleaning apparatus)及控制该独立清洁设备的方法。
背景技术：
通常，独立清洁设备是在不需要用户控制的情况下通过在将被清洁的区域上自我运行而从地板表面清洁积聚的灰尘和其他灰尘的设备。独立清洁设备通过控制驱动设备来清洁将被清洁的指定区域，并通过控制清洁设备来有效地去除灰尘。由于独立清洁设备不是通过用户而持续地保持工作，所以独立清洁设备被构造成在执行清洁任务时是自我效能的(self-efficient)。例如，驱动设备和清洁设备可被设置成按照电信号进行反馈以保持稳定的清洁性能，同时配备机械结构(mechanical composition)以保持稳定的清洁性能。
发明内容
因此，本公开的一方面在于提供一种独立清洁设备及其控制方法，该独立清洁设备的刷清洁构件的动作和结构得到改善，以保持独立清洁设备的清洁性能。将在接下来的描述中部分阐述本公开另外的方面，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开的实施而得知。根据本公开的一方面，独立清洁设备包括主体、刷单元和刷清洁构件。刷单元可旋转地安装在主体上，以从主体的底下收集灰尘。刷清洁构件包括第一刷清洁突起和第二刷清洁突起，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起朝着刷单元突出，以与刷单元接触，从而去除缠绕在刷单元上的杂质。第一刷清洁突起和第二刷清洁突起沿着彼此相反的方向倾斜,使得第一刷清洁突起在刷单元沿着第一方向旋转时去除缠绕在刷单元上的杂质，而第二刷清洁突起在刷单元沿着第二方向旋转时去除缠绕在刷单元上的杂质。在刷单元沿着第一方向旋转以使独立清洁设备吸入灰尘并且刷单元沿着第二方向旋转以使独立清洁设备排放灰尘的同时，通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时，通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。第一刷清洁突起形成有沿着刷单元纵向地设置的多个刷清洁突起，第二刷清洁突起形成有沿着刷单元纵向地设置的多个刷清洁突起，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起突出至刷单元的旋转半径内。第一刷清洁突起和第二刷清洁突起在刷清洁构件的端部上彼此一体地形成。所述独立清洁设备还包括控制单元，所述控制单元被配置成确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质并执行控制，使得在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。
控制单元基于通过设置在主体的开口的壁表面上的光学传感器检测的能量来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。控制单元基于使刷单元运行的电机上的负载来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。控制单元基于用户的输入确定是否去除杂质。根据本公开的另一方面，独立清洁系统包括主体、独立清洁设备和杂质去除工具。独立清洁设备包括刷单元，刷单元可旋转地安装在主体上，以收集在主体的底下的灰尘。杂质去除工具包括刷清洁构件，刷清洁构件朝着刷单元突出并与刷单元接触，以去除缠绕在刷单元上的杂质，并且杂质去除工具可拆卸地结合到主体，同时与刷单元的底部相邻地设置。杂质去除工具包括结合突起单元,该结合突起单元通过主体的结合槽单元结合到 主体。刷清洁构件设置有沿着彼此相反的方向倾斜的第一刷清洁突起和第二刷清洁突起。刷单元沿着单个方向旋转或者沿着第一方向和第二方向交替地旋转，以使用刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。独立清洁设备还包括控制单元，该控制单元被构造成识别杂质去除工具是否结合到主体同时与刷单元的底部相邻。控制单元基于通过布置在主体的结合槽单元中的微调开关的输出来识别杂质去除工具是否结合到主体。控制单元基于通过布置在主体的结合槽单元中的光学传感器的输出来识别杂质去除工具是否结合到主体。控制单元基于通过布置在主体的结合槽单元中的磁性传感器的输出来识别杂质去除工具是否结合到主体。在杂质去除工具结合到主体时的情况下，控制单元执行控制，使得在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。在存在用户进行的输入时的情况下，控制单元执行控制，使得在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。根据本公开的另一方面，控制独立清洁设备的方法如下。确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质，刷单元被构造成从主体的底下收集灰尘。一旦确定去除杂质，在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时，通过使用刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质，其中，刷清洁构件包括第一刷清洁突起和第二刷清洁突起，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起朝着刷单元突出以与刷单元接触，同时第一刷清洁突起和第二刷清洁突起沿着彼此相反的方向倾斜。在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于通过设置在主体的开口的壁表面上的光学传感器检测的能量来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于使刷单元运行的电机上的负载来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。
在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于用户的输入确定是否去除杂质。根据本公开的另一方面，用于独立清洁设备的杂质去除工具包括杂质去除构件和储存单元。杂质去除构件结合到独立清洁设备的开口，以通过与刷单元相互作用来去除缠绕在刷单元上的杂质。开口形成在与刷单元对应的位置。储存单元被构造成储存从刷单元去除的杂质。在杂质去除构件结合到独立清洁设备的开口的情况下，杂质去除构件设置在刷单元的旋转半径内。根据本公开的实施例，缠绕在独立清洁设备的刷单元上的杂质被有效地去除，从而保持独立清洁设备的稳定的清洁性能。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明显并更容易理解，其中图I是示意性示出根据本公开的实施例的清洁系统的视图；图2是示意性示出根据本公开的实施例的独立清洁设备的截面图；图3是示意性示出根据本公开的实施例的独立清洁设备的底部的视图；图4是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元和刷清洁构件的视图；图5和图6是示意性示出根据本公开的实施例的刷清洁构件的视图；图7至图9是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元的第一旋转方向的清洁运动的视图；图10至图12是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元的第二旋转方向的清洁运动的视图；图13是示意性示出根据本公开的实施例的杂质去除工具的视图；图14是示意性示出根据本公开的实施例的控制独立清洁设备的方法的流程图。
具体实施例方式现在将对本公开的实施例进行详细描述，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的元件。图I是示意性示出根据本公开的实施例的清洁系统的视图。参照图I，清洁系统10包括独立清洁设备20和维护站60。独立清洁设备20是一种在独立运行的同时执行各种清洁任务的设备，作为一种维护设备的维护站60是用于给独立清洁设备20的电池充电或者用于清空独立清洁设备20的集尘器的设备。维护站60包括壳体61和平台62。平台62在独立清洁设备20与维护站60对接时支撑独立清洁设备20。平台62倾斜地设置，从而独立清洁设备20容易爬上平台62和从平台62上爬下。第二开口 62a穿过平台62形成。平台62的第二开口 62a被布置在平台62的第二开口 62a与独立清洁设备20的第一开口 21a连通的位置处。因此，通过独立清洁设备20的第一开口 21a排出的灰尘被引入到平台62的第二开口 62a中。被引入到平台62的第二开口 62a中的灰尘被储存在维护站60中的第二集尘器(未示出)中。第二集尘器可以可拆卸地安装到维护站。平台62可包括刷清洁构件，当独立清洁设备20与维护站60对接时，刷清洁构件朝着刷单元41突出，并与刷单元41接触以去除围绕刷单元41缠绕的杂质。刷清洁构件可安装在第二开口 62a中或者与第二开口 62a相邻地安装。图2是示意性示出根据本公开的实施例的独立清洁设备的截面图。图3是示意性示出根据本公开的实施例的独立清洁设备的底部的视图。参照图I至图3，独立清洁设备20包括主体21、驱动设备30、清洁设备40、各种传感器50以及控制单元24。主体21按照各种形状设置。例如，主体21可按照圆柱体形式设置。如果呈圆柱体形式的主体21旋转，则主体21具有不变的旋转半径，从而避免与周围的障碍物接触，并容易地改变方向。另外，呈圆柱体形式的主体21能够防止在驱动过程期间由于周围障碍物而被困住。驱动设备30、清洁设备40、各种传感器50、显示器23和控制单元24可被设置在主体21上。驱动设备30使主体21能够在将被清洁的区域上运行。驱动设备30可包括左驱动轮31a、右驱动轮31b以及脚轮32。左驱动轮31a和右驱动轮31b安装到主体21的底部的中央部分上，脚轮32安装到主体21的底部的前部上，以使独立清洁设备20保持稳定的姿势。控制左驱动轮31a和右驱动轮31b，以使独立清洁设备向前和向后运动，或者改变方向。例如，等同地控制左驱动轮31a和右驱动轮31b来使独立清洁设备20向前或向后运动。不同地控制左驱动轮31a和右驱动轮31b，使得独立清洁设备20改变方向。左驱动轮31a、右驱动轮31b以及脚轮32中的每个均被实现为可拆卸地安装到主体21的单个组件。清洁设备40被构造成清洁主体21的底下及其周围部分。清洁设备40包括刷单元41、侧刷45以及第一集尘器43。刷单元41可被安装在形成在主体21的底部上的第一开口 21a处。例如，刷单元41可被布置在偏离主体21的中央部分的位置。即，刷单元41可被布置在靠近左驱动轮31a和右驱动轮31b但朝主体21的后部(R)的位置。刷单元41将在主体21的底下积聚的灰尘收集到第一集尘器43中。刷单元41包括辊子41a，可旋转地设置在第一开口 21a处；刷41b，安装在辊子41a的外部。当辊子41a旋转时，包括弹性材料的刷41b可搅动在主体21的底下收集的灰尘。通过这样的运动，积聚在主体21的底下的灰尘通过第一开口 21a，接着被储存在第一集尘器43中。为了保持稳定形式的清洁性能，控制刷单元41以使其按照不变的转速运动。然而，根据将被清洁的表面的情况，刷单元41的转速可以改变。例如，与平坦的表面将被清洁时的情况相比，当不平坦的表面(例如，地毯)将被清洁时，刷单元41的转速可被降低。此时，可供应更大的电流以使刷单元41的转速保持不变。侧刷45可以被可旋转地安装在主体21的底部上。侧刷45可被布置在远离主体 21的中央部分并朝主体21的前部(F)的位置。侧刷45使在主体21周围收集的灰尘运动到刷单元41。侧刷45使在主体21的底下和主体21的周围表面上的清洁范围扩大。如上所述，运动到刷单元41的灰尘可通过第一开口 21a被储存在第一集尘器43中。第一集尘器43可被安装在主体21的后部上。第一集尘器43的入口 43’与第一开口 21a连接，灰尘通过入口 43’被引入到第一集尘器43中。第一集尘器43被分成大的集尘器43a和小的集尘器43b。刷单元41经第一入口43a’将大尺寸的灰尘收集到大的集尘器43a中。风扇单元22经第二入口 43b’吸入小尺寸的漂浮的杂质(例如，头发)，并其储存在小的集尘器43b中。具体地讲，刷清洁构件42设置在靠近第二入口 43b’的部分，并且刷清洁构件42滤除缠绕在刷单元41上的杂质，并且利用风扇单元22的吸力将杂质经第二入口 43b’收集在小的集尘器43b中。灰尘检测单元44被安装在第一集尘器43内，以检测第一集尘器43中的灰尘的量。灰尘检测单兀44包括光学传感器,该光学传感器包括发光传感器44a和光接收传感器44b。然而，本领域技术人员应该理解，本公开的可选的构造可采用其他类型的传感器来检·测灰尘的量。图4是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元和刷清洁构件的视图。参照图4，刷清洁构件42包括沿着彼此相反的方向突出并倾斜的第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b。当刷单元41朝着第一方向(P)旋转时，第一刷清洁突起42a与刷41b接触，以有效地去除缠绕在刷41b上的杂质。当刷单元41朝着第二方向(Q)旋转时，第二刷清洁突起42b与刷41b接触，以有效地去除缠绕在刷41b上的杂质。这里,杂质的示例可以是独立清洁设备20为了清洁而运动的同时缠绕在刷单元41上的头发。此外，在刷单元41沿着第一方向和第二方向交替地旋转时的情况下，第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b轮流与刷41b接触并去除缠绕在刷41b上的杂质。包括第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b的刷清洁构件42可沿着刷单元41在纵向上形成为多个。刷清洁构件42也可沿着刷单元41在纵向上按照至少一排形成。图5和图6是示意性示出根据本公开的实施例的刷清洁构件的视图。参照图5，第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b突出到刷单元41的旋转半径内，以通过与刷单元41的刷41b接触而容易地去除灰尘。如图5上所示，第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b可在刷清洁构件42的边缘上彼此一体地形成。在这种情况下，刷清洁构件42设置在靠近第二入口 43b’的部分，同时朝着刷单元41突出。从刷单元41去除的灰尘通过风扇单元22的吸力被储存在小的集尘器43b中。参照图6,第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b沿着刷单元41的旋转方向形成在同一基础区域上，同时二者彼此分开。此时，第一刷清洁突起42a可设置有在靠近第二入口 43b’的部分，而第二刷清洁突起42b可设置在其上设置第一刷清洁突起42a的同一基础区域上。可选地，第二刷清洁突起42b可设置在靠近第二入口 43b’的部分，而第一刷清洁突起42a可设置在其上设置有第二刷清洁突起42b的同一基础区域上。在形成第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b同时二者彼此分开时的情况下，第一刷清洁突起42a可突出，同时朝着刷单元41的第一旋转方向倾斜，并且，第二刷清洁突起42b可突出，同时朝着刷单元41的第二旋转方向倾斜。同时，每个刷清洁突起42a和42b的突出方向不限于此。因此，刷清洁突起42a和42b的延伸方向可沿着缠绕在刷41b上的杂质相对于刷单元41的每个旋转方向被容易地去除的方向设置。图7至图9是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元的第一旋转方向的清洁运动的视图。参照图7至图9，第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b突出到刷单元41的旋转半径内。在独立清洁设备20吸入灰尘时的情况下，刷单元41沿着第一方向(P)旋转，同时刷41b搅动积聚在地板上的灰尘。作为这样的运动的结果而被收集的积聚的灰尘通过第一入口 43a’被储存在第一集尘器43中。然而，在积聚的灰尘中的杂质在缠绕在由弹性材料形成的刷41b上的同时干扰刷单元41的旋转，并降低独立清洁设备20的清洁性能。此时，缠绕在刷41b上同时与刷41b —起旋转的杂质可通过使用第一刷清洁突起 42a被去除。详细地讲，随着刷单元41朝着第一方向旋转，诸如缠绕在刷单元41的刷41b上的头发的杂质可运动到与第一刷清洁突起42a相邻。随着刷单元41的刷41b与第一刷清洁突起42a接触，缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除，并且在独立清洁设备20为清洁而运动的同时，通过第一刷清洁突起42a从刷单元41去除的杂质可通过第二入口 43b’被储存在小的集尘器43b中。图10至图12是示意性示出根据本公开的实施例的刷单元的第二旋转方向的清洁运动的视图。参照图10至图12，随着独立清洁设备20的刷单元41沿着第二方向(Q)旋转，可通过使用第二刷清洁突起42b去除杂质。即，随着刷单元41沿着第二方向旋转，缠绕在刷单元41上的杂质可运动到与第二刷清洁突起42b相邻。随着刷41b与第二刷清洁突起42b接触，缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除，并且被去除的杂质可通过第二入口 43b’被储存在小的集尘器43b中。这里，独立清洁设备20可在为清洁而运动的同时吸入灰尘，并且可在运行的同时将灰尘排放到维护站60。S卩，在独立清洁设备20与维护站60对接并且将集尘器43a和43b中储存的灰尘排放到维护站60中时的情况下，独立清洁设备20的刷单元41沿着第二方向旋转。另外，此时，可通过使用第二刷清洁突起42b将缠绕在刷41b上的杂质从刷单元41去除，并且被去除的杂质可被排放到维护站60的集尘器中。同时，与上述情况不同，即使当独立清洁设备20未与维护站60对接时，也可在刷单元41沿着第二方向旋转的同时，通过第二刷清洁突起42b将缠绕在刷41b上的杂质从刷单元41去除。此时，独立清洁设备20可处于固定的状态或者处于重复地前后运动的状态。刷单元41沿着第一方向和第二方向交替地旋转，从而使去除杂质的性能最大化。SP，独立清洁设备20的刷单元41可在去除缠绕在刷单元41上的杂质时使刷单元41的旋转方向至少改变一次。由于独立清洁设备20吸入的灰尘通过经过刷单元41接着通过独立清洁设备20的第一入口 43a’被储存在大的集尘器43a中，所以杂质可缠绕在独立清洁设备20的刷单元41上。此时，通过改变独立清洁设备20的刷单元41的旋转方向，缠绕在独立清洁设备20的刷单元41上的杂质可被去除。之后，独立清洁设备20的刷单元41可朝着原来的方向再次改变旋转方向。按照这种方式，独立清洁设备20的刷单元41可在至少一次地改变旋转方向的同时去除缠绕在刷单元41上的杂质。参照图7至图12，从主体21延伸并突出的刷清洁构件42与刷单元41接触。刷清洁构件42沿着刷单元41纵向地形成，并且刷清洁构件42去除缠绕在刷单元41上的杂质。第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b突出以拾取杂质(例如，头发)，并通过跟随刷单元41的旋转 方向而去除在刷单元41周围收集的杂质。即，当刷单元41沿着第一方向P或者第二方向Q旋转时，随着刷单元41的刷41b与第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b接触，杂质被拾取。之后，当刷单元41的刷41b旋转时，杂质从刷清洁突起42a和42b的下部运动到上部，在这样的过程期间，从刷单元41的刷41b去除杂质。刷单元41、侧刷45和第一集尘器43的每个可形成为单个组件，并可以可拆卸地安装在主体21上。图13是示意性示出根据本公开的实施例的杂质去除工具的视图。参照图13，杂质去除工具46形成为单个组件，并可以可拆卸地安装在主体21上。按照相同的方式，刷单元41也可以可拆卸地设置在主体21上。详细地讲，刷单元41包括棍子41a和结合到棍子41a的两端的结合突起单元41c。结合突起单元41c从棍子41a的两端向外突出。主体21包括结合槽单元21c,结合突起单元41c结合到结合槽单元21c。杂质去除工具46包括结合到主体21的结合槽单元的结合突起单元，使得杂质去除工具46结合到主体。如图13所示，当刷单元41结合到主体21时，杂质去除工具46在与主体21相邻的同时结合到刷单元的下部。同时，杂质去除工具46可覆盖独立清洁设备20的开口 21a，同时杂质去除工具46形成与刷单元41的旋转半径的曲率相同的曲率。因此，防止从刷单元41去除的杂质被排放到独立清洁设备20的外部。杂质去除工具46设置有朝着预定方向突出的刷清洁构件46c。杂质去除工具46通过与正在旋转的刷单元41接触来去除缠绕在刷单元41上的杂质。此外，刷清洁构件46c可设置有沿着彼此相反的方向倾斜地突出的第一刷清洁突起46a和第二刷清洁突起46b。在杂质去除工具46结合到主体21同时与刷单元41的下部相邻的时的情况下，刷单元41可沿着第一方向P或者第二方向Q旋转，或者沿着第一方向P和第二方向Q交替地旋转以通过使用刷清洁构件46c去除缠绕在刷单元41上的杂质。这里，设置在杂质去除工具46上的刷清洁构件46c可在朝着刷单元41突出的同时与杂质去除工具46和主体21的结合位置相邻。可选地，刷清洁构件46c可沿着刷单元41纵向地形成在杂质去除工具46的中央部分中。此外，第一刷清洁突起46a和第二刷清洁突起46b可彼此一体地形成在刷清洁构件46c的端部上，或者可单独地形成在基础区域上，同时二者彼此分开。在第一刷清洁突起46a和第二刷清洁突起46b在彼此分开的同时单独地形成时的情况下，第一刷清洁突起46a朝着刷单元41的第一旋转方向P对角地倾斜，第二刷清洁突起46b朝着刷单元41的第二旋转方向Q对角地倾斜。参照图I至图3，控制单元24确定是否去除缠绕在刷单元41上的杂质，如果确定去除杂质，则控制单元24可独立地执行杂质去除模式。杂质去除模式表示在刷单元41沿着第一方向或者第二方向重复地旋转或者刷单元41沿着第一方向和第二方向重复地交替旋转的同时通过使用刷清洁构件42去除缠绕在刷单元41上的杂质的动作。例如，根据杂质去除模式，控制单元24可使刷单元41朝第一方向和第二方向交替地旋转，以去除缠绕在刷单元41上的杂质。同时，在确定是否去除杂质之后，控制单元24可控制显示器23，以显示关于该确定的信息，并且也显示杂质去除模式的执行情况。在独立清洁设备20为用户提供确定去除杂质的信息时的情况下，或者在用户确定要去除杂质时的情况下，用户可通过将杂质去除工具46安装在独立清洁设备20的底部上来进行杂质去除模式。此时，用户可通过使用安装在独立清洁设备20的底部上的杂质去除工具46来去除杂质，而不需要将刷与独立清洁设备20分开。在独立清洁设备20不提供吸力的情况下，独立清洁设备20可将通过刷清洁突起随着刷单元旋转从刷单元41去除的杂质储存在杂质去除工具46中的储存室(未示出)中。刷清洁突起可设置在刷的旋转半径内或者可安装在杂质去除工具46上。作为确定是否去除杂质的方法，控制单元24可基于通过安装在主体21的开口 21a的壁上的光学传感器检测的能量的量来确定缠绕在刷单元41上的杂质的量，并基于检测的杂质的量来确定是否去除杂质。光学传感器可包括发光传感器44a和光接收传感器44b。光学传感器可被设置成使得从发光传感器44a发出的信号直接被传输到光接收传感器44b。发光传感器44a和光接收传感器44b可使用光电二极管或光电晶体管实现。在这种情况下，根据由光电二极管或光电晶体管检测的能量的量来确定缠绕在刷41b上的杂质的量。即，如果积聚了杂质，则由光电二极管或光电晶体管检测的能量的量会显著减小。在将检测到的能量的量与预设的标准值进行比较并发现所述能量的量小于预定值之后，确定将去除杂质。即，包括光电二极管或光电晶体管的发光传感器44a和光接收传感器44b受外部干扰影响。因此，诸如引导由发光传感器44a发送的信号或者被光接收传感器44b接收的信号的光导或狭缝的结构更加准确地检测灰尘的存在。作为确定是否去除杂质的方法的另一示例，控制单元24基于使刷单元41运行的电机的负载来确定缠绕在刷单元41上的杂质的量并基于检测到的杂质的量来去除缠绕在刷单元41上的杂质。详细地讲，在缠绕在刷单元41上的杂质的量增加时的情况下，刷单元41的旋转速度降低，而电机的负载增加。如果电机负载增加，则供应给电机的电流量增加。因此，控制器24基于供应给电机的电流量来检测施加给电机的负载。因此，在电机上的负载增加时的情况下，控制单元24确定是否去除缠绕在刷单元41上的杂质。即，将预定值与供应给电机的电流量进行比较，如果供应给电机的电流量小于预定值，则控制器24确定不去除杂质，如果供应给电机的电流量大于预定值，则控制器24确定去除杂质。同时，控制单元24可基于用户的输入确定是否去除杂质。可通过设置在独立清洁设备20的主体21上的开关来进行用户输入。另外，用户可通过与独立清洁设备20相互作用的远程控制设备来进行输入。即，用户可通过设置在远程控制设备上的开关输入杂质去除模式，以控制独立清洁设备20执行杂质去除模式。另外，用户可在特定的时间段期间按照规则的时间间隔输入命令，以使独立清洁设备20执行杂质去除模式。控制单元24可基于用户进行的输入执行杂质去除模式，并且当杂质去除模式完成时在显示器23上显示指 示符。
当执行杂质去除模式时，刷单元41沿着第一方向P旋转，缠绕在刷单元41的刷41b上的杂质(例如，头发)运动到与第一刷清洁突起42a相邻。当第一刷清洁突起42a与刷单元41的刷41b接触时，缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除。同时，当刷单元41沿着第二方向Q旋转时，缠绕在刷单元41的刷41b上的杂质(例如，头发)运动到与第二刷清洁突起42b相邻。当第二刷清洁突起42b与刷单元41的刷41b接触时，缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除。可在重复地使刷单元41沿着第一方向P或者第二方向Q旋转或者使刷单元41的旋转方向在第一方向P和第二方向Q之间重复地改变的同时执行杂质去除模式。此外，在独立清洁设备20处于固定的状态，或者独立清洁设备20处于重复地前后运动的状态的同时，可执行杂质去除模式。如果独立清洁设备20确定将去除杂质，则独立清洁设备20运动到维护站60上， 并在独立清洁设备20处于固定状态的同时进入杂质去除模式。独立清洁设备20可利用其本身的吸力或者维护站60的吸力。当独立清洁设备20进入杂质去除模式时，维护站60的壳体61内的风扇单元(未示出)运行，维护站60吸入从独立清洁设备20过滤的杂质。同时，控制单元24可识别结合到刷单元41的下部的杂质去除工具46。在杂质去除工具46被识别为结合到刷单元41的下部时，控制单元24可使用微动开关、光学传感器或者磁性传感器。微动开关是可通过使用小的力提供和断开相对大量的电流的微调开关，并可设置在主体21的结合槽单元21c处。通过当杂质去除工具46的结合突起单元结合到主体21的结合槽单元21c时产生的力,滑动触点(travelling contact)瞬时改变，以使电流流过。控制单元24可基于流过的电流识别杂质去除工具46被结合到刷单元41的下部。在红外光传感器用作光学传感器的示例时的情况下，红外光传感器设置在主体21的结合槽单元21c处，并确定从红外光传感器的发光单元发出的红外光是否被光接收单元接收。如果红外光被光接收单元接收，则杂质去除工具46被识别为不干扰状态并被识别为未结合到主体21。如果红外光未被光接收单元接收，则杂质去除工具46被识别为结合到主体21。磁性传感器可设置在主体21的结合槽单元21c处，磁体可设置在杂质去除工具46的结合突起单元处。磁性传感器可检测由设置在杂质去除工具46的结合突起单元处的磁体产生的磁场，并基于磁场强度识别杂质去除工具46是否结合到主体21。在杂质去除工具46在与刷单元41的底部相邻的同时结合到主体21时的情况下，控制单元24可独立地执行杂质去除模式或者基于用户进行的输入而执行杂质去除模式。安装在主体21上的各种传感器50用于检测障碍物。传感器可使用接触式传感器或者近距离传感器实现。例如，安装在主体21的前部(F)上的缓冲器51可用于检测前侧障碍物，例如，墙壁。此外，红外光传感器(或者超声波传感器)可用于检测前侧障碍物。此外，安装在主体21的下部的红外光传感器52 (或者超声波传感器)可用于检测地板(例如，台阶)的情况。多个红外光传感器52可沿着主体21的圆周按照半圆弧形安装在主体21的底部上。然而，红外光传感器的位置不限于此。除了上述传感器之外，各种传感器可安装在主体21上，以发送关于独立清洁设备20的状态的信息。
控制单元24接收来自各种传感器50的信号并控制驱动设备30和清洁设备40，以有效地控制独立清洁设备20。图14是示意性示出根据本公开的实施例的控制独立清洁设备的方法的流程图。参照图14，独立清洁设备使刷单元旋转并将积聚在主体的底下的灰尘收集到集尘器中。然而，积聚的灰尘中的杂质会在缠绕在刷上的同时干扰刷单元旋转，并会降低独立清洁设备的清洁性能。因此，在去除缠绕在刷单元上的杂质之前，确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质(Sio)。这里，确定去除杂质的方法在于基于通过包括 安装在主体的开口的壁上的光学传感器的灰尘检测单元44检测的能量的量，或者基于使刷单元运行的电机上的负载来检测缠绕在刷单元上的杂质的量。基于检测的杂质的量来确定是否去除杂质。此外，基于用户的输入，可确定是否将去除缠绕在刷单元上的杂质。可通过设置在独立清洁设备的主体上的开关进行用户的输入，或者可通过与独立清洁设备相互作用的远程控制设备来进行用户的输入。如果将去除缠绕在刷单元41上的杂质，则随着刷单元41沿着第一方向P和第二方向Q重复地旋转，包括沿着彼此相反的方向倾斜地突起的第一刷清洁突起42a和第二刷清洁突起42b的刷清洁构件42去除缠绕在刷单元上的杂质(S20)。具体地讲，随着刷单元41朝着第一方向P旋转，缠绕在刷单元41的刷41b上的杂质(例如，头发)可运动到与第一刷清洁突起42a相邻。随着刷单元41的刷41b与第一刷清洁突起42a接触,缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除。此外，随着刷单元41沿着第二方向Q旋转，缠绕在刷单元41的刷41b上的杂质(例如，头发)可运动到与第二刷清洁突起42b相邻。随着刷单元41的刷41b与第二刷清洁突起42b接触，缠绕在刷41b上的杂质被从刷单元41去除。刷单元41交替地沿着第一方向P和第二方向Q旋转，以去除缠绕在刷单元41上的杂质。即，独立清洁设备20的刷单元41可在使刷单元41的旋转方向至少改变一次的同时去除杂质。虽然已经示出并描述了本公开的一些实施例，但是本领域技术人员应当认识到，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。
权利要求
1.一种独立清洁设备，所述独立清洁设备包括 主体； 刷单元，可旋转地安装在主体上，以收集来自主体的底下的灰尘； 刷清洁构件，包括第一刷清洁突起和第二刷清洁突起，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起朝着刷单元突出，以与刷单元接触，从而去除缠绕在刷单元上的杂质。
2.如权利要求I所述的独立清洁设备，其中，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起沿着彼此相反的方向倾斜，使得第一刷清洁突起在刷单元沿着第一方向旋转时去除缠绕在刷单元上的杂质，而第二刷清洁突起在刷单元沿着第二方向旋转时去除缠绕在刷单元上的杂质。
3.如权利要求2所述的独立清洁设备，其中，在刷单元沿着第一方向旋转以使独立清洁设备吸入灰尘并且刷单元沿着第二方向旋转以使独立清洁设备排放灰尘的同时，通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。
4.如权利要求2所述的独立清洁设备，其中，在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时，通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。
5.如权利要求I所述的独立清洁设备，其中，第一刷清洁突起形成有沿着刷单元纵向地设置的多个刷清洁突起，第二刷清洁突起形成有沿着刷单元纵向地设置的多个刷清洁突起，并且第一刷清洁突起和第二刷清洁突起突出至刷单元的旋转半径内。
6.如权利要求I所述的独立清洁设备，其中，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起在刷清洁构件的端部上彼此一体地形成。
7.如权利要求I所述的独立清洁设备，其中，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起沿着刷单元的旋转方向独立地形成在基础区域上，同时第一刷清洁突起和第二刷清洁突起彼此分开。
8.如权利要求I所述的独立清洁设备，所述独立清洁设备还包括控制单元，所述控制单元被配置成确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质并执行控制，使得在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时通过刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质。
9.如权利要求8所述的独立清洁设备，其中，控制单元基于通过设置在主体的开口的壁表面上的光学传感器检测的能量来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。
10.如权利要求8所述的独立清洁设备，其中，控制单元基于使刷单元运行的电机上的负载来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。
11.如权利要求8所述的独立清洁设备，其中，控制单元基于用户的输入确定是否去除杂质。
12.—种控制独立清洁设备的方法，所述方法包括 确定是否去除缠绕在被构造成从主体的底下收集灰尘的刷单元上的杂质； 一旦确定去除杂质，在刷单元沿着第一方向和第二方向交替地旋转的同时，通过使用刷清洁构件去除缠绕在刷单元上的杂质，刷清洁构件包括第一刷清洁突起和第二刷清洁突起,第一刷清洁突起和第二刷清洁突起朝着刷单元突出，以与刷单元接触，同时第一刷清洁突起和第二刷清洁突起沿着彼此相反的方向倾斜。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于通过设置在主体的开口的壁表面上的光学传感器检测的能量来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。
14.如权利要求12所述的方法，其中，在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于使刷单元运行的电机上的负载来检测缠绕在刷单元上的杂质的量并基于检测到的杂质的量确定是否去除所述杂质。
15.如权利要求12所述的独立清洁设备，其中，在确定是否去除缠绕在刷单元上的杂质时，基于用户的输入确定是否去除杂质。
全文摘要
本发明公开一种独立清洁设备及其控制方法，所述独立清洁设备包括主体；刷单元，可旋转地安装在主体上，以收集来自主体的底下的灰尘；刷清洁构件，包括第一刷清洁突起和第二刷清洁突起，第一刷清洁突起和第二刷清洁突起朝着刷单元突出，以与刷单元接触，从而去除缠绕在刷单元上的杂质。
文档编号A47L11/18GK102961088SQ20121031970
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月31日 优先权日2011年9月1日
发明者丁玄守, 李秉仁, 章晖撰, 金东元 申请人:三星电子株式会社