傳感器模塊以及具有該傳感器模塊的機(jī)器人清潔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了傳感器模塊以及具有該傳感器模塊的機(jī)器人清潔器。該傳感器和包括該傳感器模塊的機(jī)器人清潔器可以提供障礙物的準(zhǔn)確感測并防止障礙物的錯誤感測。該機(jī)器人清潔器可以包括：本體，包括清潔單元以從地板的表面除去異物；蓋，覆蓋本體的上部；傳感器模塊，包括安裝到本體的障礙物傳感器以感測障礙物；以及傳感器窗口，提供在傳感器模塊的一側(cè)。傳感器模塊可以包括：發(fā)光器件，穿過傳感器窗口發(fā)射光；光接收反射器，從障礙物反射的光入射在該光接收反射器上；以及光屏蔽部分，插設(shè)在發(fā)光器件和光接收反射器之間以阻擋從發(fā)光器件發(fā)射的光入射到光接收反射器上。
【專利說明】傳感器模塊以及具有該傳感器模塊的機(jī)器人清潔器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 這里公開的實施例涉及傳感器模塊以及具有該傳感器模塊的機(jī)器人清潔器，該傳 感器模塊提供有傳感器以感測障礙物并防止傳感器錯誤地感測障礙物。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)器人清潔器指的是自動地關(guān)于要被清潔的區(qū)域行進(jìn)而不用用戶操作以通過吸 入地板的表面上的異物諸如灰塵而進(jìn)行清潔的裝置。機(jī)器人清潔器通過障礙物感測傳感器 確定到障礙物(諸如布置在要被清潔的區(qū)域中的家具、辦公用品和墻壁）的距離并清潔該區(qū) 域，通過選擇性地驅(qū)動左輪電機(jī)和右輪電機(jī)而改變行進(jìn)方向。
[0003] 機(jī)器人清潔器的障礙物感測傳感器可以是光學(xué)傳感器。障礙物感測傳感器可以包 括發(fā)射光的發(fā)光單元以及接收從發(fā)光單元發(fā)射并從障礙物反射的光的光接收單元。根據(jù)從 障礙物反射而傳輸?shù)焦饨邮諉卧墓?，可以測量到障礙物的距離。
[0004] 形成機(jī)器人清潔器的外觀的殼體可以提供有透明的傳感器窗口。從發(fā)光單元發(fā)射 的光可以通過傳感器窗口而傳輸?shù)酵饷?。此時，從發(fā)光單元發(fā)射的光可以不被傳輸?shù)酵饷妫?而是可以從傳感器窗口的內(nèi)表面反射并入射在光接收單兀上。在從傳感器窗口反射的光入 射在光接收單元上的情形下，機(jī)器人清潔器會錯誤地行動，好像在其前面存在障礙物一樣， 從而無法準(zhǔn)確地進(jìn)行障礙物的感測。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 因此，本發(fā)明的方面是提供一種傳感器模塊以及具有該傳感器模塊的機(jī)器人清潔 器，該傳感器模塊可以通過防止當(dāng)從發(fā)光單元發(fā)射的光從傳感器模塊的傳感器窗口的內(nèi)表 面反射時錯誤地感測不相關(guān)的光(好像障礙物存在于機(jī)器人清潔器的前面一樣）而提供障 礙物的準(zhǔn)確的感測。
[0006] 本發(fā)明的額外的方面將在以下的描述中被部分地闡述，并將部分地從該描述而變 得明顯，或者可以通過本發(fā)明的實施而掌握。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的方面，一種機(jī)器人清潔器包括：本體，包括清潔單元和輪單元，該清 潔單元從地板的表面除去異物，該輪單元經(jīng)由從電機(jī)傳輸?shù)狡涞膭恿ΧD(zhuǎn)；蓋，覆蓋本體 的上部；傳感器模塊，包括安裝到本體的障礙物傳感器以感測障礙物；以及傳感器窗口，提 供在傳感器模塊的一側(cè)，其中傳感器模塊包括發(fā)光器件、光接收反射器以及光屏蔽部分，發(fā) 光器件穿過傳感器窗口發(fā)射光到外面，從發(fā)光器件發(fā)射并從障礙物反射的光入射在光接收 反射器上，光屏蔽部分插設(shè)在發(fā)光器件和光接收反射器之間以阻擋從發(fā)光器件發(fā)射的光從 傳感器窗口的內(nèi)表面反射并入射到光接收反射器上。
[0008] 傳感器模塊可以包括底框架以及耦接到底框架的上框架。
[0009] 狹縫可以形成在上框架的前部的一側(cè)，光屏蔽部分可以是上框架的形成該狹縫的 上表面。
[0010] 發(fā)光器件可以被安裝到底框架以對應(yīng)于狹縫的位置，從發(fā)光器件發(fā)射的光可以通 過該狹縫向前射出。
[0011] 臺階部分可以形成在上框架的前部上表面上以防止無法感測靠近的障礙物。也就 是說，臺階部分可以使機(jī)器人清潔器能夠感測在相對靠近的距離處的物體或障礙物。
[0012] 光接收反射器可以安裝到上框架。
[0013] 上框架可以提供有向上突出的底座（mount)，光接收反射器可以安裝到底座的上 側(cè)。
[0014] 上框架可以在對應(yīng)于底座的下部的位置提供有孔。
[0015] 底框架可以提供有光接收單元照相機(jī)以接收關(guān)于入射到光接收反射器上的反射 光的信息，光接收單元照相機(jī)布置為面對光接收反射器。
[0016] 傳輸信號到對接站（docking station)或從對接站接收信號的對接傳感器可以安 裝到底座。
[0017] 對接傳感器可以位于光接收反射器的上部。
[0018] 使對接傳感器與光接收反射器間隔開的托架可以插設(shè)在對接傳感器和光接收反 射器之間。
[0019] 底框架可以提供有遙控信號接收部分以從遙控接收信號。
[0020] 傳感器模塊可以通過將發(fā)光器件安裝到底框架、將光接收反射器安裝到上框架以 及將底框架耦接到上框架而模塊化為一個單元，傳感器模塊可以安裝到本體的前部。
[0021] 傳感器窗口可以與傳感器模塊集成。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種傳感器模塊包括：底框架；多個發(fā)光器件，安裝到 底框架；光屏蔽部分，位于每個發(fā)光器件的上部；光接收反射器，提供在光屏蔽部分的上 部；以及光接收單元照相機(jī)，安裝到底框架以在光接收反射器的下部接收與入射到光接收 反射器上的光相關(guān)的圖像，其中底框架、發(fā)光器件、光屏蔽部分、光接收反射器以及光接收 單元照相機(jī)彼此集成。
[0023] 狹縫可以形成在光屏蔽部分的一側(cè)，對應(yīng)的一個發(fā)光器件可以提供在對應(yīng)于該狹 縫的位置，使得從發(fā)光器件發(fā)射的光通過該狹縫射出到外面。
[0024] 傳感器模塊還可以包括耦接到底框架或光屏蔽部分的傳感器窗口。
[0025] 底框架、光屏蔽部分和傳感器窗口可以彼此集成。
[0026] 臺階部分可以形成在光屏蔽部分的前部上表面上。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種傳感器模塊可以包括：底框架；發(fā)光器件，安裝到 底框架以通過傳感器窗口朝向物體發(fā)光；光接收單元照相機(jī)，接收從發(fā)光器件發(fā)射并從障 礙物反射的光；以及光屏蔽部分，位于發(fā)光器件上方以防止從發(fā)光器件發(fā)射并從傳感器窗 口的內(nèi)表面反射的光被光接收照相機(jī)接收。傳感器模塊還可以包括光接收反射器以接收從 發(fā)光器件發(fā)射并從障礙物反射的光并將從發(fā)光器件發(fā)射并從障礙物反射的光反射到光接 收單元照相機(jī)。
[0028] 光屏蔽部分可以包括設(shè)置在底框架和發(fā)光器件之上的上框架，上框架的底表面可 以防止從發(fā)光器件發(fā)射并從傳感器窗口的內(nèi)表面反射的光被光接收照相機(jī)接收。
[0029] 傳感器模塊還可以包括設(shè)置在上框架的上表面上的底座，光接收單元照相機(jī)可以 布置在底座上以接收從發(fā)光器件發(fā)射并從障礙物直接反射的光。上框架的鄰近于傳感器窗 口的內(nèi)表面的端部可以朝向傳感器窗口的內(nèi)表面傾斜地向下降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030] 從以下結(jié)合附圖對實施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其他的方面將變得明顯并 更易于理解，附圖中：
[0031] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的機(jī)器人清潔器的透視圖；
[0032] 圖2是示出圖1的機(jī)器人清潔器的視圖，機(jī)器人清潔器的蓋被除去；
[0033] 圖3是示出圖1的機(jī)器人清潔器的傳感器模塊的分解圖；
[0034] 圖4是示出圖3的傳感器模塊的分解透視圖；
[0035] 圖5是示意地示出通過圖3的傳感器模塊感測障礙物的視圖；
[0036] 圖6是部分地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器模塊的視圖；
[0037] 圖7是示出圖6的傳感器模塊的截面圖；
[0038] 圖8是示意地示出通過圖6的傳感器模塊感測障礙物的視圖；以及
[0039] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器模塊的視圖。
【具體實施方式】
[0040] 現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中示出，其中相同的附圖標(biāo)記始 終指代相同的元件。
[0041] 在下文，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器模塊以及具有該傳感器 模塊的機(jī)器人清潔器。
[0042] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的機(jī)器人清潔器的透視圖，圖2是示出圖1 的機(jī)器人清潔器的視圖，機(jī)器人清潔器的蓋被除去，圖3是示出圖1的機(jī)器人清潔器的傳感 器模塊的分解圖。
[0043] 參照圖1至圖3,機(jī)器人清潔器1包括蓋10和本體20。蓋10可以覆蓋本體20的 上部。
[0044] 本體20可以包括：清潔單元，從地板的表面除去異物；輪單元，允許機(jī)器人清潔器 1行進(jìn)；以及電機(jī)，供應(yīng)動力到輪單元。輪單元可以包括至少一個輪子。輪子在動力從電機(jī) 傳輸?shù)狡鋾r旋轉(zhuǎn)，從而允許機(jī)器人清潔器1行進(jìn)。輪單元和電機(jī)可以被稱為驅(qū)動單元。
[0045] 機(jī)器人清潔器1包括電力單元以供應(yīng)用于驅(qū)動的電力。電力單元可以包括電連接 每個驅(qū)動裝置的電池以向其供應(yīng)電力，該驅(qū)動裝置適于驅(qū)動安裝到本體20的相應(yīng)部件。電 池可以是可再充電的二次電池。當(dāng)本體20耦接到對接站時，該電池可以通過從對接站(未 示出）供應(yīng)到其的電力而被再充電。機(jī)器人清潔器1可以在例如完成清潔之后返回到對接 站。機(jī)器人清潔器1也可以在進(jìn)行清洗過程之前或在清潔過程期間耦接到對接站。例如， 如下面說明的，當(dāng)電池狀態(tài)被確定為低(例如，低于預(yù)定水平）時或當(dāng)有必要或想要清空機(jī) 器人清潔器1的集塵器時，機(jī)器人清潔器1可以耦接到對接站。當(dāng)集塵器正在被清空時，機(jī) 器人清潔器1的電池可以例如被充電。
[0046] 機(jī)器人清潔器1可以包括至少一個輪子以從電力單元接收驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)。例如， 兩個輪子可以對稱地設(shè)置在本體20的下部的中心區(qū)的左邊緣和右邊緣處。輪子允許機(jī)器 人清潔器1進(jìn)行諸如前進(jìn)運(yùn)動、向后運(yùn)動以及在行進(jìn)時轉(zhuǎn)向的運(yùn)動。由于輪子的操作，機(jī)器 人清潔器1可以清潔地板的表面。然而，本公開不限于具有兩個輪子的機(jī)器人清潔器1。例 如，機(jī)器人清潔器1可以具有一個輪子或三個或更多的輪子。
[0047] 輪腳可以進(jìn)一步安裝在本體20的關(guān)于行進(jìn)方向的前部下邊緣處。由于提供了輪 腳，所以機(jī)器人清潔器1可以在行進(jìn)時是穩(wěn)定的。
[0048] 機(jī)器人清潔器1可以包括清潔單元。清潔單元可以包括布置在形成于本體的下側(cè) 的吸入口的側(cè)面的刷單元。連接到集塵器的流入口可以形成在本體20的下部處。地板的 表面上積累的灰塵可以在刷單元旋轉(zhuǎn)時被引導(dǎo)到吸入口。
[0049] 產(chǎn)生吸力以吸入灰塵的鼓風(fēng)機(jī)可以提供在機(jī)器人清潔器1的本體20中。鼓風(fēng)機(jī) 可以包括抽氣電機(jī)和風(fēng)扇。鼓風(fēng)機(jī)可以使得被引導(dǎo)到吸入口的灰塵移動到集塵器。
[0050] -旦一定量的灰塵被收集在機(jī)器人清潔器中的集塵器中，機(jī)器人清潔器1可以移 動到對接站并與對接站對接?？蛇x地，集塵器可以例如被用戶人工地清空。一旦機(jī)器人清 潔器1與對接站對接，機(jī)器人清潔器1中的集塵器中收集的灰塵可以被吸入到對接站中的 集塵器中。機(jī)器人清潔器1和/或?qū)诱镜募瘔m器中收集的灰塵可以通過將集塵器從機(jī)器 人清潔器/對接站分離而被用戶處理。從而，機(jī)器人清潔器1的集塵器可以被用戶人工地 清空，或經(jīng)由對接站的集塵器而被清空。
[0051] 灰塵量傳感器可以提供在本體20中以感測集塵器中的灰塵的量。當(dāng)灰塵量傳感 器感測到灰塵已經(jīng)在集塵器中被收集到等于或大于參考量的量時，控制器可以驅(qū)動輪子以 允許機(jī)器人清潔器1移動并與對接站對接。在機(jī)器人清潔器1與對接站對接之后，在機(jī)器 人清潔器1中的集塵器中收集的灰塵可以被吸入到提供在對接站中的集塵器中。
[0052] 傳感器模塊30可以安裝到本體20的一側(cè)。傳感器模塊30可以包括障礙物傳感 器。障礙物傳感器可以例如感測位于機(jī)器人清潔器1的前面的障礙物。當(dāng)由障礙物傳感器 感測到障礙物存在于機(jī)器人清潔器1的前面時，控制器可以使機(jī)器人清潔器1的本體20轉(zhuǎn) 向以改變機(jī)器人清潔器1的行進(jìn)方向。從而，機(jī)器人清潔器1可以繼續(xù)行進(jìn)從而進(jìn)行清潔 操作，同時也避開障礙物。
[0053] 當(dāng)感測到關(guān)于機(jī)器人清潔器1的行進(jìn)方向在機(jī)器人清潔器1的前面存在障礙物 時，機(jī)器人清潔器1可以原地轉(zhuǎn)向以改變行進(jìn)方向。因此，機(jī)器人清潔器1的某個部分面對 行進(jìn)方向上的前方。因此，傳感器模塊30或障礙物傳感器可以安裝到機(jī)器人清潔器1的面 對前方的某個部分。傳感器模塊30所安裝的某個位置可以被定義為機(jī)器人清潔器1的前 部。然而，如果需要，傳感器模塊可以設(shè)置在機(jī)器人清潔器1的其他位置，并可以用于在不 同于機(jī)器人的行進(jìn)方向的方向上感測接近障礙物。
[0054] 傳感器窗口 11可以安裝到本體20的前部。傳感器窗口 11可以由允許從障礙物 傳感器發(fā)射的光從其透射的材料形成。由障礙物傳感器發(fā)射的光可以通過傳感器窗口 11 而透射到外面。如圖3所示，例如，機(jī)器人清潔器1可以基本上為圓形形狀。然而，本公開 不限于此。機(jī)器人清潔器1可以為任何形狀(例如，矩形、方形或其他的多邊或幾何形狀)。 如圖3所示，傳感器窗口 11可以通常與機(jī)器人清潔器1的形狀一致并安裝到本體20的前 部。傳感器窗口 11可以例如關(guān)于機(jī)器人清潔器1的周邊部分地延伸。也就是說，如圖3所 示，傳感器窗口 11可以具有半圓形形狀并以環(huán)繞的方式繞機(jī)器人清潔器部分地延伸。
[0055] 本體20可以提供有印刷電路板（PCB)電路21以接收與機(jī)器人清潔器1的操作有 關(guān)的信息并傳輸信息以使得機(jī)器人清潔器1執(zhí)行具體的操作。PCB電路21可以位于本體 20的上部上。PCB電路21的上表面可以被蓋10覆蓋。
[0056] 在下文，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示例實施例的傳感器模塊30的配置或構(gòu)造。
[0057] 圖4是示出圖3的傳感器模塊的分解透視圖。
[0058] 參照圖4,傳感器模塊30可以包括底框架31、上框架32和傳感器組件。傳感器組 件可以包括發(fā)光器件310、光接收反射器34和光接收單元照相機(jī)311。發(fā)光器件310、光接 收反射器34和光接收單元照相機(jī)311可以安裝到底框架31或上框架32,底框架31和上框 架32可以通過緊固構(gòu)件耦接到彼此。例如，緊固構(gòu)件可以包括螺釘、螺栓、膠、焊料等中的 一個或多個，然而本公開不限于此并可以包括其他類型的緊固構(gòu)件，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解的。傳感器模塊30可以被制造為一個模塊。因此，機(jī)器人清潔器1的組裝的容易性可 以通過一體形成的傳感器模塊30而增強(qiáng)。
[0059] 發(fā)光器件310和光接收單元照相機(jī)311可以安裝到底框架31。可以提供多個發(fā)光 器件310。在圖4中，示出四個發(fā)光器件310。然而，本公開不限于此。根據(jù)需要，機(jī)器人清 潔器1可以包括一個、兩個、三個或多于四個的發(fā)光器件310。多個發(fā)光器件310可以以規(guī) 則或不規(guī)則的間隔設(shè)置。例如，光接收單元照相機(jī)311可以布置在對應(yīng)于安裝到上框架32 的光接收反射器34的位置。如圖4所示，底框架31和上框架32可以通常與機(jī)器人清潔器 1的形狀一致并安裝到本體20的前部。底框架31和上框架32可以例如關(guān)于機(jī)器人清潔器 1的周邊部分地延伸。也就是說，如圖4所示，底框架31和上框架32可以具有半圓形形狀 并以環(huán)繞的方式繞機(jī)器人清潔器部分地延伸。同樣地，發(fā)光器件310、光接收反射器34和光 接收單元照相機(jī)311可以以環(huán)繞或弧形的方式以不變或不規(guī)則的間隔安裝到底框架31或 上框架32。
[0060] 多個發(fā)光器件310可以安裝到底框架31。例如，發(fā)光器件310可以是紅外發(fā)光二 極管以發(fā)射紅外光。用于將從發(fā)光器件310發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成線形光的廣角鏡頭312可以安 裝到發(fā)光器件310的前面。廣角鏡頭312可以加寬發(fā)光器件310的視場。也就是說，從發(fā) 光器件310發(fā)射的光可以被允許通過廣角鏡頭312穿過較寬的發(fā)射角而發(fā)射，因此，較寬的 區(qū)域可以被從一個發(fā)光器件310發(fā)射的光覆蓋以感測障礙物。從而，即使當(dāng)發(fā)光器件310 以不變的間隔設(shè)置時，也可以避免具有位于機(jī)器人清潔器1前面但沒有被感測的障礙物的 盲點。用于收集線形光的柱狀透鏡還可以被提供在發(fā)光器件310或廣角鏡頭312的一側(cè)。 如果提供，廣角鏡頭312可以被提供在某些或所有的發(fā)光器件310處。
[0061] 遙控信號接收部分313可以被安裝到底框架31的一側(cè)。遙控信號接收部分313 可以從遙控接收信號然后傳輸信號到控制器。然后，控制器可以使得機(jī)器人清潔器1執(zhí)行 對應(yīng)于信號的操作。
[0062] 多個狹縫321可以形成在上框架32的前部的一側(cè)。發(fā)光器件310可以提供在對 應(yīng)于狹縫321的位置。發(fā)光器件310可以布置在狹縫321的后側(cè)或內(nèi)側(cè)，從發(fā)光器件310 發(fā)射的光可以從機(jī)器人清潔器1通過狹縫321向前發(fā)射。
[0063] 狹縫321用來收集從發(fā)光器件310發(fā)射的光使得光從機(jī)器人清潔器1向前發(fā)射。 此外，發(fā)光器件310的上側(cè)可以被狹縫321覆蓋使得光被屏蔽。由于發(fā)光器件310的上側(cè) 被屏蔽，所以可以防止從發(fā)光器件310發(fā)射的光從傳感器窗口 11的內(nèi)表面反射并入射在位 于發(fā)光器件310的上部的光接收反射器340上。從而，可以防止錯誤的感測實際上沒有在 機(jī)器人清潔器1的前面的障礙物的存在。
[0064] 上框架32可以提供有從上框架32向上突出的底座330。底座330可以通過注入 成型與上框架32 -體地形成，或可以分開地制造并安裝到上框架32。允許光接收反射器 340安裝到其的定位部分332可以提供在底座330的上側(cè)。被光接收反射器340貫穿的孔 331可以形成在定位部分332中。
[0065] 透鏡框架341可以安裝到光接收反射器340。透鏡框架341可以位于定位部分332 上。此時，光接收反射器340可以從定位部分332通過孔331向下突出。從而，上框架32 可以被安裝為使得光接收反射器340被暴露。例如，如圖4和圖5所示，光接收反射器340 的底部可以設(shè)置在底座330的定位部分332下面，使得反射離開物體或障礙物T并穿過傳 感器窗口 11的光可以入射到光接收反射器340的暴露部分。
[0066] 位于光接收反射器340的下部的上框架32可以提供有孔320。光接收單元照相 機(jī)311可以提供在孔320的下部或內(nèi)側(cè)處。當(dāng)反射光入射在光接收反射器340上時，光接 收單元照相機(jī)311可以接收關(guān)于入射在光接收反射器340上的反射光的信息并傳輸該信息 到控制器。
[0067] 光接收反射器340可以例如形成為圓錐形狀，如圖5所示。因此，當(dāng)光接收反射器 340安裝到上框架32使透鏡框架341位于定位部分332上時，光接收反射器340可以布置 為使得其底表面面向上并且其頂點面向下。柱狀透鏡可以進(jìn)一步提供到光接收反射器340 或光接收單元照相機(jī)311以增加接收部分的分辨率。
[0068] 對接傳感器37可以安裝到底座330。對接傳感器37可以傳輸信號到提供到機(jī)器 人清潔器1的對接站(未示出)或由機(jī)器人清潔器1的對接站(未示出)提供(例如，提供在該 處)的信號接收部分。例如，當(dāng)機(jī)器人清潔器1中收集的灰塵需要被除去或機(jī)器人清潔器1 需要充電時，機(jī)器人清潔器1的位置可以通過對接傳感器37感測，然后機(jī)器人清潔器1可 以被引導(dǎo)到對接站。
[0069] 轉(zhuǎn)臺36可以安裝到底座330。轉(zhuǎn)臺36可以包括傳感器安裝部分360和上蓋361。 傳感器安裝部分360可以安裝到底座330。允許對接傳感器37插入其中的孔362可以形成 在傳感器安裝部分360中。對接傳感器37可以被插入孔362中并固定。上蓋361可以被 安裝為覆蓋傳感器安裝部分360的上部使得對接傳感器37沒有被暴露到例如外部環(huán)境。
[0070] 當(dāng)傳感器安裝部分360位于光接收反射器34的上側(cè)時，支架35可以插設(shè)在光接 收反射器34和對接傳感器37之間以將光接收反射器340和對接傳感器37彼此間隔開。突 出肋條350可以提供到支架35。支架35可以安裝到底座330或定位部分332并位于光接 收反射器34和對接傳感器37之間，光接收反射器34和對接傳感器37通過突出肋條350 彼此間隔開。
[0071] 在以上公開的結(jié)構(gòu)中，傳感器模塊30可以包括傳感器組件、遙控信號接收部分 313和對接傳感器37,這些部件中的兩個或更多可以被模塊化(或一體地形成)為一個單元。 從而，可以改善機(jī)器人清潔器1的組裝的效率。
[0072] 圖5是示意地示出通過圖3的傳感器模塊感測障礙物的視圖。
[0073] 參照圖5,從傳感器模塊30的發(fā)光器件310發(fā)射的光可以從位于機(jī)器人清潔器1 的前面的障礙物T的表面P反射并入射在光接收反射器340的點P'上。入射在光接收反射 器340上的光的圖像可以被輸入到位于光接收反射器340的下部的光接收單元照相機(jī)311。 然后，光接收單元照相機(jī)311可以將關(guān)于入射在光接收反射器340上的光的圖像的信息傳 輸?shù)娇刂破?未示出）。從而，可以感測機(jī)器人清潔器1前面的障礙物T的存在。
[0074] 同時，從發(fā)光器件310發(fā)射的光可以從傳感器窗口 11的內(nèi)表面f反射。通過上框 架32的上部的內(nèi)表面形成狹縫321，可以防止從傳感器窗口 11的內(nèi)表面f反射的光入射到 光接收反射器340上。從而，防止從傳感器窗口 11的內(nèi)表面f反射的光引起錯誤的感測障 礙物的存在。
[0075] 在這里公開的示例實施例中，光接收反射器340可以布置在從上框架32向上突出 的底座330上，光接收單元照相機(jī)311可以布置在光接收反射器340的下部。從發(fā)光器件 310發(fā)射的光可以被反射并入射到光接收反射器340上，關(guān)于入射在光接收反射器340上的 光的圖像的信息可以被傳輸?shù)娇刂破?未示出）。
[0076] 可選地，光接收單元照相機(jī)311可以布置或設(shè)置在從上框架32向上突出的底座 330上使得從發(fā)光器件310發(fā)射的光被反射并直接入射在光接收單元照相機(jī)311上。在這 種情況下，從發(fā)光器件310發(fā)射的光可以被反射并入射到光接收單元照相機(jī)311上，然后光 接收單元照相機(jī)311可以將關(guān)于入射光的圖像的信息傳輸?shù)娇刂破?未示出）。
[0077] 在這種情況下，從發(fā)光器件310發(fā)射的光可以從機(jī)器人清潔器1穿過狹縫321向 前發(fā)射，發(fā)光器件310的上側(cè)可以被與光屏蔽。由于發(fā)光器件310的上側(cè)被屏蔽，所以可以 防止從發(fā)光器件310發(fā)射的光從傳感器窗口 11的內(nèi)表面反射并入射到位于發(fā)光器件310 的上部上的光接收單元照相機(jī)311上。從而，來自發(fā)光器件310的光可以以線形光的形式 從機(jī)器人清潔器1通過狹縫321向前發(fā)射，可以防止錯誤的感測不在機(jī)器人清潔器1的前 面的障礙物的存在。
[0078] 圖6是部分地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器模塊的視圖，圖7是示出圖6的傳 感器模塊的截面圖，圖8是示意地示出通過圖6的傳感器模塊感測障礙物的視圖。
[0079] 參照圖6和圖7,臺階部分322可以形成在示出的實施例的傳感器模塊30的上框 架32處。臺階部分322可以形成在上框架32的前部上表面上。具體地，臺階部分322可 以形成在上框架320的形成狹縫321的上表面上。由于形成臺階部分322,可以防止從靠近 機(jī)器人清潔器1的障礙物反射的光被上框架32的形成狹縫321的上表面攔截而無法入射 到光接收反射器340上。
[0080] 參照圖8,當(dāng)存在靠近機(jī)器人清潔器1的物體或障礙物T時，來自發(fā)光器件310的 光可以被發(fā)射到障礙物T上。從障礙物T的表面R反射的光可以在光接收反射器340的點 R'處被接收。如圖8所示，由于臺階部分322形成在上框架32的前部上表面上，所以從障 礙物T的表面R反射的光的路徑?jīng)]有被上框架32的形成狹縫321的上表面妨礙。從而，靠 近機(jī)器人清潔器1的障礙物T可以被準(zhǔn)確地感測，即使上框架32向前突出在發(fā)光器件310 的安裝位置上方。也就是，臺階部分322可以以向下的傾斜或朝向傳感器窗口 11的角度從 上框架32延伸。作為比較，圖5的示例實施例不包括臺階部分322,上框架32可以在發(fā)光 器件310之上朝向傳感器窗口 11延伸。
[0081] 隨著障礙物T和機(jī)器人清潔器1之間的距離減小，從光接收反射器340的頂點到 從障礙物T反射的光入射在其上的點的距離也可以減小。參照圖5和圖8,圖5所示的障 礙物T和機(jī)器人清潔器1之間的距離L1大于8所示的障礙物T機(jī)器人清潔器1之間的距 離L2。從圖5所示的障礙物T反射的光可以入射到光接收反射器340的點P'上。從光接 收反射器340的頂點A到點P'的距離可以定義為D1。從圖8所示的障礙物T反射的光可 以入射到光接收反射器340的點R'上。從光接收反射器340的頂點A到點R'的距離可以 定義為D2。這里，D1大于D2。也就是說，可以建立或認(rèn)識到以下關(guān)系：隨著機(jī)器人清潔器 1和障礙物T之間的距離增大，光接收反射器340的頂點A和入射在光接收反射器340上 的點之間的距離增大。因此，從機(jī)器人清潔器1到障礙物T的距離可以根據(jù)從光接收反射 器340的頂點A到從障礙物T反射的光入射在其上的點的距離來測量。光接收單元照相機(jī) 311可以將關(guān)于入射到光接收反射器340上的光的信息傳輸?shù)娇刂破鳎缓罂刂破骺梢岳?用光入射在其上的位置的信息來測量障礙物T的位置，并調(diào)節(jié)機(jī)器人清潔器1的運(yùn)動方向。
[0082] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的傳感器模塊的視圖。
[0083] 參照圖9,示出的實施例的傳感器模塊30可以包括底框架31、光屏蔽面板38和傳 感器窗口 11。底框架31可以耦接到光屏蔽面板38,傳感器窗口 11可以耦接到底框架31 或光屏蔽面板38。
[0084] 類似于前一示例實施例的傳感器模塊30,發(fā)光器件310和光接收單元照相機(jī)311 可以安裝到底框架31，光接收反射器34和對接傳感器37可以安裝到光屏蔽面板38。
[0085] 光屏蔽面板38可以位于安裝到底框架31的發(fā)光器件310的上部處。光屏蔽面板 38可以防止從發(fā)光器件310發(fā)射的光從傳感器窗口 11的內(nèi)表面反射并入射到光接收反射 器340上。從而，可以防止錯誤地感測不在機(jī)器人清潔器1的前面的障礙物的存在。同時， 臺階部分可以形成在光屏蔽面板38的前部上表面上，類似于前一示例實施例中形成在上 框架32處的臺階部分322。從而，可以準(zhǔn)確地感測靠近機(jī)器人清潔器1的障礙物。
[0086] 傳感器窗口 11可以被模塊化。也就是，傳感器模塊30可以包括傳感器窗口 11。 因此，在機(jī)器人清潔器1的組裝中，傳感器窗口 11不需要被單獨(dú)地連接。因此，可以提高機(jī) 器人清潔器1的組裝的效率。
[0087] 傳感器窗口 11可以與光屏蔽面板38集成。也就是說，傳感器模塊30和光屏蔽面 板38可以被集成并作為一個單元提供到機(jī)器人清潔器1。由于傳感器模塊30和光屏蔽面 板38被集成以提供到機(jī)器人清潔器1，所以可以提高機(jī)器人清潔器1的組裝的效率。
[0088] 被提供來防止從發(fā)光器件310發(fā)射的光從傳感器窗口 11的內(nèi)表面反射并入射到 光接收反射器340上的上框架32的狹縫321或光屏蔽面板38可以被定義或稱為光屏蔽部 分。
[0089] 由于用于感測障礙物的模塊化的傳感器安裝到機(jī)器人清潔器1，所以可以提高機(jī) 器人清潔器1的組裝的效率。此外，由于傳感器模塊提供有光屏蔽部分，所以可以防止從發(fā) 光器件發(fā)射的光從傳感器窗口的內(nèi)側(cè)反射并入射到光接收反射器上，從而防止障礙物的錯 誤的感測。當(dāng)臺階部分形成在光屏蔽部分的前上部上時，還可以更準(zhǔn)確地感測靠近機(jī)器人 清潔器定位的障礙物。也就是說，相對于不包括臺階部分的機(jī)器人清潔器的實施例，臺階部 分使要被機(jī)器人清潔器感測的物體能夠在更近的距離被感測。由于機(jī)器人清潔器能夠在更 近距離感測物體，所以機(jī)器人清潔器可以更靠近物體操作而不接觸該物體，允許機(jī)器人清 潔器進(jìn)行更徹底的清潔工作同時保持與該物體分離。
[0090] 如從以上描述而明顯的，根據(jù)這里公開的示例實施例的傳感器模塊和機(jī)器人清潔 器可以防止當(dāng)障礙物實際上不存在于機(jī)器人清潔器前面時的錯誤的感測，保證傳感器準(zhǔn)確 地感測障礙物。此外，由于安裝到機(jī)器人清潔器的傳感器被模塊化，所以可以提高機(jī)器人清 潔器的組裝的效率。
[0091] 根據(jù)以上描述的示例實施例的機(jī)器人清潔器可以使用一個或多個處理器。例如， 機(jī)器人清潔器的控制器可以實施為處理裝置并可以利用一個或多個通用或?qū)Ｓ玫挠嬎銠C(jī) 實現(xiàn)，諸如例如處理器、中央處理單元（CPU)、圖形處理單元（GPU)、數(shù)字信號處理器（DSP)、 微型計算機(jī)、場可編程陣列，可編程邏輯單元、專用集成電路(ASIC)、微處理器或能夠以限 定的方式響應(yīng)和執(zhí)行指令或操作的任何其他的裝置。
[〇〇92] 雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的示例實施例，但是本發(fā)明領(lǐng)域技術(shù)人員將理解， 可以對這些實施例進(jìn)行改變而沒有背離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書 及其等同物中限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)器人清潔器，包括： 本體，包括清潔單元和輪單元，該清潔單元從地板的表面除去異物，該輪單元經(jīng)由從電 機(jī)傳輸?shù)狡涞膭恿ΧD(zhuǎn)； 蓋，覆蓋所述本體的上部； 傳感器模塊，包括安裝到所述本體的障礙物傳感器以感測障礙物；以及 傳感器窗口，提供在所述傳感器模塊的一側(cè)， 其中所述傳感器模塊包括： 發(fā)光器件，穿過所述傳感器窗口發(fā)射光， 光接收反射器，從所述發(fā)光器件發(fā)射并從所述障礙物反射的光入射在所述光接收反射 器上；和 光屏蔽部分，插設(shè)在所述發(fā)光器件和所述光接收反射器之間以阻擋從所述發(fā)光器件發(fā) 射的光從所述傳感器窗口的內(nèi)表面反射并入射到所述光接收反射器上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人清潔器，其中所述傳感器模塊包括底框架和耦接到所 述底框架的上框架。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中狹縫形成在所述上框架的前部的一側(cè)， 所述光屏蔽部分是所述上框架的形成所述狹縫的上表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人清潔器，其中所述發(fā)光器件安裝到所述底框架以對應(yīng) 于所述狹縫的位置，從所述發(fā)光器件發(fā)射的光通過所述狹縫射出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人清潔器，其中臺階部分形成在所述上框架的前部上表 面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中所述光接收反射器安裝到所述上框架。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人清潔器，其中所述上框架提供有向上突出的底座，所 述光接收反射器安裝到所述底座的上側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人清潔器，其中所述上框架在對應(yīng)于所述底座的下部的 位置提供有孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器人清潔器，其中所述底框架提供有光接收單元照相機(jī)以 接收關(guān)于入射到所述光接收反射器上的反射光的信息，所述光接收單元照相機(jī)布置為面對 所述光接收反射器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人清潔器，其中傳輸信號到所述對接站或從所述對接 站接收信號的對接傳感器安裝到所述底座。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)器人清潔器，其中所述對接傳感器位于所述光接收反射 器的上部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器人清潔器，其中使所述對接傳感器與所述光接收反射 器間隔開的托架插設(shè)在所述對接傳感器和所述光接收反射器之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中所述底框架提供有遙控信號接收部分 以從遙控接收信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中所述傳感器模塊通過將所述發(fā)光器件 安裝到所述底框架、將所述光接收反射器安裝到所述上框架以及將所述底框架耦接到所述 上框架而模塊化為一個單元，所述傳感器模塊安裝到所述本體的前部。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人清潔器，其中所述傳感器窗口與所述傳感器模塊集 成。
【文檔編號】G01S7/481GK104095587SQ201410144830
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月11日
【發(fā)明者】金并贊, 尹詳植, 金慶洙, 金東元, 蘇堤允, 鄭然圭 申請人:三星電子株式會社