CN103986198A - 自走式清洁设备充电方法及充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自走式清洁设备充电方法及充电装置，包括:使一充电装置设置有载置区间，同时下方形成一载座；载座内设有可发射导引信号的信号发射元件，并在载置区间内载座设置可输出电力的导电端子；使设有检测导引信号的检测单元及进行充电用导电端子的充电单元的自走式清洁设备，以检测单元检测充电装置信号发射元件的导引信号而向充电装置位移在距离充电装置一预设距离处停止位移；再以人为方式使自走式清洁设备充电单元的导电端子与充电装置导电端子导通以进行充电。

Description

自走式清洁设备充电方法及充电装置

技术领域

本发明有关于一种自走式清洁设备，尤指使用在以人为方式进行充电的自主性位移执行清洁工作的自走式清洁设备中，用以使电力即将耗尽的自走式清洁设备充电方法及充电装置。

背景技术

由于现代人工作忙碌，对于家事清扫更觉得是一件费力又费时工作，为解决这样的问题，市面上即出现所谓自走式清洁设备的产品，借着人工智慧的控制，可自动地在地面上来回清扫及除尘，达到无需人力操作的方便性。

习用的自走式清洁设备由于是以充电电池供应其运作电力，故当电池电力耗尽后，自走式清洁设备即无法继续运作；而一般市售的自走式清洁设备分为高阶机种与低阶机种，前者由于单价较高，故可以较高成本内设自行回位充电的相关模块，采自动导引归位充电方式，藉由控制自走式清洁设备在低电量状态下，经由充电装置所发射的导引信号及自走式清洁设备本身内设的检测单元，使自走式清洁设备自动返回充电装置进行充电，以提高其自动化程度，免除人为的操作；而后者因售价低，故机构及电路设计简化，故通常采人为方式充电，其在自走式清洁设备电力耗尽后将停于任意位置，当使用者查觉其无电力后，再以人为方式将自走式清洁设备取至充电装置进行充电。

发明内容

已知自走式清洁设备采人为充电的设计，机种价格固然便宜，但在其电力耗尽时，自走式清洁设备常停留在沙发、床铺…等具覆盖掩蔽性物体之下，导致使用者不易发现及拿取，其虽为低阶机种，但不便利性过高，对消费者而言，并非一合理而满意的低阶设计；此外，已知自走式清洁设备在充电时，自走式清洁设备与充电装置皆位处地面之上，占据了地面的空间使用面积；且自走式清洁设备上的充电单元与充电装置上的导电端子仅轻微的接触，在自走式清洁设备与充电装置皆位处地面的环境下，两者容易遭受其他外力(例如被使用者踢到)而分离，自走式清洁设备与充电装置在充电时连接的稳固性稍嫌不足。

爰是，本发明的目的，在于针对采人为方式进行充电的自走式清洁设备，提供一种既具低成本，又具使用便利的自走式清洁设备充电方法。

本发明的另一目的，在于针对采人为方式进行充电的自走式清洁设备，提供一种提升地面空间使用效益且改善自走式清洁设备与充电装置连接的稳固性的自走式清洁设备充电装置。

依据本发明目的的自走式清洁设备充电方法，包括：提供一充电装置，其上设有提供电力的导电端子及发射导引信号的信号发射元件；提供一自走式清洁设备，其上设有驱动自走式清洁设备进行位移的驱动机构、执行地面清洁操作的清洁机构、收集清洁机构清理出的灰尘的集尘机构、执行各项功能控制的控制单元、检测导引信号的检测单元及与导电端子接触进行充电的充电单元；该自走式清洁设备进行位移一段时间后，检测单元开始检测导引信号，并依寻导引信号朝充电装置位移，自走式清洁设备在距离充电装置一导电端子与充电单元无接触的预设距离处停止位移。

依据本发明目的的另一自走式清洁设备充电方法，包括：使一充电装置设置有载置区间，同时下方形成一载座；载座内设有可发射导引信号的信号发射元件，并在载置区间内载座设置可输出电力的导电端子；使设有检测导引信号的检测单元及进行充电用导电端子的充电单元的自走式清洁设备，以检测单元检测充电装置信号发射元件的导引信号而向充电装置位移；以人为方式使自走式清洁设备充电单元的导电端子与充电装置可输出电力的导电端子导通以进行充电。

依据本发明目的的又一自走式清洁设备充电方法，包括：一回充寻位步骤，藉自走式清洁设备的控制单元检测自走式清洁设备的控制参数是否达一预设值，当到达时，执行寻找回充导引信号；一循信号导引步骤，当自走式清洁设备的检测单元检测到该充电装置导引信号后，循导引信号往充电装置移靠；一止位步骤，依自走式清洁设备内控制单元的设定值，当所检测的导引信号的能量在该设定值时，自走式清洁设备停止位移并停机在自走式清洁设备的充电单元与充电装置的导电端子无接触与电性连接的定位处。

依据本发明目的的再一自走式清洁设备充电方法，包括：一信号导引步骤，从充电装置发射出导引信号，使自走式清洁设备循导引信号的能量强度朝充电装置的方向移动，当自走式清洁设备移动至能量强度达一预设值的位置时，自走式清洁设备在其上充电单元与充电装置的导电端子无任何接触与电性连接下，在与充电装置保持一预设距离处停止；一充电步骤，使用者将自走式清洁设备以人为方式移置到充电装置上，并将自走式清洁设备的充电单元与充电装置导电端子相互接触使其电性连结后对自走式清洁设备内的电池进行充电。

依据本发明另一目的的自走式清洁设备充电装置，包括：一第一侧架，位于充电装置前侧；一第二侧架，设于充电装置后侧；在第一侧架与第二侧架之间设置有载置区间，载置区间两端分别各形成为开放状的第一开口及第二开口，载置区间下方形成一载座；在该载置区间可置设待充电的自走式清洁设备以藉可输出电力的导电端子在接设电源后进行充电。

本发明实施例的方法及装置，可使采人为方式进行充电的自走式清洁设备在电力耗尽前自动移动至充电装置附近，方便使用者察觉并将其拿到充电装置充电，提升了人为充电自走式清洁设备的方便性；除了免除自动归位充电的自走式清洁设备的复杂构造及昂贵成本外，亦提升了地面空间的使用效益；且经由充电装置的机构设计，除提供包括充电的功能外，亦具有导引及载置自走式清洁设备的功能，以载座的中空构造及第一侧架、第二侧架的扶设，提供改善自走式清洁设备与充电装置连接载置上的稳固性，并能以镂空的第一区间、第二区间在节省材料之下提供显露自走式清洁设备上数值或信号显示部位、上表面形状的功能。

附图说明

图1是本发明实施例中充电装置立体图；

图2是本发明实施例中充电装置的右侧视图；

图3是本发明实施例中充电装置的正视图；

图4是本发明实施例中充电装置的立体分解图；

图5是本发明实施例中自走式清洁设备的示意图；

图6是本发明实施例中充电装置导引信号与自走式清洁设备的自走式清洁设备接收状态示意图；

图7是本发明实施例中自走式清洁设备的自走式清洁设备在充电装置正前方被导引的示意图；

图8是本发明实施例中自走式清洁设备的自走式清洁设备在充电装置前方旁侧进入被导引的移动示意图；

图9是本发明实施例中自走式清洁设备的自走式清洁设备在充电装置上进行充电的侧面示意图；

图10是本发明实施例中自走式清洁设备的自走式清洁设备在充电装置上进行充电的立体示意图。

符号说明

1   充电装置  11   第一侧架

111 第一区间  12   第二侧架

121 第二区间  13   载置区间

131 第一开口  132  第二开口

14  载座      141  第一载座

142 透光区    143  视窗

144 第二载座  15   导引件

16  电路装置  161  发射元件

162 导电端子  163  电源孔

164 导引信号  2    自走式清洁设备

21  驱动机构  211  驱动轮

22  清洁机构  221  主扫刷

222 侧扫刷    23   集尘机构

24  控制单元  25   检测单元

26  充电单元  27   导引部

28  上表面    3    清洁表面

d   预设距离  R    行走路径

A   第一部分  B    第二部分

具体实施方式

请参阅第一、二、三图所示，本发明实施例的充电方法可用以下装置来达成，包括：

一充电装置1，其上设有位于作为信号发射面的充电装置1前侧的第一侧架11，以及设于充电装置1后侧与第一侧架11平行且相对应的第二侧架12，在第一侧架11与第二侧架12之间沿充电装置1的X轴方向设置有载置区间13，载置区间13两端分别各形成为开放状的第一开口131及第二开口132，同时下方形成一载座14；所述第一侧架11、第二侧架12上各开设有镂空的第一区间111、第二区间121与该载置区间13相通，并在该载置区间13一侧的第二侧架12上设有二相隔适当间距的导引件15；充电装置1的载座14内设有信号发射元件161可朝约略为Y轴方向为主地发射扇形面积的导引信号，并在载置区间13内载座14朝充电装置1的Z轴方向设置具有正负极导电端子162，藉由载置区间13一侧载座14上所设电源孔163插接DC电源，可输出电力以进行充电；

请参阅图4，该充电装置1为前、后两部分并置固设而成，包括位于作为信号发射面的充电装置1前侧的第一部分A，以及相对位于后侧的第二部分B；其中该第一部分A包括所述第一侧架11及形成部分载置区间13的第一载座141，该第一载座141内部中空并开设一镂空的透光区142，并于该透光区142处设有可透光材质制成的视窗143；该第二部分B包括所述第二侧架12及形成部分载置区间13的第二载座144，该第二侧架12上设有所述二相隔适当间距的导引件15，而第二载座144内部中空并与所述第一载座141中空之内部共同组设成所述载座14及容设一电路装置16，该电路装置16上设有由多数个LED光源所构成的信号发射元件161，信号发射元件161对应该镂空的透光区142，其发射的红外线光源所形成的导引信号并可透经该视窗143而对外发射；电路装置16上同时设有该导电端子162及可插接DC电源的电源孔163；

一自走式清洁设备2，请参阅图5，其上设有可藉由分置两侧的驱动轮211驱动自走式清洁设备2进行位移的驱动机构21、可以具有刷毛的主扫刷221及侧扫刷222或其中之一或仅具吸尘作用吸口执行地面清洁操作的清洁机构22、可收集清洁机构22清理出的灰尘的集尘机构23、可执行各项数据运算或判断以进行自走式清洁设备2上各项功能控制的控制单元24、检测充电装置1信号的检测单元25、及与所述充电装置1中导电端子162接触进行充电的充电单元26；自走式清洁设备2的底部后端两侧各设有凹设的导引部27，其位置对应该充电装置1的第二侧架12上二导引件15。

请参阅图6所示，该信号发射元件161发射导引自走式清洁设备2回到充电装置1的导引信号164，该导引信号164除本发明实施例中的LED光源所形成的红外线外，亦可为激光或声波；欲使自走式清洁设备2的检测单元25容易检测到导引信号164，信号发射元件161亦可装设于充电装置1其他适当位置，亦可使用例如导光柱的导光元件将导引信号164散射形成大范围的扇形感测区域，或除Y轴向外更增加充电装置1的X轴向两侧的并不受本发明实施例所揭示者的Y轴方向所限。

请参阅图7与图8所示，本发明实施例的充电方法，就自走式清洁设备2、充电装置1、及使用者而言，包括：

一信号导引步骤，当自走式清洁设备2受驱动机构21的驱动轮211驱动而在地面进行位移时，此时清洁机构22同步清洁自走式清洁设备2行走路径R上的灰尘并交由集尘机构23收集，而控制单元24在自走式清洁设备2进行清洁作业一段时间或判断自走式清洁设备2电池电力到达一预设值时，会开始检测从充电装置1所发射出的导引信号164，当自走式清洁设备2不论是如图7由充电装置1正前方或如图8由充电装置1前方的旁侧进入，在检测到导引信号164之后，会依循导引信号164的能量强度朝强度较强的位置移动，由于越靠近充电装置1的处，导引信号164发射所消耗的信号能量越少，故越靠近充电装置1的处的导引信号164愈强，自走式清洁设备2将朝充电装置1的方向移动，此时控制单元24将会计算检测单元25所接收到的导引信号164能量强度，当自走式清洁设备2移动至能量强度达一预设值的位置时，自走式清洁设备2在距离充电装置1一预设距离d处停止移动并停止自走式清洁设备2上所有机构的运转，此时自走式清洁设备2的充电单元26与充电装置1的导电端子162无任何接触与电性连接；

一充电步骤，在使用者发现自走式清洁设备2停止于充电装置1附近一预设距离d时，使用者再将自走式清洁设备2以人为方式移置到充电装置1上，并将自走式清洁设备2的充电单元26与充电装置1导电端子162相互接触使其电性连结后对自走式清洁设备2内的电池进行充电。

本发明实施例的充电方法，单就自走式清洁设备所执行者而言，包括：

一回充寻位步骤，藉控制单元24检测自走式清洁设备2电力能量或清扫时间的控制参数预设值，当到达预设电力能量或清扫时间的控制参数数值时，执行寻找回充导引信号164；

一循信号导引步骤，当自走式清洁设备2的检测单元25检测到该充电装置1导引信号164后，循导引信号164往充电装置1移靠；

一止位步骤，依自走式清洁设备2内控制单元24的设定值，当所检测的导引信号164的能量在该设定值时，自走式清洁设备2停止位移并停机在该导引信号164的能量范围所在区域处，该停机点被设定在自走式清洁设备2的充电单元26与充电装置1的导电端子162无任何接触与电性连接的定位处。

请参阅第九、十图所示，使用者将自走式清洁设备2以人为方式移置到充电装置1上时，采以自走式清洁设备2之后端朝下方式，使自走式清洁设备2底座后端的二导引部27受第二侧架12上二导引件15的导引对位，以使自走式清洁设备2顺利插入充电装置1的载置区间13内，且直立容置于充电装置1上，此时自走式清洁设备2的上表面28与清洁表面3约略呈垂直状态，同时自走式清洁设备2将有一部分的部位由该充电装置1第一侧架11开设镂空的第一区间111被显露，该部位可为自走式清洁设备2上的数值或信号显示部位或仅为上表面28的形状。

本发明实施例的方法及装置，可使采人为方式进行充电的自走式清洁设备2在电力耗尽前自动移动至充电装置1附近，方便使用者察觉并将其拿到充电装置1充电，提升了人为充电自走式清洁设备2的方便性；除了免除自动归位充电的自走式清洁设备2的复杂构造及昂贵成本外，亦提升了地面空间的使用效益；且经由充电装置1的机构设计，除提供包括充电的功能外，亦具有导引及载置自走式清洁设备2的功能，以载座14的中空构造及第一侧架11、第二侧架12的扶设，提供改善自走式清洁设备2与充电装置1连接时载置上的稳固性，并能以镂空的第一区间111、第二区间121在节省材料之下提供显露自走式清洁设备2上数值或信号显示部位、上表面28形状的功能。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (14)

1.一种自走式清洁设备充电方法，包括：

提供一充电装置，其上设有提供电力的导电端子及发射导引信号的信号发射元件；

提供一自走式清洁设备，其上设有驱动自走式清洁设备进行位移的驱动机构、执行地面清洁操作的清洁机构、收集清洁机构清理出的灰尘的集尘机构、执行各项功能控制的控制单元、检测导引信号的检测单元及与导电端子接触进行充电的充电单元；

该自走式清洁设备进行位移一段时间后，检测单元开始检测导引信号，并依寻导引信号朝充电装置位移，自走式清洁设备在距离充电装置一导电端子与充电单元无接触的预设距离处停止位移。

2.一种自走式清洁设备充电方法，包括：

使一充电装置设置有载置区间，同时下方形成一载座；载座内设有可发射导引信号的信号发射元件，并在载置区间内载座设置可输出电力的导电端子；

使设有检测-导引信号的检测单元及进行充电用导电端子的充电单元的自走式清洁设备，以检测单元检测充电装置信号发射元件的导引信号而向充电装置位移；

以人为方式使自走式清洁设备充电单元的导电端子与充电装置可输出电力的导电端子导通以进行充电。

3.如权利要求1至2任一所述自走式清洁设备充电方法，其特征在于，该自走式清洁设备的检测单元检测导引信号强度达一预设值作为停止位移的依据。

4.如权利要求1至2任一所述的自走式清洁设备充电方法，其特征在于，该自走式清洁设备在电力能量的控制参数达一预设值时，检测单元开始检测导引信号。

5.一种自走式清洁设备充电方法，包括：

一回充寻位步骤，藉自走式清洁设备的控制单元检测自走式清洁设备的控制参数是否达一预设值，当到达时，执行寻找回充导引信号；

一循信号导引步骤，当自走式清洁设备的检测单元检测到该充电装置导引信号后，循导引信号往充电装置移靠；

一止位步骤，依自走式清洁设备内控制单元的设定值，当所检测的导引信号的能量在该设定值时，自走式清洁设备停止位移并停机在自走式清洁设备的充电单元与充电装置的导电端子无接触与电性连接的定位处。

6.一种自走式清洁设备充电方法，包括：

一信号导引步骤，从充电装置发射出导引信号，使自走式清洁设备循导引信号的能量强度朝充电装置的方向移动，当自走式清洁设备移动至能量强度达一预设值的位置时，自走式清洁设备在其上充电单元与充电装置的导电端子无任何接触与电性连接下，在与充电装置保持一预设距离处停止；

一充电步骤，使用者将自走式清洁设备以人为方式移置到充电装置上，并将自走式清洁设备的充电单元与充电装置导电端子相互接触使其电性连结后对自走式清洁设备内的电池进行充电。

7.如权利要求2或6所述的自走式清洁设备充电方法，其特征在于，，该自走式清洁设备以上表面与清洁表面呈垂直方向，且以自走式清洁设备后端朝下方式于充电装置上进行充电。

8.一种自走式清洁设备的充电装置，包括：

一第一侧架，位于充电装置前侧；

一第二侧架，设于充电装置后侧；

在第一侧架与第二侧架之间设置有载置区间，载置区间下方形成一载座；在该载置区间可置设待充电的自走式清洁设备以藉可输出电力的导电端子在接设电源后进行充电。

9.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该载置区间两端分别各形成为开放状的第一开口及第二开口。

10.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该第一侧架、第二侧架上各开设有镂空的第一区间、第二区间与该载置区间相通。

11.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该载置区间一侧设有导引件。

12.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该充电装置为前、后两部分并置固设而成，包括位于前侧的第一部分，以及相对位于后侧的第二部分；其中该第一部分包括所述第一侧架及形成部分载置区间的第一载座，该第二部分包括所述第二侧架及形成部分载置区间的第二载座。

13.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该第一载座及第二载座内部中空并共同组设成所述载座。

14.如权利要求8所述自走式清洁设备的充电装置，其特征在于，该载座开设一镂空的透光区，并于该透光区处设有可透光材质制成的视窗；载座内容设一电路装置，该电路装置包括一信号发射元件，信号发射元件对应该镂空的透光区，其发射的导引信号可透经该视窗而对外发射。