掃地機(jī)定位系統(tǒng)及其定位方法
【專(zhuān)利摘要】一種掃地機(jī)定位系統(tǒng)及其定位方法，掃地機(jī)定位系統(tǒng)包括掃地機(jī)及定位裝置，其中定位裝置設(shè)置于天花板。掃地機(jī)上設(shè)置有發(fā)光元件，用以對(duì)外發(fā)出亮光。定位裝置至少具有高度測(cè)量單元及多個(gè)感光單元。定位裝置通過(guò)高度測(cè)量單元測(cè)量定位裝置與地板間的垂直距離，并且通過(guò)多個(gè)感光單元接收掃地機(jī)發(fā)出的亮光，再依據(jù)多個(gè)感光單元分別接收到的光線強(qiáng)弱計(jì)算定位裝置與掃地機(jī)間的斜角距離。據(jù)此，定位裝置可依據(jù)垂直距離及斜角距離，計(jì)算定位裝置與掃地機(jī)間的平行距離，并得出掃地機(jī)相對(duì)于定位裝置的相對(duì)位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
掃地機(jī)定位系統(tǒng)及其定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及掃地機(jī)，尤其涉及掃地機(jī)的定位系統(tǒng)，及該定位系統(tǒng)使用的定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，市場(chǎng)上提出了一種掃地機(jī)，可自動(dòng)地對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行清掃，免除傳統(tǒng)使用者需采用人工方式，以掃把或吸塵器進(jìn)行清掃的麻煩。
[0003]此類(lèi)掃地機(jī)為了能夠有效率地清掃，必須具備有特定的定位系統(tǒng)。通過(guò)該定位系統(tǒng)，掃地機(jī)可以知道目前在什么位置，并且記錄哪些位置已經(jīng)清掃完成，而哪些位置尚未清掃。箱此，掃地機(jī)不會(huì)在清掃過(guò)程中迷失，或是重復(fù)清掃已經(jīng)清掃完成的位置，因此可有效提高清掃效率。
[0004]—般來(lái)說(shuō)，上述掃地機(jī)主要是通過(guò)內(nèi)建的定位裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的定位功能。然而，常見(jiàn)的定位裝置(如全球定位系統(tǒng)(Global Posit1ning System, GPS))的價(jià)格較為昂貴，若掃地機(jī)內(nèi)設(shè)置此類(lèi)定位裝置，則掃地機(jī)整體的價(jià)格會(huì)大幅提升，進(jìn)而降低使用者的購(gòu)買(mǎi)欲望。因此，市場(chǎng)上即有人提出以較低成本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的定位功能。
[0005]參閱圖1，為相關(guān)技術(shù)的定位系統(tǒng)示意圖。圖1揭露了一室內(nèi)空間1，該室內(nèi)空間I具有一地板11及一天花板12，并且該地板11上放置了傳統(tǒng)使用的一發(fā)射器2及一掃地機(jī)4。
[0006]如圖1所示，該發(fā)射器2的頂面設(shè)置有一發(fā)光元件21，該發(fā)光元件21垂直對(duì)外發(fā)射一道光線，并于該天花板12上形成一固定的定位點(diǎn)3。該掃地機(jī)4上設(shè)置有一檢測(cè)元件41，該檢測(cè)元件41用以檢測(cè)該定位點(diǎn)3的亮光。
[0007]由于該定位點(diǎn)3固定不動(dòng)的，因此在此相關(guān)技術(shù)中，該掃地機(jī)4是將該定位點(diǎn)3視為北極星，并采用類(lèi)似人類(lèi)觀測(cè)北極星的方式來(lái)進(jìn)行定位。藉此，無(wú)論該掃地機(jī)4位于何處，皆可通過(guò)對(duì)該定位點(diǎn)3的檢測(cè)，約略判斷目前所在的方位。
[0008]惟，采用上述的定位方式，該掃地機(jī)4只能通過(guò)該定位點(diǎn)3來(lái)判斷約略的位置，而無(wú)法直接得知目前所在的位置為何，因而會(huì)有準(zhǔn)確度不佳的問(wèn)題。并且，若該發(fā)射器2要對(duì)該掃地機(jī)4的清掃動(dòng)作進(jìn)行記錄(例如哪些位置已經(jīng)清掃完成)，則只能被動(dòng)等待該掃地機(jī)4判斷完成后，再發(fā)送給該發(fā)射器2。這種方式對(duì)于需要記錄該掃地機(jī)4的清掃動(dòng)作的使用者來(lái)說(shuō)，實(shí)不便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種掃地機(jī)定位系統(tǒng)及其定位方法，通過(guò)低成本的構(gòu)件進(jìn)行高準(zhǔn)確度的定位動(dòng)作，藉此提高掃地機(jī)的清掃效率并縮短清掃時(shí)間。
[0010]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，該掃地機(jī)定位系統(tǒng)包括:
[0011]一掃地機(jī)，具有一發(fā)光元件；及
[0012]—定位裝置，具有一高度測(cè)量單元及多個(gè)感光單元，該定位裝置設(shè)置于一天花板，通過(guò)該高度測(cè)量單元測(cè)量與一地板之間的一垂直距離，通過(guò)該多個(gè)感光單元接收該發(fā)光元件發(fā)出的亮光，并以各該感光單元分別接收到的光線強(qiáng)弱計(jì)算與該掃地機(jī)之間的一斜角距離，其中該定位裝置通過(guò)該垂直距離及該斜角距離計(jì)算與該掃地機(jī)之間的一平行距離。
[0013]如上所述，其中該斜角距離包括該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一直線距離，以及該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一方位，并且該定位裝置通過(guò)該方位及該平行距離計(jì)算該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一相對(duì)位置。
[0014]如上所述，其中該掃地機(jī)具有一無(wú)線傳輸模塊，該定位裝置具有一無(wú)線傳輸單元，該定位裝置通過(guò)該無(wú)線傳輸單元發(fā)送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)。
[0015]如上所述，其中該掃地機(jī)具有一殼體，該發(fā)光元件設(shè)置于該殼體的頂面。
[0016]如上所述，其中該發(fā)光元件為發(fā)光二極管(Light Emitting D1de, LED)，并且當(dāng)該發(fā)光元件的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，該多個(gè)發(fā)光元件具有相同的波長(zhǎng)。
[0017]如上所述，其中該掃地機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，并且該多個(gè)掃地機(jī)上的該發(fā)光元件分別具有不同的波長(zhǎng)。
[0018]如上所述，其中該掃地機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，并且該多個(gè)掃地機(jī)上的該發(fā)光元件分別以不同的閃爍頻率發(fā)出亮光。
[0019]如上所述，其中該定位裝置還包括:
[0020]一記憶單元，儲(chǔ)存有一計(jì)算程序；及
[0021]—處理單元，電性連接該高度測(cè)量單元、該多個(gè)感光單元及該記憶單元，通過(guò)該計(jì)算程序的執(zhí)行以計(jì)算該垂直距離、該斜角距離、該平行距離、該方位及該相對(duì)位置，其中該計(jì)算程序依該垂直距離及該斜角距離進(jìn)行一三角函數(shù)轉(zhuǎn)換，以計(jì)算該平行距離。
[0022]如上所述，其中該定位裝置具有一外殼，該高度測(cè)量單元設(shè)置于該外殼底面并且裸露于該外殼之外。
[0023]如上所述，其中該高度測(cè)量單元為一紅外線收發(fā)單元，該定位裝置通過(guò)該紅外線收發(fā)單元發(fā)射紅外線至該地板，并依據(jù)反射信息計(jì)算該垂直距離。
[0024]如上所述，其中該定位裝置具有一外殼，該外殼側(cè)面設(shè)置有至少一分隔機(jī)構(gòu)，該分隔機(jī)構(gòu)為該定位裝置區(qū)分出多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，該多個(gè)感光單元分別對(duì)應(yīng)該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊設(shè)置，并且對(duì)應(yīng)至該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊的數(shù)量。
[0025]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，該定位方法包括:
[0026]a)通過(guò)該高度測(cè)量單元測(cè)量該定位裝置與一地板之間的一垂直距離；
[0027]b)通過(guò)該多個(gè)感光單元接收該發(fā)光元件發(fā)出的亮光；
[0028]c)依據(jù)該多個(gè)感光單元分別接收到的光線強(qiáng)弱計(jì)算該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一斜角距離；及
[0029]d)依據(jù)該垂直距離與該斜角距離計(jì)算該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一平行距離。
[0030]如上所述，其中該斜角距離包括該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一直線距離，以及該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一方位，并且該定位方法更包括一步驟e:依據(jù)該方位及該平行距離計(jì)算該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一相對(duì)位置。
[0031]如上所述，其中更包括一步驟f:該定位裝置發(fā)送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)。
[0032]如上所述，其中更包括一步驟g:該定位裝置發(fā)送一工作數(shù)據(jù)至該掃地機(jī)，其中該工作數(shù)據(jù)包括該掃地機(jī)已完成與未完成的工作。
[0033]如上所述，其中該定位裝置具有一外殼，該外殼側(cè)面設(shè)置有至少一分隔機(jī)構(gòu)，該分隔機(jī)構(gòu)為該定位裝置區(qū)分出多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，該多個(gè)感光單元分別對(duì)應(yīng)該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊設(shè)置，并且對(duì)應(yīng)至該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊的數(shù)量。
[0034]本發(fā)明相對(duì)于本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)所能達(dá)到的技術(shù)功效在于，定位裝置可依據(jù)掃地機(jī)發(fā)出的亮光，計(jì)算出掃地機(jī)相對(duì)于定位裝置的相對(duì)位置。通過(guò)此相對(duì)位置，可令掃地機(jī)不會(huì)迷失方向或是重復(fù)清掃已完成清掃的區(qū)域。因此，可實(shí)現(xiàn)更有效率的清掃動(dòng)作，以縮短清掃時(shí)間，進(jìn)而降低掃地機(jī)的電池使用量，大幅降低因清掃時(shí)間長(zhǎng)于電池的使用時(shí)間，而使掃地機(jī)需要經(jīng)過(guò)多次充電程序才能完成整個(gè)空間的清掃工作的問(wèn)題。
[0035]另外，本發(fā)明主要通過(guò)設(shè)置在掃地機(jī)上的發(fā)光元件，以及設(shè)置在定位裝置上的感光單元的互動(dòng)，計(jì)算出上述的該掃地機(jī)的相對(duì)位置。與相關(guān)技術(shù)直接在掃地機(jī)中內(nèi)建定位單元的技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有成本低廉的特點(diǎn)，相當(dāng)有利于市場(chǎng)開(kāi)拓。
[0036]再者，本發(fā)明將定位裝置設(shè)置欲清掃的空間的天花板上，因此可在干擾最小的情況下接收掃地機(jī)發(fā)出的亮光并對(duì)掃地機(jī)進(jìn)行定位。同時(shí)，因?yàn)槎ㄎ谎b置設(shè)置在天花板上，可涵蓋空間中的最大范圍，因此還可在同一空間中使用多臺(tái)的掃地機(jī)進(jìn)行清掃動(dòng)作，并以單一定位裝置同時(shí)為多臺(tái)的掃地機(jī)進(jìn)行定位，藉此降低使用者的成本。
[0037]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為相關(guān)技術(shù)的定位系統(tǒng)示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)定位系統(tǒng)示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)方框圖；
[0041]圖4為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的定位裝置方框圖；
[0042]圖5A為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖；
[0043]圖5B為本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖；
[0044]圖5C為本發(fā)明的第三具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖；
[0045]圖6為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的光線強(qiáng)弱示意圖；
[0046]圖7為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的平面陣列示意圖；
[0047]圖8為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的定位流程圖；
[0048]其中，附圖標(biāo)記:
[0049]I…室內(nèi)空間；
[0050]11…地板；
[0051]12…天花板；
[0052]13…墻壁；
[0053]2…光源發(fā)射器；
[0054]21…發(fā)光元件；
[0055]3…定位點(diǎn)；
[0056]4…掃地機(jī)；
[0057]41…檢測(cè)元件；
[0058]5、7、8、9…定位裝置；
[0059]50…外殼；
[0060]51、71、81、91 …感光單元；
[0061]52…高度測(cè)量單元；
[0062]53…處理單元；
[0063]54…無(wú)線傳輸單元；
[0064]55…記憶單元；
[0065]551…計(jì)算程序；
[0066]552…工作數(shù)據(jù)；
[0067]6…掃地機(jī)；
[0068]60…殼體；
[0069]61...發(fā)光兀件；
[0070]62…處理器；
[0071]63…運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0072]64…無(wú)線傳輸模塊；
[0073]70、80、90…外殼；
[0074]700、800、900…分隔機(jī)構(gòu)；
[0075]711、811、911 …第一感光單元；
[0076]712、812、912 …第二感光單元；
[0077]813…第三感光單元；
[0078]814…第四感光單元；
[0079]LI…垂直距離；
[0080]L2…斜角距離；
[0081]L3…平行距離；
[0082]SlO?S22…定位步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0083]茲就本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0084]首請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)定位系統(tǒng)示意圖。本發(fā)明揭露了一種掃地機(jī)定位系統(tǒng)，包括一定位裝置5及一掃地機(jī)6，該系統(tǒng)主要運(yùn)用于欲清掃的一室內(nèi)空間1，其中該定位裝置5設(shè)置于該室內(nèi)空間I的一天花板12，而該掃地機(jī)6則放置在該室內(nèi)空間I的一地板11上，用以于該地板11上自動(dòng)進(jìn)行清掃動(dòng)作。
[0085]如圖2所示，該定位裝置5上至少設(shè)置有多個(gè)感光單元51及一高度測(cè)量單元52。該高度測(cè)量單元52用以測(cè)量該定位裝置5與該地板11之間的一垂直距離LI，該多個(gè)感光單元51則用以測(cè)量該定位裝置5與該掃地機(jī)6之間的一斜角距離L2。如此一來(lái)，該定位裝置5內(nèi)的一處理單元(如圖4所示的處理單元53)可依據(jù)該垂直距離LI及該斜角距離L2，計(jì)算該定位裝置5與該掃地機(jī)6之間的一平行距離L3。
[0086]本實(shí)施例中，該斜角距離L2主要包括該定位裝置5與該掃地機(jī)6間的一直線距離，以及該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置5的方位。該定位裝置5可依據(jù)所得的方向以及平行距離L3，得出該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置5的一相對(duì)位置。該定位裝置5得出該相對(duì)位置后，可藉由無(wú)線傳輸方式將該相對(duì)位置發(fā)送至該掃地機(jī)6，藉此該掃地機(jī)6可依據(jù)該相對(duì)位置進(jìn)行清掃動(dòng)作(例如前往尚未清掃的區(qū)域)。
[0087]該掃地機(jī)6上設(shè)置有至少一發(fā)光元件61，用以對(duì)外發(fā)出亮光。該定位裝置5主要是通過(guò)其上的該多個(gè)感光單元51分別接收該發(fā)光元件61發(fā)出的亮光，并以各該感光單元51分別得到的光線強(qiáng)弱，判斷出上述的該斜角距離L2(包括該直線距離以及該方位)。
[0088]值得一提的是，于圖2的本實(shí)施例中該發(fā)光元件61主要是以一個(gè)為例，然而該掃地機(jī)6亦可視實(shí)際的亮度需求，于其上設(shè)置多個(gè)該發(fā)光元件61。另外，該掃地機(jī)6可控制該發(fā)光元件61持續(xù)發(fā)出亮光，以便于該定位裝置5持續(xù)為該掃地機(jī)6進(jìn)行定位。再者，該掃地機(jī)6亦可控制該發(fā)光元件61間歇性地發(fā)出亮光(例如只在需要定位時(shí)發(fā)出亮光)，以節(jié)省該掃地機(jī)6的耗電量。
[0089]—般來(lái)說(shuō)，該發(fā)光元件61較佳可為發(fā)光二極管(Light Emitting D1de, LED)，并且設(shè)置于該掃地機(jī)6的一殼體60表面。較佳地，該發(fā)光兀件61設(shè)置在該掃地機(jī)6的該殼體60頂面，藉此，無(wú)論該掃地機(jī)6位于該室內(nèi)空間I中的何處，該定位裝置5皆可接收到該發(fā)光元件61發(fā)出的亮光，進(jìn)而可提高定位準(zhǔn)確度。值得一提的是，當(dāng)該掃地機(jī)6上設(shè)置有多個(gè)該發(fā)光元件61時(shí)，該多個(gè)發(fā)光元件61的波長(zhǎng)必須相同，藉此該定位裝置5可以得知該多個(gè)發(fā)光元件61發(fā)出的亮光屬于同一臺(tái)該掃地機(jī)6。
[0090]參閱圖3，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)方框圖。如圖3所示，該掃地機(jī)6主要具有該發(fā)光兀件61、一處理器62、一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)63及一無(wú)線傳輸模塊64，其中該處理器62電性連接該發(fā)光元件61、該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)63及該無(wú)線傳輸模塊64。
[0091]該處理器62控制該發(fā)光元件61持續(xù)或于必要時(shí)發(fā)出亮光，以令該定位裝置5為該掃地機(jī)6進(jìn)行定位。并且，該處理器62控制該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)63，以令該掃地機(jī)6進(jìn)行特定的清掃動(dòng)作。其中，該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)63包括輪子、馬達(dá)、刷毛、吸吸塵模塊等本技術(shù)領(lǐng)域的常用機(jī)構(gòu)，于此不再贅述。
[0092]該掃地機(jī)6通過(guò)該無(wú)線傳輸模塊64與該定位裝置5進(jìn)行無(wú)線連接，以從該定位裝置5無(wú)線接收該掃地機(jī)6的該相對(duì)位置。藉此，該掃地機(jī)6可藉由該相對(duì)位置來(lái)移動(dòng)，并進(jìn)行有效率的清掃動(dòng)作。本實(shí)施例中，該無(wú)線傳輸模塊64可為藍(lán)牙(Bluetooth)傳輸模塊、紫蜂(Zigbee)傳輸模塊、射頻(Rad1 Frequency, RF)傳輸模塊、近場(chǎng)通信(Near FieldCommunicat1n, NFC)傳輸模塊等，不加以限定。
[0093]參閱圖4，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的定位裝置方框圖。該定位裝置5主要包括該多個(gè)感光單元51、該高度測(cè)量單元52、該處理單元53及一無(wú)線傳輸單元54，其中該處理單元53電性連接該多個(gè)感光單元51、該高度測(cè)量單元52及該無(wú)線傳輸單元54。
[0094]當(dāng)該定位裝置5開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由該處理單元53控制該高度測(cè)量單元52測(cè)量該垂直距離LI，并控制該多個(gè)感光單元51接收該掃地機(jī)6發(fā)出的亮光，以測(cè)量該斜角距離L2。并且，該處理單元53依據(jù)該垂直距離LI及該斜角距離L2計(jì)算出該掃地機(jī)6的該相對(duì)位置(包括該平行距離L3及該掃地機(jī)6的該方位)后，通過(guò)該無(wú)線傳輸單元54將該相對(duì)位置無(wú)線傳輸至該掃地機(jī)6。本實(shí)施例中，該無(wú)線傳輸單元54是采用與該掃地機(jī)6上的該無(wú)線傳輸模塊64相同的通信協(xié)定，例如可為藍(lán)牙傳輸單元、紫蜂傳輸單元、射頻傳輸單元、近場(chǎng)通信傳輸單元等，不加以限定。
[0095]該高度測(cè)量單元52主要可為一紅外線收發(fā)單元。具體而言，該高度測(cè)量單元52主要設(shè)置于該定位裝置5的一外殼(如圖2所示的外殼50)的底面，并裸露于該外殼50之夕卜。當(dāng)該定位裝置5欲測(cè)量該垂直距離LI時(shí)，控制該高度測(cè)量單元52向下發(fā)射紅外線至該地板11，并依據(jù)反射信息(例如從該地板11反射回來(lái)的紅外線強(qiáng)度及反射時(shí)間等)計(jì)算該垂直距離LI。
[0096]值得一提的是，該定位裝置5還可包括一記憶單元55，電性連接該處理單元53。該記憶單元55中儲(chǔ)存有一計(jì)算程序551，該處理單元53主要是通過(guò)該計(jì)算程序551的執(zhí)行來(lái)計(jì)算該垂直距離L1、該斜角距離L2、該平行距離L3、該方位及該相對(duì)位置。其中，該計(jì)算程序551主要是利用該垂直距離LI及該斜角距離L2進(jìn)行一三角函數(shù)轉(zhuǎn)換，以計(jì)算出該平行距離L3。
[0097]該記憶單元55中還可儲(chǔ)存有一工作數(shù)據(jù)552，該工作數(shù)據(jù)552可記錄該掃地機(jī)6已完成與未完成的工作，例如已清掃區(qū)域、未清掃區(qū)域等等。當(dāng)該定位裝置5傳送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)6時(shí)，可一并傳送該工作數(shù)據(jù)552至該掃地機(jī)6，以令該掃地機(jī)6可以清楚知道該如何執(zhí)行該清掃動(dòng)作。然而，上述僅為本發(fā)明的一具體實(shí)施例，但不以此為限。
[0098]續(xù)請(qǐng)參閱圖5A及圖5B，分別為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖及第二具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖。圖5A揭露了另一定位裝置7，該定位裝置7具有與上述該定位裝置5相同的元件，于此不再贅述。于圖5A的實(shí)施例，該定位裝置7具有兩個(gè)感光單元71，包括一第一感光單元711與一第二感光單元712。
[0099]該定位裝置7還具有一外殼70，用以包覆該定位裝置7內(nèi)的所有元件(如該些感光單元71及上述該定位裝置5中的該高度測(cè)量單元52、該處理單元53、該無(wú)線傳輸單元54及該記憶單元55等)。該些感光單元71分別設(shè)置于該外殼70表面，并且裸露出該外殼70之外。本實(shí)施例中該些感光單元71設(shè)置于該外殼70的側(cè)面上，但不加以限定。
[0100]該定位裝置7還具有多個(gè)分隔機(jī)構(gòu)700，本實(shí)施例中以?xún)蓚€(gè)為例，并且該兩個(gè)分隔機(jī)構(gòu)700設(shè)置于該外殼70的側(cè)面上，但不加以限定。該兩個(gè)分隔機(jī)構(gòu)700是為該定位裝置7區(qū)分出兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊，并且該第一感光單元711與該第二感光單元712分別設(shè)置在該兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊上。換句話說(shuō)，該多個(gè)感光單元71是對(duì)應(yīng)該些感測(cè)區(qū)塊而設(shè)置，并且對(duì)應(yīng)至該些感測(cè)區(qū)塊的數(shù)量。
[0101]通過(guò)該二分隔機(jī)構(gòu)700的設(shè)置，該二感光單元711、712將可分別代表兩個(gè)不同的方位(例如左半部及右半部)，藉此在進(jìn)行定位動(dòng)作時(shí)，該定位裝置7可通過(guò)該二感光單元711、712各自接收的光線強(qiáng)弱，判斷該掃地機(jī)6位于該定位裝置7的左半部或右半部。舉例來(lái)說(shuō)，若該掃地機(jī)6較靠近該定位裝置7的左半部，則設(shè)置在左半部的該第一感光單元711所接收到的光線，必然比設(shè)置在右半部的該第二感光單元712所接收到的光線來(lái)得更強(qiáng)。
[0102]圖5B揭露了又一定位裝置8，該定位裝置8內(nèi)部具有與上述該定位裝置5、7相同的元件，于此不再贅述。如圖5B所示，該定位裝置8具有一外殼80、多個(gè)感光單元81及多個(gè)分隔機(jī)構(gòu)800。該定位裝置8與前述該定位裝置7的差異在于，該定位裝置8的該外殼80側(cè)面上設(shè)置有四個(gè)該分隔機(jī)構(gòu)800，并且該四個(gè)分隔機(jī)構(gòu)800為該定位裝置8區(qū)分出四個(gè)感測(cè)區(qū)塊。并且，該定位裝置8的該外殼80側(cè)面上設(shè)置有四個(gè)該感光單元81，分別為一第一感光單元811、一第二感光單元812、一第三感光單元813及一第四感光單元814，該四個(gè)感光單元811、812、813、814分別設(shè)置于該四個(gè)感測(cè)區(qū)塊上，以代表四個(gè)不同的方位(例如前、后、左、右，或是東、西、南、北)O
[0103]本發(fā)明中，該定位裝置5、7、8上所區(qū)分的感測(cè)區(qū)塊越多，則可提供越精準(zhǔn)的定位服務(wù)。并且，于本發(fā)明采用的技術(shù)方案中，僅需在該些定位裝置5、7、8上設(shè)置該些分隔機(jī)構(gòu)700,800以及該些感光單元51、71、81，即可實(shí)現(xiàn)感測(cè)區(qū)塊的區(qū)分，并且再配合該掃地機(jī)6上設(shè)置的該發(fā)光元件61即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。因此，制造商實(shí)可以最低的成本，達(dá)到最佳的定位效果。
[0104]請(qǐng)同時(shí)參閱圖6，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的光線強(qiáng)弱示意圖。圖6所示者，是以圖5B中的該定位裝置8所設(shè)置的該四個(gè)感光單元811、812、813、814為例，舉例說(shuō)明。于圖6的實(shí)施例中，該第一感光單元811、該第二感光單元812與該第三感光單元813所接收到的光線強(qiáng)度較強(qiáng)，而該第四感光單元814幾乎接收不到光線，因此，該定位裝置8可判斷該掃地機(jī)6目前位于該第一感光單元811、該第二感光單元812與該第三感光單元813所設(shè)置的方位(即，在該第四感光單元814的另一側(cè))。
[0105]并且，由于該第二感光單元812所接收到的光線強(qiáng)度，比該第一感光單元811及該第三感光單元813所接收到的光線強(qiáng)度來(lái)得更強(qiáng)，因此該定位裝置8可判斷該掃地機(jī)6比較靠近該第二感光單元812所設(shè)置的方位。據(jù)此，再配合該定位裝置8計(jì)算所得的該平行距離L3，即可得到該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置8的該相對(duì)位置。
[0106]于圖5A及圖5B的實(shí)施例中，該定位裝置7、8主要呈圓形，并以多個(gè)的該分隔機(jī)構(gòu)700,800為該定位裝置7、8區(qū)分出多個(gè)感測(cè)區(qū)域。然而于其他實(shí)施例中，該分隔機(jī)構(gòu)700、800的數(shù)量并不必然以多個(gè)為限。
[0107]參閱圖5C，為本發(fā)明的第三具體實(shí)施例的掃地機(jī)外觀示意圖。圖5C揭露了又一定位裝置9，該定位裝置9內(nèi)部具有與上述該定位裝置5、7、8相同的元件，于此不再贅述。如圖5C所示，該定位裝置9具有一外殼90、多個(gè)感光單元91及一分隔機(jī)構(gòu)900。該定位裝置9與前述該定位裝置7、8的差異在于，該定位裝置9主要呈扇形，并且設(shè)置于該天花板12與一墻壁13的交界處。該定位裝置9的該外殼90側(cè)面上僅設(shè)置有一個(gè)該分隔機(jī)構(gòu)900，并且該分隔機(jī)構(gòu)900為該定位裝置8區(qū)分出兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊。
[0108]該定位裝置9具有兩個(gè)該感光單元91，分別為一第一感光單元911及一第二感光單元912，該二感光單元911、912分別設(shè)置于該兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊，以代表兩個(gè)不同的方位(例如左半部及右半部)。
[0109]本實(shí)施例中，由于該定位裝置9設(shè)置在該天花板12與該墻壁13的交界處，因此僅需于該外殼90上設(shè)置單一個(gè)該分隔機(jī)構(gòu)900，即可為該定位裝置9區(qū)分出該兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊，并分別于該兩個(gè)感測(cè)區(qū)塊上設(shè)置該二感光單元911、912。換句話說(shuō)，于本發(fā)明采用的技術(shù)方案中，該些感光單元51、71、81、91的數(shù)量必須為多個(gè)，但該些分隔機(jī)構(gòu)700、800、900的數(shù)量可為單數(shù)亦可為多個(gè)，不加以限定。
[0110]參閱圖7，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的平面陣列示意圖。圖7所示的實(shí)施例中，是以上述該定位裝置8為例，舉例說(shuō)明。如圖7所示，該定位裝置8主要是依據(jù)該四個(gè)分隔機(jī)構(gòu)800以及該四個(gè)感光單元81，將該室內(nèi)空間I區(qū)分為四個(gè)感測(cè)區(qū)域，并且再依據(jù)該室內(nèi)空間I的實(shí)際大小，將該室內(nèi)空間I以陣列方式規(guī)劃成多個(gè)清掃區(qū)域。圖7中是以十六個(gè)清掃區(qū)域?yàn)槔?，但不加以限定?br>[0111]當(dāng)該定位裝置8依據(jù)該垂直距離L1、該斜角距離L2及該平行距離L3計(jì)算出該掃地機(jī)6目前的相對(duì)位置時(shí)，可進(jìn)一步將該相對(duì)位置轉(zhuǎn)換為該多個(gè)清掃區(qū)域的其中之一，并告知該掃地機(jī)6目前位于哪個(gè)清掃區(qū)域。如此一來(lái)，有利于提高該地機(jī)6的清掃效率，避免重復(fù)同一個(gè)區(qū)域的清掃動(dòng)作。
[0112]再者，該掃地機(jī)6中亦可儲(chǔ)存有對(duì)應(yīng)至該室內(nèi)空間I的該些清掃區(qū)域，藉此，該掃地機(jī)6從該定位裝置8接收了該相對(duì)位置后，可自動(dòng)判斷目前位于哪個(gè)清掃區(qū)域。然而，上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，不應(yīng)以此為限。
[0113]值得一提的是，該定位裝置8可同時(shí)為多個(gè)的該掃地機(jī)6進(jìn)行定位動(dòng)作，并且分別計(jì)算該多個(gè)掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置8的該相對(duì)位置。具體而言，若該室內(nèi)空間I中設(shè)置有多臺(tái)該掃地機(jī)6，則該定位裝置8可分別告知各該掃地機(jī)6目前所在的清掃區(qū)域?yàn)楹危⑶抑甘靖髟搾叩貦C(jī)6接下來(lái)要清掃的清掃區(qū)域?yàn)楹?。如此一?lái)，可有效令多臺(tái)的該掃地機(jī)6達(dá)到確實(shí)分工的目的，不會(huì)有不同的掃地機(jī)6重復(fù)清掃相同的清掃區(qū)域，導(dǎo)致清掃時(shí)間無(wú)法縮短的問(wèn)題。
[0114]值得一提的是，若該定位系統(tǒng)具有多臺(tái)的該掃地機(jī)6，則該些掃地機(jī)6可分別設(shè)置波長(zhǎng)不同的該發(fā)光元件61。藉此，該些定位裝置5、7、8、9可在接收到光線后，依據(jù)光線的波長(zhǎng)判斷是哪一臺(tái)掃地機(jī)6發(fā)出的亮光，進(jìn)而能夠區(qū)分出不同的該掃地機(jī)6所發(fā)出的亮光。于另一實(shí)施例中，該些掃地機(jī)6亦可設(shè)置波長(zhǎng)相同的該發(fā)光元件61，并且通過(guò)該處理器62的控制，令該發(fā)光元件61以不同的頻率進(jìn)行閃爍。藉此，該些定位裝置5、7、8、9可在接收到光線后，依據(jù)閃爍頻率判斷是哪一臺(tái)掃地機(jī)6發(fā)出的亮光，進(jìn)而能夠區(qū)分出不同的該掃地機(jī)6所發(fā)出的亮光。
[0115]參閱圖8，為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的定位流程圖。圖8揭露了本發(fā)明的一定位方法，該定位方法運(yùn)用于前述的該掃地機(jī)6及該些定位裝置5、7、8、9 (下面將以該定位裝置8為例進(jìn)行說(shuō)明)。
[0116]首先，該定位裝置8開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)該高度測(cè)量單元51測(cè)量與該地板11之間的該垂直距離LI (步驟S10)，并且通過(guò)該些感光單元51接收該掃地機(jī)6的該發(fā)光元件61發(fā)出的亮光(步驟S12)。本實(shí)施例中，該步驟SlO與該步驟S12并沒(méi)有執(zhí)行上的順序關(guān)系，該定位裝置8可先執(zhí)行該步驟SlO后再執(zhí)行該步驟S12，亦先執(zhí)行該步驟S12后再執(zhí)行該步驟S10，或者亦可同時(shí)執(zhí)行該二步驟，不加以限定。
[0117]該步驟SlO與該步驟S12后，該定位裝置8再依據(jù)該些感光單元81所分別接收到的光線強(qiáng)弱，計(jì)算與該掃地機(jī)6之間的該斜角距離L2 (步驟S14)。本實(shí)施例中，該斜角距離L2包括該定位裝置8與該掃地機(jī)6間的該直線距離，以及該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置8的該方位。
[0118]該定位裝置8得到該垂直距離LI與該斜角距離L2后，即可依據(jù)該垂直距離LI及該斜角距離L2計(jì)算出與該掃地機(jī)6之間的該平行距離L3 (步驟S16)。并且，再依據(jù)該平行距離L3及該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置8的該方向，計(jì)算該掃地機(jī)6相對(duì)于該定位裝置8的該相對(duì)位置(步驟S18)。
[0119]最后，該定位裝置8發(fā)送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)6 (步驟S20)，藉此，該掃地機(jī)6可依據(jù)該相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行接續(xù)的清掃動(dòng)作?；蛘撸摱ㄎ谎b置8亦可直接轉(zhuǎn)換并發(fā)送上述的該清掃區(qū)域至該掃地機(jī)6，不加以限定。并且，視實(shí)際所需，該定位裝置8還可在定位完成后，傳送該工作數(shù)據(jù)552至該掃地機(jī)6 (步驟S22)，以通知該掃地機(jī)6哪些清掃區(qū)域已清掃完成，哪些清掃區(qū)域尚未清掃。
[0120]通過(guò)本發(fā)明的定位系統(tǒng)及定位方法，可通過(guò)發(fā)光元件、感光單元及分隔機(jī)構(gòu)等低成本的材料，達(dá)到高準(zhǔn)確度的定位效果，藉此提高掃地機(jī)的清掃效率，并縮短所需的清掃時(shí)間。
[0121]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一掃地機(jī)，具有一發(fā)光元件；及 一定位裝置，具有一高度測(cè)量單元及多個(gè)感光單元，該定位裝置設(shè)置于一天花板，通過(guò)該高度測(cè)量單元測(cè)量與一地板之間的一垂直距離，通過(guò)該多個(gè)感光單元接收該發(fā)光元件發(fā)出的亮光，并以各該感光單元分別接收到的光線強(qiáng)弱計(jì)算與該掃地機(jī)之間的一斜角距離，其中該定位裝置通過(guò)該垂直距離及該斜角距離計(jì)算與該掃地機(jī)之間的一平行距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該斜角距離包括該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一直線距離，以及該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一方位，并且該定位裝置通過(guò)該方位及該平行距離計(jì)算該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一相對(duì)位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該掃地機(jī)具有一無(wú)線傳輸模塊，該定位裝置具有一無(wú)線傳輸單元，該定位裝置通過(guò)該無(wú)線傳輸單元發(fā)送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該掃地機(jī)具有一殼體，該發(fā)光元件設(shè)置于該殼體的頂面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)光元件為發(fā)光二極管，并且當(dāng)該發(fā)光元件的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，該多個(gè)發(fā)光元件具有相同的波長(zhǎng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該掃地機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，并且該多個(gè)掃地機(jī)上的該發(fā)光元件分別具有不同的波長(zhǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該掃地機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，并且該多個(gè)掃地機(jī)上的該發(fā)光元件分別以不同的閃爍頻率發(fā)出亮光。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該定位裝置還包括: 一記憶單元，儲(chǔ)存有一計(jì)算程序；及 一處理單元，電性連接該高度測(cè)量單元、該多個(gè)感光單元及該記憶單元，通過(guò)該計(jì)算程序的執(zhí)行以計(jì)算該垂直距離、該斜角距離、該平行距離、該方位及該相對(duì)位置，其中該計(jì)算程序依該垂直距離及該斜角距離進(jìn)行一三角函數(shù)轉(zhuǎn)換，以計(jì)算該平行距離。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該定位裝置具有一外殼，該高度測(cè)量單元設(shè)置于該外殼底面并且裸露于該外殼之外。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該高度測(cè)量單元為一紅外線收發(fā)單元，該定位裝置通過(guò)該紅外線收發(fā)單元發(fā)射紅外線至該地板，并依據(jù)反射信息計(jì)算該垂直距離。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃地機(jī)定位系統(tǒng)，其特征在于，該定位裝置具有一外殼，該外殼側(cè)面設(shè)置有至少一分隔機(jī)構(gòu)，該分隔機(jī)構(gòu)為該定位裝置區(qū)分出多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，該多個(gè)感光單元分別對(duì)應(yīng)該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊設(shè)置，并且對(duì)應(yīng)至該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊的數(shù)量。12.—種掃地機(jī)定位系統(tǒng)使用的定位方法，其特征在于，該掃地機(jī)定位系統(tǒng)包括具有一發(fā)光元件的一掃地機(jī)以及具有一高度測(cè)量單元及多個(gè)感光單元的一定位裝置，其中該定位裝置設(shè)置于一天花板，并且該定位方法包括: a)通過(guò)該高度測(cè)量單元測(cè)量該定位裝置與一地板之間的一垂直距離； b)通過(guò)該多個(gè)感光單元接收該發(fā)光元件發(fā)出的亮光； c)依據(jù)該多個(gè)感光單元分別接收到的光線強(qiáng)弱計(jì)算該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一斜角距離；及 d)依據(jù)該垂直距離與該斜角距離計(jì)算該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一平行距離。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的定位方法，其特征在于，該斜角距離包括該定位裝置與該掃地機(jī)之間的一直線距離，以及該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一方位，并且該定位方法更包括一步驟e:依據(jù)該方位及該平行距離計(jì)算該掃地機(jī)相對(duì)于該定位裝置的一相對(duì)位置。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的定位方法，其特征在于，更包括一步驟f:該定位裝置發(fā)送該相對(duì)位置至該掃地機(jī)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定位方法，其特征在于，更包括一步驟g:該定位裝置發(fā)送一工作數(shù)據(jù)至該掃地機(jī)，其中該工作數(shù)據(jù)包括該掃地機(jī)已完成與未完成的工作。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的定位方法，其特征在于，該定位裝置具有一外殼，該外殼側(cè)面設(shè)置有至少一分隔機(jī)構(gòu)，該分隔機(jī)構(gòu)為該定位裝置區(qū)分出多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，該多個(gè)感光單元分別對(duì)應(yīng)該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊設(shè)置，并且對(duì)應(yīng)至該多個(gè)感測(cè)區(qū)塊的數(shù)量。
【文檔編號(hào)】G01C1/00GK105865406SQ201510027534
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】林育達(dá), 張全汪, 莊銘維
【申請(qǐng)人】金寶電子工業(yè)股份有限公司, 泰金寶電通股份有限公司