[发明专利]移动机器人上的接近度感测

说明书

相关申请案的交叉参考

此美国专利申请案依据35U.S.C.§119(e)主张对2012年9月21日提出申请的美国临时申请案61/704,419的优先权，所述美国临时申请案特此以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于移动机器人的接近度传感器。

背景技术

真空清洁器通常使用空气泵来形成用于通常从地板且任选地也从其它表面提升灰尘及尘埃的部分真空。真空清洁器通常将尘埃收集于灰尘袋或旋风集尘器中以供稍后处置。在家庭中以及在工业中使用的真空清洁器以多种大小及型号存在，例如小型电池操作手持式装置、家用中央真空清洁器、可在倒空之前处置数百公升灰尘的大型固定工业器具及用于回收大量溢出物或移除经污染土壤的自推进真空卡车。

自主机器人真空清洁器在正常操作条件下通常导航通过居住空间的地板表面同时在地板上进行真空吸尘。自主机器人真空清洁器通常包含允许其避开例如墙壁、家具或楼梯等障碍物的传感器。机器人真空清洁器可在其碰到障碍物时变更其行驶方向(例如，转弯或后退)。机器人真空清洁器还可在检测到地板上的异常污点时变更行驶方向或行驶模式。

发明内容

本发明的一个方面提供一种接近度传感器，其包含：传感器主体，由所述传感器主体装纳的第一发射器；由所述传感器主体装纳的第二发射器，其邻近于所述第一发射器；及接收器，其邻近所述第一发射器与所述第二发射器相对地安置。所述第一发射器具有第一视场，所述第二发射器具有第二视场，且所述接收器具有第三视场。所述第一与第三视场的相交界定第一体积；且所述第二与第三视场的相交界定第二体积。所述第一体积检测距感测参考点在第一阈值距离内的第一表面，且所述第二体积检测距所述感测参考点在第二阈值距离内的第二表面。所述第二阈值距离大于所述第一阈值距离。

本发明的实施方案可包含以下特征中的一或多者。在一些实施方案中，所述第一及第二发射器以及所述接收器界定相应视场轴，且所述传感器主体界定横向轴及纵向轴。所述第一及第二发射器以及所述接收器沿着所述横向轴安置，其中其视场轴相对于所述纵向轴以一角度布置。所述第一及第二发射器以及所述接收器中的一者的视场相对于所述传感器主体的纵向轴以0度与约10度之间的角度布置。所述传感器主体包含经布置以界定所述第一发射器、所述第二发射器或所述接收器中的至少一者的视场的至少一个壁。在一些实例中，所述第一阈值距离等于约1英寸与约3英寸之间。另外或替代地，所述第二阈值距离大于3英寸。

本发明的一个方面提供一种包含传感器主体以及第一、第二及第三传感器组件的接近度传感器。所述第一及第二传感器组件彼此邻近地由所述传感器主体装纳。所述第一传感器组件为发射器或接收器。所述第二传感器组件为发射器或接收器；所述第二传感器组件不与所述第一传感器组件相同。所述第三传感器组件邻近所述第二传感器与所述第一传感器相对地安置。如果所述第二传感器为发射器，那么所述第三传感器组件为发射器，或如果所述第二传感器为接收器，那么所述第三传感器组件为接收器。所述第一传感器组件具有第一视场，所述第二传感器组件具有第二视场且所述第三传感器组件具有第三视场。所述第一视场与所述第二视场及所述第三视场相交。所述第一与第二视场的相交界定第一体积，且所述第一与第三视场的相交界定第二体积。所述第一体积检测距感测参考点在第一阈值距离内的第一表面，且所述第二体积检测距所述感测参考点在第二阈值距离内的第二表面。所述第二阈值距离大于所述第一阈值距离。

在一些实施方案中，每一发射器发射红外光，且每一接收器接收所发射红外光的反射。所述传感器主体可包含经布置以界定至少一个传感器组件的视场的至少一个壁。另外或替代地，所述第一传感器组件与所述第二传感器组件之间的第一距离小于所述第二传感器组件与所述第三传感器组件之间的第二距离。

每一传感器组件可界定视场轴，且所述传感器主体可界定横向轴及纵向轴。所述传感器组件可沿着所述横向轴安置，其中其视场轴相对于所述纵向轴以一角度布置。所述第二传感器组件及所述第三传感器组件的视场轴可为平行的。另外或替代地，所述第二传感器组件及所述第三传感器组件的视场轴各自相对于所述传感器主体的所述纵向轴以0度与约10度之间的角度布置。所述第一传感器组件的视场轴可相对于所述纵向轴以约5度与约15度之间的角度布置。所述第一传感器组件的视场轴的角度可大于所述第二及第三传感器组件的视场轴的角度。