專利名稱：提供與表面地板清潔組合的空氣凈化的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自主式和可動清潔裝置。特別地，本發(fā)明涉及提供與 表面清潔組合的具有可選的空氣香味特征的空氣凈化或清新化的自主 式可動清潔裝置。
背景技術(shù)：
對空氣污染中固有的健康風(fēng)險(xiǎn)的了解的增加最近導(dǎo)致許多人重新 評價(jià)他們的室內(nèi)空氣和環(huán)境的質(zhì)量。最近的環(huán)境保護(hù)局 (Environmental Protection Agency )研究表明，室內(nèi)空氣污染水平可 比周圍的戶外空氣污染水平高2~5倍。據(jù)一些人估計(jì)，在罕見的情況 下，這些室內(nèi)空氣污染水平可比戶外空氣污染水平高100倍。由于許 多人特別是嬰兒和老人，其90%以上的時(shí)間花在室內(nèi)，因此這是越來 越重要的必須解決的問題。這些室內(nèi)污染物中的一些還可是困擾普通 人中大多數(shù)人的頻發(fā)和原因不明的頭痛或失眠的起作用的因素。
在現(xiàn)有技術(shù)中存在許多為凈化室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)和制造的裝置。對于 更多的被更好地隔離的住宅和辦公室，空氣凈化器的目的是清除室內(nèi) 空氣中的普通污染物，包括灰塵、煙霧、花粉、細(xì)菌、煤煙、霉菌孢 子、動物鱗屑和其它顯微刺激物，并由此產(chǎn)生干凈、健康、清新和舒 適的環(huán)境。這些裝置中的一些通過使用復(fù)雜的線柵陣列或高壓電極陣 列產(chǎn)生離子。 一些裝置使用風(fēng)扇和用于使空氣流動的類似的裝置。這
些現(xiàn)有裝置中的一些被安裝在包含風(fēng)扇、過濾器和其它復(fù)雜的移動部 件的大型殼體中。常常是，裝置變得被污染物阻塞，這需要風(fēng)扇組件 的拆卸、高壓源的更換和/或維修、幫助產(chǎn)生空氣流動的導(dǎo)線和電極的 陣列的大規(guī)模清洗、阻塞裝置的過濾器的更換，除非它們是清潔的。 這些裝置常常比一些用戶可能希望的更大、更嘈雜、更復(fù)雜和更昂貴。 常常是，由于消費(fèi)者希望住宅的所有房間都得到空氣凈化，因此裝置 的位置是一個(gè)問題。并且，由于消費(fèi)者常感到固定的空氣清潔器沒有 凈化房間的整個(gè)空域并且房間角落中的空氣保持不新鮮，因此在房間 內(nèi)的擺放也是有問題的。
但是，即使有了在房間中操作的空氣凈化器，隨著時(shí)間的過去， 空氣傳播的污染物也會在表面上沉淀。這些灰塵、鱗屑、花粉和其它 污染物的聚集在住所、辦公室空間和其它工作或家庭區(qū)域是共有的問 題。這些表面污染物的聚集是十分討厭的，并且，在許多情況下，對 于許多哮喘病患者和易過敏者意味著健康問題。因此，由于空氣凈化 器只能收集在空氣中包含的污染物，因此這些污染物聚集的地板和其 它表面必須被定期清洗以去除它們。在大多數(shù)情況下，通過人工清掃、
真空吸塵或干擦(dry-mopping)實(shí)施。但是，這些單調(diào)的人工活動 可能達(dá)不到預(yù)期效果，原因在于，隨著微粒回到空氣中清潔過程趨于 釋放表面污染物并由此增加空氣傳播的微粒的濃度，這反過來降低環(huán) 境空氣質(zhì)量。
機(jī)器人被用于適當(dāng)?shù)卮嬖S多情況下的人工活動已有很長一段時(shí) 間。最近，機(jī)器人已被用于實(shí)際的家庭清潔應(yīng)用。在美國專利申請公 開No. 2003/0126701中發(fā)現(xiàn)用于自主式活動表面處理的機(jī)器人的例 子；('701申請)，發(fā)明名稱為"Mobile Robot" 。 ，701申請說明 了能夠通過布置在頂帽狀單元內(nèi)的驅(qū)動單元在表面上自主式移動的活 動機(jī)器人。諸如靜電除塵器或真空吸塵用設(shè)備的清潔裝置可被附于頂 帽結(jié)構(gòu)內(nèi)，使得活動機(jī)器人用作清潔機(jī)器人。，701申請的發(fā)明的一個(gè) 方面是提供在給定的操作周期內(nèi)可去除可在地板表面上發(fā)現(xiàn)的灰塵粒 子的很大一部分的活動機(jī)器人。但是，在，701申請中公開的機(jī)器人沒
有提供為了使空氣傳播的微粒減至最少并減少整個(gè)室內(nèi)空氣污染的空 氣過濾的手段或其它空氣處理方法。
作為比較，發(fā)明名稱為"Air Purifier"的美國專利申請公開No. 2002/0078830 ( '830申請)說明了基于空氣質(zhì)量調(diào)整其操作的智能空 氣過濾單元。當(dāng)單元感測到空氣質(zhì)量條件較差或惡化時(shí)，它增加過濾， 并且，當(dāng)單元檢測到每單位體積的空氣的粒子的數(shù)量降低到可接受的 范圍或良好空氣時(shí)，它自動減少過濾。因此，在，830申請中公開的設(shè) 備提供隨空氣質(zhì)量改變的空氣過濾。但是，，830申請的設(shè)備不能解決 表面污染物的問題并且它不能自動活動。
除了清潔空氣和表面的污染物，消費(fèi)者所關(guān)心的空氣凈化或清新 化的另一方面是去除異味或?yàn)榭諝馓峁┫阄?。存在單?dú)地以及在單一 產(chǎn)品形式中提供這些益處中的每一種的技術(shù)。在實(shí)踐中，討厭的異味 可被去除或者可被改變?yōu)樽鳛楦钊擞淇斓臍馕洞嬖?。異味改變常?隨更多的令人愉快的氣味的添加。由于空氣清新器使用揮發(fā)性的香味 劑用于通過將惡臭改變?yōu)楦钊擞淇斓男再|(zhì)或改變到可接受的水平進(jìn) 行氣味控制，因此它們一般是異味調(diào)節(jié)器?？諝馇逍缕髯畛醣挥糜谠?室和廚房內(nèi)，因此裝置形狀和設(shè)計(jì)趨于注重功能勝于注重外觀。對于 裝置制造商來說，空氣清新器一般保證相容的香料添加液(consistent fragrance refill revenue stream )?？諝馇逍缕鳜F(xiàn)在被用于臥室和客廳 中，但希望在住宅的這些區(qū)域中使用空氣清新器的消費(fèi)者可能不愿意 將不吸引人的實(shí)用的容器放在這些區(qū)域中。
因此，希望開發(fā)一種自主式和可動的地板清潔機(jī)構(gòu)，該自主式和 可動的地板清潔機(jī)構(gòu)易于操作并在不將從表面去除的大量的微粒重新 引入空氣中的情況下從表面去除表面污染物，并因此減少所需要的手 工清潔的頻率。并且，作為空氣傳播的微粒和表面污染物之間的關(guān)系 的結(jié)構(gòu)，還希望在單一裝置中同時(shí)執(zhí)行空氣過濾和表面清潔。另外， 由于希望提供具有可選擇的香味的空氣，因此還希望與表面清潔器組 合的自主式可動的空氣凈化器在單一裝置中包含香料提供機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的主要方面，提供一種裝置，在所述裝置內(nèi)包含與表
面清潔機(jī)構(gòu)和空氣香味化機(jī)構(gòu)結(jié)合的空氣凈化或清新化機(jī)構(gòu)。所述裝 置具有其中封裝各個(gè)機(jī)構(gòu)使得所有三種功能由單一單元提供的單體外
殼。所述裝置還包括設(shè)置在裝置內(nèi)的根據(jù)需要或希望選擇性地操作機(jī) 構(gòu)中的每一個(gè)的控制系統(tǒng)。另外，為了以自主式的方式操作各個(gè)機(jī)構(gòu)， 控制系統(tǒng)可被編程，由此機(jī)構(gòu)可被選擇性地操作，或者響應(yīng)由控制系 統(tǒng)感測的特定條件或參數(shù)使它們的操作模式直接被控制系統(tǒng)修改?？?制系統(tǒng)也可選擇性地操作裝置的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使得所述裝置可在提供空 氣凈化、表面清潔和空氣香味化功能的同時(shí)在房間周圍移動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了使得各個(gè)機(jī)構(gòu)能夠基于用戶輸入或 修改的設(shè)置提供變化的功能水平，所述裝置中的不同的空氣凈化、表 面清潔和空氣香味化機(jī)構(gòu)的操作模式具有可通過控制系統(tǒng)被用戶修改 的設(shè)置。這些用戶設(shè)置可與關(guān)于各機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)的缺省設(shè)置結(jié)合使 用或者可優(yōu)先于這些缺省設(shè)置，使得包含這三個(gè)機(jī)構(gòu)的裝置可使各個(gè) 機(jī)構(gòu)的操作模式根據(jù)特定情況的需要被修改。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述裝置的空氣凈化和表面清潔機(jī)構(gòu)可 選擇性地相互結(jié)合在一起操作以同時(shí)清潔裝置接觸的空氣和表面，同 時(shí)防止附加微粒從表面排放到空氣中，由此減少必須由空氣凈化器去 除的空氣中微粒的量。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述裝置的控制系統(tǒng)可被配置為使得控 制系統(tǒng)能夠感測裝置外面的大量的不同條件中的任一種，并在隨后將 裝置移動到感測條件的源。當(dāng)?shù)竭_(dá)感測條件的源時(shí)，控制系統(tǒng)可操作 裝置內(nèi)的機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)，以消除裝置所位于的環(huán)境內(nèi)的感測 條件。
結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)的大量的其 它方面將變得十分明顯。


附圖示出本發(fā)明中的當(dāng)前在實(shí)踐中預(yù)期的最佳方式。 在附圖中，
圖1A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的自主式清潔裝置的示意圖； 圖1B是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第二實(shí)施例的示意圖； 圖1C是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第三實(shí)施例的示意圖； 圖2是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第四實(shí)施例的示意圖； 圖3是示出圖2的自主式清潔裝置的操作的總體方法的流程圖； 圖4是示出圖2的自主式清潔裝置的空氣凈化機(jī)構(gòu)的操作方法的 流程圖5A是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第五實(shí)施例的示意圖； 圖5B是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第六實(shí)施例的示意圖； 圖5C是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第七實(shí)施例的示意圖； 圖6是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第八實(shí)施例的示意圖； 圖7是示出圖6的自主式清潔裝置的地板清潔機(jī)構(gòu)的操作方法的 流程圖8A是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第九實(shí)施例的示意圖； 圖8B是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第十實(shí)施例的示意圖； 圖8C是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第十一實(shí)施例的示意圖； 圖9是本發(fā)明的自主式清潔裝置的第十二實(shí)施例的示意圖； 圖10是示出圖9的自主式清潔裝置的香味化機(jī)構(gòu)的操作方法的流 程圖11是表面清潔配置中的本發(fā)明的自主式清潔裝置的第十三實(shí) 施例的透視圖12是空氣清潔配置中的圖11的自主式清潔裝置的透視圖13是與圖11的自主式清潔裝置一起使用的對接站(docking station)的透視圖14是圖11的自主式清潔裝置的可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)和地板清潔機(jī) 構(gòu)的部分剖開的側(cè)視平面圖15是圖14的地板清潔機(jī)構(gòu)的透視圖； 圖16是示出圖12的空氣清潔配置中的自主式清潔裝置的操作的 示意圖17A是圖12的自主式清潔裝置的香味化機(jī)構(gòu)的示意圖；以及 圖17B 17E是示出各種操作配置中的圖17A的香味化機(jī)構(gòu)的示 意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中在整個(gè)公開中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部 分，圖1A示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的由100統(tǒng)一表示的自主式可動空氣 凈化器的第一實(shí)施例的功能框圖。自主式可動空氣凈化器100包含空 氣凈化機(jī)構(gòu)110和可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的功能元件。
空氣凈化機(jī)構(gòu)110體現(xiàn)例如本領(lǐng)域公知的空氣過濾器機(jī)構(gòu)的功 能，該空氣過濾器機(jī)構(gòu)吸入包含污染物，即煙霧、花粉、霉菌孢子、 動物鱗屑和其它常見微粒的環(huán)境空氣，并排出具有較低水平的這些雜 質(zhì)的空氣?？蓜訖C(jī)器人機(jī)構(gòu)112對本領(lǐng)域公知的自主式可動空氣凈化 器100提供自主式推進(jìn)。例如，可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112允許在房間的地 板區(qū)域(未示出)上執(zhí)行各種預(yù)編程的路線，這些路線包含但不限于 周界環(huán)路圖形、隨機(jī)圖形、覆蓋所有暴露的地板空間的直線圖形和各 種閉環(huán)圖形，諸如8字形圖形等。可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112允許在其整個(gè) 操作過程中進(jìn)行獨(dú)立和自適應(yīng)的導(dǎo)航，例如，利用一般用于避開諸如 人、寵物和家具的一般室內(nèi)障礙的碰撞避免的自適應(yīng)路線執(zhí)行，這也 是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。在操作中，自主式可動空氣凈化器機(jī)構(gòu) 100在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板并通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110 的獨(dú)立運(yùn)行提供空氣凈化。
參照圖1B，功能框圖示出更復(fù)雜配置的自主式可動空氣凈化器 120的第二實(shí)施例。自主式可動空氣凈化器120包括空氣凈化機(jī)構(gòu)IIO、 可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112和系統(tǒng)控制器122的功能元件，該系統(tǒng)控制器122 進(jìn)一步包含空氣凈化控制器124。
系統(tǒng)控制器122體現(xiàn)能夠管理自主式可動空氣凈化器120的所有
操作功能的管理處理功能。空氣凈化控制器124體現(xiàn)系統(tǒng)控制器122 的功能，該功能能夠基于可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的操作或空氣凈化機(jī)構(gòu) 110的功能的任何方面修改其操作。例如，空氣凈化控制器124可通 過監(jiān)視來自可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的速度信號(未示出)并控制空氣凈 化器120上的空氣凈化機(jī)構(gòu)110的風(fēng)扇速度輸入(未示出)，響應(yīng)自 主式可動空氣凈化器120的速度調(diào)整空氣凈化器120的空氣過濾速度。
在操作中，自主式可動空氣凈化器120的配置在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu) 112的動力下橫穿地板并在系統(tǒng)控制器122內(nèi)的空氣凈化控制器124 的控制下通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110的動作提供空氣凈化。
圖1C示出更優(yōu)選配置的自主式可動空氣凈化器130的第三實(shí)施 例的功能框圖。特別地，除了包括空氣凈化機(jī)構(gòu)110、可動機(jī)器人機(jī) 構(gòu)112、系統(tǒng)控制器122和空氣凈化控制器124的功能元件，自主式 可動空氣凈化器130還包括空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132和微粒感測機(jī)構(gòu) 134。
空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132體現(xiàn)通過使用本領(lǐng)域公知的適當(dāng)?shù)膫鞲衅?(未示出)監(jiān)視空氣凈化機(jī)構(gòu)IIO有效去除微粒的能力、例如監(jiān)視機(jī) 構(gòu)110中的空氣過濾器(未示出)的使用程度的功能。微粒感測機(jī)構(gòu) 134體現(xiàn)通過使用例如由Sharp制造的Model #11026 40CX Plasmacluster Air Purifier的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的微粒傳感器，監(jiān) 視自主式可動空氣凈化器130的周圍環(huán)境空氣中的微粒濃度的功能。 空氣凈化控制器124體現(xiàn)能夠基于可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112或空氣凈化機(jī) 構(gòu)110的方面、包括由空氣凈化感測132或微粒感測機(jī)構(gòu)134提供的 信息修改其操作的系統(tǒng)控制器122的特定功能。例如，空氣凈化控制 器124可通過響應(yīng)由微粒感測機(jī)構(gòu)134指示的周圍環(huán)境粒子濃度控制 空氣凈化機(jī)構(gòu)110的風(fēng)扇速度輸入(未示出)，調(diào)整自主式可動空氣 凈化器130的空氣過濾速度。并且，空氣凈化控制器124還可作為由 空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132指示的空氣凈化機(jī)構(gòu)110的容量的結(jié)果，調(diào)整 空氣凈化器130的空氣過濾速度。
在操作中，自主式可動空氣凈化器130的配置在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，并通過使用空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132和微粒感 測機(jī)構(gòu)134的處理信號(未示出)在系統(tǒng)控制器122中的空氣凈化控 制器124的控制下通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110的動作提供空氣凈化。
現(xiàn)在參照圖2，自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的第四實(shí)施例的 框圖示出自主式可動空氣凈化器100的特別優(yōu)選的配置的系統(tǒng)部件的 組織。自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200包括空氣凈化器機(jī)構(gòu)210,該 空氣凈化器機(jī)構(gòu)210進(jìn)一步包含空氣處理機(jī)(handler) 212、過濾器 214和離子發(fā)生器216。自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200還包括通信輸 入或接口 220、遙控通信輸入或接口 222和電源230，該電源230進(jìn)一 步包含可充電電池232、電池充電器234和外部電源236中的一個(gè)或 更多個(gè)。自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200還包括進(jìn)一步包含主控制器 242、機(jī)器人控制器244和通信控制器246的中央控制器240和進(jìn)一步 包含空氣凈化控制器252的輔助處理250。自主式可動空氣凈化器系 統(tǒng)200還包括操作傳感器260和輔助傳感器270。操作傳感器260進(jìn) 一步包含功率傳感器262、對接傳感器264、故障傳感器266和機(jī)器人 傳感器268。輔助傳感器270包含空氣過濾器傳感器272和粒子和/或 異味傳感器274。最后，自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200包括機(jī)器人 機(jī)構(gòu)280，該機(jī)器人機(jī)構(gòu)280進(jìn)一步包含驅(qū)動機(jī)構(gòu)282和操縱或?qū)?系統(tǒng)284。
空氣凈化器機(jī)構(gòu)210為自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200提供所有 的空氣凈化和修改?？諝馓幚頇C(jī)212進(jìn)一步包含移動和引導(dǎo)自主式可 動空氣凈化器系統(tǒng)200內(nèi)的環(huán)境空氣所必需的風(fēng)扇、風(fēng)扇馬達(dá)、風(fēng)道、 折流板、進(jìn)氣口和排氣裝置(圖2中未示出)?？諝鈨艋鳈C(jī)構(gòu)210 還包含本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的提供空氣清潔的過濾器214。最后，離 子發(fā)生器216提供對駐留在進(jìn)入的氣流中的微粒人工充電的裝置。電 荷(一般為正)由高壓電極選擇性產(chǎn)生以與自然或感應(yīng)的過濾器電荷 (一般為負(fù))極性相反。相反的電荷增強(qiáng)過濾器介質(zhì)上的微粒的聚集， 由此提供更有效的空氣凈化。
通信輸入220和遙控通信輸入222是用于自主式可動空氣凈化器
系統(tǒng)200的用戶接口 ，通過它們選擇例如與要在地板上執(zhí)行的路線組 合的空氣凈化模式的操作模式。通信輸入220是例如固定到自主式可 動空氣凈化器系統(tǒng)200上的顯示器和鍵盤的本地通信裝置。遙控通信 輸入222例如通過無線或無線電控制從某一距離提供通信裝置。通信 輸入220和遙控通信輸入222還提供要被顯示給用戶的自主式可動空 氣凈化器系統(tǒng)200的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
電源230是用于自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的所有功能的電 源，并可包含例如可充電電池232、電池充電器234和進(jìn)一步包含可 收回標(biāo)準(zhǔn)AC電源線(未示出)的外部電源236。
中央控制器240是自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的中央處理單 元(CPU)，并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng) 設(shè)計(jì)。主控制器242提供自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的例如軟件 操作系統(tǒng)的總體系統(tǒng)功能的操作控制。機(jī)器人控制器244控制機(jī)器人 280的操作。通信控制器246控制通信輸入220和遙控通信輸入222 的功能。輔助處理250控制在中央控制器240中不包含的所有處理功 能、例如空氣凈化控制的操作。輔助處理250內(nèi)的空氣凈化控制器252 處理空氣凈化器機(jī)構(gòu)210的操作，用作中央控制器240和輔助處理250 的物理部件可包含例如諸如被加入自動化的消費(fèi)者產(chǎn)品(例如， Roomba Vacuum Cleaner)中的微處理器、諸如隨機(jī)存取存儲器 (RAM)、"閃速"可編程只讀存儲器的存儲器、和諸如鎖存器、緩 存器、膠粘邏輯等的其它相關(guān)數(shù)字邏輯。
機(jī)器人機(jī)構(gòu)280提供用于自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的推進(jìn) 和操縱的機(jī)械裝置。驅(qū)動機(jī)構(gòu)282包含諸如馬達(dá)、齒輪機(jī)構(gòu)、感測模 塊、發(fā)射/接收中心、連接硬件、輪子、導(dǎo)軌面和制動器的部件(前后 推進(jìn)自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200或使單元停止所需要的)。啟動/ 停止的動作也可由外圍邏輯輔助以提供間歇的移動。凈化器系統(tǒng)200 的自推進(jìn)移動由提供自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的方向的暫時(shí)、 自診斷或預(yù)設(shè)變化的裝置的引導(dǎo)系統(tǒng)284確定。
操作智能機(jī)構(gòu)260依賴于向中央控制器240報(bào)告各種支持功能的
操作狀態(tài)的各種傳感器。功率傳感器262監(jiān)視電池壽命，對接傳感器 264用于檢測用于電池再充電的對接站1300 (示于圖13中)。故障傳 感器266確定自主式空氣和表面清潔系統(tǒng)200什么時(shí)候由于沖擊、跌 落、失速條件或暴露于不友好的環(huán)境即水和油而變得過栽。機(jī)器人傳 感器268通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的諸如超聲或IR技術(shù)的技術(shù) 檢測各種類型的條件，這些技術(shù)對機(jī)器人控制所必需的環(huán)境中的各種 刺激做出反應(yīng)，這些刺激例如是在自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的 路徑中存在障礙。輔助傳感器270為自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200 的空氣凈化機(jī)構(gòu)提供反饋。空氣過濾器傳感器272例如感測空氣過濾 器質(zhì)量，即，常規(guī)的過濾器結(jié)構(gòu)的氣流下游什么時(shí)候從其原始狀態(tài)明 顯降低以確定過濾器被完全消耗。作為替代方案，或者與空氣過濾器 傳感器272結(jié)合，析出而不是捕獲微粒的過濾器技術(shù)可依賴于粒子傳 感器274,以檢測逃脫了接近或達(dá)到或超過過濾器容量的過濾器信令 的下游空氣傳播微粒的濃度，使得過濾器需要被更換。
在操作中，自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200以自主式方式執(zhí)行以 下功能l)狀態(tài)監(jiān)視；2)操作輸入監(jiān)視；3)機(jī)器人控制；以及4) 空氣凈化控制。
在執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視功能中，中央控制器240周期性地從操作傳感器 260讀取狀態(tài)以確定操作健康狀態(tài)，并監(jiān)視自主式可動空氣凈化器系 統(tǒng)200的正常功能。例如，由中央控制器240監(jiān)視的參數(shù)包含但不限 于由功率傳感器262讀取的電池232上的剩余電荷；由空氣過濾器 傳感器272讀取的過濾器214內(nèi)的空氣過濾器使用的程度；由例如下 落導(dǎo)致的自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的故障即沖擊，其由故障傳 感器266讀??；和自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的路徑中的例如家 具、人或?qū)櫸锏恼系K，其由機(jī)器人傳感器268檢測，等等。中央控制 器240連續(xù)監(jiān)視各狀態(tài)，這時(shí)條件指示需要用戶干涉，例如更換空氣 過濾器214，在該點(diǎn)上，中央控制器240為了指示請求的用戶動作通 過使用通信輸入220或遙控通信輸入222產(chǎn)生例如"檢查空氣過濾器" 的適當(dāng)?shù)南?未示出)。 為了執(zhí)行操作者輸入的監(jiān)視功能，當(dāng)用戶在通信輸入220或遙控 通信輸入222上輸入模式命令時(shí)，中央控制器240接收中斷、延緩其 當(dāng)前操作，讀取用戶的希望的模式改變，并采取適當(dāng)?shù)膭幼鳌＠纾?當(dāng)從輸入220或222接收到改變風(fēng)扇速度的命令時(shí)，中央控制器240 通過向空氣凈化器機(jī)構(gòu)210發(fā)送控制信號以在空氣處理機(jī)機(jī)構(gòu)212內(nèi) 選擇希望的風(fēng)扇速度而做出響應(yīng)。
在執(zhí)行機(jī)器人控制功能的過程中，當(dāng)用戶在通信輸入220或遙控 通信輸入222上輸入驅(qū)動模式命令時(shí)，中央控制器240讀取用戶的希 望的模式改變，并采取適當(dāng)?shù)膭幼?。例如，如?隨機(jī)圖形"表面清 潔模式被啟動，那么中央控制器240內(nèi)的機(jī)器人控制器244根據(jù)由機(jī) 器人傳感器268給出的反饋執(zhí)行驅(qū)動控制算法并將控制信號送回包含 驅(qū)動機(jī)構(gòu)282和操縱機(jī)構(gòu)284的機(jī)器人機(jī)構(gòu)280，以維持自主式可動 空氣凈化器系統(tǒng)200的適當(dāng)?shù)穆窂健⑺俣群头较?。系統(tǒng)驅(qū)動控制算法 是本領(lǐng)域公知的人工智能引導(dǎo)系統(tǒng)。
為了執(zhí)行空氣凈化控制功能，當(dāng)用戶在通信輸入220或遙控通信 輸入222上輸入空氣凈化模式命令時(shí)，中央控制器240開始空氣凈化 模式。例如，當(dāng)改變空氣凈化模式的命令被輸入時(shí)，中央控制器240 通過向空氣凈化器210發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘栆栽诳諝馓幚頇C(jī)機(jī)構(gòu)212 內(nèi)選擇風(fēng)扇速度而做出響應(yīng)。
圖3是關(guān)于自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200的總體功能將參數(shù)輸 入系統(tǒng)200中的方法300的流程圖。方法300包含以下步驟
步驟310:輸入?yún)?shù)
在該步驟中，在啟動系統(tǒng)200后，用戶在通信輸入220或遙控通 信輸入222上輸入模式命令，此后，中央控制器240接收中斷、延緩 其當(dāng)前操作，讀取用戶的希望的模式改變，并以以下說明的方式執(zhí)行 在圖3中的塊A和B表示的開始和結(jié)束處、關(guān)于系統(tǒng)200的不同功能 的方法400 (圖4 )和/或方法700 (圖7 )和/或方法1000 (圖10 )。 方法300然后從步驟310前進(jìn)到步驟312。
步驟312:模式改變？ 在該決定步驟中，中央控制器240基于輸入?yún)?shù)和特定的執(zhí)行方 法400、 700或1000的結(jié)果確定是否需要模式改變。如果需要模式改 變，那么方法300返回步驟310以接收用于模式改變的參數(shù)。如果不 需要系統(tǒng)200的一部分的模式的變化，那么方法300從步驟312前進(jìn) 到步驟314。
步驟314:繼續(xù)？
在該決定步驟中，中央控制器240確定是否已從通信輸入220或 遙控通信輸入222接收命令以以選擇的模式繼續(xù)系統(tǒng)200的操作。如 果是，那么方法300執(zhí)行方法400、 700或1000并前進(jìn)到步驟312; 如果否，那么方法300結(jié)束。
圖4是在方法300中利用并由圖3中的塊A和B指示的自主式可 動空氣凈化器系統(tǒng)200的空氣凈化功能的啟動或激活方法400的流程 圖。方法400包含以下步驟。
步驟410:選擇空氣凈化？
在也是方法300中的塊A的該決定步驟中，中央控制器240確定 空氣凈化是否已由用戶輸入220或222選擇。如果是，那么方法400 前進(jìn)到步驟412，但如果否，那么方法400返回方法300 (塊B)并如 前面關(guān)于方法300說明的方式那樣前進(jìn)。
步驟412:設(shè)定風(fēng)扇
在該步驟中，空氣凈化器控制器252接收中斷、延緩其當(dāng)前操作， 讀取用戶的希望的風(fēng)扇速度輸入，并向空氣處理機(jī)機(jī)構(gòu)212發(fā)送控制 信號，該空氣處理機(jī)機(jī)構(gòu)212響應(yīng)用戶輸入改變風(fēng)扇速度。方法400 然后前進(jìn)到步驟414。
步驟414:讀取微粒傳感器
在該步驟中，空氣凈化器控制器252讀取微粒傳感器274。方法 400然后前進(jìn)步驟416。
步驟416:微粒在限制內(nèi)？
在該決定步驟中，空氣凈化器控制器252確定在步驟414中讀取 的粒子是否在系統(tǒng)200的操作的用戶選擇限制內(nèi)。如果是，那么方法
前進(jìn)到步驟420，但如果否，那么方法400然后前進(jìn)到步驟418。 步驟418:暫停并增加風(fēng)扇？
在該步驟中，空氣凈化器控制器252將較高的周圍環(huán)境微粒水平 傳送給主控制器242，該主控制器242基于當(dāng)前的操作模式和系統(tǒng)200 的其它環(huán)境條件確定最適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，主控制器242可指示機(jī)器 人機(jī)構(gòu)280以使自主式可動空氣凈化器系統(tǒng)200暫停于感測到的高水 平的周圍環(huán)境微粒的位置，同時(shí)命令空氣凈化器控制器252在空氣處 理機(jī)機(jī)構(gòu)212內(nèi)增加風(fēng)扇速度。方法400然后返回步驟416以感測系 統(tǒng)200周圍的微粒水平。該回路繼續(xù)直到感測的微粒水平低于在系統(tǒng) 200中限定的限制，這時(shí)方法400然后移動到步驟420。
步驟420:返回到選擇模式
在該步驟中，主控制器242命令空氣凈化器控制器252返回用戶 選擇模式。例如主控制器242指示機(jī)器人機(jī)構(gòu)280以使自主式可動空 氣凈化器系統(tǒng)200啟動隨機(jī)移動，同時(shí)命令空氣凈化器控制器252在 空氣處理機(jī)機(jī)構(gòu)212內(nèi)減小風(fēng)扇速度。方法400然后前進(jìn)到步驟422。
步驟422:讀取過濾器
在該步驟中，空氣凈化器控制器252讀取空氣過濾器傳感器272。 方法400然后前進(jìn)到步驟424。 步驟424:過濾器在限制內(nèi)？
在該決定步驟中，空氣凈化器控制器252確定在步驟414中讀取 的過濾器214的狀態(tài)是否在適當(dāng)?shù)念A(yù)定的或用戶限定的限制內(nèi)。如果 是，那么方法400移動到方法300中的塊B并如前面關(guān)于方法30(H兌 明的方式那樣前進(jìn)。但是，如果由傳感器272接收的過濾器214的狀 態(tài)不在規(guī)定的限制內(nèi)，那么方法400前進(jìn)步驟426。
步驟426:顯示錯(cuò)誤消息
在該步驟中，空氣凈化控制器248將過濾器214的狀態(tài)傳送給主 控制器242，該主控制器242指示機(jī)器人控制器244以在通信輸入220 和/或遙控輸入222上顯示錯(cuò)誤消息。方法400然后前進(jìn)到步驟428。
步驟428:關(guān)閉風(fēng)扇
在該步驟中，空氣凈化器控制器252將風(fēng)扇214的狀態(tài)傳送給主 控制器242，該主控制器242基于當(dāng)前操作模式和其它環(huán)境條件確定 最適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，主控制器242指示空氣凈化器控制器252關(guān)閉 空氣處理機(jī)機(jī)構(gòu)212內(nèi)的風(fēng)扇。方法然后返回到方法300中的塊B并 如前面關(guān)于方法300說明的方式那樣前進(jìn)。
現(xiàn)在參照圖5A，示出自主式可動空氣凈化器和表面清潔器500 的第五實(shí)施例的功能框圖。自主式可動空氣凈化器和表面清潔器500 包括空氣凈化機(jī)構(gòu)110、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112和地板清潔機(jī)構(gòu)510的 功能元件。
地板清潔機(jī)構(gòu)510體現(xiàn)例如去除從各種來源聚集到地板上的微粒 的清潔機(jī)構(gòu)的功能。這包括沒有被正常的空氣過濾捕獲的較小的空氣 傳播的污染物即灰塵、花粉、霉菌孢子、過敏原以及通過寵物和人沉 積的更大的形式的微粒即鱗屑、碎皮和污垢。這種范圍的污染物通過 機(jī)械裝置(濕法或干法)、電子應(yīng)用(帶電和不帶電)和它們的組合 從地板表面被去除，并在自主式可動空氣凈化器和表面清潔器500內(nèi) 被處理，使得最少的量散布到環(huán)境空氣中。
在操作中，最簡單的配置的自主式可動空氣凈化器和表面清潔器 500在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110 的獨(dú)立運(yùn)作提供空氣凈化，并通過地板清潔機(jī)構(gòu)510的獨(dú)立運(yùn)作提供 地板清潔。
圖5B示出自主式可動空氣凈化器和表面清潔器520的第六實(shí)施 例的功能框圖。自主式可動空氣凈化器和表面清潔器520包括空氣凈 化機(jī)構(gòu)110、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112、地板清潔機(jī)構(gòu)510和系統(tǒng)控制器 522的功能元件，該系統(tǒng)控制器522進(jìn)一步包含空氣凈化控制器124 和地板清潔控制器524。
系統(tǒng)控制器522體現(xiàn)能夠管理自主式可動空氣凈化器和表面清潔 器520的操作的管理處理功能。地板清潔控制器524體現(xiàn)能夠基于可 動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的操作或空氣凈化機(jī)構(gòu)110的功能或地板清潔機(jī)構(gòu) 510的功能的任何方面改變其操作的系統(tǒng)控制器522的功能。例如，
地板清潔控制器524可響應(yīng)自主式可動空氣凈化器和表面清潔器520 的速度調(diào)節(jié)地板清潔介質(zhì)(未示出)的速度和調(diào)配。
在操作中，圖5B中所示的自主式可動空氣凈化器和表面清潔器 520的配置在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板(未示出)，在 空氣凈化控制器124的控制下通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110的動作提供空氣 凈化，并在系統(tǒng)控制器522內(nèi)的地板清潔控制器524的控制下提供地 板清潔。
現(xiàn)在參照圖5C，示出自主式可動空氣凈化器和表面清潔器530 的第七實(shí)施例的功能框圖。自主式可動空氣凈化器和表面清潔器530 包括空氣凈化機(jī)構(gòu)110、空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132和微粒感測機(jī)構(gòu)134、 地板清潔機(jī)構(gòu)510、分配器感測機(jī)構(gòu)512、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112和系統(tǒng) 控制器機(jī)構(gòu)522的功能元件，該系統(tǒng)控制器機(jī)構(gòu)522進(jìn)一步包含空氣 凈化控制器124和地板清潔控制器524。
分配器感測機(jī)構(gòu)512體現(xiàn)監(jiān)視地板清潔介質(zhì)或元件(例如圖15 中的1510 )的使用程度以確定它是否已被消耗的功能。系統(tǒng)控制器522 內(nèi)的地板清潔控制器524體現(xiàn)能夠基于可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112、空氣凈 化機(jī)構(gòu)110或地板清潔機(jī)構(gòu)510的任一方面、包括由空氣凈化感測機(jī) 構(gòu)132、微粒感測機(jī)構(gòu)134或分配器感測機(jī)構(gòu)512提供的信息修改其 操作的系統(tǒng)控制器122的功能。例如，地板清潔控制器524可根據(jù)由 分配器感測機(jī)構(gòu)512指示的地板清潔機(jī)構(gòu)510的容量調(diào)節(jié)地板清潔介 質(zhì)的速度調(diào)配。
在操作中，自主式可動空氣凈化器和表面清潔器530的配置在可 動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，并且，通過使用空氣凈化感測 機(jī)構(gòu)132、微粒感測機(jī)構(gòu)134和分配器感測機(jī)構(gòu)512的處理的信號(未 示出)，在空氣凈化控制器124的控制下通過空氣凈化機(jī)構(gòu)IIO的動 作提供空氣凈化，并在系統(tǒng)控制器522內(nèi)的地板清潔控制器524的控 制下由地板清潔機(jī)構(gòu)510提供地板清潔。
現(xiàn)在參照圖6，自主式可動空氣凈化器和表面清潔器系統(tǒng)600的 第八實(shí)施例的系統(tǒng)框圖示出自主式可動空氣凈化器和表面清潔器530
的示例性配置的系統(tǒng)部件的組織。自主式可動空氣凈化器和表面清潔
器系統(tǒng)600包括空氣凈化器機(jī)構(gòu)210,該空氣凈化器機(jī)構(gòu)210進(jìn)一步 包含空氣處理機(jī)212、過濾器214和離子發(fā)生器216。自主式可動空氣 凈化器和表面清潔器系統(tǒng)600還包括通信輸入或接口 220、遙控通信 輸入或接口 222和電源230，該電源230可包含一個(gè)或更多個(gè)可充電 電池232、電池充電器234和外部電源236。自主式可動空氣凈化器和 表面清潔器系統(tǒng)600還包括進(jìn)一步包含主控制器242、機(jī)器人控制器 244和通信控制器246的中央控制器240。輔助處理610進(jìn)一步包含空 氣凈化器控制器252、執(zhí)行控制器612和地板清潔控制器614。自主式 可動空氣凈化器和表面清潔器系統(tǒng)600還包括操作傳感器260,該操 作傳感器260進(jìn)一步包含功率傳感器262、對接傳感器264、故障傳感 器266和機(jī)器人傳感器268。輔助傳感器620包含空氣過濾器傳感器 272、粒子傳感器274和地板分配器傳感器622。自主式可動空氣凈化 器和表面清潔器系統(tǒng)600還包括機(jī)器人機(jī)構(gòu)280,該機(jī)器人機(jī)構(gòu)280 進(jìn)一步包含驅(qū)動機(jī)構(gòu)282和操縱機(jī)構(gòu)或引導(dǎo)系統(tǒng)284。最后，自主式 可動空氣凈化器和表面清潔器系統(tǒng)600包括地板清潔器機(jī)構(gòu)630，該 地板清潔器機(jī)構(gòu)630進(jìn)一步包含分配器632和清潔介質(zhì)634。
地板清潔機(jī)構(gòu)630是去除表面污染物的總體機(jī)械裝置。清潔介質(zhì) 634是去除表面污染物的裝置并包括例如以可收回和可釋放兩種模式 操作的表面。該特征可以是當(dāng)自主式可動空氣凈化器和表面清潔器系 統(tǒng)600橫穿地板時(shí)捕獲微粒的機(jī)械部件(干的、半粘性材料)或電子 部件(可逆充電介質(zhì))。這種用于管理微粒的去除的裝置可以為用于 棉絨去除的簡單的手持產(chǎn)品，或具有為織物、聚合物膜和無紡介質(zhì)和 相關(guān)產(chǎn)品的制造開發(fā)的更復(fù)雜的應(yīng)用。分配器632是提供清潔介質(zhì)634 的機(jī)構(gòu)。輔助傳感器620為自主式可動空氣凈化器和表面清潔器系統(tǒng) 600的空氣凈化機(jī)構(gòu)和地板清潔機(jī)構(gòu)提供反饋。輔 助傳感器620內(nèi)的 地板分配器傳感器622提供指示在地板清潔機(jī)構(gòu)630中使用的清潔介 質(zhì)634的使用程度的反饋以確定它是否已被消耗。輔助處理250內(nèi)的 執(zhí)行控制器612在空氣凈化器控制器252和地板清潔控制器614之間
提供管理控制。地板清潔控制器614在自主式可動空氣凈化器和表面 清潔器系統(tǒng)600的其它處理的背景中處理監(jiān)督和控制功能，該監(jiān)督和 控制功能協(xié)調(diào)表面清潔必需的活動，即與由地板分配傳感器622監(jiān)視 的分配器632相呼應(yīng)協(xié)調(diào)清潔介質(zhì)634的調(diào)配。
在操作中，自主式可動空氣凈化器和表面清潔器系統(tǒng)600以自主 式方式執(zhí)行以下功能l)狀態(tài)監(jiān)視；2)操作輸入監(jiān)視；3 )機(jī)器人控 制；4)空氣凈化；和5)地板表面清潔，等等。除了上面列出和前面 關(guān)于圖2說明的功能，圖6的其它功能元件在以下的操作中被說明。
在執(zhí)行表面清潔控制功能中，當(dāng)用戶在通信接口 220或遙控通信 接口 222上輸入表面清潔模式命令時(shí)，中央控制器240開始空氣凈化 模式。例如，當(dāng)輸入改變表面模式的命令時(shí)，中央控制器240通過向 執(zhí)行控制器612和地板清潔控制器614發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘栕龀鲰憫?yīng)， 該地板清潔控制器614通過使分配器632調(diào)配清潔介質(zhì)634使用 (engage )地板清潔機(jī)構(gòu)630。
現(xiàn)在參照圖7,示出啟用或激活自主式可動空氣凈化器和表面清 潔器系統(tǒng)600的表面清潔功能的方法700的流程圖，該方法700與方 法300結(jié)合使用并在圖3中由塊A和B指示。方法700包括以下步驟
步驟710:選擇地板清潔？
在由圖3中的方法300中的塊A表示的該決定步驟中，中央控制 器240確定地板清潔是否已諸如通過通信輸入220或遙控輸入222由 來自用戶的輸入選擇。如果是，那么方法700前進(jìn)到步驟712，但如 果否，那么方法700返回方法300并如前面關(guān)于方法300說明的方式 那樣前進(jìn)。
步驟712:激活地板清潔
在該步驟中，主控制器242接收中斷、延緩其當(dāng)前操作，并向執(zhí) 行控制器612發(fā)送控制信號，該執(zhí)行控制器612又指示地板清潔控制 器614使用地板清潔機(jī)構(gòu)630，該地板清潔機(jī)構(gòu)630由此4吏分配機(jī)構(gòu) 632分配清潔介質(zhì)634。方法700然后前進(jìn)到步驟714。
步驟714:讀取地板清潔元件水平
在該步驟中，地板清潔控制器614讀取從地板分配器傳感器622 接收的信號以確定清潔介質(zhì)834的狀態(tài)或水平。方法700然后前進(jìn)到 步驟716。
步驟716:清潔介質(zhì)在限制內(nèi)？
在該決定步驟中，地板清潔控制器612確定在步驟714中讀取的 清潔介質(zhì)634的狀態(tài)是否在適當(dāng)?shù)念A(yù)定的或用戶輸入的限制內(nèi)。如果 是，方法700然后移動到方法300中的塊B并如前面關(guān)于方法300說 明的方式那樣前進(jìn)。但是，如果由傳感器622確定的清潔介質(zhì)834的 狀態(tài)在這些限制外，那么方法700前進(jìn)到步驟718。
步驟718:顯示錯(cuò)誤消息
在該步驟中，地板清潔控制器614通過執(zhí)行控制器612將清潔介 質(zhì)634的狀態(tài)傳送給主控制器242，該執(zhí)行控制器612指示通信控制 器246在通信接口 220或遙控接口 222上顯示錯(cuò)誤消息。方法700然 后前進(jìn)到步驟720。
步驟720:關(guān)閉地板清潔
在該步驟中，地板清潔控制器614通過執(zhí)行控制器612將清潔介 質(zhì)634的狀態(tài)傳送給主控制器242,該執(zhí)行控制器612基于當(dāng)前操作 模式和系統(tǒng)600的其它環(huán)境條件確定最適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，主控制器 242指示地板清潔控制器614延緩分配器632的操作。方法700然后 返回方法300中的塊B并如前面關(guān)于方法300說明的方式那樣前進(jìn)。
圖8A示出自主式可動空氣和表面清潔器和香味器800的第九實(shí) 施例的功能框圖。自主式可動空氣和表面清潔器和香味器800包括空 氣凈化機(jī)構(gòu)110、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112、地板清潔機(jī)構(gòu)510和香味化機(jī) 構(gòu)810的功能元件。
香味化機(jī)構(gòu)810體現(xiàn)例如通過使用允許一個(gè)或更多個(gè)選擇的香味 油通過空氣處理機(jī)212被蒸發(fā)和釋放到環(huán)境空氣中的機(jī)構(gòu)將香味分給 周圍空氣的裝置的功能。
在操作中，最簡單配置的自主式可動空氣和表面清潔器和香味器 800在可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，通過空氣凈化機(jī)構(gòu)110
的獨(dú)立運(yùn)作提供空氣凈化，通過地板清潔機(jī)構(gòu)510的獨(dú)立運(yùn)作提供地 板清潔，并通過香味化機(jī)構(gòu)810的獨(dú)立運(yùn)作提供香味。
參照圖8B，示出自主式可動空氣和表面清潔器和香味器820的第 十實(shí)施例的功能框圖。自主式可動空氣和表面清潔器和香味器820包 括空氣凈化機(jī)構(gòu)110、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112、地板清潔機(jī)構(gòu)510、香味 化機(jī)構(gòu)822和系統(tǒng)控制器824的功能元件，該系統(tǒng)控制器824進(jìn)一步 包含空氣凈化控制器124、地板清潔控制器524和香味化控制器826。
系統(tǒng)控制器824體現(xiàn)能夠管理自主式可動空氣和表面清潔器和香 味器820的操作的管理處理功能。香味化控制器826體現(xiàn)能夠基于可 動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的操作、空氣凈化機(jī)構(gòu)110的功能、地板清潔機(jī)構(gòu) 510的功能或香味化機(jī)構(gòu)822的功能的任何方面修改其操作的系統(tǒng)控 制器824的功能。例如，香味化控制器826響應(yīng)自主式可動空氣和表 面清潔器和香味器820的速度調(diào)節(jié)香味化介質(zhì)(未示出)的濃度。
在操作中，自主式可動空氣和表面清潔器和香味器820的配置在 可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，在空氣凈化控制器124的控 制下通過空氣凈化機(jī)構(gòu)IIO的動作提供空氣凈化，在地板清潔控制器 524的控制下提供表面清潔，并在系統(tǒng)控制器824內(nèi)的香味化控制器 826的控制下通過香味化機(jī)構(gòu)822提供香味。
現(xiàn)在參照圖8C，示出自主式可動空氣和表面清潔器和香味器830 的第十一實(shí)施例的功能框圖。自主式可動空氣和表面清潔器和香味器 830包括空氣凈化機(jī)構(gòu)110、空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132、微粒感測機(jī)構(gòu)134、 地板清潔機(jī)構(gòu)510、分配器感測機(jī)構(gòu)512、香味化機(jī)構(gòu)822、香味化感 測機(jī)構(gòu)832、可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112和系統(tǒng)控制器824的功能元件，該 系統(tǒng)控制器824進(jìn)一步包含空氣凈化控制器124、地板清潔控制器522 和香味化控制器826。
香味化感測機(jī)構(gòu)832體現(xiàn)監(jiān)視香味化元件(未示出)的使用程度 以確定它是否被消耗的功能。系統(tǒng)控制器824內(nèi)的香味化控制器822 體現(xiàn)能夠基于可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112、空氣凈化機(jī)構(gòu)110、地板清潔器機(jī) 構(gòu)510或香味化機(jī)構(gòu)810的任何方面、包括由空氣凈化感測機(jī)構(gòu)132、微粒感測機(jī)構(gòu)134、分配器感測機(jī)構(gòu)512或香味化感測機(jī)構(gòu)832提供 的信息、修改其操作的系統(tǒng)控制器824的功能。例如，香味化控制器 826可調(diào)節(jié)用作由微粒感測機(jī)構(gòu)134指示的功能環(huán)境空氣質(zhì)量的香味 的濃度。
在操作中，自主式可動空氣凈化器和表面清潔器830的配置在可 動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112的動力下橫穿地板，并且，通過使用空氣凈化感測 機(jī)構(gòu)132、微粒感測機(jī)構(gòu)134、分配器感測機(jī)構(gòu)512和香p未化感測機(jī)構(gòu) 832的處理信號(未示出)，在空氣凈化控制器124的控制下通過空 氣凈化機(jī)構(gòu)110的動作提供空氣凈化，在地板清潔控制器522的控制 下提供表面清潔，并在香味化控制器826的控制下通過香味化822的 動作提供香味。
圖9示出描繪自主式可動空氣和表面清潔器和香味器830的特別 優(yōu)選的配置的系統(tǒng)部件的組織的自主式可動空氣和表面清潔器和香味 化系統(tǒng)900的第十二實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。自主式可動空氣和表面清潔 器和香味化系統(tǒng)900包括空氣凈化器210，該空氣凈化器210進(jìn)一步 包含空氣處理機(jī)212、過濾器214和離子發(fā)生器216。自主式可動空氣 和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括香味器910、通信接口 220、遙 控通信接口 222和電源230，該電源230可包含可充電電池232、電池 充電器234和外部電源236中的一個(gè)或更多個(gè)。自主式可動空氣和表 面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括進(jìn)一步包含主控制器242、機(jī)器人 控制器244和通信控制器246的中央控制器240。自主式可動空氣和 表面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括輔助處理器920，該輔助處理器 920進(jìn)一步包含空氣凈化器控制器252、執(zhí)行控制器922、地板清潔控 制器614和香味化控制器924。自主式可動空氣和表面清潔器和香味 化系統(tǒng)900還包括操作傳感器260，該操作傳感器260進(jìn)一步包含功 率傳感器262、對接傳感器264、故障傳感器266和機(jī)器人傳感器268。 自主式可動空氣和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括輔助處理器 930，該輔助處理器930進(jìn)一步包含空氣過濾器傳感器272、粒子傳感 器274、地板分配器傳感器622和香味化傳感器932。自主式可動空氣
和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括機(jī)器人280，該機(jī)器人280進(jìn) 一步包含驅(qū)動機(jī)構(gòu)282和操縱或引導(dǎo)系統(tǒng)284。最后，自主式可動空 氣和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900還包括地板清潔器機(jī)構(gòu)630，該地 板清潔器機(jī)構(gòu)630進(jìn)一步包含分配器632和清潔介質(zhì)634。
香味器機(jī)構(gòu)910是將香味給予周圍空氣的裝置，并且是例如允許 一個(gè)或更多個(gè)選擇的香味化合物或油類通過空氣處理機(jī)212被蒸發(fā)和 釋放到環(huán)境空氣中的機(jī)構(gòu)。輔助傳感器930為自主式可動空氣和表面 清潔器和香味化系統(tǒng)900的空氣凈化機(jī)構(gòu)、地板清潔機(jī)構(gòu)和香味化機(jī) 構(gòu)提供反饋。輔助感測930內(nèi)的香味化傳感器932提供指示香料(未 示出)的使用程度以確定它是否被消耗的反饋。輔助處理器920內(nèi)的 執(zhí)行控制器922在空氣凈化控制器252、地板清潔控制器612和香味 化控制器924之間提供管理控制。香味化控制器924在自主式可動空 氣和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900的其它處理的背景中處理協(xié)調(diào)發(fā)出 香味必需的活動的監(jiān)督和控制功能。
在操作中，自主式可動空氣和表面清潔器和香味化系統(tǒng)900以自 主式方式執(zhí)行以下功能l)狀態(tài)監(jiān)視；2)操作者輸入監(jiān)視；3)機(jī)器 人控制；4)空氣凈化；5)地板表面清潔、和6)發(fā)出香味，等等。 除了上面列出和前面關(guān)于圖2和圖6說明的功能，圖9的其它功能元 件在以下的操作中被說明。
在執(zhí)行香味化控制功能中，當(dāng)用戶在通信接口 220或遙控通信接 口 222上輸入香味化模式命令時(shí)，中央控制器240開始香味化模式。 例如，當(dāng)輸入改變香味化模式的命令時(shí)，中央控制器240通過以下步 驟做出響應(yīng)讀取香味化傳感器932以確定足夠的香料供給水平，然 后，向執(zhí)行控制器922和香味化控制器924發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，?香味化控制器924激活香味器機(jī)構(gòu)910。
現(xiàn)在參照圖10，示出啟用或激活自主式可動空氣和表面清潔器和 香味化系統(tǒng)900的香味化功能的方法1000的流程圖，該方法1000與 方法300結(jié)合使用并在圖3中由塊A和B指示。方法IOOO包括以下 步驟 步驟1010:選擇發(fā)出香味？
在由圖3的方法300中的塊A表示的該決定步驟中，中央控制器 240確定是否已通過用戶輸入或通信接口 222或遙控接口 220選擇發(fā) 出香味。如果是，那么方法1000然后前進(jìn)到步驟1012，但如果否， 那么方法1000返回方法300并如前面說明的方式那樣前進(jìn)。
步驟1012:激活香味器
在該步驟中，主控制器242接收中斷、延緩其當(dāng)前操作，并向執(zhí) 行控制器922發(fā)送控制信號，該執(zhí)行控制器922又指示香味化控制器 924激活香味化機(jī)構(gòu)910。方法1000然后前進(jìn)到步驟1014。
步驟1014:讀取香味水平
在該步驟中，香味化控制器924讀取香味化傳感器932以確定要 -故香"未化機(jī)構(gòu)910分配的香p未范圍的計(jì)數(shù)水平。方法1000然后前進(jìn)到 步驟1016。
步驟1016:香味在限制內(nèi)？
在該決定步驟中，香味化控制器924確定在步驟1014中讀取的香 味的狀態(tài)是否在適當(dāng)?shù)念A(yù)定的或用戶輸入的限制內(nèi)。如果是，方法 1000然后移動到方法300并如前面關(guān)于方法300說明的方式那樣前 進(jìn)。如果香味水平在這些限制外，那么方法1000然后前進(jìn)到步驟1018。
步驟1018:顯示錯(cuò)誤消息
在該步驟中，香味化控制器924通過執(zhí)行控制器922將香味器機(jī) 構(gòu)910的狀態(tài)傳送給主控制器242，該執(zhí)行控制器922指示通信控制 器246在通信接口 220或遙控接口 222上顯示錯(cuò)誤消息。方法1000 然后前進(jìn)到步驟1020。
步驟1020:關(guān)閉香味器
在該步驟中，香味化控制器924通過執(zhí)行控制器922將香味器機(jī) 構(gòu)910的狀態(tài)傳送給主控制器242，該執(zhí)行控制器922基于當(dāng)前操作 模式和其它環(huán)境條件確定最適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，主控制器242指示香
味化控制器924停止香味器機(jī)構(gòu)910的操作。方法1000返回方法300 并如前面關(guān)于方法300說明的方式那樣前進(jìn)。
圖11示出自主式空氣和表面清潔單元1100在其可動表面清潔模
式中的第十三實(shí)施例。表面清潔模式中的自主式空氣和表面清潔單元
1100包括多個(gè)模式開關(guān)1110、顯示面板1112、排氣孔1114、單元頂 部1118、單元基座1120、遙控控制1122和多個(gè)觸點(diǎn)1124。并且，單 元1100可被配置為具有位于單元1100內(nèi)的前面說明的實(shí)施例中的任 一個(gè)以為單元IIOO提供多個(gè)可用功能中的選擇數(shù)量的功能。
模式開關(guān)1110是用戶用于選擇用于自主式空氣和表面清潔單元 1100的多個(gè)預(yù)編程的操作中的一個(gè)的裝置，這些操作例如是空氣凈化 模式和表面凈化模式。另外，模式開關(guān)IIOO在各個(gè)選擇的模式中是背 景特定的(context-specific)并用于提供附加功能輸入，即，空氣凈
化模式內(nèi)的任選的香味化模式的選擇和希望的特定類型的香味的選 擇。顯示面板1112是例如液晶顯示器(LCD)或有機(jī)或無機(jī)顯示器 (分別為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或發(fā)光二極管(LED))的小型 用戶顯示器。排氣孔1114是自主式空氣和表面清潔單元1100的頂部 的裝有羽板窗的開口，它用于在空氣清潔模式中排放凈化的空氣。單 元頂部1118形成自主式空氣和表面清潔單元1100的上部，并且，在 操作中，當(dāng)被按下時(shí)，使單元斷電。在表面清潔模式中，單元基座1120 停在通常為地板的要被清潔的表面上。單元基座1120是包含推進(jìn)和管 理自主式空氣和表面清潔單元1100的操作的驅(qū)動和控制機(jī)構(gòu)(未示 出)的外殼。遙控1122是使用例如射頻(RF)器件的控制自主式空 氣和表面清潔單元1100的無線裝置。單元觸點(diǎn)1124使得自主式空氣 和表面清潔單元1100在與對接站1300 —起使用時(shí)能夠被自動再充電。 為了啟動操作，用戶通過使用標(biāo)有"on"的模式開關(guān)1110對自主 式空氣和表面清潔單元1100通電。然后，用戶遵循按照前面示出和說 明的方法300和700在顯示面板1112上顯示的指令，并通過使用模式 開關(guān)1110選擇表面清潔模式。作為替代方案，通過遵循指令，用戶通 過使用遙控1122選擇表面清潔模式。顯示面板1112或遙控1122表示 選擇的模式，并且還提醒用戶選擇附加輸入，例如，選擇定時(shí)的操作 周期、選擇表面類型即地毯或硬質(zhì)地板、選擇操作速度、并任選地從
多個(gè)預(yù)編程的選項(xiàng)中選擇表面清潔器在房間內(nèi)橫穿的路線，例如如上 所述的隨機(jī)路線或沿房間的周界的外圍路線。最后，用戶選擇由顯示
面板1112指示的模式開關(guān)1110以開始表面清潔操作。自主式空氣和 表面清潔單元1100以選擇的圖形移動并在以下條件下停止移動設(shè)定 的操作時(shí)間周期到期；自主式空氣和表面清潔單元1100檢測到故障或 沖擊；或單元頂部1118的任何部分被按下(由用戶、在操作中或通過 使用遙控1122的遙控)。通過使用圖13中所示的對接站1300實(shí)現(xiàn)在 單元基座1120上通過觸點(diǎn)1124對自主式空氣和表面清潔單元1100 的內(nèi)部電池電源的再充電。
圖12示出可動空氣清潔模式中的自主式空氣和表面清潔單元 1100，并且當(dāng)在空氣清潔模式中時(shí)包括多個(gè)進(jìn)氣孔1210。進(jìn)氣孔1210 為自主式空氣和表面清潔單元1100的空氣處理機(jī)構(gòu)提供進(jìn)氣1212即 環(huán)境房間空氣的源。
為了啟動操作，用戶通過使用模式開關(guān)1110中的標(biāo)有"on"的開 關(guān)對自主式空氣和表面清潔單元1100通電。然后，通過遵循以利用前 面示出和i兌明的方法300、 400和1000的方式在顯示面板1112上顯示 的指令，用戶通過使用模式開關(guān)1110選擇空氣處理模式。作為替代方 案，通過下述遵循指令，用戶通過使用遙控1122選擇空氣處理模式。 顯示面板1112然后表示選擇的模式，并且還提醒用戶選擇附加輸入， 例如，選擇定時(shí)的操作周期、選擇風(fēng)扇速度、任選地選擇香味、選擇 香味的類型、選擇操作速度、并任選地從多個(gè)預(yù)編程的選項(xiàng)中選擇單 元在房間內(nèi)橫穿的路線，例如隨機(jī)路線或沿房間的周界的外圍路線。 最后，用戶選擇由顯示面板1112指示的模式開關(guān)1110以開始空氣處 理操作。自主式空氣和表面清潔單元1100通過任意數(shù)量的方式、諸如 氣動的方式、通過螺線管動作或通過用戶的人工干涉、自動配置為圖 12中所示的擴(kuò)展的空氣處理配置。這種配置由此暴露進(jìn)氣孔1210。自 主式空氣和表面清潔單元1100然后開始以選擇的圖形移動以執(zhí)行空 氣凈化，從而從進(jìn)氣1212吸入空氣并從排氣孔1114吹出新鮮空氣。 自主式空氣和表面清潔單元1100在可動表面清潔模式中在關(guān)于單元
1100的操作說明的條件下停止移動。但是，也可以設(shè)想單元1100可 以同時(shí)以根據(jù)方法400的表面清潔模式和根據(jù)方法700和1000的空氣 凈化和香味化模式操作。
現(xiàn)在參照圖13，對接站1300被示為包含外殼1310、多個(gè)觸點(diǎn) 1312、空腔1314和電源線和插頭1316。對接站1300提供用于在可動 表面清潔模式或可動空氣清潔模式中對自主式空氣和表面清潔單元 1100進(jìn)行自動再充電的裝置。外殼1310是商業(yè)家用電器常用的標(biāo)準(zhǔn)、 高沖擊強(qiáng)度的塑料或金屬板材。觸點(diǎn)1312是提供與自主式空氣和表面 清潔單元1100上的相應(yīng)的單元觸點(diǎn)1124的安全電連接的凹面電觸點(diǎn)。 空腔1314是與自主式空氣和表面清潔單元1100的單元基座1120的凸 曲率匹配的外殼1310內(nèi)的凹坑。電源線和插頭1316是用于對接站 1300的常用電壓源，但可以利用其它的源。
在優(yōu)選實(shí)施例的操作中，對接站1300通過電源線和插頭1316接 收標(biāo)準(zhǔn)AC電力即110V 60Hz。對接站1300通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的變壓器、電壓調(diào)節(jié)器和諸如電容器的能量存儲器件(未示出)通過 標(biāo)準(zhǔn)功率轉(zhuǎn)換方法將該電源變換為低DC電源例如+15VDC、 -15DC 和地電勢。然后在觸點(diǎn)1312上安全地使低壓、限流DC電源可用。在 使用中，自主式空氣和表面清潔單元1100通過定位信號即從對接站 1300內(nèi)的定位信號發(fā)生器(未示出)發(fā)出的紅外(IR)或射頻(RF) 鏈路導(dǎo)航到對接站1300。自主式空氣和表面清潔單元1100然后通過 將單元基座1120配入空腔1314內(nèi)?？肯聛?。自主式空氣和表面清潔 單元1100然后使觸點(diǎn)1312與其相應(yīng)的單元觸點(diǎn)1124電連接。本領(lǐng)域 技術(shù)人員將理解，使用紅外(IR)或射頻(RF)技術(shù)的定位機(jī)構(gòu)是公 知的。作為替代方案，單元1100可通過其走向其當(dāng)前位置的路徑確定 位置。
現(xiàn)在參照圖14和圖15,示出包含驅(qū)動機(jī)構(gòu)1410、地板工具監(jiān)視 器1412、地板工具1414、輪子1416的用于單元1100的地板清潔機(jī)構(gòu) 1400。地板清潔機(jī)構(gòu)1400為自主式空氣和表面清潔單元1100的自主 式再充電提供諸如表面微粒的污染物的去除裝置。地板工具1414提供表面清潔動作。地板工具監(jiān)視器1412確定地板工具1414清潔元件的 容量并確定它在什么時(shí)候被消耗。驅(qū)動機(jī)構(gòu)1410包括被單元1100諸 如被可動機(jī)器人機(jī)構(gòu)112控制并通過輪子1416引導(dǎo)和推進(jìn)自主式空氣 和表面清潔單元1100的機(jī)電供電、操縱和制動功能。
地板工具1414包含半粘性帶1510、第一巻軸1512、第二巻軸1514 和多個(gè)滾筒1516。地板工具1414通過與表面污染物直接接觸提供自 主式空氣和表面清潔單元1100的表面清潔動作。半粘性帶1510等同 地沿正反兩個(gè)方向收集污染物。滾筒1516是管理第一巻軸1512和第 二巻軸1514之間的半粘性帶1510的分配的裝置。滾筒1516還提供張 力以維持半粘性帶1510與要被清潔的表面的接觸。對于給定長度的材 料，半粘性帶1510沿正向是新的，但如果沿反向移動相同的長度則同 樣是新的。半粘性帶1510是可消耗的；當(dāng)帶被消耗時(shí)，它被更換。例 如，第一巻軸1512是帶1510的源，并且隨著自主式空氣和表面清潔 單元1100被推進(jìn)，第一巻軸1512逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并沿滾筒1516分配，于 是它與染污的表面接觸并由此舉起灰塵和其它小的微粒并最終纏繞在 第二巻軸1514上。在反向過程中，上述討論的方向被顛倒。自主式空 氣和表面清潔單元1100內(nèi)的中央處理器單元負(fù)責(zé)帶1510的使用，并 通過使整個(gè)單元交替正反移動控制帶的前進(jìn)和縮回，直到帶被消耗。
在操作中，自主式空氣和表面清潔單元1100通過輪子1416在驅(qū) 動機(jī)構(gòu)1410的動力下橫穿地板表面。這種移動的結(jié)果使地板工具1414 在其巻軸1512和1514之間推進(jìn)新的清潔元件，諸如半粘性"帶"。 地板工具監(jiān)視器1412不斷地記住清潔元件的容量，即巻軸上的帶的位 置，并就帶的哪些段已被消耗向中央處理單元提供反饋。當(dāng)?shù)匕骞ぞ?1414的清潔元件被完全消耗時(shí)，自主式空氣和表面清潔單元1100停 止操作并通過顯示面板1112上的消息向用戶指示需要更換清潔元件。
圖16是可被設(shè)置在單元1100內(nèi)并與自主式空氣和表面清潔單元 1100內(nèi)的發(fā)出香味組合提供空氣凈化的空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的功能 圖?？諝馇逍禄瘷C(jī)構(gòu)1600包含外殼1610，在該外殼1610內(nèi)安裝有用 于通過與進(jìn)氣單元1210連通的進(jìn)氣端口 1614將氣流吸入外殼1610
中的空氣移動機(jī)構(gòu)1612。由空氣移動機(jī)構(gòu)1612產(chǎn)生的氣流推向并穿 過位于空氣移動機(jī)構(gòu)1612的排放側(cè)的過濾器1616。配置在空氣移動 機(jī)構(gòu)1612和過濾器1616之間的是前離子發(fā)生器(pre-ionizer ) 1618, 并且，配置在過濾器1616的排放側(cè)的是后離子發(fā)生器(post-ionizer) 1620。來自過濾器1616的排放側(cè)的過濾空氣的第一部分經(jīng)由無香味空 氣排放端口 1622通過空氣排放端口 1630離開外殼1610，并且來自過 濾器1616的排放側(cè)的過濾空氣的第二部分穿過多香味釋放系統(tǒng)1624 并在隨后經(jīng)由帶香味空氣排放端口 1626通過空氣排放端口 1630離開 外殼1610?？諝馀欧哦丝?1530位于與單元頂部1118上的排放端口 1114連通的界限(limit)內(nèi)。分流器1628在穿過無香味空氣排放端 口 1622和帶香味空氣排放端口 1626的兩個(gè)氣流之間形成物理分隔。
空氣移動機(jī)構(gòu)1612在優(yōu)選的實(shí)施例中是例如用于推動空氣穿過 過濾器1616的標(biāo)準(zhǔn)的、市售的、軸向安裝的多速DC電扇?？諝庖苿?機(jī)構(gòu)1612能夠提供例如30 ~ 100立方英尺/分鐘(CFM )的氣流。本 領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，標(biāo)準(zhǔn)的多速DC電扇的電源(未示出)和電子 控制(未示出)是公知的。在替代性實(shí)施例中，可以使用鼠籠風(fēng)扇用 于拉動(而不是推動)空氣穿過過濾器1616。但是，軸向安裝的風(fēng)扇 是優(yōu)選的，因?yàn)榕c鼠籠風(fēng)扇相比它對過濾器1616產(chǎn)生更高的排出壓力 (head pressure )。
在優(yōu)選實(shí)施例中，過濾器1616是常規(guī)的從氣流去除微粒的捕集型 過濾器。例如，過濾器1616是清潔空氣輸送速度(CADR)等級為 80或更小、壓降小于10~12帕斯卡并且臭氧(ozone)發(fā)射小于 0.05ppm的小臺面面積過濾器(footprint filter ) 。 CADR是基于在穿 過過濾器的單程中從空氣去除多少材料的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)過濾器等級。過濾 器1616包含細(xì)到足以濾除希望的微粒的濾網(wǎng)。粒子越細(xì)，則濾網(wǎng)越細(xì)， 并且因此，推動空氣穿過濾網(wǎng)所需要的壓力就越大，這會影響可能的 CFM和房間內(nèi)的空氣交換率。在空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的情況下，如 果例如空氣移動機(jī)構(gòu)1612提供大約90CFM進(jìn)入過濾器1616，那么大 約55CFM的氣流離開過濾器1616。
前離子發(fā)生器1618和后離子發(fā)生器1620均是任選的，并用作用 于增強(qiáng)過濾器1616的功能的析出過濾器機(jī)構(gòu)。前離子發(fā)生器1618和 后離子發(fā)生器1620在優(yōu)選的實(shí)施例中是使用高壓以產(chǎn)生負(fù)離子的標(biāo) 準(zhǔn)的市售的針型電離器。這些電子聚集在暴露的電極或針上并吸引氧 分子。這里，氧分子變?yōu)樨?fù)離子，這些負(fù)離子又吸引和固定到空氣傳 播的粒子上。在稱為聚結(jié)的過程中，當(dāng)足夠的負(fù)離子固定到粒子上時(shí)， 該粒子變得太重?zé)o法在空氣中漂浮，并落到地面或其它表面上，這會 有效地從流通的空氣中去除它。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，用于這種標(biāo) 準(zhǔn)針型離子發(fā)生器的高壓電源(未示出)和電子控制(未示出)是公 知的，因此不必在本申請中對它們進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的空氣清新化機(jī)構(gòu)1600 —般通過諸如通過使用香味器910 將香味分配到裝置1100的排放流中向用戶提供香味。示于圖16中的 用于香味器910的適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)的一個(gè)例子是多香味釋放系統(tǒng)1624。多 香味釋放系統(tǒng)1624代表允許用戶打開或關(guān)閉選擇的香味的單一或多 香味釋放系統(tǒng)。多香味釋放系統(tǒng)1624包括例如香味油類、化合物、凝
膠中的一個(gè)或更多個(gè)的供應(yīng)和用于將油類蒸發(fā)到氣流中的毛細(xì)系統(tǒng)。 多香味釋放系統(tǒng)1624的其它細(xì)節(jié)參照圖17A~17E。
分流器1628代表任何公知的用于沿一個(gè)或更多個(gè)氣流路徑引導(dǎo) 氣流的裝置，諸如隔板或百葉窗。在空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的情況下， 分流器1628從過濾器1616的排放側(cè)向無香味空氣排放端口 1622以及 向供應(yīng)帶香味空氣排放端口 1626的多香味釋放系統(tǒng)1624引導(dǎo)過濾空 氣的一部分。分流器1628的設(shè)計(jì)使得，在優(yōu)選實(shí)施例中，離開過濾器 1616的過濾空氣中的0 ~ 10 %被引導(dǎo)到多香味釋放系統(tǒng)1624中，并隨 后離開帶香味空氣排放端口 1626。結(jié)果，離開過濾器1616的過濾空 氣中的90~100%被引向無香味空氣排放端口 1622。但是，可諸如通 過使用能夠使穿過排放端口 1622或1626的過濾氣流中的0% ~ 100 % 之間轉(zhuǎn)向的可動隔板(未示出)，按照設(shè)計(jì)單元1100所針對的特定用 途，根據(jù)需要改變這些氣流的選擇的百分比。
在優(yōu)選實(shí)施例中，不管空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的CFM容量如何，
分流器1628的設(shè)計(jì)都限制進(jìn)入多香味釋放系統(tǒng)1624中的最大氣流并 隨后限制離開的帶香味空氣排放端口。這樣，釋放到環(huán)境中的帶香味 空氣的最大量被控制到可接受的水平(即，不令人討厭的水平)，并 且不依賴于空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的總體CFM容量。
空氣清新化機(jī)構(gòu)1600的空氣輸出比率(air delivery rate )與噪聲 規(guī)格的關(guān)系被優(yōu)化為保證空氣輸送率適當(dāng)較高，以用于實(shí)現(xiàn)在 10x10ft~ 10x12ft房間中每小時(shí)交換四次空氣的優(yōu)選的周轉(zhuǎn)率，同時(shí) 維持適當(dāng)?shù)偷淖畲笤肼曇?guī)格，諸如不超過50分貝UB)的噪聲規(guī)格。 在穿過過濾器1616的約55CFM的氣流上、在〈40dB的噪聲等級上、 這種優(yōu)化關(guān)于機(jī)構(gòu)1612中的多速風(fēng)扇的"高設(shè)置"建立理想性能?？?慮這些規(guī)格，為了為空氣清新化機(jī)構(gòu)1600輸送可接受的總體CADR 等級，空氣移動機(jī)構(gòu)1612的電扇用與為大臺面面積、高壓降過濾器的 過濾器1616或優(yōu)選為小臺面面積、低壓降(小于12帕斯卡)的過濾 器的過濾器1616組合的^00CFM馬達(dá)操作。另外，為了使空氣清新 化機(jī)構(gòu)1600輸送總體可接受的CADR等級，空氣移動機(jī)構(gòu)1612和過 濾器1616與前離子發(fā)生器1618和后離子發(fā)生器1620組合操作，這保 證過濾器1616的功能并由此提高總體CADR等級。假定機(jī)構(gòu)1612中 的多速風(fēng)扇，結(jié)果是提供例如30dB上的30CFM的"低設(shè)置"規(guī)格、 例如35dB上的40CFM的"中設(shè)置"規(guī)格和例如40dB上的50 ~ 55CFM 的"高設(shè)置"規(guī)格的空氣清新化機(jī)構(gòu)1600。
在操作中，香味油類的 一個(gè)或更多個(gè)供應(yīng)1714a ~ c被安裝在空氣 清新化機(jī)構(gòu)1600的多香味釋放系統(tǒng)1624中。用戶然后選擇希望的香 味，或不選擇任何香味，并激活空氣清新化機(jī)構(gòu)1600，由此空氣移動 機(jī)構(gòu)1612、前離子發(fā)生器1618和后離子發(fā)生器1620被激活。在一個(gè) 例子中，空氣移動機(jī)構(gòu)1612被激活，并由此通過進(jìn)氣端口 1614將空 氣吸入空氣清新化機(jī)構(gòu)1600中?？諝庖苿訖C(jī)構(gòu)1612將約90CFM的 氣流推入過濾器616中。隨著空氣從空氣移動機(jī)構(gòu)1612向著過濾器 1616的入口穿過，前離子發(fā)生器1618從氣流去除粒子。過濾器1616 然后通過捕獲沒有被前離子發(fā)生器1618的動作去除的微粒執(zhí)行附加
過濾操作。約55CFM的過濾空氣離開過濾器1616的排放側(cè)，并在隨 后穿過后離子發(fā)生器1620,該后離子發(fā)生器1620作為最后的空氣凈 化機(jī)構(gòu)去除在氣流中剩余的其他粒子。作為結(jié)果，過濾的空氣被分流 器1628引向無香味空氣排放端口 1622和多香味釋放系統(tǒng)1624。氣流 中的絕大部分通過無香味空氣排放端口 1622離開空氣排放端口 1630， 并且很少的受控的氣流量穿過多香味釋放系統(tǒng)1624，并在隨后通過帶 香味空氣釋放端口 1626離開空氣排放端口 1630。在本例子中，如果 55CFM的過濾空氣離開過濾器1616的排放側(cè)，那么不少于90%即 49.5CFM的氣流被分流器1628引導(dǎo)到無香味空氣排放端口 1622，并 且最多10%即5.5CFM的氣流穿過多香味釋放系統(tǒng)1624,并在隨后通 過帶香味空氣排放端口 1626離開空氣排放端口 1630。
圖17A~17E示出根據(jù)本發(fā)明的用于提供多個(gè)香料的選擇的毛細(xì) 系統(tǒng)1700。毛細(xì)系統(tǒng)1700形成為包含用于向氣流輸送香料的毛細(xì)構(gòu) 件的基于燈芯的系統(tǒng)。具體而言，毛細(xì)系統(tǒng)1700包含由例如模制塑料 或玻璃形成的細(xì)長的、薄的平板基板1710。沿基板1700的下表面布 置的是分別與一個(gè)或更多個(gè)香料供應(yīng)1714相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)毛細(xì) 區(qū)域1712。各個(gè)香料供應(yīng)1714還包含被定位為與基板1710的下表面 直接接觸的燈芯1716。
毛細(xì)區(qū)域1712代表用于增進(jìn)香味油類蒸發(fā)進(jìn)入空氣清新化機(jī)構(gòu) 1600的氣流中的可吸油(wickable)表面。毛細(xì)區(qū)域1712在優(yōu)選實(shí)施 例中面積為1~2平方英寸，并由被印刷、蝕刻或模壓到基板1710的 表面上的一個(gè)或更多個(gè)暴露的毛細(xì)路徑(即，機(jī)械溝槽)形成。毛細(xì) 路徑的關(guān)鍵特征可優(yōu)化為容納特定香料配方(例如，帶香味的油)的 表面張力。這些特性包含例如溝槽壁的角度、下拐角的尖銳度和最小 深度規(guī)格，等等。
在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)在受讓給SC Johnson & Son, Inc., of Racine, Wisconsin的發(fā)明名稱為 "Wick-based delivery system with wick having small porosity sections"的共同受讓的美國專利申請No. 10/266，798 ( '798申請)中說明的原理和結(jié)構(gòu)形成毛細(xì)區(qū)域1712,在
此加入該專利申請的全部內(nèi)容作為參考。'798專利申請說明了一種 包括用于容納液體的容器的蒸發(fā)裝置，該容器具有貫穿開口延伸的多 孔燈芯，使得燈芯的一部分與容納于容器內(nèi)的液體接觸并且燈芯的一 部分暴露于周圍環(huán)境，其中，燈芯將液體從容器轉(zhuǎn)移到環(huán)境空氣，并 且燈芯的一部分與毛細(xì)構(gòu)件的表面連通。表面具有一個(gè)或更多個(gè)暴露 的毛細(xì)路徑，由燈芯從容器轉(zhuǎn)移的液體沿著這些毛細(xì)路徑被毛細(xì)作用 汲取而分散到周圍空氣中。
適于用作香料供應(yīng)1714的基于燈芯的香料供應(yīng)的例子是由SC Johnson & Son, Inc., of Racine, Wisconsin制造的Glade⑧牌WispTM 香味油類替換瓶。示例性的香料包含肉桂、蘋果、柑橘、香草、植物 香料和熱帶水果香料。在毛細(xì)區(qū)域1712a ~c的毛細(xì)路徑被優(yōu)化為與 Glade⑧牌WispTM香味油類使用的情況下，槽壁具有特定的角度，下 拐角具有特定的角度，并且溝槽深度處于特定的最小值。
香料供應(yīng)1714a、 1714b和1714c的燈芯1716a、 1716b和1716c 分別被線性布置并與基板1710的下表面接觸。毛細(xì)區(qū)域1712a與燈芯 1716a相關(guān)，毛細(xì)區(qū)域1712b與燈芯1716b相關(guān)，并且毛細(xì)區(qū)域1712c 與燈芯1716c相關(guān)。在某一時(shí)間只有一個(gè)燈芯1716a c與它的相關(guān)毛 細(xì)區(qū)域1712a c接觸進(jìn)而接合。這一點(diǎn)由基板1710相對于香料供應(yīng) 1714a、 1714b和1714c和燈芯1716a、 1716b和1716c的相對線性位 置的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，基板1710以可滑動的方式安裝在空氣清 新化機(jī)構(gòu)1600的外殼1610內(nèi)并分別與同樣至少部分被安裝在外殼 1610內(nèi)的香料供應(yīng)1714a、 1714b和1714c的燈芯1716a、 1716b和1716c 對準(zhǔn)和接觸。圖17B示出第一位置，其中，燈芯1716a、 1716b或1716c 都不與其相關(guān)毛細(xì)區(qū)域1712a、 1712b和1712c接合，由此沒有香料被 選擇，這由此為用戶提供關(guān)閉空氣清新化機(jī)構(gòu)1610內(nèi)的發(fā)出香味的裝 置。圖17示出第二位置，其中，燈芯1716a與毛細(xì)區(qū)域1712a接合， 而燈芯1716b和1716c不與毛細(xì)區(qū)域1712b和1712c接合，由此香料 供應(yīng)1714a的香料被選擇。圖17D示出第三位置，其中燈芯1716b與
毛細(xì)區(qū)域1712b接合，而燈芯1716a和1716c不與毛細(xì)區(qū)域1712a和 1712c接合，使得香料供應(yīng)1714b的香料被選擇。圖17E示出第四位 置，其中燈芯1716c與毛細(xì)區(qū)域1712c接合，而燈芯1716a和1716b 不與毛細(xì)區(qū)域1712a和1712b接合，使得香料供應(yīng)1714c的香料被選 擇。
在操作中，在第二、第三和第四位置中，隨著氣流穿過基板1710 的表面并由此穿過毛細(xì)區(qū)域1712a、 1712b和1712c，液體分別從香料 供應(yīng)1714a、 1714b或1714c被燈芯1716a、 1716b或1716c轉(zhuǎn)移，并 分別通過毛細(xì)區(qū)域1712a、 1712b或1712c的毛細(xì)作用被汲取，用于通 過帶香味空氣排放端口 1626通過蒸發(fā)分散到環(huán)境空氣中。用戶可在開 關(guān)1110或遙控1122上選擇香味化模式命令，從而導(dǎo)致基板1710相對 于毛細(xì)系統(tǒng)1700內(nèi)的香料供應(yīng)1714移動。
參照圖17A 17E和毛細(xì)系統(tǒng)1700，選擇多種香料中的一種或不 選擇任何香料通過設(shè)置在空氣清新化機(jī)構(gòu)1600內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)移動控制系 統(tǒng)(未示出)通過多香味釋放系統(tǒng)1624的元件的自動操縱被執(zhí)行，由 此，用戶使用電子控制以通過開關(guān)1110或遙控1122選擇希望的模式。 在空氣清新化機(jī)構(gòu)1600內(nèi)包含移動控制系統(tǒng)還使得單元能夠被定時(shí) 控制。例如，空氣清新化機(jī)構(gòu)1600包含公知的允許用戶選擇空氣清新 化機(jī)構(gòu)1600在什么時(shí)間自動打開或關(guān)閉以及在給定的時(shí)刻自動選擇 給定香料給定時(shí)間量的電子裝置(未示出)。
另外，毛細(xì)系統(tǒng)1700即形成多香味釋放系統(tǒng)1624的物理組件容 易從空氣清新化機(jī)構(gòu)1600和單元1100中被去除，使得用戶可容易、 方便地在香料供應(yīng)即香料供應(yīng)1714a ~ c被耗盡時(shí)更換它們。
多香味釋放系統(tǒng)1624不限于上述示例性的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解，多香味釋放系統(tǒng)1624可被設(shè)計(jì)為具有提供任意數(shù)量的香味水 平組合和香料混合的毛細(xì)系統(tǒng)。特別地，在發(fā)明名稱為"Systems For And Methods Of Providing Air Purification In Combination With Fragrancing "的共同受讓的美國臨時(shí)專利申請系列號為No. 60/630,344中7>開了用于多香味釋放系統(tǒng)1624的其它適當(dāng)?shù)呐渲?，在此加入其全部?nèi)容作為參考。
各種替代方案被設(shè)想為在以下的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，這些權(quán)利要 求特別指出并清楚地要求被認(rèn)為是本發(fā)明的主題的權(quán)益。
權(quán)利要求
1.一種清潔裝置，包括a)設(shè)置在外殼內(nèi)的空氣凈化系統(tǒng)；b)設(shè)置在外殼內(nèi)的表面清潔系統(tǒng)；c)設(shè)置在外殼內(nèi)并能夠移動包含空氣凈化系統(tǒng)和表面清潔系統(tǒng)的外殼的移動機(jī)構(gòu)；和d)被連接和配置為以一般為自主式的方式控制空氣凈化系統(tǒng)、表面清潔系統(tǒng)和移動機(jī)構(gòu)的操作的控制系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，還包括被設(shè)置在外殼內(nèi)并在操作 上與空氣凈化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)連接的香味分配系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，控制系統(tǒng)在操作上與用戶 接口連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，用戶接口被設(shè)置在外殼的 外面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，控制系統(tǒng)在操作上與多個(gè) 傳感器連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，傳感器被配置為檢測外殼 內(nèi)的條件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，傳感器被配置為檢測外殼 外面的條件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，控制系統(tǒng)被配置為響應(yīng)從 多個(gè)傳感器發(fā)送的信號改變空氣凈化系統(tǒng)、表面清潔系統(tǒng)和移動機(jī)構(gòu) 的操作。
9. 一種清潔區(qū)域的方法，該方法包括以下步驟 a)提供一種清潔裝置，所述清潔裝置包括設(shè)置在外殼內(nèi)的空氣凈化系統(tǒng)、設(shè)置在外殼內(nèi)的表面清潔系統(tǒng)、設(shè)置在外殼內(nèi)并能夠在區(qū) 域周圍移動包含空氣凈化系統(tǒng)和表面清潔系統(tǒng)的外殼的移動系統(tǒng)；和 被連接和配置為以一般為自主式的方式控制空氣凈化系統(tǒng)、表面清潔 系統(tǒng)和移動系統(tǒng)的操作的控制系統(tǒng)；b) 為裝置選擇操作模式；和c) 以選擇的操作模式操作裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，為裝置選擇操作模式的 步驟包括將操作模式輸入控制系統(tǒng)中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，輸入希望的操作模式的 步驟包括使用在操作上與控制系統(tǒng)連接的用戶接口 。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇操作模式的步驟包 括選擇空氣凈化操作模式。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括響應(yīng)從在操作上與控制 系統(tǒng)連接的傳感器發(fā)送的信號改變空氣凈化操作模式的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在選擇空氣凈化操作模 式之后選擇空氣香味操作模式的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括響應(yīng)從在操作上與控制 系統(tǒng)連接的用戶接口發(fā)送的信號改變空氣凈化操作模式的步驟。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇操作模式的步驟包 含選擇表面清潔操作模式。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括響應(yīng)從在操作上與控制 系統(tǒng)連接的傳感器發(fā)送的信號改變或停止表面清潔操作模式的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括響應(yīng)從在操作上與控制 系統(tǒng)連接的用戶接口發(fā)送的信號改變表面清潔操作模式的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇操作模式的步驟包 含選擇移動操作模式。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括響應(yīng)從在操作上與控制 系統(tǒng)連接的傳感器發(fā)送的信號改變或停止移動操作模式的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供與表面地板清潔組合的空氣凈化的裝置和方法。本發(fā)明是在用于家庭或辦公室用途的單一裝置中提供與空氣香味源組合的自主式可動空氣凈化器和表面清潔器的系統(tǒng)和方法。自主式可動空氣和表面清潔器和香味化系統(tǒng)包括空氣凈化器、香味器、地板清潔器、輸入裝置、電力系統(tǒng)、操作和輔助傳感器、驅(qū)動和操縱裝置的機(jī)器人和在操作上與以上各項(xiàng)連接以控制裝置的操作的中央控制器。本發(fā)明還提供用于通過使用空氣凈化器、香味器、地板清潔器和機(jī)器人操作裝置以清潔房間并用于響應(yīng)從傳感器或從輸入裝置發(fā)送的信號改變裝置的操作的方法。
文檔編號A61L9/12GK101098650SQ200580045947
公開日2008年1月2日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者托馬斯·P.·加斯珀, 詹姆斯·R.·克拉珀 申請人:約翰遜父子公司