本發(fā)明是有關(guān)于一種清潔機(jī)器人，特別是有關(guān)于一種利用聲波的檢測(cè)結(jié)果，產(chǎn)生一輪廓線，并根據(jù)輪廓線進(jìn)行清潔的清潔機(jī)器人。

背景技術(shù)：
清潔地板是一種相當(dāng)費(fèi)力的工作。為了改善清潔地板所花費(fèi)的時(shí)間，發(fā)展出許多清潔裝置，如掃把、抹布…等。然而，使用者仍需手持清潔裝置，方能進(jìn)行清潔動(dòng)作，因此，已知的清潔裝置并未降低使用者的不便。隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品的種類愈來(lái)愈多，其中機(jī)器人(robot)就是其中一種。以清潔機(jī)器人為例，其可自動(dòng)進(jìn)行清潔動(dòng)作，而不需使用者操作，因此逐漸取代已知的清潔裝置。然而，已知的清潔機(jī)器人是以相同的清潔能力打掃不同的環(huán)境，因此，無(wú)法針對(duì)不同的環(huán)境狀態(tài)提供適合的清潔功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種清潔機(jī)器人，用以清潔一特定區(qū)域，并包括一移動(dòng)模塊、一聲波模塊、一清掃模塊以及一控制模塊。移動(dòng)模塊具有多個(gè)滾輪。聲波模塊發(fā)射一聲波，并接收多個(gè)反射波。清掃模塊進(jìn)行一清潔任務(wù)。控制模塊根據(jù)反射波，產(chǎn)生一輪廓線，并根據(jù)該輪廓線，控制移動(dòng)模塊及清掃模塊的至少一者。本發(fā)明還提供一種控制方法，用以控制一清潔機(jī)器人清潔一特定區(qū)域。本發(fā)明的控制方法包括，移動(dòng)清潔機(jī)器人；發(fā)射一聲波；接收多個(gè)反射波；根據(jù)反射波，產(chǎn)生一輪廓線；以及根據(jù)該輪廓線，控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)及清掃能力的至少一者。為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的清潔機(jī)器人的一可能示意圖。圖2及3為輪廓線的可能示意圖。圖4A為清潔機(jī)器人的其它可能外部環(huán)境狀態(tài)。圖4B為不同環(huán)境狀態(tài)所產(chǎn)生的其它可能輪廓線。圖5為本發(fā)明的控制方法的一可能流程示意圖。[主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明]100：清潔機(jī)器人；110：移動(dòng)模塊；120：清掃模塊；130：聲波模塊；131：聲波發(fā)射器；132：聲波接收器；140：控制模塊；150：影音聲光模塊；160：檢測(cè)模塊；220、320、420：輪廓線；231～234、331～332：物體；431、433：磁磚；432：間隙；434：地毯；WS：聲波；WR1～WR5：反射波；P1～P3：位置；S510～S540：步驟。具體實(shí)施方式圖1為本發(fā)明的清潔機(jī)器人的一可能示意圖。清潔機(jī)器人100用以清潔一特定區(qū)域，如家中的地板。在本實(shí)施例中，清潔機(jī)器人100包括，一移動(dòng)模塊110、一清掃模塊120、一聲波(sonar)模塊130以及一控制模塊140。移動(dòng)模塊110具有多個(gè)滾輪(未顯示)。清潔機(jī)器人100通過(guò)滾輪，可移動(dòng)至任何位置。清掃模塊120進(jìn)行一清潔任務(wù)，如吸塵或拖地。本發(fā)明并不限定清掃模塊120的內(nèi)部架構(gòu)。只要是清潔機(jī)器人100進(jìn)行清潔時(shí)所需的裝置，均可設(shè)置于清掃模塊120中。舉例而言，清掃模塊120具有一集塵盒、一風(fēng)扇、一清潔刷。聲波模塊130發(fā)射一聲波WS，并接收多個(gè)反射波WR1～WR5。在一可能實(shí)施例中，聲波WS為超音波。在本實(shí)施例中，聲波模塊130具有一聲波發(fā)射器131以及一聲波接收器132。聲波發(fā)射器131發(fā)射聲波WS。聲波接收器132接收反射波WR1～WR5。在其它實(shí)施例中，聲波模塊130具有多個(gè)聲波發(fā)射器以及多個(gè)聲波接收器。當(dāng)一物體接收到聲波WS時(shí)，將根據(jù)聲波WS，產(chǎn)生至少一相對(duì)應(yīng)反射波。舉例而言，當(dāng)一墻面接收到聲波WS時(shí)，因墻面的范圍較大，故可產(chǎn)生多個(gè)反射波。在本實(shí)施例中，圖1僅顯示反射波WR1～WR5為例，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，反射波的數(shù)量可大于或小于5。在其它實(shí)施例中，當(dāng)清潔機(jī)器人100的周圍具有多個(gè)物體時(shí)，則該等物體將產(chǎn)生多個(gè)反射波。根據(jù)物體與清潔機(jī)器人100間的物理特性(如角度、方向、位置、速度)、物體的材質(zhì)或種類，可在不同時(shí)間產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的反射波?？刂颇K140根據(jù)至少二反射波，產(chǎn)生一輪廓線，并根據(jù)輪廓線，控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120的至少一者。本發(fā)明并不限定輪廓線的產(chǎn)生方式。在一可能實(shí)施例中，控制模塊140根據(jù)聲波接收器132所接收到的多個(gè)反射波，推測(cè)出最接近清潔機(jī)器人100的至少二物體的位置，再將推測(cè)出的至少二位置連接起來(lái)，便可形成一輪廓線。另外，本發(fā)明并不限定控制模塊140如何控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120。在一可能實(shí)施例中，控制模塊140控制移動(dòng)模塊110的滾輪的轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)向，進(jìn)而控制清潔機(jī)器人100的行進(jìn)路徑。在另一可能實(shí)施例中，控制模塊140控制清掃模塊120，用以調(diào)整清潔機(jī)器人100的清潔能力。圖2為輪廓線的一可能示意圖。當(dāng)清潔機(jī)器人100移動(dòng)至位置P1時(shí)，物體231～235均會(huì)產(chǎn)生反射波。不過(guò)，由于物體231最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最先收到物體231所產(chǎn)生的反射波WR1。在本實(shí)施例中，清潔機(jī)器人100記錄反射波WR1。當(dāng)清潔機(jī)器人100移動(dòng)至位置P2時(shí)，由于物體232最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最先接收到物體232所產(chǎn)生的反射波WR2，并記錄反射波WR2。最后，清潔機(jī)器人100移動(dòng)至位置P3時(shí)，由于物體234最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最先收到物體234所產(chǎn)生的反射波WR4，記錄反射波WR4。清潔機(jī)器人100整合三次最先收到的反射波WR1、WR2、WR4，用以形成一輪廓線220。在其它實(shí)施例中，只要整合至少二次反射波，便可形成一輪廓線。在本實(shí)例中，輪廓線220為一平滑的輪廓線。輪廓線220的所有區(qū)段的斜率均小于一預(yù)設(shè)斜率。因此，在一可能實(shí)施例中，控制模塊140根據(jù)輪廓線的斜率，控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120的至少一者。然而，斜率是針對(duì)輪廓線的某一點(diǎn)而言。舉例而言，輪廓線上的任一點(diǎn)均具有一相對(duì)應(yīng)的斜率。在其它實(shí)施例中，控制模塊140根據(jù)輪廓線的曲率(curvature)，控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120的至少一者。曲率指的是輪廓線的某一局部曲線的彎曲程度。圖3為輪廓線的另一可能示意圖。當(dāng)清潔機(jī)器人100行走至位置P1時(shí)，由于墻面331最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最早收到物體331所產(chǎn)生的反射波WR1。同樣地，當(dāng)清潔機(jī)器人100行走至位置P2時(shí)，物體332最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最早收到物體332所產(chǎn)生的反射波WR2。當(dāng)清潔機(jī)器人100行走至位置P3時(shí)，物體331最接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100最早收到物體331所產(chǎn)生的反射波WR3?？刂颇K140根據(jù)反射波WR1～WR3，便可形成一輪廓線320?？刂颇K140根據(jù)輪廓線320，控制清潔機(jī)器人100的移動(dòng)路徑。在一可能實(shí)施例中，控制模塊140根據(jù)輪廓線320，令清潔機(jī)器人100避開物體332，以避免碰撞物體332。在另一可能實(shí)施例中，控制模塊140令清潔機(jī)器人100接近物體332，用以清掃物體332附近的區(qū)域。舉例而言，物體332為地板的一凸起區(qū)。由于凸起區(qū)附近的灰塵較多，故控制模塊140增加清掃模塊120的清掃能力，并增加移動(dòng)模塊110的滾輪轉(zhuǎn)速，用以爬上凸起區(qū)。在本實(shí)施例中，控制模塊140可根據(jù)輪廓線，得知清潔機(jī)器人100所在的區(qū)域的一起伏狀態(tài)，并根據(jù)起伏狀態(tài)，控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120的至少一者。舉例而言，控制模塊140控制移動(dòng)模塊110，用以避開地板的凹陷區(qū)或凸起區(qū)，以避免清潔機(jī)器人100受困于凹陷區(qū)或凸起區(qū)。然而，若凹陷區(qū)或凸起區(qū)的幅度不大時(shí)，控制模塊140可令清潔機(jī)器人100進(jìn)入凹陷區(qū)或凸起區(qū)，并增加清掃模塊120的清掃能力，用以清潔凹陷區(qū)或凸起區(qū)，因凹陷區(qū)或凸起區(qū)容易累積灰塵。圖4A為清潔機(jī)器人的一可能外部環(huán)境狀態(tài)。圖4B為圖4A的環(huán)境狀態(tài)所產(chǎn)生的一可能輪廓線。如圖4A所示，當(dāng)聲波模塊130發(fā)射出聲波WS時(shí)，地板將根據(jù)聲波WS，產(chǎn)生反射波WR1～WR5。在本實(shí)施例中，地板包括磁磚431、433、間隙432及地毯434。反射波WR1及WR3是由磁磚431及433所產(chǎn)生。反射波WR2是由間隙432所產(chǎn)生。反射波WR4～WR5是由地毯434所產(chǎn)生。由圖4B可知，不同材質(zhì)的地板產(chǎn)生反射波的時(shí)間并不相同。舉例而言，當(dāng)清潔機(jī)器人100發(fā)射聲波WS，并行走至位置P1時(shí)，由于磁磚431、433較接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100接收到反射波WR1及WR3的時(shí)間短于清潔機(jī)器人100接收到反射波WR2的時(shí)間。另外，當(dāng)清潔機(jī)器人100行走于地毯434時(shí)(如位置P2及P3所示)時(shí)，由于地毯434又更接近清潔機(jī)器人100，因此，清潔機(jī)器人100接收到反射波WR4及WR5的時(shí)間短于清潔機(jī)器人100接收到反射波WR1及WR3的時(shí)間。在本實(shí)施例中，控制模塊140可根據(jù)反射波WR1～WR5所構(gòu)成的輪廓線420，得知清潔機(jī)器人100所在的區(qū)域的材質(zhì)(硬地板或軟地板)。舉例而言，當(dāng)聲波WS由硬地板(如磁磚)所反射時(shí)，反射波的強(qiáng)度將位于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如反射波WR1～WR3所示。然而，當(dāng)聲波WS由軟地板(如地毯)所反射時(shí)，反射波的強(qiáng)度將不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如反射波WR4～WR5所示。因此，當(dāng)控制模塊140根據(jù)反射波WR1～WR5所構(gòu)成的輪廓線420，控制移動(dòng)模塊110及清掃模塊120的至少一者時(shí)，則可使清潔機(jī)器人100配合外部環(huán)境狀態(tài)，進(jìn)行清潔動(dòng)作。舉例而言，當(dāng)清潔機(jī)器人100將由磁磚區(qū)移動(dòng)至地毯區(qū)時(shí)，控制模塊140可先增加滾輪的轉(zhuǎn)速，用以順利地進(jìn)入地毯區(qū)。在進(jìn)入地毯區(qū)后，控制模塊140減慢滾輪的轉(zhuǎn)速并增加清掃模塊120的清掃能力，用以徹底清掃地毯區(qū)。另外，如圖4A所示，磁磚431與433間具有一間隙432?？刂颇K140可根據(jù)反射波WR2的強(qiáng)度，得知間隙432的存在。由于間隙432容易累積灰塵，因此，控制模塊140提高清掃模塊120對(duì)于間隙432的清掃能力。由于不同種類及不同材質(zhì)的物體產(chǎn)生反射波的時(shí)間并不相同，因此，當(dāng)控制模塊140根據(jù)多個(gè)反射波，產(chǎn)生一輪廓線時(shí)，控制模塊140可根據(jù)輪廓線的斜率、曲率或是其它特性，判斷出外部物體的種類及材質(zhì)、或是外部物體與清潔機(jī)器人100間的一物理特性，如位置、方向、角度、速度。當(dāng)控制模塊140根據(jù)判斷結(jié)果，控制清潔機(jī)器人100的行走路徑及清潔能力的至少一者時(shí)，便能使清潔機(jī)器人100的清潔動(dòng)作配合外部環(huán)境狀態(tài)。由于清潔機(jī)器人100可根據(jù)外部環(huán)境狀態(tài)，提供不同的清掃能力，因此大幅提高對(duì)于外部環(huán)境的應(yīng)變能力。舉例而言，控制模塊140可根據(jù)輪廓線，控制移動(dòng)模塊110的滾輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，用以控制清潔機(jī)器人100的運(yùn)行，如停止、啟動(dòng)、加速、減速、回轉(zhuǎn)或巡航。另外，控制模塊140可根據(jù)輪廓線，控制清掃模塊120，用以控制吸塵力、空氣流量或是一清掃刷的轉(zhuǎn)速。在其它實(shí)施例中，清潔機(jī)器人100還包括一影音聲光模塊150，用以呈現(xiàn)一聲音效果及一光線效果的至少一者。控制模塊140根據(jù)輪廓線，控制影音聲光模塊150，用以調(diào)整影音聲光模塊150所呈現(xiàn)的聲音及光線效果的至少一者。在一可能實(shí)施例中，影音聲光模塊150包括一喇叭裝置(未顯示)及一顯示裝置(未顯示)，呈現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的聲音或光線效果。因此，使用者可根據(jù)不同的聲光效果，得知清潔機(jī)器人100的操作狀態(tài)，如清潔機(jī)器人100困在特殊地形。藉由環(huán)境的輪廓線，控制模塊140可對(duì)特別的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的環(huán)境或物體(如充電站、遙控器、虛擬墻、人、或是具有可與清潔機(jī)器人100交換數(shù)據(jù)能力的設(shè)備設(shè)施或元件)進(jìn)行識(shí)別，并可調(diào)整清潔機(jī)器人100與周圍環(huán)境間的數(shù)據(jù)傳遞。舉例而言，清潔機(jī)器人100先利用聲波的方式，與周圍環(huán)境的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(如聲波及反射光)。在得到輪廓線后，清潔機(jī)器人100改以另一種方式(如光學(xué)或磁學(xué))，與周圍環(huán)境的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在其它實(shí)施例中，清潔機(jī)器人100通過(guò)本身運(yùn)動(dòng)行為的變化，與周圍環(huán)境的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在本實(shí)施例中，清潔機(jī)器人100還包括一檢測(cè)模塊160，用以檢測(cè)清潔機(jī)器人100的環(huán)境狀態(tài)?？刂颇K140根據(jù)輪廓線，致能檢測(cè)模塊160，改以另一種方式，與清潔機(jī)器人100周圍環(huán)境的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在一可能實(shí)施例中，控制模塊140根據(jù)檢測(cè)模塊160的檢測(cè)結(jié)果，控制移動(dòng)模塊110、清掃模塊120及影音聲光模塊150的至少一者。在一可能實(shí)施例中，使用者可通過(guò)影音聲光模塊150所呈現(xiàn)的影音或是聲光效果，得知清潔機(jī)器人100是以何種無(wú)線方式，與周圍環(huán)境的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。圖5為本發(fā)明的控制方法的一可能流程示意圖。本發(fā)明的控制方法用以控制一清潔機(jī)器人，使其進(jìn)行一清潔動(dòng)作。首先，移動(dòng)清潔機(jī)器人(步驟S510)，并在移動(dòng)機(jī)器人的同時(shí)，發(fā)射一聲波(步驟S520)。在一可能實(shí)施例中，聲波為一超音波。接收反射波(步驟S530)。當(dāng)外部物體接收到聲波時(shí)，將產(chǎn)生至少一相對(duì)應(yīng)反射波。根據(jù)至少二反射波，產(chǎn)生一輪廓線(步驟S530)。本發(fā)明并不限定產(chǎn)生輪廓線的方法。如圖2、3及4B所示，將多個(gè)接近清潔機(jī)器人的物體的位置連接在一起，便可形成一輪廓線。此處所述的連接并非真的將清潔機(jī)器人周圍的物體連接在一起，而是清潔機(jī)器人根據(jù)反射波形成一地圖，此地圖包含清潔機(jī)器人周圍的物體。將此地圖中的至少二位置連接在一起，便可形成一輪廓線。根據(jù)輪廓線，控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)及清掃能力的至少一者(步驟S540)。在一可能實(shí)施例中，由于清潔機(jī)器人接收到反射波的時(shí)間與物體的位置、種類及材質(zhì)有關(guān)，因此，根據(jù)反射波所形成的輪廓線，便可判斷出物體的位置、種類及材質(zhì)。在一可能實(shí)施例中，根據(jù)輪廓線的斜率或曲率，便可判斷出物體的位置、種類及材質(zhì)。在本實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)輪廓線控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)及清掃能力的至少一者時(shí)，可提高清潔機(jī)器人對(duì)于外部環(huán)境的應(yīng)變能力。舉例而言，根據(jù)輪廓線，可得知物體的種類，如一墻面、一障礙物或是地板一凸起區(qū)。在一可能實(shí)施例中，若判斷出外部物體為一墻面時(shí)，清潔機(jī)器人便沿墻行走。在其它實(shí)施例中，若得知外部物體為一凸起區(qū)時(shí)，清潔機(jī)器人可閃避凸起區(qū)，或是對(duì)凸起區(qū)加強(qiáng)清掃能力。在另一可能實(shí)施例中，根據(jù)輪廓線，可得知清潔機(jī)器人所清掃的區(qū)域的材質(zhì)，如磁磚地板、地毯。清潔機(jī)器人根據(jù)不同材質(zhì)的區(qū)域，提供不同的行走方式(如減慢或加快)或是不同的清掃能力(如減弱或加強(qiáng))。再者，根據(jù)輪廓線，可得知清潔機(jī)器人所清掃的區(qū)域的一起伏狀態(tài)。若根據(jù)區(qū)域起伏狀態(tài)，控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)及清掃能力的至少一者，則可大幅提高清潔機(jī)器人的應(yīng)變能力。除非另作定義，在此所有詞匯(包含技術(shù)與科學(xué)詞匯)均屬本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者的一般理解。此外，除非明白表示，詞匯于一般字典中的定義應(yīng)解釋為與其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的文章中意義一致，而不應(yīng)解釋為理想狀態(tài)或過(guò)分正式的語(yǔ)態(tài)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。