自动行走设备及其状态信息管理方法
【专利摘要】本发明提供一种自动行走设备，包括若干感应器、若干存储单元、控制单元及显示单元，显示单元具有若干显示区间。所述控制单元控制显示单元在若干显示区间分别显示若干状态信息，从而形象地显示各个元件的状态信息，方便用户快速地进行故障判断。
【专利说明】自动行走设备及其状态信息管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动行走设备及其状态信息管理方法。
【背景技术】
[0002]自动行走设备无需人工操作便可以实现自动工作，比如自动割草机或自动吸尘器，实现了在用户上班的时间进行割草或清除灰尘，给用户带来了极大的便利。
[0003]然而，现有的自动行走设备不会显示其各个元件的状态信息，而仅仅显示其工作模式或者是否出现异常。在出现异常时，用户并不能根据显示的信息得知具体哪个元件出现异常，不方便用户对自动行走设备的故障进行判断。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种方便用户快速地进行故障判断的自动行走设备。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种自动行走设备，包括沿纵向延伸的壳体、设置于壳体内的驱动电机及设置于壳体底部的若干轮子，所述自动行走设备还包括:若干感应器，设置于所述自动行走设备上，以侦测所述自动行走设备的若干元件的状态信息；若干存储单元，分别存储所述若干状态信息；控制单元；显示单元，具有若干显示区间，所述控制单元控制显示单元在所述若干显示区间分别显示所述若干状态信息。
[0006]优选地，所述若干感应器分别设置于所述自动行走设备的不同位置上，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器的位置，并显示对应的状态信息。
[0007]优选地,所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像,所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器所感应的元件的位置，并显示对应的状态信息。
[0008]优选地，所述若干感应器至少包括驱动转速感应器、驱动转向感应器，所述状态信息至少包括驱动轮转速、驱动轮转动方向，所述驱动转速感应器感应所述驱动电机的转速，从而得知驱动轮转速，所述驱动转向感应器感应所述驱动电机的转动方向，从而得知驱动轮的转动方向。
[0009]进一步地，当所述驱动轮的转动方向改变或驱动轮停止转动时,所述控制单元将存储单元中的状态信息恢复为预设值。
[0010]优选地，所述自动行走设备还包括切割电机及切割刀片，所述切割电机驱动所述切割刀片工作，所述感应器包括切割转速感应器，所述状态信息包括切割刀片转速，所述切割转速感应器感应切割电机的转速，从而得知切割刀片转速。
[0011 ] 优选地，所述感应器包括机身倾斜感应器，所述状态信息包括机身倾斜度，所述机身倾斜感应器感应机身在纵向或横向上的倾斜度。
[0012]优选地，所述感应器包括边界感应器或全球定位系统，所述状态信息包括位置信息，所述边界感应器感应外部边界线的信号，所述全球定位系统侦测所述自动行走设备的位置信息，所述控制单元根据边界感应器或全球定位系统的位置信息判断所述自动行走设备的部分或者整体是否位于工作区域内。
[0013]优选地，所述感应器包括壳体抬起感应器，所述壳体包括内壳及与内壳弹性相连的外壳，所述壳体抬起感应器感应所述外壳与内壳在垂直方向上的相对位移，所述状态信息包括壳体抬起状态，若所述壳体抬起感应器感应到外壳与内壳在垂直方向上产生相对位移或产生的相对位移大于预定值时，则判断所述壳体被抬起。
[0014]优选地，所述感应器包括障碍感应器，所述障碍感应器感应所述自动行走设备与障碍物之间的距离，或者自动行走设备与障碍物发生的碰撞。
[0015]优选地，所述感应器包括雨水感应器，所述雨水感应器具有两个极片，所述壳体上设有凹槽，所述两个极片设置于凹槽中，所述状态信息包括雨水信息，当凹槽中存在导电液体将所述两个极片导通时，所述雨水感应器即判断存在雨水。
[0016]优选地，所述感应器包括电池感应器，所述状态信息包括电池信息，所述电池感应器侦测所述自动行走设备的电池包的电流、电压或容量，所述控制单元根据侦测的电流、电压或容量判断是否正在充电或放电，计算充电剩余时间或电量剩余时间。
[0017]优选地，所述自动行走设备还包括通信单元，用于将所述若干状态信息传输到外部的终端设备。
[0018]本发明还提供一种自动行走设备的状态信息管理方法，包括以下步骤:若干感应器分别侦测所述自动行走设备的若干元件的状态信息；若干存储单元分别存储所述若干状态信息；控制单元控制显示单元在不同的显示区间分别显示所述若干状态信息。
[0019]优选地，所述若干感应器分别设置于所述自动行走设备的不同位置上，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器的位置，并显示对应的状态信息。
[0020]优选地,所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像,所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器所感应的元件的位置，并显示对应的状态信息。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明自动行走设备及其状态信息管理方法通过控制单元控制显示单元在其若干显示区间分别显示所述若干状态信息，从而形象地显示各个元件的状态信息，方便用户快速地进行故障判断。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0023]图1是本发明实施方式提供的自动行走设备的俯视示意图。
[0024]图2是图1中显示单元的示意图。
[0025]图3是本发明实施方式提供的自动行走设备的方框示意图。
[0026]图4是本发明实施方式提供的自动行走设备的爆炸示意图。
[0027]其中，
[0028]100.自动行走设备； 110.壳体；200.边界线；
[0029]111.外壳；112.内壳；3.弹性件；
[0030]121.被动轮；122.驱动轮；30.控制单元；[0031]40.显示单元；11.驱动转速感应器；12.驱动转向感应器；
[0032]13.切割转速感应器；14.机身倾斜感应器；15.边界感应器；
[0033]16.壳体抬起感应器；17.障碍感应器；18.雨水感应器；
[0034]181.凹槽；21.第一存储单元；22.第二存储单元；
[0035]23.第三存储单元；24.第四存储单元；25.第五存储单元；
[0036]26.第六存储单元；27.第七存储单元；28.第八存储单元；
[0037]41a.左轮角速度；41b.左轮线速度；41c.右轮角速度；
[0038]41d.右轮线速度；42a.左轮转向；42b.右轮转向；
[0039]43.切割转速；45a.左侧位置；45b.右侧位置；
[0040]46.壳体抬起状态；47.碰撞信息；48.雨水信息；
[0041]44a.纵向倾斜度；44b.横向倾斜度；50.通信单元；
【具体实施方式】
[0042]请参考图1，本发明第一实施方式提供一种自动行走设备100，包括沿纵向延伸的壳体110、设置于壳体110内的驱动电机(图未不)及设置于壳体Iio底部的若干轮子。自动行走设备100在由边界线200围成的`工作区域内工作。
[0043]自动行走设备100为自动割草机，还具有切割电机(图未示)及切割刀片(图未示)，切割电机用于驱动切割刀片工作。
[0044]请参考图2，壳体110包括外壳111及内壳112，外壳111与内壳112之间通过弹性件3相连，当壳体110与外部发生碰撞或人为抬起外壳111时，外壳111与内壳112之间可产生小幅度的相对位移。
[0045]轮子包括自动行走设备100前部的被动轮121及后部的驱动轮122。
[0046]请参考图3，所述自动行走设备100还包括若干感应器、若干存储单元、控制单元30及显示单元40。
[0047]控制单元30与所述若干感应器、若干存储单元及显示单元40均相连。
[0048]所述若干感应器分别设置于自动行走设备100的不同位置，以侦测自动行走设备100的若干元件的状态信息。
[0049]所述若干存储单元分别存储所述若干状态信息。
[0050]所述显示单元40具有若干显示区间，所述控制单元30控制显示单元40在不同的显示区间分别显示所述若干状态信息。
[0051]具体地,所述控制单元30控制显示单元40显示自动行走设备100的虚拟图像,并在虚拟图像上对应各个感应器或者各个感应器所感应的元件的位置显示相应的状态信息。
[0052]所述若干感应器包括驱动转速感应器11、驱动转向感应器12、切割转速感应器
13、机身倾斜感应器14、边界感应器15、壳体抬起感应器16、障碍感应器17及雨水感应器18。
[0053]驱动转速感应器11及驱动转向感应器12均与驱动电机相连，驱动转速感应器11感应驱动电机的转速，如角速度。驱动转向感应器12感应驱动电机的转动方向，如正转或反转。控制单元30根据驱动电机的角速度即可计算出驱动轮的角速度及线速度，驱动电机的转动方向即代表了驱动轮的转动方向。驱动转速感应器11及驱动转向感应器12可采用现有的机械或电子的方式，在此不再赘述。
[0054]切割转速感应器13与切割电机相连，用于感应切割电机的转速，如角速度，从而得知切割刀片的转速。
[0055]机身倾斜感应器14设置于壳体110内，用于感应自动行走设备100机身纵向及横向的倾斜度。当自动行走设备100位于在纵向前后高度有落差的平面上时，机身倾斜感应器14可感应出纵向上的倾斜度；当自动行走设备100位于在横向左右高度有落差的平面上时，机身倾斜感应器14可感应出横向上的倾斜度。机身倾斜感应器14可为陀螺仪、重力感应器、加速度感应器或者之间的任意组合。
[0056]边界感应器15感应外部边界线200的信号，所述控制单元30根据侦测的边界线信号判断所述自动行走设备100的部分或者整体是否位于工作区域内，从而得知自动行走设备100的部分或者整体的位置信息。
[0057]本实施方式中，边界感应器15的数量为两个，分别位于壳体110前部的左右两侧。
[0058]如图1所示，边界线200为导电的金属线缆，通电时在边界线200的两侧形成磁力线方向相反的磁场，边界感应器15为磁场感应器。当自动行走设备100靠近边界线200时，壳体110前部左右两侧的边界感应器15分别感应附近磁场的磁力线方向。控制单元30根据磁力线方向判断自动行走设备100的左侧及右侧是否位于工作区域内。如:左侧的边界感应器15感应的磁力线方向为垂直向下时，控制单元30则判断左侧边界感应器15位于工作范围内；右侧的边界感应器15感应的磁力线方向为垂直向上时，控制单元30则判断右侧边界感应器15位于工作范围外。控制单元30还根据左右两侧的位置信息判断自动行走设备100整体是否位于工作范围内或控制自动行走设备100跨边界线200回归到充电站(图未示)进行充电。
[0059]边界感应器的数量也可以为一个，控制单元30根据边界感应器感应的磁力线方向判断自动行走设备100整体是否位于工作区域内。
[0060]其他实施方式中，自动行走设备100还具有全球定位系统(DPS)，用于侦测所述自动行走设备的位置信息，所述控制单元30根据全球定位系统侦测的位置信息判断自动行走设备100是否位于工作区域内。
[0061]壳体抬起感应器16设置于外壳111与内壳112之间的弹性件3上,可感应外壳111与内壳112在垂直方向上的相对位移。壳体抬起感应器16侦测到外壳111与内壳112在垂直方向上发生相对位移，或者在垂直方向上发生的相对位移超过预定值时，则判断壳体被抬起，否则判断壳体未被抬起。
[0062]障碍感应器17可通过感应所述自动行走设备100与障碍物之间的距离，或者自动行走设备100是否与障碍物发生碰撞，判断自动行走设备100前方是否存在障碍物。
[0063]具体地，障碍感应器17可为碰撞感应器,碰撞感应器设置于外壳111与内壳112之间的弹性件3上,可感应外壳111与内壳112在水平方向上的相对位移。碰撞感应器侦测到外壳111与内壳112在水平方向上发生相对位移，或者在水平方向上发生的相对位移超过预定值时，则判断发生碰撞，否则判断未发生碰撞。壳体抬起感应器16及碰撞感应器均可为霍尔元件。
[0064]其他实施方式中，障碍感应器17也可为超声波发射/接收装置。超声波发射/接收装置发出的超声波信号经障碍物反射后返回到超声波发射/接收装置，根据发射与接收的时间间隔可计算出自动行走设备100与障碍物之间的距离。
[0065]雨水感应器18为导通侦测电路，其具有正负两个极片。正负两个极片设置于外壳111的顶部的一个凹槽181中。当凹槽181中有积水或其他导电液体时，正负两个极片导通，雨水感应器18即可判断是否有雨水。
[0066]所述若干存储单元包括第一存储单元21至第八存储单元28。
[0067]第一存储单元21存储驱动轮的角速度及线速度。第二存储单元22存储驱动轮的正反转信息。第三存储单元23存储切割刀片的角速度。第四存储单元24存储机身倾斜感应器14感应的机身纵向及横向的倾斜度。第五存储单元25存储自动行走设备100的位置信息。第六存储单元26存储壳体抬起感应器16的感测信息。第七存储单元27存储障碍感应器17的感测信息。第八存储单元28存储雨水感应器18的感测信息。
[0068]请参考图4,所述控制单元30控制显示单元40显示出自动行走设备100至少一个虚拟图像。本实施方式中，显示单元40显示出自动行走设备100的三个虚拟图像，分别为俯视图、侧视图及后视图。所述控制单元30控制显示单元40在各个虚拟图像上对应各个感应器或者各个感应器所感应的元件的位置显示相应的状态信息。
[0069]其中，在自动行走设备100的俯视图上，显示驱动轮的转速信息、驱动轮的正反转信息、切割刀片的转速信息、机身左右两侧的位置信息、壳体抬起状态、壳体碰撞状态、雨水感测信息，每一状态信息在虚拟图像上的显示位置对应自动行走设备100上相应的感应器或者感应器所感应的元件的位置。其他实施方式中，还可以显示全球定位系统的侦测信息、自动行走设备100与障碍物之间的距离。
[0070]驱动轮的转速信息包括左轮角速度41a、左轮线速度41b、右轮角速度41c及右轮线速度41d。左轮角速度41a、左轮线速度41b、右轮角速度41c及右轮线速度41d均显示为数字。左轮角速度41a、左轮线速度41b显示在自动行走设备100的俯视图中左驱动轮的左侧，右轮角速度41c、右轮线速度41d显示在自动行走设备100的俯视图中右驱动轮的右侧。
[0071]在自动行走设备100的俯视图中，左驱动轮的右侧显示左轮转向42a，右驱动轮的左侧显示右轮转向42b。左轮转向42a及右轮转向42b均显示为箭头符号，箭头的朝向代表驱动轮的转向。
[0072]在自动行走设备100的俯视图中部，显示切割刀片的形状及切割转速43。切割转速43显示为数字。
[0073]在自动行走设备100的俯视图中，自动行走设备100的前端左侧显示左侧位置45a，自动行走设备100的前端右侧显示右侧位置45b。如:边界感应器15侦测到自动行走设备100的前端左侧位于工作范围内，则左侧位置45a显示为深色；边界感应器15侦测到自动行走设备100的前端右侧位于工作范围外，则右侧位置45b显示为浅色。
[0074]在自动行走设备100的俯视图中，在显示的切割电机形状的右侧显示壳体抬起状态46。当判断壳体被抬起时，壳体抬起状态46显示为浅色；当判断壳体未被抬起时，壳体抬起状态46显示为深色。
[0075]在自动行走设备100的俯视图中，在显示的切割电机形状的左侧显示碰撞信息47。当判断发生碰撞时，碰撞信息47显示为浅色；当判断未发生碰撞时，碰撞信息47显示为深色。[0076]在自动行走设备100的俯视图中，在显示的切割电机形状的正下方显示雨水信息48。当雨水感应器18判断有雨水时，雨水信息48显示为浅色；当雨水感应器18判断没有雨水时，雨水信息48显示为深色。
[0077]在自动行走设备100的侧视图的下方，显示机身倾斜感应器14感应的纵向倾斜度44a。在自动行走设备100的后视图的下方，显示机身倾斜感应器14感应的横向倾斜度44b。纵向倾斜度44a及横向倾斜度44b均为数字。
[0078]当驱动轮转动方向改变或者驱动轮停止转动时,控制单元30将所有存储单元中的状态信息恢复为预设值。
[0079]本发明自动行走设备100通过在显示单元40显示自动行走设备100的虚拟图像，并在自动行走设备100的虚拟图像上对应各个感应器或者各个感应器所感应的元件的位置显示相应的状态信息，从而显示各个元件的状态信息，方便用户快速地进行故障判断。
[0080]其他实施方式中，所述感应器包括电池感应器，所述状态信息包括电池信息，所述电池感应器侦测所述自动行走设备的电池包的电流、电压或容量，所述控制单元根据侦测的电流、电压或容量判断是否正在充电或放电，计算充电剩余时间或电量剩余时间等。所述电池信息显示在所述显示单元40的某个显示区间内，或者单独显示在另一个显示单元上。
[0081]进一步地，自动行走设备100还可以设置一个通信单元50，通信单元50将各个元件的状态信息通过无线或有线的方式传输到外部的终端设备，进一步方便了用户进行故障判断。
[0082]本发明还提供一种自动行走设备100的状态信息管理方法，包括以下步骤:
[0083]步骤S1:若干感应器分别侦测所述自动行走设备100的若干状态信息；
[0084]步骤S2:若干存储单元分别存储所述若干状态信息；
[0085]步骤S3:控制单元30控制显示单元40在不同的显示区间分别所述若干状态信息。具体地,显示单元40显示自动行走设备100的虚拟图像,并在所述虚拟图像上对应各个感应器或者感应器所感应的元件的位置显示相应的状态信息。
[0086]本发明自动行走设备100及其状态信息管理方法通过控制单元30控制显示单元40在不同的显示区间分别显示自动行走设备100的各个状态信息，从而形象地显示各个元件的状态信息，方便用户快速地进行故障判断。
[0087]本领域技术人员可以想到的是，本发明还可以有其他的实现方式，但只要其采用的技术精髓与本发明相同或相近似，或者任何基于本发明作出的变化和替换都在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自动行走设备，包括沿纵向延伸的壳体、设置于壳体内的驱动电机及设置于壳体底部的若干轮子，其特征在于，所述自动行走设备还包括: 若干感应器，设置于所述自动行走设备上，以侦测所述自动行走设备的若干元件的状态息; 若干存储单元，分别存储所述若干状态信息； 控制单兀； 显示单元，具有若干显示区间，所述控制单元控制显示单元在所述若干显示区间分别显示所述若干状态信息。
2.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述若干感应器分别设置于所述自动行走设备的不同位置上，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器的位置，并显示对应的状态信息。
3.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器所感应的元件的位置，并显示对应的状态信息。
4.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述若干感应器至少包括驱动转速感应器、驱动转向感应器，所述状态信息至少包括驱动轮转速、驱动轮转动方向，所述驱动转速感应器感应所述驱动电机的转速，从而得知驱动轮转速，所述驱动转向感应器感应所述驱动电机的转动方向，从而得知驱动轮的转动方向。
5.根据权利要求4所述的自动行走设备，其特征在于，当所述驱动轮的转动方向改变或驱动轮停止转动时，`所述控制单元将存储单元中的状态信息恢复为预设值。
6.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括切割电机及切割刀片，所述切割电机驱动所述切割刀片工作，所述感应器包括切割转速感应器，所述状态信息包括切割刀片转速，所述切割转速感应器感应切割电机的转速，从而得知切割刀片转速。
7.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括机身倾斜感应器，所述状态信息包括机身倾斜度，所述机身倾斜感应器感应机身在纵向或横向上的倾斜度。
8.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括边界感应器或全球定位系统，所述状态信息包括位置信息，所述边界感应器感应外部边界线的信号，所述全球定位系统侦测所述自动行走设备的位置信息，所述控制单元根据边界感应器或全球定位系统的位置信息判断所述自动行走设备的部分或者整体是否位于工作区域内。
9.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括壳体抬起感应器，所述壳体包括内壳及与内壳弹性相连的外壳，所述壳体抬起感应器感应所述外壳与内壳在垂直方向上的相对位移，所述状态信息包括壳体抬起状态，若所述壳体抬起感应器感应到外壳与内壳在垂直方向上产生相对位移或产生的相对位移大于预定值时，贝1J判断所述壳体被抬起。
10.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括障碍感应器，所述障碍感应器感应所述自动行走设备与障碍物之间的距离，或者自动行走设备与障碍物发生的碰撞。
11.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括雨水感应器，所述雨水感应器具有两个极片，所述壳体上设有凹槽，所述两个极片设置于凹槽中，所述状态信息包括雨水信息，当凹槽中存在导电液体将所述两个极片导通时，所述雨水感应器即判断存在雨水。
12.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述感应器包括电池感应器，所述状态信息包括电池信息，所述电池感应器侦测所述自动行走设备的电池包的电流、电压或容量，所述控制单元根据侦测的电流、电压或容量判断是否正在充电或放电，计算充电剩余时间或电量剩余时间。
13.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括通信单元，用于将所述若干状态信息传输到外部的终端设备。
14.一种自动行走设备的状态信息管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 若干感应器分别侦测所述自动行走设备的若干元件的状态信息； 若干存储单元分别存储所述若干状态信息； 控制单元控制显示单元在不同的显示区间分别显示所述若干状态信息。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述若干感应器分别设置于所述自动行走设备的不同位置上，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器的位置，并显示对应的状态信息。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述控制单元控制显示单元显示所述自动行走设备的虚拟图像，所述若干显示区间中的至少部分分别位于所述虚拟图像上对应各个感应器所感应的元件的位置，并显示对应的状态信息。
【文档编号】G05D1/02GK103676946SQ201210320385
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】强尼·鲍瑞那图 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司