自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的制作方法

文档序号:10907857阅读:481来源:国知局
自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其包括本体、控制单元以及侦测单元。控制单元位于本体。侦测单元位于本体,控制单元电性连接侦测单元,侦测单元具有第一侦测模式以及第二侦测模式,其中在第一侦测模式下,侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号值时,控制单元控制本体避开障碍物,在第二侦测模式下,该侦测单元通过超声波信号侦测本体与障碍物之间的距离值,当距离值低于门坎值时,控制单元控制本体避开障碍物。
【专利说明】
自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,且特别涉及一种自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统。
【背景技术】
[0002]在家庭中,用于打扫家庭卫生的自走装置,又称清洁机器人,不需使用者操作便可自动于地面上行走,于行走的过程中吸取地面上的灰尘。
[0003]自走装置于行走过程中,往往是按照预先输入的路线,或通过影像辨识的方式来决定前进的方向、速度及距离。但是由于各种不同室内摆设物品及其位置皆有不同,且即使是同一室内,于不同的时间亦可能有不同的室内空间规划,因此将自走装置设定为按照一固定行走路径工作不符合实际需求。
[0004]为了避免自走装置行走时碰撞到障碍物,目前较普遍的作法为将虚拟墙设于各个需禁止行走的地区,当行走装置接收到此信号后,可产生后退或偏斜行走的对应方式,以防止自走装置进入禁止行走的地区。另外,现有技术中亦使用软垫的方式让自走装置碰到障碍物后对其进行缓冲,以降低碰撞造成的损害。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其能降低自走装置未收到信号的几率,进而提升防碰撞及缓碰撞的效果。
[0006]本实用新型的一实施例提出一种自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统包括一本体、一控制单元以及一侦测单元。控制单元位于本体。侦测单元位于本体,控制单元电性连接侦测单元,侦测单元具有一第一侦测模式以及一第二侦测模式,其中,在第一侦测模式下,侦测单元接收到障碍物反射的一转向参考信号值时,控制单元控制本体避开障碍物,在第二侦测模式下,该侦测单元通过一超声波信号侦测本体与障碍物的间的一距离值,当距离值低于一门坎值时,控制单元控制本体避开障碍物。
[0007]在本实用新型的一实施例中,上述控制单元控制包含一循边控制模块,循边控制模块设于本体的侧边,且循边控制模块电性连接侦测单元,侦测单元还具有一第三侦测模式,在第三侦测模式下,侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号值时,循边控制模块控制本体避开障碍物,侦测单元未接收到自障碍物反射的转向参考信号值时,循边控制模块控制本体靠近障碍物。
[0008]在本实用新型的一实施例中,上述控制单元包含一速度控制模块,在第二侦测模式下,当距离值大于门坎值时,速度控制模块控制该本体靠近该障碍物,以降低本体与障碍物之间的距离值。
[0009]在本实用新型的一实施例中,上述侦测单元包含一红外线侦测单元,红外线侦测单元包含一红外线发射器及一红外线接收器,红外线发射器设于本体,红外线发射器用以发射一红外线信号至障碍物,红外线接收器设于本体,红外线接收器用以接收障碍物反射红外线信号后的转向参考信号。
[0010]在本实用新型的一实施例中,上述自走装置还包括一转向组件,转向组件设于本体,当侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号时,本体转向或后退以避开障碍物。
[0011]基于上述,在本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统中,同时使用第一侦测模式与第二侦测模式侦测障碍物,其中第一侦测模式为发射红外线信号,第二侦测模式为发射超声波信号,当侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号值时,控制单元控制本体避开障碍物,以达到防碰撞的效果。
[0012]另外,当障碍物本身为黑色或是反射度不佳的墙面时,仍可通过第二侦测模式采用的超声波侦测方式降低第一侦测模式扫描不到的范围,以提升整体自走装置防碰撞及缓碰撞的效果。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的示意图;
[0014]图2为图1中的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统内部组件的示意图;
[0015]图3为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的防碰撞实施例示意图;
[0016]图4为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的行走模式的示意图;
[0017]图5为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的第三侦测模式一状态的不意图;
[0018]图6为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的第三侦测模式另一状态的不意图。
[0019]附图标记说明:100-自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统;110-本体;112-转向组件;120-控制单元;122-循边控制模块;124-速度控制模块;130-侦测单元;132-红外线侦测单元;132A-红外线发射器;132B-红外线接收器;136-超声波侦测单元;136A-超声波发射器;136B-超声波接收器;20-障碍物。
【具体实施方式】
[0020]以下谨结合附图和实施例,对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此限制本实用新型的保护范围。
[0021]图1为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的示意图。图2为图1中的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统内部组件的示意图。如图1所示。自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统100同时具有防碰撞、缓碰撞及沿墙的功能,自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统100包含一本体110、一控制单元120以及一侦测单元130,其中本体110例如为一清洁机器人,在其他实施例中,自走装置110亦可为能自己行走的载具,本实用新型不对此进行限制。
[0022 ] 本体110包括一转向组件112,转向组件112例如设于本体110的行走轮,本体110能够通过行走轮行走于地面上,通过转向组件112使得本体110自行转向。
[0023]控制单元120位于本体110,侦测单元130位于本体110,控制单元120连接侦测单元130。
[0024]控制单元120包含一循边控制模块122以及一速度控制模块124。
[0025]循边控制模块122设于本体110的侧边,循边控制模块122电性连接侦测单元130。
[0026]速度控制模块124设于控制单元120内,速度控制模块124电性连接侦测单元130。
[0027]具体而言,侦测单元130包含一红外线侦测单元132与一超声波侦测单元136。
[0028]红外线侦测单元132包含一红外线发射器132A与一红外线接收器132B,其中红外线发射器132A电性连接于红外线接收器132B。
[0029]红外线发射器132A设于本体110,红外线发射器132A用以发射一红外线信号至障碍物。
[0030]红外线接收器132B设于本体110,障碍物反射红外线信号后,经过一数字滤波器处理后计算得到一转向参考信号值,该转向参考信号值大于一门坎值或者符合一特定频率。红外线接收器132B用以接收障碍物反射红外线信号后的转向参考信号值。
[0031]超声波侦测单元136包含一超声波发射器136A与一超声波接收器136B,其中超声波发射器136A电性连接于超声波接收器136B。
[0032]超声波发射器136A与超声波接收器136B分别设于本体110,超声波发射器136八用以发射一超声波信号至障碍物,经由一数字滤波器处理后得到一反射数值,超声波接收器136B用以接收此反射数值,由此可知,本实施例是通过超声波发射器136A发射与超声波接收器136B接收之间的时间差来计算本体110与障碍物之间的一距离值。并且,于超声波接收器136B接收之前,会先经过数字滤波器处理,从而计算频率是否符合发射所需频率,藉此避免超声波接收器136B接收到错的或者假的超声波信号。
[0033]侦测单元130具有一一第一侦测模式、一第二侦测模式以及一第三侦测模式。下面通过图式说明各个侦测模式。
[0034]图3为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的防碰撞实施例示意图。如图3所示。在本实施例中,多个红外线侦测单元132(绘示为六个)分别设于本体110,其中两个循边控制模块122分别设置于本体110的两侧,且这两个循边控制模块122分别对应连接位于本体110两侧的红外线侦测单元132。
[0035]在第一侦测模式下,侦测单元130接收到障碍物20反射的一转向参考信号值时,控制单元120控制本体110避开障碍物20,需说明的是,此部分所指的障碍物20以一墙面为例,于其他可能的实施例中,障碍物例如为一物体,本实用新型不对此进行限制。
[0036]以图3为例并同时参阅图2,各个红外线侦测单元132中的红外线发射器132A分别发射一红外线信号至障碍物20。当红外线侦测单元132中的红外线接收器132B接收到障碍物20反射红外线信号后的转向参考信号值时,控制单元120控制本体110避开障碍物20,例如,本体110转向或后退以避开障碍物20,以避免本体110碰撞到障碍物20。
[0037]在第二侦测模式下,该侦测单元130通过一超声波信号侦测本体110与障碍物之间的一距离值。详细而言,超声波发射器136A发射一超声波信号至障碍物,经由一数字滤波器处理后得到一反射数值,超声波接收器136B接收此反射数值,通过超声波发射器136A发射与超声波接收器136B接收之间的时间差计算本体110与障碍物之间的一距离值,当距离值低于一门坎值时,控制单元120控制本体110避开障碍物20。
[0038]需说明的是,上述第一侦测模式与第二侦测模式能够同时进行侦测,当障碍物20本身为黑色或是反射度不佳的墙面时,可以通过第二侦测模式的侦测方式降低第一侦测模式扫描不到的范围。
[0039]以图3为例并同时参阅图2,各个红外线侦测单元132中的红外线发射器132A分别发射红外线信号至障碍物20。当障碍物20本身为黑色或是反射度不佳的墙面时,红外线信号较容易被黑色墙面吸收,从而降低红外线侦测单元132中的红外线接收器132B接收障碍物20反射红外线信号后的转向参考信号值。此时,超声波侦测单元136通过超声波发射器136A发射与超声波接收器136B接收之间的时间差计算本体110与障碍物之间的一距离值,当距离值低于一门坎值时,也就是本体110处在一需要避开障碍物20的距离,此时控制单元120控制本体110转向或后退以避开障碍物20,以避免本体110碰撞到障碍物20。如此一来,即便遇到黑色或是反射度不佳的障碍物20,仍可通过第二侦测模式采用的超声波侦测方式降低第一侦测模式扫描不到的范围,以提升防碰撞的效果。
[0040]图4为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的行走模式的示意图。
[0041 ]进一步地,当上述距离值大于门坎值时,速度控制模块124控制该本体110靠近该障碍物20,降低本体110与障碍物20之间的距离值。
[0042]以图4为例并同时参阅图2,当本体110行走时需要靠近障碍物20时,本体110朝向障碍物20行走并逐渐降低本体110与障碍物20之间的距离值,直到距离值小于门坎值时,控制单元120控制本体110避开障碍物20。于另一实施例中,当上述距离值小于门坎值时,通过速度控制模块124逐渐降低本体110的速度,从而逐渐降低本体110与障碍物20之间的距离值,以达到缓碰撞的功能。进一步地,亦可在本体110中加装一切换器,此切换器供使用者自行选择使用防碰撞模式或者缓碰撞模式。
[0043]图5为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的第三侦测模式一状态的示意图。图6为本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统的第三侦测模式另一状态的示意图。
[0044]位于本体110侧边的一红外线侦测单元132垂直于障碍物20。在第三侦测模式下,如图5所示,本体110例如以沿墙模式而沿着障碍物20行走,侦测单元130接收到障碍物20反射的转向参考信号值时,循边控制模块122控制本体110避开障碍物20。
[0045]如图6所示,本体110此时离障碍物20较远,侦测单元130未接收到障碍物20反射的转向参考信号值时,循边控制模块122控制本体110靠近障碍物20,直到如图5所示,侦测单元130接收到,障碍物20反射的转向参考信号值。
[0046]综上所述,在本实用新型提供的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统中,使用第一侦测模式与第二侦测模式侦测障碍物,其中第一侦测模式为发射红外线信号,第二侦测模式为发射超声波信号,当侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号值时,控制单元控制本体避开障碍物,以达到防碰撞的效果。
[0047]另外,当障碍物本身为黑色或是反射度不佳的墙面时,仍可通过第二侦测模式采用的超声波侦测方式降低第一侦测模式扫描不到的范围,以提升整体自走装置防碰撞的效果O
[0048]此外,当自走装置处于一沿墙模式时,侦测单元接收到障碍物反射的转向参考信号值时,循边控制模块控制本体避开障碍物,当侦测单元未接收到障碍物反射的转向参考信号值时,循边控制模块控制本体靠近障碍物,直到侦测单元再次接收到障碍物反射的转向参考信号值,如此反复的执行,从而可确保自走装置沿着墙面行走。
[0049]以上所述仅记载本实用新型为呈现解决问题所采用的技术手段的较佳实施方式或实施例而已,并非用来限定本实用新型专利实施的范围。即凡与本实用新型权利要求文义相符,或依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆为本实用新型的保护范围所涵盖。
【主权项】
1.一种自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其特征在于,包括: 一本体; 一控制单元,位于该本体; 一侦测单元,位于该本体,该控制单元电性连接该侦测单元,该侦测单元具有一第一侦测模式以及一第二侦测模式,其中,在该第一侦测模式下,该侦测单元接收到一障碍物反射的一转向参考信号值时,该控制单元控制该本体避开该障碍物,在该第二侦测模式下,该侦测单元通过一超声波信号侦测该本体与该障碍物之间的一距离值,当该距离值低于一门坎值时,该控制单元控制该本体避开该障碍物。2.根据权利要求1所述的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其特征在于,该控制单元控制包含一循边控制模块,该循边控制模块设于该本体的侧边,且该循边控制模块电性连接该侦测单元,该侦测单元还具有一第三侦测模式,在该第三侦测模式下,该侦测单元接收到该障碍物反射的该转向参考信号值时,该循边控制模块控制该本体避开该障碍物,该侦测单元未接收到自该障碍物反射的该转向参考信号值时,该循边控制模块控制该本体靠近该障碍物。3.根据权利要求1所述的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其特征在于,该控制单元包含一速度控制模块,该第二侦测模式下,当该距离值大于该门坎值时,该速度控制模块控制该本体靠近该障碍物,以降低该本体与该障碍物之间的该距离值。4.根据权利要求1所述的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其特征在于,该侦测单元包含一红外线侦测单元,该红外线侦测单元包含一红外线发射器及一红外线接收器,该红外线发射器设于该本体,该红外线发射器用以发射一红外线信号至该障碍物,该红外线接收器设于该本体,该红外线接收器用以接收该障碍物反射该红外线信号后的该转向参考信号值。5.根据权利要求1所述的自走装置的防碰撞、缓碰撞及沿墙系统,其特征在于,该自走装置还包括一转向组件,该转向组件设于该本体,当该侦测单元接收到该障碍物反射的该转向参考信号值时,该本体转向或后退以避开该障碍物。
【文档编号】G05D1/02GK205594445SQ201620197747
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】陈顺义
【申请人】群耀光电科技(苏州)有限公司
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