自走式扫除设备和自走式扫除设备的控制方法与流程

文档序号:15063879发布日期:2018-07-31 22:20阅读:193来源:国知局
技术简介:
本专利针对自走式扫除设备在无线通信中难以快速测定平均电波强度的问题,提出利用边刷作为散射体可动部的创新方案。通过边刷带动金属散射体改变位置,使无线信号反射散射,结合天线接收和电波强度计算模块,无需新增天线或移动设备即可实现多路径衰减的快速平均化处理,显著降低硬件成本并提升测距效率。
关键词:自走式扫除设备,电波强度测定

本发明涉及一种对屋内地板进行扫除的搭载有扫除机构、车轮等移动机构以及驱动用的电池等的自走式扫除设备和自走式扫除设备的控制方法。



背景技术:

自走式扫除设备搭载有扫除机构、车轮等移动机构以及容量有限的驱动用的电池,自主地对屋内地板进行扫除。因此,当驱动用的电池的剩余电量变为规定值以下时,自走式扫除设备自动地返回到充电座,对电池进行充电。

在向充电座返回时,自走式扫除设备首先接收从充电座发送的红外线、电波的信号。接着,自走式扫除设备基于接收到的信号的强度、天线指向性、自走式扫除设备自身的方向,来判断充电座的距离、方向。然后,自走式扫除设备根据所判断出的距离、方向返回到充电座。

在该情况下,电波不同于红外线,即使自走式扫除设备与充电座之间因障碍物而不通的状态下,也会在空间内传播。因此,在复杂的屋内,作为自走式扫除设备确定充电座的方向的方法,电波是有用的(例如,参照专利文献1)。

然而,在屋内存在墙壁、地板等很多的障碍物。从充电座发送的电波因很多的障碍物而发生反射。因此,屋内的自走式扫除设备接收的接收点处的电波环境为电波通过很多的路径到来的多路径环境。另外,来到接收点的电波的传播距离针对每个路径而不同。因此,经过各个路径来到接收点的电波的相位也不同。由此,从各路径来到接收点的电波的合成波因其相位关系而互相增强或互相减弱。其结果,自走式扫除设备接收的电波强度产生局部大幅地降低等多路径衰减。因多路径衰减所得到的电波强度与将充电座等无线电站同某个点连结的线上的实际的距离之间不形成函数关系。

因此,以往的自走式扫除设备具备将天线和高频电路搭载多个来测定电波强度的结构、在多个测定地点测定电波强度的结构。由此,自走式扫除设备使用测定出的多个电波强度的平均值来抑制多路径衰减的影响。因此,产生追加成本、需要用于使设备移动来改变测定位置的多余的时间。

专利文献1:国际公开第2015/182163号



技术实现要素:

本发明提供一种能够在短时间内测定平均电波强度的自走式扫除设备和自走式扫除设备的控制方法。

也就是说,本发明的自走式扫除设备具备:散射体,其使从无线电站发送的无线信号反射或散射;散射体可动部,其用于改变散射体的位置;天线,其用于接收无线信号;电波强度测定部,其用于计算无线信号的电波强度;以及控制部,其在计算电波强度时利用散射体可动部使散射体的位置改变。由此,不需要追加天线、高频部件等。另外,不使自走式扫除设备的主体移动,在其位置处就能够测定平均电波强度。其结果,能够在短时间内测定平均电波强度。

附图说明

图1是表示实施方式1中的自走式扫除系统的结构的图。

图2是表示该实施方式中的自走式扫除设备的结构例的框图。

图3是该实施方式中的边刷的外观图。

图4a是表示配置于该实施方式中的边刷的框部的散射体的一例的示意图。

图4b是表示配置于该实施方式中的边刷的框部的散射体的其它例子的示意图。

图4c是表示配置于该实施方式中的边刷的框部的散射体的其它例子的示意图。

图5是示意性地说明该实施方式中的屋内的多路径环境的图。

图6是对该实施方式的多路径环境中的距离与电波强度的关系进行说明的图。

图7a是表示该实施方式中的电波强度测定部计算的不设置散射体的情况下的电波强度的时间变化的一例的图。

图7b是表示该实施方式中的电波强度测定部计算的具有散射体的情况下的电波强度的时间变化的一例的图。

图8是表示实施方式2中的自走式扫除设备的结构例的框图。

图9是该实施方式中的边刷动力部的结构图。

图10a是表示该实施方式中的散射体的设置的一例的图。

图10b是表示该实施方式中的散射体的设置的其它例子的图。

图11a是表示该实施方式中的电波强度与接收数据的接收错误之间关系的一例的示意图。

图11b是表示该实施方式中的电波强度与接收数据的接收错误之间关系的其它例子的示意图。

图11c是表示该实施方式中的电波强度与接收数据的接收错误之间关系的其它例子的示意图。

图12是表示该实施方式的通信时的散射体控制的一例的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

首先,参照图1说明实施方式1的自走式扫除系统。

图1是表示实施方式1中的自走式扫除系统的结构的图。

如图1所示,本实施方式的自走式扫除系统由被后述的电池202(参照图2)驱动的自走式扫除设备10以及充电座11等构成。自走式扫除设备10按照规定的算法在屋内空间(室内)的地板自主行走,并收集灰尘。此时,与动作模式相应地,自走式扫除设备10例如将充电座11作为目标对象物来一边确认目标对象物的位置一边移动。此外,目标对象物也可以不是充电座11。

自走式扫除设备10具备配置于前面部的红外线受光部208以及设置于前面部的两侧面附近的底面侧的用于收拢灰尘的边刷206等。上述前面部是指在自走式扫除设备10的通常的行进方向上成为正面的部分。

充电座11具备针对自走式扫除设备10而言的触点式或无触点式的充电功能。由此,对返回到充电座11的自走式扫除设备10的电池202进行充电。

另外,充电座11利用红外线发光部221发送红外线信号,利用天线223进行无线信号的发送。由此,充电座11的位置信息被发送到自走式扫除设备10。也就是说,充电座11构成针对自走式扫除设备10而言的无线电站。

此外,在图1中,使天线223从充电座11突出地设置,但是也可以设为将天线223容纳在充电座11的壳体内的结构。另外,上述以将充电座11设为无线电站的例子进行了说明,但是不限于此。如果是对自走式扫除设备10发送无线信号来辅助向充电座11返回的目标对象物即可,无线电站的结构是任意的。

此时,在自走式扫除设备10与充电座11之间存在障碍物的情况下,从充电座11的红外线发光部221发送的红外线信号大幅地衰减。另一方面,从充电座11的天线223发送的无线信号由于衰减比较少而到达远处。因此,在使自走式扫除设备10向充电座11返回的情况下,首先,探测无线信号,使自走式扫除设备10向无线信号的强度强的方向移动。由此,使自走式扫除设备10移动到能够探测从充电座11发送的红外线信号的范围。然后,根据探测出的红外线信号,使自走式扫除设备10返回。其结果,能够使处于无法探测红外线信号的位置的自走式扫除设备10高效地在短时间内返回到充电座11,来对电池202进行充电。

如以上那样构建本实施方式的自走式扫除系统。

以下,对求出使自走式扫除设备10向充电座11返回的返回方向的一般方法进行说明。

首先,自走式扫除设备10在当前地点计算从充电座11发送的无线信号的电波强度。

接着,自走式扫除设备10从当前地点移动并计算移动目的地的地点处的无线信号的电波强度。

接着,自走式扫除设备10运算计算出的两个地点处的电波强度的强度差。自走式扫除设备10将运算出的电波强度强的方向决定为返回方向。然后,自走式扫除设备10向着所决定的方向移动固定距离(例如,1m到3m左右)。

接着,在移动固定距离之后,自走式扫除设备10再次与上述同样地进行多个地点的电波强度的测定,并再次决定返回方向。

重复进行上述动作直到由自走式扫除设备10的红外线受光部208接收到从充电座11的红外线发光部221发送的红外线信号为止。由此,能够求出自走式扫除设备10向充电座11返回的返回方向。

此外,在上述中,以在两个地点处测定电波强度并决定返回方向的情况为例进行了说明,但是测定地点也可以是三个点以上。

另外,自走式扫除设备10例如内置有具有指向性的天线210(参照图2)。因此,也可以使自走式扫除设备10旋转,利用天线210探测从各方向到来的无线信号的电波强度,来决定返回方向。由此,不使自走式扫除设备10移动,在其位置处就能够决定自走式扫除设备10的返回方向。

如以上那样,一般能够求出自走式扫除设备10向充电座11返回的返回方向。

以下,参照图2说明自走式扫除设备10和充电座11的详细结构。

图2是表示该实施方式中的自走式扫除设备10的结构例的框图。

首先,对自走式扫除设备10进行说明。

如图2所示,自走式扫除设备10具备移动机构部201、电池202、电池余量估计部203、扫除机构部204、边刷动力部205、边刷206、散射体207、红外线受光部208、无线通信部209以及控制部213等。并且,无线通信部209具备天线210、通信处理部211、电波强度测定部212等。

移动机构部201由多个驱动轮构成,用于使自走式扫除设备10向任意的方向移动。具体地说,移动机构部201根据从控制部213输出的移动控制信号,来控制各个驱动轮的旋转方向或旋转数。由此,移动机构部201使自走式扫除设备10进行静止、前进、后退、旋转等动作。

电池202例如具备能够充放电的二次电池,构成自走式扫除设备10的主电源。电池202向自走式扫除设备10执行的例如移动、扫除、通信等的各功能部供给电源。在自走式扫除设备10返回到充电座11时,经由充电座11对电池202进行充电。

电池余量估计部203对电池202的电池容量(例如,电压)进行监视。在电池容量降低到规定的阈值以下的情况下,电池余量估计部203向控制部213输出电池容量降低信号。

扫除机构部204具有收集室内灰尘的扫除功能,由未图示的主刷、风扇电动机、过滤器、灰尘容器等构成。扫除机构部204配置在自走式扫除设备10的前面部侧,在底面具备用于收集灰尘的集尘口。扫除机构部204根据从控制部213输出的扫除控制信号,来进行扫除动作的执行、停止的控制。

边刷动力部205构成用于使边刷206旋转的动力部。通过控制部213来对边刷动力部205进行旋转动作的控制。

边刷206配置于扫除机构部204的集尘口附近的底面侧。边刷206构成利用边刷动力部205的动力来进行旋转的旋转部。利用边刷动力部205使边刷206从前面侧朝向集尘口旋转,来将地板等的灰尘向集尘口收拢。由此,有效地执行扫除。

另外,边刷206在后述的轴206bb等处具备用于使来自充电座11的电波信号散射的散射体207。散射体207由至少包含金属材料的构件构成。因此,边刷206构成旋转部,并且作为使散射体207移动的散射体可动部进行动作。此外,散射体207例如可以是金属板,还可以是铝带等。

以下,参照图3说明本实施方式的边刷206的具体结构。

图3是边刷206的外观图。

如图3所示,边刷206由刷部206a以及框部206b等构成。框部206b由圆筒部206ba以及在其圆周方向(旋转方向)上突出的多个(例如,在图3中为三条)轴206bb构成。刷部206a配设于各个轴206bb的前端。框部206b的圆筒部206ba经由贯通于中心的孔来与边刷动力部205连接。也就是说,边刷206以框部206b的圆筒部206ba为中心旋转。此时,刷部206a与轴206bb的前端侧的一部分一起以位于如图1所示那样从自走式扫除设备10的主体突出的位置、集尘口附近位置的方式进行旋转。

另外,在图3中,示出了由三条刷部206a构成的例子,但是不限于此。例如,也可以是两条以下或四条以上。

以下,参照图4a至图4c说明安装于边刷206的散射体207的具体的配置例。

图4a至图4c是示意性地表示边刷206的散射体207的配置例的图。

具体地说,图4a是从轴206bb起到刷部206a的前端为止配置散射体207的例子。图4b是仅在一个刷部206a配置散射体207的例子。同样地,图4c是在从一部分框部206b起仅到轴206bb配置散射体207的例子。此外,在图4b和图4c中,是通过设置于边刷206的轴206bb等的一部分而不均匀地配置散射体207的例子。

根据这些配置,相对于边刷206的旋转运动,能够使散射体207移动的范围、距离的变化增大。由此,能够使散射体207在测定地点的周围移动来进行电波强度的平均化。其结果,能够有效地抑制衰减的影响。

如以上那样,将散射体207配置于边刷206。

另外,图1和图2所示的红外线受光部208例如仅配置于自走式扫除设备10的前面部。红外线受光部208接收从充电座11的红外线发光部221发送的红外线信号,并对红外线强度进行判定。然后,自走式扫除设备10识别为充电座11存在于红外线强度大的方向。由此,自走式扫除设备10向红外线强度大的方向移动。其结果,能够使自走式扫除设备10向充电座11返回。

无线通信部209如上述那样由天线210、通信处理部211以及电波强度测定部212等构成。无线通信部209利用无线通信来与充电座11、设置于屋内的无线通信站(无线电站)等进行远程控制信号、数据等的通信。此外,无线通信站例如是无线lan系统中的接入点等。而且,无线通信站对自走式扫除系统所连接的无线网络进行控制。

另外,无线通信部209计算充电座11发送的无线信号的电波强度。计算出的电波强度成为自走式扫除设备10向充电座11返回时的决定返回方向的指标。

天线210接收从充电座11、无线通信站发送的无线信号。另外,天线210对充电座11、无线通信站发送无线信号。

通信处理部211被输入通过天线210接收到的无线信号。然后,通信处理部211将被输入的无线信号解调为控制信号、数据信号并向控制部213输出。另外,通信处理部211对控制部213输出的向充电座11、无线通信站发送的控制信号、数据信号进行调制并向天线210输出。

电波强度测定部212被输入通过天线210接收到的无线信号。然后,电波强度测定部212计算被输入的无线信号的电波强度,并将电波强度信号向控制部213输出。此时,对计算出的电波强度执行例如固定期间的平均化处理。然后,电波强度测定部212将处理得到的平均电波强度信号输出到控制部213。

此外,作为电波强度,除了上述固定期间的平均值以外,电波强度测定部212例如也可以将固定期间中的电波强度的中央值输出到控制部213。也就是说,电波强度测定部212向控制部213输出的电波强度信号如果是代表固定期间的电波强度的进行统计处理得到的值即可。另外,电波强度测定部212也可以设为作为通信处理部211的一个功能部而被嵌入于通信处理部211的结构。

另外,图2所示的控制部213进行与自走式扫除设备10的移动、扫除、通信等相关的控制和判断。

以下,对本实施方式的自走式扫除设备10执行的电波强度的测定方法详细地进行说明。

首先,电池余量估计部203输出的电池容量降低信号被输入到控制部213。也就是说,在电池容量降低到规定的阈值以下的情况下,控制部213使扫除停止并设定为为了进行充电而向充电座11返回的返回模式。在返回模式中,控制部213利用向扫除机构部204输出的扫除控制信号来使扫除功能停止。此外,例如在返回距离短的情况下等,也可以仍使扫除功能有效并执行返回模式。

接着,控制部213使边刷206进行动作以计算用于决定返回方向的电波强度。由此,控制部213一边使配置于边刷206的散射体207的位置改变一边由电波强度测定部212计算电波强度。然后,控制部213对由电波强度测定部212计算出的电波强度进行例如上述的平均化处理等统计处理。

如以上那样执行自走式扫除设备10的电波强度的测定。

接着,参照图2说明充电座11的结构。

充电座11具备充电机构部220、红外线发光部221、天线223、通信处理部224以及充电座控制部225等。

充电机构部220具备触点式或无触点式的充电机构,经由充电机构来对自走式扫除设备10的电池202进行充电。

红外线发光部221发送包含充电座11的位置信息的红外线信号。从而使自走式扫除设备10获知充电座11的位置信息。

天线223接收自走式扫除设备10、无线通信站发送的无线信号。另外,天线223对自走式扫除设备10、无线通信站发送无线信号。

通信处理部224被输入由天线223接收到的无线信号。然后,通信处理部224对被输入的控制信号、数据信号进行解调并向充电座控制部225输出。另外,通信处理部224对充电座控制部225输出的向充电座11、无线通信站发送的控制信号、数据信号进行调制并向天线223输出。

充电座控制部225对上述的充电机构部220、红外线发光部221以及通信处理部224等进行控制。

如以上那样构成充电座11。

以下,使用图5和图6说明自走式扫除设备10与充电座11之间进行发送和接收的电波环境。

图5是示意性地说明屋内的多路径环境的状态的图。此外,图5将由壁面503四面包围而成的室内假定为屋内来示意性地表示。

如图5所示,测定地点502处的电波强度由直接接收发送点501发送的电波的直接波(图5中的实线箭头)与由壁面503等反射的反射波(图5中的虚线箭头)的合成波决定。在该情况下,测定地点502相当于自走式扫除设备10,发送点501相当于充电座11。

此外,在图5中,例示了通过一次反射产生的反射波有四个的情况。此时,反射波的相位根据传播距离等而与直接波的相位发生偏移。因此,由于直接波与四个反射波的相位关系,测定地点502的电波强度如图6所示那样根据两个测定地点间的距离而大幅地变动。

图6是表示图5所示的多路径环境中的距离与电波强度的关系的图。

图6的纵轴表示在测定地点502测定的电波强度。图6的横轴表示通过发送点501与测定地点502的直线(图5中的辅助线)上从发送点501到测定地点502的距离。此外,图6的横轴所记载的测定地点502的电波强度是图5所示的位置关系下的电波强度。

此外,图6所示的实线601表示在从发送点501起通过测定地点502的图5中的辅助线上测定出的电波强度的一例。另一方面,图6的虚线602表示为基于理论公式求出不存在由壁面503等反射的反射波的环境(只有直接波的情况)中的电波强度所得到的结果。

如图6所示,由于反射波等的影响而使测定所得到的电波强度存在强弱。因此,如上述那样可知,电波强度不会成为虚线602所示那样的简单的距离的函数。也就是说,自走式扫除设备10在测定地点502的位置处测定的电波强度不会成为距位于发送点501的充电座11的距离的简单的函数。

因此,在本实施方式的自走式扫除设备10中设置有用于使入射的电波散射的散射体207。

以下,参照图7a和图7b详细地说明相对于电波强度的散射体207的效果。

首先,使用图7a说明不设置散射体207的自走式扫除设备10的电波强度。

图7a是表示该实施方式中的电波强度测定部212计算的不设置散射体207的情况下的电波强度的时间变化的一例的图。

此外,图7a所示的虚线701表示基于理论公式来根据发送电波的发送点501与测定地点502之间的距离求出的电波强度的值。

具体地说,图7a表示在不设置散射体207的情况下由测定地点502处的自走式扫除设备10的电波强度测定部212测定的电波强度。

如图7a所示,接收信号的电波强度因周边环境所引起的反射等而大幅地变动。也就是说,存在测定地点502的电波强度例如图7a的实线702所示那样小于期望的电波强度的情况。另外,由于周边环境的不同,存在测定地点502的电波强度例如图7a的点线703所示那样大于期望的电波强度的情况。并且,还存在例如图7a的一点划线704所示那样大幅地下降的情况。也就是说,各种情况下的变化的主要原因是由于来自周边的障碍物、墙壁等反射环境的反射波的影响。

但是,可知无论在图7a所示的哪种电波环境中电波强度随时间的变动都小。

另一方面,针对自走式扫除设备10的大小(几10cm)而言,接收点仅相差几厘米,电波强度的大小(水平)就发生变化。

因此,在没有散射体的情况下,为了求出测定地点的电波强度,需要使自走式扫除设备10在测定地点的周边移动,测定周边处的几个电波强度,并求出其平均值。

如以上那样,在不设置散射体207的自走式扫除设备10的情况下,需要在多个测定地点测定电波强度,并求出平均值。

接着,在具有散射体207的自走式扫除设备10的情况下,参照图7b对电波强度进行说明。

图7b是表示该实施方式中的电波强度测定部212计算的具有散射体207的情况下的电波强度的时间变化的一例的图。

此外,图7b所示的虚线701与图7a同样地表示基于理论公式来根据发送电波的发送点501与测定地点502之间的距离求出的电波强度的值。

在该结构的情况下,发送电波的无线电站与测定地点之间的无线信号的路径通过散射体207的移动而瞬间地变动。因此,如图7b的实线705所示那样,计算的电波强度的瞬时值时时刻刻地变动。

因此,在本实施方式中,对变动的电波强度的瞬时值进行平均化处理来求出平均电波强度。由此,不使自走式扫除设备10的主体移动,就能够获得与图7b的虚线701所示的期望(理论上的)的电波强度相同程度的、图7b的实线706所示的电波强度的平均值(平均电波强度)。此时,平均化处理的期间优选为边刷206的一个旋转周期以上。此外,平均化处理的期间在图4a的结构的情况下可以是1/3周期,进一步地说,在边刷206的轴206bb为n条的情况下,可以是1/n周期。但是,平均化处理的期间更优选至少为边刷206的一个周期以上。

根据上述结构的自走式扫除设备10,不需要追加天线、高频部件等、不需要为了平均化处理而进行主体的移动。其结果,能够在短时间内测定无线信号的进行了平均化的电波强度(平均电波强度)。

(实施方式2)

以下,参照图8说明实施方式2的自走式扫除设备。

图8是表示实施方式2中的自走式扫除设备10b的结构例的框图。

如图8所示,自走式扫除设备10b与实施方式1的自走式扫除设备10同样地具备移动机构部201、电池202、电池余量估计部203、扫除机构部204、边刷动力部805、边刷206、散射体207、红外线受光部208、无线通信部209以及控制部813等。并且,无线通信部209具备天线210、通信处理部211、电波强度测定部812等。

此外,关于与图2所示的自走式扫除设备10同样的结构要素,附加相同的附图标记并省略或简化说明。另外,充电座11的结构要素与实施方式1相同,因此省略说明。

也就是说,图8所示的自走式扫除设备10b与图2所示的自走式扫除设备10的不同点在于不经由边刷206而通过边刷动力部805使散射体207直接旋转(移动)。因此,如图9所示,散射体207例如设置于边刷动力部805,而非设置于边刷206。

图9是从前面部侧观察自走式扫除设备10b并示意性地表示的边刷动力部805的结构图。

边刷动力部805如上述那样构成使边刷206旋转的动力部。

具体地说,如图9所示,边刷动力部805由电动机901、构成动力传递部的垂直齿轮902和水平齿轮903等构成。电动机901经由旋转轴901a来与垂直齿轮902连接。垂直齿轮902以与水平齿轮903在正交的方向上相互啮合的方式配置。水平齿轮903经由旋转轴903a来与边刷206连接。

电动机901被控制部813控制,并产生用于使边刷206旋转的动力。电动机901的动力经由旋转轴901a被传递至垂直齿轮902。然后,动力被传递至与垂直齿轮902在正交的方向上相互啮合的水平齿轮903。

通过该配置,电动机901的旋转轴901a的旋转方向被变换为水平方向的旋转。由此,水平齿轮903的旋转轴903a所连接的边刷206在与地板平行的水平方向上旋转。

此外,在上述中,以利用垂直齿轮902与水平齿轮903这一组来构成动力传递部的例子进行了说明,但是也可以利用多组来构成动力传递部。另外,也可以仅利用垂直齿轮902构成动力传递部或仅利用水平齿轮903构成动力传递部。

在该情况下,散射体207被设置于边刷动力部805的垂直齿轮902、水平齿轮903等。

也就是说,如图10a和图10b所示,散射体207至少被设置于垂直齿轮902和水平齿轮903中的一方。

例如图10a所示,在垂直齿轮902或水平齿轮903的一部分设置在半径方向上具有长度方向的矩形的散射体207。另外,如图10b所示,在垂直齿轮902或水平齿轮903的一部分设置圆形的矩形的散射体207。并且,散射体207的形状例如也可以是圆弧形状。

此外,在与实施方式1同样地是自走式扫除设备10b具备两个边刷206的结构的情况下,也可以仅在一个边刷动力部805设置散射体207。并且,也可以在两个边刷动力部805分别设置大小不同的散射体207。也就是说,仅在一部分垂直齿轮902或水平齿轮903上来以不均匀的方式配置散射体207。由此,相对于各齿轮的旋转运动,能够使散射体207移动的距离、范围的变化增大。由此,能够使散射体207在测定地点的周围移动来进行电波强度的平均化。其结果,能够有效地抑制衰减的影响。

另外,散射体207如果由至少包含金属材料的构件构成即可。具体地说,散射体207例如可以是金属板,还可以是铝带等。

并且,散射体207也可以设置于电动机901的旋转轴901a上、水平齿轮903的旋转轴903a上。

如以上那样配置本实施方式的散射体207。

根据上述结构,对图8所示的无线通信部209的电波强度测定部812输入由天线210接收到的无线信号。电波强度测定部812计算被输入的无线信号的电波强度,并将电波强度信号向控制部813输出。此时,关于计算出的电波强度,优选的是例如执行固定期间(平均化时间)的平均化处理等来运算平均电波强度。

另外,在自走式扫除设备10b具备两个边刷206以及对它们进行驱动的两个边刷动力部805的情况下,优选的是在电波强度测定时以不同的周期使双方的边刷旋转。由此,能够产生更多种的电波环境的组合。其结果,能够获得与更期望的电波强度(在理论上求出的电波强度)相近的值的平均电波强度。

在该情况下,优选的是如以下那样求出上述平均化时间。

首先,将两个边刷206分别设为边刷206-1、边刷206-2,将边刷206-1的旋转周期设为t1,将边刷206-2的旋转周期设为t2。此时,作为平均化时间,优选的是将两个旋转周期t1和旋转周期t2的最小公倍数设为最小的平均化时间。并且,更优选的是将平均化时间设定为上述最小的平均化时间以上。

另外,图8所示的控制部813进行与自走式扫除设备10b的移动、扫除、通信等相关的控制和判断。

以下,对本实施方式的自走式扫除设备10通信时的散射体207的控制及其影响进行说明。

如上述那样,只要使散射体207的位置移动,而不使自走式扫除设备10b移动,就能够在短时间内测定平均电波强度。

然而,散射体207的位置的移动在数据通信时有可能产生图11a至图11c所示那样的现象。

图11a至图11c是表示电波强度与接收数据的接收错误之间关系的一例的示意图。

此外,图11a至图11c的上部表示电波强度的时间变化。图11a至图11c的下部表示与电波强度的时间变化相应的接收数据的接收错误的产生状况。另外,图11a至图11c的上部所示的实线1101表示接收的无线信号的电波强度的瞬时值。同样地,虚线1102表示在通信处理部211中接收的无线信号的能够解调的电波强度。

也就是说,如图11a和图11c所示,在实线1101所示的电波强度超过虚线1102的情况下,不产生接收数据的接收错误。但是,如图11b和图11c所示,在实线1101所示的电波强度低于虚线1102的情况下,产生接收数据的接收错误(用×表示)。

具体地说,图11a相当于充电座11与自走式扫除设备10b的距离近的情况。在该情况下,伴随着散射体207的移动,实线1101所示的电波强度随时间变动,但实线1101所示的电波强度充分地超过能够解调的虚线1102。因此,不产生接收数据的接收错误。也就是说,作为实线1101所示的电波强度,在以能够解调的电波强度以上的水平进行接收的情况下,即使散射体207移动,也能够进行充电座11与自走式扫除设备10b的通信。

另一方面,图11b相当于充电座11与自走式扫除设备10b的距离远的情况。在该情况下,实线1101所示的电波强度整体上为解调所需要的虚线1102的电波强度以下。因此,所有的无线信号都产生接收数据的接收错误。也就是说,无论散射体207移动与否,作为无线信号的实线1101所示的电波强度,都无法以解调所需要的电波强度的水平进行接收。

另外,图11c相当于无线信号的实线1101所示的电波强度在整体上接近虚线1102的情况。在该情况下,实线1101所示的电波强度在虚线1102上下变动。因此,当实线1101所示的电波强度局部地低于虚线1102时,产生接收数据的接收错误。因此,在电波强度处于上述状态的情况下,暂时停止散射体207的移动(旋转)。由此,抑制实线1101所示的电波强度的时间变动。其结果,充电座11与自走式扫除设备10b的数据通信的成功概率提高。

也就是说,如果根据实线1101所示的电波强度的变动来相应地控制散射体207的动作,则能够提高数据通信的成功概率。

以下,使用图12说明用于提高数据通信的成功概率的散射体207的控制。

图12是表示该实施方式的通信时的散射体207的控制的一例的流程图。

如图12所示,首先,自走式扫除设备10b的控制部813向通信处理部211发送向接收待机状态转变的状态转变指令。由此,通信处理部211成为能够进行数据接收的接收待机状态(步骤s1201)。

接着,通信处理部211例如接收来自充电座11的由通信数据包构成的无线信号,控制部813判定有无产生通信数据包的接收错误(步骤s1202)。此时,在判断为通信数据包没有接收错误的情况下(步骤s1202的否(no)),控制部813使通信处理部211转变为接收待机状态(步骤s1201)。

另一方面,在判断为有接收错误的情况下(步骤s1202的是(yes)),控制部813将由电波强度测定部812测定的电波强度与规定的阈值进行比较,判断通信数据包的电波强度是否为阈值以上(步骤s1203)。此时,在电波强度小于规定的阈值的情况下(步骤s1203的否),控制部813判断为没有达到通信所需要的电波强度,执行使自走式扫除设备10b移动等的处理(步骤s1204)。然后,控制部813使通信处理部211转变为接收待机状态(步骤1201)。

另一方面,在电波强度为阈值以上的情况下(步骤s1203的是),控制部813判定是否局部地产生通信处理部211中的解调时的接收数据的接收错误(步骤s1205)。此时,在没有局部地产生接收数据的接收错误的情况下(步骤s1205的否),控制部813执行使自走式扫除设备10b移动等的处理(步骤1204)。然后,控制部813使通信处理部211转变为接收待机状态(步骤1201)。

另一方面,在局部地产生了接收数据的接收错误的情况下(步骤s1205的是),控制部813确认边刷206的动作状态(步骤s1206)。此时,在边刷206没有进行动作的情况下(步骤s1206的否),控制部813执行使自走式扫除设备10b移动等的处理(步骤1204)。然后,控制部813使通信处理部211转变为接收待机状态(步骤1201)。

另一方面,在边刷206正进行动作的情况下(步骤s1206的是),控制部813使边刷206的动作停止(步骤s1207)。然后,控制部813使通信处理部211转变为接收待机状态(步骤1201)。

如以上那样,对散射体207的动作进行控制,能够提高数据通信的成功概率。

根据上述自走式扫除设备10b,能够抑制因散射体207的动作所产生的数据通信时的影响。另外,不需要追加天线、高频部件等。并且,不需要使自走式扫除设备10b的主体移动以进行针对多路径衰减的影响的平均化处理。由此,能够在短时间内测定无线信号的平均电波强度。

此外,在上述实施方式中,以电波强度测定部812计算固定期间的电波强度的平均值的结构为例进行了说明,但是不限于此。例如,也可以设为计算固定期间中的电波强度的中央值的结构。也就是说,电波强度测定部812向控制部213输出的电波强度信号只要是代表固定期间的电波强度的进行统计处理所得到的值即可。

本发明不限于上述实施方式的结构,只要是权利要求书所示的功能、或者能够达成本实施方式的结构所具有的功能的结构,则无论哪种结构都能够应用。

如以上说明的那样,本发明的自走式扫除设备具备:散射体,其使从无线电站发送的无线信号反射或散射;散射体可动部,其用于改变散射体的位置;天线,其用于接收无线信号;电波强度测定部,其用于计算无线信号的电波强度;以及控制部,其在计算电波强度时利用散射体可动部使散射体的位置改变。由此,不需要追加天线、高频部件等。另外,不使自走式扫除设备的主体移动,在其位置处就能够测定平均电波强度。其结果,能够在短时间内测定平均电波强度。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以设为具备用于进行扫除的旋转部并使散射体可动部与旋转部共享动力的结构。由此,能够使结构简单化。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以设为将散射体安装于旋转部的结构。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以设为具备用于进行扫除的边刷并将散射体安装于边刷的结构。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以设为具备用于进行扫除的边刷并将散射体安装于边刷的框部的结构。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以是,利用动力部来驱动散射体可动部,将散射体安装于动力部。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以是,动力部由电动机和动力传递部构成,将散射体安装于动力传递部。

根据这些结构,不需要追加天线、高频部件等,能够通过简单的结构来实现自走式扫除设备。并且,不使自走式扫除设备的主体移动,就能够在短时间内测定平均电波强度。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以将散射体设为至少包含金属的结构。由此,能够有效地使无线信号散射。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以将散射体配置于散射体可动部的可动范围内不均匀的位置。由此,能够有效地使无线信号散射。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以构成为由电波强度测定部对规定的期间内的电波强度进行统计处理。由此,能够在短时间内更准确地测定平均电波强度。

另外,本发明的自走式扫除设备也可以是,针对规定的期间,将散射体可动部的可动范围的一个周期设为最短的期间。由此,能够在短时间内更准确地测定平均电波强度。

另外,本发明的自走式扫除设备具备与无线电站进行无线通信的无线通信部。控制部也可以在利用散射体可动部将散射体的位置固定的状态下进行无线通信部的无线通信。由此,能够抑制在通信时因散射体所产生的对无线通信的影响。其结果,能够同时实现无线通信以及不进行天线、高频部件的追加、主体的移动而在短时间内更准确地进行了位置平均的电波强度的测定。

另外,本发明的自走式扫除设备具备与无线电站进行无线通信的无线通信部,控制部也可以在即使电波强度为规定值以上也在无线通信部的无线通信中产生错误的情况下,使散射体可动部的动作停止。由此,能够抑制在通信时因散射体所产生的对无线通信的影响。其结果,能够同时实现无线通信以及不进行天线、高频部件的追加、主体的移动而在短时间内更准确地进行了位置平均的电波强度的测定。

另外,在本发明的自走式扫除设备的控制方法中,自走式扫除设备具备:散射体,其用于使从无线电站发送的无线信号反射或散射;散射体可动部,其用于改变散射体的位置;天线,其用于接收无线信号;电波强度测定部,其基于天线接收的无线信号计算电波强度;以及控制部。控制部进行控制以利用散射体可动部使散射体的位置改变,并计算电波强度。根据该方法,不使自走式扫除设备的主体移动,就能够在短时间内测定平均电波强度。

产业上的可利用性

本发明对于被要求在短时间内测定平均电波强度的自走式扫除设备和自走式扫除设备的电波强度的测定方法等是有用的。

附图标记说明

10、10b:自走式扫除设备;208:红外线受光部;206:边刷(旋转部或散射体可动部);206a:刷部;206b:框部;206ba:圆筒部;206bb:轴;11:充电座;221:红外线发光部;210、223:天线;201:移动机构部;202:电池;203:电池余量估计部;204:扫除机构部;205、805:边刷动力部(动力部);207:散射体;209:无线通信部;211、224:通信处理部;212、812:电波强度测定部;213、813:控制部;220:充电机构部;225:充电座控制部;501:发送点;502:测定地点;503:壁面;601、702、705、706、1101:实线;602、701、1102:虚线;703:点线;704:一点划线;901:电动机;901a、903a:旋转轴(动力传递部或散射体可动部);902:垂直齿轮(动力传递部或散射体可动部);903:水平齿轮(动力传递部或散射体可动部)。

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