自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其包括自走装置以及复合式装置。复合式装置具有虚拟墙模式与灯塔模式，第一切换单元用以切换复合式装置的工作模式为虚拟墙模式或灯塔模式。复合式装置选择性地以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作并持续发射第一信号，当复合式装置为虚拟墙模式时，自走装置接收到第一信号后避开复合式装置的阻隔区域，当复合式装置为灯塔模式时，自走装置接收到第一信号后进入复合式装置的灯塔区域。
【专利说明】
自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，且特别涉及一种具有红外线与超声波的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统。
【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，其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，或以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的使用需求。
[0004]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。
[0005]但是，上述虚拟墙必须持续不断发射信号，才能保证在自走装置经过时，让自走装置上的接收器接收，若虚拟墙的光源发射器使用的是电池电源，则电池消耗的速度会很快，另外，若使用外接的电源装置，则又可能出现忘记拔插头或电线拖地等问题。
[0006]现有技术中采用了一种自走装置发送特定信号的技术，当虚拟墙接收到此特定信号时，虚拟墙才会发送一特定信号(如后退)给自走装置，使得自走装置能够避开禁止行走的地区。然而，这种方式虽然能够有效避免虚拟墙持续不断发送信号而产生的耗电问题，但若自走装置并未确收到此后退特定信号时，仍不免会进入禁止行走的区域，甚至会碰撞到物体，进而损毁自走装置。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型提供一种自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其能降低自走装置未收到信号的几率。
[0008]本实用新型的一实施例提出一种自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，包括一自走装置以及一复合式装置。自走装置包括一本体与一收发模块，其中收发模块设于本体，该收发模块用以发射一红外线信号。复合式装置包含一第一切换单元与一侦测单元，复合式装置具有一虚拟墙模式与一灯塔模式，第一切换单元用以切换复合式装置的工作模式为虚拟墙模式或灯塔模式作动，侦测单元具有一第一侦测模式、一第二侦测模式以及一第三侦测模式，复合式装置选择性地以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作，其中在第一侦测模式下，复合式装置接收到红外线信号时，复合式装置持续发射一第一信号，在第二侦测模式下，该复合式装置以一超声波信号侦测自走装置与复合式装置之间的一距离值，当距离值低于一门坎值时，复合式装置持续发射第一信号，在第三侦测模式下，当复合式装置接收到的红外线信号或者距离值低于门坎值时，复合式装置持续发射第一信号，并且，当复合式装置为虚拟墙模式时，第一信号覆盖的区域为一阻隔区域，自走装置接收到第一信号后，自走装置避开复合式装置的阻隔区域，当复合式装置为灯塔模式时，第一信号覆盖的区域为一灯塔区域，自走装置接收到第一信号后进入复合式装置的灯塔区域。
[0009]在本实用新型的一实施例中，上述自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统还包括一第二切换单元，当复合式装置以灯塔模式工作时，灯塔模式具有一预设时间参考值、一第一时间值与一第二时间值，第一时间值大于预设时间参考值，预设时间参考值大于第二时间值，第二切换单元用以切换该自走装置在复合式装置的灯塔区域中以预设时间参考值、第一时间值及第二时间值其中之一工作。
[0010]在本实用新型的一实施例中，上述复合式装置包含一光线调整单元，该光线调整单元用于调整该第一信号的强度。
[0011 ]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，当自走装置中的收发模块接收到第一信号时，转向组件使本体转向以避开复合式装置的阻隔区域。
[0012]在本实用新型的一实施例中，上述第一信号为一红外线信号。
[0013]在本实用新型的一实施例中，上述自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统还包括一充电站。自走装置避开第一灯塔的阻隔区域后，自走装置进入至充电站，自走装置电性连接充电站。
[0014]基于上述，在本实用新型提出的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统中，复合式装置选择性地以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作，使得不管是复合式装置接收到自走装置发出的红外线信号，还是超声波侦测模块侦测的距离值低于门坎值时，复合式装置均能发射信号。若复合式装置为虚拟墙模式，则自走装置避开复合式装置的阻隔区域。若复合式装置为灯塔模式，则自走装置进入复合式装置的灯塔区域。
[0015]因此，当复合式装置漏掉而未接收到自走装置发送的红外线信号时，例如因瞬间光线(如太阳光)的光线影响而导致红外线信号未能被复合式装置接收，此时可通过超声波侦测来补足，因此，可以通过第二模式中的超声波侦测方式，当自走装置与复合式装置之间的距离值过近时，仍能驱动复合式装置发射信号而作为虚拟墙，以使自走装置转向以避开复合式装置的阻隔区域。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的示意图；
[0017]图2为图1中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的内部元件的示意图；
[0018]图3为图1中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的示意图；
[0019]图4为图2中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的内部元件的另一实施例示意图；
[0020]图5为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第一过程的示意图；
[0021]图6为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第二过程的示意图；
[0022]图7为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第三过程的示意图；
[0023]图8为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第四过程的示意图；
[0024]图9为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第五过程的示意图。
[0025]附图标记说明:50-清扫区域;52-第一房间；54-第二房间；56-第三房间；100-自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统；110-自走装置；112-本体；114-收发模块；114a-发送组件；114b-接收组件；116-转向组件；120、Al、A2、A3-复合式装置；120A-第一切换单元；120B-侦测单元；120C-光线调整单元；120D-第二切换单元；122-红外线收发模块；122a_红外线接收组件；122b-红外线发送组件；124-超声波侦测模块；124a-超声波发射组件；124b_超声波接收计算模块;126-警示模块；130-阻隔区域;150-充电站；12-第一灯塔区域;14-第二灯塔区域;D1-距离值;P1、P2、P3、P4、P5-行走路径。
【具体实施方式】
[0026]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。
[0027]图1为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的示意图。图2为图1中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的内部元件的示意图。
[0028]如图1所示，在本实施例中，自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统100包括一自走装置110以及一复合式装置120，其中自走装置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。
[0029]自走装置110包括一本体112、一收发模块114以及一转向组件116，其中收发模块114设于本体112，转向组件116设于本体112，收发模块114耦接于转向组件114。自走装置能够通过行走轮(未绘示)行走，并通过转向组件116改变自走装置110的行走状态。
[0030]复合式装置120包括多个(例如为3个)红外线收发模块122、一超声波侦测模块124以及一警示模块126，其中红外线收发模块122耦接于超声波侦测模块124，超声波侦测模块124耦接于警示模块126。
[0031 ]红外线收发模块122用以接收自走装置110发送过来的信号或将信号发送至自走装置110，超声波侦测模块124用以侦测自走装置110与复合式装置120之间的一距离值D1。
[0032]如图2所示。详细而言，在自走装置110的本体112中，收发模块114包含一发送组件114a与一接收组件114b。在本实施例中，收发模块114为一红外线收发模块。在本实施例中，自走装置110中的发送组件114a用以发送一红外线信号，接收组件114b用以接收一红外线信号。
[0033]在复合式装置120中，红外线收发模块122包括一红外线接收组件122a与一红外线发送组件122b，其中红外线接收组件122a电性连接于红外线发射组件122b。超声波侦测模块124包含一超声波发射组件124a与一超声波接收计算模块124b，其中超声波发射组件124a电性连接于超声波接收计算模块124b。
[0034]如图1所示，复合式装置120内具有一第一切换单元120A、一侦测单元120B、一光线调整单元120C以及一第二切换单元120D，其中侦测单元120B耦接于第一切换单元120A、光线调整单元120C及第二切换单元120D。
[0035]第一切换单元120A用以切换复合式装置120以一虚拟墙模式或一灯塔模式工作，使得复合式装置120能根据实际使用状态切换成虚拟墙模式或灯塔模式，当复合式装置120以灯塔模式工作时，灯塔模式具有一预设时间参考值、一第一时间值与一第二时间值，第一时间值大于预设时间参考值，预设时间参考值大于第二时间值，第二切换单元120D用以切换自走装置110以该预设时间参考值、该第一时间值及该第二时间值之一工作。
[0036]侦测单元120B具有一第一侦测模式、一第二侦测模式以及一第三侦测模式，复合式装置120选择性地以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作。光线调整单元120C用以调整复合式装置120发射的信号强度。以下通过图式介绍不同侦测模式下的工作方式。
[0037]图3为图1中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的示意图。如图1至图3所示，侦测单元120B选择以第一侦测模式工作。在第一侦测模式下，复合式装置120中的红外线接收组件122a接收到自走装置110发送的红外线信号时，复合式装置120中的红外线发射组件122b持续发射一第一信号，其中第一信号为一红外线信号，光线调整单元120C用以调整第一信号的强度。当复合式装置120为虚拟墙模式时，第一信号覆盖的区域为一阻隔区域130，自走装置110中的接收组件114b接收第一信号后，自走装置110避开复合式装置120的阻隔区域130。如图3所示，相较于图1，自走装置110是以后退的方式来避开复合式装置120的阻隔区域130。此外，由于红外线发射组件122b持续发射红外线信号一段时间，从而能够降低自走装置110的接收组件114b未接收而失败的几率。
[0038]侦测单元120B选择以第二侦测模式工作。在第二侦测模式下，以一超声波信号侦测自走装置110与复合式装置120之间的一距离值Dl。
[0039]超声波发射组件124a用以提供一超声波信号，超声波发射组件124a发射的超声波信号接触自走装置110，经由自走装置110反射而产生一反射超声波信号，超声波接收计算模块124b接收反射超声波信号，以计算并产生距离值Dl。
[0040]超声波侦测模块124侦测的距离值Dl低于一门坎值时，复合式装置120中的红外线发射组件122b发射第一信号，当复合式装置120为虚拟墙模式时，自走装置110中的接收组件114b接收到第一信号后，自走装置110避开复合式装置120的阻隔区域130。
[0041 ]侦测单元120B选择以第三侦测模式工作。在第三侦测模式下，当复合式装置120接收到的红外线信号或者距离值Dl低于门坎值时，复合式装置120发射第一信号，当复合式装置120为虚拟墙模式时，自走装置110中的接收组件114b接收到第一信号后，自走装置110避开复合式装置120的阻隔区域130。
[0042]此外，于一实施例中，自走装置110未行走在复合式装置120的附近，但是复合式装置120启动时，可先利用超声波侦测模块124侦测距离值Dl，若超声波侦测模块124侦测的距离值Dl低于门坎值时，警示模块126会发出警告(如用警示灯的方式)，以提醒用户此时为错误信号。于另一实施例中，于复合式装置120启动时，若复合式装置120中的红外线接收组件122a有接收到其他信号或者太阳光，并非是接收到自走装置110发送的红外线信号，此时警示模块126会发出警告(如用警示灯的方式)，以提醒用户此时为错误信号，如此能够避免复合式装置120中的红外线接收组件122a因收到不必要的信号而启动。
[0043]在本实施例的第三侦测模式中，复合式装置120的距离值Dl低于门坎值时，此时自走装置110非常靠近复合式装置120，因此，复合式装置120中的红外线接收组件122a即使未接收到自走装置110发送的红外线信号，亦能驱动复合式装置120中的红外线发射组件122b发射第一信号。当自走装置110中的接收组件114b接收第一信号时，转向组件116使本体110转向以避开复合式装置120的阻隔区域130。
[0044]进一步地，于一实施例中，自走装置110行走的速度过快，使得自走装置110与复合式装置120之间的距离变动大，换言之，当距离值Dl改变过大时，此时复合式装置120中的红外线发射组件122b发射阻隔信号，以避免自走装置110进入复合式装置120的阻隔区域130。
[0045]在上述的配置下，第一切换单元120A切换复合式装置120为虚拟墙模式，复合式装置120选择性地并可自主判断以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作。
[0046]当第一切换单元120A切换复合式装置120为灯塔模式时，第一信号覆盖的区域为一灯塔区域，自走装置110中的接收组件114b接收第一信号后，自走装置110进入复合式装置120的灯塔区域。以下通过具体实施例说明。
[0047]图4为图2中的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的内部组件的另一实施例示意图。图5为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第一过程的示意图。图6为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第二过程的示意图。图7为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第三过程的示意图。图8为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第四过程的示意图。图9为本实用新型提供的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统的具体实施例的第五过程的示意图。如图4至图9所示。在本实施例中，自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统100还包括一充电站150。
[0048]图5至图9中清扫区域50有三个房间，分别为一第一房间52、一第二房间54以及一第三房间56。举例而言，自走装置110位于第一房间52，复合式装置120有三个(Al、A2、A3)，其中一复合式装置Al设于第一房间52的一侧边，且此时复合式装置Al为虚拟墙模式，一复合式装置A2设于第二房间54的入口处一侧，且此时复合式装置A2为灯塔模式，一复合式装置A3设于第三房间56的入口处一侧，且此时复合式装置A3为灯塔模式，图4至图9中的自走装置110与复合式装置Al、A2、A3彼此的工作方式与前述图1至图3中的自走装置110与复合式装置120相同，且相同的组件以相同的标号表示且具有相同的功效而不再重复说明。
[0049]当复合式装置120为灯塔模式(如图5中的复合式装置A2、A3)时，复合式装置120中的红外线发射组件122b发射第一信号覆盖的区域为一灯塔区域，自走装置110中的接收组件114b接收第一信号后，自走装置110进入复合式装置120的灯塔区域，直到自走装置110离开复合式装置120的灯塔区域后，第一切换单元120A切换复合式装置120以虚拟墙模式工作。
[0050]以图5为例，复合式装置Al为虚拟墙模式。复合式装置A2的第一信号覆盖的区域为一第一灯塔区域12。复合式装置A3的第一信号覆盖的区域为一第二灯塔区域14。
[0051]自走装置110执行一随机行走模式，举例而言，于自走装置110中的接收组件114b接收到复合式装置Al的第一信号后，复合式装置Al为虚拟墙模式，故自走装置110避开复合式装置Al。又例如，于自走装置110中的接收组件114b接收到复合式装置A2的第一信号后，自走装置110沿着一行走路径Pl进入复合式装置A2的第一灯塔区域12，进而进入第二房间54，并在第二房间54以一行走路径P2的行走方式进行清扫(如图6所示)。在本实施例中，自走装置110的行走路径Pl例如以随机、沿墙、Z字、田耕及螺旋型的方式行走，自走装置110的行走路径P2例如是以螺旋型的行走方式来清扫第二房间54。
[0052]第二切换单元120D(如图1所示)用以切换自走装置110以该预设时间参考值、该第一时间值及该第二时间值之一工作，使得自走装置110具有较长、一般、较短共三种不同的打扫时间。在此实施例中，第二切换单元120D例如切换自走装置110以预设时间参考值工作，预设时间参考值例如为15分钟，当自走装置110在第二房间54内停留15分钟并完成清扫后，复合式装置A2发射一第一停止信号，自走装置110接收到第一停止信号后避开复合式装置A2的第一灯塔区域12并走出第二房间54。第一切换单元120A切换复合式装置A2以虚拟墙模式告知，以避免自走装置110再次进入第二房间54。
[0053]于其他实施例中，若考虑此第二房间54内的环境较脏乱，从而需要较多的时间去清理，此时第二切换单元120D例如切换自走装置110以第一时间值工作，第一时间值大于预设时间参考值，举例而言，第一时间值例如为25分钟，如此让自走装置110停留较久的时间，从而能清理较为脏乱的环境，因此，使用者亦可根据实际环境的状况选定打扫时间，故亦能通过第二切换单元120D切换自走装置110以第二时间值工作，其中第二时间值小于预设时间参考值，举例而言，第二时间值例如为10分钟。
[0054]自走装置110继续执行随机行走模式，于自走装置110中的接收组件114b接收到例如复合式装置A3的第一信号后，如图7所示，自走装置110沿着一行走路径P3进入复合式装置A3的第二灯塔区域14，进而进入第三房间56，并在第三房间56以一行走路径P4的行走方式进行清扫(如图8所示)。在本实施例中，自走装置110的行走路径P3例如以随机、沿墙、Z字、田耕及螺旋型的方式行走，自走装置110的行走路径P4例如是以螺旋型的行走方式来清扫第三房间56。
[0055]当自走装置110在第三房间56内停留15分钟并完成清扫后，复合式装置A3发射一第二停止信号，自走装置110接收到第二停止信号后，自走装置110避开复合式装置A3的第二灯塔区域14而走出第三房间56。第一切换单元120A切换复合式装置A3以虚拟墙模式工作，以避免自走装置110再次走进第三房间56。
[0056]由于此时的复合式装置A2与复合式装置A3以虚拟墙模式工作，故自走装置110便不会再进入第二房间54与第三房间56。自走装置110避开复合式装置A2与复合式装置A3后，如图9所示，自走装置110以一行走路径P5进入至充电站150。自走装置110的行走路径P5例如以随机、沿墙、2字、田耕及螺旋型的方式行走。
[0057]自走装置110中的一充电组件电性连接充电站150，从而充电站150能够对自走装置110进行充电。
[0058]综上所述，在本实用新型提出的自走装置的虚拟墙系统中，复合式装置选择性地以第一侦测模式、第二侦测模式或第三侦测模式工作，使得不管是复合式装置接收到自走装置发出的红外线信号，还是超声波侦测模块侦测的距离值低于门坎值时，复合式装置均能发射信号，若复合式装置为虚拟墙模式，则自走装置避开复合式装置的阻隔区域。若复合式装置为灯塔模式，则自走装置进入复合式装置的灯塔区域。
[0059]因此，当复合式装置漏掉而未接收到自走装置发送的红外线信号时，例如因瞬间光线(如太阳光)的光线影响而导致红外线信号未能被复合式装置所接收，此时可通过超声波侦测来补足，因此，通过第二模式中的超声波侦测方式，于自走装置与复合式装置之间的距离值过近时，仍能驱动复合式装置发射信号而作为虚拟墙，以使自走装置转向以避开复合式装置的阻隔区域。
[0060]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范围文义相符，或依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆为本实用新型保护范围所涵盖。
【主权项】
1.一种自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其特征在于，包括: 一自走装置，包括一本体与一收发模块，其中该收发模块设于该本体，该收发模块用以发射一红外线信号；以及 一复合式装置，包含一第一切换单元与一侦测单元，该复合式装置具有一虚拟墙模式与一灯塔模式，该第一切换单元用以切换该复合式装置的工作模式为该虚拟墙模式或该灯塔模式，该侦测单元具有一第一侦测模式、一第二侦测模式以及一第三侦测模式，该复合式装置选择性地以该第一侦测模式、该第二侦测模式或该第三侦测模式工作，其中: 在该第一侦测模式下，该复合式装置接收到该红外线信号时，该复合式装置持续发射一第一信号， 在该第二侦测模式下，该复合式装置以一超声波信号侦测该自走装置与该复合式装置之间的一距离值，当该距离值低于一门坎值时，该复合式装置持续发射该第一信号， 在该第三侦测模式下，当该复合式装置接收到的该红外线信号或者该距离值低于该门坎值时，该复合式装置持续发射该第一信号，并且，当该复合式装置为该虚拟墙模式时，该第一信号覆盖的区域为一阻隔区域，该自走装置接收到该第一信号后，该自走装置避开该复合式装置的该阻隔区域，当该复合式装置为该灯塔模式时，该第一信号覆盖的区域为一灯塔区域，该自走装置接收到该第一信号后进入该复合式装置的该灯塔区域。2.根据权利要求1所述的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其特征在于，还包括一第二切换单元，当该复合式装置以该灯塔模式工作时，该灯塔模式具有一预设时间参考值、一第一时间值与一第二时间值，该第一时间值大于该预设时间参考值，该预设时间参考值大于该第二时间值，该第二切换单元用以切换该自走装置在该复合式装置的该灯塔区域中以该预设时间参考值、该第一时间值及该第二时间值其中之一工作。3.根据权利要求1所述的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其特征在于，该复合式装置包含一光线调整单元，该光线调整单元用于调整该第一信号的强度。4.根据权利要求1所述的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其特征在于，该第一信号为一红外线信号。5.根据权利要求1所述的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，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，当该自走装置中的该收发模块接收到该第一信号时，该转向组件使该本体转向以避开该复合式装置的该阻隔区域。6.根据权利要求1所述的自走装置的复合式虚拟墙及灯塔系统，其特征在于，还包括: 一充电站，该自走装置避开该复合式装置的该阻隔区域后进入至该充电站，该自走装置电性连接该充电站。
【文档编号】A47L9/28GK205485623SQ201620197748
【公开日】2016年8月17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