CN104216404A - 一种自移动装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自移动装置，包括本体（1）、下视传感器（2）和控制模块，所述下视传感器数量为两个以上，所述两个以上的下视传感器均安装在所述本体的底部；所述控制模块安装在所述本体内，与所述下视传感器连接，所述控制模块根据所述下视传感器发送来的悬空信号数量控制所述本体动作。本发明中使本体做出正确的动作，避免转到另一悬空位置造成跌落，也避免悬空时空转造成浪费和可能的污染。

Description

一种自移动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及自移动装置，尤其与自移动装置中防跌落的结构及控制方法有关。

背景技术

目前，随着智能吸尘器和智能扫地机等自移动装置类智能家用电器的普及，越来越多的家庭用智能家电来减轻工作压力，提高生活品质。

在智能吸尘器等工作过程中，很可能遇到台阶，如果不能及时停止会导致机器坠下，造成机器损坏，带来经济损失。因此需要设置防跌落的装置，目前的吸尘器在前部安装探测器，在探测到异常情况时，吸尘器进行后退或左右转向，防止跌落。但是，智能吸尘器等工作过程中还有可能机器被撞翻，或者用户由于检查机器或其它目的将机器直接提起，此时如果机器执行后退或左右转向指令，则会继续运转，这不仅浪费能源而且滚刷的旋转可能使灰尘再次洒落，造成二次污染。

如美国专利US7155308中揭露一种设有下视传感器的机器人，当下视传感器探测不到信号时，机器人执行转向动作，从而规避跌落（如从楼梯）损坏的风险。但该机器人有时左转或右转后仍可能面临悬空状态，此时则来不及后退转向，导致跌落，或一只轮子悬挂在凹陷处空转。另外，当该机器人运行异常，人为将该机器人拿起进行查看或维修时，机器人无法识别，仍会执行转向动作，从而造成能源浪费或二次污染等。

为解决上述问题，传统的智能吸尘器通常在浮动驱动轮处设置行程开关，正常工作时依靠机体的重力将驱动轮压下，行程开关未感应悬空信号，当机器被提起时，驱动轮自动下坠，行程开关发生动作并感应悬空信号，控制机器停止运转进入待机状态。然而设置浮动驱动轮需要较大的空间，这就需要机体具有足够的高度。但是，现在的智能吸尘器为了适应更广泛的清洁工作区域，尤其是对于一些底部空间较小的床或柜子等家具底部的清洁，需要智能吸尘器具有较低的高度，在该种吸尘器上无法安装浮动驱动轮及其行程开关。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自移动装置，能够及时探测悬空状况，使得自移动装置进行正确的动作，不但可防止跌落而且还能够识别悬空动作，从而减少能源损失，避免造成可能的污染。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动装置，包括：

本体；

下视传感器，所述下视传感器数量为两个以上，所述两个以上的下视传感器均安装在所述本体的底部；

控制模块，所述控制模块安装在所述本体内，与所述下视传感器连接，所述控制模块根据所述下视传感器发送来的悬空信号数量控制所述本体动作。

在本发明中，两个以上下视传感器安装在本体底部，可方便进行探测悬空状态，将不同位置的悬空信号发送到控制模块，控制模块根据不同数量的悬空信号判断本体所处位置状态，从而使本体做出正确的动作，避免继续行走至悬空位置造成跌落，也避免悬空时空转造成浪费和可能的污染。本发明结构简单、无须人工介入、方便可靠，具有非常良好的市场前景。

优选的，所述两个以上的下视传感器均位于所述本体底部的外缘。将下视传感器安装在本体底部的外缘，能较早地检测到悬空信号，本体有更多回旋余地，避免因速度过快来不及转向而导致跌落。

优选的，所述下视传感器共有三个，其中一个位于所述本体的前部，另外两个位于所述本体的两侧。从前、左、右三个方向探测，不会出现盲点，也不会因避开一个悬空位置而误入另一悬空位置，导致跌落损坏。

优选的，所述两个以上的下视传感器包含位于本体底部外缘的下视传感器以及位于所述本体底部驱动轮的内侧的下视传感器。在驱动轮内侧安装下视传感器，可进一步确认本体撞翻或被人从地面提起或驱动轮悬挂在边缘处的状态，以便及时在该状态下停转，避免造成能源浪费和可能产生的污染。

优选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块通讯连接。通过报警模块进行报警，以提起操作人员注意，从而能够及时地对本发明进行维护，防止出现更大意外。

本发明还通过如下技术方案来解决上述技术问题：

一种自移动装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体底部的两个以上的下视传感器采集悬空信号；

步骤（2）所述下视传感器将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器发送来的悬空信号数量对所述本体进行如下控制：

当仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体进入中断工作状态。

在本发明中，两个以上下视传感器安装在本体底部，可方便进行探测悬空状态，将不同位置的悬空信号发送到控制模块，控制模块根据不同数量的悬空信号判断本体所处位置，从而使本体做出正确的动作，避免转到另一悬空位置造成跌落，也避免悬空时空转造成浪费和可能的污染。本发明结构简单、无须人工介入、方便可靠，具有非常良好的市场前景。

本发明的控制方法另一实施方式，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体底部的两个以上的下视传感器采集悬空信号；

步骤（2）所述下视传感器将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器发送来的悬空信号数量对所述本体进行如下控制：

当仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体在时间T内先转向，在到达时间T后，如果仍有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体进入中断工作状态，如果仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体继续转向，如果没有所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体正常作业，其中T＞0。

在本发明中，两个以上下视传感器安装在本体底部，可方便进行探测悬空状态，将不同位置的悬空信号发送到控制模块，控制模块根据不同数量的悬空信号判断本体所处位置状态，且当两个以上下视传感器发送来悬空信号时，通过延时进一步确认本体所处的位置状态，从而使本体做出正确的动作，避免继续行走或转到另一悬空位置造成跌落，也避免悬空时空转造成浪费和可能的污染。本发明结构简单、无须人工介入、方便可靠，具有非常良好的市场前景。

优选的，所述T为300～800毫秒。缓冲时间不宜过长或过短，以防无法实现本发明的上述作用，或造成能源浪费，失去缓冲的意义。

本发明的控制方法另一实施方式，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体底部的两个以上的下视传感器采集悬空信号，其中，所述两个以上的下视传感器包含位于本体底部外缘的下视传感器以及位于所述本体底部驱动轮的内侧的下视传感器；

步骤（2）所述下视传感器将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器发送来的悬空信号数量对所述本体进行如下控制：

当仅有一个下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制本体转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，若包含位于驱动轮内侧的下视传感器发送来悬空信号，所述控制模块控制所述本体进入中断工作状态；否则，所述控制模块控制所述本体转向。

在本发明中，两个以上下视传感器安装在本体底部，可方便进行探测悬空信号，将不同位置的悬空信号发送到控制模块，控制模块根据不同数量的悬空信号判断本体所处位置，且当两个以上下视传感器发送来悬空信号时，进一步的，通过该下视传感器信号的标记信息，进一步确认本体所处的位置状态，从而使本体做出正确的动作，避免继续行走或转到另一悬空位置造成跌落，也避免悬空时空转造成浪费和可能的污染。本发明结构简单、无须人工介入、方便可靠，具有非常良好的市场前景。

优选的，所述控制模块还连接一报警模块，所述控制模块控制所述本体进入中断工作状态同时进行报警。通过报警模块进行报警，以提起操作人员注意，从而能够及时地对本发明进行维护，防止出现更大意外。

附图说明

图1为本发明的自移动装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明的自移动装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种自移动装置及其控制方法，该自移动装置可以是智能吸尘器、智能扫地机也可以是其他可自行移动的小型装置，通过对自移动装置进行探测悬空信号，并进行信号识别，从而控制该自移动装置进行相应的动作，从而达到防跌落、节能、防止污染的目的，并在该过程中全部自动化，无须人工的任何介入，且结构简单，不会提高自移动装置的制作和使用成本，因此具有极好的市场价值。

下面结合附图及两个实施例对本发明的自移动装置及其控制方法进行展开说明。

第一实施例：

在该实施例中，本发明的自移动装置包括本体1、下视传感器2、控制模块（图中未示出）和报警模块（图中未示出）。该本体1为自移动装置的主体部分，用于实施各种动作，其下部安装有驱动轮11、12，以方便自行走。

下视传感器2数量为三个（但不限于三个，可以是两个，也可以是四个或更多），该三个下视传感器2均位于本体1底部的外缘。其中一个位于本体1的前部，另外两个位于本体1的两侧。

该三个下视传感器2为红外传感器（不限于红外传感器，也可以是超声波传感器、触角传感器等），包含红外发射器和红外接收器，当接收器接收到地面反射回来的红外信号时，判断处于正常状态；当接收器接收不到反射信号时，判断处于悬空状态。

控制模块安装在本体1内，与下视传感器2连接，控制模块根据下视传感器2发送来的悬空信号数量控制本体1动作。

本实施例中还包括报警模块（也可根据需要不设置该报警模块），报警模块与控制模块通讯连接，由控制模块驱动，可以是喇叭，也可以是报警灯，从而通过鸣笛或光闪烁等方式向操作者发出报警信号，提醒操作者注意。

本实施例的自移动装置的控制方法有两种模式，其一：

自移动装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体1底部的三个下视传感器2采集悬空信号；

步骤（2）下视传感器2将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）控制模块根据下视传感器2发送来的悬空信号数量对本体1进行如下控制：

当仅有一个下视传感器2发送来悬空信号时，控制模块控制本体1转向；

当有两个以上下视传感器2发送来悬空信号时，控制模块控制本体1进入中断工作状态。

两个以上下视传感器2发送来悬空信号，则本体1有可能是处于撞翻或被人为提起的状态，此时应及时进入中断工作状态，以避免浪费能源及产生可能的污染。

其二：

自移动装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体1底部的三个下视传感器2采集悬空信号；

步骤（2）下视传感器2将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）控制模块根据下视传感器2发送来的悬空信号数量对本体1进行如下控制：

当仅有一个下视传感器2发送来悬空信号时，控制模块控制本体1转向；

当有两个以上下视传感器2发送来悬空信号时，控制模块控制本体1在时间T内先转向，在到达时间T后，如果仍有两个以上下视传感器2发送来悬空信号则控制本体1进入中断工作状态，如果仅有一个下视传感器2发送来悬空信号则控制本体1继续转向，如果没有下视传感器2发送来悬空信号则控制本体1正常作业，其中T＞0。

在该控制方法中，设置了延时，以方便进一步探测本体1所处状态，从而做出更加正确的判断，以免耽误正常的智能自移动作业。实际上，当控制模块接收到两个以上的悬空信号时，若本体1恰处于某边缘或边角，此时立刻转向，延时T后，装置就不会感测到悬空信号或仅感测到一个悬空信号；若本体1被撞翻或人为提起或轮子已悬挂在边缘，则延时T后，控制模块仍会接收到两个以上的悬空信号。在本实施例中，该延时时间T为300～800毫秒，最佳为500毫秒。

第二实施例：

在该实施例中，本发明的自移动装置也包括本体1、下视传感器2、控制模块（图中未示出）和报警模块（图中未示出）。其中，本体1、控制模块和报警模块与第一实施例中并无实质不同，在此不再赘述。

本实施例中，下视传感器2数量为五个（但不限于五个，可以是任意两个以上的数量），该五个下视传感器分别位于本体1底部的外缘和本体1底部驱动轮11、12的内侧。在本实施例中，三个下视传感器2位于本体1底部的外缘，其中一个下视传感器2位于本体1的前部，另外两个下视传感器2位于本体1的两侧。另外两个下视传感器2位于本体1底部驱动轮11、12的内侧，两个驱动轮11、12对应两个下视传感器2。

由于下视传感器2所处位置不同，控制模块接收到的不同位置的下视传感器发出的信号可相应带有位置编码信息，以便控制模块进行识别，从而确定信号的发送者位于本体1的何种位置。当然，也可以根据下视传感器2位置不同，分别采用不同类型的下视传感器，如设置在本地1底部的外缘的下视传感器2采用红外传感器，而位于驱动轮11、12内侧的下视传感器2采用超声波传感器等。不论采用相同类型或不同类型的下视传感器，只要控制模块能对其有效识别即可。较好的方案是控制模块接收到的悬空信号数据本身含有标记，该标记可以是位置编码信息或下视传感器2种类信息。本实施例的自移动装置的控制方法包括如下步骤：

步骤（1）位于本体1底部的五个的下视传感器2采集悬空信号，其中，三个下视传感器2位于本体1底部外缘，另外两个位于本体1底部驱动轮11、12的内侧；

步骤（2）五个下视传感器2将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）控制模块根据下视传感器2发送来的悬空信号数量对本体1进行如下控制：

当仅有一个下视传感器2发送来悬空信号时，控制模块控制本体1转向；

当有两个以上下视传感器2发送来悬空信号时，若包含位于驱动轮11、12内侧的下视传感器2发送来悬空信号，控制模块控制本体1进入中断工作状态；否则，控制模块控制本体1转向。

在控制模块接收位于本体1底部外缘的下视传感器2与位于驱动轮内侧的下视传感器2发送的悬空信号后，需首先根据信号中的位置信息进行识别下视传感器2位于本体1底部外缘或位于驱动轮11、12的内侧，然后再做出判断和发出指令。具体的，当两个以上的下视传感器2中至少包含一个位于驱动轮11、12内侧的下视传感器2发送悬空信号时，控制模块判定本体1已处于悬空状态（可能本体1被撞翻或人为提起装置本体1或轮子悬挂在某边缘处），发出中断工作状态指令。

本实施例中，在驱动轮11、12内侧设置了两个下视传感器2，可以非常准确地确定自移动装置是否处于被翻转和被提起的状态，从而及时做出正确的判断，以避免浪费能源及产生可能的污染。

以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自移动装置，其特征在于，包括：

本体（1）；

下视传感器（2），所述下视传感器（2）数量为两个以上，所述两个以上的下视传感器（2）均安装在所述本体（1）的底部；

控制模块，所述控制模块安装在所述本体（1）内，与所述下视传感器（2）连接，所述控制模块根据所述下视传感器（2）发送来的悬空信号数量控制所述本体（1）动作。

2.如权利要求1所述的自移动装置，其特征在于，所述两个以上的下视传感器（2）均位于所述本体（1）底部的外缘。

3.如权利要求2所述的自移动装置，其特征在于，所述下视传感器（2）共有三个，其中一个位于所述本体（1）的前部，另外两个位于所述本体（1）的两侧。

4.如权利要求1所述的自移动装置，其特征在于，所述两个以上的下视传感器（2）包含位于本体（1）底部外缘的下视传感器（2）以及位于所述本体（1）底部驱动轮的内侧的下视传感器（2）。

5.如权利要求1所述的自移动装置，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块通讯连接。

6.一种自移动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体（1）底部的两个以上的下视传感器（2）采集悬空信号；

步骤（2）所述下视传感器（2）将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器（2）发送来的悬空信号数量对所述本体（1）进行如下控制：

当仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体（1）转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体（1）进入中断工作状态。

7.一种自移动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体（1）底部的两个以上的下视传感器（2）采集悬空信号；

步骤（2）所述下视传感器（2）将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器（2）发送来的悬空信号数量对所述本体（1）进行如下控制：

当仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体（1）转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制所述本体（1）在时间T内先转向，在到达时间T后，如果仍有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体（1）进入中断工作状态，如果仅有一个所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体（1）继续转向，如果没有所述下视传感器发送来悬空信号则控制所述本体（1）正常作业，其中T＞0。

8.如权利要求7所述的自移动装置的控制方法，其特征在于，所述T为300～800毫秒。

9.一种自移动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）位于本体（1）底部的两个以上的下视传感器（2）采集悬空信号，其中，所述两个以上的下视传感器（2）包含位于本体（1）底部外缘的下视传感器（2）以及位于所述本体（1）底部驱动轮（11、12）的内侧的下视传感器（2）；

步骤（2）所述下视传感器（2）将采集的悬空信号发送到控制模块；

步骤（3）所述控制模块根据所述下视传感器（2）发送来的悬空信号数量对所述本体（1）进行如下控制：

当仅有一个下视传感器发送来悬空信号时，所述控制模块控制本体（1）转向；

当有两个以上所述下视传感器发送来悬空信号时，若包含位于驱动轮（11、12）内侧的下视传感器发送来悬空信号，所述控制模块控制所述本体（1）进入中断工作状态；否则，所述控制模块控制所述本体（1）转向。

10.如权利要求6-9任一所述的自移动装置的控制方法，其特征在于，所述控制模块还连接一报警模块，所述控制模块控制所述本体（1）进入中断工作状态同时进行报警。