專利名稱：自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著人類生活節(jié)奏的加快，自動化的家庭設(shè)備在全球越來越受到歡迎。由于其可以自動進(jìn)行工作并不需要人力始終操控，人們可以從繁重的家庭任務(wù)中解脫出來，從而得到更多的休閑時光。這種自動化的家庭設(shè)備包括例如像主要用于房間清潔的自動吸塵器，還包括主要用于花園的自動割草機(jī)等。這類自動化的家庭設(shè)備有一些需要解決的技術(shù)問題，包括要劃分工作區(qū)域，使其 在該工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行工作。一個普遍的想法是在工作區(qū)域的邊界上設(shè)置邊界信號器。邊界信號器能夠發(fā)出信號給自動式設(shè)備，避免設(shè)備工作時超出邊界。對于像自動吸塵器而言，其工作環(huán)境往往是房間，房間四周的墻壁就構(gòu)成了邊界。自動吸塵器在碰撞到墻壁的時候就可以感知到邊界，所以墻壁就使自動吸塵器被限制在房間這個工作區(qū)域內(nèi)工作。但是對自動割草機(jī)而言，其工作環(huán)境是寬闊的草地，沒有墻壁作邊界障礙。因此一種常見的做法是在草地區(qū)域上鋪設(shè)邊界線，邊界線連接信號發(fā)生器，使邊界線能夠產(chǎn)生被割草機(jī)探測到的信號。割草機(jī)根據(jù)信號就能判斷是否處于工作區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而選擇相應(yīng)的工作模式。另外一個需要解決的問題是自動化家庭設(shè)備的自動充電。當(dāng)自動化家庭設(shè)備工作一定時間后電能不足時，希望其能自動地進(jìn)入充電站進(jìn)行充電，從而避免人工充電提高自動化程度。但是由此帶來的一個問題是自動化設(shè)備很難自動地準(zhǔn)確的進(jìn)入充電站充電。如果在自動化設(shè)備上加入攝像探頭或者紅外探頭固然能進(jìn)入充電站，但是又會使整個設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高，而且這些裝置無法使自動化設(shè)備一次性準(zhǔn)確地進(jìn)入充電站，往往需要反復(fù)測試多次才能進(jìn)入充電站，浪費了大量的時間。為解決上述問題，通常的做法是在設(shè)計一個連接充電站的導(dǎo)線，使自動化家庭設(shè)備能夠沿著導(dǎo)線的導(dǎo)引移動。為此在設(shè)備上設(shè)置了傳感器，利用傳感器來感測導(dǎo)線發(fā)出的傳感信號。但是，一個這樣的傳感器無法確保設(shè)備始終精確的沿著導(dǎo)線前進(jìn)，很容易造成設(shè)備與導(dǎo)線之間距離忽大忽小而有偏差，造成了精度的降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供能夠沿導(dǎo)線行走的自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法，自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式，自驅(qū)動裝置尋找導(dǎo)線直到使位于自驅(qū)動裝置上的第一傳感元件和第二傳感元件位于導(dǎo)線的兩側(cè)，第一傳感元件和第二傳感元件分別探測導(dǎo)線發(fā)出的傳感信號并傳遞傳感信號給控制單元，控制單元控制驅(qū)動單元帶動自驅(qū)動裝置沿導(dǎo)線移動，并保持第一傳感元件和第二傳感元件關(guān)于導(dǎo)線對稱。優(yōu)選地，自驅(qū)動裝置具有電池，當(dāng)自驅(qū)動裝置探測到電池的電壓值小于預(yù)設(shè)值時，自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。優(yōu)選地，預(yù)設(shè)值為23. 4伏。優(yōu)選地，自驅(qū)動裝置上設(shè)有回歸鍵，回歸鍵被按下后自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。優(yōu)選地，自驅(qū)動裝置上設(shè)有外部環(huán)境探測器，當(dāng)外部環(huán)境探測器感應(yīng)到外部環(huán)境滿足觸發(fā)條件后自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。
優(yōu)選地，自驅(qū)動裝置以隨機(jī)行走的方式尋找導(dǎo)線，直到第一傳感元件和第二傳感元件位于導(dǎo)線的兩側(cè)。優(yōu)選地，自驅(qū)動裝置以直線行走的方式尋找導(dǎo)線，直到第一傳感元件和第二傳感元件位于導(dǎo)線的兩側(cè)。優(yōu)選地，傳感信號為電壓信號，控制單元接收到第一傳感元件和第二傳感元件的電壓信號后，對電壓信號進(jìn)行比較后根據(jù)比較結(jié)果控制驅(qū)動單元。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝粋鞲性碾妷盒盘柵c第二傳感元件的電壓信號大小不同或者方向相同時，控制單元改變自驅(qū)動裝置的移動方向；當(dāng)?shù)谝粋鞲性碾妷盒盘柵c第二傳感元件的電壓信號大小相同并且方向不同時，控制單元保持自驅(qū)動裝置的移動方向。優(yōu)選地，引導(dǎo)系統(tǒng)具有?？空?，自驅(qū)動裝置沿導(dǎo)線進(jìn)入?？空荆c?？空緦雍蟛⑦M(jìn)行充電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為引導(dǎo)系統(tǒng)中利用第一和第二傳感元件實時接收導(dǎo)線發(fā)出的信號，再將信號傳遞給控制單元，使控制單元控制自驅(qū)動裝置始終沿導(dǎo)線行走，最終使自驅(qū)動裝置可以一次性準(zhǔn)確地進(jìn)入與導(dǎo)線連接的?？空?。


以上所述的本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及有益效果可以通過下面的能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的具體實施例的詳細(xì)描述，同時結(jié)合附圖描述而清楚地獲得。附圖以及說明書中的相同的標(biāo)號和符號用于代表相同的或者等同的元件。圖I是本發(fā)明的第一實施例的引導(dǎo)系統(tǒng)的示意圖。圖2是圖I所示的引導(dǎo)系統(tǒng)的自驅(qū)動裝置的示意圖。圖3是圖I所示的引導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)線發(fā)出的信號示意圖。圖4是圖I所示的引導(dǎo)系統(tǒng)的信號發(fā)生器發(fā)出的信號示意圖。圖5是圖I所示的自驅(qū)動裝置在導(dǎo)線的引導(dǎo)下移動的示意圖，其中，第一傳感元件與第二傳感元件關(guān)于導(dǎo)線對稱。圖6是圖I所示的自驅(qū)動裝置在導(dǎo)線的引導(dǎo)下移動的示意圖，其中，第一傳感元件與第二傳感元件關(guān)于導(dǎo)線不對稱。圖7是圖I所示的自驅(qū)動裝置在引導(dǎo)工作模式下的工作流程圖。I、割草機(jī)2、殼體3、驅(qū)動單元4、傳感單元5、控制單元6、規(guī)避單元7、停靠站8、能量存儲單元10、工作區(qū)域11、非工作區(qū)域12、移動方向13、中軸線21、導(dǎo)線22、信號發(fā)生器23、第一電極片
31、動力馬達(dá)32、滾輪33、驅(qū)動軸34、切割單元41、第一傳感元件42、第二傳感元件51、信號分析單兀52、脈沖信號發(fā)生器53、處理單兀54、存儲單元71、入口72、第二電極片81、探測單元321、第一滾輪322、第二滾輪i、電流信號T、脈沖周期
具體實施方式

如圖I至圖2所示為本發(fā)明一實施例的自驅(qū)動裝置。在本實施例中，自驅(qū)動裝置為割草機(jī)I。自驅(qū)動裝置還可以是吸塵器等。割草機(jī)I具有殼體2用于保護(hù)內(nèi)部的元件。殼體2內(nèi)具有驅(qū)動單元3。驅(qū)動單元3可驅(qū)動割草機(jī)I前進(jìn)或者后退。驅(qū)動單元3包括動力馬達(dá)31以及滾輪32。在本實施例中，滾輪32幫助割草機(jī)I在地面進(jìn)行移動并起到減小摩擦的作用具有兩個，分別為第一滾輪321和第二滾輪322。第一滾輪321和第二滾輪322分別對稱的位于割草機(jī)I的兩側(cè)。動力馬達(dá)31也具有兩個，每個動力馬達(dá)31獨立地驅(qū)動滾輪32并改變滾輪32的轉(zhuǎn)速。當(dāng)兩個動力馬達(dá)31驅(qū)動滾輪32轉(zhuǎn)動的速度保持一致時，那么割草機(jī)I在滾輪32的帶動下沿直線移動。當(dāng)兩個動力馬達(dá)31驅(qū)動滾輪32轉(zhuǎn)動的速度不相同時，割草機(jī)I就會相應(yīng)轉(zhuǎn)向。更具體地，割草機(jī)I向滾輪32轉(zhuǎn)速慢的一側(cè)轉(zhuǎn)向。在本實施例中，兩個滾輪32恰好繞同一驅(qū)動軸33轉(zhuǎn)動。當(dāng)然本發(fā)明并不限于此，兩個滾輪32可以繞不同的驅(qū)動軸33轉(zhuǎn)動。另外，滾輪32的數(shù)量也不限于2個。割草機(jī)I還具有切割單元34，切割單元34包括切割刀片(圖中未示出)和切割馬達(dá)，切割刀片具有鋒利的切割部，并可被轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從而起到割草的作用。切割馬達(dá)驅(qū)動切割刀片轉(zhuǎn)動。為使割草機(jī)I能夠滿足使用者的要求自動進(jìn)行割草，需將割草機(jī)I限定在事先劃定的工作區(qū)域10內(nèi)執(zhí)行割草任務(wù)。工作區(qū)域10可根據(jù)實際的工作環(huán)境任意的設(shè)置。當(dāng)割草機(jī)I需要執(zhí)行其他任務(wù)時，例如割草任務(wù)完成后進(jìn)行休息待命或者因電池電量不足而需要充電時，割草機(jī)I會尋找并進(jìn)入位于工作區(qū)域10邊緣的停靠站7。在本實施例中，停靠站7可對割草機(jī)I進(jìn)行充電。割草機(jī)I可以在工作區(qū)域10內(nèi)以預(yù)先設(shè)定的路線行走方式或者以隨機(jī)的路線進(jìn)行移動。在移動過程中，割草機(jī)I有一個移動方向12如圖2中箭頭所示。該移動方向12可以是時刻發(fā)生變化的，在移動方向12發(fā)生變化的情況下割草機(jī)I作相應(yīng)的沿曲線移動。該移動方向 ο也可以是在一定時間段內(nèi)固定不變的,貝U割草機(jī)I作直線移動。與移動方向12平行的中軸線13將割草機(jī)I的殼體2均分成兩半。如圖I所示，在工作區(qū)域10的邊緣設(shè)有導(dǎo)線21。在本實施例中，?？空?連接導(dǎo)線21，并且與導(dǎo)線21構(gòu)成閉合環(huán)路。閉合環(huán)路可以限制割草機(jī)I不會輕易地跑出該環(huán)路。起邊界線作用的閉合環(huán)路將地面區(qū)分為工作區(qū)域10和非工作區(qū)域11，使割草機(jī)I限制在工作區(qū)域10內(nèi)。工作區(qū)域10根據(jù)實際的工作情況可以是設(shè)定為方形、圓形或者不規(guī)則形狀。在本實施例中，工作區(qū)域10是方形的。導(dǎo)線21還連接信號發(fā)生器22。信號發(fā)生器22用于產(chǎn)生傳導(dǎo)信號，并將傳導(dǎo)信號傳導(dǎo)給導(dǎo)線21。通過導(dǎo)線21的傳導(dǎo)作用再傳遞至整個導(dǎo)線21上。信號發(fā)生器22產(chǎn)生的傳導(dǎo)信號可以是電流或電壓等信號。在本實施例中，信號發(fā)生器22的傳導(dǎo)信號為電流信號i。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，通以電流的導(dǎo)線21可以在空間產(chǎn)生磁場。而且空間中任意一點的磁場強(qiáng)度的大小和該點與導(dǎo)線21的距離成反比。即距離導(dǎo)線21越近，磁場強(qiáng)度就越大。因此如果探測到某點的磁場強(qiáng)度比較大，那說明該點距離導(dǎo)線21比較近。另外磁場強(qiáng)度是矢量，磁場強(qiáng)度除了具有大小外還具有方向。而磁場強(qiáng)度的方向在不同點也是不同的。如圖I和圖3所示，在導(dǎo)線21通以如箭頭所示方向的電流后，在工作區(qū)域10內(nèi)磁場的方向為垂直紙面向內(nèi)。而在非工作區(qū)域11內(nèi)的磁場的方向為垂直紙面向外。在圖3所示的坐標(biāo)軸上，X軸的正半部分代表工作區(qū)域10，X軸的負(fù)半部分代表非工作區(qū)域11，而導(dǎo)線21正好位于原點O上，從圖3中可以分析出，工作區(qū)域10的磁場和非工作區(qū)域11的磁場始終具有相反的方向。因此在本實施例中，導(dǎo)線21發(fā)到空間的磁場信號就是導(dǎo)線21的引導(dǎo)信號。值得注意的是，在本實施例中，信號發(fā)生器22產(chǎn)生的電流并不是恒定大小的電流，其大小是時刻發(fā)生變化的。這是由于在實際過程環(huán)境中，常常會有一些電磁干擾存在。例如，其他家用電器的同時使用，也會一定大小的磁場，該些磁場也會產(chǎn)生或大或小的干擾信號。由于割草機(jī)I目前無法智能地識別自身接收到的信號是來自導(dǎo)線21發(fā)出的磁場信號或是干擾信號。因此割草機(jī)I需要一些技術(shù)手段來過濾掉這些干擾信號，使割草機(jī)I能 夠接收到需要的信號從而維持正常的工作。為此在本實施例中，預(yù)先設(shè)定信號發(fā)生器22產(chǎn)生的電流是如圖4所示的脈沖電流。脈沖電流具有循環(huán)周期T。在一個循環(huán)周期T內(nèi)，脈沖電流具有一個較大電流值的脈沖。而在該周期T的其余時間內(nèi)，脈沖電流的電流值較小，幾乎約等于O。因此，該脈沖電流在空間中產(chǎn)生的磁場的波形也大致相同，即磁場也具有脈沖周期T。在該周期T內(nèi)，磁場具有一個較大磁場強(qiáng)度值的脈沖，而在該周期T的其余時間內(nèi)，磁場強(qiáng)度較小。這樣只需要預(yù)先設(shè)定使割草機(jī)I上的探測元件在脈沖具有較大磁場強(qiáng)度值時進(jìn)行探測信號。由于此時干擾信號的強(qiáng)度是遠(yuǎn)小于較大的磁場強(qiáng)度值的，因此探測元件可以順利地探測到信號而不受干擾信號影響。而在脈沖具有較小磁場強(qiáng)度值時為避免干擾信號的影響，探測元件放棄對信號的探測。并且使探測元件的探測周期和脈沖周期T相等，每當(dāng)信號具有較大值的脈沖時，探測元件才會對其進(jìn)行探測。如此間隔性的探測信號可順利地保證探測正確的信號而不受干擾信號影響。如圖I和圖2所示，在割草機(jī)I的殼體2內(nèi)設(shè)有傳感單元4。傳感單元4可以探測到通以電流信號i后的導(dǎo)線21發(fā)出的磁場信號。在本實施例中，傳感單元4至少包含了第一傳感元件41和第二傳感元件42。第一傳感元件41和第二傳感元件42可分別獨立地探測導(dǎo)線21發(fā)出的磁場信號。在本實施例中，第一傳感兀件41和第二傳感兀件42分別包含電感元件(圖中未示出)。電感元件是常見的電子元件，電感元件可以探測到磁場信號，并且將磁場信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。在本實施例中，電壓信號就是傳感信號。電壓信號的大小與磁場信號的大小成正比。而電壓信號的正負(fù)電壓可以反映出磁場信號的方向。在本實施例中，通過預(yù)先的設(shè)置，使正電壓信號代表方向為垂直紙面向內(nèi)的磁場信號，負(fù)電壓信號代表方向為垂直紙面向外的磁場信號。如圖2所不,第一傳感兀件41和第二傳感兀件42并排的設(shè)置，且第一傳感兀件41和第二傳感兀件42的連線垂直于割草機(jī)I的移動方向12。在本實施例中，第一傳感元件41和第二傳感元件42對稱地設(shè)置在中軸線13的兩側(cè)。從而使得第一傳感元件41到中軸線13的距離與第二傳感元件42到中軸線13的距離相等。值得注意的是，第一傳感元件41和第一滾輪321相對應(yīng)，第二傳感元件42和第二滾輪322相對應(yīng)。
如圖2所示，割草機(jī)I的殼體2內(nèi)還設(shè)有控制單元5。控制單元5電性連接傳感單元4。第一傳感元件41和第二傳感元件42發(fā)出的傳感信號分別傳遞給控制單元5?？刂茊卧?接收到傳感信號后，對傳感信號進(jìn)行一系列的分析處理工作，最后產(chǎn)生控制信號給驅(qū)動單元3，以控制割草機(jī)I的運動。在本實施例中，控制單元5包含信號分析單元51，信號分析單元51接收傳感單元4發(fā)出的傳感信號后分析并輸出分析結(jié)果。在本實施例中，信號分析單元51包括信號比較單元，信號比較單元主要用于比較第一傳感元件41的傳感信號和第二傳感元件42的傳感信號的大小和方向，并輸出比較處理信號。當(dāng)信號比較單元511判斷出第一傳感兀件41和第二傳感兀件42的電壓傳感信號的正負(fù)值相同時,表明第一傳感元件41和第二傳感元件42位于導(dǎo)線21的同一側(cè)。即第一傳感元件41和第二傳感元件42同時處在工作區(qū)域10內(nèi)或者同時處在非工作區(qū)域11內(nèi)。則此時控制單元5分析出割草機(jī)I位于不正確的位置上，需要對其進(jìn)行調(diào)整。若信號比較單元比較出第一傳感元件41和第二傳感兀件42的電壓傳感信號的正負(fù)值正好相反時,表明第一傳感兀件41和第二 傳感元件42分別位于導(dǎo)線21的兩側(cè)。即割草機(jī)I橫跨在導(dǎo)線21上，一側(cè)的滾輪32和其中一個傳感單元位于工作區(qū)域10內(nèi)，另外一側(cè)的滾輪32和另外一個傳感單元位于非工作區(qū)域11內(nèi)。信號比較單元還會比較兩個傳感元件的電壓傳感信號的絕對值大小。當(dāng)兩個傳感元件的電壓傳感信號的絕對值不相等時，表明兩個傳感元件到導(dǎo)線21的距離不相等，割草機(jī)I繼續(xù)沿移動方向12移動就會造成割草機(jī)I逐步遠(yuǎn)離導(dǎo)線21，無法保持割草機(jī)I沿導(dǎo)線21移動。控制單元5會分析出此時割草機(jī)I位于不正確的位置上，需要對其進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)兩個傳感元件的電壓傳感信號的絕對值相等時，表明兩個傳感元件到導(dǎo)線21的距離相等，此時第一傳感元件41和第二傳感元件42關(guān)于導(dǎo)線21對稱?？刂茊卧?分析出此時割草機(jī)I處于正確的位置。當(dāng)然本發(fā)明并不限于信號分析單元51包含信號比較單元。在另外的一個實施例中，信號分析單元51還可以包含信號疊加單元來代替信號比較單元。信號疊加單元對第一傳感元件41和第二傳感元件42的電壓傳感信號進(jìn)行線性疊加，若疊加后結(jié)果為0，表明兩個傳感元件的的電壓傳感信號正好一個是正值，另一個是負(fù)值，而且兩個電壓傳感信號的絕對值相等。則表明割草機(jī)I處于正確的位置。若疊加后結(jié)果不為0，則表明割草機(jī)I處于不正確的位置，需要對其調(diào)整。更具體地，若疊加后結(jié)果大于0，則通過預(yù)先設(shè)定可以判斷出割草機(jī)I相對于導(dǎo)線21朝哪一側(cè)偏移。在本實施例中，控制單兀5還具有脈沖信號發(fā)生器52。脈沖信號發(fā)生器52每過一預(yù)設(shè)的時間間隔會發(fā)出脈沖信號。在脈沖信號的作用下，控制單元5對第一傳感元件41和第二傳感元件42的傳感信號同時采集并進(jìn)行比較，這樣確保兩個傳感單元的傳感信號采集的同步性。而且，脈沖信號發(fā)生器52的脈沖時間間隔是可以預(yù)先設(shè)置成一極小的值，如此可以做到控制單元5實時對兩個傳感單元的傳感信號采集。另外控制單元5還包括具有中央處理器的處理單元53。處理單元53用于在根據(jù)分析第一傳感元件41和第二傳感元件42的傳感信號后的結(jié)果，輸出給驅(qū)動單元3采用相應(yīng)動作的指令。具體地例如，比較出第一傳感元件41的電壓傳感信號的絕對值比第二傳感元件42的電壓傳感信號的絕對值大，則說明第一傳感元件41比第二傳感元件42更靠近導(dǎo)線21。則處理單元53輸出指令使驅(qū)動單元3改變割草機(jī)I的移動方向12使第一傳感元件41遠(yuǎn)離導(dǎo)線21。如果兩個傳感元件的電壓傳感信號的絕對值相等，則處理單元53輸出預(yù)存的指令使驅(qū)動單元3沿原來的移動方向12繼續(xù)移動。這樣經(jīng)過一系列的調(diào)整最終使割草機(jī)I在導(dǎo)線21上并且第一傳感元件41和第二傳感元件42關(guān)于導(dǎo)線21對稱。這樣可以使得割草機(jī)I能夠沿著導(dǎo)線21移動。并且在導(dǎo)線21的引導(dǎo)下，割草機(jī)I可以一次性準(zhǔn)確的進(jìn)入與導(dǎo)線22連接的?？空?中，避免了需要很多次調(diào)整方向才能進(jìn)入?？空?。因此，控制單元5還包含可以存儲各種預(yù)先設(shè)置的指令和代碼、以及分析比較結(jié)果信號的存儲單元54。需要指出的是在本實施例中，信號發(fā)生器22傳給導(dǎo)線21的電流是固定方向的，這樣便于割草機(jī)I能夠準(zhǔn)確找到?？空?的入口 71，從而從入口 71進(jìn)入?？空?。如圖I所示，電流信號i在導(dǎo)線21和?？空?圍成的閉合環(huán)路中以順時針方向傳導(dǎo)，電流信號i正好從?？空?的入口 71流出停靠站7。通過預(yù)先設(shè)定，控制單元5使割草機(jī)I并且始終找尋到導(dǎo)線21后沿著導(dǎo)線21的逆時針方向運動。這樣可以確保割草機(jī)I順利的從入口 71進(jìn)入?？空?。當(dāng)然，割草機(jī)I具有多種不同的工作模式以處理各種不同的情況，例如像割草工作模式、引導(dǎo)工作模式、充電工作模式等。下面詳細(xì)敘述割草機(jī)I在各個模式下基本工作情 況。當(dāng)處于割草工作模式時，割草機(jī)I在驅(qū)動單元3的作用下，在工作區(qū)域10內(nèi)沿某一預(yù)設(shè)的路線移動。在導(dǎo)線21通以順時針方向的電流信號i后，在工作區(qū)域10內(nèi)的磁場的垂直分量都是豎直向上的。因此位于工作區(qū)10內(nèi)的第一傳感兀件41和第二傳感兀件42在磁場的作用下，產(chǎn)生的電壓傳感信號值都是正值。因此控制單元5接收到處理信號后，經(jīng)過處理單元53分析從而判斷出此時割草機(jī)I是位于工作區(qū)域10內(nèi)的。從而控制單元5控制割草機(jī)I保持原有的移動路線繼續(xù)前進(jìn)，在移動過程中切割馬達(dá)帶動切割刀片旋轉(zhuǎn)著割草。而割草機(jī)I工作的路線是可以預(yù)先設(shè)置的，包括隨機(jī)的路線、規(guī)則的曲線或者直線等。另外，如果工作區(qū)域20內(nèi)還具有樹木、水池等障礙物時，割草機(jī)I上設(shè)有可規(guī)避單元6，規(guī)避單元6可探測障礙物并使割草機(jī)I自動規(guī)避。如果遇到某些預(yù)料不到的突發(fā)情況，例如被寵物或者嬰兒把割草機(jī)I拖出工作區(qū)域10外。則此時傳感單元4位于導(dǎo)線21外，此時傳感單元4位于導(dǎo)線21外磁場垂直分量是豎直向下的磁場中。因此位于導(dǎo)線21外的傳感單元產(chǎn)生的電壓是負(fù)值。此電壓傳感信號傳遞給控制單元5后，經(jīng)過處理單元53分析出割草機(jī)I是位于非工作區(qū)域11的。控制單元5就通過驅(qū)動單元3的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)32控制割草機(jī)I轉(zhuǎn)向。過了一定時間后控制單元5再次探測傳感單元4的傳感信號。如果此時控制單元5仍然判斷出割草機(jī)I位于工作區(qū)域10外，控制單元5會控制割草機(jī)I再次轉(zhuǎn)向。如此循環(huán)直到割草機(jī)I回到工作區(qū)域10內(nèi)正常執(zhí)行割草工作。割草機(jī)I上設(shè)有能量存儲單元8，用于提供能量給切割馬達(dá)以及驅(qū)動單元3中的動力馬達(dá)31。在本實施例中，儲存的能量為電能，能量儲存單元8為電池。割草機(jī)I上還設(shè)有可探測能量存儲單元8里的能量存儲情況的探測單元81。當(dāng)探測單元81探測到電池低于一預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值時，例如23. 4伏的電壓值，當(dāng)然也可以設(shè)為其他具有不同大小或者類型的值，通過一系列的回饋割草機(jī)I進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。當(dāng)然，割草機(jī)I有多種進(jìn)入引導(dǎo)工作模式的情況。例如，割草機(jī)I的殼體2上還設(shè)有回歸鍵(圖中未示出)，當(dāng)操作者需要割草機(jī)I停止目前工作而進(jìn)入停靠站7時只需要按下回歸鍵，割草機(jī)I就會立即進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。另外的情況，如果遇到下雨等惡劣氣候天氣，割草機(jī)I上的外部環(huán)境感應(yīng)器(圖中未示出)感應(yīng)到外部環(huán)境狀況滿足預(yù)設(shè)的觸發(fā)條件后也會使割草機(jī)I進(jìn)入引導(dǎo)工作模式?？傊?，當(dāng)割草機(jī)I滿足一定的觸發(fā)條件后，割草機(jī)I便會進(jìn)入引導(dǎo)工作模式。如圖7所示，進(jìn)入引導(dǎo)工作模式后，控制單元5會使割草機(jī)I自動找尋到導(dǎo)線21。具體地，控制單元5會控制傳感單元4探測導(dǎo)線21發(fā)出的磁場信號。根據(jù)收集到的磁場信號，割草機(jī)I會隨機(jī)產(chǎn)生一條線路指向?qū)Ь€21。然后驅(qū)動單元3驅(qū)動割草機(jī)I向?qū)Ь€21移動。直到割草機(jī)I位于導(dǎo)線21上，并且第一傳感元件41和第二傳感元件42分別位于導(dǎo)線21的兩側(cè)。這樣兩個傳感元件的電壓傳感 信號正好一個是正值，另一個是負(fù)值。當(dāng)然在其他的實施例中，割草機(jī)I也會以預(yù)設(shè)的路線尋找到導(dǎo)線21。預(yù)設(shè)的路線可以是直線，也可以是曲線。除了比較分析電壓的正值或者負(fù)值外，控制單元5還會比較第一傳感元件41和第二傳感元件42的電壓絕對值大小。如圖5所示當(dāng)電壓絕對值大小相等時，說明導(dǎo)線21到第一傳感元件41和第二傳感元件42的距離相等，即中軸線13和導(dǎo)線21重合，控制單元5保持割草機(jī)I的移動方向12不變，使割草機(jī)I在導(dǎo)線21的引導(dǎo)下向?？空?前進(jìn)。如圖6所示當(dāng)電壓絕對值大小不相等時，說明第一傳感元件41與第二傳感元件42關(guān)于導(dǎo)線21不對稱。具體地在本實施例中，第一傳感元件41到導(dǎo)線21的距離小于第二傳感元件42到導(dǎo)線21的距離,控制單元5輸出指令控制動力馬達(dá)31使第一滾輪321的轉(zhuǎn)速變小,第二滾輪322的轉(zhuǎn)速變大。如此調(diào)整會相應(yīng)地改變割草機(jī)I的移動方向13，直到割草機(jī)I始終沿著垂直于第一傳感元件41和第二傳感元件42之間連線的方向移動，使第一傳感元件41和第二傳感元件42關(guān)于導(dǎo)線21對稱，如圖5所示。這樣割草機(jī)I就基本上沿著導(dǎo)線21移動，在導(dǎo)線21的引導(dǎo)下割草機(jī)I可以花減少的次數(shù)從入口 72準(zhǔn)確地進(jìn)入?？空?。另外，割草機(jī)I的外殼2上還設(shè)有第一電極片23。第一電極片23設(shè)置在外側(cè),這是為便于和?？空?內(nèi)設(shè)置的第二電極片72接觸。在本實施例中，第一電極片23為對稱設(shè)置的兩個，并且第一電極片23的對稱軸和第一傳感兀件41與第二傳感兀件42的對稱軸重合，并且該對稱軸為殼體2的中軸線13。這樣當(dāng)割草機(jī)I沿著導(dǎo)線21行走進(jìn)入?？空?時，可以方便得使第一電極片23和第二電極片72對稱。當(dāng)割草機(jī)I準(zhǔn)確地進(jìn)入?？空?后，割草機(jī)I上的第一電極片23正好接觸到?？空?內(nèi)的第二電極片72，并且兩者產(chǎn)生電性連接。此時，割草機(jī)I就進(jìn)入充電工作模式。?？空?通過相互接觸的第一電極片23和第二電極片72將電能補(bǔ)充給割草機(jī)I，直到割草機(jī)I的能量存儲單元8充滿?？傊?，本發(fā)明不局限于所舉的具體實施例結(jié)構(gòu)，基于本發(fā)明構(gòu)思的結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法，其特征在干自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式，所述自驅(qū)動裝置尋找導(dǎo)線直到使位于所述自驅(qū)動裝置上的第一傳感元件和第二傳感元件位于所述導(dǎo)線的兩側(cè)，所述第一傳感元件和所述第二傳感元件分別探測所述導(dǎo)線發(fā)出的傳感信號并傳遞所述傳感信號給控制単元，所述控制單元控制驅(qū)動單元帶動所述自驅(qū)動裝置沿所述導(dǎo)線移動，并保持所述第一傳感元件和所述第二傳感元件關(guān)于所述導(dǎo)線對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述自驅(qū)動裝置具有電池，當(dāng)所述自驅(qū)動裝置探測到所述電池的電壓值小于預(yù)設(shè)值時，所述自驅(qū)動裝置進(jìn)入所述引導(dǎo)工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于所述預(yù)設(shè)值為23.4伏。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述自驅(qū)動裝置上設(shè)有回歸鍵，所述回歸鍵被按下后所述自驅(qū)動裝置進(jìn)入所述引導(dǎo)工作模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述自驅(qū)動裝置上設(shè)有外部環(huán)境探測器，當(dāng)所述外部環(huán)境探測器感應(yīng)到外部環(huán)境滿足觸發(fā)條件后所述自驅(qū)動裝置進(jìn)入所述引導(dǎo)工作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述自驅(qū)動裝置以隨機(jī)行走的方式尋找所述導(dǎo)線，直到所述第一傳感元件和所述第二傳感元件位于所述導(dǎo)線的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述自驅(qū)動裝置以直線行走的方式尋找所述導(dǎo)線，直到所述第一傳感元件和所述第二傳感元件位于所述導(dǎo)線的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述傳感信號為電壓信號，所述控制単元接收到所述第一傳感元件和所述第二傳感元件的所述電壓信號后，對所述電壓信號進(jìn) 比較后根據(jù)比較結(jié)果控制驅(qū)動單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于當(dāng)所述第一傳感元件的所述電壓信號與所述第二傳感元件的所述電壓信號大小不同或者方向相同時，所述驅(qū)動單元改變所述自驅(qū)動裝置的移動方向；當(dāng)所述第一傳感元件的所述電壓信號與所述第二傳感元件的所述電壓信號大小相同并且方向不同時時，所述驅(qū)動単元保持所述自驅(qū)動裝置的移動方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于所述引導(dǎo)系統(tǒng)具有?？空?，所述自驅(qū)動裝置沿所述導(dǎo)線進(jìn)入所述停靠站，與所述停靠站對接后并進(jìn)行充電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自驅(qū)動裝置引導(dǎo)系統(tǒng)的控制方法，自驅(qū)動裝置進(jìn)入引導(dǎo)工作模式，自驅(qū)動裝置尋找導(dǎo)線直到使位于自驅(qū)動裝置上的第一傳感元件和第二傳感元件位于導(dǎo)線的兩側(cè)，第一傳感元件和第二傳感元件分別探測導(dǎo)線發(fā)出的傳感信號并傳遞傳感信號給控制單元，控制單元控制驅(qū)動單元帶動自驅(qū)動裝置沿導(dǎo)線移動，并保持第一傳感元件和第二傳感元件關(guān)于導(dǎo)線對稱。本發(fā)明中的自驅(qū)動裝置能夠根據(jù)導(dǎo)線的引導(dǎo)，快速準(zhǔn)確進(jìn)入?？空具M(jìn)行充電。
文檔編號G05D1/02GK102692922SQ20111006772
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者強(qiáng)尼·鮑瑞那圖 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司