CN103283404A - 自动行走设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动行走设备及其控制方法，所述自动行走设备包括提供能量的电池包，所述自动行走设备能够在工作区域内工作并自动返回充电站充电，包括如下步骤：开机；检测自动行走设备开机后电池包的初始能量水平；若电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间，启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第一预设能量水平高于所述第二预设能量水平。通过在开机自检时判断电池包的初始能量水平和两个预设电压之间的关系，实现仅在电池包的初始能量足够回归时才启动回归动作，避免电池包过放损坏。

Description

自动行走设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动行走设备，特别是一种在返回充电时，具有电池包过放保护功能的自动行走设备。

本发明还涉及一种自动行走设备的控制方法，特别是一种实现在返回充电时对电池包进行过放保护的自动行走设备的控制方法。

背景技术

随着科学技术的发展，智能化的自动行走设备逐渐为人们所熟知。由于自动行走设备可以自动按照预设程序执行相关任务，无须人工操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛，例如，工业上的应用有执行各种功能的机器人，家居产品上的应用有割草机、吸尘器等。这些智能的自动行走设备极大地节省了人们的时间，提高了生产效率或生活品质。

自动行走设备往往使用可充电的电池包作为能量源，并能够自动返回充电站充电。但由于电池包过放后会损坏，通常，自动行走设备在电池包的能量下降到了一个较低的预设水平，但还未达到过放的程度时，会启动返回充电站充电的动作。通常自动行走设备都能够在过放之前返回充电站。然而，由于很多工作区域的环境复杂多变，工作和回归中也时常会发生一些预料之外的情况，自动行走设备有可能在回归充电站的时候发生困难，从而持续行走，使电池包过放而损坏。

另外一种情况是，一些间歇性或季节性工作的自动行走设备，会在存放很久之后再拿出来使用。例如割草机，在冬季不需要割草时往往被存储起来，到春天再取出使用。这种情况下，其电池包由于自放电，会自然损耗到一个很低的能量水平，该能量水平可能远低于返回充电的预设水平，此时其若仍然进行正常的寻找和返回充电站的动作，也很可能使电池包过放而损坏。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种能够避免在回归充电过程中电池包过放损坏的自动行走设备的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种自动行走设备的控制方法，所述自动行走设备包括提供能量的电池包，所述自动行走设备能够在工作区域内工作并自动返回充电站充电，包括如下步骤：开机；检测自动行走设备开机后电池包的初始能量水平；若电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间，启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第一预设能量水平高于所述第二预设能量水平。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：在预设时间长度后，停止行走。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：根据监测到的能量水平，设定所述的预设时间长度。

优选的，设定所述预设时间长度包括以下子步骤：比较检测到的初始能量水平和第一预设能量水平或第二预设能量水平之间的差值，根据所述差值大小设定所述时间长度。

优选的，通过检测电池包的电压值检测电池包的初始能量水平；若电池包的电压值位于第一预设电压值和第二预设电压值之间，相应判断电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间。

优选的，根据检测到的电池包的电压值，设定所述的预设时间长度。

优选的，在所述预设时间长度内，自动行走设备返回充电站后，停止行走并进行充电。

优选的，在所述预设时间长度后，自动行走设备未完成返回充电站，自动行走设备发出充电提醒信号。

优选的，控制自动行走设备返回充电站的步骤包括：寻找和充电站位置相关的引导信号；根据引导信号向充电站行走。

优选的，所述引导信号为充电引导线上的电信号，所述充电引导线连接到充电站，所述控制自动行走设备返回充电站的步骤具体为：寻找所述电信号；根据所述电信号行驶至充电引导线，沿所述充电引导线向充电站行走。

优选的，所述自动行走设备执行吸尘工作或割草工作。

优选的，所述电池包的初始能量水平在自动行走设备执行工作时检测。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：若电池包的初始能量水平小于第二预设能量水平，控制自动行走设备停止行走。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：若电池包的初始能量水平小于第二预设能量水平，则控制自动行走设备发出充电提醒信号。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：若电池包的初始能量水平高于第一预设能量水平，则控制自动行走设备启动工作。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：自动行走设备工作时，监测电池包的能量水平，若电池包的能量水平低于一个第三预设能量水平，启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第三预设能量水平小于第一预设能量水平，大于等于第二预设能量水平；在预设时间长度后，停止行走。

优选的，自动行走设备的控制方法还包括以下步骤：根据监测到的能量水平，设定所述的预设时间长度。

优选的，在所述预设时间长度内，自动行走设备在返回充电站后，停止行走并进行充电。

本发明的有益效果为：通过在开机自检时判断电池包的初始能量水平和两个预设电压之间的关系，实现仅在电池包的初始能量足够回归时才启动回归动作，避免电池包过放损坏。通过在启动回归的同时设置一个预设时间长度，并且在该预设时间长度内执行回归动作，避免了自动行走设备持续不断的执行回归而导致电池包的过放损坏，达到了保护电池包，延迟其寿命的效果。通过根据监测到的电池包能量水平来设置预设时间长度的具体值，使得返回的时间长度设置更加精确和有针对性，在电池能量较高时能使用较长的时间执行回归从而增加回归成功率，在电池能量较低时能及时中止回归，避免电池包过放损坏。

本发明解决的另一技术问题为：提供一种够避免自动回归时电池包过放损坏的自动行走设备。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种自动行走设备，包括：行走模块，带动自动行走设备行走，包括马达和由马达驱动的滚轮；电源模块，为自动行走设备的行走和工作提供能量，包括电池包和与电池包连接的充电端子；控制模块，和行走装置和控制装置连接，控制自动行走设备工作；能量检测单元，检测电池包的能量水平并发送给控制装置，开机后，能量检测单元检测电池包的初始能量水平；在电池包的初始能量水平在第一预设能量水平和第二预设能量水平之间时，控制装置启动使自动行走设备返回充电站的动作。

优选的，在预设时间长度后，停止行走。

优选的，所述控制装置根据监测到的能量水平，设定所述的预设时间长度。

优选的，所述能量检测单元通过检测电池包的电压检测电池包的初始能量水平；若电池包的电压值位于第一预设电压值和第二预设电压值之间，控制装置相应的判断电池包能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间。

优选的，所述控制装置根据检测到的电压值，设定所述预设时间长度。

优选的，在所述预设时间长度内，自动行走设备返回充电站后，停止行走并进行充电。

优选的，在所述预设时间长度后，自动行走设备未完成返回充电站，自动行走设备发出充电提醒信号。

优选的，所述自动行走设备还包括引导信号感应单元，所述引导信号感应单元感应与充电站位置相关的引导信号，所述控制模块根据引导信号控制行走模块，使自动行走设备向充电站行走。

优选的，所述引导信号为充电引导线上的电信号，所述充电引导线连接到充电站；所述引导信号感应单元感应所述电信号，控制装置根据感应到的电信号，控制行走模块行驶至充电引导线，沿所述充电引导线向充电站行走。

优选的，所述自动行走设备还包括工作模块，所述工作模块由电源模块提供能量，执行割草工作或吸尘工作。

优选的，所述能量检测单元在自动行走设备执行工作时检测电池包的初始能量水平。

优选的，若电池包的初始能量水平小于第二预设能量水平，所述控制装置控制自动行走设备停止行走。

优选的，若电池包的初始能量水平低于第二预设能量水平，所述控制装置控制自动行走设备发出充电提醒信号。

优选的，若电池包的初始能量水平高于第一预设能量水平，所述控制装置控制自动行走设备启动工作。

优选的，自动行走设备工作时，所述能量检测单元监测电池包的能量水平，若电池包的能量水平低于一个第三预设能量水平，所述控制装置启动使自动行走设备返回充电站的动作；所述第三预设能量水平小于第一预设能量水平，第三预设能量水平大于等于第二预设能量水平；在预设时间长度后，停止行走。

优选的，在所述预设时间长度内，自动行走设备在返回充电站后，停止行走并进行充电。

本发明的有益效果为：控制模块在开机自检时判断电池包的初始能量水平和两个预设电压之间的关系，实现仅在电池包的初始能量足够回归时才启动回归动作，避免电池包过放损坏。控制模块在启动回归动作的同时设置一个预设时间长度，并且在该预设时间长度内执行回归动作，避免了自动行走设备持续不断的执行回归而导致电池包的过放损坏，达到了保护电池包，延迟其寿命的效果。控制模块根据监测到的电池包能量水平来设置预设时间长度的具体值，使得返回的时间长度设置更加精确和有针对性，在电池能量较高时能使用较长的时间执行回归从而增加回归成功率，在电池能量较低时能及时中止回归，避免电池包过放损坏。

附图说明

以上所述的本发明解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本发明具体实施方式的自动行走设备工作系统的示意图；

图2是图1中所示的自动行走设备的模块图；

图3是本发明具体实施方式的第一种工作流程的流程图；

图4是本发明具体实施方式的第二种工作流程的流程图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

图1所示为本发明的一种具体实施方式的自动行走设备工作系统的示意图。自动行走设备工作系统包括自动行走设备2、充电站4以及和充电站4相连接的，作为回归时的引导信号发射单元的充电引导线6。在本实施例中，充电引导线6从充电站4引出，围绕自动行走设备2的工作范围一周后回到充电站4，同时还形成自动行走设备工作系统的边界线，充电引导线6围成的区域以内为工作区域，充电引导线6围成的区域以外为非工作区域。

结合图2，自动行走设备2主要包括控制模块10、行走模块12、电源模块14、工作模块16、能量检测单元18以及引导信号感应单元20。

控制模块10是自动行走设备2的控制中枢，和其他各个模块相连接，接收其他各个模块发来的信息，并控制自动行走设备2执行行走、工作、返回充电站4以及充电等各类动作或任务。控制模块10具体包括处理器22、存储器24以及定时器26等，其具体结果和功能后续描述。

行走模块12包括位于自动行走设备2内的马达和由所述马达驱动的滚轮8，用于接受控制模块10的指令，由电源模块14提供能量，带动自动行走设备2在地面或其他工作表面上自动行走。在本实施例中，行走模块12具体包括位于自动行走设备2两侧的两个驱动轮，分别连接在两个驱动轮上的两个驱动马达，以及位于自动行走设备2前部的一个或两个支撑轮。这样的设置能够通过控制两个驱动轮的速度和速度差，来控制行走模块12的行驶速度和方向，使得自动行走设备2的行走和转向灵活而准确。行走模块12可以有其他的组成形式，例如其可以为驱动轮以及与之连接的独立驱动马达和独立转向马达；还可以为履带式等其他形式。

工作模块16用于执行自动行走设备2所负责的具体工作。工作模块16通常包括工作马达和被工作马达驱动的工作单元。若自动行走设备2为吸尘器，则工作单元为执行吸尘工作的吸尘部件如：吸尘口、风扇和真空室等；若自动行走设备2为割草机，则工作单元为执行切割工作的切割部件如：输出轴和刀盘、刀片等，在此不再赘述。

电源模块14为自动行走设备2的各个模块提供工作的能量，其包括可充电的电池包、以及和电池包相连接的充电端子。充电端子适于和充电站4上的电源端子相配接，以连接到外部电源上，为电池包补充能量。

能量检测单元18连接电源模块和控制模块，用于检测电源模块中的电池包的能量水平并将表示该能量水平的信号发送给控制模块10。在本实施例中，能量检测单元18通过检测电池包的电压来检测电池包的能量水平，即能量检测单元18为电池包的电压检测电路，其检测到电池包的电压值后，将表示该电压值的信号发送给控制模块10。当然，能量检测单元18也可以采用其他直接或间接的方式检测电池包的能量水平，间接的方法例如检测工作时长预测电池消耗的能量来判断能量水平等，电池包的能量检测单元的各种具体实现形式是本领域的技术人员所熟知的，在此不进行细节描述。

引导信号感应单元20和自动行走设备2外部的引导信号发射单元共同组成一个回归引导系统，用于引导自动行走设备2返回充电站4。

在本实施例中，引导信号发射单元具体为一个电信号发生器，以及连接该电信号发生器的充电引导线6，电信号发生器向充电引导线6上发出电信号I，作为引导自动行走设备2向充电站行走的引导信号，该信号发生器优选的集成在充电站4中。引导信号感应单元20具体为一个或多个位于自动行走设备2上的电感。充电引导线6上携带有变化的电流信号I，其会在周围的空间中产生相应的变化的磁场，而电感通过感应空间中的变化磁场而感应充电引导线6的信号，并将感应到的信号传递给控制模块10。控制模块10分析感应到的信号的各个特征，如感应时间，信号强弱，信号间隔等，判断自动行走设备2相对充电引导线6的相对位置，距离远近。这样，在需要回归时，控制模块10根据得到的信息，发送指令给行走模块12，令其带动自动行走设备2行驶到充电引导线6附近或者充电引导线6的上方，进而沿充电引导线6返回充电站4。

回归引导系统还可以有其他的实现方式。引导信号发射单元可以为超声波发射装置，而引导信号感应单元20可以为对应的超声波感应装置，回归引导系统通过超声波定位充电站4的位置，而引导自动行走设备2返回充电站4。引导信号发射单元还可以为红外线发射装置，而引导信号感应单元20可以为对应的红外线感应装置，回归引导系统通过红外线定位充电站4的位置，而引导自动行走设备2返回充电站4。

在以上所介绍的各个部分的共同协作之下，本发明通过下面所描述的流程或者说方法来实现回归充电，以及回归充电过程中的电池包过放保护。

参照图3，本发明的第一种工作流程尤其适于工作中的回归充电判断、执行和电池包保护，然而也可以应用在开机即首次启动的回归充电判断、执行和电池包保护。

在初始步骤S0中，自动行走设备2开机或已在工作。

进入步骤S2，控制模块10通过能量检测单元18监测电池包的能量水平。如前所述，在本实施例中，能量检测单元检测代表了电池包的能量水平的电池包电压，并将其发送给控制模块。

随后，在步骤S4中，控制模块10判断电池包的能量水平是否大于一个预设能量水平。该预设能量水平预存储在控制模块10的存储器24中，控制模块10的处理器22将该预设能量水平和检测到的电池包能量水平进行比较，若电池包的能量水平大于所述预设能量水平，则回到步骤S0，自动行走设备2继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包的能量水平不大于所述的预设能量水平，则进入步骤S6，启动使自动行走设备返回充电站的动作。具体到本实施例中，由于电池包的能量水平使用电池包的电压来表示，存储器24中存储的为一个预设电压值，而处理器22也通过比较电池包的电压值和所述预设电压值的大小关系，来判断预设能量水平和检测到的电池包能量水平的大小关系。此外，虽然在本实施例中，当电池包的能量水平等于预设能量水平时流程进入步骤S6，但此时流程若返回步骤S2也是可行的。

在控制模块10判断电池包的能量水平低于预设能量水平后，为了节约能量，在回归过程中，自动行走设备2通常停止工作模块16的运行。

进入步骤S6后，自动行走设备2启动回归动作，即开始返回充电站4。步骤S6之后为步骤S8，自动行走设备设定一个预设时间长度，并从启动回归动作时开始计时。虽然本流程中步骤S6在步骤S8之前，但本领域技术人员能够理解步骤S6和步骤S8并没有严格的先后顺序，其可以交换次序，也可以被认为是同时发生的。

所述的预设时间长度是一个预存储于存储器22的固定值，如20分钟。在步骤S8中，处理器22从存储器24中读取该预设时间长度，指令定时器26依照该预设时间长度开始计时。

在本实施例中，只要电池包的能量水平小于或者等于预设能量水平，而不管该能量水平和预设能量水平之间的差值是多少，预设时间长度都是一定的。然而，在可选的其他方案中，预设时间长度也可以是一个变化的值，控制模块10会根据监测到的电池包能量水平，来设定所述的预设时间长度。具体的，控制模块会根据检测到的能量水平和预设能量水平之间的差值大小来计算该预设时间长度，或者直接根据电池包的能量水平来计算该预设时间长度，二者没有本质区别。在本实施例中，因为电池包的能量水平使用电池包的电压来表示，因此，实际上控制模块10会根据电池包的电压值来设定所述的预设时间长度，具体的会根据检测到的电压值和预设电压值之间的差值大小来设定该预设时间长度。例如，若检测到的电池包电压值为22v，而预设电压值为23v，则预设时间长度为20分钟，而若检测到的电池包电压值为21v，则预设时间长度相应为18分钟，诸如此类。容易想到，预设时间长度和检测到的电压值或者说前述的差值的对应关系可以由一个公式计算得出，也可以由一个预先存储在存储器22中的对照表直接设置好。

启动回归动作之后，自动行走设备2进入步骤S10，即执行回归动作，返回充电站。自动行走设备2通过引导信号感应单元20寻找和充电站4位置相关的引导信号，并根据引导信号向充电站4行走。如前所述的，引导信号感应单元20通过感应周围由充电引导线6上的电信号产生的磁场信号，向充电引导线6行走，随后沿充电引导线6朝充电站行走。

在执行步骤S10后，控制模块10判断自动行走设备2是否成功返回充电站4，具体为判断自动行走设备2的充电端子是否和充电站4的电源端子对接上。通常，该判断通过监测所述的充电端子上是否接受到了外部的电压或信号来实现，然而该判断也可由其他如位置、碰撞传感器等其他方式来进行。若判断结果为是，自动行走设备2返回了充电站4，则进入步骤S14，控制模块10控制自动行走设备2停止行走，并开始充电。若判断结果为否，则进入步骤S16。

步骤S16判断预设时间长度是否已经到达。若步骤16判断的结果为否，则返回步骤S10继续执行回归充电站的动作。若判断结果为是，预设时间长度已经到达，则进入步骤S18，自动行走设备进入停止行走的状态。具体为由控制模块10控制行走模块停止工作。

在第一种工作流程中，无论自动行走设备2是否成功的返回充电站4，它在预设时间长度后，均处于停止行走的状态。即，若自动行走设备2在预设时间长度内成功返回了充电站4，则它会在充电站4中处于停止行走的状态并进行充电；若自动行走设备2在预设时间长度到达了仍没有成功返回充电站，它也会处于停止行走的状态。这样的工作流程避免了自动行走设备2在无法顺利返回时，仍不断的寻找充电站4，而导致电池包过放损坏。

优选的，在步骤S16的判断结果为是时，控制模块10还控制自动行走设备2发出一个充电提醒信号，以提醒使用者自动行走设备2需要人工协助回归充电站4。该充电提醒信号可以为显示在自动行走设备2的显示面板上的图文信息，也可以为特殊的报警声音信号，还可以为远程无线发送至使用者的其他设备上的信息，如通过电话网络发送到使用者手机上的短消息或其他提醒信息等。

通过如上所述的第一种工作流程，自动行走设备2能够在开机，或者工作中根据电池包的能量水平适时启动回归，并且在回归过程中对电池包进行过放保护。

下面结合图4介绍本发明的第二种工作流程。在第二种工作流程中，开机和工作两种情况被区分开来，针对各自的具体情形进行是否回归的判断以及电池包的保护。第二种工作方式尤其适于自动行走设备2在储藏了较长一段时间，电池包因自放电而导致电压显著降低后，重新开机的情形。

在初始步骤S1，自动行走设备2开机，即从断电关闭或者休眠状态恢复到开启状态。随后进入步骤S3，能量检测单元18检测电池包的初始能量水平，并将其发送给控制模块10。

电池包的初始能量水平可以在自动行走设备2的主要耗电部分行走模块12和工作模块16尚未工作的时候检测，但在本实施例中，由于是通过测电压的方式检测电池包的能量水平，为了防止未工作时电池包的电压值虚高，自动行走设备2在工作、机器带正常负载的情况下检测电池包的初始能量水平。具体的，自动行走设备2在开机后首先启动行走模块12和工作模块16数秒钟，然后检测电池包的电压值并发送给控制模块10。

控制模块10接收到代表电池包的初始能量水平的信号后，执行步骤S5，判断电池包的能量水平是否大于一个第一预设能量水平。若电池包的初始能量水平大于所述预设能量水平，则进入步骤S9，由控制模块控制自动行走设备2进行工作，例如由行走模块12带动行走并由工作模块16执行预定的任务；反之，若电池包的初始能量水平不大于第一预设能量水平，则进入步骤S7，继续判断电池包的初始能量水平是否大于一个第二预设能量水平，该第二预设能量水平小于第一预设能量水平。

若步骤S7的判断结果为否，电池包的初始能量水平不大于第二预设能量水平，则流程跳转到步骤27，控制模块10控制自动行走设备进入停止行走的状态，此时自动行走设备通常也不会执行其他的工作任务。若步骤S7的判断结果为是，电池包的初始能量水平大于第二预设能量水平，则转入步骤S15，自动行走设备2启动回归动作。

在步骤S5和步骤S7中，初始能量大小的具体判断过程和第一工作方式类似。由于能量检测单元检测的是电池包的电压，所以电池包的初始能量水平、第一预设能量水平和第二预设能量水平都使用相应的电池包的初始电压值，第一预设电压值，第二预设电压值来表示。该第一预设电压值、第二预设电压值预存储在控制模块10的存储器24中，控制模块10的处理器22通过将电池包的初始电压值和第一预设电压值或第二预设电压值进行比较，来判断电池包的初始能量水平和第一预设电压值或第二预设电压值的关系。

通过上面的流程设置，自动行走设备2在开机后根据电池包的初始能量水平具有三种后续动作：若电池包的初始能量水平大于第一预设能量水平，代表电池包的初始能量充足，则自动行走设备2执行第一种后续动作，进入步骤S9正常启动，控制模块10指令自动行走设备2执行工作，即执行预设的任务或其他接收到的指令；若电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间，即小于第一预设能量水平而大于第二预设能量水平，代表电池包的初始能量不足，需要补充能量，则自动行走设备2执行第二种后续动作，进入步骤S15执行回归充电站4的动作；若电池包的初始能量水平小于或等于第二预设能量水平，代表电池包的初始能量严重不足，不适合执行工作以及返回充电站4的动作，因而自动行走设备2执行第三种后续动作，执行步骤S27，控制模块10指令自动行走设备2进入停止行走的状态。这样可以有效的避免电池包能量过低时启动回归，导致电池包过放损坏。

若执行第一种后续动作，则自动行走设备2是从S5步骤转入步骤S15，随后按S15的后续流程进行到步骤S27。从进入步骤S9开始，直到步骤S27，自动行走设备2的工作流程和前述第一种工作流程基本一致。

步骤S9之后，自动行走设备2进入步骤S11，监测电池包的能量水平，在步骤S13中判断电池包的能量水平是否大于第三预设能量水平，该第三预设能量水平小于等于第一预设能量水平，而大于第二预设能量水平；第三预设能量水平同样通过电压值表示，预存储于存储器24中。若步骤S13的判断结果为是，则返回步骤S9继续执行工作，若判断结果为否，则进入步骤S15启动回归动作；在步骤S17中，自动行走设备2设置一个预设时间长度，并通过定时器26从启动回归动作开始计时；步骤S17后，流程进入S19，自动行走设备执行回归动作。步骤S19之后，控制模块10在步骤S21中判断自动行走设备2是否已返回充电站2，若判断结果为是，则进入步骤S23，自动行走设备2停止行走并进行充电；若判断结果为否，则进入步骤25，接着判断是否执行回归动作已经达到了预设时间长度，如果步骤25的判断结果为否，则返回步骤S19继续执行回归动作；若步骤25的判断结果为是，则进入步骤S27，自动行走设备2进入停止行走的状态。

若执行第二种后续动作，则自动行走设备2是从S7步骤转入步骤S15，随后按S15的后续流程进行到步骤S27。在这种情况下，根据S3步骤中检测到的电池包的初始能量水平或初始电压值来设置所述的预设时间长度是尤其有利的。因为在第一种工作流程中，若在工作过程中检测电池包能量，电池包的能量水平从高点逐渐降低，自动行走设备2启动回归时，电池包的能量水平通常等于或略低于预设能量水平，因此，设置一个固定的预设时间长度是可行的。然而，如第二种工作流程所描述，在从开机动作开始的流程中，电池包由于自放电，能量水平可能低于第一预设能量水平很多，此时，根据电池包的初始能量水平或初始电压值可以根据电池包实际还能安全运行的时间来设定预设工作时间，从而避免电池包过放损坏。

从步骤S15开始，自动行走设备2的工作流程和第一种后续动作从步骤S15开始的流程相同，即启动回归，并且设定一个预设时间长度并开始计时，若该预设时间长度到达了，则进入停止行走的状态。具体流程在此不再赘述。

同第一种工作流程类似，在第一种后续动作以及第二种后续动作的回归相关流程中，无论自动行走设备2是否成功的返回充电站4，它在预设时间长度后，均处于停止行走的状态。即，若自动行走设备2在预设时间长度内成功返回了充电站4，则它会在充电站4中处于停止行走的状态并进行充电；若自动行走设备2在预设时间长度到达了仍没有成功返回充电站，它也会处于停止行走的状态。这样的工作流程避免了自动行走设备2在无法顺利返回时，仍不断的寻找充电站4，而导致电池包过放损坏。

若执行第三种后续动作，自动行走设备2直接转入步骤S27，进入停止行走的状态，等待使用者手动协助其进行充电。和前述的第一种工作流程类似，自动行走设备2还可以发出充电提醒信号。

通过上面所述的两种工作流程，本发明的自动行走设备2能够在能量不足时自动返回充电站充电，同时避免了回归中电池包的过放损坏。

Claims (28)

1.一种自动行走设备的控制方法，所述自动行走设备包括提供能量的电池包，所述自动行走设备能够在工作区域内工作并自动返回充电站充电，其特征在于，包括如下步骤：

开机；

检测自动行走设备开机后电池包的初始能量水平；

若电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间，启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第一预设能量水平高于所述第二预设能量水平。

2.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤，在预设时间长度后，停止行走。

3.根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：根据监测到的能量水平，设定所述的预设时间长度。

4.根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，通过检测电池包的电压值检测电池包的初始能量水平；若电池包的电压值位于第一预设电压值和第二预设电压值之间，相应判断电池包的初始能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间。

5.根据权利要求4所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，根据检测到的电池包的电压值，设定所述的预设时间长度。

6.根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，在所述预设时间长度内，自动行走设备返回充电站后，停止行走并进行充电。

7.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，控制自动行走设备返回充电站的步骤包括：寻找和充电站位置相关的引导信号；根据引导信号向充电站行走。

8.根据权利要求7所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述引导信号为充电引导线上的电信号，所述充电引导线连接到充电站，所述控制自动行走设备返回充电站的步骤具体为：寻找所述电信号；根据所述电信号行驶至充电引导线，沿所述充电引导线向充电站行走。

9.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述自动行走设备执行吸尘工作或割草工作。

10.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述电池包的初始能量水平在自动行走设备执行工作时检测。

11.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：若电池包的初始能量水平小于第二预设能量水平，控制自动行走设备停止行走。

12.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：若电池包的初始能量水平高于第一预设能量水平，则控制自动行走设备启动工作。

13.根据权利要求12所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，自动行走设备启动工作后，还包括以下步骤：监测电池包的能量水平；若电池包的能量水平低于一个第三预设能量水平，启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第三预设能量水平小于第一预设能量水平，大于等于第二预设能量水平；在预设时间长度后，停止行走。

14.根据权利要求13所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，在所述预设时间长度内，自动行走设备在返回充电站后，停止行走并进行充电。

15.一种自动行走设备，包括：

行走模块，带动自动行走设备行走，包括马达和由马达驱动的滚轮；

电源模块，为自动行走设备的行走和工作提供能量，包括电池包和与电池包连接的充电端子；

控制模块，与行走装置和控制装置连接，控制自动行走设备工作；

能量检测单元，检测电池包的能量水平并发送给控制装置，其特征在于：

开机后，能量检测单元检测电池包的初始能量水平；在电池包的初始能量水平在第一预设能量水平和第二预设能量水平之间时，控制装置启动使自动行走设备返回充电站的动作。

16.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，在预设时间长度后，停止行走。

17.根据权利要求16所述的自动行走设备，其特征在于，所述控制装置根据监测到的能量水平，设定所述的预设时间长度。

18.根据权利要求16所述的自动行走设备，其特征在于，所述能量检测单元通过检测电池包的电压检测电池包的初始能量水平；若电池包的电压值位于第一预设电压值和第二预设电压值之间，控制装置相应的判断电池包能量水平位于第一预设能量水平和第二预设能量水平之间。

19.根据权利要求18所述的自动行走设备，其特征在于，所述控制装置根据检测到的电压值，设定所述预设时间长度。

20.根据权利要求16所述的自动行走设备，其特征在于，在所述预设时间长度内，自动行走设备返回充电站后，停止行走并进行充电。

21.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括引导信号感应单元，所述引导信号感应单元感应与充电站位置相关的引导信号，所述控制模块根据引导信号控制行走模块，使自动行走设备向充电站行走。

22.根据权利要求21所述的自动行走设备，其特征在于，所述引导信号为充电引导线上的电信号，所述充电引导线连接到充电站；所述引导信号感应单元感应所述电信号，控制装置根据感应到的电信号，控制行走模块行驶至充电引导线，沿所述充电引导线向充电站行走。

23.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括工作模块，所述工作模块由电源模块提供能量，执行割草工作或吸尘工作。

24.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，所述能量检测单元在自动行走设备执行工作时检测电池包的初始能量水平。

25.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，若电池包的初始能量水平小于第二预设能量水平，所述控制装置控制自动行走设备停止行走。

26.根据权利要求15所述的自动行走设备，其特征在于，若电池包的初始能量水平高于第一预设能量水平，所述控制装置控制自动行走设备启动工作。

27.根据权利要求26所述的自动行走设备，其特征在于，自动行走设备工作时，所述能量检测单元监测电池包的能量水平；若电池包的能量水平低于一个第三预设能量水平，所述控制装置启动使自动行走设备返回充电站的动作，所述第三预设能量水平小于第一预设能量水平，大于等于第二预设能量水平；在预设时间长度后，停止行走。

28.根据权利要求27所述的自动行走设备，其特征在于，在所述预设时间长度内，自动行走设备在返回充电站后，停止行走并进行充电。

Images