CN106289359B - 下视传感器检测系统和方法及其自移动处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下视传感器检测系统及其检测方法及带有该下视传感器检测系统的自移动处理系统及其检测方法，所述下视传感器检测系统，包括待检测下视传感器(110)和预设的光线敏感区，两者对应设置，使所述下视传感器的光线传输区处于所述光线敏感区的范围之内；关闭下视传感器的发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警；否则，打开发射管；如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常。本发明将下视传感器检测系统及其检测方法应用在自移动处理装置本体及基座之间的检测，操作简单，测试准确率高，方便有效。

Description

下视传感器检测系统和方法及其自移动处理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种下视传感器检测系统及其检测方法及带有该下视传感器检测系统的自移动处理系统及其检测方法，属于传感器检测技术领域。

背景技术

自移动处理装置以其能够自由行走的优势得到了广泛的应用，由于作业环境的状况比较复杂，为了防止自移动处理装置在行走过程中因跌落而导致产品的损坏，现有的自移动处理装置均设有下视传感系统。在自移动处理装置的使用过程中，一旦下视传感系统出现故障，而用户没有及时知晓，导致故障机器继续使用，可能出现机器从楼梯坠落的风险，从而导致机器损坏。

因此，及时检测下视传感系统是否处于正常运行状态，从产品安全使用的角度来看，是一项非常重要的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种下视传感器检测系统和方法及其自移动处理系统和方法，本发明将下视传感器检测系统及其检测方法应用在自移动处理装置本体及基座之间的检测，操作简单，测试准确率高，方便有效。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种下视传感器检测系统，所述检测系统包括待检测下视传感器和预设的光线敏感区，两者对应设置，使所述下视传感器的光线传输区处于所述光线敏感区的范围之内。

根据需要，所述光线敏感区的设置位置为一处，设置形状为完整弧形条纹；或者，所述光线敏感区的设置位置为多处，设置形状为等距离间隔断开的条纹带。具体来说，所述光线敏感区的设置位置为多处时，每一处为彼此平行间隔设置；或者，每一处为彼此呈旋转角度间隔设置，所述旋转角度为90°。

所述光线敏感区可以为单一颜色的条纹，也可以为反光膜或透射膜。所述单一颜色条纹为白色条纹、黑色条纹、红色条纹或灰色条纹。

为了保证检测效果，所述光线敏感区的宽度为所述下视传感器宽度的两倍。

本发明提供一种如上所述的下视传感器检测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤100：设置光线敏感区；

步骤200：移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于步骤100中所设置的一处所述光线敏感区的范围之内；

步骤300：关闭下视传感器的发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警；否则，打开发射管；

步骤400：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤600：退出检测模式。

所述有效信号为满足预设阈值要求的信号。

本发明还提供一种如上所述的下视传感器检测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤10：设置光线敏感区；

步骤20：移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于步骤10中所设置的一处所述光线敏感区的范围之内；

步骤40：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤60：退出检测模式。

为了进一步提高准确性和稳定性，所述步骤200之后、步骤300之前还包括步骤210：计数为零；

所述步骤400中判断传感器正常后，即完成从步骤300至步骤400的一个循环过程，则计数增加一次；

所述步骤400之后、步骤600之前还包括步骤410：判断累计计数是否已达到10次；如果否，回到步骤300；如果是，进入步骤600。

另外，所述步骤410之后步骤600之前还包括步骤500：所述光线敏感区的设置位置为多处，移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于下一处所述光线敏感区的范围之内；

重复步骤210至步骤410。

根据多处光线敏感区的设置位置不同，所述下视传感器的移动方式可以为后退或旋转。

本发明还一种带有如上所述的下视传感器检测系统的自移动处理系统，包括自移动机器人和与其对应设置的基座，所述自移动机器人的底面上设有一个以上下视传感器，所述基座包含基部，所述光线敏感区设置在所述基部的上表面，当自移动机器人处于测试位置时，设置在其底面上的至少一个下视传感器的光线传输区处于所述光线敏感区的范围之内。

为了在检测到问题之后及时让使用者知晓，所述自移动处理系统还包括控制模块和报警模块，所述控制模块通过对所述发射管和接收管之间的信号发射或接收状况进行判断，根据判断结果控制报警模块输出报警信号或确认下视传感器状态正常。

本发明还提供一种如上所述的自移动处理系统的下视传感器检测方法，包括如下步骤：

步骤1000：在基座的基部表面设置光线敏感区；

步骤2000：移动自移动机器人，使设置在其底部的下视传感器的光线传输区处于步骤1000中所设置的所述光线敏感区的范围之内；

步骤3000：关闭下视传感器的发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警；否则，打开发射管；

步骤4000：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤6000：退出检测模式。

所述有效信号为满足预设阈值要求的信号。

为了进一步提高准确性和稳定性，所述步骤2000之后、步骤3000之前还包括步骤2100：计数为零；

所述步骤4000中判断传感器正常后，即完成从步骤3000至步骤4000的一个循环过程，则计数增加一次；

所述步骤4000之后、步骤6000之前还包括步骤4100：判断累计计数是否已达到10次；如果否，回到步骤3000；如果是，进入步骤6000。

另外，所述步骤4100之后步骤6000之前还包括步骤5000：所述光线敏感区的设置位置为多处，移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于下一处所述光线敏感区的范围之内；

重复步骤2100至步骤4100。

同样地，根据多处光线敏感区的设置位置不同，所述自移动机器人的移动方式为后退或旋转。

本发明还提供一种如上所述的自移动处理系统的下视传感器检测方法，包括如下步骤：

步骤10000：在基座的基部表面设置光线敏感区；

步骤20000：移动自移动机器人，使设置在其底部的下视传感器的光线传输区处于步骤1000中所设置的所述光线敏感区的范围之内；

步骤40000：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤60000：退出检测模式。

综上所述，本发明提供一种下视传感器检测系统和方法及其自移动处理系统和方法，将下视传感器检测系统及其检测方法应用在自移动处理装置本体及基座之间的检测，操作简单，测试准确率高，方便有效。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明自移动机器人的底部结构示意图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图；

图4为本发明实施例三的结构示意图；

图5为本发明实施例四的结构示意图；

图6为本发明实施例五的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明自移动机器人的底部结构示意图。如图1所示，在自移动机器人100的底部设有下视传感器110，通常的设置数量为三个，如果将图1所示的A设为前方，则B为后方。三个下视传感器110的设置位置基本上位于自移动机器人底部的前半部分，前端中央设置一个，靠近中部的两侧分别设置一个。图2为本发明实施例一的结构示意图。如图2所示，为与自移动机器人对应的基座200，该基座200主要由背部210和基部220组成，两者呈90°相连，基座200具有充电或者自动排灰等一种或多种功能。当自移动机器人100需要充电时，移动至基座200的基部220上，设置在自移动机器人100侧部的充电电极与对应设置在背部210上的充电电极230对接从而实现充电。如图2所示，在基座200的基部220的上表面，设有光线敏感区，具体到本实施例，该光线敏感区为弧形的白色条纹300，且该白色条纹300具有一定的宽度。当自移动机器人100移动到基部220上并处于充电位置时，设置在自移动机器人100底部的三个下视传感器110的位置正好处于白色条纹的宽度内。通常情况下，白色条纹的宽度为下视传感器110自身宽度的两倍。

结合图1、图2所示，在本实施例中，对于下视传感器110的检测原理是这样的：当自移动机器人100处于充电位置时，下视传感器110刚好处于白色条纹300的环境范围中，这样下视传感器110内设置的发射管和接收管之间传递的信号仅很少被基部220表面所吸收。在自移动机器人内部设置发射管打开/关闭的自动判断程序，检查发射/接收是否正常，具体包括如下步骤：首先，使设置在自移动机器人100底面上的下视传感器110的位置进入白色条纹300的宽度范围内，进入测试状态；此时计数为零；其次，关闭发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警，否则，打开发射管；随后，如果接收管没有接收到有效信号，则报警，否则，计数增加一次；判断计数是否达到十次；如果否，继续检测；如果是，则说明下视传感系统正常，可以退出测试状态。

上述有效信号为满足预设阈值要求的信号，在本实施中，强度大于3600的信号为有效信号。具体来说，在上述步骤300和步骤400中对于接收管接收到信号的过程，从表面上来看仅仅是对发射管和接收管的判断，实质上自移动机器人被开机启动，传感器就已经处于开始工作的状态，接收管就可以开始接收发射管的信号，而对传感器是否处于正常工作状态的判断是基于所接收的信号强度与预先设定的阈值进行比较而得到的结果，即为有效信号。

为了节省时间和计算量，上述步骤300即：关闭发射管的步骤是可以省略的，即：自移动机器人开机后，发射管一直都处于打开状态，可以直接通过步骤400来判断接收管是否接收到有效信号。

根据实际的需要，预设阈值可以为某一点值、某一范围值或某几个范围值组成的阈值组。当预设阈值为点值时，只有接收信号的强度大于或等于预设阈值，才会被认为是有效信号；当预设阈值为某一范围值或某几个范围值组成的阈值组时，只有当接收信号的强度处于该预设阈值范围或范围组的范围之内，才会被认为是有效信号，小于或大于该区间都会被认为是无效信号。也就是说，即使接收管接收到了信号，但该信号的强度大小如果不符合预设阈值的要求，仍为无效信号，且该传感器仍被判断为出现故障。

而预设阈值的大小与光线敏感区的颜色有关，本实施例中的光线敏感区采用的白色条纹只是一个示例而已，实质上可以选择任意颜色，比如：黑色、红色或灰色等等。只不过每种颜色所对应的光线的强度值不同而已，该光线强度以电压通过A/D转换之后的数值来表示，比如：黑色对应的强度值为200，白色对应的强度值为3600，而红色对应的强度值为3000等等。因此，可以通过光线敏感区的设置情况确定相对应的预设阈值。

从上述实施例中可知，本发明操作简单，测试准确率高，方便有效。

实施例二

图3为本发明实施例二的结构示意图。如图3所示，本实施例是在实施例一基础上的改进，与实施例一的区别在于，在基座200的基部220的上表面设置的光线敏感区，除了弧形的白色条纹300之外，还设置了黑色条纹400，且两者之间间隔有一定的距离。白色条纹300和黑色条纹400之间的距离可根据自移动机器人100的尺寸进行人为设定，大致范围在5-10cm。例如，对于普通的扫地机器人来说，两者之间的间距可以设置为5厘米。可以通过扫地机器人控制系统内预设与间距相对应的位移大小并控制其自身移动。与上述实施例相同，白色条纹和黑色条纹的颜色只是一个示例而已，实质上可以选择任意颜色，而每种颜色所对应的光线的强度值不同。在自移动机器人100的控制系统中预设所接收到的光线强度的阈值，该阈值的数量范围与设置在基部220上的条纹颜色的强度相对应。具体到本实施例中，在白色条纹300的基础上再增加一道黑色条纹400的意义在于，增加了检测的次数，且不同颜色条纹结合使用时接收信号强度不同，进一步提高检测结果的准确性和可靠性。

具体到检测过程，具体包括如下步骤：首先，使设置在自移动机器人100底面上的下视传感器110的位置进入白色条纹300的宽度范围内，进入测试状态；此时计数为零；其次，关闭发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警，否则，打开发射管；随后，如果接收管没有接收到有效信号，则报警，否则，计数增加一次；判断计数是否达到十次；如果否，继续检测；如果是，则说明下视传感系统正常；此时，控制自移动机器人100后退，使设置在自移动机器人100底面上的下视传感器110的位置进入黑色条纹400的宽度范围内，进入测试状态；此时计数为零；其次，关闭发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警，否则，打开发射管；随后，如果接收管没有接收到有效信号，则报警，否则，计数增加一次；判断计数是否达到十次；如果否，继续检测；如果是，则说明下视传感系统正常，可以退出测试状态。上述有效信号为满足预设阈值要求的信号。

实施例三

图4为本发明实施例三的结构示意图。如图4所示，本实施例是在实施例二基础上的改进，与实施例二的区别在于，在基座200的基部220的上表面设置的光线敏感区虽然也包括了白色条纹300和黑色条纹400，但不是如实施例二中完整的弧形条纹，而是断开状的条纹带，本实施例中的这种条纹设置方式，在一定程度上节省了材料进而降低了生产成本。条纹带的宽度同样为下视传感器110自身宽度的两倍，条纹带的弧度或长度为20cm-40cm，使自移动机器人100移动到基部220上并处于充电位置时，设置在自移动机器人100底部的三个下视传感器110的位置正好处于条纹带的宽度范围内。当自移动机器人100完成对白色条纹带的检测，后退至黑色条纹带时，同样使设置在自移动机器人100底部的三个下视传感器110的位置正好处于黑色条纹带的宽度范围内即可。本实施例与实施例二的区别仅仅在于条纹的设置形状为非完整弧形，两者的检测过程是一样的，具体参见前述实施例二中的描述，在此不再赘述。

实施例四

图5为本发明实施例四的结构示意图。如图5所示，本实施例是在实施例二基础上的改进，与实施例二的区别在于，在基座200的基部220的上表面设置的光线敏感区虽然也包括了白色条纹300和黑色条纹400，但白色条纹300和黑色条纹400的设置方向发生了改变，即：不是如实施例二在平行的方向上间隔设置，而是旋转了一定的角度设置，本实施例中的旋转角度为90°。当然，旋转角度也并不局限于90°，也可以根据实际需要对该角度的大小进行设置，考虑到自移动机器人100本体具有一定的尺寸和其底部下视传感器110的设置位置和设置数量，为了便于检测，通常可以将旋转角度设置为90°或180°。具体到检测过程，其实大部分与实施例二是一样的，仅仅在完成了对白色条纹300的检测之后，需要控制自移动机器人100后退，在该后退的步骤之后增加一个转体动作，旋转角度与两种颜色的条纹之间的旋转角度一致，使设置在自移动机器人100底面上的下视传感器110的位置进入黑色条纹400的宽度范围内即可，其他具体内容参见前述实施例二中的描述，在此不再赘述。

实施例五

图6为本发明实施例五的结构示意图。如图6并结合图3可以看出，两者的结构是完全相同的，唯一的区别在于在本实施例中，设置在基座200的基部220的上表面设置的光线敏感区既不是白色条纹也不是黑色条纹，而是涂覆在其表面的反光膜500，或者间隔涂覆的反光膜500和透射膜600。反光膜和透射膜的涂覆宽度相同。而反光膜与透射膜的检测方法则与上述实施例一和实施例二中的检测方法类似，其中，反光膜的检测原理和方法类似白色条纹，透射膜根据其透光度的不同，其检测原理和方法则可类似其它颜色的条纹。

另外，在同一个自移动处理系统中，反光膜可以单独使用，而透射膜通常不单独使用，将两者组合使用可靠性则会更高，反光膜和透射膜的涂覆位置与白色条纹和黑色条纹类似，比如：在白色条纹和黑色条纹的两个位置分别都涂覆反光膜，或者也可以分别涂覆反光膜和透射膜组合使用。

综上所述，本发明提供一种下视传感器检测系统和方法及其自移动处理系统和方法，无论用于检测的光线敏感区是单一颜色的条纹，还是反光膜或透射膜，也无论其设置形状和设置位置如何，都使得下视传感器检测系统本身、以及自移动处理装置本体及基座之间的检测操作简单，测试准确率高，方便有效。

Claims (8)

1.一种下视传感器检测系统的检测方法，所述下视传感器检测系统包括待检测的下视传感器(110)和预设的光线敏感区，两者对应设置，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

步骤100：设置光线敏感区；

步骤200：移动待检测的下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于步骤100中所设置的所述光线敏感区的范围之内；

步骤300：关闭下视传感器的发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警；否则，打开发射管；

步骤400：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤600：退出检测模式；

其中，所述有效信号为满足预设阈值要求的信号。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤200之后、步骤300之前还包括步骤210：计数为零；

所述步骤400中判断传感器正常后，即完成从步骤300至步骤400的一个循环过程，则计数增加一次；

所述步骤400之后、步骤600之前还包括步骤410：判断累计计数是否已达到10次；如果否，回到步骤300；如果是，进入步骤600。

3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤410之后步骤600之前还包括步骤500：所述光线敏感区的设置位置为多处，移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于下一处所述光线敏感区的范围之内；

重复步骤210至步骤410。

4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述下视传感器的移动方式为后退或旋转。

5.一种带有如权利要求1所述的下视传感器检测系统的自移动处理系统的下视传感器检测方法，所述自移动处理系统包括自移动机器人(100)和与其对应设置的基座(200)，所述自移动机器人的底面上设有一个以上下视传感器(110)，所述基座包含基部(220)，所述光线敏感区设置在所述基部的上表面，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1000：在基座的基部表面设置光线敏感区；

步骤2000：移动自移动机器人，使设置在其底部的下视传感器的光线传输区处于步骤1000中所设置的所述光线敏感区的范围之内；

步骤3000：关闭下视传感器的发射管，如果接收管接收到有效信号，则报警；否则，打开发射管；

步骤4000：如果接收管没有接收到有效信号，则报警；否则，下视传感系统正常；

步骤6000：退出检测模式；

其中，所述有效信号为满足预设阈值要求的信号。

6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述步骤2000之后、步骤3000之前还包括步骤2100：计数为零；

所述步骤4000中判断传感器正常后，即完成从步骤3000至步骤4000的一个循环过程，则计数增加一次；

所述步骤4000之后、步骤6000之前还包括步骤4100：判断累计计数是否已达到10次；如果否，回到步骤3000；如果是，进入步骤6000。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述步骤4100之后步骤6000之前还包括步骤5000：所述光线敏感区的设置位置为多处，移动待测下视传感器，使所述下视传感器的光线传输区处于下一处所述光线敏感区的范围之内；

重复步骤2100至步骤4100。

8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述自移动机器人(100)的移动方式为后退或旋转。