CN106292652A - 自动工作系统、自动工作设备及其识别出发位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动工作设备、自动工作系统及其识别出发位置的方法，在自动工作设备充完电后，沿边界线行走，并通过感应单元实时检测当前位置的信号强度，再通过判断单元将当前位置的信号强度与边界线的信号强度进行比较，从而通过控制单元识别出当前位置是否为出发位置，这种识别出发位置的方式与传统方式相比实现了自动工作设备充电后的出发位置识别的完全自动化，使其更加人性化、便捷。

Description

自动工作系统、自动工作设备及其识别出发位置的方法

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种自动工作系统、自动工作设备及其识别出发位置的方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，各种自动工作设备已经开始慢慢的走进人们的生活，例如自动吸尘器和自动割草机等。这种自动工作设备具有行走装置、工作装置及自动控制装置，从而使得自动工作设备能够脱离人们的操作，在一定范围内自动行走并执行工作，在自动工作设备的储能装置能量不足时，其能够自动返回充电站装置进行充电，然后继续工作。这种自动工作设备将人们从房屋清洁、草坪修剪等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来，节省了人们的时间，为人们生活带来了便利。

然而，当自动工作设备返回充电站装置进行充电后准备继续工作时，会沿着其工作区域的边界线行走，随机选择不同的距离来实现每次从不同位置出发开始工作。而其随机选择的距离充电站的出发距离(即出发位置)都是由自动工作设备系统内部程序预先设定的，或者需要用户精确测量后输入进去的，这样的方式操作麻烦，且难以应对不同用户的不同需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述随机选择或需要用户精确测量后输入的确定出发位置的方式操作过于麻烦的问题，提供一种自动工作设备、自动工作系统及其识别出发位置的方法。

一种自动工作设备，用于在边界线所限定的工作区域内行走并工作，包括：壳体；行走模块，安装于壳体，所述行走模块带动自动工作设备行走和转向，行走模块包括轮组和驱动轮组行走的驱动马达；出发位置识别模块，用于从边界线上识别出驶向工作区域的出发位置；所述出发位置识别模块包括：感应单元，用于实时感应当前位置的信号强度；判断单元，用于将所述感应单元感应的信号强度与边界线的信号强度进行比较判断；控制单元，用于接收所述判断单元的判断结果，并确认自动工作设备当前所处位置是否为出发位置。

在其中一个实施例中，所述判断单元用于在判断出所述感应单元感应的信号强度与边界线的信号强度不同时，判定当前位置为出发位置。

在其中一个实施例中，所述边界线为限定所述自动工作设备工作区域的闭合线圈，所述闭合线圈上包括至少两处出发位置，所述边界线在所述出发位置处缠绕圈数与非出发位置处的圈数不同。

在其中一个实施例中，所述边界线在所述出发位置处沿同一信号方向缠绕边界线。

在其中一个实施例中，所述出发位置上的信号强度大于或小于所述边界线的信号强度。

在其中一个实施例中，所述每个出发位置的信号强度及边界线上的信号强度各不相同。

在其中一个实施例中，所述控制单元还包括出发单元，用于在判定当前位置为出发位置时，判断是否从当前位置出发。

在其中一个实施例中，所述感应单元为至少一个传感器。

一种自动工作系统，包括上述的自动工作设备，还包括所述边界线。

一种自动工作设备识别出发位置的方法，所述自动工作设备用于在由边界线所限定的工作区域内行走并工作，包括如下步骤：自动工作设备沿边界线行走；自动工作设备检测当前位置的信号强度；根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置。

在其中一个实施例中，所述根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置的步骤中包括如下步骤：将自动工作设备检测到的当前位置的信号强度与边界线上的信号强度进行对比；分析对比结果，并确认自动工作设备当前所处位置是否为出发位置，若当前位置的信号强度与边界线上的信号强度相同，则自动工作设备继续行走，否则，当前位置即为出发位置。

在其中一个实施例中，所述根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置的步骤中包括如下步骤：根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发，若从当前出发位置出发，则出发工作，否则，执行自动工作设备沿边界线行走的步骤。

在其中一个实施例中，所述根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发的步骤中，预先设置从每个出发位置出发的时间段，当判定当前位置为出发位置时，判断当前时间是否在从所述出发位置出发的时间段内。

在其中一个实施例中，所述根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发的步骤中，预先设置在一定时间段内从每个出发位置出发的频率，当判定当前位置为出发位置时，判断在所述一定时间段内是否可从所述出发位置出发。

本发明的自动工作设备、自动工作系统及其识别出发位置的方法，在自动工作设备充完电后，沿边界线行走，并通过感应单元实时检测当前位置的信号强度，再通过判断单元将当前位置的信号强度与边界线的信号强度进行比较，从而通过控制单元识别出当前位置是否为出发位置，这种识别出发位置的方式与传统方式相比实现了自动工作设备充电后的出发位置识别的完全自动化，使其更加人性化、便捷。

附图说明

图1为本发明一实施例中自动工作设备的原理框架图；

图2为本发明一实施例中自动工作系统示意图；

图3为本发明一实施例中出发位置识别模块示意图；

图4为本发明一实施例中自动工作设备识别出发位置的方法流程图；

图5为本发明一实施例中自动工作设备出发位置的方法中根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置步骤的流程图。

自动工作设备100 行走模块110 控制模块120

出发位置识别模块130 感应单元131 判断单元132

控制单元133 出发单元1331 自动工作系统200

边界线210 充电站220

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案进行清楚和完整的描述。

本发明的自动工作设备100可以是自动割草机，或者自动吸尘器等，它们自动行走于工作区域的地面或表面上，进行割草和吸尘工作。当然，自动工作设备100不限于自动割草机和自动吸尘器，也可以为其它设备，如喷洒设备、监视设备等等适合无人值守的设备，本实施例中，自动工作设备100为割草机。

请参照图1，本发明较佳的实施例提供一种自动工作设备100，该自动工作设备100用于在边界线210所限定的工作区域内行走并工作，包括：壳体、行走模块110、控制模块120、出发位置识别模块130。

行走模块110，安装于壳体内，能够带动自动工作设备100行走和转向，行走模块110还包括轮组和驱动轮组行走的驱动马达。驱动马达为轮组提供驱动力量，以满足自动工作设备100进行工作的需求。

请同时参照图2，出发位置识别模块130，用于在边界线210上识别出发驶向工作区域的出发位置，包括感应单元131、判断单元132、控制单元133。

感应单元131，用于实时感应当前位置的信号强度。在自动工作设备100沿边界线210行走过程中，通过感应单元131实时感应出自动工作模块所达到的位置上的信号强度。感应单元131为至少一个传感器。该传感器用于感应自动工作设备100所处位置的信号强度。当自动割草机在一个边界线210内进行切割工作时，边界线210内传输电信号，该传感器能够感应电信号产生的磁场的方向、强弱。边界线210为限定自动工作设备100工作区域的闭合线圈。闭合线圈上包括了至少两处出发位置，而出发位置处由某段边界线210按照同一信号方向缠绕而成，出发位置出边界线210缠绕的圈数与非出发位置处的圈数不同，这就可以使得出发位置处的信号强度与边界线210上其他非出发位置处的信号强度不同。同时，这样的设置出发位置的方式大大节约了制作成本。在其他实施例中，还可以以其他的形式实现出发位置的设定，此处不做具体限定。

判断单元132，用于将由感应单元131感应到的信号强度与边界线210的信号强度进行比较判断。预先已经测得边界线210上非出发位置的信号强度。判断单元132则将感应到的当前位置的信号强度与边界线210上非出发位置的信号强度进行比较。比较结果包括当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度相同及当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度不相同。当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度不相同包括当前位置的信号强度大于边界线210上的信号强度及当前位置的信号强度小于边界线210上的信号强度。

控制单元133，用于分析判断单元132的判断结果，并确认自动工作设备100当前所处位置是否为出发位置。控制单元133还包括出发单元1331。出发单元1331，用于在判定当前位置为出发位置时，判断是否从当前位置出发。即当控制单元133根据判断单元132的判断结果得出当前位置即为出发位置时，还需要通过控制单元133再次判断是否可以从该出发位置出发。出发单元1331的判断标准可以为：将每天的24小时平均分为4个时间段，并且预先设定好从某个出发位置出发所对应的时间段；或每周设定每个出发位置的出发频率等，此处不做具体的限定。

当控制单元133接收到的判断结果为当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度相同，则认为当前位置并非为出发位置，自动工作设备100继续行走。当控制单元133接收到的判断结果为当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度不相同时，则认为当前位置即为出发位置。此时，出发单元1331根据其预设的判断标准判断出自动工作设备100是否从该出发位置出发开始执行工作任务。当判断出该出发位置并未在当前时间的出发时间内时，则自动工作设备100继续沿边界线210行走。

控制模块120，与行走模块110和出发位置识别模块130电性连接。自动工作设备100从充电站220充完电后沿边界线210行走，并实时检测所行走到的位置是否为出发位置。该控制模块120为自动工作设备100的整个控制中心，与自动工作设备100中的其它相关结构电性连接，以接收相关信息，并下发相关指令，使自动工作设备100有条不紊地执行工作任务。当识别出当前所行走到的位置为出发位置时，该控制单元133则接收到相关信息，并向行走模块110下发相关行走指令，使自动工作设备100从当前位置出发开始执行工作任务。

本发明的自动工作设备100在充完电后通过出发位置识别模块130识别出从边界线210上出发开始执行工作任务的出发位置，与传统方式相比，自动工作设备100的出发位置无需由机器系统内部程序预先设定或用户精确测量后输入，实现了自动工作设备充电后的出发位置识别的完全自动化，使其更加人性化、便捷。

请参照图3，本发明较佳的实施例还提供一种自动工作系统200，包括：

边界线210，用于限定自动工作系统200的工作区域，还包括前述的自动工作设备100。在该实施例中，自动割草机在边界线210内自动进行草坪切割。边界线210上设有至少一个出发位置，每个出发位置的信号强度均与边界线210的信号强度不同。具体的，本实施例中，每个出发位置的信号强度均大于或小于边界线210上的信号强度。在其他实施例中，每个出发位置的信号强度各不相同，且与边界线210上非出发位置的信号强度也不相同。

该自动工作系统200能够在自动割草机充完电时，沿着边界线210行走识别出出发开始执行工作任务的出发位置，实现了自动工作设备充电后的出发位置识别的完全自动化，使其更加人性化、便捷。

请参照图4，本发明较佳的实施例还提供一种自动工作设备100识别出发位置的方法，自动工作设备100用于在由边界线210所限定的工作区域内行走并工作，包括如下步骤：

步骤S110：自动工作设备沿边界线行走。当自动工作设备100在边界线210上的充电站220充完电后，需要从边界线210出发前往工作区域内执行工作任务。边界线210上预先设置有至少一个出发位置。当自动工作设备100充完电后，沿着边界线210行走，以寻找可以出发执行工作任务的出发位置。

步骤S120：自动工作设备检测当前位置的信号强度。当自动工作设备100沿着边界线210行走时，实时检测当前所到达位置处的信号强度。

步骤S130：根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置。请参照图5，具体包括如下步骤：

步骤S131：将自动工作设备检测到的当前位置的信号强度与边界线上的信号强度进行对比。每当检测到当前位置的信号强度后，将当前位置的信号强度与预先获知的边界线210上非出发位置处的信号强度进行对比。

步骤S132：分析对比结果，并确认自动工作设备当前所处位置是否为出发位置。步骤S131中的对比结果包括当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度相同，及当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度不相同。当由步骤S131得出当前位置的信号强度与边界线210上的信号强度相同时，则自动工作设备100所达到的当前位置并非是出发位置，此时继续沿边界线210行走。当由步骤S131得出当前位置信号强度与边界线210上的信号强度不相同时，则自动工作设备100所达到的当前位置为其中一个出发位置。

S133：根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发。当识别出自动工作设备100所到达的当前位置为其中一个出发位置时，判断自动工作设备100是否从当前的出发位置开始出发进行工作。判断方法可以为：预先设置从每个出发位置出发的时间段，当判定当前位置为出发位置时，判断当前时间是否在从该出发位置出发的时间段内；或预先设置在一定时间段内从每个出发位置出发的频率，当判定当前位置为出发位置时，判断在这一定时间段内是否可从该出发位置出发，具体的判断方式此处不做具体的限定。当确定了当前位置即为出发位置，且确认自动工作设备100需从该出发位置出发后，自动工作设备100则出发开始执行工作任务。

下面详细描述本实施例中，自动工作设备100识别出发位置的方法步骤：

请同时参照图2，本实施例中，边界线210上共设有三个出发位置，分别为出发位置A、B、C。三个出发位置A、B、C上的信号强度均相同，且均与边界线210上的非出发位置处的信号强度不同。且预先设定每天00:00至08:00之间为自动工作设备100从出发位置A出发的时间段，每天08:01至16:00之间为自动工作设备100从出发位置B出发的时间段，每天16:01至23:59之间为自动工作设备100从出发位置C的时间段。

自动工作设备100沿边界线210行走，实时检测所达到位置的信号强度，并将检测到的当前位置的信号强度与边界线210的信号强度进行对比。若当前位置点的信号强度与边界线210上的信号强度相同时，当前位置点并非为出发位置。若当前位置点的信号强度与边界线210上的信号强度不同时，当前位置点为出发位置A、B、C中的其中一个出发位置。此时，通过将当前出发位置与当前时间进行匹配，如果当前时间在该出发位置的出发时间段内，则从该出发位置出发开始执行工作任务；否则继续沿边界线210行走，直至达到下一出发位置。

自动工作设备100识别出发位置的方法能够在自动工作设备100充完电后，识别出自动工作设备100出发开始执行工作任务的出发位置，实现了自动工作设备充电后的出发位置识别的完全自动化，使其更加人性化、便捷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种自动工作设备，其特征在于，用于在边界线所限定的工作区域内行走并工作，包括：

壳体；

行走模块，安装于壳体，所述行走模块带动自动工作设备行走和转向，行走模块包括轮组和驱动轮组行走的驱动马达；

出发位置识别模块，用于从边界线上识别出驶向工作区域的出发位置；

所述出发位置识别模块包括：

感应单元，用于实时感应当前位置的信号强度；

判断单元，用于将所述感应单元感应的信号强度与边界线的信号强度进行比较判断；

控制单元，用于接收所述判断单元的判断结果，并确认自动工作设备当前所处位置是否为出发位置。

2.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述判断单元用于在判断出所述感应单元感应的信号强度与边界线的信号强度不同时，判定当前位置为出发位置。

3.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述边界线为限定所述自动工作设备工作区域的闭合线圈，所述闭合线圈上包括至少两处出发位置，所述边界线在所述出发位置处缠绕圈数与非出发位置处的圈数不同。

4.根据权利要求3所述的自动工作设备，其特征在于，所述边界线在所述出发位置处沿同一信号方向缠绕边界线。

5.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述出发位置上的信号强度大于或小于所述边界线的信号强度。

6.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述每个出发位置的信号强度及边界线上的信号强度各不相同。

7.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述控制单元还包括出发单元，用于在判定当前位置为出发位置时，判断是否从当前位置出发。

8.根据权利要求1所述的自动工作设备，其特征在于，所述感应单元为至少一个传感器。

9.一种自动工作系统，其特征在于，包括如权利要求1～6中任一项所述的自动工作设备，还包括所述边界线。

10.一种自动工作设备识别出发位置的方法，所述自动工作设备用于在由边界线所限定的工作区域内行走并工作，其特征在于，包括如下步骤：

自动工作设备沿边界线行走；

自动工作设备检测当前位置的信号强度；

根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置。

11.根据权利要求10所述的自动工作设备识别出发位置的方法，其特征在于，所述根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置的步骤中包括如下步骤：

将自动工作设备检测到的当前位置的信号强度与边界线上的信号强度进行对比；

分析对比结果，并确认自动工作设备当前所处位置是否为出发位置，若当前位置的信号强度与边界线上的信号强度相同，则自动工作设备继续行走，否则，当前位置即为出发位置。

12.根据权利要求11所述的自动工作设备识别出发位置的方法，其特征在于，所述根据检测到的当前位置的信号强度识别当前位置是否为出发位置的步骤中包括如下步骤：

根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发，若从当前出发位置出发，则出发工作，否则，执行自动工作设备沿边界线行走的步骤。

13.根据权利要求12所述的自动工作设备识别出发位置的方法，其特征在于，所述根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发的步骤中，预先设置从每个出发位置出发的时间段，当判定当前位置为出发位置时，判断当前时间是否在从所述出发位置出发的时间段内。

14.根据权利要求12所述的自动工作设备识别出发位置的方法，其特征在于，所述根据预先设定的各个出发位置的出发频率判断是否从当前出发位置出发的步骤中，预先设置在一定时间段内从每个出发位置出发的频率，当判定当前位置为出发位置时，判断在所述一定时间段内是否可从所述出发位置出发。