CN108139753A - 定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置 - Google Patents

定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置，具体地，涉及计算由外力所卷出的线材的卷出长度以及卷出角度，并且利用所算出的卷出长度以及卷出角度依次计算线材的一部分点的位置信息以及速度后，当速度超过阈值时，生成对应于超过次数的控制信号的定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置。

Description

定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置
技术领域
本发明涉及定位模块(positioning module)以及包括其的移送单元的行驶控制装置，涉及分别计算由外力所卷出的线材的卷出长度以及卷出角度，并且利用所算出的卷出长度以及卷出角度依次计算线材的一部分点的位置信息以及速度后，当速度超过阈值时，生成对应于超过次数的控制信号的定位模块以及包括其的移送单元的行驶控制装置。
背景技术
近年来，随着信息处理设备的电子产品电路的直接技术的发展，通用计算机设备及其外围设备也不断地发展，但是从用户接收信号的输入设备的发展尚不完善。
输入设备是指用于向计算机设备输入信号的设备(Device)，也被称为输入系统(Input System)。与人类解读和记忆信息的方式不同，计算机设备进行以0和1显示信息的进程。由此，输入设备的作用是读取如字符、图形、声音和数字等数据，并将该数据转换为0和1的二进制形式以进行处理。早期的计算机设备中广泛使用的是穿孔纸带输入设备，但是最近具有代表性的输入设备是用于输入字符的键盘以及能够指出空间的鼠标，当用户输入字符、数字或特殊字符时，在内部被转换为0和1的二进制数并输入到计算机设备。
此外，还存在用于指出显示在画面的各种图片或资料的位置的鼠标，以及多用于游戏的如摇杆(joystick)等输入设备。其中，如触摸屏等输入设备用于自动取款机、笔记本电脑、电脑、便携式终端等，并且可以利用手指或笔将信息输入到屏幕。
这种以往的输入设备需具备二维空间的平面才能工作，并且用户只能通过确认显示在显示器上的信息来输入信号。由此发展的类型包括用手指驱动的手指鼠标或空间鼠标等，但如上所述由于单价或使用不便，从而存在使用不方便的问题。
并且，随着IT设备的使用频率的增加，花费大量时间来对信息进行数字化，并且采用键盘和鼠标之间隔开单独的时间差的输入方式，而不是采用在使用键盘的同时使用鼠标的方式，从而存在使输入速度延迟的问题。
另一方面，由于工业社会的高度发展，制造工艺的无人化以及自动化系统显著增加，因此越来越希望在货物的保管和运输工程中也减少人力的介入。由此，携带生产产品和工业材料等货物而行驶的台车和机器人等设备正在迅速应用于产业现场，并且这些移送设备在无人化以及自动化系统中担当中枢性的作用。
这种移送设备通常构造成检测沿着行驶路径所形成的导轨和传送带等并自动行驶，仅在大规模生产线和用于批量生产产品的工艺中显示其实用性。因此，不便应用于狭窄的作业现场、数量较少且轻型物品的移送，并且存在构建移送系统所需的成本高等诸多限制。并且，由于上述的以往的移送设备已设定好行驶路径和到达地点，从而存在无法向不同的地点以及空间运输物品的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种定位模块，其分别计算由外力所卷出的线材的卷出长度以及卷出角度，并且通过利用卷出长度以及卷出角度计算线材的一部分点的位置信息，从而可以测量与线材的时间相关的位置信息。
并且，本发明的目的在于，提供一种定位模块，其可以根据时间相关的位置信息计算速度，并且对应速度超过阈值的次数来生成控制信号。
本发明的目的在于，提供一种移送单元的行驶控制装置，其能够使从移送单元的一侧卷出的线材的一侧与操纵器的一侧相互拆装。
技术方案
根据本发明的定位模块，包括：由外力卷出的线材(Wire)；长度计算部，其用于计算上述线材卷出的卷出长度；角度计算部，其用于计算上述线材卷出的卷出角度；以及位置信息计算部，其利用上述卷出长度以及上述卷出角度计算上述线材的至少一部分点的位置信息。
优选地，上述长度计算部可以包括：第一旋转构件，其由上述线材的卷出而旋转；旋转量测量传感器，其用于测量上述第一旋转构件的旋转量；以及长度计算模块，其与上述旋转量成比例地计算上述卷出长度。
优选地，上述角度计算部可以包括：第二旋转构件，其向上述线材的卷出方向旋转；旋转角测量传感器，其用于测量上述第二旋转构件的旋转角；以及角度计算模块，其用上述旋转角计算以上述第二旋转构件的旋转轴为基准的上述卷出角度。
优选地，上述旋转角测量传感器或上述旋转量测量传感器可以是电位器或编码器中的一个。
优选地，上述位置信息计算部可以在与时间相关的坐标系上以坐标的形式计算并储存上述线材的至少一部分点的位置信息(X，Y坐标)。
优选地，定位模块还可以包括：速度计算部，其用上述线材的至少一部分点在基准时间ΔT内所移动的移动距离ΔL计算速度值V。优选地，定位模块还可以包括：控制信号生成部，其通过比较上述速度计算部算出的速度值与已设定的阈值来生成控制信号。优选地，上述控制信号生成部可以对应于已设定的时间内上述速度值超过上述阈值的折曲部的个数来生成上述控制信号。优选地，上述控制信号可以是使行驶装置加速、减速以及停止的控制信号中的一个。优选地，定位模块还可以包括，当上述卷出长度超过已设定的长度时，用于生成警告信号的警告信号生成部。
另外，根据本发明的移送单元的行驶控制装置，可以包括：移送单元，其配置有定位模块移送；以及操纵器，其以能够拆装于上述线材的末端部的方式构成，并且控制上述移送单元的行驶动作；其中，上述定位模块包括：由外力卷出的线材；长度计算部，其用于计算上述线材的卷出长度；以及角度计算部，其用于计算上述线材的卷出角度。其中，操纵器可以以通过由外部供应的电源进行充电的方式构成。
优选地，上述线材的末端部以及上述操纵器的一侧分别配置有第一磁性体以及第二磁性体，并且可以通过上述第一磁性体以及第二磁性体的磁力实现拆装。其中，能够与配置在上述线材的末端部的磁性体和通过磁力实现拆装的金属板位于上述控制器的一侧，且上述金属板可以选择性地位于上述操纵器的外侧或内侧。
优选地，上述操纵器可以包括：第一连接器槽，其从外部接收电源；以及第一电池，其与上述第一连接器槽电连接。优选地，上述操纵器还可以包括向外侧突出的连接插座，并且上述连接插座可以与形成于上述移送单元的第二连接器槽连接。优选地，上述移送单元可以包括与上述第二连接器槽电连接的第二电池。优选地，上述连接插座的一侧以及上述第二连接器槽的一侧分别具备相互不同极性的磁性体并且通过上述磁性体的磁力可以相互拆装。优选地，上述移送单元还可以包括基于从上述定位模块以及上述操纵器施加的控制信号而驱动的驱动部。
优选地，上述行驶控制装置，还可以包括：电线，其与上述线材一起被提供；一个以上的连接销，其从上述第一磁性体的一侧向外侧突出形成；以及一个以上的连接槽，其从上述第二磁性体的一侧向内侧形成。
优选地，通过上述一个以上的连接销插入于上述一个以上的连接槽，上述操纵器可以从上述移送单元接收电源。
优选地，上述定位模块可以基于上述线材卷出时跟着旋转的第一旋转构件的旋转量以及第二旋转构件的旋转角计算上述线材的卷出长度以及卷出角度。
优选地，上述定位模块可以基于上述线材的卷出长度以及卷出角度获取上述线材的末端部点的位置信息，并且按时间对上述获取的位置信息进行分类并对应到坐标系上来储存上述位置信息。
优选地，上述线材具备导电性，并且上述操纵器可以通过具有导电性的上述线材从上述定位模块接收电源。优选地，当上述移送单元被上述操纵器设定为第一行驶模式时，其行驶可以被引导至由上述定位模块算出的上述线材的一侧末端点的位置。优选地，上述移送单元被上述操纵器设定为第二行驶模式时，可以通过上述线材接收输入于控制器模块的使用者的操作信号，并且根据上述操作信号控制行驶方向。
有益效果
由于根据本发明的定位模块通过计算线材的卷出长度以及卷出角度计算线材的一部分点的位置信息，从而具有可以获取由使用者的外力而卷出的线材的准确的位置信息的效果。
并且，由于本发明根据线材的位置信息计算速度，并且对应速度超过阈值的次数来生成控制信号，从而具有能够将使用者牵拉线材的动作生成为控制信号的效果。
并且，由于根据本发明的移送单元的行驶控制装置通过分别配置在线材和控制器的磁性体而使得便于相互连接，因此在不需要移送单元的行驶控制的情况下或需要单独分开控制器的情况下具有能够迅速地分离和拆卸的便利性。
并且，由于通过形成于操纵器的连接器槽而从外部接收电源或通过将连接插座(Connection jack)连接至形成于移送单元的连接器槽而接收电源，因此在操纵器需要充电时，具有无需电缆也能够迅速而简单地对操纵器进行充电的便利性。
并且，由于本发明的移送模块通过线材将已充电至移送单元的电源提供给操纵器，从而具有长时间使用操纵器时不受操纵器的电池容量的限制的优点。
并且，由于本发明可以根据使用者的操作设定各种移送单元的行驶模式，并由此可以向从定位模块算出的特定点的位置引导自动行驶，从而具有设定行驶模式后使用者无需进行额外的操作或控制的便利性。
并且，由于本发明可以根据通过操纵器所输入的使用者的方向操作信号自由自在地控制移送单元的行驶方向，从而具有可以进行对移送单元的精确的行驶控制，且在使用者不易接近的狭窄空间也能容易地控制移送单元的行驶方向的优点。
并且，由于本发明的相互连接操纵器和移送单元的线材根据移送单元内部的弹性构件的旋转弹力可以自动卷取或卷出，从而具有可以事先防止线材被拉长后被挂在装载物或障碍物或者扭结的优点。
并且，本发明具有计算线材的一侧末端点的速度后可以根据用于将移送单元的行驶速度加速或减速的控制信号来控制移送单元的行驶动作的优点。
并且，由于本发明可以通过操纵器远程无线控制移送单元的行驶模式，从而具有在控制移送单元的行驶模式时不受障碍物的阻碍而自由自在地控制移送单元的行驶动作的优点。
并且，由于本发明通过导电性线材从定位模块向控制器提供电源，从而产生在操纵器内部无需配置单独的电源供应源，可以使其结构简单化的优点。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的定位模块的具体结构的图。
图2是示出根据本发明一实施例的定位模块的结构间的结合的分解图。
图3是示出从根据本发明一实施例的定位模块卷出线材的形状的图。
图4是用于说明根据本发明一实施例的定位模块的位置信息计算过程的图。
图5及图6是将从根据本发明一实施例的定位模块计算出的位置信息用坐标图示在x-y直角坐标系上的曲线图。
图7是示出从根据本发明一实施例的定位模块计算出的线材的至少一部分点的速度值的曲线图。
图8是具体示出根据本发明其他实施例的定位模块的长度计算部以及角度计算部的图。
图9是具体示出根据本发明又一其他实施例的定位模块的长度计算部以及角度计算部的图。
图10是示意性地示出根据本发明一实施例的移送单元的行驶控制装置1100的形态的图。
图11是示意性地示出从位于移送单元1200的下侧部的定位模块100卷出或卷取线材110的状态的图。
图12是更具体地示出操纵器1500的形态的图。
图13是示意例性地示出通过向上下左右方向操作控制器模块1520来无线控制移送单元1200的行驶动作的状态的图。
图14是示意性地示出从操纵器1500向外侧突出的连接插座1530`的形态以及连接插座1530`插入于移送单元1200的第二连接器槽1230以给操纵器1500充电的状态的图。
图15是示意性地示出从根据本发明一实施例的操纵器1500的第二磁性体的一侧向内侧方向形成的连接槽1530``的形态以及从第一磁性体1410的一侧突出的至少一个连接销1410a插入于上述连接槽1530``以给操纵器1500充电的状态的图。
具体实施方式
<定位模块>
参照图1及图2，根据本发明一实施例的定位模块100可以包括：线材110、长度计算部120、角度计算部130、位置信息计算部140、速度计算部150、控制信号生成部160以及警告信号生成部170。图1中，根据一实施例示出定位模块100的具体结构，并且要注意的是，图1中所示的方框中不是所有的方框都是必要结构要素，可以在其他实施例中添加、变更或删除部分方框。
参照图3，根据本发明一实施例的定位模块100的内部卷取有线材110的一端，并且线材110的至少一部分点可以由使用者的外力所牵拉而被卷出或卷取。
应该注意的是，线材110在定位模块100的内部卷出或卷取时，只要不被施加的张力所折断，其种类及材质不受限定。
长度计算部120的作用为，可以计算被卷出的线材110的长度。更具体地说，长度计算部120的作用为，可以计算由使用者的外力所牵拉而从定位模块100卷出的线材110的长度。为此，长度计算部120可以以包括第一旋转构件121、旋转量测量传感器122以及长度计算模块123的方式构成。
第一旋转构件121形成为圆筒状并与线材110的一端连接，且线材110可以在第一旋转构件121的外侧卷出或卷取。当第一旋转构件121以顺时针和逆时针方向中的某一个方向旋转时，线材110可以从第一旋转构件121卷出，而在另一方向线材110可以被卷取。
此时，在第一旋转构件121的内侧可以连接以与第一旋转构件121的旋转轴相同的旋转轴旋转，并且具有旋转弹性的弹性构件121`。其中，弹性构件121`可以是螺旋弹簧(spiral spring)。由此，线材110因外力而从第一旋转构件121卷出使得第一旋转构件121旋转时，弹性构件121`的旋转弹力可以与由线材110的卷出而产生的第一旋转构件121的旋转量成比例地增加。
即，线材110从第一旋转构件121卷出越多，弹性构件121`的旋转弹力越增大，因此需要用更大的外力拉动线材110，才能使线材110从第一旋转构件121卷出。
并且，线材110上没有外力的作用或小于旋转弹力的外力作用于线材110时，通过上述弹性构件121`的旋转弹力使第一旋转构件121以与卷出方向相反的方向旋转，使得线材110可以卷取于第一旋转构件121。
旋转量测量传感器122的作用为，可以测量第一旋转构件121的旋转量。更具体地说，旋转量测量传感器122的作用为，可以与第一旋转构件121连接以测量由线材110的卷出产生的第一旋转构件121的旋转量。
此时，线材110在第一旋转构件121卷取最大时，旋转量测量传感器122可以以第一旋转构件121的位置为基准测量旋转量。例如，线材110在第一旋转构件121卷取最大时，由旋转量测量传感器122测量的第一旋转构件121的旋转量可能为0。
旋转量测量传感器122可以是，当以等间距形成有槽的旋转编码器环与第一旋转构件121一起旋转时，通过计数经过的槽的数量来测量旋转量的编码器(Encoder)。
简要说明编码器的话，在旋转编码器环110上以规定的等间距形成有无数个孔或槽(统称为“刻度”)等。当旋转编码器环旋转时，读取头部对旋转编码器环上形成的刻度经过的数量进行计数。由于制造旋转编码器环时已设定好刻度的间距，即旋转一次时的刻度数量，从而可以使用读取头部计数的刻度的数量来测量旋转编码器环旋转了多少。
并且，旋转量测量传感器122可以是，当旋转轴随着旋转位移的改变而旋转时，通过使内部滑动片(wiper)在电阻器上移动而输出与旋转量成比例的电压的电位计(Potentiometer)。
长度计算模块123的作用为，可以计算与由旋转量测量传感器122测量的第一旋转构件121的旋转量成比例的线材110的被卷出的卷出长度。更具体地说，长度计算模块123可以通过第一旋转构件121的周长l1乘以第一旋转构件121的旋转量r1来计算卷出长度l。此时，长度计算模块123可以利用以下数学式1计算卷出长度。
[数学式1]
l＝al1×r1
其中可以取，l为线材的卷出长度，l1为第一旋转构件的周长，a为周长校正常数，以及r1为第一旋转构件的旋转量。
角度计算部130的作用为，可以计算线材110被卷出的角度。更具体地说，角度计算部130的作用为，可以计算由使用者的外力所牵拉的线材110和定位模块100之间形成的角度。为此，长度计算部130可以以包括第二旋转构件131、旋转角测量传感器132以及角度计算模块133的方式构成。
第二旋转构件131形成为圆筒状，并且可以形成有从第二旋转构件131的内侧向外侧供线材110穿过的槽131`。即，线材110的一端与第一旋转构件121连接，而线材110的末端可以穿过形成于第二旋转构件131的槽131`并向定位模块100的外部卷出。
在第二旋转构件131中，当基于外力的线材110的卷出角度发生改变时，为了使位于第二旋转构件131内侧的线材110的一部分点和位于定位模块100的外部且施加有外力的点之间形成直线，第二旋转构件131的槽131`可以受到来自线材110的外力而旋转。此时，第一旋转构件121及第二旋转构件131的旋转轴可以相同。
旋转角测量传感器132的作用为，可以测量第二旋转构件131的旋转角。更具体地说，旋转角测量传感器132与第二旋转构件131连接并可以测量由线材110的卷出角度的变更所产生的第二旋转构件131的旋转角。
此时，旋转角测量传感器132可以基于第二旋转构件131以上述旋转轴为基准沿顺时针方向或逆时针方向旋转最大的位置来测量旋转角。
旋转角测量传感器132可以是，当以等间距形成有槽的旋转编码器环与第二旋转构件131一起旋转时，通过计数经过的槽的数量来测量旋转量的编码器(Encoder)。并且，旋转角测量传感器132可以是，当旋转轴随着旋转位移的改变而旋转时，通过使内部滑动片(wiper)在电阻器上移动而输出与旋转角成比例的电压的电位计(Potentiometer)。
角度计算模块133的作用为，可以利用由旋转角测量传感器132测量的第二旋转构件131的旋转角来计算线材110的被卷出的卷出角度。更具体地说，角度计算模块133可以通过将第二旋转构件131的旋转角r2乘以旋转角校正常数b来计算卷出角度r。
其中，旋转角校正常数b可以是，根据从旋转角测量传感器132测量的旋转角数据的类型将旋转角r2校正为卷出角度r的校正常数。例如，旋转角测量传感器132是根据第二旋转构件131的旋转角的改变而输出电压的电位计时，角度计算模块133可以利用将输出的电压数据校正为卷出角度r的旋转角校正常数b来计算卷出角度r。此时，角度计算模块133可以利用以下数学式2计算卷出角度。
[数学式2]
r＝br2
其中可以取，r为线材的卷出角度，r2为第二旋转构件的旋转角，b为旋转角校正常数。
位置信息计算部140的作用为，可以利用分别由长度计算部120以及角度计算部130算出的卷出长度以及卷出角度，在与时间相关的坐标系上以坐标的形式计算并储存线材110的至少一部分点的位置信息。其中，线材110的至少一部分点可以是线材110的末端A。并且，坐标系可以是x-y直角坐标系、三维坐标系、圆柱坐标系中的一个。
另外，为储存算出的坐标，位置信息计算部140可以包括：闪速存储器(FlashMemory)、静态随机处理内存(Static Random Access Memory，SRAM)、电可擦除只读存储器(Electrically Erasable and Programmable Read OnlyMemory，EEPROM)、可擦可编程只读存储器(Erasable and Programmable Read Only Memory，EPROM)、硬盘驱动器(HardDisk Drive，HDD)以及固态硬盘(Solid State Drive，SSD)中的至少一个。
参照图4，位置信息计算部140可以在x-y直角坐标系上，在每个基准时间ΔT以坐标的形式计算由外力卷出的线材110的至少一部分点中的末端A的位置信息。其中，基准时间ΔT可以是位置信息计算部140以坐标的形式计算位置信息的周期，例如，基准时间ΔT可以是20ms。
为了使位置信息计算部140在每个基准时间ΔT计算位置信息，长度计算部120以及角度计算部130也可以在每个基准时间ΔT分别计算卷出长度以及卷出角度。例如，位置信息计算部140可以利用由长度计算部120算出的卷出长度l以及由角度计算部130算出的卷出角度r，在x-y直角坐标系上以x轴坐标以及以y轴坐标的形式计算线材末端A的位置信息。更具体地说，位置信息计算部140可以利用以下的数学式3计算x轴坐标，利用数学式4计算y轴坐标。
[数学式3]
x＝l×cosr
其中可以取，x为线材末端在x-y直角坐标系上的x轴坐标，l为线材的卷出长度，以及r为线材的卷出角度。
[数学式4]
y＝l×sinr
其中可以取，y为线材末端在x-y直角坐标系上的y轴坐标，l为线材的卷出长度，以及r为线材的卷出角度。
参照图5，线材110在最大程度地卷取于第一旋转构件121的状态下由外力而被卷出后，在弹性构件121`作用于第一旋转构件121的旋转弹力大于作用于线材110的外力而使得线材110重新卷取于第一旋转构件121时，如图4所示，位置信息计算部140可以在每个基准时间ΔT以多个坐标的形式计算线材110的至少一部分点的位置信息。
参照图6，当线材110的卷出及卷取重复2次时，如图5所示，位置信息计算部140可以在每个基准时间ΔT以多个坐标的形式计算线材110的至少一部分点的位置信息。
速度计算部150的作用为，可以通过在基准时间ΔT内线材110的至少一部分点移动的移动距离ΔL来算出速度值V。更具体地说，速度计算部150可以通过基准时间ΔT前后的每个坐标来计算基准时间ΔT内线材110移动的移动距离ΔL，并通过移动距离ΔL除以基准时间ΔT来算出速度值V。
参照图7，速度计算部150可以通过从位置信息计算部140接收图5及图6中所示的线材110的至少一部分点的位置信息(坐标)来计算基准时间ΔT内移动的移动距离ΔL后，算出速度值V。
当线材110通过外力在第一旋转构件121分别依次进行一次卷出和卷取时，由速度计算部150算出的速度值V可以在从线材110开始卷出到停止卷出的时间点先增加后减小，并且在从线材110开始卷取到停止卷取的时间点再次增加后减小。即，当线材110卷出或卷取于第一旋转构件121时，线材110的至少一部分点的速度值V可以重复一次增加和减小。此时，控制信号生成部160的作用为，可以通过比较从速度计算部150算出的速度值V和已设定的阈值来生成控制信号。
其中，已设定的阈值可以是用于判断从外部施加的外力是否有控制信号的输入的基准值。即，当速度值V超过已设定的阈值时，控制信号生成部160可以判断为使用者通过线材110输入了控制信号。
更具体地说，控制信号生成部160可以与通过从速度计算部150算出的线材110的至少一部分点的速度值V的增加和减少的重复而形成的折曲部中，在已设定的时间内超过阈值的个数相对应地生成控制信号。其中，控制信号可以是使行驶装置加速、减速以及停止的控制信号中的一个。
参照图7，当已设定的阈值为20时，控制信号生成部160可以判断通过速度值V的反复的增加及减少而最先形成的折曲部C1的速度值V是否超过阈值20。当控制信号生成部160判断折曲部C1的速度值超过阈值时，可以判断在已设定的时间内是否形成速度值超过阈值的折曲部。控制信号生成部160可以判断为折曲部C2在已设定的时间内形成，并且速度值超过阈值。此时，控制信号生成部160可以通过将在已设定的时间内超过阈值的折曲部C1、C2的个数判断为2次，来生成用于加速行驶装置的速度的加速控制信号。接着，控制信号生成部160可以判断为折曲部C3、···、C6在已设定的时间内形成且折曲部C3、···、C6的速度值超过阈值，由此，通过将在已设定的时间内超过阈值的折曲部C3、···、C6的个数判断为4次，来生成用于减速行驶装置的速度的减速控制信号。当根据本发明一实施例的定位模块100与行驶装置连接并将从控制信号生成部160生成的控制信号发送至行驶装置时，行驶装置的速度可以对应于控制信号而受到控制。
警告信号生成部170的作用为，当从长度计算部120算出的线材110的卷出长度超过已设定的长度时可以生成警告信号，以便防止线材110的卷出超过所限定的线材110的长度。其中，已设定的长度可以是30cm至2m。
警告信号生成部170可以包括通过输出警告信号来警告使用者的警告信号输出部。警告信号输出部可以是用字符、符号、图片以及数字中的至少一个来输出警告信号的显示器和用音响来输出警告信号的扬声器中的至少一个。
印制电路板(PCB)壳体的作用为，可以将长度计算模块123、角度计算模块133、位置信息计算部140、速度计算部150、控制信号生成部160以及警告信号生成部170装配在印刷电路板(PCB)并收容于内部。
长度计算模块123、角度计算模块133、位置信息计算部140、速度计算部150、控制信号生成部160以及警告信号生成部170可以是通过中央处理器(Cenrtal ProcessingUnit，CPU)驱动如应用软件以及应用程序等软件的一个微控制器(Micro ControllerUnit，MCU)。
图8是具体示出根据本发明其他实施例的定位模块200的长度计算部以及角度计算部的图。比较图1及图2所示的根据本发明一实施例的定位模块100与图8所示的根据本发明其他实施例的定位模块200，由于只有角度计算部的结构相互不同，其他的结构以及其结构的作用都相同，因此省略仔细的说明。
参照图8，根据本发明其他实施例的定位模块200的第一旋转构件221以及旋转量测量传感器222的旋转轴可以与第二旋转构件231以及旋转角测量传感器232的旋转轴不同。
并且，第二旋转构件231位于第一旋转构件221的前面，并且第二旋转构件231呈90度弯折的形状且一侧可以形成有能够供线材210贯通的槽。
贯通形成于第二旋转构件231的槽的线材210可以根据其卷出角度的改变对第二旋转构件231施加相斥力，以便与第一旋转构件221保持直线，由此，第二旋转构件231可以以线材210的卷出角度旋转。
此时，由于第二旋转构件231的另一侧与旋转角测量传感器232连接并旋转，从而可以由旋转角测量传感器232测量旋转角。
图9是具体示出根据本发明又一其他实施例的定位模块100的长度计算部以及角度计算部的图。比较图1及图2所示的根据本发明一实施例的定位模块100与图9所示的根据本发明又一其他实施例的定位模块100，由于根据本发明另一其他实施例的定位模块100不同之处仅在于分别用移动构件331以及距离测量传感器332代替根据本发明一实施例的定位模块100的第二旋转构件131以及旋转量测量传感器132，而其他的结构以及其结构的作用都相同，因此省略仔细的说明。
参照图9，根据本发明又一其他实施例的定位模块100的移动构件331以及距离测量传感器232可以位于第一旋转构件321以及旋转角测量传感器322的前面。移动构件331可以直线移动，且可以形成有供线材310贯通的槽。
从第一旋转构件321卷出的线材310贯通形成于移动构件331的槽，而线材210可以根据其卷出角度的改变对移动构件331施加相斥力，以便与第一旋转构件321保持直线。由此，移动构件331可以以线材210的卷出角度的程度进行直线移动。此时，移动构件331的另一侧与距离测量传感器332连接并直线移动，而距离测量传感器332可以测量移动构件331的移动距离。之后，根据本发明又一其他实施例的定位模块100的角度计算模块可以通过由距离测量传感器332测量的移动构件331的移动距离来计算线材310的卷出角度。
<移送单元的行驶控制装置>
参照图10，行驶控制装置1100可以以包括移送单元1200、定位模块100、线材110以及操纵器1500的方式构成。
首先，移送单元1200可以指用于移动、移送、移送、搬运各种物品或各种工业材料的移送设备，且可以包括相当于内部收容空间或承载空间的壳体(housing)，其中壳体的下侧可以具备从地面移动移送单元1200的位置的至少一个轮子(wheel)。
此时，移送单元1200还可以以包括用于将动力(旋转力)传递到至少一个轮子的驱动部以及向上述驱动部提供电源的第二电池的方式构成。例如，驱动部可以指电机，第二电池可以指向电机提供电能的电池。
在此，应该注意的是，电机优选理解为表示能够使至少一个轮子旋转的所有物理性的电气设备，特别是，电池优选理解为如锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池，镍锌电池等能够充放电的二次电池，并且也可以适用不可充电的一次电池来代替二次电池。
并且，应该注意的是，第二电池可以具备足以维持上述驱动部的驱动(或旋转)的额定容量以及额定输出量，特别是，第二电池还可以起到对配置在操纵器1500内部的第一电池1540进行充电的功能，因此还可以起到与操纵器1500的必要电力量成比例地变换输出电压的变频器的功能或转换器的功能。
应该注意的是，定位模块100可以位于上述移送单元1200的至少一部分，例如，可以位于移送单元1200的内侧或从移送单元1200的下侧部暴露于外部，而本说明书中图示和记载的是其中的从移送单元1200的下侧部暴露于外部的方式，但是定位模块100的位置并不限定于此。不仅如此，应该注意的是，定位模块100还可以以能够从移送单元1200拆装的方式构成，并且可以与移送单元1200分开使用和工作。
这种定位模块100可以采用其内侧卷取有线材110的一种卷线轮(电延长线)模块的形态，并且可以计算由外力卷出的线材110的卷出长度、卷出角度等，并且利用计算出的卷出长度及卷出角度，按时间计算线材110的特定点(例如，后述的第一磁性体1410等)的位置信息和速度值等，并获取根据其的结果。由于上面已经详细说明了这种定位模块100和线材110，因此将省略其重复说明。
作为一实施例，线材110可以具备导电性，此时操纵器1500和移送单元1200的相互间可以通过导电性线材110电连接和通信连接。
简而言之，操纵器1500可以通过以导电性线材110作为路径从定位模块100的能量供应源供应的电源来驱动，并且由于由操纵器1500的驱动而产生的信号再次通过导电性线材110传输至移送单元1200，因此可以操作操纵器1500来控制移送单元1200的行驶。
参照图11，线材110的末端部可以具备能够与操纵器150拆装的、具有磁力的第一磁性体1410(例如磁铁等)。类似地，后述的操纵器1500的一侧可以具备通过磁力能够与上述第一磁性体1410实现拆装的第二磁性体1510，此时，通过使第一磁性体1410、第二磁性体1510具有相互不同的极性，从而可以产生相互牵拉的引力。
操纵器1500的作用为，可以以与从定位模块100卷出的线材110拆装的状态下被抓握到使用者的手中，并且随着抓握操纵器1500的使用者的移动，位于线材110的末端部的第一磁性体1410被移位以产生位置变化。之后，移送单元1200可以对应于如上所述的操纵器1500的位置变化而向操纵器1500的方向行驶。
不仅如此，操纵器1500在未与线材110接触的状态(例如，线材110卷取于定位模块100的内侧而未与操纵器1500连接的状态)下，也能用无线向移送单元1200施加控制信号，为此，移送单元1200可以以包括用于接收上述无线控制信号的信号接收部(未图示)的方式构成。
参照图12及图13，操纵器1500可以以包括第二磁性体1510、控制器模块1520、第一连接器槽1530、第一电池1540以及状态显示模块1550的方式构成，并且还可以包括用于改变一实施例中的移送单元1200的行驶模式的、作为拨动开关(Toggle switch)的模式转换开关(未图示)。
第二磁性体1510可以通过磁力与上述第一磁性体1410实现拆装，且可以指与第一磁性体1410极性相反的磁性体，随着第一磁性体1410、第二磁性体1510通过磁力相互拆装，对应于第一磁性体1410的位置变化可以改变移送单元1200的行驶动作以及行驶方向等。
一实施例中，操纵器1500可以设置有金属板(未图示)而不设置第二磁性体1510，并且上述金属板可以在操纵器1500的一侧设置于第二磁性体1510相同的位置，以便代替第二磁性体1510的作用。例如，金属板可以设置成能够贴附于操纵器1500的外侧，从而可以通过上述第一磁性体1410所具有的磁力与第一磁性体1410实现拆装，又例如，金属板可以设置成能够插入或夹杂在操纵器1500的内侧，从而可以通过上述第一磁性体1410所具有的磁力与第一磁性体1410实现拆装。另一方面，应该注意的是，只要金属板具有上述作用(通过第一磁性体1410所具有的磁力使得第一磁性体1410和操纵器1500的一侧面接触并能够实现拆装的作用)，金属板的材质以及种类、厚度、面积等就不会受限制。
例如，控制器模块1520可以通过摇杆(joystick)等操纵杆型的输入设备来实现，并且可以通过使用者的手指操作以中心轴为基准并以360度旋转半径旋转。
一实施例中，当使用者操作配置在操纵器1500的控制器模块1520时，可以从操纵器1500向移送单元1200的信号接收部(未示出)以无线施加控制信号，在这种情况下，移送单元1200的驱动部可以根据以无线施加的控制信号来控制旋转速度和旋转方向等。
第一连接器槽1530可以指位于操纵器1500的一侧面(例如，侧面或下侧面等)，并且能够从外部的电源供应插座1001接收电源的槽。该第一连接器槽1530可以与用于充电并存储所供应的电力的第一电池1540电连接，并且可以用充入第一电池1540中的电源作为能量源来行驶使操纵器1500工作。应该注意的是，尽管第一连接器槽1530被示出为以能够收容外部的电源供应插座1001的方式与电源供应插座1001的形态相应地向内侧形成的槽形态，但是除了电源供应插座1001，也可以以插入到形成于移送单元1200或定位模块100中的连接器槽的方式，形成为向外侧突出的连接插座的多种形态。
应该注意的是，第一电池1540如同设置在上述移送单元1200中的第二电池，可以具有足以维持操纵器1500的驱动的额定容量和额定输出功率，特别是，第一电池还可以起到从移送单元1200或定位模块100接收并储存电源的功能，因此还具有可以与操纵器1500的必要电力量成比例地变换第二电池提供的供应电压的变频器(inverter)的功能或转换器(converter)的功能。
应该注意的是，状态显示模块1550的作用为，可以让使用者视觉确认操纵器1500的驱动状态、移送单元1200的控制状态或控制器模块1520的操作状态等，并且本说明书中通过用一排排列的至少一个LED元件示出，但是状态显示模块1550不被该LED元件所限定，还可以通过各种液晶面板等实现。
作为一实施例，行驶模式而言，可以设定为第一行驶模式或第二行驶模式。应该注意的是，这里的第一行驶模式及第二行驶模式是指移送单元1200的行驶模式，而第一行驶模式使可以指能够自动地将移送单元1200的行驶引导至特定点的位置的模式，且第二行驶模式可以指能够根据使用者的操作来控制移送单元1200的行驶的模式。
参照图13，使用者利用手指向前方方向推动操纵器1500的控制器模块1520，更具体地说，推动形成有圆形的放置面的手柄(lever)，并且通过信号发送部(未示出)将此时产生的控制信号传送到移送单元1200的信号接收部(未示出)，并且此时施加的控制信号可以被传送到驱动部。由此，驱动部响应于该控制信号，沿与手柄移动的方向对应的方向(例如，顺时针方向)旋转，并且通过驱动部的旋转力，移送单元1200沿着与手柄移动的方向相同的方向(前方)移动。另一方面，应该注意的是，手柄的方向可以改变为使用者的身体侧方向、右侧方向、左侧方向等各种方向，对应于此，传送至信号接收部(未示出)的控制信号也可以被改变，显然，移送单元210可以相应于上述所改变的控制信号而被控制行驶。
参照图14可以知道，在操纵器1500的一侧形成有与第一连接器槽1530不同形态的、向操纵器1500的外侧方向突出的连接插座1530`。此时，连接插座1530`可以插入到位于运输模块200的至少一部分的第二连接器槽1230，且第二连接器槽1230可以与第二电池电连接，因此操纵器1500内的第一电池1540可以基于从第二电池供应的电源而被充电。另一方面，虽然在本说明书中示出第二连接器槽1230位于定位模块100的至少一部分，但是应该注意的是，第二连接器槽1230也可以位于移送模块200的至少一部分而不位于定位模块100。
参照图15可以知道，在操纵器1500的一侧(更确切地说，下侧面)向操纵器1500的内侧方向形成有另一形态的一个以上的连接槽1530``。此时，从第一磁性体1410的一侧向外侧方向突出形成的一个以上的连接销1410a可以插入于连接槽1530``，此时，一个以上的连接销1410a可以电连接到与线材110的一起配置的电线1420。此时，由于电线1420可以与提供至移送单元1200的第二电池220电连接，因此操纵器1500内的第一电池1540可以基于通过第二电池供应的电源而被充电。
并且，在这种情况下，由于第一磁性体1410、第二磁性体1510可以通过作用在第一磁性体1410、第二磁性体1510之间的磁力而保持相互接触的状态，因此无论外部冲击如何，操纵器1500的第一电池1540可以牢固地保持充电的状态。

Claims (19)

1.一种定位模块，其特征在于，包括：
线材，其通过外力被卷出；
长度计算部，其用于计算所述线材卷出的卷出长度；
角度计算部，其用于计算所述线材卷出的卷出角度；以及
位置信息计算部，其利用所述卷出长度以及所述卷出角度计算所述线材的至少一部分点的位置信息。
2.根据权利要求1所述的定位模块，其特征在于，
所述长度计算部包括：
第一旋转构件，其由所述线材的卷出而旋转；
旋转量测量传感器，其用于测量所述第一旋转构件的旋转量；以及
长度计算模块，其与所述旋转量成比例地计算所述卷出长度。
3.根据权利要求2所述的定位模块，其特征在于，
所述角度计算部包括：
第二旋转构件，其向所述线材的卷出方向旋转；
旋转角测量传感器，其用于测量所述第二旋转构件的旋转角；以及
角度计算模块，其用所述旋转角计算以所述第二旋转构件的旋转轴为基准的所述卷出角度。
4.根据权利要求1所述的定位模块，其特征在于，
所述位置信息计算部在与时间相关的坐标系上以坐标的形式计算并储存所述线材的至少一部分点的位置信息，其中所述位置信息是X、Y坐标。
5.根据权利要求1所述的定位模块，其特征在于，还包括：
速度计算部，其用所述线材的至少一部分点在基准时间(ΔT)内所移动的移动距离(ΔL)计算速度值(V)。
6.根据权利要求5所述的定位模块，其特征在于，还包括：
控制信号生成部，其通过比较所述速度计算部算出的速度值与已设定的阈值来生成控制信号。
7.根据权利要求6所述的定位模块，其特征在于，
所述控制信号生成部对应于已设定的时间内所述速度值超过所述阈值的折曲部的个数生成所述控制信号。
8.根据权利要求7所述的定位模块，其特征在于，
所述控制信号是使行驶装置加速、减速以及停止的控制信号中的一个。
9.根据权利要求1所述的定位模块，其特征在于，还包括：
警告信号生成部，当所述卷出长度超过已设定的长度时生成警告信号。
10.一种移送单元的行驶控制装置，其特征在于，包括：
移送单元，配置有定位模块，其中，所述定位模块包括通过外力被卷出的线材、用于计算所述线材卷出的卷出长度的长度计算部、用于计算所述线材卷出的卷出角度的角度计算部移送；以及
操纵器，其以能够拆装于所述线材的末端部的方式构成，并且控制所述移送单元的行驶动作。
11.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述线材的末端部以及所述操纵器的一侧分别配置有第一磁性体以及第二磁性体，并且通过所述第一磁性体以及第二磁性体的磁力实现拆装。
12.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
能够与配置在所述线材的末端部的磁性体通过磁力实现拆装的金属板位于所述控制器的一侧，且所述金属板选择性地位于所述控制器的外侧或内侧。
13.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述行驶控制装置还包括：
电线，其与所述线材一起被提供；
一个以上的连接销，其从所述第一磁性体的一侧向外侧突出形成；以及
一个以上的连接槽，其从所述第二磁性体的一侧向内侧形成。
14.根据权利要求13所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
通过所述一个以上的连接销插入于所述一个以上的连接槽，所述操纵器从所述移送单元接收电源。
15.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述定位模块基于所述线材卷出时跟着旋转的第一旋转构件的旋转量以及第二旋转构件的旋转角来计算所述线材的卷出长度以及卷出角度。
16.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述定位模块基于所述线材的卷出长度以及卷出角度获取所述线材的末端部点的位置信息，并且按时间对获取的所述位置信息进行分类并以对应到坐标系的方式储存所述位置信息。
17.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述线材具备导电性，并且所述操纵器通过具有导电性的所述线材从所述定位模块接收电源并控制所述移送单元的行驶。
18.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
当所述移送单元被所述操纵器设定为第一行驶模式时，所述移送单元的行驶被引导至由所述定位模块算出的所述线材的一侧末端点的位置。
19.根据权利要求10所述的移送单元的行驶控制装置，其特征在于，
所述移送单元被所述操纵器设定为第二行驶模式时，通过所述线材接收输入于控制器模块的使用者的操作信号，并且根据所述操作信号控制行驶方向。
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