CN108445873A - 一种智能移动装置及其运动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能移动装置及其运动方法。该智能移动装置包含电源模块、光感模块、控制模块、存储模块、驱动模块及运动模块，电源模块用于给其他模块提供电源；光感模块包括光敏传感器，不间断地感测智能移动装置垂直上方的光线亮度，并将亮度信号传送给控制模块；控制模块将亮度信号记录至存储模块，并侦测电源模块的电源存量。在一段时间内，控制模块通过存储模块记录的数据得出最低亮度值与最高亮度值，当电源存量低于预设的电源阈值时，计算得出亮度阈值，当前亮度值比亮度阈值大时，该控制模块发送停止信号给驱动模块，驱动模块进而控制运动模块停止运动。本发明成本低廉，简单可靠。

Description

一种智能移动装置及其运动方法

技术领域

本发明属于智能设备技术领域，具体涉及一种智能移动装置及其运动方法。

背景技术

一些运动装置剩余电量不足时，可能隐藏在沙发旁、桌底、床底等不易发现的阴暗、低矮位置，不易搜寻运动装置，给用户造成较大不便。以前的方法是通过红外或激光寻路回到指定位置，使用这类配套的传感器件成本较高，并且这些附件通常是不断电工作，会消耗一定的电能。

现阶段的智能运动装置,经文献检索发现，中国专利公开号为CN202753157U，因运算方法的必要，光敏传感器连接有驱动机构，驱动光敏传感器进行任意角度的旋转，因为增加了驱动结构势必增加了制造成本；中国专利公开号为CN203003871U，名称为“智能控制机器人”的专利，因运动算法的必要，传感器的参考光亮值设置为具体数值300～350lux，这说明传感器必须校准，增加了生产工序与制造成本，还需要考虑传感器性能是否与运动算法适应，需要增加必要的调试工作。另外，以上两件专利，运动装置都需要主动寻找及侦测较亮区域，增加了系统的结构和功能复杂度，带来不方便的用户操作体验。

发明内容

本发明提出一种智能移动装置及其运动方法，该智能移动装置成本低廉，结构简单，性能稳定可靠，解决了以上不足。

该智能移动装置包含电源模块、光感模块、控制模块、存储模块、驱动模块及运动模块，电源模块用于给移动装置的其他模块提供电源；光感模块与控制模块连接，光感模块设置于智能移动装置的顶部，用于感测智能移动装置垂直上方的光线亮度，并将亮度信号传送给控制模块；控制模块与驱动模块、电源模块及存储模块连接，控制模块将亮度信号记录至存储模块，并侦测电源模块的电源存量，以及发送运动信号给驱动模块；驱动模块与运动模块连接，驱动模块根据运动信号控制运动模块运动或停止。

更进一步的，控制模块将固定时间段的亮度信号传送至存储模块进行记录。

更进一步的，存储模块记录智能移动装置运行过程中最高的亮度值及最低的亮度值。

更进一步的，控制模块中预设有电量阈值，当电源存量达到电量阈值，控制模块根据最高的亮度值及最低的亮度值计算得出亮度阈值，并侦测当下环境的环境亮度值，当环境亮度值大于亮度阈值，控制驱动模块停止运动。

该智能移动装置的运动方法包含下列步骤：

(1)智能移动装置开启后重置存储模块内所记录的亮度值；

(2)设置于智能移动装置顶部的光感模块感测运行过程中的亮度值，并将亮度值通过控制模块记录至存储模块；

(3)控制模块内设置电量阈值，当电源模块所存电量达到电量阈值，控制模块根据所记录的亮度值计算亮度阈值，并侦测当时环境亮度；

(4)控制模块根据当时环境亮度与亮度阈值的比较，发送运动信号给驱动模块，驱动模块控制运动模块停止或继续运动。

更进一步的，存储模块仅记录最高亮度值及最低亮度值。或者，存储模块记录所述智能移动装置移动过程中的所有亮度值，再由所述控制模块判断最高亮度值及最低亮度值。

更进一步的，控制模块由智能移动装置单次运行过程中得到的最高亮度值及最低亮度值进行运算。

更进一步的，当环境亮度大于亮度阈值，控制模块发送停止运动的运动信号至驱动模块；当环境亮度小于亮度阈值，控制模块发送继续运动的运动信号至驱动模块，直至检测到的环境亮度大于亮度阈值。

更进一步的，在开启所述智能移动装置后，所述光感模块感测当时环境亮度作为绝对亮度阈值，当电源模块所存电量达到所述电量阈值，判断当时环境亮度是否大于所述绝对亮度阈值。

本发明的有益效果在于：

本发明的运动方法准确有效，因此硬件结构简单，稳定可靠。比如传感器设置于智能移动装置顶部，不需要旋转即可检测具体光亮强度并且通过运动算法达到智能停在光亮位置的效果，省去了实现旋转功能的驱动结构的制造成本。另外，本发明的运动方法不需要设定参考值，也就不需要对传感器进行校准，同时也不需要传感器追踪光线亮度；本发明的运动方法简单，以传感器自身检测的数据为准，适应性超强，即无需考虑传感器的性能是否适应，生产过程中无需进行调试，减少了生产工序。简言之，本发明在实现功能最大化的情况下有效的降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的功能方块示意图。

图2为智能移动装置运动方法的第一实施例的流程图。

图3为智能移动装置运动方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明提出一种智能移动装置及其运动方法，请参考图1。

该智能移动装置包含光感模块、控制模块、电源模块、存储模块、驱动模块及运动模块，电源模块用于给其他模块提供电源；光感模块包括光敏传感器，与控制模块连接，光感模块设置于智能移动装置的顶部，用于感测智能移动装置垂直上方的光线亮度，并将亮度信号传送给控制模块；控制模块与驱动模块、电源模块及存储模块连接，控制模块将亮度信号记录至存储模块，特别是在智能移动装置运行过程中最亮的环境亮度值及最暗的环境亮度值，控制模块同时侦测电源模块的电源存量，以及发送运动信号给驱动模块；驱动模块与运动模块连接，驱动模块根据运动信号控制运动模块运动，控制模块中预设有电量阈值，当电源存量达到电量阈值，控制模块根据存储模块中所记录的最亮环境亮度值及最暗环境亮度值计算得出亮度阈值，并侦测当下环境的环境亮度值，当环境亮度值大于亮度阈值，控制驱动模块停止运动，若环境亮度值小于亮度阈值，则控制模块发出指令使驱动模块持续驱动运动模块运动。更具体的，在实际使用过程中，当电量达到电量阈值时，控制模块会发出指令停止除了驱动模块以外的其他功能(如扫地)，使电池电量能维持到智能移动装置移动至较亮的环境后，再令驱动模块停止运动。

请参考图2，为本发明智能移动装置运动方法的第一实施例的流程图，包含下列步骤：

步骤1：智能移动装置开启后重置存储模块内所记录的亮度值。

步骤2：光敏传感器每间隔一定的时间感测一次智能移动装置垂直上方的光线亮度，例如每隔0.5秒感测一次，并将感测的当前亮度值n发送给控制模块。控制模块接收到该当前亮度值n后，将当前亮度值n记录至存储模块，同时侦测电源模块的电源存量，侦测频率与光敏传感器保持一致。此时，最低亮度值等于当前亮度值n,最高亮度值等于当前亮度值n。

步骤3：控制模块中预设有电量阈值，控制模块监控电源模块中的电量，并与预设的电量阈值进行比较。

步骤4：如果电量大于预设电量阈值时，表明电源足够。此时控制模块中接收到的当前亮度值n+1与最低亮度值、最高亮度值进行比较：若当前亮度值n+1小于或等于最低亮度值，则当前亮度值n+1即为最低亮度值；若当前亮度值n+1介于最低亮度值和最高亮度值之间，则最低亮度值、最高亮度值都保持不变；若当前亮度值n+1大于或等于最高亮度值，则当前亮度值n+1即为最高亮度值，回到步骤3。

如果当前电量等于或小于预设电量阈值时，表明电源不足，此时控制模块中接收到的当前亮度值n+1与亮度阈值进行比较。亮度阈值与智能移动装置在该次启动后的运行过程中环境最高亮度与最低亮度有关，通过下列公式获得：亮度阈值＝(最高亮度—最低亮度)/2*X+最低亮度，X优选的为30％～70％，当X值越大时，代表智能移动装置在电量不足时，需移动到较亮的环境才停止运作，当X值越小时，代表智能移动装置在电量不足时，移动到相对较暗的环境及停止运作，一般来说，X值可设定为30％、50％或70％。

步骤5：若当前亮度值n+1大于或等于亮度阈值，表明该机器人处在比较明亮的位置，则控制模块发送停止运动的运动信号至驱动模块，驱动模块控制运动模块停止运动；若当前亮度值n+1小于亮度阈值，表明该机器人处在比较暗的位置，则控制模块发送继续运动的运动信号至驱动模块，驱动模块控制运动模块继续运动，重复步骤5。

请参考图3，为本发明智能移动装置的第二实施例的运动方法流程图，包含下列步骤：

步骤1：智能移动装置开启后重置存储模块内所记录的亮度值。

步骤2：光敏传感器每间隔一定的时间感测一次智能移动装置垂直上方的光线亮度，例如每隔0.5秒感测一次，并将感测的光线亮度值发送给控制模块。控制模块接收到该光线亮度值后，将光线亮度值记录至存储模块，同时侦测电源模块的电源存量，侦测频率与光敏传感器保持一致。

步骤3：控制模块中预设有电量阈值，当控制模块每接收到一次电量值时，与预设的电量阈值进行比较，重复步骤2、3。

步骤4：如果当前电量等于或小于预设电量阈值时，表明电源不足。此时控制模块将存储模块中记录的智能移动装置移动过程中的所有亮度值进行运算，得出所有亮度值中的最高亮度值与最低亮度值。亮度阈值与智能移动装置在该次启动后的运行过程中环境最高亮度与最低亮度有关，通过下列公式获得：亮度阈值＝(最高亮度—最低亮度)/2*X+最低亮度，X优选的为30％～70％，一般可设定为30％、50％或70％。

步骤5：若当前亮度大于或等于亮度阈值，表明该机器人处在比较明亮的位置，则控制模块发送停止运动的运动信号至驱动模块，驱动模块控制运动模块停止运动；若当前亮度小于亮度阈值，表明该机器人处在比较暗的位置，则控制模块发送继续运动的运动信号至驱动模块，驱动模块控制运动模块继续运动，重复步骤5。

更进一步的，在前述实施例中，智能移动装置在开启后可以由光感模块感测当时环境亮度作为绝对亮度阈值，并将绝对亮度阈值储存至存储模块，当电源模块所存电量达到电量阈值，控制模块优先判断当时环境亮度是否大于绝对亮度阈值，若大于绝对亮度阈值，则智能移动装置判断当时环境亮度大于开启时的环境亮度则停止移动，若当时环境亮度低于绝对亮度阈值，则智能移动装置可能移动到较开启时暗的环境，因此再进一步判断当时环境亮度是否高于前述实施例中所计算出的亮度阈值，如高于所述亮度阈值，则控制智能移动装置停止移动，如低于亮度阈值，则智能移动装置可能位于桌底或床底等阴暗环境，则继续运动，直到满足停止条件，因此在整体判断是否停止移动的顺序逻辑上是先判断是否高于绝对亮度阈值，再判断是否高于计算出的亮度阈值。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能移动装置，包含运动模块、控制模块、电源模块、驱动模块、存储模块及光感模块，其特征在于：

所述光感模块设置于所述智能移动装置的顶部，感测所述智能移动装置垂直上方的光线亮度，所述光感模块与所述控制模块连接，将亮度信号传送给所述控制模块；

所述控制模块与所述驱动模块、所述电源模块及所述存储模块连接，所述控制模块将所述亮度信号记录至所述存储模块，并侦测所述电源模块的电源存量，以及发送运动信号给所述驱动模块；

所述驱动模块与所述运动模块连接，所述驱动模块根据所述运动信号控制所述运动模块运动或停止运动。

2.根据权利要求1所述的智能移动装置，其特征在于：所述控制模块将固定时间段的所述亮度信号传送至所述存储模块进行记录。

3.根据权利要求2所述的智能移动装置，其特征在于：所述存储模块记录所述智能移动装置运行过程中最亮的亮度值及最暗的亮度值。

4.根据权利要求3所述的智能移动装置，其特征在于：所述控制模块中预设有电量阈值，当电源存量达到所述电量阈值，所述控制模块根据所述最亮的亮度值及所述最暗的亮度值计算得出亮度阈值，并侦测当下环境的环境亮度值，当环境亮度值大于所述亮度阈值，控制所述驱动模块停止运动。

5.一种智能移动装置的运动方法，其特征在于包含下列步骤：

(1)所述智能移动装置开启后重置存储模块内所记录的亮度值；

(2)设置于所述智能移动装置顶部的光感模块感测运行过程中的亮度值，并将所述亮度值通过控制模块记录至所述存储模块；

(3)所述控制模块内设置电量阈值，当电源模块所存电量达到所述电量阈值，所述控制模块根据所记录的亮度值计算亮度阈值，并侦测当时环境亮度；

(4)所述控制模块根据所述环境亮度与所述亮度阈值的比较，发送运动信号给驱动模块，由驱动模块控制运动模块停止或继续运动。

6.根据权利要求5所述的智能移动装置的运动方法，其特征在于：所述存储模块仅记录所述智能移动装置移动过程中最高亮度值及最低亮度值。

7.根据权利要求5所述的智能移动装置的运动方法，其特征在于：所述存储模块记录所述智能移动装置移动过程中的所有亮度值，再由所述控制模块判断最高亮度值及最低亮度值。

8.根据权利要6或7任一项所述的智能移动装置的运动方法，其特征在于：所述亮度阈值由所述存储模块中所记录的最高亮度值及最低亮度值进行运算。

9.根据权利要求5所述的智能移动装置的运动方法，其特征在于：当所述环境亮度大于所述亮度阈值，所述控制模块发送停止运动的运动信号至所述驱动模块；当所述环境亮度小于所述亮度阈值，所述控制模块发送继续运动的运动信号至所述驱动模块。

10.根据权利要求5所述的智能移动装置的运动方法，其特征在于：进一步包含在开启所述智能移动装置后，所述光感模块感测当时环境亮度作为绝对亮度阈值，当电源模块所存电量达到所述电量阈值，判断当时环境亮度是否大于所述绝对亮度阈值。