CN108961515A - 自动进出门的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种自动进出门的系统及方法。自动进出门的系统包括：开门器单元单，其与门固定连接，所述开门器单元能够产生作用力使门打开或关闭；开门器控制单元，其置于开门器单元内部，并与所述开门器单元进行信号传输，控制控制开门器单元的动作；以及主控单元，其位于机器人或智能车上，与所述开门器控制单元进行信号传输，传导开门或关门命令。本发明创造提供的自动进出门的系统及方法，在机器人或智能车辆在进行引导、送物等任务的情况下，可以自动根据需要进入或退出玻璃门、自动门、防火门等等以到达所需要的位置，实现机器人或智能车辆自动进出门以到达所需要的目的完成其任务，将服务人员从繁琐的重复性劳动中解脱出来。
Description
技术领域
本发明创造属于自动控制技术领域，具体涉及一种自动进出门的系统和方法，尤其涉及一种机器人或智能车辆自动进出门的系统及方法。
背景技术
随着智能设备的不断发展，许多智能车辆和机器人已经得到了广泛应用。特别是近来商用服务机器人的出现，更是把酒店服务人员从繁琐的事情中解脱出来，由机器人或智能车辆来完成引导、送物等事情。这样不仅可以使顾客体会到高科技的乐趣，更可以减少酒店的人员成本，是未来科技的一个发展趋势。
发明人发现，机器人或智能车辆在进行引导、送物等任务的情况下，需要路过玻璃门、自动门、防火门等等以到达所需要的位置，因此，有必要开发一种机器人或智能车辆自动进出门的系统及方法。
公开于本发明创造背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明创造的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种自动进出门的技术方案，确保机器人或智能车辆在进行引导、送物等任务的情况下，可以自动根据需要进入或退出玻璃门、自动门、防火门等等以到达所需要的位置，以解决上述不足之处。
为了实现上述目的，根据本发明创造的一个方面，本发明创造提供了一种自动进出门的系统。
该自动进出门的系统包括：
开门器单元单，其与门固定连接，所述开门器单元能够产生作用力使门打开或关闭；
开门器控制单元，其置于开门器单元内部，并与所述开门器单元进行信号传输，控制控制开门器单元的动作；以及
主控单元，其位于机器人或智能车上，与所述开门器控制单元进行信号传输，传导开门或关门命令。
进一步的，所述开门器控制单元与所述开门器单元之间通过有线通信方式进行信号传输；
进一步的，所述主控单元与所述开门器控制单元之间通过无线通信方式进行信号传输。
进一步的，所述无线方式为2.4G无线通信、433M无线通信和UWB无线通信的至少一种。
进一步的，所述主控单元被配置为：在运动方向为进入门时，机器人或智能车辆到达门正前方的情况下，控制所述开门器控制单元执行开门命令，并在机器人或智能车辆进入门之后，控制所述开门器控制单元执行关门命令；在运动方向为退出门时，机器人或智能车辆到达门正后方的情况下，控制所述开门器控制单元执行开门命令，并在机器人或智能车辆退出门之后，控制所述开门器控制单元执行关门命令。
进一步的，自动进出门的系统还包括进入/退出条件判断单元，用于判断机器人或智能车辆的前方是否满足进入门或退出门的条件。
进一步的，所述进入/退出条件判断单元包括激光传感器、Xtion传感器或摄像头。
进一步的，自动进出门的系统还包括报警单元，在进入/退出条件判断单元确定机器人或智能车辆的前方不满足进入门或退出门的条件情况下，所述报警单元进行报警。
为了实现上述目的，根据本发明创造的另一个方面，本发明创造还提供了一种自动进出门的方法。
该方法包括如下步骤：
在机器人或智能车辆处于进入门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆进入门，进入完成时，执行关门命令；以及
在机器人或智能车辆处于退出门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆退出门，退出完成时，执行关门命令。
进一步的，进入门包括：等待第一预定时间并判断前方是否满足进入条件；在前方不满足进入条件的情况下，等待第二预定时间并再次判断前方是否满足进入条件；在判断前方不满足进入条件达到第一预定次数的情况下，确定为无法进入门内，进行报警、然后显示任务失败并返回。
进一步的，退出门包括：等待第三预定时间并判断前方是否满足退出条件；在前方不满足退出条件的情况下，等待第四预定时间并再次判断前方是否满足退出条件；在判断前方不满足退出条件达到第二预定次数的情况下，确定为无法退出门外，进行报警、然后显示任务失败并返回。
进一步的，所述第一预定时间和/或所述第三预定时间为等待自动门开启的时间；
进一步的，所述第二预定时间为再次判断前方是否满足进入条件的等待时间；
进一步的，所述第四预定时间为再次判断前方是否满足退出条件的等待时间；
进一步的，所述第一预定次数为判断前方不满足进入条件的判断次数；
进一步的，所述第二预定次数为判断前方不满足退出条件的判断次数。
本发明创造提供的自动进出门的系统和方法具有以下有益效果：在机器人或智能车辆在进行引导、送物等任务的情况下，可以自动根据需要进入或退出玻璃门、自动门、防火门等等以到达所需要的位置，实现机器人或智能车辆自动进出门以到达所需要的目的完成其任务，将服务人员从繁琐的重复性劳动中解脱出来。
附图说明
为了更清楚地说明本发明创造实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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创造中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明创造一种实施例提供的自动进出门的系统的示意图；
图2为本发明创造另一种实施例提供的自动进出门的系统的示意图；
图3为本发明创造实施例提供的自动进出门的方法的流程框图；
图4为本发明创造实施例提供的进入门的流程框图；
图5为本发明创造实施例提供的退出门的流程框图。
附图标记说明：
101、开门器单元；102、开门器控制单元；103、主控单元；104、进入/退出条件判断单元；105、报警单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明创造方案，下面将结合本发明创造实施例中的附图，对本发明创造实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明创造保护的范围。
需要说明的是，本发明创造的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明创造的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明创造中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明创造及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明创造中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-5并结合实施例来详细说明本发明创造。
图1和图2给出了本发明创造的自动进出门的系统的示意图。
如图1所示，根据本发明创造的自动进出门的系统，该系统包括：开门器单元101、开门器控制单元102和主控单元103。其中，开门器单元101与门固定连接，开门器单元101能够产生作用力使门打开或关闭；开门器控制单元102置于开门器单元101内部，并与开门器单元101进行信号传输，控制控制开门器单元101的动作；以及主控单元103位于机器人或智能车上，与开门器控制单元102进行信号传输，传导开门或关门命令。其中，主控单元主控单元103被配置为：在运动方向为进入门时，机器人或智能车辆到达门正前方的情况下，控制开门器控制单元102执行开门命令，并在机器人或智能车辆进入门之后，控制开门器控制单元102执行关门命令；在运动方向为退出门时，机器人或智能车辆到达门正后方的情况下，控制开门器控制单元102执行开门命令，并在机器人或智能车辆退出门之后，控制开门器控制单元102执行关门命令。
需要说明的是，本发明创造实施例中的门的种类是多样的，应作广义理解，根据材质来说可以是木门、防火门、玻璃门等等，根据样式来说可以是单扇门、双扇门、旋转玻璃门、横开玻璃门等等，还可以为不具有的传统门的形状但发挥门的功能的装置，例如闸机等。
在一些实施例中，开门器单元101设置在门的顶部，其作为执行机构，在开门器控制单元的控制下完成门的打开与关闭。
在一些实施例中，开门器控制单元102与开门器单元101之间通过有线通信方式进行信号传输。
在一些实施例中，开门器控制单元102可以通过“通断”信号与开门器单元101进行通信。本领域技术人员应当了解，本发明创造的通信并不限于此，开门器控制单元102可以通过本领域已知的各种通信技术与开门器单元101进行通信，例如串口、485、CAN、网线等等。
在一些实施例中，主控单元103与开门器控制单元102之间通过无线通信方式进行信号传输。无线方式包括但不限于2.4G无线通信、433M无线通信和UWB无线通信。且优选为2.4G无线通信。
综上，图1所示的自动进出门系统的具体可行的工作方式可以做如下设置：
用于实现机器人或者智能车自动进出门的系统需要三个相关单元：
1、位于机器人或智能车上的无线发送主控单元103，机器人或智能车通过此单元将要执行的动作通过无线命令的方式发送出去，其主要是开门或关门动作；
2、位于开门器单元中的开门控制单元102，机器人或智能车发出执行命令后，开门控制单元就会接收到相关命令，通过协议校验(包含但不限于ID信息、命令字、CRC等)，确认无误后，给主控单元103返回应答指令，同时将执行命令通过有线的方式传达给开门器单元101；
3、开门器单元101是执行机构，与门通过物理的方式进行固定，通过开门器进行开门，当然开门器的开门方式是多样的，如推拉式的、旋转式的、平开式的等等，开门器单元101与开门器控制单元102通过通断或协议的方式进行命令传输。
其中，主控单元103也可以通过开门器控制单元102获取开门器单元的开门状态、供电情况等相关信息。
如图2所示，自动进出门的系统包括开门器单元101、开门器控制单元102和主控单元103、进入/退出条件判断单元104和报警单元105，其中，开门器单元101与门固定连接，开门器单元101能够产生作用力使门打开或关闭；开门器控制单元102置于开门器单元101内部，并与开门器单元101进行信号传输，控制控制开门器单元101的动作；主控单元103位于机器人或智能车上，与开门器控制单元102进行信号传输，传导开门或关门命令；进入/退出条件判断单元104用于判断机器人或智能车辆的前方是否满足进入门或退出门的条件；以及在进入/退出条件判断单元104确定机器人或智能车辆的前方不满足进入门或退出门的条件情况下，报警单元105进行报警。
在一些实施例中，进入/退出条件判断单元104包括但不限于激光传感器、Xtion传感器和摄像头。但本领域技术人员应当理解，可以采用本领域已知的各种传感或观察方式判断前方是否满足退出条件。
在一些实施例中，报警单元包括但不限于警示灯、扬声器和显示器。
综上，图2所示的自动进出门系统的具体可行的工作方式可以做如下设置：
在机器人或智能车辆目的是进入门内时，机器人或智能车通过主控单元103发送开门命令并收到应答后，机器人或智能车等待第一预定时间(目的是等待自动门完全打开)，进入/退出条件判断单元判断前方是否满足进入条件；在前方不满足进入条件的情况下(可能情况是进出门的人较多，挡住了前方的空间)，机器人或智能车等待第二预定时间，且进入/退出条件判断单元再次判断前方是否满足进入条件；在判断前方不满足进入条件达到第一预定次数的情况下，确定为无法进入门内，机器人或智能车通过报警单元进行报警、然后显示任务失败并返回。
在机器人或智能车辆目的是退出门外时，机器人或智能车通过主控单元103发送开门命令并收到应答后，机器人或智能车等待第三预定时间(目的是等待自动门完全打开)，进入/退出条件判断单元判断前方是否满足退出条件；在前方不满足退出条件的情况下(可能情况是进出门的人较多，挡住了前方的空间)，机器人或智能车等待第四预定时间，且进入/退出条件判断单元再次判断前方是否满足退出条件；在判断前方不满足退出条件达到第二预定次数的情况下，确定为无法进入门内，机器人或智能车通过报警单元进行报警、然后显示任务失败并返回。
其中第一预定时间以及第三预定时间为均为等待自动门开启的时间；第二预定时间为再次判断前方是否满足进入条件的等待时间；第四预定时间为再次判断前方是否满足退出条件的等待时间；第一预定次数为判断前方不满足进入条件的判断次数；第二预定次数为判断前方不满足退出条件的判断次数。需要说明的是，通常情况下，第一预定时间与第三预定时间相等，第二预定时间与第四预定时间相等，第一预定次数与第二预定次数相同，但其仅为一种优选的示例，本发明创造还包括上述各预定时间与预定次数不相同的技术方案。
图3-图5给出了本发明创造的自动进出门的方法的流程框图。
如图3所示，本发明创造的自动进出门的方法包括如下步骤：
在机器人或智能车辆处于进入门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆进入门，进入完成时，执行关门命令；以及
在机器人或智能车辆处于退出门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆退出门，退出完成时，执行关门命令。
需要说明的是，本发明创造中的图1和图2给出的进出门系统为一种实现上述的自动进出门方法的优选方案，图4和图5即给出了本发明创造中的自动进出门系统实现自动进出门功能的具体流程。
如图4所示，进入门的流程可以包括：等待第一预定时间并判断前方是否满足进入条件；在前方不满足进入条件的情况下，等待第二预定时间并再次判断前方是否满足进入条件；在判断前方不满足进入条件达到第一预定次数的情况下，确定为无法进入门内，进行报警、然后显示任务失败并返回。
如图5所示，退出门的流程包括：等待第三预定时间并判断前方是否满足退出条件；在前方不满足退出条件的情况下，等待第四预定时间并再次判断前方是否满足退出条件；在判断前方不满足退出条件达到第二预定次数的情况下，确定为无法退出门外，进行报警、然后显示任务失败并返回。
在一些实施例中，第一预定时间或第三预定时间为等待自动门开启的时间，可以设置为1-5s，优选地，第一预定时间或第三预定时间可以设置为2s。
第二预定时间为再次判断前方是否满足进入条件的等待时间，可以设置为3-15s，优选地，第二预定时间可以设置为10s。
第四预定时间为再次判断前方是否满足退出条件的等待时间，可以设置为3-15s，优选地，第四预定时间可以设置为10s。
第一预定次数为判断前方不满足进入条件的判断次数，可以设置为2-10次，优选地，第一预定次数可以设置为5次。
第二预定次数为判断前方不满足退出条件的判断次数，可以设置为2-10次，优选地，第二预定次数可以设置为5次。
以上所述仅为本发明创造的优选实施例而已，并不用于限制本发明创造，对于本领域的技术人员来说，本发明创造可以有各种更改和变化。凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动进出门的系统，所述系统包括：
开门器单元(101)，其与门固定连接，所述开门器单元(101)能够产生作用力使门打开或关闭；
开门器控制单元(102)，其置于开门器单元(101)内部，并与所述开门器单元(101)进行信号传输，控制控制开门器单元(101)的动作；以及
主控单元(103)，其位于机器人或智能车上，与所述开门器控制单元(102)进行信号传输，传导开门或关门命令。
2.根据权利要求1所述的自动进出门的系统，其特征在于，所述开门器控制单元(102)与所述开门器单元(101)之间通过有线通信方式进行信号传输；所述主控单元(103)与所述开门器控制单元(102)之间通过无线通信方式进行信号传输。
3.根据权利要求2所述的自动进出门的系统，其特征在于，所述无线方式为2.4G无线通信、433M无线通信和UWB无线通信的至少一种。
4.根据权利要求1所述的自动进出门的系统，其特征在于，所述主控单元(103)被配置为：在运动方向为进入门时，机器人或智能车辆到达门正前方的情况下，控制所述开门器控制单元(102)执行开门命令，并在机器人或智能车辆进入门之后，控制所述开门器控制单元(102)执行关门命令；在运动方向为退出门时，机器人或智能车辆到达门正后方的情况下，控制所述开门器控制单元(102)执行开门命令，并在机器人或智能车辆退出门之后，控制所述开门器控制单元(102)执行关门命令。
5.根据权利要求1所述的自动进出门的系统，其特征在于，还包括进入/退出条件判断单元(104)，用于判断机器人或智能车辆的前方是否满足进入门或退出门的条件。
6.根据权利要求5所述的自动进出门的系统，其特征在于，所述进入/退出条件判断单元(104)包括激光传感器、Xtion传感器或摄像头。
7.根据权利要求5所述的自动进出门的系统，其特征在于，还包括报警单元(105)，在进入/退出条件判断单元(104)确定机器人或智能车辆的前方不满足进入门或退出门的条件情况下，所述报警单元(105)进行报警。
8.一种自动进出门的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在机器人或智能车辆处于进入门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆进入门，进入完成时，执行关门命令；以及
在机器人或智能车辆处于退出门的情况下，执行开门命令，机器人或智能车辆退出门，退出完成时，执行关门命令。
9.根据权利要求8所述的自动进出门的方法，其特征在于，
进入门包括：等待第一预定时间并判断前方是否满足进入条件；在前方不满足进入条件的情况下，等待第二预定时间并再次判断前方是否满足进入条件；在判断前方不满足进入条件达到第一预定次数的情况下，确定为无法进入门内，进行报警、然后显示任务失败并返回。
退出门包括：等待第三预定时间并判断前方是否满足退出条件；在前方不满足退出条件的情况下，等待第四预定时间并再次判断前方是否满足退出条件；在判断前方不满足退出条件达到第二预定次数的情况下，确定为无法退出门外，进行报警、然后显示任务失败并返回。
10.根据权利要求8所述的自动进出门的方法，其特征在于，
所述第一预定时间和/或所述第三预定时间为等待自动门开启的时间；
所述第二预定时间为再次判断前方是否满足进入条件的等待时间；
所述第四预定时间为再次判断前方是否满足退出条件的等待时间；
所述第一预定次数为判断前方不满足进入条件的判断次数；
所述第二预定次数为判断前方不满足退出条件的判断次数。
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