CN111820819B - 一种转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法，转向辅助组件包括固定主体和活动主体，固定主体安装有被检器件，活动主体可转动的连接于固定主体上，安装有第一检测器件和第二检测器件；活动主体连接于固定主体上时，两个检测器件分别位于被检器件的两侧；转向辅助组件应用于清洁设备时，当需要转向时，操作活动主体相对固定主体转动，第一检测器件检测被检器件产生的第一检测信号和第二检测器件检测被检器件产生的第二检测信号之间的差值表征了转向方向和幅度，基于此可控制清洁设备实现自动转向，相比于现有的人为向杆体施力带动清洁设备转向的方式，用户只需施加较小的力转动活动主体，解决了手持电动清洁设备转向施力较大的问题。

Description

一种转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法

技术领域

本发明属于清洁设备技术领域，具体地说，是涉及一种转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法。

背景技术

诸如手持电动扫地机、手持电动拖地机等手持电动清洁设备，在清洁地面的过程中，必然涉及转向问题。

现有的手持电动清洁设备通常由用户手持其把手向其施力来实现转向，为了降低手动转向的施加力度，在清洁设备的底部设置有转轮、万向轮等辅助机构来减小清洁设备与地面的摩擦力，但对于手持电动拖地机这样的手持电动清洁设备，在装满水后质量较大，手持控制转向还是需要施加较大的力度，造成用户使用不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法，通过转向辅助组件来辅助清洁设备的转向，减小用户手动操作的施力力度，解决现有手持电动清洁设备手动转向施力较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

提出一种转向辅助组件，包括：固定主体，安装有被检器件；活动主体，可转动的连接于所述固定主体上，至少安装有第一检测器件和第二检测器件；且所述活动主体连接于所述固定主体上时，所述第一检测器件和所述第二检测器件分别位于所述被检器件的两侧；所述活动主体相对所述固定主体转动，使得所述第一检测器件检测所述被检器件产生的第一检测信号与所述第二检测器件检测所述被检器件产生的第二检测信号产生差值，所述差值表征所述活动主体相对所述固定主体转动的方向和幅度。

进一步的，所述转向辅助组件还包括：无线模块，用于接收并转发所述第一检测信号和第二检测信号。

进一步的，所述固定主体具有在所述固定主体与所述活动主体连接后靠近所述活动主体的固定主体端面，所述活动主体具有在所述固定主体与所述活动主体连接后靠近所述固定主体的活动主体端面，所述被检器件安装于所述固定主体端面上，所述第一检测器件和所述第二检测器件安装于所述活动主体端面上。

进一步的，所述活动主体具有中空腔体，所述固定主体具有位于所述中空腔体内的套接部，所述被检器件安装于所述固定主体的套接部的外侧面上，所述第一检测器件和所述第二检测器件安装于所述活动主体的中空腔体的内侧壁上。

进一步的，所述活动主体通过轴承或拉簧与所述固定主体连接，以实现其相对所述固定主体可转动。

进一步的，所述被检器件为磁性器件，所述第一检测器件和所述第二检测器件为霍尔元件。

提出一种清洁设备，包括：清洁主体；转向机构，用于驱动所述清洁主体转向；杆体，连接于所述清洁主体上；还包括：上述的转向辅助组件，所述转向辅助组件安装于所述杆体上，所述转向机构根据所述转向辅助组件产生的第一检测信号和第二检测信号驱动所述清洁主体转向。

进一步的， 所述转向机构安装于所述清洁主体的底端，包括：第一驱动电机和与所述第一驱动电机连接的第一转盘；第二驱动电机和与所述第二驱动电机连接的第二转盘；其中，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机，用于驱动所述第一转盘和所述第二转盘以相反方向转动。

进一步的，所述转向机构还包括：转向控制器，连接所述第一驱动电机和所述第二驱动电机，用于接收并比较所述第一检测信号和所述第二检测信号；在第一检测信号小于第二检测信号时，驱动所述第一转盘的转速高于所述第二转盘的转速，在第一检测信号大于第二检测信号时，驱动所述第一转盘的转速低于所述第二转盘的转速；其中，所述第一检测信号与所述第二检测信号的差值和所述第一转盘与所述第二转盘的转速差值成正相关。

提出一种清洁设备的转向控制方法，应用于上述的清洁设备中，所述方法包括：获取所述清洁设备中的转向辅助组件产生的第一检测信号和第二检测信号；比较所述第一检测信号和所述第二检测信号；在所述第一检测信号小于所述第二检测信号时，控制所述清洁设备中的转向机构动作，驱动所述清洁设备中的清洁主体向第一方向转向；在所述第一检测信号大于所述第二检测信号时，控制所述转向机构动作，驱动所述清洁主体向第二方向转向；其中，所述第一方向与所述第二方向反向。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的转向辅助组件、清洁设备及其转向控制方法中，转向辅助组件包括固定主体和活动主体，固定主体上安装被检器件，活动主体上安装第一检测器件和第二检测器件，且固定主体与活动主体可转动连接后，两个检测器件分别位于被检器件的两侧；当操作活动主体相对固定主体转动时，第一检测器件相对被检器件的幅度、距离或角度与第二检测器件相对被检器件的幅度、距离或角度存在差异，使得第一检测器件检测被检器件的第一检测信号与第二检测器件检测被检器件的第二检测信号之间产生差值，该差值能够用来表征活动主体相对固定主体的转动方向以及转动幅度，因此，基于该差值能够产生不同的指令，基于此，将该转向辅助组件应用于清洁设备中时，可以基于该差值产生不同的转向指令，使得清洁设备可以根据不同的转向指令执行自动转向，于用户而言，操作该转向辅助组件，使得其活动主体相对固定主体转动即可，相比于手动操作清洁设备转向，能够减小用户手动操作的施力力度。

基于上述，该转向辅助组件应用于清洁设备中时，当用户希望清洁设备向第一方向转向时，操作杆体上的转向辅助组件，使固定主体相对活动主体向第一方向转动，使得第一检测信号的强度小于第二检测信号的强度，该差异表明希望清洁设备向第一方向转向，则相应的控制第一转盘的转速高于第二转盘的转速，基于两个转盘的转速差产生一个向第一方向的力，带动清洁设备向第一方向转向；当用户希望清洁设备向第二方向转向时，操作杆体上的转向辅助组件，使固定主体相对活动主体向第二方向转动，使得第二检测信号的强度小于第一检测信号的强度，该差异表明希望清洁设备向第二方向转向，则相应的控制第二转盘的转速高于第一转盘的转速，基于两个转盘的转速差产生一个向第二方向的力，带动清洁设备向第二方向转向；相比于现有的人为向杆体施力带动清洁设备转向的方式，本申请提出的清洁设备，用户只需施加较小的力转动转向辅助组件的活动主体，清洁设备能够基于该操作、结合其转向机构实现自动转向，解决现有手持电动清洁设备手动转向施力较大的技术问题，提高用户的使用体验。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 为本发明提出的转向辅助组件一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提出的转向辅助组件的固定主体一个实施例的结构示意图；

图3为本发明提出的转向辅助组件的活动主体一个实施例的结构示意图；

图4为本发明提出的转向辅助组件的固定主体又一实施例的结构示意图；

图5为本发明提出的转向辅助组件的活动主体又一实施例的结构示意图

图6为本发明提出的清洁设备一个实施例的结构示意图；

图7为本发明提出的清洁设备中转向机构一个实施例的结构示意图；

图8为本发明提出的清洁设备的转向控制方法一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明旨在提出一种转向辅助组件，将其应用于清洁设备时，能够使清洁设备在转向辅助组件的引导下实现自动转向，减小用户的施力，以提高用户的使用体验，该转向辅助组件，如图1所示，包括固定主体1和活动主体2；固定主体1上安装有被检器件11；活动主体2可转动的连接于固定主体1上，其上安装有第一检测器件21和第二检测器件22，当活动主体2连接于固定主体1上时，第一检测器件21和第二检测器件22分别位于被检器件11的两侧。

第一检测器件21检测被检器件11产生第一检测信号，第二检测器件22检测被检器件11产生第二检测信号；在活动主体2与固定主体1相对不转动，或者说处于初始位置时，第一检测器件21和第二检测器件22距离被检器件11的距离相等，或者说幅度或角度相同，使得第一检测信号和第二检测信号的信号强度相同。

下面以被检器件11为磁性器件，例如强磁铁，第一检测器件21和第二检测器件22为霍尔元件，以活动主体2相对固定主体1向第一检测器件21所在方向转动为例，对转向辅助组件能够实现辅助转向做出详细说明。该实施例中，第一检测信号和第二检测信号为霍尔元件感应强磁铁后输出的电压信号，电压信号的大小与霍尔元件与强磁铁之间的距离相关，二者距离越远输出压值越小，反之，二者距离越近输出压值越大。

当活动主体2相对固定主体1向第一检测器件21方向转动时，第一检测器件21与被检器件11之间的距离变大，而第二检测器件22与被检器件11之间的距离变小，使得第一检测信号的压值V1小于第二检测信号V2的压值，二者的差值为V1-V2，其符号和大小表征了活动主体2相对固定主体1的转动方向和转动幅度；V1-V2的绝对值越大，表明转动幅度越大，V1-V2的绝对值越小，表明转动幅度越小。

同理，若活动主体2相对固定主体1向第二检测器件方向转动时，第二检测器件22与被检器件11之间的距离变大，而第一检测器件21与被检器件11之间的距离变小，使得第一检测信号的压值V1大于第二检测信号的压值V2，二者的差值为V1-V2，其符号和大小表征了活动主体2相对固定主体1的转动方向和转动幅度；V1-V2的绝对值越大，表明转动幅度越大，V1-V2的绝对值越小，表明转动幅度越小。

可见，基于第一检测信号和第二检测信号的差值能够判断转向的方向和转向的幅度，则基于该差值能够产生不同的转向指令，结合其应用主体的转向机构即可实现自动转向控制，实现减小人为施加外力的技术效果。

具体的，本申请实施例中，如图2所示，转向辅助组件还包括无线模块3，直接或者通过传输电路连接第一检测器件21和第检测器件起22，用于将第一检测信号和第二检测信号转发给其应用的主体，诸如清洁装置等，使得清洁装置能够基于这两个检测信号产生不同的转向指令，例如在V1-V2小于零时 ，产生向第一方向转向的指令，转向幅度与V1-V2的绝对值大小相关，绝对值越大转向幅度越大。

如图2和图3所示的具体实施例中，固定主体1为圆柱形，活动主体2为弧形柱状结构；固定主体1具有在固定主体1与活动主体2连接后靠近活动主体2的固定主体端面12，活动主体2具有在固定主体1与活动主体2连接后靠近固定主体1的活动主体端面23，被检器件11安装于固定主体端面12上，第一检测器件21和第二检测器件22安装于活动主体端面23上。活动主体2通过转轴或拉簧等结构与固定主体1实现可转动连接，连接后，第一检测器件21和第二检测器件22分别位于被检器件11两侧，为实现可转动，在固定主体端面12和/或活动主体端面23上开设转动槽4。

或者，如图4和图5所示的具体实施例中，活动主体2具有中空腔体25，固定主体1具有可安装于中空腔体25内的套接部13，被检器件11安装于固定主体1的套接部13的外侧面上，第一检测器件21和第二检测器件22安装于活动主体2的中空腔体25的内侧壁24上。活动主体2的中空腔体25套接在固定主体1的套接部13上后，二者通过转轴或者拉簧实现可转动连接，连接后第一检测器件21和第二检测器件22分别位于被检器件11的两侧。

本申请提出一种清洁装置，例如图6所示的电动拖地机，应用上述提出的转向辅助组件，基于其产生的第一检测信号和第二检测信号驱动其实施自动转向，包括有清洁主体5、转向机构、杆体61和把手62，杆体61连接于清洁主体5上，上述提出的转向辅助组件安装于杆体61和把手62之间，具体的，固定主体1连接于杆体61上，活动主体2连接于把手62上，实际应用中，活动主体2可作为把手62复用。在清洁主体5的底端安装有如图7所示的转向机构，用于驱动清洁主体5转向。具体的，该转向机构包括第一驱动电机（图中未示出）和与第一驱动电机连接的第一转盘71，以及第二驱动电机（图中未示出）和与第二驱动电机连接的第二转盘72；第一驱动电机和第二驱动电机用于驱动第一转盘71和第二转盘72以相反方向转动，同速率时，第一转盘71和第二转盘72带动清洁设备前行或后退，第一转盘71和第二转盘72不同速率时，带动清洁设备产生转向。

具体的，在清洁设备的清洁主体5或杆体6中包含有转向控制器（图中未示出），转向控制器接收转向辅助组件输出的第一检测信号和第二检测信号，比较第一检测信号和第二检测信号，根据二者的差值，控制第一驱动电机和第二驱动电机产生不同的驱动，从而实现对清洁设备的转向控制；具体的，在第一检测信号小于第二检测信号时，驱动第一转盘的转速高于第二转盘的转速，基于两个转盘与地面的摩擦力差异，产生一个第一检测器件所在方向上的力，使得清洁设备向第一检测器件所在方向转向；在第一检测信号大于第二检测信号时，驱动第一转盘的转速低于第二转盘的转速，产生一个第二检测器件所在方向上的力，使得清洁设备向第二检测器件所在方向转向；其中，第一检测信号与第二检测信号的差值和第一转盘与第二转盘的转速差值成正相关，也即，差值越大，转速差值越大，转向幅度越大，反之，差值越小，转速差值越小，转向幅度越小。

基于上述提出的转向辅助组件和清洁设备，本申请还提出一种清洁设备的转向控制方法，如图8所示，包括如下步骤：

步骤S81：获取转向辅助组件产生的第一检测信号和第二检测信号。

转向控制器通过无线模块3接收第一检测器件21和第二检测器件22输出的第一检测信号和第二检测信号；不限于无线接收方式，本申请也可以通过传输线连接第一检测器件、第二检测器件和转向控制器，实现对第一检测信号和第二检测信号的接收。

步骤S82：比较第一检测信号和第二检测信号。

第一检测信号和第二检测信号相等时，活动主体2相对固定主体1没有发生转动，转向控制器不进行转向控制，清洁设备受控前行或后退。

步骤S83：在第一检测信号小于第二检测信号时，控制转向机构动作，驱动清洁主体向第一方向转向。

具体的，在第一检测信号小于第二检测信号时，控制第一转盘的转速高于第二转盘的转速，以使得清洁主体向第一方向转向，该第一方向为活动主体向第一检测器件所在方向转动的方向。

步骤S84：在第一检测信号大于第二检测信号时，控制转向机构动作，驱动清洁主体向第二方向转向。

具体的，在第一检测信号大于第二检测信号时，控制第一转盘的转速低于第二转盘的转速，以使得清洁主体向第二方向转向，该第二方向为活动主体向第二检测器件所在方向转动的方向。

上述，第一检测信号与第二检测信号的差值与第一转盘的转速与第二转盘的转速差值成正相关；第一方向与第二方向反向；也即，第一检测信号与第二检测信号的差值越大，第一转盘与第二转盘的转速差值越大，第一检测信号与第二检测信号的差值越小，第一转盘与第二转盘的转速差值越小。

以第一检测器件位于被检器件左侧，也即第一方向为左向为例，第一检测信号的压值小于第二检测信号的压值，二者差值小于零，代表向左转向，根据转向幅度与二者绝对差值的对应数据关系，可以确定第一转盘的转速与第二转盘的转速差值，从而可以通过保持第二转盘转速不变，提高第一转盘转速的形式实现两个转盘的转速差值，或者，通过降低第二转盘转速，而第一转盘转速不变的形式实现两个转盘的转速差值，使得转向机构产生向左转向的力，带动清洁设备向左转向。

当然，在第一检测信号等于第二检测信号时，转向机构不动作，也即控制第一转盘的转速与第二转盘的转速相等，保持清洁主体5前进或者后退即可。

可见，相比于现有的人为向杆体施力带动清洁设备转向的方式，基于本申请提出的清洁设备及其转向控制方法，用户只需施加较小的力转动活动主体，清洁设备能够基于该操作、结合其转向机构实现自动转向，解决现有手持电动清洁设备手动转向施力较大的技术问题，提高用户的使用体验。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种转向辅助组件，其特征在于，包括：

固定主体，安装有被检器件；

活动主体，可转动的连接于所述固定主体上，至少安装有第一检测器件和第二检测器件；且所述活动主体连接于所述固定主体上时，所述第一检测器件和所述第二检测器件分别位于所述被检器件的两侧；

所述活动主体相对所述固定主体转动，使得所述第一检测器件检测所述被检器件产生的第一检测信号与所述第二检测器件检测所述被检器件产生的第二检测信号产生差值，所述差值表征所述活动主体相对所述固定主体转动的方向和幅度；

所述活动主体具有中空腔体，所述固定主体具有位于所述中空腔体内的套接部，所述被检器件安装于所述固定主体的套接部的外侧面上，所述第一检测器件和所述第二检测器件安装于所述活动主体的中空腔体的内侧壁上；

所述被检器件为磁性器件，所述第一检测器件和所述第二检测器件为霍尔元件，所述第一检测信号和所述第二检测信号为霍尔元件感应磁性器件后输出的电压信号，电压信号的大小与霍尔元件与磁性器件之间的距离相关；

所述活动主体通过轴承或拉簧与所述固定主体连接，以实现其相对所述固定主体可转动。

2.根据权利要求1所述的转向辅助组件，其特征在于，所述转向辅助组件还包括：

无线模块，用于接收并转发所述第一检测信号和第二检测信号。

3.一种清洁设备，包括：

清洁主体；

转向机构，用于驱动所述清洁主体转向；

杆体，连接于所述清洁主体上；

其特征在于，还包括：

如权利要求1-2任一项所述的转向辅助组件，所述转向辅助组件安装于所述杆体上，所述转向机构根据所述转向辅助组件产生的第一检测信号和第二检测信号驱动所述清洁主体转向。

4.根据权利要求3所述的清洁设备，其特征在于， 所述转向机构安装于所述清洁主体的底端，包括：

第一驱动电机和与所述第一驱动电机连接的第一转盘；

第二驱动电机和与所述第二驱动电机连接的第二转盘；

其中，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机，用于驱动所述第一转盘和所述第二转盘以相反方向转动。

5.根据权利要求4所述的清洁设备，其特征在于，所述转向机构还包括：

转向控制器，连接所述第一驱动电机和所述第二驱动电机，用于接收并比较所述第一检测信号和所述第二检测信号；在第一检测信号小于第二检测信号时，驱动所述第一转盘的转速高于所述第二转盘的转速，在第一检测信号大于第二检测信号时，驱动所述第一转盘的转速低于所述第二转盘的转速；其中，所述第一检测信号与所述第二检测信号的差值和所述第一转盘与所述第二转盘的转速差值成正相关。

6.一种清洁设备的转向控制方法，应用于权利要求4所述的清洁设备中，其特征在于，所述方法包括：

获取所述清洁设备中的转向辅助组件产生的第一检测信号和第二检测信号；

比较所述第一检测信号和所述第二检测信号；

在所述第一检测信号小于所述第二检测信号时，控制所述清洁设备中的转向机构动作，驱动所述清洁设备中的清洁主体向第一方向转向；

在所述第一检测信号大于所述第二检测信号时，控制所述转向机构动作，驱动所述清洁主体向第二方向转向；

其中，所述第一方向与所述第二方向反向。

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