CN209932598U - 充电桩和自动清扫系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供的充电桩和自动清扫系统，涉及智能家用电器技术领域。该充电桩包括壳体和光源。壳体上开设有通光口，壳体还具有从通光口处向壳体的内侧凹陷设置凹槽，凹槽用于安装光源，凹槽表面设置有消光凹凸结构。该充电桩能够有效解决光源发生镜面反射，造成信号干扰的问题。

Description

充电桩和自动清扫系统

技术领域

本公开涉及智能家用电器技术领域，具体而言，涉及一种充电桩和自动清扫系统。

背景技术

市面上的扫地机器人等自动清扫装置通常安装有内置电源，能够使自动清扫装置暂时脱离外部电源，实现更为自由化的清洁操作。相应地，在内置电源的电量耗尽前，自动清洁设备应当能够自行识别和准确返航至外部电源处，进行充电，从而实现真正的自动化清洁操作。

自动清扫装置通过接收充电桩发出的回充信号判断充电桩的位置实现准确返航。如果返航过程中遇到信号干扰容易造成返航失败，不能完成充电。

实用新型内容

本公开实施例的第一方面在于提供一种充电桩，其能够有效解决光源发生镜面反射，造成信号干扰的问题。

本公开实施例的第二方面在于提供一种自动清扫系统，其采用本公开提供的充电桩，使得自动清扫装置能够准确对准充电桩进行充电。

本公开解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本公开提供的一种充电桩，包括壳体和光源；

所述壳体上开设有通光口，所述壳体还具有从所述通光口处向所述壳体的内侧凹陷设置的凹槽，所述凹槽用于安装所述光源，所述凹槽表面设置有消光凹凸结构。

进一步地，所述凹槽具有相对设置的顶壁和底壁以及设置于所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述消光凹凸结构设置于所述侧壁上。

进一步地，所述侧壁具有设置呈台阶状的第一表面、第二表面及第三表面，其中，所述第一表面和所述第三表面朝向所述通光口设置，所述第一表面和所述第三表面上设置有所述消光凹凸结构。

进一步地，所述消光凹凸结构规则排布于所述第一表面和所述第三表面。

进一步地，所述凹槽朝向所述通光口的表面开设有多个消光槽，多个消光槽与所述表面形成所述消光凹凸结构。

进一步地，相邻的两个所述消光槽之间形成消光棱，每个所述消光槽的两端及每个所述消光棱的两端分别延伸至所述表面的边缘。

进一步地，所述消光棱呈矩形长条状。

进一步地，多个所述消光槽及多个所述消光棱竖直设置。

进一步地，所述消光槽的槽宽0.5mm～1mm，所述消光槽的槽深0.1mm～0.3mm；所述消光棱的棱宽0.5mm～1mm，所述消光棱的棱高0.1mm～0.3mm。

本公开提供的一种自动清扫系统，包括自动清扫装置和所述的充电桩，所述充电桩包括壳体和光源；所述壳体上开设有通光口，所述壳体还具有从所述通光口处向所述壳体的内侧凹陷设置的凹槽，所述凹槽用于安装所述光源，所述凹槽表面设置有消光凹凸结构。所述自动清扫装置选择性地与所述充电桩电连接。

本公开实施例的有益效果包括：

本公开提供的充电桩其光源安装在凹槽内，并通过通光口向外发射回充信号，例如红外线等，回充信号经自动清扫装置反射，会有部分照射到遮挡部上，由于遮挡部上设置有消光凹凸结构，使得照射到遮挡部上的回充信号会发生不同角度的反射，可以分散反射光束的强度，因而可以避免大量指示光束朝同一方向反射造成信号干扰的问题。

本公开提供的自动清扫系统采用本公开提供的充电桩，充电桩的光源发射的回充信号经自动清扫装置反射，会有部分照射到遮挡部上，由于照射到遮挡部上会发生不同角度的反射，不会出现大量指示光束朝同一方向反射造成信号干扰的问题，使得自动清扫装置能够精确接收光源发射的指示光束的信号，准确对准充电桩进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本公开具体实施例提供的自动清扫系统的自动清扫装置的第一视角的结构示意图。

图2为本公开具体实施例提供的自动清扫系统的自动清扫装置的第二视角的结构示意图。

图3为本公开具体实施例提供的自动清扫系统的充电桩的部分结构示意图。

图4为图3中A处的放大图。

图5为图4中B处的放大图。

图6为光滑平面的光线反射示意图。

图7为本公开具体实施例提供的消光结构的光线反射示意图。

图8为可选实施例提供的消光结构的局部结构示意图。

图9为可选实施例提供的消光结构的局部结构示意图。

图标：200-自动清扫装置；210-装置主体；220-感知系统；230-驱动系统；240-能源系统；250-清洁系统；251-干式清洁部；252-湿式清洁部；260-人机交互系统；100-充电桩；110-壳体；112-基座部分；1121-充电孔；113-面板部分；1131-通光口；1132-安装槽；114-凹槽；1142-底壁；1143-侧壁；102-第一表面；103-第二表面；104-第三表面；115-消光凹凸结构；1151-消光棱；1152-消光槽；120-光源；301-光滑平面。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“上”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，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

下面结合附图，对本公开的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1-图3，本实施例公开了一种自动清扫系统(图未标)，其包括自动清扫装置200和充电桩100。自动清扫装置200与充电桩100电连接以实现充电。其中，自动清扫装置200可以为扫地机器人、拖地机器人等。

请继续结合参照图1和图2，本实施例中，该自动清扫装置200可以包括装置主体210、感知系统220、控制系统(图未标)、驱动系统230、能源系统240、清洁系统250和人机交互系统260等。各个系统相互协调配合，使自动清扫装置200能够自主移动以实现清洁功能。其中：

自动清扫装置200中构成上述各系统的功能元件等集成地设置在装置主体210上。

感知系统220用于自动清扫装置200对例如地形等的外界环境进行感知。

控制系统设置在装置主体210内的电路主板上，包括与非暂时性存储器、通信的计算处理器等。其中非暂时性存储器可以是硬盘、快闪存储器、随机存取存储器等。通信的计算处理器可以是中央处理单元、应用处理器等。并用于根据感知系统220发送的信号绘制自动清扫装置200所在环境中的即时地图，并综合判断扫地机当前处于何种工作状态，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得自动清扫装置200的工作更加符合主人的要求，有更好的用户体验。

自动清扫装置200的自主移动由驱动系统230实现，驱动系统230可基于具有距离和角度信息，例如x、y及θ分量，的驱动命令而操纵自动清扫装置200跨越地面行驶。

清洁系统250包括干式清洁部251和湿式清洁部252。其中，干式清洁部251主要通过清扫刷等结构清扫被清洁表面的固定颗粒污染物，湿式清洁部252可以通过安装储液箱以及含有清洁液的清洁布对被清洁表面(如地面)进行擦拭。

能源系统240用于向各系统的功能性元件工作提供电能，主要包括充电电池以及供电电路。充电电池可以为镍氢电池和锂电池。当充电电池内的电量低于预定的最小电量时，可以通过设置在装置主体210的侧方或者下方的充电电极与充电桩100连接进行充电。

其中，充电桩100可以固定地放置在平面上的某处，例如靠近墙壁或是角落的位置，并能够发射特定频率的回充信号，例如可以是红外信号。

可以理解的是，自动清扫装置200通常还包括接收该红外信号的接收装置，以检测该特定频率的红外信号，控制系统可以根据检测结果确定充电桩100的位置，并控制驱动系统230动作以使自动清扫装置200返航至充电桩100，使充电电机与充电桩100重合进行电流传输。

在上述的自动清扫系统中，红外信号通常以红外光线照射的方式传递，由于自动清扫装置200的表面通常比较光滑，红外光线照射到自动清扫装置200表面后，往往容易产生镜面反射，反射光线可能会照射至充电桩100的表面，反射光线在较为光滑的充电桩100的表面还可能产生二次镜面反射。尤其是在自动清扫装置200靠近充电桩100时，二次镜面反射尤其严重，会形成光强较强的二次镜面反射光线再次照射到自动清扫装置200上。较强的二次镜面反射光线可能会形成与充电桩100发射的载波红外信号相近的另一信号，使得自动清扫装置200容易判断失误，很难正确返航。

因此，为了解决上述矛盾，本实施例对普通充电桩100进行改进，可以分散反射光束的强度，从而避免大量指示光束朝同一方向反射形成较强的干扰信号干扰自动清扫装置200的判断的现象。

1.充电桩100的具体结构

请继续参照图3，本实施例中，该充电桩100包括壳体110、光源120及充电头。充电头从壳体110露出，以用于充电，光源120安装在壳体110上，用于发射光信号。

需要说明的是，光源120可以设置为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等发射装置，以发射光信号。

作为一种实施方式，本实施例中，壳体110包括基座部分112和面板部分113，面板部分113设置于基座部分112上，基座部分112开设有充电孔1121，充电孔1121用于充电头露出。

面板部分113开设有通光口1131。以图3所示一侧为壳体110外侧，背向壳体110外侧的一侧为壳体110的内侧。本实施例中，壳体110还具有从通光口1131处向壳体110的内侧凹陷设置的凹槽114，凹槽114用于安装光源120。

面板部分113的外侧还设置有多个安装槽1132，多个安装槽1132可以用于安装透明的面板，以遮挡通光口1131，对内部的光源120起保护作用。

值得注意的是，为了避免二次镜面反射形成较强的干扰信号，本实施例中，在面板部分113的表面设置有吸收层，该吸收层可以采用吸光材料制成，以使将照射到吸收层表面的光线被吸收不会产生二次反射。

由于吸收层材料本身成本较高，并且凹槽114为凹陷结构，二次反射形成的反射光线强度相对较弱，本实施例中，采用了在凹槽114朝向通光口1131的表面设置消光凹凸结构115的方式来减小反射光线的强度，避免错误信号的产生。

本实施例中，凹槽114具有相对设置的顶壁(图未标)和底壁1142以及设置于顶壁和底壁1142之间的侧壁1143。

应当理解，顶壁、底壁1142和侧壁1143上均可以设置消光凹凸结构115。本实施例中，顶壁和底壁1142均垂直于壳体110的内侧设置，几乎不会形成大量发射光束干扰指示光束，因此可选地，本实施例中，消光凹凸结构115设置于侧壁1143。

为适应壳体110结构，本实施例中，侧壁1143设置为具有设置呈台阶状的第一表面102、第二表面103及第三表面104的结构。其中，第一表面102和第三表面104朝向通光口1131设置，而第二表面103几乎垂直于第一表面102和第三表面104，也就是说，第二表面103的反射几乎不会形成大量发射光束干扰指示光束。因此，本实施例中，可以仅在第一表面102和第三表面104上设置有消光凹凸结构115。

请结合参照图4和图5，可选地，本实施例中，在第一表面102和第三表面104分别开设有多个消光槽1152，可以理解的是，第一表面102上多个消光槽1152与第一表面102形成消光凹凸结构115，同样的，第三表面104上多个消光槽1152与第三表面104形成消光凹凸结构115。

本实施例中，多个消光槽1152均呈长条状，以在相邻的两个消光槽1152之间形成消光棱1151，每个消光槽1152的两端及每个消光棱1151的两端均分别延伸至表面的边缘。也就是说，每个消光棱1151沿侧壁1143的一端至另一端的方向延伸设置，或者说，消光棱1151的延伸方向与第二表面103与第三表面104及与第一表面102的交线平行，从而规律地对照射至表面的光束进行反射，并且反射出多个不同角度的光线，避免信号干扰。

可以理解的是，本实施例中，消光棱1151呈矩形长条状。并且，多个消光槽1152及多个消光棱1151均竖直设置。

可选地，消光槽1152的槽宽0.5mm～1mm，消光槽1152的槽深0.1mm～0.3mm。消光槽1152可以设置为槽宽1mm，槽深0.2mm等。

需要说明的是，消光棱1151的宽度一般可以设置为与消光槽1152的槽宽相等，或者略大于或者小于消光槽1152的槽宽。

2.消光凹凸结构115的效果分析

请结合参照图6和图7，箭头方向指示光线的传播方向，其中，朝向表面的方向为照射方向，远离表面的方向为反射方向。可以理解的是，照射到光滑平面301的光线会产生镜面反射，出射光线几乎平行，因此会形成较强的反射信号，这种信号可能会造成使自动清扫装置200误判，造成自动清扫装置200返航失败。而本实施例提供的消光凹凸结构115以同样的入射方向照射后，经消光棱1151的表面、消光槽1152的侧表壁及底表壁反射后，呈现不同方向的反射光线，避免了反射光线集中，如图7所示，来自同一方向的入射光线照射在消光凹凸结构115被反射后，光线以不同方向反射，因此反射光线在同一方向的强度降低，低于自动清扫装置200所能够识别的红外信号的强度，自动清扫装置200不会误判，因此能够准确返航。

值得注意的是，消光凹凸结构115可以为其他较为规则的凹凸结构，规则的凹凸结构能够较为均匀分地散反射光线的强度，避免反射光线在某一方向聚集强度过高干扰回充信号。

3.消光凹凸结构115的可选实施方式

应当理解，在其他可选实施例中，根据凹槽114结构的不同，消光凹凸结构115的设置位置可以适应性地调整。例如，凹槽114具有弯曲的朝向通光口1131的表面，其对光源120发射的光的反射可能造成信号干扰，因此应当在该表面设置消光凹凸结构115，避免干扰。另一方面，正如本实施例所示的只要凹槽114具有如第二表面103、顶壁及底壁1142等几乎与通光口1131所在平面垂直的反射面，其几乎不会因反射对光源120信号造成干扰，则可以不必设置消光凹凸结构115。

此外，请结合参照图7和图8，应当理解，只要能实现照射于凹槽114表面的光束的反射光线能够被分散削弱，或者消除光线反射，在其他可选实施例中，可以在凹槽114的外壁间隔地设置多条间隔的消光棱1151，在凹槽114的外表面形成消光凹凸结构115，或者还可以在凹槽114的外表面开设多个大小相等或者不等的消光槽1152，从而在凹槽114的外表面形成消光凹凸结构115，以达到分散反射光束的强度的效果。

综上，本实施例提供的充电桩100其光源120安装在凹槽114内，并通过通光口1131向外发射回充信号，例如红外线等，回充信号经自动清扫装置200反射，会有部分照射到凹槽114上，由于凹槽114上设置有消光凹凸结构115，使得照射到凹槽114上的回充信号会发生不同角度的反射，可以分散反射光束的强度，因而可以避免大量指示光束朝同一方向反射造成信号干扰的问题。

本实施例提供的自动清扫系统200采用本公开提供的充电桩100，充电桩100的光源120发射的回充信号经自动清扫装置200反射，会有部分照射到凹槽114上，由于照射到凹槽114上会发生不同角度的反射，不会出现大量指示光束朝同一方向反射造成信号干扰的问题，使得自动清扫装置200能够精确接收光源120发射的指示光束的信号，准确对准充电桩100进行充电。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩，其特征在于，包括壳体和光源；

所述壳体上开设有通光口，所述壳体还具有从所述通光口处向所述壳体的内侧凹陷设置的凹槽，所述凹槽用于安装所述光源，所述凹槽表面设置有消光凹凸结构。

2.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述凹槽具有相对设置的顶壁和底壁以及设置于所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述消光凹凸结构设置于所述侧壁上。

3.如权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述侧壁具有设置呈台阶状的第一表面、第二表面及第三表面，其中，所述第一表面和所述第三表面朝向所述通光口设置，所述第一表面和所述第三表面上设置有所述消光凹凸结构。

4.如权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述消光凹凸结构规则排布于所述第一表面和所述第三表面。

5.如权利要求1-4任一项所述的充电桩，其特征在于，所述凹槽朝向所述通光口的表面开设有多个消光槽，所述多个消光槽与所述表面形成所述消光凹凸结构。

6.如权利要求5所述的充电桩，其特征在于，相邻的两个所述消光槽之间形成消光棱，每个所述消光槽的两端及每个所述消光棱的两端分别延伸至所述表面的边缘。

7.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述消光棱呈矩形长条状。

8.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，多个所述消光槽及多个所述消光棱竖直设置。

9.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述消光槽的槽宽0.5mm～1mm，所述消光槽的槽深0.1mm～0.3mm；

所述消光棱的棱宽0.5mm～1mm，所述消光棱的棱高0.1mm～0.3mm。

10.一种自动清扫系统，其特征在于，包括自动清扫装置和如权利要求1-9任意一项所述的充电桩，所述自动清扫装置选择性地与所述充电桩电连接。

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