CN212679029U - 充电座用红外信号发射装置及智能扫地机器人充电座 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种充电座用红外信号发射装置，包括：第一红外信号发射源，第一红外信号发射源发射红外信号；以及反射体，反射体设置在第一红外信号发射源的上方，反射体具有反射表面，反射表面对第一红外信号发射源发射的红外信号进行发散反射，使得发散反射的红外信号能够覆盖充电座。本公开还提供了一种智能扫地机器人充电座。

Description

充电座用红外信号发射装置及智能扫地机器人充电座

技术领域

本公开属于智能扫地机器人充电技术领域，本公开尤其涉及一种充电座用红外信号发射装置及智能扫地机器人充电座。

背景技术

现有技术中，智能扫地机器人通过寻找对应充电座发出的特定信号，并往充电座方向运动最终实现自动充电功能。

目前的智能扫地机器人充电座主要以红外线信号作为引导机器人对位充电，通过红外发光二极管本身的辐射角度实现充电座信号覆盖范围。或者，机器人内置的室内建地图算法(SLAM)在清扫过程中对充电座进行定位来寻找充电座，通过机器人地图定位向充电座导航运动来实现自动充电。

然而，红外发光二极管本身的辐射角度狭小，充电座信号覆盖范围窄、机器人接收到信号概率低，导致自动充电完成效率低。

通过室内建地图算法向充电座导航运动，实现地图算法的硬件支撑成本高且算法复杂，且室内无准确信号提供给机器人进行建地图、机器人相应算法建立的地图误差大、对充电座的定位存在较大范围的偏差，该方式的实现成本高，且自动充电完成效率没有得到大幅提高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种充电座用红外信号发射装置以及智能扫地机器人充电座。本公开的充电座用红外信号发射装置以及智能扫地机器人充电座通过以下技术方案实现。

根据本公开的一方面，提供了一种充电座用红外信号发射装置，包括：第一红外信号发射源，第一红外信号发射源发射红外信号；以及反射体，反射体设置在第一红外信号发射源的上方，反射体具有反射表面，反射表面对第一红外信号发射源发射的红外信号进行发散反射，使得发散反射的红外信号能够覆盖充电座。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，还包括第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源、第五红外信号发射源以及第一引导壳体；第二红外信号发射源发射的红外信号被第一引导壳体的第一通道引导，在充电座的右前方形成覆盖区域；第三红外信号发射源发射的红外信号被第一引导壳体的第二通道引导，在充电座的正前方偏右形成覆盖区域；第四红外信号发射源发射的红外信号被第一引导壳体的第三通道引导，在充电座的正前方偏左形成覆盖区域；第五红外信号发射源发射的红外信号被第一引导壳体的第四通道引导，在充电座的左前方形成覆盖区域。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，还包括第二引导壳体，第一红外信号发射源发射的红外信号被第二引导壳体的第一通道引导至反射体的反射表面。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，第一红外信号发射源为红外发光二极管。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源以及第五红外信号发射源均为红外发光二极管。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源以及第五红外信号发射源设置在同一水平高度。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，第二红外信号发射源的中心轴线与第五红外信号发射源的中心轴线成90度角。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，反射体的反射表面为圆锥形表面或者漏斗形表面。

根据本公开的至少一个实施方式的充电座用红外信号发射装置，第一红外信号发射源具有第一发射功率，第三红外信号发射源和第四红外信号发射源具有第二发射功率，第二红外信号发射源和第五红外信号发射源具有第三发射功率；其中，第三发射功率大于第二发射功率，第一发射功率大于第二发射功率。

根据本公开的另一方面，提供了一种智能扫地机器人充电座，包括上述任一项的充电座用红外信号发射装置以及充电座壳体，充电座用红外信号发射装置被设置在充电座壳体的内部。

根据本公开的至少一个实施方式的智能扫地机器人充电座，充电座壳体包括主壳体、底座、后盖板以及透光罩，透光罩允许红外信号发射装置发射的红外信号射出。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的智能扫地机器人充电座的整体示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的智能扫地机器人充电座的拆解结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的结构示意图之一。

图4是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的结构示意图之二。

图5是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的信号发射区域示意图之一。

图6是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的信号发射区域示意图之二。

图7是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的红外信号编码示意图。

附图标记说明

1 智能扫地机器人充电座

10 充电座用红外信号发射装置

101 第二红外信号发射源

102 第三红外信号发射源

103 第四红外信号发射源

104 第五红外信号发射源

105 第一红外信号发射源

106 反射体

107 第一引导壳体

108 第二引导壳体

1081 第二引导壳体的引导通道

1082 遮光部

20 透光罩

201 通孔

30 主壳体

40 后盖板

50 底座

60 充电电极片。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是根据本公开的一个实施方式的智能扫地机器人充电座1的整体示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的智能扫地机器人充电座1的拆解结构示意图。

如图2所示，智能扫地机器人充电座1包括充电座用红外信号发射装置10以及充电座壳体，充电座用红外信号发射装置10被设置在充电座壳体的内部。

充电座壳体包括主壳体30、底座50、后盖板40以及透光罩20，透光罩20允许红外信号发射装置10发射的红外信号射出。

本领域技术人员应当理解，本公开并不对充电座壳体的具体结构做特别限定，图2中示出的充电座壳体仅是充电座壳体的优选示例性结构。

充电座壳体将充电座用红外信号发射装置10以及其他部件例如充电电极片60等支撑在充电座壳体的内部。

充电座壳体的透光罩20上设置有两个通孔201，两个通孔201允许两个电极片60伸出，从而对智能扫地机器人进行充电。

图2中优选地将两个通孔201设置为上下排列，将两个充电电极片60设置为上下排列，本领域技术人员应当理解，还可以将两个通孔201设置为左右排列，相应地，将两个充电电极片60设置为左右排列。可替换地，将两个充电电极片60设置在主壳体30的合适位置上。

图3是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置10的结构示意图之一。

其中，图3中的上图为充电座用红外信号发射装置10的前侧视图，图3中的下图为充电座用红外信号发射装置10的俯视图。

如图3所示，充电座用红外信号发射装置10包括：第一红外信号发射源105，第一红外信号发射源105发射红外信号；以及反射体106，反射体106设置在第一红外信号发射源105的上方，反射体106具有反射表面，反射表面对第一红外信号发射源105发射的红外信号进行发散反射，使得发散反射的红外信号能够覆盖充电座。

其中，第一红外信号发射源105优选为红外发光二极管。

优选地，所述反射体106设置在第一红外信号发射源105的正上方。

优选地，反射体106的反射表面为圆锥形表面或者漏斗形表面。

反射体106可以通过支撑结构被支撑在第一红外信号发射源105的上方，本公开并不对支撑结构做特别限定，只要能够实现将反射体106支撑在第一红外信号发射源105的上方即可。

第一红外信号发射源105向上发射的红外信号被反射体106的反射表面发散反射，使得发散反射的红外信号能够覆盖充电座，充电座被覆盖的区域的大小可以通过设置反射体的反射表面的曲率来预先设定。

被反射体106的反射表面发散反射的红外信号经由透光罩20射出。

通过使第一红外信号发射源105发射的红外信号被反射体106的反射表面发散反射，形成充电座覆盖区域，从而使得智能扫地机器人避免在工作过程中碰撞充电座。

根据本公开的优选实施方式，充电座用红外信号发射装置10还包括第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103、第五红外信号发射源104以及第一引导壳体107；第二红外信号发射源101发射的红外信号被第一引导壳体107的第一通道引导，在充电座的右前方形成覆盖区域；第三红外信号发射源102发射的红外信号被第一引导壳体107的第二通道引导，在充电座的正前方偏右形成覆盖区域；第四红外信号发射源103发射的红外信号被第一引导壳体107的第三通道引导，在充电座的正前方偏左形成覆盖区域；第五红外信号发射源104发射的红外信号被第一引导壳体107的第四通道引导，在充电座的左前方形成覆盖区域。

第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103以及第五红外信号发射源104发射的红外信号大致上水平发射，并形成各自的发射立体角。

优选地，第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103以及第五红外信号发射源104设置在同一水平高度。

优选地，第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103以及第五红外信号发射源104均为红外发光二极管。

图3中示出的第一引导壳体107的结构仅是优选地结构，本领域技术人员可以对第一引导壳体107的结构做出适当的调整。

通过第一引导壳体107的设置，第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103以及第五红外信号发射源104发出的红外信号的发射角度能够被限定，实现充电座1的左方、右方大范围的覆盖面，有利于机器人在更广的范围内寻找到充电座信号，以及实现充电座1的正前方偏左、偏右狭窄的覆盖面，有利于机器人更准确的对位充电座。

如图3中的下图所示，优选地，充电座用红外信号发射装置10的第二红外信号发射源101的中心轴线与第五红外信号发射源104的中心轴线成90度角。

图4是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置10的结构示意图之二，也即充电座用红外信号发射装置10的拆解结构示意图。

优选地，充电座用红外信号发射装置10还包括第二引导壳体108，第一红外信号发射源105发射的红外信号被第二引导壳体108的引导通道1081引导至反射体106的反射表面。

优选地，第二引导壳体108包括遮光部1082，遮光部1082使得由第一红外信号发射源105直接发射的红外信号不能由透光罩20射出。遮光部1082正对透光罩20设置。

图5是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置10的信号发射区域示意图之一。

图5为充电座用红外信号发射装置10的俯视结构图。图5中分别示出了第二红外信号发射源101的覆盖区域、第三红外信号发射源102的覆盖区域、第四红外信号发射源103的覆盖区域以及第五红外信号发射源104的覆盖区域。

图6是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置的信号发射区域示意图之二。

图6为充电座用红外信号发射装置10的前侧视图。图6中示出了第一红外信号发射源105发射的红外信号被反射体106的反射表面发散反射之后的覆盖区域。

根据本公开的优选实施方式，充电座用红外信号发射装置10的第一红外信号发射源105具有第一发射功率，第三红外信号发射源102和第四红外信号发射源103具有第二发射功率，第二红外信号发射源101和第五红外信号发射源104具有第三发射功率；其中，第三发射功率大于第二发射功率，第一发射功率大于第二发射功率。

当智能扫地机器人的电量不足时，由于充电座的左右两个红外信号发射源(第二红外信号发射源101和第五红外信号发射源104)发射较强信号来引导智能扫地机器人识别充电座的方位，从而靠近充电座，中左及中右两个对位发射源(即第三红外信号发射源102和第四红外信号发射源103)再近距离引导智能扫地机器人对位接触充电座以完成充电动作。

当智能扫地机器人未处于需充电状态且运动到充电座附近时，其接收到由反射头106反射的第一红外信号发射源105所发出的红外信号，智能扫地机器人自动地规避充电座，避免发生碰撞。

图7是根据本公开的一个实施方式的充电座用红外信号发射装置10的红外信号编码示意图。

如图7所示，对第一红外信号发射源105、第二红外信号发射源101、第三红外信号发射源102、第四红外信号发射源103、第五红外信号发射源104发出的红外信号进行了不同的编码，分别对应图7中的5、1、2、3、4。

智能扫地机器人接收、识别到图7中1信号编码，机器人通过相应算法判定目前处于充电座的右方，相应地向充电座运动。

智能扫地机器人接收、识别到图7中2信号编码，机器人通过相应算法判定目前处于充电座正前方偏右方位，相应地向充电座运动。

智能扫地机器人接收、识别到图7中3信号编码，机器人通过相应算法判定目前处于充电座正前方偏左方位，相应地向充电座运动。

智能扫地机器人接收、识别到图7中4信号编码，机器人通过相应算法判定目前处于充电座左方，相应地向充电座运动。

智能扫地机器人接收、识别到图7中5信号编码，机器人通过相应算法判定目前处于接近充电座的范围内，执行相应算法要求动作来避免碰撞充电座。

将充电座的左方、右方覆盖信号设置为较强发射功率，能够实现充电座较大的信号覆盖范围，将充电座的中左、中右引导对位信号设置为较低发射功率，机器人能够容易且准确向充电座运动从而对位充电，将充电座环形覆盖信号设置为低发射功率，覆盖充电座四周一定距离范围，能够实现机器人准确判定该范围内为充电座本体所在位置。

本公开的技术方案通过多个红外信号发射源相互配合的方式，避免了现有技术中由于红外发光二极管本身辐射角度狭小导致的充电座覆盖范围小的技术问题，实现了充电座更大的覆盖范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种充电座用红外信号发射装置，其特征在于，包括：

第一红外信号发射源，所述第一红外信号发射源发射红外信号；以及

反射体，所述反射体设置在所述第一红外信号发射源的上方，所述反射体具有反射表面，所述反射表面对所述第一红外信号发射源发射的红外信号进行发散反射，使得发散反射的红外信号能够覆盖所述充电座。

2.根据权利要求1所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，还包括第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源、第五红外信号发射源以及第一引导壳体；

所述第二红外信号发射源发射的红外信号被所述第一引导壳体的第一通道引导，在充电座的右前方形成覆盖区域；

所述第三红外信号发射源发射的红外信号被所述第一引导壳体的第二通道引导，在充电座的正前方偏右形成覆盖区域；

所述第四红外信号发射源发射的红外信号被所述第一引导壳体的第三通道引导，在充电座的正前方偏左形成覆盖区域；

所述第五红外信号发射源发射的红外信号被所述第一引导壳体的第四通道引导，在充电座的左前方形成覆盖区域。

3.根据权利要求1或2所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述第一红外信号发射源为红外发光二极管。

4.根据权利要求2所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源以及第五红外信号发射源均为红外发光二极管。

5.根据权利要求2所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述第二红外信号发射源、第三红外信号发射源、第四红外信号发射源以及第五红外信号发射源设置在同一水平高度。

6.根据权利要求2所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述第二红外信号发射源的中心轴线与所述第五红外信号发射源的中心轴线成90度角。

7.根据权利要求1所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述反射体的反射表面为圆锥形表面或者漏斗形表面。

8.根据权利要求2所述的充电座用红外信号发射装置，其特征在于，所述第一红外信号发射源具有第一发射功率，所述第三红外信号发射源和第四红外信号发射源具有第二发射功率，所述第二红外信号发射源和第五红外信号发射源具有第三发射功率；

其中，所述第三发射功率大于所述第二发射功率，所述第一发射功率大于所述第二发射功率。

9.一种智能扫地机器人充电座，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的充电座用红外信号发射装置以及充电座壳体，所述充电座用红外信号发射装置被设置在所述充电座壳体的内部。

10.根据权利要求9所述的智能扫地机器人充电座，其特征在于，所述充电座壳体包括主壳体、底座、后盖板以及透光罩，所述透光罩允许所述红外信号发射装置发射的红外信号射出。

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