CN214626393U - 自动工作系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动工作系统，包括自移动设备以及充电站，自移动设备包括：机身；设置在机身上的第一充电端子组和第一信号端子组；充电站包括：构造为与第一充电端子组对接的第二充电端子组，和与第一信号端子组对接的第二信号端子组；在自移动设备与充电站对接的情况下，第二充电端子组与第一充电端子组对接形成充电回路，第二信号端子组与第一信号端子组对接形成通信回路；通信回路与充电回路相互独立，充电站通过充电回路向自移动设备传输电能，同时充电站与自移动设备能够通过通信回路进行信号和/或数据传输。本申请提供的自动工作系统，充电站与自移动设备在对接充电的同时进行通信，从而实时获取彼此状态，进行实时控制。

Description

自动工作系统

技术领域

本申请涉及一种自动工作系统，尤其涉及一种自动割草机工作系统。

背景技术

自动工作系统，包括自移动设备和充电站，自移动设备在工作区域内自主移动和执行作业任务，在电量低的情况下自动返回至充电站进行充电。

自动割草机作为自移动设备的一种，用于草坪维护。现有的自动割草机与充电站之间仅采用一对极片完成充电和通讯，方案无法在充电过程中进行通讯，因为充电过程中极片上的电压变更为充电电压，通讯无法进行。一方面，充电站无法获知自动割草机电池信息，因此无法调整充电策略；另一方面，充电站与智能割草机的通信需要在充电前或充电后，因此会增加智能割草机停留在充电站的时间，尤其是在需要较大量数据通信的情况下，缩短了智能割草机实际用于维护草坪的时间，降低了智能割草机的工作效率。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本申请提供了一种自移动设备和充电站在对接充电的同时能够进行通信的自动工作系统。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种自动工作系统，包括在限定的工作区域内自主移动和执行工作任务的自移动设备，以及供所述自移动设备对接以补充电能的充电站，

所述自移动设备包括：

机身；

设置在机身上的第一充电端子组和第一信号端子组；

所述充电站包括：构造为与所述第一充电端子组对接的第二充电端子组，和与所述第一信号端子组对接的第二信号端子组；

在所述自移动设备与所述充电站对接的情况下，所述第二充电端子组与所述第一充电端子组对接形成充电回路，所述第二信号端子组与所述第一信号端子组对接形成通信回路；所述通信回路与所述充电回路相互独立，所述充电站通过所述充电回路向所述自移动设备传输电能，同时所述充电站与所述自移动设备能够通过所述通信回路进行信号和/或数据传输。

在其中一实施例中，所述充电站还设置有信号发射电路，所述信号发射电路与所述第二信号端子组电连接，所述信号发射电路持续的向所述第二信号端子组发射检测信号，以检测所述通信回路是否接通。

在其中一实施例中，在未检测到所述通信回路接通的情况下，所述充电站断开充电电源与所述第二充电端子组的电连接，所述第二充电端子组上不具有充电电压。

在其中一实施例中，所述充电站还包括控制电路，所述控制电路与所述信号发射电路电连接，在检测到所述通信回路接通之后，所述控制电路接通充电电源与所述第二充电端子的电连接，所述第二充电端子组具有充电电压。

在其中一实施例中，所述自移动设备包括信号接收电路，所述信号接收电路与所述第一信号端子组电连接；所述第一信号端子组包括至少两个第一信号端子，所述信号接收电路包括连接在两个所述第一信号端子之间的常闭电子开关，当所述自移动设备处于关机状态，所述常闭电子开关将两个所述第一信号端子短接。

在其中一实施例中，当第一充电端子组接收到充电电压或者所述自移动设备的处于开机状态的情况下，所述常闭电子开关处于断开状态，两个所述第一信号端子解除短接，所述第二信号端子组与所述第一信号端子组对接形成通信回路。

在其中一实施例中，所述常闭电子开关为三极管或场效应晶体管。

在其中一实施例中，在所述自移动设备与所述充电站对接过程中，所述第一信号端子组和所述第二信号端子组的对接后于所述第一充电端子组和所述第二充电端子组的对接。

在其中一实施例中，所述自移动设备通过所述通信回路向所述充电站传输升级数据包。

在其中一实施例中，当所述充电站通过所述充电回路向所述自移动设备传输电能时，所述充电站通过所述信号回路获取所述自移动设备的能源模块的充电状态数据，从而根据所述充电状态数据调整所述充电站的充电参数。

本申请与现有技术相比，其有益效果是：

本申请提供的自动工作系统，其通过在自移动设备上设置第一充电端子组和第一信号端子组，在充电站上设与第一充电端子组对接的第二充电端子组和与第一信号端子组对接的第二信号端子组，在自移动设备与充电站对接的情况下，形成独立的通信回路和充电回路，从而充电和通信互不干扰，可以同时进行，在充电的同时能够实时获取彼此状态，进行实时控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。其中：

图1是本申请一实施例提供的自动工作系统的模块结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示，本发明的一实施例中提供的自动工作系统，包括自移动设备10和充电站20。其中，自移动设备10在限定的工作区域内自主移动和执行工作任务，当自移动设备10电量低于预设阈值，自动返回自充电站20，与充电站20对接充电。

在本具体实施例中，自移动设备10为自动割草机。在其他实施例中，自移动设备10也可以为自动清洁设备、自动浇灌设备、自动扫雪机等适合无人值守的设备。

自移动设备10包括机身，设置在机身10上的第一充电端子组和第一信号端子组。具体而言，第一充电端子组包括两个第一充电端子c1，第一信号端子组包括两个第一信号端子s1。充电站20上设置有第二充电端子组和第二信号端子组，相应的，第二充电端子组包括两个第二充电端子c2，第二信号端子组包括两个第二信号端子s2。第二充电端子组用于与第一充电端子组对接，第二信号端子组用于与第一信号端子组对接。

当自移动设备10返回至充电站20，自移动设备执行对接动作。在自移动设备10与充电站20对接的情况下，第二充电端子组与第一充电端子组对接形成充电回路，第二信号端子组与第一信号端子组对接形成通信回路。即，两个第二充电端子c2与两个第一充电端子c1一一对接，形成充电回路，两个第二信号端子s2与两个第一信号端子s1一一对接，形成通信回路。通信回路与充电回路相互独立，互相不影响，充电站通过充电回路向自移动设备传输电能，同时充电站与自移动设备能够通过通信回路进行信号和/或数据传输。

本申请提供的自动工作系统，通过设置独立于充电端子的信号端子(第一信号端子和第二信号端子)，能够在对接时形成独立于充电回路的通信回路，从而实现在充电的过程中交互信息或数据，实时获取彼此状态，进行实时控制。比如，在充电过程中，通过通信回路实时获取自移动设备的电池充电状态，从而相应的调整充电站的充电策略，避免充电策略与电池状态不匹配，导致电池寿命降低，甚至损坏。

由于充电站固定设置在工作区域上，而自移动设备10经常会换代升级。为了提高充电站的通用多种升级产品，自移动设备10通过通信回路向充电站20传输升级数据包，从而实现充电站的软件升级，而不需要专业人员手动更新充电站的软件，在自移动设备10与充电站20充电过程中即可实现数据包的传送。用户只需要通过无线网络在自移动设备10上预先下载好升级包即可。

本实施例中，第一信号端子组与第二信号端子组若对接成功，则第一充电端子组和第二充电端子组也对接成功。因此，通过检测第一信号端子组与第二信号端子组是否对接成功，能够判断第一充电端子组和第二充电端子组是否对接成功，从而在确认对接成功的前提下，再启动充电。在具体实施例中，充电站20上还设置有信号发射电路24，信号发射电路24与第二信号端子组s2电连接，信号发射电路24持续的向第二信号端子组s2发射检测信号，根据检测信号的反馈信号确定通信回路是否接通，即第二信号端子s2与第一信号端子s1是否对接。再确认信号回路接通的情况下，可以确认充电回路也接通，从而启动充电。

通常充电站20上的第二充电端子c2是裸露的，为了避免人员碰到裸露的第二充电端子c2导致触电的风险。当自移动设备10未对接至充电站20的情况下，断开第二充电端子c2与充电电源的连接，使第二充电端子c2在非充电状态不具有充电电压，从而避免触电风险。在未检测到通信回路接通的情况下，充电站20断开充电电源与第二充电端子组的电连接，第二充电端子组上不具有充电电压。

进一步的，充电站还包括控制电路26，控制电路26与信号发射电路24电连接，在检测到通信回路接通之后，控制电路26接通充电电源与第二充电端子组的电连接，第二充电端子组具有充电电压。

相应的，自移动设备包括信号接收电路14，信号接收电路14与第一信号端子组电连接，信号接收电路14包括连接在两个第一信号端子s1之间的常闭电子开关，当自移动设备处于关机状态，常闭电子开关将两个第一信号端子s1短接。在自移动设备处于关机状态下，第一信号端子s1处于短接状态，若在该情况下自移动设备10被移动至与充电站20对接的对接位置，充电站20的其中一第二信号端子s2发出的检测信号，通过另一个第二信号端子s2反馈回来，信号发射电路24接收到跟发射的信号一致的反馈信号，从而识别出自移动设备10处于关机状态下的对接，通过给第二充电端子组上电，激活自移动设备10的控制电路16，控制电路16控制常闭电子开关断开，从而通信回路正常接通，可以正常进行数据通信。

当第一充电端子组接收到充电电压，通过激活控制电路16，使常闭电子开关断开；且，当自移动设备10处于开机状态，控制电路16同样控制常闭电子开关处于断开状态，进而两个第一信号端子s1解除短接，第二信号端子组与所述第一信号端子组对接形成通信回路。具体的，常闭电子开关为三极管或场效应晶体管。

由于通信回路还用于确认第一、二充电端子组是否可靠对接，降低由于第一、二充电端子组对接不良导致充电打火的风险。在一具体实施例中，在自移动设备10与充电站20对接过程中，第一信号端子组和第二信号端子组的对接后于第一充电端子组和第二充电端子组的对接。从而先通信回路接通时，充电回路已经对接成功，通过通信回路的接通确认第一、二充电端子组，保证可靠对接的情况下再启动充电。在脱开时，第一信号端子组和第二信号端子组的脱离先于第一充电端子组和第二充电端子组的脱离，从而在检测到第一、二信号端子组脱离之后，在第一充电端子组和第二充电端子组脱离之前就切断充电电源，避免脱开过程中的打火。

自移动设备10还包括设置能源模块11，用于给自移动设备10提供能量，具体的，能源模块可以为电池，如锂电子。当充电站20通过充电回路向自移动设备10传输电能时，充电站通过信号回路实时获取自移动设备10的能源模块11的充电状态数据，从而根据充电状态数据调整充电站20的充电参数。如此，电池处于不同的电量、电压或温度时，充电站20能够基于这些参数调整充电电流或电压，避免电池过充或者温度过高等，保证电池的充电安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动工作系统，包括在限定的工作区域内自主移动和执行工作任务的自移动设备，以及供所述自移动设备对接以补充电能的充电站，其特征在于，

所述自移动设备包括：

机身；

设置在机身上的第一充电端子组和第一信号端子组；

所述充电站包括：构造为与所述第一充电端子组对接的第二充电端子组，和与所述第一信号端子组对接的第二信号端子组；

在所述自移动设备与所述充电站对接的情况下，所述第二充电端子组与所述第一充电端子组对接形成充电回路，所述第二信号端子组与所述第一信号端子组对接形成通信回路；所述通信回路与所述充电回路相互独立，所述充电站通过所述充电回路向所述自移动设备传输电能，同时所述充电站与所述自移动设备能够通过所述通信回路进行信号和/或数据传输。

2.根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述充电站还设置有信号发射电路，所述信号发射电路与所述第二信号端子组电连接，所述信号发射电路持续的向所述第二信号端子组发射检测信号，以检测所述通信回路是否接通。

3.根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于，在未检测到所述通信回路接通的情况下，所述充电站断开充电电源与所述第二充电端子组的电连接，所述第二充电端子组上不具有充电电压。

4.根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于，所述充电站还包括控制电路，所述控制电路与所述信号发射电路电连接，在检测到所述通信回路接通之后，所述控制电路接通充电电源与所述第二充电端子的电连接，所述第二充电端子组具有充电电压。

5.根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于，所述自移动设备包括信号接收电路，所述信号接收电路与所述第一信号端子组电连接；所述第一信号端子组包括至少两个第一信号端子，所述信号接收电路包括连接在两个所述第一信号端子之间的常闭电子开关，当所述自移动设备处于关机状态，所述常闭电子开关将两个所述第一信号端子短接。

6.根据权利要求5所述的自动工作系统，其特征在于，当第一充电端子组接收到充电电压或者所述自移动设备的处于开机状态的情况下，所述常闭电子开关处于断开状态，两个所述第一信号端子解除短接，所述第二信号端子组与所述第一信号端子组对接形成通信回路。

7.根据权利要求5所述的自动工作系统，其特征在于，所述常闭电子开关为三极管或场效应晶体管。

8.根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，在所述自移动设备与所述充电站对接过程中，所述第一信号端子组和所述第二信号端子组的对接后于所述第一充电端子组和所述第二充电端子组的对接。

9.根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述自移动设备通过所述通信回路向所述充电站传输升级数据包。

10.根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，当所述充电站通过所述充电回路向所述自移动设备传输电能时，所述充电站通过所述通信回路获取所述自移动设备的能源模块的充电状态数据，从而根据所述充电状态数据调整所述充电站的充电参数。

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