WO2019144916A1

WO2019144916A1 - 自移动设备及其控制方法

Info

Publication number: WO2019144916A1
Application number: PCT/CN2019/073033
Authority: WO
Inventors: 高振东
Original assignee: 苏州宝时得电动工具有限公司
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN110063142A; CN111602097A; CN111602097B; CN110063142B

Abstract

一种自移动设备及其控制方法，其中，自移动设备包括提供能量的电池包，并根据检测到的引导信号自动返回充电站充电，自移动设备在无边界线的工作区域内移动，控制方法包括如下步骤：监测电池包的工作参数；若电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到引导信号，则控制自移动设备回归充电站。有益效果是提高了自移动设备回归充电站的成功率。

Description

自移动设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种自移动设备，特别是一种在返回充电时，具有电池包过放保护功能的自移动设备。

本发明还涉及一种自移动设备的控制方法，特别是一种实现在返回充电时对电池包进行过放保护的自移动设备的控制方法。

背景技术

随着科学技术的发展，智能化的自移动设备逐渐为人们所熟知。由于自移动设备可以自动按照预设程序执行相关任务，无须人工操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛，例如，工业上的应用有执行各种功能的机器人，家居产品上的应用有割草机、吸尘器等。这些智能的自移动设备极大地节省了人们的时间，降低了人们的劳动强度，从而提高了生产效率或生活品质。

自移动设备往往使用可充电的电池包作为电量源，并能够自动返回充电站充电。但由于电池包过放后会损坏，通常，自移动设备在电池包的电量下降到了一个较低的预设水平，但还未达到过放的程度时，会启动返回充电站充电的动作。自移动设备一般都能够在过放之前返回充电站。然而，由于很多工作区域的环境复杂多变，工作和回归中也时常会发生一些预料之外的情况，自移动设备有可能在回归充电站的时候发生困难。

另一种情况是，现有的自移动设备回归充电时多沿着边界线或墙边回归，能够在一定时间内保证自移动设备回归到充电站充电，但是如果在没有边界线的情况下，或是采用其他方式引导自移动设备回归，而这些引导信号的覆盖面相对于工作区域比较小，那么自移动设备会在寻找引导信号时耗费比较长的时间，甚至无法回归充电站。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的问题是提供一种能够提高回归成功率的自移动设备。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种自移动设备，在无边界线的工作区域内移动，包括：

行走模块，带动所述自移动设备行走；

工作模块，执行工作任务；

电源模块，为所述自移动设备的行走和工作提供能量，包括电池包；

控制模块，与行走模块、工作模块和电源模块连接，控制所述自移动设备工作；

状态检测模块，检测所述与电池包容量相关的工作参数并发送至所述控制模块；

所述自移动设备包括巡航模式和回归模式，以所述自移动设备能够快速回归充电站的区域为回归区域，在所述巡航模式中，若自移动设备位于所述回归区域，且所述电池包工作参数满足第一预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述回归模式，在所述回归模式中，所述控制模块引导所述自移动设备回归充电站。

在其中一个实施例中，所述电池包工作参数包括电池包电压，若电池包电压值满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。

在其中一个实施例中，所述电池包工作参数包括电池包工作时间，若电池包工作时间满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。

在其中一个实施例中，所述自移动设备包括信号检测单元，检测与充电站相关的引导信号，所述控制模块根据所述引导信号控制所述行走模块，使所述自动行走设备向充电站行走。

在其中一个实施例中，所述回归区域包括所述引导信号强度大于预设强度的区域。

在其中一个实施例中，所述信号检测单元检测无线电信号或超声波信号。

在其中一个实施例中，所述回归区域包括所述自移动设备与充电站的距离小于预设距离的区域。

在其中一个实施例中，所述巡航模式包括工作模式，在所述工作模式中，所述控制模块控制所述工作模块工作。

在其中一个实施例中，所述自移动设备包括搜寻模式，在所述搜寻模式中，所述控制模块寻找所述回归区域，且控制所述工作模块停止工作。

在其中一个实施例中，在所述巡航模式中，所述电池包工作参数满足第二预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。

在其中一个实施例中，所述第一预设范围对应的电池包容量的下限与所述第二预设范围对应的所述电池包容量上限相同。

在其中一个实施例中，在所述搜寻模式中，若所述自移动设备进入所述回归区域，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述回归模式。

在其中一个实施例中，若所述工作模块的工作时间大于预设工作时间，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。

在其中一个实施例中，所述工作模块的工作时间为一个工作周期内所述工作模块的工作时间之和。

在其中一个实施例中，所述工作模块的工作时间包括所述回归模式中所述工作模块的工作时间。

在其中一个实施例中，若所述电池包工作参数满足第三预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。

在其中一个实施例中，所述第一预设范围对应的电池包容量大于等于所述第三预设范围对应的电池包容量。

在其中一个实施例中，所述工作模块执行割草工作或吸尘工作。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种自移动设备的控制方法，所述自移动设备包括提供能量的电池包，并根据检测到的引导信号自动返回充电站充电，所述自移动设备在无边界线的工作区域内移动，所述自移动设备包括巡航模式和回归模式；所述控制方法包括如下步骤：

控制所述自移动设备工作在巡航模式；

监测所述与电池包容量相关的工作参数；

若电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备进入回归模式，在所述回归模式中，所述自移动设备回归充电站。

在其中一个实施例中，通过监测电池包电压监测电池包容量，若电池包电压值满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。

在其中一个实施例中，通过监测电池包工作时间监测电池包容量，若电池包工作时间满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。

在其中一个实施例中，所述回归区域包括所述引导信号强度大于预设强度的区域，所述引导信号用于引导所述自移动设备回归充电站。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：在所述巡航模式中，若所述电池包工作参数满足第二预设范围，控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：在所述搜寻模式中，若所述自移动设备进入所述回归区域，控制所述自移动设备进入所述回归模式。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：监控所述工作模块的工作时间，若所述工作模块的工作时间大于预设工作时间，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第三预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。

本发明解决现有技术问题所采用的另一种技术方案是：

一种自移动设备的控制方法，所述自移动设备包括提供能量的电池包，并根据检测到的引导信号自动返回充电站充电，所述自移动设备在无边界线的工作区域内移动，所述控制方法包括如下步骤：

监测与所述电池包容量相关的工作参数；

若所述电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备回归充电站。

在其中一个实施例中，所述电池包工作参数包括所述电池包电量和/或所述电池包工作时间。

在其中一个实施例中，通过监测电池包的电压监测所述电池包电量；若所述电池包电压值小于预设的电压值，相应判断所述电池包电量小于预设电量。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第二预设范围，且未检测到所述引导信号，则控制工作模块停止工作。

在其中一个实施例中，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述电池包工作参数达到第一预设范围时。

在其中一个实施例中，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述自移动设备启动时。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第三预设范围，则控制所述自移动设备停止移动。

在其中一个实施例中，所述第一预设范围对应的电池包容量大于所述第三预设范围对应的电池包容量。

在其中一个实施例中，若所述电池包工作参数满足所述第三预设范围，则控制所述自移动设备发出充电提醒信号。

在其中一个实施例中，控制自移动设备回归充电站的步骤包括：根据所述引导信号向充电站移动，所述自移动设备返回充电站后，停止移动并充电。

在其中一个实施例中，所述引导信号由充电站发出。

在其中一个实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：监控所述工作模块的工作时间，若所述工作模块的工作时间大于预设时间，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备回归充电站。

在其中一个实施例中，所述工作模块的工作时间包括一个工作周期内所述工作模块的工作时间之和。

在其中一个实施例中，所述工作模块的工作时间包括所述电池包参数满足第一预设范围的所述工作模块的工作时间。

在其中一个实施例中，所述自移动设备执行吸尘工作或割草工作。

本发明解决现有技术问题所采用的另一种技术方案是：

一种自移动设备，在无边界线的工作区域内移动，包括：

行走模块，带动所述自移动设备行走，包括马达和由马达驱动的行走轮；

工作模块，执行工作任务；

控制模块，与行走模块、工作模块、电源模块和表面识别模块连接，控制所述自移动设备工作；

信号检测模块，检测用于引导所述自移动设备回归充电站的引导信号并发送给所述控制模块；

状态检测模块，检测所述与电池包容量相关的工作参数并发送给所述控制模块；

在所述电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号时，所述控制模块启动使所述自移动设备返回充电站的动作。

在其中一个实施例中，所述电池包的工作参数包括所述电池包电量和/或所述电池包工作时间。

在其中一个实施例中，在所述电池包工作参数满足第二预设范围，且未检测到所述引导信号时，所述控制模块控制所述工作模块停止工作。

在其中一个实施例中，在所述电池包工作参数满足第三预设范围时，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。

在其中一个实施例中，在所述电池包工作参数满足第三预设范围时，所述控制模块控制所述自移动设备发出充电提醒信号。

在其中一个实施例中，所述工作模块执行吸尘工作或割草工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当自移动设备靠近充电站且电池包电量在一个特定范围内，自移动设备可直接回归充电站充电，避免了在无边界情况下自移动设备难以找到充电站而导致在回归过程中关机的情况，不仅提高了自移动设备回归的成功率，还能够保护电池包。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是本发明一个实施例的自移动设备工作系统的示意图。

图2是本发明一个实施例的自移动设备模块图。

图3是本发明一个实施例的工作流程图。

图4是本发明一个实施例的工作流程图。

图5是本发明一个实施例的工作流程图。

图6是本发明一个实施例的工作流程图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

图1所示为本发明的一种具体实施方式的自移动设备工作系统的示意图。自移动设备工作系统包括自移动设备1、充电站3。结合图2，自移动设备1主要包括控制模块11、行走模块13、电源模块15、工作模块17、状态检测模块19以及信号检测模块23。

控制模块11是自移动设备1的控制中枢，和其他各个模块相连接，接收其他各个模块发来的信息，并控制自移动设备1执行行走、工作、返回充电站3以及充电等各类动作或任务。控制模块11具体包括处理器22、存储器24等，其具体结构和功能后续描述。

行走模块13包括安装于自移动设备1内的马达和由所述马达驱动的滚轮8，用于接受控制模块10的指令，由电源模块15提供电量，带动自移动设备1在地面或其他工作表面上自动行走。在本实施例中，行走模块13具体包括安装于自移动设备1两侧的两个行走轮，分别连接在两个行走轮上的两个驱动马达，以及位于自移动设备1前部的一个或两个支撑轮。这样的设置能够通过控制两个行走轮的速度和速度差，来控制行走模块13的行驶速度和方向，使得自移动设备1的行走和转向灵活而准确。行走模块13可以有其他的组成形式，例如其可以为行走轮以及与之连接的独立驱动马达和独立转向马达；可以为四个行走轮，分别由驱动马达独立驱动；还可以为履带式等其他形式。

工作模块17用于执行自移动设备1所负责的具体工作。工作模块17通常包括工作马达和被工作马达驱动的工作单元。若自移动设备1为吸尘器，则工作模块为执行吸尘工作的吸尘部件如：吸尘口、风扇和真空室等；若自移动设备1为割草机，则工作模块为执行切割工作的切割部件如：输出轴、刀盘、刀片等，在此不再赘述。

电源模块15为自移动设备1的各个模块提供工作的电量，其包括可充电的电池包、以及和电池包相连接的充电端子。充电端子适于和充电站3上的电源端子相配接，以连接到外部电源上，为电池包补充电量。电源模块15也可以包括可充电的电池包、以及与电池包相连接的电量接收装置。电量接收装置适于和充电站3的电量发射装置相配接，以无线连接到外部电源上，为电池包补充电量。电源模块15也可以为其它可再充电设备，如包括超级电容的可再充电设备等。

状态检测模块19可以是电量检测模块，连接电源模块和控制模块，用于检测电源模块中的电池包的电量并将表示该电量的信号发送给控制模块10。在本实施例中，状态检测模块19通过检测电池包的电压来检测电池包的电量，即状态检测模块19为电池包的电压检测电路，其检测到电池包的电压值后，将表示该电压值的信号发送给控制模块11。当然，状态检测模块19也可以采用其他直接或间接的方式检测电池包的电量，如检测电池包的剩余容量、放电电流、放电时间、放电温度等。状态检测模块19既可以检测电池包整包的电量，也可以检测电池模块的电量，还可以同时检测电池包整包的电量和电池模块的电量，其中电池模块的电量可以是某一个电池模块的电量、某几个电池模块的电量或者每一个电池模块的电量。电池包的电量检测模块的各种具体实现形式是本领域的技术人员所熟知的，在此不进行细节描述。

在一个实施例中，自移动设备1包括工作区域识别模块21。自移动设备1在由用户定义的工作区域内工作，工作区域识别模块21用于识别自移动设备1的工作区域。可以通过临时标记或固定标记设置于工作区域边界，由工作区域识别模块21识别标记从而确定工作区域，具体的，工作区域识别模块21可以包括超声波、UWB等装置确定工作区域边界及自移动设备1的相对位置关系，从而使自移动设备1保持在工作区域内；也可以将工作区域表面与非工作区域表面区分开，由工作区域识别模块21识别自移动设备1当前行走的表面是否为工作区域表面，具体的，工作区域识别模块21可以包括图像识别、红外识别、电容识别等装置识别不同材料。

信号检测模块23和自移动设备1外部的引导信号发射模块共同组成一个回归引导系统，用于引导自移动设备1返回充电站3。

在一个实施例中，引导信号发射模块具体包括一个信号发生装置，该信号发生装置与自移动设备1相分离。信号发生装置包括信号线，信号线作为引导线，信号线的一端与方向引导信号的发射端相连，另一端单向延长，不构成电路学回路，方向引导信号沿信号线发射。发射端通过信号线发射方向引导信号。信号线为非闭合路线，信号线与信号源相连的一端为起点，信号线的另一端为自由端，这样，方向引导信号即沿着信号线向自由空间辐射。作为引导自移动设备1向充电站3行走的引导信号，引导信号发射模块优选的集成在充电站3中。信号检测模块23采集传输电信号的信号线所产生的磁场情况寻找信号线，具体通过采集磁场的强度大小，或者通过采集磁场的方向，寻找到信号线，并沿着信号线返回充电站3。本实施例中，信号检测模块23具体包括一个或多个位于自移动设备1上的电感。

在其他实施例中，回归引导系统还可以有其他的实现方式。引导信号发射模块可以为超声波发射装置，而信号检测模块23可以为对应的超声波感应装置，回归引导系统通过超声波定位充电站3的位置，而引导自移动设备1返回充电站3。引导信号发射模块还可以为红外线发射装置或其他无线电发射装置，而信号检测模块23可以为对应的红外线感应装置或其他无线电感应装置，回归引导系统通过红外线定位充电站3的位置，而引导自移动设备1返回充电站3。引导信号发射模块还可以为安装在自移动设备1上的图像采集装置，而信号检测模块23则为图像识别装置，其中图像识别装置根据图像采集装置采集的图像信息确认与充电站3位置相关的引导信号。上述回归引导系统的信号检测模块23通过识别与充电站3相关的引导信号，返回充电站3。

通常情况下，自移动设备1沿着工作区域边界回归充电站3，由于自移动设备一直在工作区域边界之间来回移动，自移动设备1回归充电站3所需要的时间是相对可控的。而如果自移动设备1通过其他方式回归充电站3，如通过引导信号回归充电站3，并且引导信号的覆盖范围相对于整个工作区域不够大，相应的，可能为工作区域面积较大或引导信号覆盖范围较小，那么自移动设备1回归充电站3的时间有可能因此大大增加，这种情况会增加自移动设备1在回归充电站3的过程中过放甚至失电停机的可能性。

在以上所介绍的各个部分的共同协作之下，本发明通过下面所描述的流程或者说方法来实现回归充电，以及回归充电过程中的电池包的保护。

图3是本发明一个实施例的工作流程图，参照图3，在初始步骤S0中，自移动设备1开机或已在工作。

进入步骤S2，控制模块11获取电池包工作参数。电池包工作参数可以为任意能够表征电池包状态的参数，具体的，可以通过检测电池包电容或电压检测电池包电量，也可以通过电池包工作时间间接表征电池包电量。状态检测模块19检测电池包的工作参数，然后将检测结果发送至控制模块11。

进入步骤S4，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第一预设范围。该第一预设范围预存储在控制模块11的存储器24中，具体包括电池包电量小于第一预设电量或电池包工作时间大于第一预设时间中的至少一种。若电池包工作参数不满足第一预设范围，则回到步骤S2，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第一预设范围，则进入步骤S6，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

进入步骤S6，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。信号检测模块23可以从自移动设备1开机后即开始工作，也可以在步骤S6开始工作，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S8中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则重复步骤S6，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S10，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

在步骤S10中，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。控制模块11根据引导信号控制行走模块13朝向充电站3行走，当自移动设备1回到充电站3，则控制行走模块13停止行走，并控制自移动设备1开始充电。

在上述实施例中，步骤S2、S4与步骤S6、S8可以是如图3所示的工作流程，也可以是步骤S6、S8完成后执行步骤S2、S4,或者是步骤S2、S4与步骤S6、S8同时执行。只要S4的判断结果为是，S8的判断结果为是，则可以执行S10。

在上述实施例中，控制模块11启动自移动设备1回归充电站3的动作需要满足两个前提条件：一是电池包工作参数满足第一预设范围，二是信号检测模块23检测到引导信号。除上述方式外，若控制模块11接收到用户回归指令，并且信号监测模块23检测到引导信号，控制模块11同样会启动自移动设备1回归充电站3的动作。如通过在自动行走设备1的壳体上，设置用户可操作的强制回归按钮，当用户闭合该强制回归按钮时，控制模块11可以检测到该强制回归按钮的状态由断开转为闭合，从而识别到用户强制回归的指令。

在一个实施例中，第一预设范围可以是电池包电量小于第一预设电量，也可以是电池包工作时间大于第一预设时间。下面以第一预设范围为电池包电量小于第一预设电量具体说明。

在初始步骤S0A中，自移动设备1开机或已在工作。

进入步骤S2A，控制模块11通过状态检测模块19监测电池包的电量。如前所述，在本实施例中，状态检测模块19检测代表了电池包的电量的电池包电压，并将其发送给控制模块11。在其他实施例中，状态检测模块19也可以检测电池容量监测电池包的电量，从而精确地表征电池包的电量，帮助控制模块11判断电池包的用电情况。

随后，在步骤S4A中，控制模块11判断电池包的电量是否大于一个第一预设电量。该第一预设电量预存储在控制模块11的存储器24中，控制模块11的处理器22将该第一预设电量和检测到的电池包电量进行比较，若电池包的电量大于所述第一预设电量，则回到步骤S2A，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包的电量不大于所述的第一预设电量，则进入步骤S6，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。具体到本实施例中，由于电池包的电量使用电池包的电压来表示，存储器24中存储的为一个预设电压值，而处理器22也通过比较电池包的电压值和所述预设电压值的大小关系，来判断第一预设电量和检测到的电池包电量的大小关系。此外，虽然在本实施例中，当电池包的电量等于第一预设电量时流程进入步骤S6A，但此时流程若返回步骤S2也是可行的。

进入步骤S6A，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。信号检测模块23可以从自移动设备1开机后即开始工作，也可以在步骤S6开始工作，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S8A中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则重复步骤S6A，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S10A，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

为了提高自移动设备1的回归成功率，第一预设电量通常留有较大余量，在控制模块10判断电池包的电量低于第一预设电量后，通常保持工作模块17继续工作，提高电池包单个周期的工作效率。在一些实施例中，若第一预设电量设置的较小，或工作区域较大等情况下，可在进入步骤S10A后控制工作模块17停止工作，以减少电量消耗。

进入步骤S10A后，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。控制模块11根据引导信号控制行走模块13朝向充电站3行走，当自移动设备1回到充电站3，则控制行走模块13停止行走，并控制自移动设备1开始充电。

图4是本发明一个实施例的工作流程图。参考图4，在初始步骤S1中，自移动设备1开机或已在工作。

进入步骤S3，控制模块11获取电池包工作参数。状态检测模块19检测电池包的工作参数，然后将检测结果发送至控制模块11。

进入步骤S5，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第一预设范围。若电池包工作参数不满足第一预设范围，则回到步骤S3，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第一预设范围，则进入步骤S7，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

进入步骤S7，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。信号检测模块23可以从自移动设备1开机后即开始工作，也可以在步骤S7开始工作，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S9中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则进入步骤S11，控制模块11获取电池包工作参数；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S21，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

在步骤S11中，控制模块11获取电池包工作参数。

随后，进入步骤S13，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第二预设范围。若电池包工作参数不满足第二预设范围，则回到步骤S7，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第二预设范围，则进入步骤S15，控制模块11控制工作模块17停止工作。

进入步骤S15，控制模块11控制工作模块17停止工作。这一步骤的主要目的是减少对电池包电量的消耗。当电池包工作参数满足第二预设范围，说明自移动设备1的电量水平较低，而信号检测模块23还没有检测到引导信号，若此时通过停止工作模块17的工作减少电量消耗，自移动设备1就有更长的时间寻找引导信号，从而提高回归成功率。

随后，进入步骤17，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S19中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则回到步骤S17，控制模块11获取电池包工作参数；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S21，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

在步骤S21中，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。控制模块11根据引导信号控制行走模块13朝向充电站3行走，当自移动设备1回到充电站3，则控制行走模块13停止行走，并控制自移动设备1开始充电。

在一个实施例中，第一预设范围为电池包电量小于第一预设电量，第二预设范围为电池包电量小于第二预设电量，并且第二预设电量小于第一预设电量。

在一个实施例中，第一预设范围为电池包电量小于第一预设电量，第二预设范围为电池包工作时间小于第二预设时间，这里的第二预设时间是一个预存储于存储器22的固定值，如20分钟。处理器22从存储器24中读取该预设时间长度，当达到第一预设范围时，指令定时器开始记录电池包工作时间，当电池包工作时间大于第二预设时间，则控制工作模块17停止工作。可以理解的是，处理器22也可以控制定时器从自移动设备1启动时开始记录电池包工作时间，当电池包工作时间大于第二预设时间，则控制工作模块17停止工作；这里存储器22存储的第二预设时间大于电池包工作参数达到第一预设范围时的工作时间。

在一个实施例中，第一预设范围为电池包工作时间大于第一预设时间，第二预设范围为电池包工作时间大于第二预设时间，并且第二预设时间大于第一预设时间。本实施例中，处理器22指令定时器从自移动设备1启动时开始计时。

在一个实施例中，第一预设范围为电池包工作时间大于第一预设时间，第二预设范围为电池包电量小于第二预设电量。

上述实施例的工作流程与图4所示的工作流程基本一致，这里不再赘述。

上述实施例中的一部分与图3所示的工作流程基本一致，即步骤S3、S5与步骤S7、S9的执行顺序可以是同时执行，也可以先执行S7、S9，再执行S3、S5。与图3所示的工作流程的区别在于当电池包工作参数满足第一预设范围，且没有检测到引导信号时，判断是否满足第二预设范围，若满足，则控制工作模块17停止工作。此后，控制模块11循环地获取信号检测模块23的检测结果，直到检测到引导信号则控制自移动设备回归。

图5是本发明一个实施例的工作流程图。参考图5，在初始步骤S100中，自移动设备1开机或已在工作。

进入步骤S110，控制模块11获取电池包工作参数。状态检测模块19检测电池包的工作参数，然后将检测结果发送至控制模块11。

进入步骤S120，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第一预设范围。若电池包工作参数不满足第一预设范围，则回到步骤S110，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第一预设范围，则进入步骤S130，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

进入步骤S130，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。信号检测模块23可以从自移动设备1开机后即开始工作，也可以在步骤S7开始工作，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S140中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则进入步骤S200，控制模块11获取电池包工作参数；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S150，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

在步骤S150中，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。控制模块11根据引导信号控制行走模块13朝向充电站3行走，当自移动设备1回到充电站3，则控制行走模块13停止行走，并控制自移动设备1开始充电。

随后，进入步骤S160，控制模块11获取电池包工作参数。

进入步骤S170，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围。若电池包工作参数不满足第三预设范围，则回到步骤S150，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3；反之，若电池包工作参数满足第三预设范围，则进入步骤S180，控制模块11控制自移动设备停止移动。

在步骤S200中，控制模块11获取电池包工作参数。

随后，进入步骤S210，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围。若电池包工作参数不满足第三预设范围，则回到步骤S130，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果；反之，若电池包工作参数满足第三预设范围，则进入步骤S180，控制模块11控制自移动设备停止移动。

在一个实施例中，在步骤S170的判断结果为是时，控制模块11还控制自动行走设备1发出一个充电提醒信号，以提醒使用者自动行走设备1需要人工协助回归充电站3。该充电提醒信号可以为显示在自动行走设备1的显示面板上的图文信息，也可以为特殊的报警声音信号，还可以为远程无线发送至使用者的其他设备上的信息，如通过网络发送到使用者手机上的短消息或其他提醒信息等。

图6是本发明一个实施例的工作流程图。参考图6，在初始步骤S300中，自移动设备1开机或已在工作。

进入步骤S310，控制模块11获取电池包工作参数。状态检测模块19检测电池包的工作参数，然后将检测结果发送至控制模块11。

进入步骤S320，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第一预设范围。若电池包工作参数不满足第一预设范围，则回到步骤S310，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第一预设范围，则进入步骤S330，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

进入步骤S330，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。信号检测模块23可以从自移动设备1开机后即开始工作，也可以在步骤S330开始工作，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S340中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则进入步骤S350，控制模块11获取电池包工作参数；若控制模块11判断检测到了有效引导信号，即，控制模块11可以根据信号检测模块23检测的引导信号引导自移动设备1回归到充电站3，则进入步骤S420，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3。

在步骤S350中，控制模块11获取电池包工作参数。

随后，进入步骤S360，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第二预设范围。若电池包工作参数不满足第二预设范围，则回到步骤S330，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第二预设范围，则进入步骤S370，控制模块11控制工作模块17停止工作。

进入步骤S370，控制模块11控制工作模块17停止工作。

进入步骤S380，控制模块11获取信号检测模块23的检测结果。

随后，在步骤S390中，控制模块11判断是否检测到有效引导信号。若控制模块11判断检测到有效引导信号，则进入步骤S420，控制模块11控制自移动设备1回归充电站3；若控制模块11判断没有检测到有效引导信号，则进入步骤S400，控制模块11获取电池包工作参数。

在步骤S400中，控制模块11获取电池包工作参数。

进入步骤S410，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围。若电池包工作参数不满足第三预设范围，则回到步骤S330，自移动设备1继续工作，不进行其他动作；反之，若电池包工作参数满足第三预设范围，则进入步骤S450，控制模块11控制自移动设备1停止移动。

在步骤S420中，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围。控制模块11根据引导信号控制行走模块13朝向充电站3行走，当自移动设备1回到充电站3，则控制行走模块13停止行走，并控制自移动设备1开始充电。

进入步骤S430，控制模块11获取电池包工作参数。

随后，进入步骤S440，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围。若电池包工作参数不满足第三预设范围，则回到步骤S420，控制模块11判断电池包工作参数是否满足第三预设范围；反之，若电池包工作参数满足第三预设范围，则进入步骤S450，控制模块11控制自移动设备1停止移动。

在步骤S450中，控制模块11控制自移动设备1停止移动。在其他实施例中，控制模块11控制自移动设备1发出充电提醒信号，或控制自移动设备1关机。

在一个实施例中，控制模块11监测工作模块17的工作时间，若工作模块17的工作时间大于预设工作时间，说明自移动设备1在一个工作周期内的工作任务已经完成；若信号检测模块23检测到引导信号，则控制自移动设备1回归充电站3。本实施例中，工作模块17的工作时间是指一个工作周期内工作模块17的工作时间之和，如一天内或一周内的总工作时间。一般的，自移动设备1可以自动设定或由用户设备在一个工作周期内所需要工作模块17所需要工作的时间，即预设工作时间。以一天为例，若工作模块11判断这一天工作模块17的工作时间大于预设工作时间了，且信号检测模块23检测到了引导信号，则控制自移动设备回归充电站3。可选的，若控制模块11判断工作模块17的工作时间大于预设工作时间，则控制工作模块17停止工作。此时，自移动设备1不工作，在移动过程中寻找引导信号回归。

在一个实施例中，自移动设备1包括至少两种巡航模式：巡航模式和回归模式，在巡航模式中，自移动设备1在工作区域内工作和/或移动等；在回归模式中，自移动设备1回归充电站3。以自移动设备1能够方便地回归充电站3为准定义一个回归区域。在巡航模式中，若自移动设备1位于回归区域，且此时电池包工作参数满足第一预设范围，则控制自移动设备1进入回归模式。具体的，第一预设范围包括电池包容量小于第一预设容量，电池包容量可以通过电池包电压、电流、电容，电池包工作时间等工作参数表征。如，第一预设范围可以包括电池包电压小于第一预设电压，或电池包工作时间小于预设工作时间等。

在一个实施例中，充电站3发出引导信号，自移动设备1获取该引导信号。本实施例中，回归区域指的是引导信号强度大于预设强度的区域，这里的预设强度可以是0或其他强度值。当自移动设备1进入回归区域时，控制模块11控制自移动设备1进入回归模式。在回归模式中，控制模块11根据引导信号引导自移动设备1回归充电站3。

在一个实施例中，自移动设备1获取充电站的位置信息，控制模块11根据位置信息引导自移动设备1回归充电站3。本实施例尤其适用于自移动设备1的工作区域较大的情况，当自移动设备1回归充电站3的附近，即与充电站3的距离小于预设距离的回归区域时，控制模块11控制自移动设备1进入回归模式。

在一个实施例中，自移动设备1包括搜寻模式，在搜寻模式中，控制模块11控制行走模块13移动，控制工作模块17停止工作，也就是说，在搜寻模式中，自移动设备1只寻找回归区域。当自移动设备1在巡航模式中，控制模块11判断电池包工作参数满足第二预设范围，则控制模块11控制自移动设备1进入搜寻模式。第二预设范围包括电池包容量小于第二预设容量，这里的第二预设容量小于第一预设容量。相应的，第一预设范围为电池包容量小于第一预设容量且大于第二预设容量。若电池包工作参数满足第二预设范围，而自移动设备1尚未进入回归区域，为了增加自移动设备1的续航能力，确保自移动设备进入回归区域，从而回归充电站3，控制模块11通过控制工作模块17停止工作减少电量消耗。本实施例中，电池包容量的检测方式同上述实施例，这里不再赘述。

在一个实施例中，无论自移动设备1在巡航模式、搜寻模式或回归模式中，若控制模块11判断电池包工作参数满足第三预设范围，则控制模块11控制工作模块17停止工作。第三预设范围包括电池包容量小于第三预设容量，这里的第三预设容量小于第一预设容量。优选的，第三预设容量小于第二预设容量。相应的，第二预设范围包括电池包容量小于第二预设容量且大于第三预设容量。为了防止自移动设备1因受困等原因在电池能量较低时仍然无法回归充电站3而导致电池过放，适时地控制行走模块13停止移动，从而保护电源模块15，延长使用寿命。可选的，当电池包工作参数满足第三预设范围，控制自移动设备1发出充电提醒信号。进一步的，为了保护电池，控制自移动设备1关机。

上述实施例中的预设范围都包含上限和下限，且除边界外各范围不相交。

虽然在描述本流程的各步骤时，采取了有时间先后的描述方式，该先后的描述方式并不代表每个步骤之间必须遵循严格的顺序，而是根据需要可以进行适当的调整。即基于本发明的原理，本领域技术人员可以对本流程中的步骤进行适当的调整，均可实现本发明的效果。本发明除适用于回归充电站3进行充电的自动行走设备1外，还适用于回归工作站或其它特定装置的自动行走设备1。

Claims

一种自移动设备，在无边界线的工作区域内移动，包括：

行走模块，带动所述自移动设备行走；

工作模块，执行工作任务；

电源模块，为所述自移动设备的行走和工作提供能量，包括电池包；

控制模块，与行走模块、工作模块和电源模块连接，控制所述自移动设备工作；状态检测模块，检测所述与电池包容量相关的工作参数并发送至所述控制模块；其特征在于：

所述自移动设备包括巡航模式和回归模式，以所述自移动设备能够快速回归充电站的区域为回归区域，在所述巡航模式中，若自移动设备位于所述回归区域，且所述电池包工作参数满足第一预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述回归模式，在所述回归模式中，所述控制模块引导所述自移动设备回归充电站。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述电池包工作参数包括电池包电压，若电池包电压值满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述电池包工作参数包括电池包工作时间，若电池包工作时间满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括信号检测单元，检测与充电站相关的引导信号，所述控制模块根据所述引导信号控制所述行走模块，使所述自动行走设备向充电站行走。
如权利要求4所述的自移动设备，其特征在于，所述回归区域包括所述引导信号强度大于预设强度的区域。
如权利要求4所述的自移动设备，其特征在于，所述信号检测单元检测无线电信号或超声波信号。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述回归区域包括所述自移动设备与充电站的距离小于预设距离的区域。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述巡航模式包括工作模式，在所述工作模式中，所述控制模块控制所述工作模块工作。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括搜寻模式，在所述搜寻模式中，所述控制模块寻找所述回归区域，且控制所述工作模块停止工作。
如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于，在所述巡航模式中，所述电池包工作参数满足第二预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。
如权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量的下限与所述第二预设范围对应的所述电池包容量上限相同。
如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于，在所述搜寻模式中，若所述自移动设备进入所述回归区域，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述回归模式。
如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于，若所述工作模块的工作时间大于预设工作时间，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。
如权利要求13所述的自移动设备，其特征在于，所述工作模块的工作时间为一个工作周期内所述工作模块的工作时间之和。
如权利要求13所述的自移动设备，其特征在于，所述工作模块的工作时间包括所述回归模式中所述工作模块的工作时间。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，若所述电池包工作参数满足第三预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。
如权利要求16所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量大于等于所述第三预设范围对应的电池包容量。
如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述工作模块执行割草工作或吸尘工作。
一种自移动设备的控制方法，所述自移动设备包括提供能量的电池包，并根据检测到的引导信号自动返回充电站充电，所述自移动设备在无边界线的工作区域内移动，所述自移动设备包括巡航模式和回归模式；其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

控制所述自移动设备工作在巡航模式；

监测所述与电池包容量相关的工作参数；

若电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备进入回归模式，在所述回归模式中，所述自移动设备回归充电站。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过监测电池包电压监测电池包容量，若电池包电压值满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过监测电池包工作时间监测电池包容量，若电池包工作时间满足第一预设范围，则所述电池包容量满足第一预设范围。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述回归区域包括所述引导信号强度大于预设强度的区域，所述引导信号用于引导所述自移动设备回归充电站。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述回归区域包括所述自移动设备与充电站的距离小于预设距离的区域。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述巡航模式包括工作模式，在所述工作模式中，所述控制模块控制所述工作模块工作。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述自移动设备包括搜寻模式，在所述搜寻模式中，所述控制模块寻找所述回归区域，且控制所述工作模块停止工作。
如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：在所述巡航模式中，若所述电池包工作参数满足第二预设范围，控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。
如权利要求26所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量的下限与所述第二预设范围对应的所述电池包容量上限相同。
如权利要求25所述的自移动设备，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：在所述搜寻模式中，若所述自移动设备进入所述回归区域，控制所述自移动设备进入所述回归模式。
如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：监控所述工作模块的工作时间，若所述工作模块的工作时间大于预设工作时间，所述控制模块控制所述自移动设备进入所述搜寻模式。
如权利要求29所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块的工作时间为一个工作周期内所述工作模块的工作时间之和。
如权利要求29所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块的工作时间包括所述回归模式中所述工作模块的工作时间。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第三预设范围，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。
如权利要求32所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量大于等于所述第三预设范围对应的电池包容量。
如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块执行割草工作或吸尘工作。
一种自移动设备的控制方法，所述自移动设备包括提供能量的电池包，并根据检测到的引导信号自动返回充电站充电，所述自移动设备在无边界线的工作区域内移动，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

监测与所述电池包容量相关的工作参数；

若所述电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备回归充电站。
如权利要求35所述的控制方法，其特征在于，所述电池包工作参数包括所述电池包电量和/或所述电池包工作时间。
如权利要求36所述的控制方法，其特征在于，通过监测电池包的电压监测所述电池包电量；若所述电池包电压值小于预设的电压值，相应判断所述电池包电量小于预设电量。
如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第二预设范围，且未检测到所述引导信号，则控制工作模块停止工作。
如权利要求38所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量的下限与所述第二预设范围对应的所述电池包容量上限相同。
如权利要求38所述的控制方法，其特征在于，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述电池包工作参数达到第一预设范围时。
如权利要求38所述的控制方法，其特征在于，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述自移动设备启动时。
如权利要求34所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：若所述电池包工作参数满足第三预设范围，则控制所述自移动设备停止移动。
如权利要求42所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量大于所述第三预设范围对应的电池包容量。
如权利要求42所述的控制方法，其特征在于，若所述电池包工作参数满足所述第三预设范围，则控制所述自移动设备发出充电提醒信号。
如权利要求35所述的控制方法，其特征在于，控制自移动设备回归充电站的步骤包括：根据所述引导信号向充电站移动，所述自移动设备返回充电站后，停止移动并充电。
如权利要求35所述的控制方法，其特征在于，所述引导信号由充电站发出。
如权利要求35所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：监控所述工作模块的工作时间，若所述工作模块的工作时间大于预设时间，且检测到所述引导信号，则控制自移动设备回归充电站。
如权利要求47所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块的工作时间包括一个工作周期内所述工作模块的工作时间之和。
如权利要求47所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块的工作时间包括所述电池包参数满足第一预设范围的所述工作模块的工作时间。
如权利要求35所述的控制方法，其特征在于，所述自移动设备执行吸尘工作或割草工作。
一种自移动设备，在无边界线的工作区域内移动，包括：

行走模块，带动所述自移动设备行走；

工作模块，执行工作任务；

电源模块，为所述自移动设备的行走和工作提供能量，包括电池包；

控制模块，与行走模块、工作模块、电源模块和表面识别模块连接，控制所述自移动设备工作；

信号检测模块，检测用于引导所述自移动设备回归充电站的引导信号并发送给所述控制模块；

状态检测模块，检测所述与电池包容量相关的工作参数并发送给所述控制模块，其特征在于：

在所述电池包工作参数满足第一预设范围，且检测到所述引导信号时，所述控制模块启动使所述自移动设备返回充电站的动作。
如权利要求51所述的自移动设备，其特征在于，所述电池包的工作参数包括所述电池包电量和/或所述电池包工作时间。
如权利要求51所述的自移动设备，其特征在于，在所述电池包工作参数满足第二预设范围，且未检测到所述引导信号时，所述控制模块控制所述工作模块停止工作。
如权利要求53所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量的下限与所述第二预设范围对应的所述电池包容量上限相同。
如权利要求54所述的自移动设备，其特征在于，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述电池包工作参数达到第一预设范围时。
如权利要求54所述的自移动设备，其特征在于，所述电池包工作参数包括所述电池包工作时间，所述电池包工作时间的起点为所述自移动设备启动时。
如权利要求51所述的自移动设备，其特征在于，在所述电池包工作参数满足第三预设范围时，所述控制模块控制所述自移动设备停止移动。
如权利要求57所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设范围对应的电池包容量大于所述第三预设范围对应的电池包容量。
如权利要求57所述的自移动设备，其特征在于，在所述电池包工作参数满足第三预设范围时，所述控制模块控制所述自移动设备发出充电提醒信号。
如权利要求51所述的控制方法，其特征在于，所述工作模块执行吸尘工作或割草工作。