專利名稱：對接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種對接系統(tǒng)，特別是ー種包括自動行走設(shè)備與充電站的對接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的自動行走設(shè)備為人們所熟知，由于自動行走設(shè)備可以自動預(yù)先設(shè)置的程序執(zhí)行預(yù)先設(shè)置的相關(guān)任務(wù)，無須人為的操作與干預(yù)，因此在エ業(yè)應(yīng)用及家居產(chǎn)品上的應(yīng)用非常廣泛。エ業(yè)上的應(yīng)用如執(zhí)行各種功能的機器人，家居產(chǎn)品上的應(yīng)用如割草機、吸塵器等，這些智能設(shè)備極大地節(jié)省了人們的時間，給エ業(yè)生產(chǎn)及家居生活都帶來了極大的便利。早期，這些自動行走設(shè)備由于采用能量儲存單元供電，當能量儲存單元的能量被用盡后，這些自動行走設(shè)備就無法工作了，此時就必須人為地把自動行走設(shè)備移動到能為其提供能量的充電站，為其補充能量。在一些情況下，補充能量可能需要花費數(shù) 小時的時間，人們必須等待數(shù)小時，直到補充能量完成，從而再次開啟自動行走設(shè)備，使其繼續(xù)工作。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)中逐步開發(fā)了多種實現(xiàn)自動充電的對接系統(tǒng)，較為常見的方式為充電站保持施加充電能量，自動行走設(shè)備由于能量不足返回充電站，并嘗試與充電站對接。當自動行走設(shè)備玉充電站對接成功吋，自動行走設(shè)備內(nèi)的能量檢測單元檢測到充電站上的充電能量，從而停止行走，保持與充電站的對接，實現(xiàn)充電站對自動行走設(shè)備充電。但上述方案中，即使自動行走設(shè)備沒有與充電站對接成功，充電站仍然輸出充電能量，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)的充電站存在兩個主要問題第一，充電站由于始終輸出充電能量，對電能的消耗大；第二，充電站輸出的充電能量施加在端子上，自動行走設(shè)備沒有與充電站對接成功吋，充電站的端子裸露在充電站殼體上，人體容易接觸到端子而接觸到充電能量，容易對人體造成觸電危險。為克服上述問題，必須開發(fā)ー種安全、節(jié)能的對接系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題為提供ー種安全、節(jié)能的對接系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種對接系統(tǒng)包括位于自動行走設(shè)備的第一部分電路和位于充電站的第二部分電路，所述第一部分電路包括能量存儲單元和控制自動行走設(shè)備行走的第一主控單元；所述第二部分電路包括能量提供単元和控制所述能量提供単元的能量輸出的第二主控單元；所述能量存儲單元或能量提供単元提供偵測能量，當所述自動行走設(shè)備與所述充電站對接成功吋，第一部分電路與第二部分電路形成偵測電路，所述偵測能量經(jīng)所述偵測電路產(chǎn)生偵測電流；所述偵測電路還包括電流檢測單元，所述電流檢測單元檢測到所述偵測電流時，所述第二主控單元控制能量提供單元輸出充電能量，所述電流檢測單元沒有檢測到所述偵測電流，所述第二主控單元控制能量提供單元輸出非充電能量，非充電能量低于充電能量。優(yōu)選地，所述能量提供単元提供偵測能量，所述偵測能量等于所述非充電能量。優(yōu)選地，所述第一部分電路還包括開關(guān)模塊，所述電流檢測單元沒有檢測到所述偵測電流時，第一主控單元控制所述開關(guān)模塊使能量存儲單元與偵測電路的其他部分斷開電性連接。優(yōu)選地，所述能量提供單元輸出的電壓低于12V。優(yōu)選地，所述能量存儲單元輸出所述偵測能量，所述偵測能量高于所述非充電能量。優(yōu)選地，當所述電流檢測單元檢測到所述偵測電流時，所述第一主控單元控制所述自動行走設(shè)備停止行走。
優(yōu)選地，所述電流檢測單元在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)兩次檢測到所述偵測電流時，所述第一主控單元控制所述自動行走設(shè)備停止行走。優(yōu)選地，所述電流檢測單元在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)兩次檢測到所述偵測電流時，所述第二主控單元控制所述能量提供單元輸出充電能量。優(yōu)選地，所述電流檢測單元包括位于所述第一部分電路的第一電流檢測單元，及位于所述第二部分電路的第二電流檢測單元，所述第一主控單元根據(jù)所述第一電流檢測單元傳遞的信號控制所述自動行走設(shè)備的行走，所述第二主控單元根據(jù)所述第二電流檢測單元傳遞的信號控制所述能量提供単元的能量輸出。優(yōu)選地，所述自動行走設(shè)備為割草機，包括用于對草坪進行切割的切割機構(gòu)本發(fā)明的有益效果為充電站僅在與自動行走設(shè)備對接成功時，輸出充電能量，沒有與自動行走設(shè)備對接成功時，輸出低于充電能量的非充電能量，因此可以有效降低充電站對電能的消耗，同時，排除了人體接觸到充電能量的可能性，提高了對接系統(tǒng)的安全性。


以上所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案以及有益效果可以通過下面的能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的較佳的具體實施例的詳細描述，同時結(jié)合附圖描述而清楚地獲得。附圖以及說明書中的相同的標號和符號用于代表相同的或者等同的元件。圖I是本發(fā)明較佳實施例的自動行走設(shè)備與充電站的示意圖；圖2是圖I所示自動行走設(shè)備與充電站的對接示意圖；圖3是本發(fā)明一較佳實施例的自動行走設(shè)備與充電站的電路模塊圖；圖4是圖3所示自動行走設(shè)備與充電站的電路框圖；圖5是圖4所示自動行走設(shè)備的工作流程圖；圖6是圖4所示充電站的工作流程圖；圖7本發(fā)明另一較佳實施例的自動行走設(shè)備與充電站的電路模塊圖；圖8是圖7所示自動行走設(shè)備與充電站的電路框圖；圖9是圖8所示自動行走設(shè)備的工作流程圖；圖10是圖8所示充電站的工作流程圖。10充電站56能量存儲單元12電源線58第一部分電路14第二部分電路60，60’第一端子16,16’第三端子62,62’第二端子18，18’第四端子76，76’第一主控單元
20，20’能量提供單元78，78’跨接電路26，26’第二電流檢測單元80，80’第一電流檢測單元28，28’第二主控單元82，82’存儲能量檢測單元30，30’輸出能量檢測單元88，88’開關(guān)模塊50自動行走設(shè)備90強制返回裝置52電機92淋雨檢測裝置54輪子100邊界線102工作區(qū)域
具體實施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細說明和技術(shù)內(nèi)容，配合

如下，然而所附附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖I所示為包括充電站10及自動行走設(shè)備50的對接系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括邊界線100，邊界線100用于形成工作區(qū)域102，充電站10位于邊界線100上，自動行走設(shè)備50在邊界線100形成的工作區(qū)域102內(nèi)自動行走，按照預(yù)先設(shè)置的程序在工作區(qū)域102內(nèi)工作。當自動行走設(shè)備50需要充電、或者工作完成、或者工作時間到、或者檢測到淋雨等情況時，自動行走設(shè)備50沿邊界線100返回充電站10，嘗試與充電站10對接。自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功后，自動行走設(shè)備50停止行走，充電站10啟動對自動行走設(shè)備50的充電。若包含充電站10與自動行走設(shè)備50的對接系統(tǒng)不包含邊界線100，自動行走設(shè)備50通過信號引導(dǎo)的方式進行工作和返回，則自動行走設(shè)備50返回充電站10時沿信號組成的邊界返回。通過邊界線返回充電和通過引導(dǎo)信號返回充電兩種方式，在確認對接成功、啟動充電、停止充電的方式均相同，不同之處僅在于引導(dǎo)自動行走設(shè)備50返回充電站10的方式不同，因此本發(fā)明僅以自動行走設(shè)備50沿邊界線100的返回充電站10的方式為例，闡述自動行走設(shè)備50與充電站10的確認對接過程和充電過程。如圖2所示，充電站10包括電源線12、與電源線12電性連接的第二部分電路14、與第二部分電路14的輸出端連接的第二組端子，第二組端子至少包括第三端子16和第四端子18(由于角度原因圖中第三端子16和第四端子18重合)。自動行走設(shè)備50包括第一組端子、與第一組端子電性連接的第一部分電路58、受第一部分電路58控制的行走機構(gòu)，其中第一組端子至少包括第一端子60和第二端子62 (由于角度原因圖中第一端子60和第ニ端子62重合)。自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功吋，自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對應(yīng)電性連接。行走機構(gòu)進ー步包括電機52、受電機52驅(qū)動的輪子54。當自動行走設(shè)備50需要充電時，行走機構(gòu)驅(qū)動自動行走設(shè)備50返回充電站10，嘗試與充電站10對接。以下結(jié)合圖3至圖5詳細介紹實現(xiàn)本發(fā)明ー較佳具體實施方式
。如圖3所示，第一部分電路58包括第一主控單元76、第一電流檢測單元80、存儲能量檢測單元82、跨接電路78、開關(guān)模塊88、以及能量存儲單元56。其中開關(guān)模塊88用于控制第一端子60和第二端子62與能量存儲單元56之間的能量傳遞，開關(guān)模塊存在兩種狀態(tài)，一種狀態(tài)為斷開狀態(tài)，此狀態(tài)下開關(guān)模塊88禁止第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞；另ー種狀態(tài)閉合狀態(tài)，此狀態(tài)下開關(guān)模塊88允許第一端子60和第ニ端子62與能量存儲單元56之間的能量傳遞；存儲能量檢測單元82用于檢測能量存儲單元56當前的能量狀態(tài)，并將檢測信號傳遞給第一主控單元76 ;第一電流檢測單元80用于檢測第一組端子施加至能量存儲單元56的電流，并將檢測的電流信號傳遞給第一主控單元76 ;第一主控單元76與第一電流檢測單元80、存儲能量檢測單元82及開關(guān)模塊88電性連接，根據(jù)第一電流檢測單元80和存儲能量檢測單元82檢測的信號控制開關(guān)模塊88的狀態(tài)；跨接電路78，電性連通第一端子60和第二端子62，第一端子60和第二端子62中的一個端子接收到電流時，電流可以經(jīng)跨接電路78直接流向兩個端子中的另ー個端子。第二部分電路14包括能量提供單元20、第二主控單元28、第二電流檢測單元26、輸出能量檢測單元30，能量提供単元20通過電源線12從外部交流電源獲取能量，并將獲取的能量轉(zhuǎn)化為直流電源施加至第二組端子。直流電源可以為適合自動行走設(shè)備50的能量存儲單元56充電的充電能量，也可以為用于偵測充電站10與自動行走設(shè)備50是否對接成功的偵測能量，偵測能量是ー種低于充電能量的、不能給能量存儲單元56充電的非充電能量，是人體可觸摸的、安全的能量，充電站輸出充電能量時的電能消耗大于充電站輸出偵測能量時的電能消耗。第二電流檢測單元26檢測流經(jīng)第二組端子的電流，并將檢測的電流信 號傳遞給第二主控單元28，第二主控單元28根據(jù)第二電流檢測單元26傳遞的電流信號，控制能量提供単元20輸出充電能量或偵測能量。自動行走設(shè)備50設(shè)置了多種啟動返回的方式，如工作時間到、工作完成、電量不足、淋雨、用戶強制返回等均可以作為自動行走設(shè)備50返回充電站10的條件，第一主控單元76在檢測到任意上述條件時，控制自動行走設(shè)備50返回充電站10。工作時間到及工作完成的檢測通過在第一主控單元76內(nèi)設(shè)置工作時間計時器實現(xiàn)，預(yù)設(shè)時間到，則控制自動行走設(shè)備50返回充電站10，具體實現(xiàn)方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此不再贅述。電量不足的檢測通過存儲能量檢測單元82時刻檢測當前能量存儲單元56的剰余能量情況，并將檢測到的能量剩余情況反饋給第一主控單元76’當能量存儲單元56的能量減小到預(yù)設(shè)門限值時，第一主控單元76控制自動行走設(shè)備50返回充電站10，為能量存儲單元56充電，預(yù)設(shè)門限值根據(jù)能量存儲單元56的化學(xué)特性、自動行走設(shè)備50的工作狀況等情況綜合考慮設(shè)置，以保證能量存儲單元56充電一次能充分利用，同時又能避免在返回途中出現(xiàn)能量存儲單元56能量枯竭導(dǎo)致自動行走設(shè)備50無法返回充電站10 ;淋雨通過在自動行走設(shè)備50的殼體表面設(shè)置淋雨檢測裝置92實現(xiàn)，淋雨檢測裝置92與第一主控單元76電性連接，當淋雨時，淋雨檢測裝置92產(chǎn)生相應(yīng)的信號傳遞給第一主控單元76，第一主控單元76控制自動行走設(shè)備50返回充電，該方式可以有效避免由于淋雨對自動行走設(shè)備50造成的損傷；用戶強制返回通過在自動行走設(shè)備50的殼體表面設(shè)置強制返回裝置90實現(xiàn)，該強制返回裝置90與第一主控單元76電性連接，當強制返回裝置90檢測到用戶強制返回需求吋，可以將用戶需求轉(zhuǎn)化為電信號的形式傳遞給第一主控單元76，第一主控單元76控制自動行走設(shè)備50返回充電站10，該方式主要用于快速響應(yīng)用戶充電需求，即使能量存儲單元56的能量較高，但用戶可以通過強制返回裝置90向第一主控單元76發(fā)送返回指令，第一主控単元76接收到該返回指令后，控制自動行走設(shè)備50返回充電站10，為能量存儲單元56充電。自動行走設(shè)備50返回充電站10的過程中，第一主控單元76控制開關(guān)模塊88保持在斷開狀態(tài)，從而禁止第一組端子與能量存儲單元56之間的能量傳遞。同時第二主控單元28控制能量提供単元20輸出偵測能量至第二組端子，節(jié)省充電站10對電能的消耗，并提高人體接觸到第二組端子時的安全性。當自動行走設(shè)備50返回到充電站10，并與充電站10對接成功時，第一組端子與第二組端子對應(yīng)電性連接，第二部分電路14與第一部分電路58通過第二組端子與第一組端子形成偵測電路，具體為第二部分電路14的能量提供単元20、第二電路檢測單元26通過第二組端子和第一組端子與第一部分電路58的跨接電路78、第一電流檢測單元80形成偵測電路。能量提供単元20提供至第一組端子的偵測能量經(jīng)所述偵測電路生成偵測電流。偵測電流在流經(jīng)上述偵測電路時，被第一電流檢測單元80及第ニ電流檢測單元26檢測到。其中，第一電流檢測單元80將檢測到的偵測電流傳遞給第一主控單元76，第一主控單元76確認其接收到偵測電流時，確認自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功，控制自動行走設(shè)備50停止行走，同時控制開關(guān)模塊88處于閉合狀態(tài)允許第一組端子至能量存儲單 元56之間的能量傳遞。第二電流檢測單元26將檢測到的偵測電流傳遞給第二主控單元28，第二主控単元28確認其接收到偵測電流時，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，隨后控制能量提供単元20的輸出由偵測能量轉(zhuǎn)換為充電能量，充電能量經(jīng)第二組端子、第一組端子、開關(guān)模塊88對自動行走設(shè)備50的能量存儲單元進行充電。反之，當自動行走設(shè)備50的第一組端子沒有與充電站10的第二組端子對接成功吋，第一組端子與第二組端子沒有對應(yīng)電性連接，無法形成偵測電路，因此無法形成偵測電流，第一電流檢測單元80及第ニ電流檢測單元26均檢測不到偵測電流，此狀態(tài)下，第一主控單元76及第二主控單元28均不會確認自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功，第一主控單元76控制自動行走設(shè)備50繼續(xù)行走尋找充電站10，第二主控單元28控制能量提供単元20繼續(xù)提供偵測能量至第二組端子。由前述描述可知，本實施例中，自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功前，第二主控單元28控制能量提供単元20輸出安全的、能量值較低的偵測能量，而自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功后，第二主控單元28控制能量提供単元20才輸出適合給能量存儲單元56充電的、能量值較高的充電能量。通過對接成功前，控制能量提供単元20輸出較低的能量值，而對接成功后，控制能量提供単元20輸出較高的能量值，有效降低了充電站10對電能的消耗，同時較低了人體接觸到充電站10時的危險性。充電過程啟動后，充電站10的第二電流檢測單元26時刻檢測能量提供単元20施加至第一組端子的充電電流，一旦檢測到的充電電流小于預(yù)設(shè)電流值時，第二主控單元28控制能量提供単元20由提供充電能量至第二組端子狀態(tài)轉(zhuǎn)換為提供偵測能量至第二組端子的狀態(tài)，停止對自動行走設(shè)備50的充電過程。與此同吋，自動行走設(shè)備50的第一電流檢測單元80時刻檢測第一組端子施加在能量存儲單元56上的充電電流，并將檢測信號傳遞給第一主控單元76，一旦檢測到充電電流低于預(yù)設(shè)電流值時，第一主控模塊76控制開關(guān)模塊88斷開，終止第一組端子至能量存儲單元56的能量傳遞。除通過第一電流檢測單元80對充電電流進行檢測，判斷是否禁止能量傳遞的方式外，第一主控單元76內(nèi)還可通過存儲能量檢測單元82檢測能量存儲單元56當前的能量狀態(tài)，從而判斷是否需要繼續(xù)充電，此夕卜，第一主控單元76還可通過在其內(nèi)部設(shè)置計時器的方式來判斷充電時間是否超過預(yù)設(shè)值，從而控制是否禁止能量傳遞；第一主控單元76還可通過檢測能量存儲單元56的內(nèi)部信息，來判斷是否禁止能量傳遞，如檢測能量存儲單元56的內(nèi)部溫度等，當能量存儲單元56的內(nèi)部溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時，禁止第一組端子至能量存儲單元56的能量傳遞，從而終止對能量存儲單元56的充電。第一主控單元76通過上述任意ー種方式判斷需要禁止能量傳遞，控制開關(guān)模塊88處于斷開，充電過程結(jié)束，自動行走設(shè)備50再次返回工作區(qū)域102，繼續(xù)工作。在上述確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功過程中，自動行走設(shè)備50和充電站10通過一次確認對接成功即啟動充電過程。實際情況中，由于檢測到偵測電流與控制自動行走設(shè)備50停止行走之間存在時間差，因此自動行走設(shè)備50停止行走后，第一組端子與第二組端子可能又相互分離，此時第一電流檢測單元80及第二電流檢測單元26檢測不到偵測電流，而充電過程已經(jīng)啟動。此情況下第一電流檢測單元80及第ニ電流檢測單元26檢測到電流為零，導(dǎo)致第一主控單元76及第ニ主控單元28錯誤地確認充電電流小于預(yù)設(shè)電流值，從而結(jié)束充電過程，控制自動行走設(shè)備50再次返回エ作區(qū)域102工作。為避免上述錯誤情況的出現(xiàn)，第一主控單元76及第ニ主控單元28設(shè)置兩次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功的過程。第一主控單元76在第一次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成 功后，控制自動行走設(shè)備50停止行走，隨后確認第一電流檢測單元80在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，若在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)的任意一個時間點上，再次檢測到偵測電流，第一主控單元76再次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，控制自動行走設(shè)備50保持停止行走的狀態(tài)，并控制開關(guān)模塊88由斷開的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合的狀態(tài)，等待充電。與此同時第二主控單元28在第一次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功后，繼續(xù)控制能量提供単元20提供偵測能量至第二組端子，隨后確認第二電流檢測單元26在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，若在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)的任意一個時間點上，再次檢測到偵測電流，第二主控單元28再次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，控制能量提供単元20提供充電能量至第二組端子，啟動充電。反之，若在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)，沒有再次檢測到偵測電流，第一主控單元76控制自動行走設(shè)備50啟動行走，重新嘗試對接，第二主控單元28控制能量提供単元繼續(xù)提供偵測能量至第二組端子，重復(fù)上述確認自動行走設(shè)備50的第ー組端子與充電站10的第二組端子對接成功過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，第一主控單元76和第二主控單元28也可以設(shè)置為在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)持續(xù)檢測到偵測電流才確認自動行走設(shè)備50和充電站10對接成功。由于整個檢測響應(yīng)的過程很短，因此預(yù)設(shè)的時間段一般設(shè)置也較短，本實施例設(shè)置為2S。以下將結(jié)合圖4詳細介紹以此種簡化的端子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的第一部分電路58及第二部分電路14的每個功能單元的組成及工作方式。第一主控單元76主要用于信號的接收、信號的判斷、根據(jù)信號判斷的結(jié)果產(chǎn)生控制信號等?；谏鲜龉δ苄枨?，第一主控單元76可以設(shè)置為模擬電路、數(shù)字電路、模擬電路與數(shù)字電路混合的多種形式，在本實施例中，第一主控單元76采用了微控器MCUl的形式，即本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的通過編寫預(yù)定的程序即可執(zhí)行相關(guān)動作實現(xiàn)相應(yīng)功能的集成電路單元，相應(yīng)功能至少包括信號的檢測、識別、判斷，信號的產(chǎn)生、發(fā)送，以及計吋、計算。微控器MCUl進ー步包括第一信號接收端ロ RX1、RX2、RX3、RX4及第一信號發(fā)送端ロ TXl，其中，第一信號接收端ロ RXl與第一電流檢測單元80電性連接，用于接收第一電流檢測單元80傳遞的電流信號；第一信號接收端ロ RX2與存儲能量檢測單元82電性連接，用于接收來自存儲能量檢測單元82檢測的當前的能量存儲單元56的能量；第一信號接收端ロ RX3、RX4分別與強制返回裝置90及淋雨檢測裝置92電性連接，用于判斷是否需要控制自動行走設(shè)備50返回充電站；第一信號發(fā)送端ロ TXl與開關(guān)模塊88電性連接，用于發(fā)送控制信號給開關(guān)模塊88以控制第一端子60及第ニ端子62至能量存儲單元56的能量傳遞。第一主控單元76根據(jù)第一信號接收端ロ RXl、RX2、RX3、RX4接收到的信號控制第一信號發(fā)送端ロ TXl的信號輸出?？缃与娐?8，用于電性連通第一端子60和第二端子62，基于該功能，跨接電路78可以設(shè)置為任意可以實現(xiàn)將第一端子60和第二端子62導(dǎo)通的電路，可以為純電阻組成的電路，也可以為電子加開關(guān)組成的電路，本實施例中，跨接電路78設(shè)置為結(jié)構(gòu)簡單的純電阻電路。如圖4所示，跨接電路78包括電阻R7和R8。電阻R7與R8的阻值優(yōu)選為10K，既可以在第一端子60和第二端子62之間傳遞偵測電流，也不會過大地消耗充電電流 。存儲能量檢測單元82主要用于在自動行走設(shè)備50工作及充電過程中時刻檢測能量存儲單元56的能量，并將檢測信號傳遞給第一信號接收端ロ RX2，在自動行走設(shè)備50エ作過程中，微控器MCUl根據(jù)其接收到的信號判斷能量存儲單元56的能量是否低于某ー預(yù)設(shè)值，從而判斷是否需要返回充電站10充電；在自動行走設(shè)備50充電過程中，微控器MCUl根據(jù)其接收到的信號判斷能量存儲單元56的能量是否高于某ー預(yù)設(shè)值，從而判斷是否需要通過開關(guān)模塊88終止充電過程。在自動行走設(shè)備50工作過程中，當檢測到能量存儲單元56的能量低于某ー預(yù)設(shè)值時，微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50沿邊界線100返回充電站10 ;在自動行走設(shè)備50充電過程中，當檢測到能量存儲單元56的能量高于某ー預(yù)設(shè)值吋，微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50停止充電。為檢測能量存儲單元56當前的能量狀態(tài)，可以通過檢測能量存儲單元56電壓狀態(tài)，也可以通過檢測能量存儲單元56的放電電流或充電電流及放電或充電時間計算能量存儲單元56的存儲能量等多種方式。在本實施例中，采用了測量能量存儲單元56電壓狀態(tài)的方式，該方式的優(yōu)點在于實現(xiàn)簡單。如圖4所示，存儲能量檢測單元82包括電阻R5、R6串聯(lián)形成電壓分壓器，通過電阻R5、R6形成的電壓分壓器對能量存儲單元56的電壓進行檢測。在自動行走設(shè)備50工作過程中，微控器MCUl根據(jù)其接收到的存儲能量檢測單元82傳遞的電壓信號判斷能量存儲單元56的電壓是否低于某ー預(yù)設(shè)電壓值，從而判斷是否需要返回充電站10充電；自動行走設(shè)備50充電過程中，微控器MCUl根據(jù)其接收到的存儲能量檢測單元82傳遞的電壓信號判斷能量存儲單元56的能量是否高于某ー預(yù)設(shè)電壓值，從而判斷是否需要通過開關(guān)模塊88終止充電過程。在本實施例中，由于能量存儲單元56采用鉛酸電池，該電池的標稱電壓為24V，因此工作過程中的預(yù)設(shè)電壓值設(shè)置為21. 6V，但由于鉛酸電池一般采用判斷充電電流的形式?jīng)Q定是否終止充電，因此本實施例中的存儲能量檢測單元82的信號并不用于判斷是否終止充電的條件，在此對充電過程中的預(yù)設(shè)電壓不作限定。強制返回裝置90用于快速響應(yīng)用戶的充電需求，其主要功能為響應(yīng)用戶的充電需求，并將該需求以電信號的形式反饋給微控器MCU1，可以有多種形式實現(xiàn)該功能，如感應(yīng)用戶聲音、感應(yīng)用戶觸摸等，相較于感應(yīng)用戶聲音的形式，感應(yīng)用戶觸摸的方式更為簡便，因此本實施例中采用感應(yīng)用戶觸摸的方式，基于此方式，強制返回裝置90可以設(shè)置為常開開關(guān)或觸發(fā)開關(guān)形式，具體為觸發(fā)開關(guān)形式。如圖4所示，開關(guān)SWl —端與能量存儲單元56負極電性連接，一端與微控器MCUl的第一信號接收端ロ RX3電性連接，在通常情況下，第一信號接收端ロ RX3處于高阻狀態(tài)，一旦用戶按壓開關(guān)SWl閉合，第一信號接收端ロ RX3即可接收到低電平，微控器MCUl響應(yīng)第一信號接收端ロ RX3接收到的低電平即控制自動行走設(shè)備50返回充電站10，為能量存儲單元56充電。淋雨檢測裝置92用于檢測是否有雨水淋落至自動行走設(shè)備50，若檢測到雨水，則將檢測到的信號通過第一信號接收端ロ RX4傳遞給微控器MCUl，微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50返回充電站10避雨，從而避免雨水對自動行走設(shè)備50的侵蝕。淋雨檢測裝置92可以通過兩個相互隔離的金屬片實現(xiàn)，ー個金屬片與微控器MCUl的第一信號接收端ロ RX4電性連接，另ー個金屬片與第二端子62電性連接，當沒有雨水吋，兩個金屬片保持相互獨立的狀態(tài)，第一信號接收端ロ RX4處于懸空狀態(tài)，當有雨水吋，兩個金屬片通過雨水相互連接，第一信號接收端ロ RX4接收到低電平信號，微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50返回充電站10避雨。兩個金屬片的功能相當于開關(guān)的作用，因此在圖4中，淋雨檢測裝置92通過開關(guān)SW2不意。
第一電流檢測單元80主要用于在自動行走設(shè)備50返回充電站10及充電過程中檢測第一端子和第二端子施加至能量存儲單元56的電流，并將檢測到的電流信號傳遞給微控器MCUl。在返回過程中，第一主控單元76通過第一電流檢測單元80是否檢測到偵測電流，確認其是否檢測到預(yù)設(shè)的非充電電壓，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子是否對接成功；在充電過程中，第一主控單元76通過第一電流檢測單元80檢測到的充電電流是否低于預(yù)設(shè)電流值判斷是否需要終止充電。針對第一電流檢測單元80的功能，第一電流檢測單元80可以設(shè)置為多種形式，在本實施例中，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的微電阻與運算放大器的方式實現(xiàn)。如圖4所示，第一電流檢測單元80包括設(shè)置于第ニ端子62至能量存儲單元56負極之間的微電阻R14，對施加在電阻R14上的電壓進行放大并將放大信號傳遞給第一信號接收端ロ RXl的運算放大器Al。微控器MCUl通過信號接收端ロ RXl檢測到施加在電阻R14上的電壓后，進行相應(yīng)的運算，判斷出流經(jīng)電阻R14的電流，即可得到流經(jīng)第一端子60和第二端子62的電流值。當?shù)谌俗?6和第四端子18分別與第一端子60和第二端子62對應(yīng)電性連接吋，第二部分電路14與第一部分電路58形成偵測電路，具體為能量提供単元20、第二電流檢測單元26通過第三端子16和第四端子18、第一端子60和第二端子62與跨接電路78、第一電流檢測單元82形成偵測電路，能量提供単元20提供的偵測能量經(jīng)所述偵測電路生成偵測電流。此時第一電流檢測單元80檢測到偵測電流，并將檢測到的偵測電流傳遞給微控器MCUl，微控器MCUl確認其接收到偵測電流時，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功；反之當?shù)谌俗?6和第四端子18與第一端子60和第二端子62中的ー組或兩組相互脫開時，無法形成偵測電路，無法形成偵測電流，因此第一電流檢測單元80檢測不到偵測電流，微控器MCUl因此不確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功。如前所述，第一電流檢測單元80不僅用于對接過程中對偵測電流進行檢測并反饋給微控器MCUl用于判斷是否自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，同時也應(yīng)用于充電過程中對充電電流進行檢測并反饋給微控器MCUl從而判斷是否終止充電。在對接過程中，微控器MCUl設(shè)置為檢測到偵測電流，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功；在充電過程中，微控器MCUl設(shè)置為檢測到的充電電流小于某ー預(yù)設(shè)電流值則發(fā)出信號給開關(guān)模塊88控制終止充電，該預(yù)設(shè)電流值根據(jù)能量存儲單元56的特性設(shè)置，在本實施例中能量存儲單元56采用的是鉛酸電池，根據(jù)其特性，預(yù)設(shè)值設(shè)置為 200mA。開關(guān)模塊88用于控制第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞，包括閉合或斷開兩種狀態(tài)，開關(guān)模塊88處于閉合狀態(tài)時允許第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞，開關(guān)模塊88處于斷開狀態(tài)時禁止第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞。微控器MCUl確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功吋，發(fā)出控制信號控制開關(guān)模塊88處于閉合狀態(tài)；充電站10對自動行走設(shè)備50進行充電過程中，微控器MCUl根據(jù)第一電流檢測單元80傳遞的電流信號，經(jīng)第一信號發(fā)送端ロ TXl發(fā)出控制信號控制開關(guān)模塊88處于閉合或斷開狀態(tài)。針對開關(guān)模塊88的功能，開關(guān)模塊88至少可以設(shè)置為驅(qū)動電路加MOS管的方式或者驅(qū) 動電路加繼電器的方式，如圖4所示，在本實施例中采用了驅(qū)動電路加MOS管方式，其中MOS管Ql設(shè)置于第一端子60和能量存儲單元56的正極之間，驅(qū)動電路設(shè)置于第一信號發(fā)送端ロ TXl和MOS管Ql之間，驅(qū)動電路進一歩包括用于驅(qū)動MOS管Ql的電阻R2和R3、開關(guān)晶體管Q2、以及驅(qū)動開關(guān)晶體管Q2的電阻R4和Rl。通常情況下，微控器MCUl通過第一信號發(fā)送端ロTXl發(fā)送低電平信號，控制開關(guān)晶體管Q2斷開，進而控制MOS管Ql斷開，即開關(guān)模塊88處于斷開狀態(tài)，避免控制電路對能量存儲單元56的能量消耗。一旦微控器MCUl確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功時，微控器MCUl通過第一信號發(fā)送端ロ TXl發(fā)送高電平信號，控制開關(guān)晶體管Q2導(dǎo)通，進而控制MOS管Ql導(dǎo)通，即開關(guān)模塊88處于閉合狀態(tài)，從而允許第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳輸，即允許充電站10對自動行走設(shè)備50的充電。充電開始后，第一電流檢測單元80時刻檢測第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的電流，并將檢測信號通過第一信號接收端ロ RXl傳遞給微控器MCUl，一旦微控器MCUl檢測到電流小于200mA吋，即通過第一信號發(fā)送端ロ TXl發(fā)送低電平信號，控制開關(guān)晶體管Q2斷開，進而控制MOS管Ql斷開，從而中斷能量第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳輸，即終止充電站10對自動行走設(shè)備50的充電。上述內(nèi)容對第一部分電路58所包含的各功能單元的具體結(jié)構(gòu)、工作方式及相互之間的影響作了詳細闡述，以下將對第二部分電路14所包含的功能単元的具體結(jié)構(gòu)及エ作方式進行詳細闡述。第二主控單元28主要用于信號的接收、信號的判斷、根據(jù)信號判斷的結(jié)果產(chǎn)生控制信號等?；谏鲜龉δ苄枨?，第二主控單元28可以設(shè)置為模擬電路、數(shù)字電路、模擬電路與數(shù)字電路混合的多種形式，在本實施例中，第二主控單元28采用了微控器MCU2的形式，即本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的通過編寫預(yù)定的程序即可執(zhí)行相關(guān)動作實現(xiàn)相應(yīng)功能的集成電路單元，相應(yīng)功能至少包括信號的檢測、識別、判斷，信號的產(chǎn)生、發(fā)送，以及計吋、計算。微控器MCU2進ー步包括第二信號接收端ロ RXl、RX2及第ニ信號發(fā)送端ロ TXl，其中，第二信號接收端ロ RXl與第二電流檢測單元26電性連接，用于接收第二電流檢測單元26傳遞的電流信號；第二信號接收端ロ RX2與輸出能量檢測單元30電性連接，用于接收輸出能量檢測單元30傳遞的能量信號；第二信號發(fā)送端ロ TXl與能量提供単元20電性連接，用于發(fā)送控制信號給能量提供単元20以控制能量提供単元20輸出至第三端子16和第四端子18的倉tfi。能量提供単元20通過電源線12從外部交流電源獲取能量并進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化后傳遞給第三端子16和第四端子18。通常能量提供単元20可以設(shè)置為開關(guān)電源加控制電路模式或者變壓器加控制電路模式，由于開關(guān)電源相較變壓器能量轉(zhuǎn)化效率更高，因此在本實施例中設(shè)置為開關(guān)電源加控制電路模式，開關(guān)電源將高壓交流電源轉(zhuǎn)化為直流電源。直流電源包含兩種形式，第一種形式為偵測能量，是ー種非充電能量，不能用于給自動行走設(shè)備50充電，是ー種在自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功之前，能量提供單元20輸出的電壓，該電壓低于自動行走設(shè)備50返回充電站10吋，能量存儲單元56的電壓，甚至可以低至5V，本實施例中設(shè)置為10V，既兼顧安全，又有效降低了充電站10在未對自動行走設(shè)備50充電狀態(tài)下的能量消耗；第二種形式為充電能量，在自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功后，能量提供単元20提供適合自動行走設(shè)備50的能量存儲單元56充電的充電能量。能量提供単元20輸出的具體能量形式及能量大小均受第二主控單元28的控制。第二電流檢測單元26主要用于檢測充電站10中流經(jīng)第三端子16和第四端子18的電流，并將檢測到的電流信號傳遞給第二主控單元26。在自動行走設(shè)備50與充電站10 對接成功之前，第二主控單元26通過第二電流檢測單元80是否檢測到偵測電流，判斷自動行走設(shè)備50的第二組端子與充電站10的第一組端子是否對接成功；在充電過程中，通過第ニ電流檢測單元80檢測到的充電電流是否低于預(yù)設(shè)電流值判斷是否需要終止充電。針對第一電流檢測單元80的功能，第一電流檢測單元80可以設(shè)置為多種形式，在本實施例中，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的微電阻與運算放大器的方式實現(xiàn)。如圖4所示，第二電流檢測単元26包括設(shè)置于第四端子至能量提供単元20負極之間的微電阻R17，對施加在電阻R17上的電壓進行放大并將放大信號傳遞給第二信號接收端ロ RXl的運算放大器A2。微控器MCU2通過第二信號接收端ロ RXl檢測到施加在電阻R17上的電壓后，進行相應(yīng)的運算，判斷出流經(jīng)電阻R17的電流，即可得到能量提供単元20施加至第三端子16和第四端子18的電流值。輸出能量檢測單元30用于檢測能量提供単元20提供至第三端子16和第四端子18的能量，并將檢測到的能量信號傳遞給第二主控單元28，便于第二主控單元28對能量提供単元20的輸出能量進行控制。本實施例中，輸出能量檢測單元30設(shè)置為對能量提供單元20提供至第三端子16和第四端子18的電壓進行檢測。如圖4所示輸出能量檢測單元30包括跨接在能量提供単元20兩端的電阻R15、R16，通過兩個電阻的分壓，實現(xiàn)對能量提供単元20提供至第三端子16和第四端子18的電壓進行檢測。當?shù)谌俗?6和第四端子18分別與第一端子60和第二端子62對應(yīng)電性連接吋，能量提供単元20、第二電流檢測單元26通過第三端子16和第四端子18、第一端子60和第ニ端子62，與跨接電路78、第一電流檢測單元80，形成偵測電路，能量提供単元20提供的偵測能量經(jīng)所述偵測電路生成偵測電流。此時第二電流檢測單元26檢測到偵測電流，并將電流信號傳遞給第二主控單元28，第二主控單元28確認第二電流檢測單元26檢測到偵測電流時，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功；反之當?shù)谌俗?6和第四端子18與第一端子60和第二端子62中的ー組或兩組相互脫開時，無法形成偵測電路，第二電流檢測單元26檢測不到偵測電流，第二主控單元28因此不確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功。如前所述，第二電流檢測單元26不僅用于對接過程中對偵測電流進行檢測并反饋給第二主控單元28用于判斷是否自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，同時也應(yīng)用于充電過程中對充電電流進行檢測并反饋給第二主控單元28從而判斷是否終止充電。在對接過程中，第二主控單元28設(shè)置為檢測到偵測電流則判斷第三端子16和第四端子18分別與第一端子16和第二端子18對應(yīng)電性連接；在充電過程中，第二主控單元28設(shè)置為檢測到的充電電流小于某ー預(yù)設(shè)電流值則發(fā)出信號給能量提供単元20控制終止充電，該預(yù)設(shè)電流值根據(jù)能量存儲單元56的特性設(shè)置，在本實施例中能量存儲單元56采用的是鉛酸電池，根據(jù)其特性，預(yù)設(shè)值設(shè)置為200mA。以上結(jié)合電路框圖對第二部分電路14及第一部分電路58的每個功能單元的功能、具體結(jié)構(gòu)、相互間的協(xié)同運作進行了詳細的描述，以下結(jié)合圖5及圖6所示的微控器MCUl和微控器MCU2的工作流程圖對自動行走設(shè)備50與充電站10的對接過程、充電過程進行整體的詳細描述。 如圖5所示，自動行走設(shè)備50啟動工作后，微控器MCUl進入步驟SO進行初始化，初始化完畢后微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50在邊界線100規(guī)劃的工作區(qū)域102內(nèi)按照預(yù)設(shè)規(guī)則工作，如步驟SI所示，隨后進入步驟S2，判斷用戶是否通過強制返回裝置90強制輸出返回指令，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S3，通過檢測淋雨檢測裝置92傳遞的信號，判斷自動行走設(shè)備50是否淋雨，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S4通過存儲能量檢測單元82檢測能量存儲單元56的電壓值是否低于預(yù)設(shè)電壓值，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟SI，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5控制自動行走設(shè)備50沿邊界線100返回充電站10 ;步驟S5后轉(zhuǎn)入步驟S7，檢測流經(jīng)第一端子60和第二端子62的偵測電流；進入步驟S9，進ー步判斷是否檢測到偵測電流，當?shù)谝唤M端子與第二組端子對應(yīng)電性連接時，第二部分電路14的能量提供単元20、第二電流檢測單元26通過第二組端子、第一組端子與第一部分電路58的跨接電路78、第一電流檢測單元80形成偵測電路，能量提供単元20提供的偵測能量經(jīng)偵測電路生成偵測電流，此時，第一電流檢測單元80檢測到偵測電流，判斷結(jié)果為是，反之，第一組端子與第二組端子沒有對應(yīng)電性連接時，第一部分電路58與第二部分電路14無法形成偵測電路，第一電流檢測單元82檢測不到偵測電流，此時判斷的結(jié)果為否，則返回步驟S5 ;判斷的結(jié)果為是的情況下，進入步驟S10，確認自動行走設(shè)備50的第二組端子與充電站10的第一組端子對接成功，隨后進入步驟Sll控制自動行走設(shè)備50停止行走；轉(zhuǎn)入步驟S13繼續(xù)檢測流經(jīng)第一端子60和第二端子62的偵測電流，判斷在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，若判斷的結(jié)果為否，則表明對接失敗，返回步驟S5，控制自動行走設(shè)備50啟動行走，嘗試重新對接，若判斷的結(jié)果為是，則進入步驟S14，再次確認自動行走設(shè)備50的第二組端子與充電站10的第一組端子對接成功，進入步驟S15控制自動行走設(shè)備50保持停止行走的狀態(tài)，并控制開關(guān)模塊88由斷開的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合的狀態(tài)，等待充電站10啟動充電。微控器MCUl中也可以不包含步驟S13、S14，在此增設(shè)步驟S13、S14的目的在于增強微控器MCUl啟動等待充電的抗干擾性，從而提高人體接觸第二組端子時的安全性。如圖6所示，充電站10與外部電源連接后，微控器MCU2初始化，如步驟S20所示，進入步驟S22控制能量提供単元20施加偵測能量至第二組端子；進入步驟S23判斷是否收到偵測電流，當?shù)诙M端子與第一組端子對應(yīng)電性連接時，第二部分電路14的能量提供単元20、第二電流檢測單元26通過第二組端子、第一組端子與第一部分電路58的跨接電路78、第一電流檢測單元80形成偵測電路，偵測能量經(jīng)偵測電路生成偵測電流，偵測電流被第二電流檢測單元26檢測到，第二電流檢測單元26將檢測到的偵測電流傳遞給第二主控單元28，第二主控單元28接收到偵測電流后，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，如步驟S24所示，反之當?shù)诙M端子與第一組端子沒有對應(yīng)電性連接吋，無法形成偵測電路，第二電流檢測單元26檢測不到偵測電流，此狀態(tài)下，判斷結(jié)果為否，返回步驟S22。在步驟S24中，確認對接成功后，微控器MCU2不作任何動作，繼續(xù)檢測在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，如步驟S25所示，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S26，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子再次對接成功；隨后轉(zhuǎn)入步驟S27,充電站10啟動充電，控制能量提供單元20輸出充電能量至第二組端子。在步驟S25中，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S23繼續(xù)檢測是否接收到偵測電流。微控器MCU2中也可以不包含步驟S23、S24，在此增設(shè)步驟S23、S24的目的在于增強微控器MCU2啟動充電的抗干擾性。第二主控單元28在通過第二電流檢測單元26 —次或兩次檢測到偵測電流后，才控制能量提供単元20由輸出偵測能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為輸出充電能量的狀態(tài)，有效地節(jié)省了充電站10對電能的消耗，同時降低了人體接觸到充電站10時的危險性。 充電站10啟動充電后，微控器MCU2進入步驟S27，控制能量提供單元20輸出充電能量至第二組端子；進入步驟S28通過第二電流檢測單元26檢測能量提供単元20至第三端子16和第四端子18的充電電流；隨后轉(zhuǎn)入步驟S30，判斷充電電流是否小于200mA，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟S28，若判斷結(jié)果為是，則進入步驟S32，控制能量提供単元20施加偵測能量至第二組端子，從而終止充電站10對自動行走設(shè)備50的充電，同時節(jié)省充電站10對電能的消耗。在充電的過程中，不僅微控器MCU2對充電過程進行檢測和控制，微控器MCUl也同樣會對充電過程進行檢測和控制，如圖5所示步驟S16，在微控器MCUl確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功后，檢測第一組端子至能量存儲單元56的充電電流；在接下來的步驟S17中，微控器MCUl進ー步判斷充電電流是否小于預(yù)設(shè)電流值200mA，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟S16，若判斷結(jié)果為是，則通過控制開關(guān)模塊88由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)禁止第一組端子至能量存儲單元56的能量傳遞，如步驟S18所示，從而結(jié)束充電站10對自動行走設(shè)備50的充電過程。本發(fā)明中還提供了另ー較佳實施例，本實施例與前一較佳實施例的差異在于，本實施例中，偵測能量由自動行走設(shè)備50內(nèi)的能量存儲單元56提供，而不再由能量提供単元20’提供，因此在啟動充電前，能量提供単元20’的輸出能量可以為比前一實施例中更低，甚至為零的非充電能量，因此，可以在前一實施例的基礎(chǔ)上，更進一歩降低啟動充電前充電站10對電能的消耗。為使節(jié)能效果達到最佳，本實施例中，啟動充電器充電站10輸出的能量為零。此外，與前一實施例的另ー差別為跨接電路78’設(shè)置在充電站10中，電性連通第三端子16和第四端子18，不再設(shè)置在自動行走設(shè)備50中。以下結(jié)合圖7至圖10詳細介紹本較佳實施例。如圖7所示，第二部分電路14進ー步包括能量提供單元20’、第二主控單元28’、第二電流檢測單元26’、輸出能量檢測單元30’以及跨接電路78，(未示出)，能量提供単元20’通過電源線12從外部交流電源獲取能量，并將獲取的能量轉(zhuǎn)化為適合自動行走設(shè)備50內(nèi)的能量存儲單元56充電的充電能量，并根據(jù)第二主控單元28’的控制，選擇性的提供充電能量至第三端子16和第四端子18或者不提供能量至第三端子16和第四端子18，即能量提供単元20’存在兩種狀態(tài)，一種狀態(tài)為輸出充電能量，另ー種狀態(tài)為輸出能量為零；第二電流檢測單元26’檢測流經(jīng)第三端子16和第四端子18的電流，并將檢測的信號傳遞給第ニ主控單元28’ ；輸出能量檢測單元30’檢測能量提供単元20’輸出至第三端子16和第四端子18的能量，并將檢測信號傳遞給第二主控單元28’ ；跨接電路78’設(shè)置在第三端子16和第四端子18之間，用于電性連通第三端子16和第四端子18，第三端子16和第四端子18中的ー個端子接收到電流吋，電流可以經(jīng)跨接電路78’直接流向兩個端子中的另ー個端子；第二主控單元28’與輸出能量檢測單元30’、能量提供単元20’及第ニ電流檢測單元26’電性連接，井根據(jù)輸出能量檢測單元30’及第ニ電流檢測單元26’傳遞的信號，控制能量提供単元20’的能量輸出；由于輸出能量檢測單元30’也設(shè)置在第三端子16’和第四端子18’之間，因此也具有與跨接電路78’相同的功能，為簡化電路結(jié)構(gòu)，將跨接電路78’的功能整合到輸出能量檢測單元30’中，因此在圖6中僅設(shè)置輸出能量檢測單元30’。第一部分電路58進ー步包括第一主控單元76’、第一電流檢測單元80’、存儲 能量檢測單元82’、以及開關(guān)模塊88’。其中開關(guān)模塊88’用于控制第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞，開關(guān)模塊88’存在斷開和閉合兩種狀態(tài)，斷開狀態(tài)下禁止第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞；閉合狀態(tài)下允許第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞；存儲能量檢測單元82’用于檢測能量存儲単元56當前的能量狀態(tài)，并將檢測信號傳遞給第一主控單元76’;第一電流檢測單元80’用于檢測第一端子60和第二端子62施加至能量存儲單元56的電流，并將電流信號傳遞給第一主控單元76’ ；第一主控單元76’與第一電流檢測單元80’、存儲能量檢測單元82’及開關(guān)模塊88’電性連接，并根據(jù)第一電流檢測單元80’和存儲能量檢測單元82’檢測的信號控制開關(guān)模塊88’的狀態(tài)及自動行走設(shè)備50的行走狀態(tài)。自動行走設(shè)備50設(shè)置了多種啟動返回的方式，如工作時間到、工作完成、電量不足、淋雨、用戶強制返回等均可以作為自動行走設(shè)備50返回充電站10的條件，第一主控單元76’在檢測到任意上述條件時，控制自動行走設(shè)備50返回充電站10。具體實現(xiàn)方式與前一較佳實施例相同，在此不再贅述。自動行走設(shè)備50啟動返回充電站10時，第一主控單元76’控制開關(guān)模塊88’保持在允許第一端子60和第二端子62至能量存儲單元56的能量傳遞的狀態(tài)，此狀態(tài)下，能量存儲單元56的偵測能量通過開關(guān)模塊88’施加至第一端子60和第二端子62。同時，第ニ主控單元28’控制能量提供単元20’處于輸出能量為零的狀態(tài)。當自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功時，第一組端子與第二組端子對應(yīng)電性連接，第一部分電路58的能量存儲單元56、開關(guān)模塊88’、第一電流檢測單元80’通過第一端子60和第二端子62、第三端子16和第四端子18與第二部分電路14的第二電流檢測單元26’、輸出能量檢測單元30’形成偵測電路，能量提供単元56提供的偵測能量經(jīng)所述偵測電路形成偵測電流，偵測電流在流經(jīng)上述電路時，被第一電流檢測單元80’及第ニ電流檢測單元26’檢測到。其中，第一電流檢測單元80’將檢測到的偵測電流傳遞給第一主控單元76’，第一主控單元76’接收到偵測電流后，確認自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功，控制自動行走設(shè)備50停止行走。第二電流檢測單元26’將檢測到的偵測電流傳遞給第二主控單元28’，第二主控單元28’接收到偵測電流后，確認自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功，隨后控制能量提供単元20’輸出充電能量至第三端子16和第四端子18，對自動行走設(shè)備50進行充電。反之，當自動行走設(shè)備50與充電站10沒有對接成功時，第一組端子和第二組端子沒有對應(yīng)電性連接，無法形成上述偵測電路，因此無法形成偵測電流，第一電流檢測單元82’及第ニ電流檢測單元26’均檢測不到偵測電流，此狀態(tài)下，第一主控單元76’及第ニ主控單元28’均不會確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，第一主控單元76’控制自動行走設(shè)備50繼續(xù)行走尋找充電站10，第二主控單元28’仍然控制能量提供単元20’處于輸出能量為零的狀態(tài)，從而節(jié)省充電站10對電能的消耗。充電過程啟動后，充電站10的第二電流檢測單元26’時刻檢測能量提供単元20’施加至第三端子16和第四端子18的充電電流，一旦檢測到的充電電流小于預(yù)設(shè)電流值吋，第二主控單元28’禁止能量提供単元20’提供充電能量至第三端子16和第四端子18，停止對自動行走設(shè)備50的充電過程。與此同吋，自動行走設(shè)備50的第一電流檢測單元80’時刻檢測第一端子60及第ニ端子62施加在能量存儲單元56上的充電電流，并將檢測信號傳遞給第一主控單元76’，第一主控單元76’ 一旦檢測到充電電流低于預(yù)設(shè)電流值吋，控制開關(guān)模塊88’由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，從而終止第一端子60及第ニ端子62至能量存儲 単元56的能量傳遞。除通過第一電流檢測單元80’對充電電流進行檢測，判斷是否禁止能量傳遞的方式外，第一主控單元76’內(nèi)還可通過存儲能量檢測單元82’檢測能量存儲單元56當前的能量狀態(tài)，從而判斷是否需要繼續(xù)充電，此外，第一主控單元76，還可通過在其內(nèi)部設(shè)置計時器的方式來判斷充電時間是否超過預(yù)設(shè)值，從而控制是否禁止能量傳遞；第一主控單元76’還可通過檢測能量存儲單元56的內(nèi)部信息，來判斷是否禁止能量傳遞，如檢測能量存儲單元56的內(nèi)部溫度等，當能量存儲單元56的內(nèi)部溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時，禁止第一端子和第二端子至能量存儲單元56的能量傳遞，從而終止對能量存儲單元56的充電。第一主控單元76’通過上述任意ー種方式判斷需要禁止能量傳遞，控制開關(guān)模塊88’處于斷開狀態(tài)，從而禁止第一端子60及第ニ端子62至能量存儲單元56的能量傳遞，充電過程結(jié)束，自動行走設(shè)備50再次返回工作區(qū)域102，繼續(xù)工作。在上述確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功過程中，自動行走設(shè)備50通過一次確認對接即啟動充電過程。實際情況中，由于檢測到偵測電流與控制自動行走設(shè)備50停止行走之間存在時間差，因此自動行走設(shè)備50停止行走后，第一組端子與第二組端子可能又相互分離，第一電流檢測單元80’及第ニ電流檢測單元26’檢測不到偵測電流而此時充電過程已經(jīng)啟動。此情況下第一電流檢測單元80’及第ニ電流檢測單元26’檢測到電流為零，導(dǎo)致第一主控單元76’及第ニ主控單元28’錯誤地確認充電電流小于預(yù)設(shè)電流值，從而結(jié)束充電過程，控制自動行走設(shè)備50再次返回工作區(qū)域102工作。為避免上述情況的出現(xiàn)，第一主控單元76’及第ニ主控單元28’設(shè)置兩次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功的過程。兩次確認對接的過程與第一較佳實施例相同，在此不再贅述。圖8所示為第二部分電路14及第一部分電路58的每個功能単元的組成，其中存儲能量檢測單元82’、開關(guān)模塊88’、第一主控單元76’、第一電流檢測單元80’、輸出能量檢測單元30’、第二電流檢測單元26’、第二主控單元28’均與第一較佳實施例相同。能量提供單元20’與第一較佳實施例的能量提供單元20不同之處在于，本實施例中的能量提供單元20’的能量輸出的兩種狀態(tài)為輸出充電能量和輸出能量為零，其中能量值為零的能量是一種低于偵測能量的非充電能量，此狀態(tài)下不存在輸出偵測能量的狀態(tài)，即偵測能量不再由能量提供単元20’提供，而由能量存儲單元56提供。在此不再對各模塊的詳細構(gòu)成進行重復(fù)闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合圖7以及在第一較佳實施例中的描述，可以實現(xiàn)本實施例的方案。以上結(jié)合電路框圖對第二部分電路14及第一部分電路58的每個功能單元的功能、具體結(jié)構(gòu)、相互間的協(xié)同運作進行了詳細的描述，以下結(jié)合構(gòu)成第一主控單元76’的微控器MCUl和構(gòu)成第二主控單元28’的微控器MCU2的內(nèi)部工作流程設(shè)置，對自動行走設(shè)備50與充電站10的對接過程、充電過程進行整體的詳細描述。如圖9所示，自動行走設(shè)備50啟動工作后，微控器MCUl進入步驟SO進行初始化，初始化完畢后微控器MCUl控制自動行走設(shè)備50在邊界線100規(guī)劃的工作區(qū)域102內(nèi)按照預(yù)設(shè)規(guī)則工作，如步驟SI所示，隨后進入步驟S2，判斷用戶是否通過強制返回裝置 90強制輸出返回指令，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S3，通過檢測淋雨檢測裝置92傳遞的信號，判斷自動行走設(shè)備50是否淋雨，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S4通過存儲能量檢測單元82’測能量存儲單元56的電壓值是否低于預(yù)設(shè)電壓值，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟SI，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S5控制自動行走設(shè)備50沿邊界線100返回充電站10，同時控制開關(guān)模塊88’由斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)，能量存儲單元56的偵測能量經(jīng)開關(guān)模塊88，施加在第一端子60和第ニ端子62上；隨后轉(zhuǎn)入步驟S7檢測流經(jīng)第一端子60第二端子62的偵測電流；進入步驟S9，進ー步判斷是否檢測到偵測電流，當?shù)诙M端子與第一組端子對應(yīng)電性連接時，第一部分電路58的能量存儲單元56、第一電流檢測單元80’、開關(guān)模塊88’通過第一組端子和第ニ組端子，與第二部分電路14的輸出能量檢測單元30’、第二流檢測單元26’形成偵測電路，能量提供単元56提供的偵測能量經(jīng)上述偵測電路生成偵測電流，此時步驟S 9的判斷的結(jié)果為是，進入步驟S10，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，隨后進入步驟Sll控制自動行走設(shè)備50停止行走，反之，當?shù)谝唤M端子和第二組端子沒有對應(yīng)電性連接時，上述偵測電路無法形成，無法形成偵測電流，此時判斷的結(jié)果為否，則返回步驟S5 ;步驟Sll后轉(zhuǎn)入步驟S13繼續(xù)檢測流經(jīng)第一端子60和第二端子62的偵測電流，判斷在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，若判斷的結(jié)果為否，則表明對接失敗，返回步驟S5，控制自動行走設(shè)備50啟動行走，嘗試重新對接，若判斷的結(jié)果為是，則進入步驟S14，再次確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，進入步驟S15控制自動行走設(shè)備50保持停止行走的狀態(tài)，等待充電站10啟動充電。微控器MCUl中也可以不包含步驟S13、S14，在此增設(shè)步驟S13、S14的目的在于增強微控器MCUl啟動等待充電的抗干擾性。如圖10所示，充電站10與外部電源連接后，微控器MCU2初始化，如步驟S20所示，進入步驟S22控制能量提供単元20處于輸出能量為零的狀態(tài)；進入步驟S23檢測是否收到偵測電流；當?shù)诙M端子與第一組端子對應(yīng)電性連接時，第二部分電路58的能量存儲單元56、第一電流檢測單元80’、開關(guān)模塊88’與第一部分電路14的輸出能量檢測單元30’、第二流檢測單元26’形成偵測電路，偵測能量經(jīng)上述偵測電路生成偵測電流，偵測電流被第一電流檢測單元80’和第二電流檢測單元26’同時檢測到，第二電流檢測單元26’將檢測到的偵測電流傳遞給第二主控單元28’，第二主控單元28’接收到偵測電流后，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功，如步驟S24所示，此時微控器MCU2不作任何動作，繼續(xù)檢測在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)是否再次檢測到偵測電流，如步驟S25所示，若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)入步驟S23繼續(xù)檢測是否接收到偵測電流；若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)入步驟S26，確認自動行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子再次對接成功；隨后轉(zhuǎn)入步驟S27,充電站10啟動充電，控制能量提供單元20輸出充電能量至第三端子16和第四端子18。微控器MCU2中也可以不包含步驟S23、S24，在此增設(shè)步驟S23、S24的目的在于增強微控器MCU2啟動充電的抗干擾性。充電站10啟動充電后，微控器MCU2進入步驟S27，控制能量提供單元20輸出充電能量至第三端子16和第四端子18 ;進入步驟S28通過第二電流檢測單元26檢測能量提供単元20至第三端子16和第四端子18的充電電流；隨后轉(zhuǎn)入步驟S30，判斷充電電流是否小于200mA，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟S28，若判斷結(jié)果為是，則進入步驟S32，禁止能量提供単元20’施加充電能量至第三端子16和第四端子18，從而終止充電站10對自動行走設(shè)備50的充電。在充電的過程中，不僅微控器MCU2對充電過程進行檢測和控制，微控器MCUl也同樣會對充電過程進行檢測和控制，如圖8所示步驟S16，在微控器MCUl確認自動 行走設(shè)備50的第一組端子與充電站10的第二組端子對接成功后，檢測第一端子16和第二端子18至能量存儲單元56的充電電流；在接下來的步驟S17中，微控器MCUl進ー步判斷充電電流是否小于預(yù)設(shè)電流值200mA，若判斷結(jié)果為否，則返回步驟S16，若判斷結(jié)果為是，則通過控制開關(guān)模塊88’由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)禁止第一端子16和第二端子18至能量存儲單元56的能量傳遞，如步驟S18所示，從而結(jié)束充電站10對自動行走設(shè)備50的充電過程。在前述兩個實施例中，當自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功時，第一部分電路58和第二部分電路14通過第一組端子和第二組端子形成偵測電路，第一部分電路58包括能量存儲單元56和控制自動行走設(shè)備行走的第一主控單元(76，76’)，第二部分電路14包括能量提供単元(20，20’ )和控制所述能量提供単元的能量輸出的第二主控單元(28，28’)。能量存儲單元56或能量提供単元(20，20’ )提供的偵測能量，經(jīng)上述偵測電路產(chǎn)生偵測電流。第二主控單元(28，28’ )通過第二部分電路14中的第二電流檢測單元(26，26’ )檢測到所述偵測電流時，控制能量提供単元(20，20’ )輸出充電能量，反之，第二主控単元(28，28’ )通過第二電流檢測單元(26，26’ )沒有檢測到所述偵測電流時，控制能量提供単元(20，20’ )輸出非充電能量，具體地，當偵測能量由能量提供単元(20，20’ )提供時，非充電能量等于偵測能量；當偵測能量由能量存儲單元56提供時，非充電能量低于偵測能量。同時，偵測電路中位于第一部分電路58的第一電流檢測單元(80，80’ )檢測到偵測電流時，第一主控單元(76，76’ )控制自動行走設(shè)備50停止行走，反之，第一電流檢測單元(80，80’ )沒有檢測到偵測電流時，第一主控單元(76，76’ )控制自動行走設(shè)備50繼續(xù)尋找充電站10。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，偵測電路中也可以僅有第二電流檢測單元(26, 26^ )或第一電流檢測單元(80，80’ )中的一個電流檢測單元而實現(xiàn)本發(fā)明，當僅有第ニ電流檢測單元(26，26’)時，第二電流檢測單元(26，26’)將檢測到的信號傳遞給第二主控單元(28，28’)的同時，通過另外的端子或無線的方式傳遞給第一主控單元(76，76’)，第ニ主控單元(28，28’ )及第一主控單元(76，76’ )接收到第二電流檢測單元(26，26’ )傳遞的信號后，執(zhí)行與前述實施方式相同的操作。當偵測電路中僅有第一電流檢測單元(80，80’ )時，實現(xiàn)方式與僅有第二電流檢測單元(26，26’ )時相同。前述兩個實施例中，在自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功前，第二主控單元(28，28’ )控制能量提供單元(20，20’ )輸出非充電能量；在自動行走設(shè)備50與充電站10對接成功后，第二主控單元(28，28’ )控制能量提供単元(20，20’ )輸出充電能量，此種充電站10先輸出低能量的非充電能量，對接成功后才輸出高能量的充電能量的方式，有效地節(jié)省了充電站10對電能的消耗，同時降 低了人體接觸到充電站10時的危險性。在本發(fā)明中，自動行走設(shè)備50的可以為割草機、吸塵器、エ業(yè)機器人等多種形式。自動行走設(shè)備50為割草機時，還進一歩包括切割機構(gòu)，切割機構(gòu)包括切割電機52和切割刀片，割草機在邊界線100規(guī)劃的工作區(qū)域102內(nèi)工作時，切割電機52驅(qū)動切割刀片旋轉(zhuǎn)，切割草坪。
權(quán)利要求
1.一種對接系統(tǒng)包括位于自動行走設(shè)備的第一部分電路和位于充電站的第二部分電路， 所述第一部分電路包括能量存儲單元和控制自動行走設(shè)備行走的第一主控單元； 所述第二部分電路包括能量提供單元和控制所述能量提供單元的能量輸出的第二主控單元； 所述能量存儲單元或能量提供單元提供偵測能量，當所述自動行走設(shè)備與所述充電站對接成功時，第一部分電路與第二部分電路形成偵測電路，所述偵測能量經(jīng)所述偵測電路產(chǎn)生偵測電流； 其特征在于所述偵測電路還包括電流檢測單元，所述電流檢測單元檢測到所述偵測電流時，所述第二主控單元控制能量提供單元輸出充電能量，所述電流檢測單元沒有檢測到所述偵測電流，所述第二主控單元控制能量提供單元輸出非充電能量，非充電能量低于充電能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述能量提供單元提供偵測能量，所述偵測能量等于所述非充電能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對接系統(tǒng)，其特征在于:所述第一部分電路還包括開關(guān)模塊，所述電流檢測單元沒有檢測到所述偵測電流時，第一主控單元控制所述開關(guān)模塊使能量存儲單兀與偵測電路的其他部分斷開電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述能量提供單元輸出的電壓低于12V。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述能量存儲單元輸出所述偵測能量，所述偵測能量高于所述非充電能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于當所述電流檢測單元檢測到所述偵測電流時，所述第一主控單元控制所述自動行走設(shè)備停止行走。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述電流檢測單元在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)兩次檢測到所述偵測電流時，所述第一主控單元控制所述自動行走設(shè)備停止行走。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述電流檢測單元在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)兩次檢測到所述偵測電流時，所述第二主控單元控制所述能量提供單元輸出充電能量。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述電流檢測單元包括位于所述第一部分電路的第一電流檢測單元，及位于所述第二部分電路的第二電流檢測單元，所述第一主控單元根據(jù)所述第一電流檢測單元傳遞的信號控制所述自動行走設(shè)備的行走，所述第二主控單元根據(jù)所述第二電流檢測單元傳遞的信號控制所述能量提供單元的能量輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對接系統(tǒng)，其特征在于所述自動行走設(shè)備為割草機，包括用于對草坪進行切割的切割機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對接系統(tǒng)包括位于自動行走設(shè)備的第一部分電路和位于充電站的第二部分電路，第一部分電路包括能量存儲單元和第一主控單元；第二部分電路包括能量提供單元和第二主控單元；能量存儲單元或能量提供單元提供偵測能量，當自動行走設(shè)備與充電站對接成功時，第一部分電路與第二部分電路形成偵測電路，偵測能量經(jīng)偵測電路產(chǎn)生偵測電流；偵測電路中的電流檢測單元檢測到偵測電流時，第二主控單元控制能量提供單元輸出充電能量，電流檢測單元沒有檢測到偵測電流，第二主控單元控制能量提供單元輸出非充電能量。通過對接成功前后，控制充電站輸出高低不同的能量值，有效降低了充電站對電能的消耗，同時提高了人體接觸到充電站時的安全性。
文檔編號A01D69/02GK102856941SQ20111018200
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者強尼·鮑瑞那圖 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司