專利名稱：地面處理系統(tǒng)及地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地面處理系統(tǒng)，具體地說，該地面處理系統(tǒng)包括自 移動(dòng)并可重復(fù)充電的地面處理裝置和充電座，所述的地面處裝置進(jìn)一步 地涉及一種比如自動(dòng)清掃機(jī)、自動(dòng)打蠟機(jī)、自動(dòng)拖地機(jī)等之類的家用地 理處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技水平的不斷提高，地面處理裝置，諸如吸塵器、打蠟機(jī)等 等已不再停留在通過人為地將其沿著待處理地面來回移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)不同工 作需求的階段。各種智能清掃機(jī)器人、智能打蠟機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，也以此使 得很多的家庭婦女?dāng)[脫了繁重的家務(wù)勞動(dòng)。
目前市場上出現(xiàn)的地面處理系統(tǒng)，絕大多數(shù)的情況是地面處理系 統(tǒng)包括地面處理裝置和充電座。地面處理裝置包括可再充電的供電單元 和控制單元。在供能單元的能量供應(yīng)下，地面處理裝置在待處理地面上 做有規(guī)律地或是隨機(jī)地移動(dòng)，以此滿足實(shí)際工作需要，該供能單元也在 地面處理過程中逐漸地釋放電能。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置內(nèi)置的控制單元監(jiān)測 到該供能單元低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，該控制單元就會(huì)向地面處理裝置發(fā)出 工作指令，該地面處理裝置會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入尋找充電座的工作模式。該充電 座具有能給內(nèi)置于地面處理裝置的供能單元再次充電的能量源。通過充 電座上設(shè)有的充電電極與地面處理裝置的對(duì)接電極的準(zhǔn)確對(duì)接，實(shí)現(xiàn)充 電座給該供電單元充電。 一旦充電完畢，該地面處理裝置將會(huì)執(zhí)行或等 待下一個(gè)工作指令。
專利公開號(hào)為CN1284177A，申請(qǐng)人為陽光及自動(dòng)化公司的專利文 獻(xiàn)中對(duì)此類地面處理系統(tǒng)有較為詳細(xì)地描述。如圖1和圖2所示，此地 面處理系統(tǒng)包括自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人和固定站點(diǎn)。自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人包括充電 電池和微控制器，固定站點(diǎn)用于為該充電電池提供能量。所述的固定站 點(diǎn)具有發(fā)射紅外光束的發(fā)射裝置，該發(fā)射裝置具有一個(gè)方向性差、形成 遠(yuǎn)距離寬光束的第一發(fā)射單元和一個(gè)方向性強(qiáng)、形成近距離窄光束的第 二發(fā)射單元。所述自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人上設(shè)有與微控制器相連接的接收裝
置，該接收裝置在一定方向上可接收到來自于充電座發(fā)射裝置傳送的紅 外光束。當(dāng)自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人需要充電時(shí)，通過遠(yuǎn)距離光束的導(dǎo)引，使得 自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人靠近固定站點(diǎn)，而再通過近距離光束的引導(dǎo)，使得自動(dòng) 移動(dòng)機(jī)器人與固定站點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)接成功。然而，由于位于自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人 上的接收裝置屬于定向型接收裝置，因此為便于很好地接收紅外發(fā)射信 號(hào)，在移動(dòng)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)中心處、移動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)方向和機(jī)器人的后方 上需分別設(shè)有至少有一個(gè)接收裝置傳感器。如此地設(shè)置，無形中增加了 元器件成本、并給安裝此類接收裝置的塑件的產(chǎn)品造型和開模帶來一定 難度。再者，如此設(shè)置仍無法避免地存在接收裝置的探測區(qū)域存有盲區(qū)， 使得自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人在尋找固定站時(shí)會(huì)消耗較多的時(shí)間。為了保證自動(dòng) 移動(dòng)機(jī)器人能與固定站實(shí)現(xiàn)成功對(duì)接，勢必會(huì)提高充電電池需充電時(shí)的 預(yù)先設(shè)定值，延長自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人尋找固定站可能需要的時(shí)間，由此而 不得不犧牲自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人實(shí)際有效的工作時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地 面處理系統(tǒng)，地面處理系統(tǒng)包括地面處理裝置和充電座。充電座上設(shè)有 信號(hào)發(fā)射裝置，地面處理裝置同時(shí)設(shè)有位于頂部的全向接收器和位于前 端的定向接收器來接收信號(hào)發(fā)射信息，通過如此設(shè)置有效縮短了地面處 理裝置與充電座準(zhǔn)確對(duì)接的時(shí)間，使得地面處理裝置的實(shí)際工作時(shí)間延 長，并且提供了一種使地面處理裝置返回充電座的方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種地面處理系統(tǒng)，包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置和充電座。該 地面處理裝置設(shè)有工作模式和充電模式，所述的地面處理裝置上具有可 重復(fù)充電的供能單元和控制單元；當(dāng)所述的供能單元的電量大于等于預(yù) 先設(shè)定值時(shí)，所述的控制單元控制所述的地面處理裝置處于工作模式； 當(dāng)所述的供能單元的電量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述的控制單元控制所述 的地面處理裝置從工作模式轉(zhuǎn)入充電模式。該充電座用于給所述的供電 單元充電，該充電座上設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置。所述的地面處理裝置同時(shí)設(shè) 有全向接收器和定向接收器，該全向接收器安裝在所述的地面處理裝置 的頂端部，所述的全向接收器用于360°方向接收所述的信號(hào)發(fā)射裝置
發(fā)出的信號(hào)；所述的定向接收器用于方向性地接收所述的信號(hào)發(fā)射裝置 發(fā)出的信號(hào)。
地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法，包括如下步驟
(1) 、地面處理裝置通過頂部的全向接收器接收到充電座的信號(hào)發(fā) 射裝置發(fā)射的信號(hào)，再通過所接收到的信號(hào)的指引向信號(hào)發(fā)射裝置的方 向移動(dòng)；
(2) 、當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置移動(dòng)進(jìn)入定向接收器的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，所 述的定向接收器開始工作，地面處理裝置通過定向接收器接收到充電座 的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的信號(hào)指引，使其朝著充電座的方向前進(jìn)，再通過 調(diào)整地面處理裝置的姿態(tài)使得該地面處理裝置的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；
(3) 、地面處理裝置朝著充電座前進(jìn)，并檢測充電座的充電電極 與地面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接，對(duì)接成功后，該地面處理裝置 停下來，由該充電座對(duì)該地面處理裝置充電。
當(dāng)所述的地面處理裝置轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向接收 器接收不到所述的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)，所述的地面處理裝置通過 所述的全向接收器接收到所述信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)，依靠此信號(hào)的 指引，所述的地面處理裝置向靠近所述的信號(hào)發(fā)射裝置的方向移動(dòng)。當(dāng) 所述的地面處理裝置移動(dòng)進(jìn)入所述的定向接收器的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，再 依靠所述定向接收器接收到的信號(hào)的指引向所述的充電座移動(dòng)，并不斷 調(diào)整所述的地面處理裝置的位置，從而使得所述的地面處理裝置上的對(duì) 接電極與所述的充電座上的充電電極相對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)所述的地面處理裝置轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向接收 器接收到所述的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)，所述的地面處理裝置依靠所 述定向接收器接收到的信號(hào)的指引向所述的充電座移動(dòng)，并不斷調(diào)整所 述的地面處理裝置，從而使得所述的地面處理裝置上的對(duì)接電極與所述 的充電座上的充電電極相對(duì)準(zhǔn)。
更為具體地說，所述的信號(hào)發(fā)射裝置具有第一發(fā)射單元和第二發(fā)射 單元。
考慮到地面處理裝置需要充電時(shí)，其當(dāng)前位置與充電座所在位置之 間的距離存在不同情況的遠(yuǎn)近差異，為方便地使處理裝置快速有效地接 收到來自充電座的發(fā)射信號(hào)，所述的第一發(fā)射單元發(fā)射寬狀、遠(yuǎn)距離的
方向性紅外光束；所述的第二發(fā)射單元發(fā)射窄狀、近距離的方向性紅外 光束。
為增強(qiáng)充電座對(duì)接區(qū)域的能量，保證充電座與地面處理裝置實(shí)現(xiàn)快 速對(duì)接，所述的第一發(fā)射單元發(fā)射的光束與所述的第二發(fā)射單元發(fā)射的 光束彼此部分重合疊加。
優(yōu)選中，所述的定向接收器為紅外光敏元件；為便于更好地接收發(fā) 射信號(hào)，該定向接收器位于所述的地面處理裝置的前端部。
為保證所述的地面處理裝置與所述的充電座更為準(zhǔn)確地對(duì)接，所述 的地面處理裝置還包括二個(gè)對(duì)接電極，該對(duì)接電極的中心線與所述的定 向接收器的中心線位于同一垂直平面上；所述的充電座還包括二個(gè)充電 電極，該充電電極的中心線與所述的信號(hào)發(fā)射裝置中心線位于同一垂直 平面上。
為簡易實(shí)現(xiàn)全向接收來自充電座所發(fā)射的紅外光束，所述的全向接 收器包括一個(gè)紅外接收元件和一個(gè)透鏡，該透鏡將該紅外接收元件的上 端及四周呈封閉式地包絡(luò)圍設(shè)。
在地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法中，在第(3)步驟中，地面 處理裝置已與充電座相接觸，但充電座的充電電極與地面處理裝置的對(duì) 接電極沒有對(duì)接成功，則地面處理裝置向后退一段距離后停下來，再進(jìn) 入所述的第(2)步驟。
通過檢測地面處理裝置對(duì)接電極上的電壓或電流來判斷充電座的 充電電極與地面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接成功。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1、 輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能在地面處理裝置的頂端設(shè)有全向接收器， 使得地面處理裝置可以在任意角度進(jìn)入充電座發(fā)射信號(hào)區(qū)域，再通過地 面處理裝置前端設(shè)有的定向接收器的作用，調(diào)整地面處理裝置向充電座 靠近的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能；
2、 降低元器件成本普通的紅外接收裝置受其定向功能的限制， 需要采用多個(gè)紅外接收裝置才能彌補(bǔ)這一缺陷。而本發(fā)明中只需在地面 處理裝置上分別安裝一個(gè)接收信號(hào)的全向接收器和定向接收器，就可有 效接收發(fā)射信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)接充電的功能。而全向接收器是由一個(gè)普通紅 外接收裝置和透鏡組成，十分地簡單易行，與采用多個(gè)定向的紅外接收 裝置相比，價(jià)格低廉，以此降低了元器件成本；
3、 產(chǎn)品造型和開模方便由于采用一個(gè)全向接收器和一個(gè)定向接 收器就可實(shí)現(xiàn)有效接收信號(hào)發(fā)射信息，而不用再去考慮和布局安裝多個(gè) 定向接收器需留置的位置及排布的合理性，為產(chǎn)品造型和開模提供了便 利；
4、 有效清掃時(shí)間延長由于采用一個(gè)全向接收器和一個(gè)定向接收 器就可實(shí)現(xiàn)有效接收信號(hào)發(fā)射信息，實(shí)現(xiàn)地面處理裝置與充電座準(zhǔn)確而 快速地對(duì)接，因此可以適當(dāng)?shù)亟档碗姵爻潆姇r(shí)的預(yù)先設(shè)定值，由此地面 處理裝置實(shí)際有效的工作時(shí)間延長，提高了一次性地面處理效率。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。


附圖1為現(xiàn)有固定站點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意附圖2為現(xiàn)有自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意附圖3為地面處理裝置與充電座處于準(zhǔn)確對(duì)接充電時(shí)，本發(fā)明的地 面處理系統(tǒng)的側(cè)視附圖4為地面處理系統(tǒng)的充電座主視附圖5為地面處理裝置自動(dòng)尋找充電座過程中的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1、地面處理系統(tǒng)；10、地面處理裝置；101、機(jī)構(gòu)單元； 102、殼體；103、驅(qū)動(dòng)輪；104、對(duì)接電極；20、充電座；201、充電 電極；202、殼體側(cè)壁；203、底面；204、阻滑駁；205、懸臂梁；206、 短側(cè)壁；207、信號(hào)發(fā)射裝置；208、第一發(fā)射單元；209、第二發(fā)射 單元。
具體實(shí)施例方式
圖3為本發(fā)明地面處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本發(fā)明提 供一種地面處理系統(tǒng)l，該地面處理系統(tǒng)l包括地面處理裝置IO和充電 座20。
地面處理裝置IO包括機(jī)構(gòu)單元101、可重復(fù)充電的供能單元(圖中 未示)和控制單元(圖中未示)。機(jī)構(gòu)單元101包括殼體102、在殼體 102的內(nèi)部設(shè)有供能單元和控制單元(圖中未示)。機(jī)構(gòu)單元101還包括
行駛機(jī)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103分別位于地面處理裝置10的兩側(cè)、并位于 地面處理裝置10的下方，每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103分別配備一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(圖 中未示)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在殼體102內(nèi)部，由供能單元供應(yīng)能量、 控制單元控制驅(qū)動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。地面處理裝置10設(shè)有工作模式和充電模 式。當(dāng)所述的供能單元的電量大于等于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述的控制單元 控制所述的地面處理裝置處于工作模式。通過控制單元的工作指令，地 面處理裝置10在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)動(dòng)下在待處理地面上處于工作模 式狀態(tài)來進(jìn)行工作，供能單元也在工作的過程中逐漸消耗能量。 一旦供 能單元的能量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，置于殼體102內(nèi)的控制單元將發(fā)出指 令，地面處理裝置10由當(dāng)前的工作模式轉(zhuǎn)而進(jìn)入自動(dòng)尋找充電座20的 充電模式。機(jī)構(gòu)單元101還包括二個(gè)對(duì)接電極104，該對(duì)接電極104位 于地面處理裝置10的頭部。充電座20用于給供能單元再充電，其上設(shè) 有二個(gè)充電電極201，充電電極201的中心線與充電座20的對(duì)稱軸位于 同一個(gè)垂直面上。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10尋找到充電座20，對(duì)接電極104 與充電電極201緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)給供能單元再充電的作用。當(dāng)供能 單元的電量充到一定程度時(shí)，將停止當(dāng)前的充電模式，轉(zhuǎn)而進(jìn)入下一個(gè) 工作指令。
圖4為地面處理系統(tǒng)的充電座主視圖。如圖3和圖4所示，充電座 20包括殼體側(cè)壁202和底面203。殼體側(cè)壁202上設(shè)有二個(gè)充電電極 201。底面203略帶斜坡，用于地面處理裝置10?？吭诔潆娮?0上時(shí)， 起到支撐地面處理裝置10的作用。圖3所示，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10準(zhǔn)確 對(duì)準(zhǔn)充電座20時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪103將停靠在底面203上所設(shè)有的阻滑駁204 上，以此防止驅(qū)動(dòng)輪103滑動(dòng)從而影響地面處理裝置IO上的對(duì)接電極 104與充電座20上的充電電極201緊密接觸。
如圖5所示，充電座殼體側(cè)壁202的頂部安裝有一懸臂梁205，懸 臂梁205背離殼體側(cè)壁202 —端的有一短側(cè)壁206。充電座20包括了信 號(hào)發(fā)射裝置207,信號(hào)發(fā)射裝置207具有第一發(fā)射單元208和第二發(fā)射 單元209。第一發(fā)射單元208位于充電座短側(cè)壁206上，第二發(fā)射單元 209位于充電座殼體側(cè)壁202上。第一發(fā)射單元208的中心線與第二發(fā) 射單元發(fā)209的中心線位于同一個(gè)垂直面上，并且第一發(fā)射單元208的 中心線和第二發(fā)射單元209的中心線均與充電座20的對(duì)稱軸位于同一個(gè)垂直面上，g卩信號(hào)發(fā)射裝置207的中心線與充電座20的充電電極 201的的中心線位于同一垂直平面上。第一發(fā)射單元208包含一個(gè)紅外 發(fā)射管，通過采用增強(qiáng)電流強(qiáng)度和光道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，以此調(diào)整紅外 線發(fā)射管的光束，使得紅外線發(fā)射管發(fā)射呈遠(yuǎn)而寬的紡錘體狀光束，角 度范圍在30° ~40° ，光束長度大于3米。第二發(fā)射單元209包含一個(gè) 紅外線發(fā)射管，通過采用減弱電流強(qiáng)度和光道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，以此調(diào) 整紅外線發(fā)射管的光束，使得紅外線發(fā)射管發(fā)射呈近而窄的紡錘體狀光 束，角度范圍大致在IO。，光束長度小于2米。為增強(qiáng)信號(hào)的能量，便 于地面處理裝置10快速尋找到充電座20，第一發(fā)射單元208發(fā)射的遠(yuǎn) 距離光束與第二發(fā)射單元209發(fā)射的近距離光束彼此部分重合疊加。
如圖5所示，地面清掃裝置10的頂端設(shè)有全向接收器105，該全向 接收器105用于360。方向接收信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)。該全向 接收器105包括一個(gè)紅外接收元件和一個(gè)透鏡，本實(shí)施例中，紅外接收 元件為紅外接收二極管。透鏡將紅外接收元件的上端及四周呈封閉式地 包絡(luò)圍設(shè)，通過這種簡單易行、價(jià)格低廉的方法，實(shí)現(xiàn)了全向接收紅外 信號(hào)的功能。為便于更好地接收紅外發(fā)射信號(hào)，定向接收器106設(shè)置在 地面處理裝置10的前端，該定向接收器106用于方向性地接收所述的 信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)。為更好地保證地面處理裝置與充電座對(duì) 接效果，該定向接收器106的中心線與地面處理裝置1上的兩個(gè)對(duì)接電 極104的中心線位于同一垂直平面上。本實(shí)施例中，該定向接收器106 為紅外光敏元件。
地面清掃裝置10在控制單元(圖中未示)的控制和供能單元(圖 中未示)的能量供應(yīng)下，自主地在待處理地面移動(dòng)并進(jìn)行工作。所述的 地面處理裝置可以是自動(dòng)清掃裝置，也可以自動(dòng)打蠟裝置或是自動(dòng)拖地 裝置等等。按照各種不同的使用功能，在地面處理裝置內(nèi)部安裝各種不 同的功能單元，在這里不再詳細(xì)贅述。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10內(nèi)置的供能 單元(圖中未示)的能量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，地面處理裝置10從當(dāng)前 的工作模式通過控制單元(圖中未示)的指令，自動(dòng)轉(zhuǎn)入充電模式。
充電座20在地面處理裝置IO處于工作狀態(tài)前，已接上電源。當(dāng)所 述的地面處理裝置IO轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向接收器106 接收不到所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)地面處理裝置10
當(dāng)前位置與充電座20所在位置之間的距離遠(yuǎn)近，將會(huì)出現(xiàn)二種狀況。 第一種狀況是當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置IO所處位置離充電座20較遠(yuǎn)時(shí)(二者 之間距離》2米)，通過地面處理裝置10頂端設(shè)有的全向接收器105來 感知充電座20的第一發(fā)射單元208發(fā)射出遠(yuǎn)而寬的紡錘體狀光束，依 靠此信號(hào)的指引，使得地面處理裝置10可以從任意角度向靠近所述的 信號(hào)發(fā)射裝置207的方向移動(dòng)。當(dāng)所述的地面處理裝置10移動(dòng)進(jìn)入所 述的定向接收器106的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，再依靠所述定向接收器106接 收到的信號(hào)的指引向所述的充電座移動(dòng)，通過控制單元(圖中未示)的 控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)整所述的地面處理裝置10 的位置，從而使得所述的地面處理裝置10上的對(duì)接電極104與所述的 充電座20上的充電電極201相對(duì)準(zhǔn)。第二種狀況是地面處理裝置10 轉(zhuǎn)入充電模式后，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10所處位置離充 電座20較近時(shí)(二者之間距離<2米)，通過地面處理裝置10頂端設(shè)有 的全向接收器105來感知充電座20的第二發(fā)射單元209發(fā)射出近而窄 的紡錘體狀光束，依靠此信號(hào)的指引，使得地面處理裝置IO可以從任 意角度向靠近所述的信號(hào)發(fā)射裝置207的方向移動(dòng)。當(dāng)所述的地面處理 裝置10移動(dòng)進(jìn)入所述的定向接收器106的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，再依靠所 述定向接收器106接收到的信號(hào)的指引向所述的充電座移動(dòng)，通過控制 單元(圖中未示)的控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)整所述 的地面處理裝置10的位置，從而使得所述的地面處理裝置IO上的對(duì)接 電極104與所述的充電座20上的充電電極201相對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)所述的地面處理裝置10轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向 接收器106接收到所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)地面處理 裝置10當(dāng)前位置與充電座20所在位置之間的距離遠(yuǎn)近，也將會(huì)出現(xiàn)二 種狀況。第一種狀況是當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置IO所處位置離充電座20較遠(yuǎn) 時(shí)(二者之間距離》2米)，通過地面處理裝置10前端設(shè)有的定向接收 器106來感知充電座20的第一發(fā)射單元208發(fā)射出遠(yuǎn)而寬的紡錘體狀 光束，依靠此信號(hào)的指引，使得地面處理裝置10向所述的充電座20移 動(dòng)。通過控制單元(圖中未示)的控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)速， 不斷調(diào)整所述的地面處理裝置10的位置，從而使得所述的地面處理裝 置10上的對(duì)接電極104與所述的充電座20上的充電電極201相對(duì)準(zhǔn)。
第二種狀況是地面處理裝置10轉(zhuǎn)入充電模式后，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10 當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置IO所處位置離充電座20較近時(shí)(二者之間距離<2米)， 通過地面處理裝置IO前端設(shè)有的定向接收器106來感知充電座20的第 二發(fā)射單元209發(fā)射出近而窄的紡錘體狀光束，依靠此信號(hào)的指引，使 得地面處理裝置10向所述的充電座20移動(dòng)。通過控制單元(圖中未示) 的控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)整所述的地面處理裝置10 的位置，從而使得所述的地面處理裝置10上的對(duì)接電極104與所述的 充電座20上的充電電極201相對(duì)準(zhǔn)。
為增強(qiáng)信號(hào)的能量，便于地面處理裝置IO快速地尋找到充電座20， 當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10與充電座20 二者之間處于近距離(<2米)時(shí)，地面 處理裝置10所采集到的信息可以是第一發(fā)射單元208發(fā)射的遠(yuǎn)距離光 束與第二發(fā)射單元209發(fā)射的近距離光束彼此部分重合疊加的發(fā)射信 號(hào)。
依照綜上所述，現(xiàn)將地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法做一總括性 描述。
當(dāng)所述的地面處理裝置IO轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向 接收器106接收不到所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)，地面處理裝 置10與充電座20的對(duì)接方法包括如下步驟
(1) 、地面處理裝置10通過頂部的全向接收器105接收到充電座 20的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射207的信號(hào)，再通過所接收到的信號(hào)的指引向信 號(hào)發(fā)射裝置207的方向移動(dòng)；
(2) 、當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10移動(dòng)進(jìn)入定向接收器106的信號(hào)接收區(qū) 域時(shí)，所述的定向接收器106開始工作，地面處理裝置10通過定向接 收器106接收到充電座的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射207的信號(hào)指引，使其朝著 充電座20的方向前進(jìn)，再通過調(diào)整地面處理裝置10的姿態(tài)使得該地面 處理裝置10的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；
(3) 、地面處理裝置10朝著充電座20前進(jìn)，并檢測充電座20的 充電電極201與地面處理裝置10的對(duì)接電極104是否對(duì)接，對(duì)接成功 后，地面處理裝置10停下來，由充電座20對(duì)地面處理裝置10充電。
地面處理裝置10與充電座20的對(duì)接方法中，在第(3)步驟中， 地面處理裝置10已與充電座20相接觸，但充電座20的充電電極201
與地面處理裝置10的對(duì)接電極104沒有對(duì)接成功，則地面處理裝置10 向后退一段距離后停下來，再進(jìn)入所述的第(2)步驟。
當(dāng)所述的地面處理裝置10轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向 接收器106接收到所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)，地面處理裝置 10與充電座20的對(duì)接方法包括如下步驟
(1) 、當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10移動(dòng)進(jìn)入定向接收器106的信號(hào)接收區(qū) 域時(shí)，所述的定向接收器106開始工作，地面處理裝置10通過定向接 收器106接收到充電座的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射207的信號(hào)指引，使其朝著 充電座20的方向前進(jìn)，再通過調(diào)整地面處理裝置10的姿態(tài)使得該地面 處理裝置10的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；
(2) 、地面處理裝置10朝著充電座20前進(jìn)，并檢測充電座20的 充電電極201與地面處理裝置10的對(duì)接電極104是否對(duì)接，對(duì)接成功 后，地面處理裝置10停下來，由充電座20對(duì)地面處理裝置10充電。
地面處理裝置10與充電座20的對(duì)接方法中，在第(2)步驟中， 地面處理裝置10已與充電座20相接觸，但充電座20的充電電極201 與地面處理裝置10的對(duì)接電極104沒有對(duì)接成功，則地面處理裝置10 向后退一段距離后停下來，再進(jìn)入所述的第(1)步驟。
這二種對(duì)接方法中，充電座20的充電電極201與地面處理裝置10 的對(duì)接電極104是否對(duì)接成功，是通過檢測地面處理裝置10的對(duì)接電 極104上的電流或電壓來進(jìn)行判斷。
諸如前面所說，根據(jù)不同的工作需要，設(shè)計(jì)者可以在地面處理裝置 機(jī)構(gòu)單元的內(nèi)部裝設(shè)有不同功能的元件或多種功能的組合，諸如地面
清掃功能、地面打蠟功能、地面拖地功能等，將諸如此類的單個(gè)功能或
者多個(gè)功能的隨意組合，添入到地面處理裝置內(nèi)。
綜上，對(duì)于上述的本發(fā)明的地面處理裝置的實(shí)施例的詳細(xì)描述，旨在
加深對(duì)本發(fā)明的設(shè)備的理解。需要聲明的是本發(fā)明專利的保護(hù)范圍不僅
限于上述的實(shí)施方式，凡是本技術(shù)領(lǐng)域人員能夠通過簡單變化，并且未脫
離本發(fā)明的技術(shù)方案的實(shí)施例均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種地面處理系統(tǒng)，包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置，該地面處理裝置設(shè)有工作模式和充電模式，所述的地面處理裝置上具有可重復(fù)充電的供能單元和控制單元；當(dāng)所述的供能單元的電量大于等于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述的控制單元控制所述的地面處理裝置處于工作模式；當(dāng)所述的供能單元的電量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述的控制單元控制所述的地面處理裝置從工作模式轉(zhuǎn)入充電模式；充電座，該充電座用于給所述的供電單元充電，該充電座上設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置；其特征在于所述的地面處理裝置同時(shí)設(shè)有全向接收器和定向接收器，該全向接收器安裝在所述的地面處理裝置的頂端部，所述的全向接收器用于360°方向接收所述的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)；所述的定向接收器用于方向性地接收所述的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)發(fā)射裝置具有 第一發(fā)射單元和第二發(fā)射單元。
3、 如權(quán)利要求2所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的第一發(fā)射單元發(fā)射 寬狀、遠(yuǎn)距離的方向性紅外光束；所述的第二發(fā)射單元發(fā)射窄狀、近距離的方向性紅 外光束。
4、 如權(quán)利要求3所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的第一發(fā)射單元發(fā)射 的光束與所述的第二發(fā)射單元發(fā)射的光束彼此部分重合疊加。
5、 如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的定向接收器為紅外 光敏元件，該定向接收器安裝在所述的地面處理裝置的前端部。
6、 如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的地面處理裝置還包 括兩個(gè)對(duì)接電極，該對(duì)接電極的中心線與所述的定向接收器的中心線位于同一垂直平 面上。
7、 如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的充電座還包括兩個(gè) 充電電極，該充電電極的中心線與所述的信號(hào)發(fā)射裝置中心線位于同一垂直平面上。
8、 如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述的全向接收器包括一 個(gè)紅外接收元件和一個(gè)透鏡，該透鏡將該紅外接收元件的上端及四周呈封閉式地包絡(luò) 圍設(shè)。
9、 一種地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法，其特征在于它包括如下步驟(1)、地面處理裝置通過頂端部的全向接收器接收到充電座的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射 的信號(hào)，再通過所接收到的信號(hào)的指引向信號(hào)發(fā)射裝置的方向移動(dòng)；(2) 、當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置移動(dòng)進(jìn)入定向接收器的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，所述的定向接收 器開始工作，地面處理裝置通過定向接收器接收到充電座的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的信號(hào) 指引，使其朝著充電座的方向前進(jìn)，再通過調(diào)整地面處理裝置的姿態(tài)使得該地面處理 裝置的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；(3) 、地面處理裝置朝著充電座前進(jìn)，并檢測充電座的充電電極與地面處理裝置 的對(duì)接電極是否對(duì)接，對(duì)接成功后，該地面處理裝置停下來，由該充電座對(duì)該地面處 理裝置充電。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法，其特征在于在 上述的第(3)步驟中，如果所述的地面處理裝置己與該充電座相接觸，而所述的充電 座的充電電極與地面處理裝置的對(duì)接電極沒有對(duì)接成功，則所述的地面處理裝置向后 退一段距離后停下來，再進(jìn)入所述的第(2)步驟。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的地面處理裝置與充電座的對(duì)接方法，其特征在于通 過檢測該地面處理裝置的對(duì)接電極上的電壓或電流來判斷該充電座的充電電極與該地 面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接成功。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地面處理系統(tǒng)，該地面處理系統(tǒng)包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置和充電座。地面處理裝置設(shè)有工作模式和充電模式，其包括可重復(fù)充電的供能單元和控制單元。當(dāng)供能單元電量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，地面處理裝置通過控制單元由工作模式轉(zhuǎn)入充電模式狀態(tài)。充電座用于給供能單元充電，其設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置。地面處理裝置前端和頂部分別設(shè)有接收該信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出信號(hào)的定向接收器和全向接收器，通過定向接收器和全向接收器使得地面處理裝置在充電模式下自動(dòng)返回充電座充電。本發(fā)明縮短了地面處理裝置對(duì)接充電的時(shí)間，延長了其有效工作時(shí)間、提高了工作效率。
文檔編號(hào)H01M10/44GK101375781SQ20081015540
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者湯進(jìn)舉, 錢東奇 申請(qǐng)人:泰怡凱電器(蘇州)有限公司