本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，特別是涉及一種自動工作系統(tǒng)、自動工作設(shè)備及其識別出發(fā)位置的方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種自動工作設(shè)備已經(jīng)開始慢慢的走進人們的生活，例如自動吸塵器和自動割草機等。這種自動工作設(shè)備具有行走裝置、工作裝置及自動控制裝置，從而使得自動工作設(shè)備能夠脫離人們的操作，在一定范圍內(nèi)自動行走并執(zhí)行工作，在自動工作設(shè)備的儲能裝置能量不足時，其能夠自動返回充電站裝置進行充電，然后繼續(xù)工作。這種自動工作設(shè)備將人們從房屋清潔、草坪修剪等枯燥且費時費力的家務(wù)工作中解放出來，節(jié)省了人們的時間，為人們生活帶來了便利。

然而，當(dāng)自動工作設(shè)備返回充電站裝置進行充電后準(zhǔn)備繼續(xù)工作時，會沿著其工作區(qū)域的邊界線行走，隨機選擇不同的距離來實現(xiàn)每次從不同位置出發(fā)開始工作。而其隨機選擇的出發(fā)距離都是由自動工作設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部程序預(yù)先設(shè)定的，或者需要用戶精確測量后輸入進去的，這樣的方式操作麻煩，且難以應(yīng)對不同用戶的不同需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述隨機選擇或需要用戶精確測量后輸入的確定出發(fā)位置的方式操作過于麻煩的問題，提供一種自動工作系統(tǒng)、自動工作設(shè)備及其識別出發(fā)位置的方法。

一種自動工作設(shè)備，用于在邊界線所限定的工作區(qū)域內(nèi)行走并工作，包括：

殼體；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動工作設(shè)備行走和轉(zhuǎn)向，行走模塊包括輪組和驅(qū)動輪組行走的驅(qū)動馬達；位置識別模塊，用于接收工作區(qū)域內(nèi)出發(fā)位置處發(fā)射的位置信號；控制模塊，與所述行走模塊及位置識別模塊電性連接，用于當(dāng)位置識別模塊識別到出發(fā)位置時控制所述行走模塊工作；其中，所述工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有至少兩個信號站，所述信號站分別位于出發(fā)位置處，同一時刻最多一個信號站發(fā)射位置信號。

在其中一個實施例中，所述邊界線上設(shè)有充電站，所述充電站可分別發(fā)射與所述信號站對應(yīng)的邊界線信號。

在其中一個實施例中，所述信號站與所述邊界線相連接，所述邊界線為所述信號站提供電能。

在其中一個實施例中，所述信號站包括蓄電池，所述蓄電池連接有微功耗無線通信模塊和電池充電電路模塊，所述電池充電電路模塊連接有整流濾波電路模塊，所述整流濾波電路模塊連接有電感器，所述電感器的出線端連接于邊界線上。

在其中一個實施例中，所述微功耗無線通信模塊用于接收邊界線信號和發(fā)射位置信號。

在其中一個實施例中，所述位置信號為超聲波、紅外線或Zigbee信號。

在其中一個實施例中，所述位置識別模塊為傳感器。

一種自動工作系統(tǒng)，包括上述的自動工作設(shè)備，還包括所述邊界線。

一種自動工作設(shè)備識別出發(fā)位置的方法，所述自動工作設(shè)備為上述的自動工作設(shè)備，所述自動工作設(shè)備用于在由邊界線所限定的工作區(qū)域內(nèi)行走并工作，所述自動工作設(shè)備識別出發(fā)位置的方法包括如下步驟：信號站接收充電站發(fā)射的邊界線信號；感應(yīng)到邊界線信號的信號站發(fā)射位置信號；自動工作設(shè)備接收信號站發(fā)射的位置信號，并記錄所述信號站所在位置為出發(fā)位置；自動工作設(shè)備行走至出發(fā)位置。

在其中一個實施例中，所述自動工作設(shè)備識別出發(fā)位置的方法還包括如下步驟：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的充電站發(fā)射各邊界線信號的頻率發(fā)射邊界線信號。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)預(yù)先設(shè)定的充電站發(fā)射各邊界線信號的頻率發(fā)射邊界線信號步驟為：預(yù)先設(shè)定充電站在一定時間段內(nèi)發(fā)射各邊界線信號的次數(shù)，發(fā)射邊界線信號前，獲取所述邊界線信號在所述時間段內(nèi)已發(fā)射的次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)預(yù)先設(shè)定次數(shù)，若已發(fā)射次數(shù)小于預(yù)先設(shè)定次數(shù)，則發(fā)射所述邊界線信號。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)預(yù)先設(shè)定的充電站發(fā)射各邊界線信號的頻率發(fā)射邊界線信號步驟為：預(yù)先設(shè)定充電站發(fā)射各個不同的邊界線信號的時間 段，發(fā)射邊界線信號前，將當(dāng)前時間與各個邊界線信號發(fā)射的時間段進行匹配，信號站發(fā)射匹配的時間段對應(yīng)的邊界線信號。

上述自動工作系統(tǒng)、自動工作設(shè)備及其識別出發(fā)位置的方法，通過充電站與信號站的信號對接來識別信號站，自動工作設(shè)備再通過識別信號站的位置信號來最終識別出信號站所處的出發(fā)位置。這樣的識別出發(fā)位置的方式與傳統(tǒng)方式相比，自動工作設(shè)備的出發(fā)位置無需由機器系統(tǒng)內(nèi)部程序預(yù)先設(shè)定或用戶精確測量后輸入，這樣既可以實現(xiàn)自動工作設(shè)備充電后的出發(fā)位置識別的完全自動化，又使得自動工作設(shè)備更加人性化、便捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例中自動工作設(shè)備的原理框架圖；

圖2為本發(fā)明一實施例中邊界線給信號站提供電能電路示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例中自動工作系統(tǒng)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實施例中自動工作設(shè)備識別出發(fā)位置的方法流程圖。

自動工作設(shè)備100 行走模塊120 位置識別模塊130

自動工作系統(tǒng)200 邊界線210 充電站220

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚和完整的描述。

本發(fā)明的自動工作設(shè)備100可以是自動割草機，或者自動吸塵器等，它們自動行走于工作區(qū)域的地面或表面上，進行割草和吸塵工作。當(dāng)然，自動工作設(shè)備100不限于自動割草機和自動吸塵器，也可以為其它設(shè)備，如噴灑設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備等等無人值守的設(shè)備，本實施例中，自動工作設(shè)備100為割草機。

邊界線210上設(shè)有充電站220。當(dāng)自動工作設(shè)備100工作到能量低需要充電時，自動工作設(shè)備100自動行走至充電站220，與充電站220對接充電。當(dāng)自動工作設(shè)備100充完電后，需要重新回到工作區(qū)域內(nèi)繼續(xù)工作。

請參照圖1，本發(fā)明較佳的實施例提供一種自動工作設(shè)備100，該自動工作設(shè)備100用于在邊界線210所限定的工作區(qū)域內(nèi)行走并工作，包括殼體、行走模塊110、控制模塊120、位置識別模塊130。

行走模塊110，安裝于殼體內(nèi)，能夠帶動自動工作設(shè)備100行走和轉(zhuǎn)向，行走模塊110還包括輪組和驅(qū)動輪組行走的驅(qū)動馬達。驅(qū)動馬達為輪組提供驅(qū)動力量，以滿足自動工作設(shè)備100進行工作的需求。

位置識別模塊130，用于接收工作區(qū)域內(nèi)出發(fā)位置處發(fā)射的位置信號。工作區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少兩個信號站，每個信號站均對應(yīng)于一個出發(fā)位置。亦即每個出發(fā)位置上均設(shè)有一個信號站。信號站發(fā)射可供自動工作設(shè)備100感應(yīng)識別的位置信號。當(dāng)某一出發(fā)位置上的信號站發(fā)射位置信號時，其他出發(fā)位置上的信號站均處于關(guān)閉狀態(tài)。即同一時刻，只能有一個信號站發(fā)射位置信號。位置信號如超聲波、紅外線或Zigbee信號等。位置識別模塊130為至少一個傳感器，且傳感器均可以接收如超聲波、紅外線或Zigbee信號等的位置信號。對于位置信號的選擇，此處不做具體限定，只要自動工作設(shè)備100能夠感應(yīng)識別到對應(yīng)的信號即可。當(dāng)自動工作設(shè)備100感應(yīng)到位置信號，則以發(fā)射該位置信號的信號站所在的出發(fā)位置為行走目的地向其行走。

請參照圖2，信號站所需的電能是通過邊界線210的信號感應(yīng)得到的。也就是說，信號站不需要額外的給電池充電或者更換電池，其電能來自于邊界線210，利用邊界線210上的信號獲取電能，整流濾波后給電池充電。具體的，信號站包括蓄電池。蓄電池連接有微功耗武安縣通信模塊和電池充電電路模塊。電池充電電路模塊連接有整流濾波電路模塊。整流濾波電路模塊連接有電感器。電感器的出線端連接于邊界線210上。微功耗無線通信模塊用于接收邊界線信號和發(fā)射位置信號。

充電站220可發(fā)射至少兩種不同的邊界線信號，每一種邊界線信號均對應(yīng)有一個信號站接收。每個信號站只能接收一種邊界線信號，且每個信號站能夠接收的邊界線信號各不相同。當(dāng)自動工作設(shè)備100在充電站220充電完成后，充電站220即會發(fā)射一種邊界線信號，而能夠接收此種邊界線信號的信號站則接收到此種邊界線信號。此時，信號站即會發(fā)射位置信號。

充電站220所發(fā)射的邊界線信號需要進行限定。如，將每天的24小時候平均分為若干時間段，將充電站220所能夠發(fā)送的若干種邊界線信號均一一對應(yīng)到若干個時間段內(nèi)，即當(dāng)充電站220需要發(fā)射邊界線信號時，先根據(jù)當(dāng)前時間 查找到當(dāng)前時間所在時間段，再發(fā)射該時間段所對應(yīng)的邊界線信號。這樣即可以控制每種邊界線信號被發(fā)射的頻率，從而控制自動工作設(shè)備100從各個出發(fā)位置出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)的頻率。也可以設(shè)定每種邊界線信號在一定時間段內(nèi)的發(fā)射頻率，當(dāng)在該時間段內(nèi)，某一中邊界線信號的發(fā)射次數(shù)已經(jīng)達到最大時，則重新發(fā)射另一種邊界線信號，通過這樣的方式來控制每種邊界線信號被發(fā)射的頻率。

控制模塊120，與行走模塊110及位置識別模塊130電性連接，用于當(dāng)位置識別模塊130識別到出發(fā)位置時控制行走模塊110工作。該控制模塊120為自動工作設(shè)備100的整個控制中心，與自動工作設(shè)備100中的其它相關(guān)結(jié)構(gòu)電性連接，以接收相關(guān)信息，并下發(fā)相關(guān)指令，使自動工作設(shè)備100有條不紊地執(zhí)行工作任務(wù)。當(dāng)某一信號站接收到充電站220發(fā)射的邊界線信號時，該信號站即發(fā)射位置信號。若自動工作設(shè)備100接收到對應(yīng)的信號站發(fā)射的位置信號后，控制模塊120則以該信號站所在位置為出發(fā)位置，向行走模塊110下發(fā)相關(guān)行走命令，使自動工作設(shè)備100從當(dāng)前位置行走至出發(fā)位置，并出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)。

本發(fā)明的自動工作設(shè)備100在充完電后在識別到出發(fā)位置后，行走至出發(fā)位置，并從出發(fā)位置出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)。與傳統(tǒng)方式相比，自動工作設(shè)備100的出發(fā)位置無需由機器系統(tǒng)內(nèi)部程序預(yù)先設(shè)定或用戶精確測量后輸入，只需用戶將信號站設(shè)置于所需自動工作設(shè)備100出發(fā)的位置即可，這樣既可以實現(xiàn)自動工作設(shè)備100充電后的出發(fā)位置識別的完全自動化，又使得自動工作設(shè)備100更加人性化、便捷。

請參照圖3，本發(fā)明較佳的實施例還提供一種自動工作系統(tǒng)200，包括：

邊界線210，用于限定自動工作系統(tǒng)200的工作區(qū)域，還包括前述的自動工作設(shè)備100。在該實施例中，自動割草機在邊界線210內(nèi)自動進行草坪切割。工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有至少一個出發(fā)位置，每個出發(fā)位置上均對應(yīng)設(shè)有一個信號站。對于信號站的設(shè)置位置、設(shè)置方式等請參照上述論述，此處不再贅述。

該自動工作系統(tǒng)200能夠在自動工作設(shè)備100充完電后，識別出出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)的出發(fā)位置，這樣既可以實現(xiàn)自動工作設(shè)備100充電后的出發(fā)位 置識別的完全自動化，又使得自動工作設(shè)備100更加人性化、便捷。

請參照圖4，本發(fā)明較佳的實施例還提供一種自動工作設(shè)備100識別出發(fā)位置的方法，自動工作設(shè)備100用于在由邊界線210所限定的工作區(qū)域內(nèi)行走并工作，包括如下步驟：

步驟S110：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的充電站發(fā)射各邊界線信號的頻率發(fā)射邊界線信號。預(yù)先設(shè)定充電站220發(fā)射各個不同的邊界線信號的時間段，即每種邊界線信號均對應(yīng)于一個發(fā)射時間段。在發(fā)射邊界線信號之前，先將當(dāng)前時間與劃分的各個時間段進行匹配，若當(dāng)前時間匹配到具體的時間段時，啟動充電站220發(fā)送該時間段所對應(yīng)的邊界線信號。當(dāng)然，在其他實施例中，還可以采用其他的形式，來實現(xiàn)本步驟，例如，預(yù)先設(shè)定在一定時間段內(nèi)發(fā)射不同的邊界線信號的頻率。而實際沒發(fā)射一次邊界線信號，則在該種邊界線信號的發(fā)射次數(shù)上加1。在發(fā)射某種邊界線信號前，先獲取該邊界線信號之前在該時間段內(nèi)已經(jīng)發(fā)射的次數(shù)，將該次數(shù)與預(yù)先設(shè)置的該種邊界線信號的總次數(shù)進行對比，若實際發(fā)射的次數(shù)小于預(yù)設(shè)的總次數(shù)，則啟動充電站220發(fā)射該種邊界線信號；否則匹配另一種邊界線信號的發(fā)射次數(shù)。

步驟S120：信號站接收充電站發(fā)射的邊界線信號。自動工作設(shè)備100從充電站220充電完成后，充電站220即發(fā)射某個信號站可接收的邊界線信號。而此時，信號站則均識別感應(yīng)此邊界線信號。當(dāng)然，只有一個信號站能夠感應(yīng)出此種邊界線信號。

步驟S130：感應(yīng)到邊界線信號的信號站發(fā)射位置信號。信號站感應(yīng)出邊界線信號后，則啟動該信號站。啟動該信號站時，該信號站則發(fā)射對應(yīng)的如超聲波、紅外線、Zigbee信號等的位置信號。而信號站所發(fā)射出來的位置信號是自動工作設(shè)備100所能接收的信號。

步驟S140：自動工作設(shè)備接收信號站發(fā)射的位置信號，并記錄所述信號站所在位置為出發(fā)位置。自動工作設(shè)備100接收到信號站所發(fā)射的位置信號，則認為信號站所在位置即為出發(fā)位置。

步驟S150：自動工作設(shè)備行走至出發(fā)位置。當(dāng)自動工作設(shè)備100識別出出發(fā)位置后，隨即出發(fā)行走至出發(fā)位置。當(dāng)自動工作設(shè)備100達到該出發(fā)位置后， 從該出發(fā)位置出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)。

下面詳細描述本實施例中，自動工作設(shè)備100識別出發(fā)位置的方法步驟：

請參照圖3，本實施例中，工作區(qū)域內(nèi)工設(shè)有3個出發(fā)位置，分別為A、B、C，且每個出發(fā)位置上均設(shè)有信號站，分別為a、b、c。充電站220能夠發(fā)射三種不同的邊界線信號，分別為a1、b1、c1，且每種邊界線信號對應(yīng)的發(fā)射時間段分別為每天00:00～08:00、08:00～16:00、16:00～24:00。某天上午10:00整自動工作設(shè)備100自充電站220充電完成。此時，充電站220將當(dāng)前時間10:00與三個時間段進行匹配，匹配到10:00在邊界線信號b1的發(fā)射時間段08:00～16:00內(nèi)，則充電站220發(fā)射邊界線信號b1。而此時一直在搜索位置信號的三個信號站a、b、c中，信號站b搜索到邊界線信號b1。此時，信號站b則啟動，開始發(fā)射位置信號。一直在搜索位置信號的自動工作設(shè)備100搜索到位置信號，且獲知該位置信號為信號站b所發(fā)送的，則識別出信號站b所在的出發(fā)位置B為本次執(zhí)行工作任務(wù)的出發(fā)位置。自動工作設(shè)備100行走至出發(fā)位置B，當(dāng)達到出發(fā)位置B時，從出發(fā)位置B出發(fā)開始執(zhí)行工作任務(wù)。

上述自動工作設(shè)備100識別出發(fā)位置的方法，通過充電站220與信號站的信號對接來識別信號站，自動工作設(shè)備100再通過識別信號站的位置信號來最終識別出信號站所處的出發(fā)位置。這樣的識別出發(fā)位置的方式與傳統(tǒng)方式相比，自動工作設(shè)備100的出發(fā)位置無需由機器系統(tǒng)內(nèi)部程序預(yù)先設(shè)定或用戶精確測量后輸入，這樣既可以實現(xiàn)自動工作設(shè)備100充電后的出發(fā)位置識別的完全自動化，又使得自動工作設(shè)備100更加人性化、便捷。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。