專利名稱：地面處理系統(tǒng)及其地面處理裝置的引導(dǎo)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地面處理系統(tǒng)和所述地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置的引導(dǎo)方法。
背景技術(shù)：
隨著時代的進步和科技的發(fā)展，吸塵器等地面處理裝置已成為人們所熟知的產(chǎn) 品，它們已不再停留在人工操作的階段，各種智能的機器人應(yīng)運而生。該類機器人具有清潔 方便、省時省力的特點，使人們擺脫了繁瑣的家務(wù)勞動。在現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品中，例如機器人吸塵器等地面處理裝置的行走方式一般是隨機 移動的。當(dāng)啟動機器人的電源，開始清掃工作后，它行走的路線和方向取決于所工作環(huán)境的 家居擺設(shè)情況。又由于機器人對灰塵的識別功能是通過灰塵傳感器進行的，通過識別機器 人吸入灰塵量的大小判斷所清掃區(qū)域的灰塵量，屬于被動識別灰塵。因此，存在一種情況 某區(qū)域灰塵量很大，由于地面處理裝置沒有主動識別灰塵功能，那么此塊區(qū)域的清掃工作 就有可能被遺漏，這種隨機清掃模式的清潔效率不是很高。另外，中國發(fā)明專利No. 03103501. 9公開了一種對機器人進行定位和制約的方法 及系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機器人制約傳送器，用于定義一環(huán)型的制約區(qū)域。該機器人制約傳送 器使用第一發(fā)射器和第二發(fā)射器兩個全方位發(fā)射器，第一發(fā)射器可播送標準的調(diào)制光束， 而第二發(fā)射器會發(fā)出和第一發(fā)射器輸出相位差180度的射線，但功率較小。當(dāng)檢測不到紅 外線時，該機器人會轉(zhuǎn)向。當(dāng)機器人離該發(fā)射器更遠時，最后會失去該光束，并返回其中。 當(dāng)其愈接近時，從第二發(fā)射器發(fā)出的射線會堵住來自該第一發(fā)射器的射線，產(chǎn)生無調(diào)制的 紅外線，使機器人上的檢測器無法檢測，而該機器人會再回到該環(huán)型區(qū)域內(nèi)。在該發(fā)明專利 中，第一發(fā)射器和第二發(fā)射器都是全方位發(fā)射器，機器人只能在第一發(fā)射器和第二發(fā)射器 發(fā)射的射線構(gòu)成的環(huán)型區(qū)域內(nèi)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種地面處理系統(tǒng)及其地面 處理裝置的引導(dǎo)方法，通過信號發(fā)射裝置的引導(dǎo)，使得地面處理裝置在待處理區(qū)域中實現(xiàn) 小區(qū)域規(guī)劃處理，以提高處理效率。一方面，本發(fā)明提供一種地面處理系統(tǒng)，所述地面處理系統(tǒng)包括信號發(fā)射裝置 和地面處理裝置，所述信號發(fā)射裝置具有控制單元和用于發(fā)射目標輻射的信號發(fā)射單元， 所述目標輻射的方向為多個，所述地面處理裝置具有控制單元和用于接收所述信號發(fā)射單 元發(fā)射的目標輻射的信號接收單元。當(dāng)所述地面處理裝置處于工作狀態(tài)時，所述地面處理 裝置在其控制單元的控制下能夠響應(yīng)于通過所述信號接收單元接收的目標輻射在由該目 標輻射限定的一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之 后，所述地面處理裝置在其控制單元的控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元接收的目標 輻射在由該目標輻射限定的下一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，從而實現(xiàn)在包括至少二個所述子區(qū)域的小區(qū)域內(nèi)的地面處理。此外，所述信號發(fā)射裝置是能夠?qū)λ龅孛嫣幚硌b置充電的充電座，所述充電座 包括基座、設(shè)置在所述基座上端的懸臂、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和控制單元，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在所述控制單 元的控制下使所述懸臂以預(yù)定角度和頻率旋轉(zhuǎn)，在所述懸臂的前端設(shè)置有發(fā)射所述目標輻 射的所述信號發(fā)射單元。當(dāng)所述地面處理裝置處于工作狀態(tài)時，所述地面處理裝置在其控 制單元的控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元接收的目標輻射在由該目標輻射限定的一 個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，并且在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，所述旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)使所述懸臂以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)，并且所述地面處理裝置在其控制單元的控制下，響應(yīng) 于通過所述信號接收單元接收的目標輻射在該目標輻射限定的下一個子區(qū)域中進行預(yù)定 時間內(nèi)的處理操作，從而以此方式實現(xiàn)在包括至少二個所述子區(qū)域的小區(qū)域內(nèi)的地面處 理。另外，所述信號發(fā)射單元包括發(fā)射相同編碼的信號的多個發(fā)射子單元，多個所述 發(fā)射子單元呈周圈設(shè)置。在所述信號發(fā)射單元包括發(fā)射相同編碼的信號的多個發(fā)射子單元的情況下，所述 信號發(fā)射裝置的控制單元包括計時器，當(dāng)所述地面處理裝置在由一個所述發(fā)射子單元發(fā)射 的目標輻射限定的子區(qū)域中完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述信號發(fā)射裝置的控制單元 關(guān)閉該發(fā)射子單元，并且打開需要打開的下一個所述發(fā)射子單元，使得所述地面處理裝置 在由下一個所述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間的處理操作。所述信號發(fā)射單元包括發(fā)射不同編碼的信號的多個發(fā)射子單元，多個所述發(fā)射子 單元呈周圈設(shè)置。在所述信號發(fā)射單元包括發(fā)射不同編碼的信號的多個發(fā)射子單元的情況下，所述 信號發(fā)射裝置的控制單元中設(shè)有計時器，當(dāng)所述地面處理裝置在由一個所述發(fā)射子單元發(fā) 射的目標輻射限定的子區(qū)域中完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述信號發(fā)射裝置的控制單 元關(guān)閉該發(fā)射子單元，并且打開需要打開的下一個所述發(fā)射子單元，使得所述地面處理裝 置在由下一個所述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間的處理操作。在所述信號發(fā)射單元包括發(fā)射不同編碼的信號的多個發(fā)射子單元的情況下，存在 另一種方式所述信號發(fā)射裝置的控制單元同時打開多個所述發(fā)射子單元，所述地面處理 裝置的控制單元中設(shè)有計時器，所述地面處理裝置的控制單元對一個所述發(fā)射子單元的信 號進行解碼，并在由該發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理 操作，并且當(dāng)完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述地面處理裝置的控制單元對下一個所述 發(fā)射子單元的信號進行解碼，并在由該發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù) 定時間內(nèi)的處理操作。另外，所述地面處理裝置在預(yù)定時間內(nèi)進行處理操作的過程中，如果所述地面處 理裝置的信號接收單元接收不到目標輻射，則所述地面處理裝置的控制單元命令所述地面 處理裝置移動來尋找所述目標輻射，直到所述信號接收單元能夠接收到所述目標輻射再繼 續(xù)進行處理操作。另一方面，本發(fā)明提供一種地面處理系統(tǒng)的地面處理裝置的引導(dǎo)方法，所述地面 處理系統(tǒng)包括信號發(fā)射裝置和地面處理裝置，所述信號發(fā)射裝置具有控制單元和用于發(fā) 射目標輻射的信號發(fā)射單元，所述目標輻射的方向為多個，所述地面處理裝置具有控制單元和用于接收所述信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射的信號接收單元。所述引導(dǎo)方法包括如下 步驟步驟1 當(dāng)所述地面處理系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，所述信號發(fā)射裝置的信號發(fā)射單 元發(fā)射出目標輻射；步驟2 所述信號接收單元接收所述目標輻射，并且所述地面處理裝置在其控制 單元的控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元接收的目標輻射在由該目標輻射限定的一個 子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作；步驟3 在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，所述地面處理裝置在其控制單元的 控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元接收的目標輻射在由該目標輻射限定的下一個子區(qū) 域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作；步驟4 所述地面處理裝置按照步驟2和步驟3的方式在包括至少二個所述子區(qū) 域的小區(qū)域內(nèi)進行處理操作，直到全部工作結(jié)束。因此，地面處理裝置通過信號處理裝置的引導(dǎo)，能夠在由目標輻射限定的子區(qū)域 中進行處理工作。另外，還能夠跟隨目標輻射的變化在各個子區(qū)域中工作。因而，既能夠防 止處理的遺漏，又能夠根據(jù)需要進行指定區(qū)域的處理，即，能夠?qū)崿F(xiàn)待處理區(qū)域中的至少包 括二個子區(qū)域的小區(qū)域的規(guī)劃處理，因而能夠在節(jié)省資源的同時提高處理效率。


圖1是本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的充電座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是充電座的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的截面圖。圖4是圖3中的轉(zhuǎn)動板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是示出了全向接收器的第一示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖6是示出了全向接收器的第一示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是示出了全向接收器的第一示例性結(jié)構(gòu)的立體分解圖。圖8是示出了全向接收器的第二示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9是示出了全向接收器的第二示例性結(jié)構(gòu)的立體分解圖。圖10是示出了全向接收器的第三示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖11是示出了全向接收器的第三示例性結(jié)構(gòu)的立體分解圖。圖12是示出了本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置的引導(dǎo)方法 的流程圖。圖13是地面處理裝置在信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射中的示例性工作路徑的 圖。圖14是地面處理裝置在信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射中的另一示例性工作路徑 的圖。圖15是示出了地面處理裝置在信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射中工作情況的圖。圖16是示出了本發(fā)明第二實施例的地面處理系統(tǒng)中的信號發(fā)射單元結(jié)構(gòu)的立體 圖。圖17是示出了本發(fā)明第二實施例的地面處理系統(tǒng)中的信號發(fā)射單元結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。第一實施例圖1是本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的充電座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā) 明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，本發(fā) 明的地面處理系統(tǒng)包括用于進行地面處理的地面處理裝置10和用于給地面處理裝置10充 電的充電座20。所述的地面處理可以包括對地面進行的吸塵和打蠟等處理。在本發(fā)明中， 充電座20還用于對地面處理裝置10的處理操作進行引導(dǎo)。充電座充電座20包括基座216、懸臂210、充電電極201、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(稍后說明)和控制 單元(未圖示)。該充電座20可通過充電電極201對地面處理裝置10進行充電。如圖 1所示，在基座216的下端設(shè)置有用于將充電座20平穩(wěn)放置在地面上的充電座底面203。 懸臂210連接至基座216的上端，并且在遠離基座216的懸臂210的前端設(shè)置有信號發(fā)射 單元208。信號發(fā)射單元208可以是紅外發(fā)射管，通過采用脈沖位置調(diào)制(puis印osition modulation,PPM)方式，紅外發(fā)射管發(fā)射呈遠而寬的紡錘體狀光束的目標輻射，角度范圍在 30° 40°，光束長度大于3米。充電座的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)充電座20還包括用于使懸臂210旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。圖3是充電座的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的 截面圖。圖4是圖3中的轉(zhuǎn)動板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖4所示，充電座基座216上設(shè) 有旋轉(zhuǎn)軸213和與之相鄰的滑槽215，旋轉(zhuǎn)軸213設(shè)置在滑槽215的軸線的延長線上。懸 臂210套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸213上。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動懸臂210相對于充電座基座216旋轉(zhuǎn)，即 帶動信號發(fā)射單元208相對于充電座基座216旋轉(zhuǎn)。具體說，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在懸臂210內(nèi)部的轉(zhuǎn)動板212和設(shè)置在 充電座基座216上的滑槽215。懸臂210的內(nèi)部固設(shè)有一個電機211，電機211的電機軸與 轉(zhuǎn)動板212固接，即電機211可以驅(qū)動轉(zhuǎn)動板212旋轉(zhuǎn)。具體參照圖4，轉(zhuǎn)動板212為一塊圓 板，其圓心處設(shè)有轉(zhuǎn)動板電機軸孔217，在其靠近邊緣處偏心設(shè)置有一個轉(zhuǎn)動板凸點214， 轉(zhuǎn)動板凸點214設(shè)置在滑槽215內(nèi)且可在滑槽215內(nèi)滑動。本優(yōu)選實施例的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)采用的是典型的曲柄連桿機構(gòu)。當(dāng)電機211轉(zhuǎn)動時，電 機軸帶動轉(zhuǎn)動板212旋轉(zhuǎn)，即驅(qū)動轉(zhuǎn)動板凸點214也同時做旋轉(zhuǎn)運動。而由于轉(zhuǎn)動板凸點 214又同時設(shè)置在滑槽215內(nèi)，因此限定了驅(qū)動轉(zhuǎn)動板凸點214垂直于滑槽215方向的運 動。因為滑槽215本身是固定的，因此會帶動轉(zhuǎn)動板凸點214在滑槽215內(nèi)往復(fù)滑動，進而 帶動懸臂210旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的充電座20的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與控制單元連接，并且在控制單元控制 下使懸臂210按照預(yù)定角度和頻率進行旋轉(zhuǎn)，同樣地，信號發(fā)射單元208發(fā)射出的紅外目標 輻射也以相同的預(yù)定角度和頻率旋轉(zhuǎn)。充電座的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可旋轉(zhuǎn)的總角度視充電座的擺放位置而定。一般說來，可以有 90°、180°和360°三種情況。具體說明如下當(dāng)充電座被放置在房間的墻角位置時，那 么，充電座的旋轉(zhuǎn)角度只需要90°，即可實現(xiàn)對整個房間進行全方位的輻射；當(dāng)充電座被放置在房間的一側(cè)墻邊時，那么，充電座的旋轉(zhuǎn)角度需要180°，即可實現(xiàn)對整個房間進行 全方位的輻射；當(dāng)充電座被放置在房間的中間位置(既不能靠墻角，也不能靠墻邊)時，那 么，充電座的旋轉(zhuǎn)角度需要360°，即可實現(xiàn)對整個房間進行全方位的輻射。充電座旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在整個可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的每一次旋轉(zhuǎn)角度均由控制單元進行控制。 例如如果需要將清掃區(qū)域分成6次清掃時，在充電座旋轉(zhuǎn)機構(gòu)對應(yīng)90°、180°以及360° 三種情況下，其每一次旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)為15°、30°和60°。充電座旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頻率同樣 也由控制單元所控制，當(dāng)控制單元預(yù)先控制在每一個子區(qū)域內(nèi)的處理時間為5分鐘時，當(dāng) 到了這個時間，充電座的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)開始旋轉(zhuǎn)，到達下一個待處理子區(qū)域，其中，所述子區(qū)域 是由信號發(fā)射單元208發(fā)射出的紅外光束所限定的區(qū)域。上述情況僅是舉例說明，旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)可以在控制單元的控制下以合適的旋轉(zhuǎn)角度和頻率進行旋轉(zhuǎn)，使各個子區(qū)域彼此連接或 部分重疊，防止處理范圍的遺漏。本優(yōu)選實施例旋轉(zhuǎn)機構(gòu)僅是示例性的，本發(fā)明不排除其他的類似功能的旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)。地面處理裝置如圖2所示，地面處理裝置10包括殼體102，該殼體102內(nèi)部設(shè)置有可重復(fù)供電 的供能單元(未圖示)和控制單元(未圖示)。地面處理裝置10還包括位于地面處理裝 置10下方的行駛機構(gòu)(未圖示)。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10在控制單元的控制下處于工作模式 時，通過控制單元的工作指令，地面處理裝置10在行駛機構(gòu)的帶動下在待處理地面上移動 而進行處理操作。如圖2所示，地面處理裝置10還包括設(shè)置在地面處理裝置10頂端的信號接收單 元104。該信號接收單元104是一接收裝置，主要包括紅外接收管，它可以在360°范圍內(nèi) 接收充電座20的信號發(fā)射單元208所發(fā)射的信號，即信號接收單元104可以是圖5 圖11 所示的全向接收器105。信號接收單元下面對作為信號接收單元的全向接收器105的示例進行說明。圖5是示出了全向接收器105的第一示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖6是示出了全向接 收器105的第一示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是示出了全向接收器105的第一示例性結(jié)構(gòu)的 立體分解圖。如圖5 圖7所示，全向接收器105包括透鏡106、紅外接收元件107和接收 管座108。在本實施例中，紅外接收元件107是紅外接收二極管。在接收管座108中設(shè)置有 用于容納紅外接收元件107的凹槽109。透鏡106設(shè)置在接收管座108的上方，將紅外接收 元件107的上端及四周呈封閉式地包絡(luò)圍設(shè)，由此實現(xiàn)了全向接收紅外信號的功能。圖8是示出了全向接收器105的第二示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9是示出了全向接 收器105的第二示例性結(jié)構(gòu)的立體分解圖。如圖8和圖9所示，全向接收器105包括三棱鏡 蓋110、三棱鏡111、紅外接收元件107和接收管座113。在本實施例中，紅外接收元件107 是紅外接收二極管。在接收管座113中設(shè)置有用于容納紅外接收元件107的凹槽109。三 棱鏡111設(shè)置在接收管座113上方。當(dāng)紅外接收元件107被放置在凹槽109中時，紅外接收 二極管107位于三棱鏡111的中心位置處。紅外接收元件107通過三棱鏡111實現(xiàn)360° 均能接收到充電座20的信號發(fā)射單元208所發(fā)射的信號。圖10是示出了全向接收器105的第三示例性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖11是示出了全向接收器105的第三示例性結(jié)構(gòu)的立體分解圖。如圖10和圖11所示，全向接收器105包括 多個紅外接收元件115和接收管座116。在本實施例中，紅外接收元件115是紅外接收二極 管。在接收管座116中呈周圈設(shè)置有用于容納紅外接收元件115的多個凹槽117。因此，多 個紅外接收元件115呈周圈設(shè)置在多個凹槽117中，相鄰兩個紅外接收元件115的輻射角 度能彼此連接或部分重合。這樣，紅外接收元件115能夠通過此布置實現(xiàn)360°接收充電座 20的信號發(fā)射單元208所發(fā)射的信號。下面參照附圖對本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置的引導(dǎo)方 法進行說明。圖12是示出了本發(fā)明第一實施例的地面處理系統(tǒng)中的地面處理裝置10的引導(dǎo)方 法的流程圖。在本發(fā)明中，工作狀態(tài)下，充電座20的信號發(fā)射單元208發(fā)射出紅外目標輻射 (步驟S100)。地面處理裝置10上的信號接收單元104對目標輻射進行感應(yīng)，并且地面處 理裝置10的控制單元判斷信號接收單元104是否接收到該目標輻射(步驟S101)。根據(jù)判 斷結(jié)果，如果信號接收單元104能夠接收到該目標輻射，即地面處理裝置10處于該目標輻 射中，則地面處理裝置10的控制單元發(fā)出指令命令地面處理裝置10在一個子區(qū)域中開始 預(yù)定時間內(nèi)的處理操作(步驟S102)，在下面的說明中，將信號發(fā)射單元208發(fā)射出的目標 輻射限定的區(qū)域作為地面處理裝置10工作的一個子區(qū)域。根據(jù)判斷結(jié)果，如果信號接收單 元104接收不到該目標輻射，則信號接收單元104將表示感應(yīng)不到該目標輻射的信號發(fā)送 給地面處理裝置10的控制單元，控制單元發(fā)出指令命令地面處理裝置10移動來尋找該目 標輻射(步驟S103)，直到信號接收單元104感應(yīng)到目標輻射后再開始預(yù)定時間內(nèi)的處理操 作。在步驟S102中，地面處理裝置10在子區(qū)域中開始預(yù)定時間內(nèi)的處理操作。地面 處理裝置10在預(yù)定時間內(nèi)的處理操作過程中，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10駛出目標輻射的范圍時， 地面處理裝置10上的信號接收單元104感應(yīng)不到目標輻射，并將表示感應(yīng)不到該目標輻射 的信號發(fā)送給地面處理裝置10的控制單元(步驟S106)。在步驟S107中，地面處理裝置 10的控制單元發(fā)出指令，命令地面處理裝置10移動來尋找目標輻射，直到地面處理裝置10 上的接收單元104感應(yīng)到該目標輻射再繼續(xù)進行正常的處理操作。這樣，地面處理裝置10 繼續(xù)預(yù)定時間內(nèi)的處理操作(步驟S108)。在繼續(xù)工作過程中，如果地面處理裝置10再次駛出目標輻射的范圍，則重復(fù)步驟 S106 S108的操作。這樣，以此方式，地面處理裝置10在控制單元的控制下在一個子區(qū) 域，即目標輻射限定的區(qū)域內(nèi)工作，直到完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作(步驟S109)。另一方面，地面處理裝置10在預(yù)定時間內(nèi)的處理操作過程中，如果信號接收單元 104能夠一直接收到目標輻射(步驟S105)，則地面處理裝置10在控制單元的控制下在該 目標輻射限定的子區(qū)域內(nèi)工作，直到完成預(yù)定時間內(nèi)的工作(步驟S109)。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10在一個子區(qū)域中進行處理操作時，它的工作路徑可以根據(jù)需 要設(shè)定。圖13是地面處理裝置10在信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射中的示例性工作路徑的 圖。圖14是地面處理裝置在信號發(fā)射單元發(fā)射的目標輻射中的另一示例性工作路徑的圖。 如圖13所示，地面處理裝置10在一個子區(qū)域中的工作路徑是螺旋式的。如圖14所示，地 面處理裝置10在一個子區(qū)域中的工作路徑是梳狀式的。當(dāng)然地面處理裝置10在一個子區(qū)域中的工作路徑也可以是隨機式的。因此，從地面處理裝置10的工作路徑可以看出，地面處理裝置10在預(yù)定時間內(nèi)的 處理操作過程中，地面處理裝置10如步驟S105所述不駛出目標輻射的范圍而信號接收單 元104能夠一直接收到目標輻射的機會比較小，大多數(shù)情況下會發(fā)生步驟S106的情況。也 就是說，根據(jù)信號接收單元104發(fā)出的能否接收到目標輻射的信號，地面處理裝置10在控 制單元的控制下在目標輻射限定的子區(qū)域中按照設(shè)定的工作路徑工作。當(dāng)在預(yù)定時間內(nèi)地面處理裝置10完成該子區(qū)域的工作后，充電座20的懸臂210 利用旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在充電座20的控制單元的控制下按照如上所述的一定的角度進行旋轉(zhuǎn)，同 樣，信號發(fā)射單元208發(fā)射出的目標輻射也旋轉(zhuǎn)同樣的角度(步驟S104)。地面處理系統(tǒng)重復(fù)步驟SlOl S104，使得地面處理裝置10繼續(xù)在所選定的目標 輻射中進行處理操作，直到完成全部工作。由此可以看出，本發(fā)明中的地面處理裝置10在 可旋轉(zhuǎn)的懸臂210上的信號發(fā)射單元208的引導(dǎo)下可對待處理的區(qū)域進行連續(xù)處理，不存 在處理不到的區(qū)域。特別對于較為復(fù)雜的環(huán)境，這種處理方式具有很大的優(yōu)勢。當(dāng)然，如果不需要對全部待處理區(qū)域進行連續(xù)處理，可以利用充電座20的控制單 元，對懸臂210的旋轉(zhuǎn)進行控制，從而控制可旋轉(zhuǎn)的信號發(fā)射單元208發(fā)射的各個目標輻射 之間的間隔，以實現(xiàn)對選定區(qū)域的處理。圖15是示出了地面處理裝置10在信號發(fā)射單元 發(fā)射的目標輻射中工作情況的圖。如圖15所示，地面處理裝置10可以在兩個彼此不相鄰 的子區(qū)域中工作。因此，本發(fā)明的地面處理系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€子區(qū)域進行連續(xù)、重疊或者間隔 的處理，從而實現(xiàn)對包括至少二個子區(qū)域的小區(qū)域的規(guī)劃處理，因而能夠在節(jié)省資源的同 時提高處理效率。第二實施例在第一實施例的說明中，地面處理裝置10通過可旋轉(zhuǎn)的懸臂210實現(xiàn)對各個子區(qū) 域的規(guī)劃處理。本實施例提供了上述規(guī)劃處理的另一種實現(xiàn)方式，下面參照附圖進行詳細 說明。本實施例中，在例如充電座等信號發(fā)射裝置上，設(shè)置有用于向地面處理裝置10的 信號接收單元104發(fā)射紅外輻射的另一種信號發(fā)射單元，即本實施例的信號發(fā)射單元308。 圖16是示出了本發(fā)明第二實施例的地面處理系統(tǒng)中的信號發(fā)射單元308的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖17是示出了本發(fā)明第二實施例的地面處理系統(tǒng)中的信號發(fā)射單元308的結(jié)構(gòu)的分解立 體圖。如圖16和圖17所示，信號發(fā)射單元308包括發(fā)射管座310，在該發(fā)射管座310中呈 周圈設(shè)置有用于容納多個發(fā)射子單元309的多個凹槽311。因此，多個發(fā)射子單元309呈周 圈設(shè)置在多個凹槽311中，并且相鄰發(fā)射子單元309的發(fā)射范圍彼此之間可連接或部分重 疊起來。在本實施例中，發(fā)射子單元309是紅外發(fā)射管，并且其特性在第一實施例的關(guān)于充 電座的部分中進行了說明，在此不再贅述。信號發(fā)射單元308的結(jié)構(gòu)與圖10和圖11所示 的全向接收器105的結(jié)構(gòu)類似，區(qū)別在于全向接收器105包括作為紅外接收二極管的紅外 接收元件115，而信號發(fā)射單元308包括作為紅外發(fā)射管的發(fā)射子單元309。各個發(fā)射子單 元309所發(fā)射的信號可以是不同編碼的信號，也可以是相同編碼的信號。相同編碼信號下面說明發(fā)射子單元309所發(fā)射的信號是相同編碼信號的情況。在這種情況下， 呈周圈設(shè)置的發(fā)射子單元309是單個、依次打開的。
信號發(fā)射裝置中的控制單元設(shè)有計時器(未圖示)。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10通過信號 發(fā)射裝置的引導(dǎo)進行處理操作時，地面處理裝置10中的控制單元通過解碼尋找第一發(fā)射 子單元309a，并且在第一發(fā)射子單元309a發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中工作。同時，信 號發(fā)射裝置的控制單元中的計時器對地面處理裝置10在所述子區(qū)域中的工作的預(yù)定時間 開始計時。另外，類似于第一實施例，地面處理裝置10在預(yù)定時間內(nèi)的處理操作過程中，當(dāng) 地面處理裝置10駛出第一發(fā)射子單元309a發(fā)射的目標輻射的范圍時，地面處理裝置10上 的接收單元104感應(yīng)不到該目標輻射，并將表示感應(yīng)不到該目標輻射的信號發(fā)送給地面處 理裝置10的控制單元(圖12所示的步驟S106)；在圖12所示的步驟S107中，地面處理裝 置10的控制單元發(fā)出指令，命令地面處理裝置10移動來尋找目標輻射，直到地面處理裝置 10上的接收單元104感應(yīng)到該目標輻射再繼續(xù)進行正常的處理操作。這樣，地面處理裝置 10繼續(xù)預(yù)定時間內(nèi)的處理操作(步驟S108)。在繼續(xù)工作過程中，如果地面處理裝置10再次駛出目標輻射的范圍，則重復(fù)圖12 所示的步驟S106 S108的操作。這樣，以此方式，地面處理裝置10在控制單元的控制下 在一個子區(qū)域，即第一發(fā)射子單元309a發(fā)射的目標輻射限定的區(qū)域內(nèi)工作，直到完成預(yù)定 時間內(nèi)的處理操作(圖12所示的步驟S109)。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10在第一發(fā)射子單元309a發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中完成 預(yù)定時間的工作時間段時，信號發(fā)射裝置的控制單元關(guān)閉第一發(fā)射子單元309a，并且打開 需要打開的另一發(fā)射子單元309，例如第二發(fā)射子單元309b。地面處理裝置10中的控制單 元通過解碼尋找第二發(fā)射子單元309b，并且以與第一發(fā)射子單元309a類似的方式在第二 發(fā)射子單元309b發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間的處理操作。以此類推，以 同樣的方式，地面處理裝置10可以在第三發(fā)射子單元、第四發(fā)射子單元…限定的子區(qū)域中 進行處理操作。因此，通過例如充電座等信號發(fā)射裝置的控制單元和地面處理裝置10的控制單 元的控制，地面處理裝置10可以在相鄰的子區(qū)域中進行連續(xù)處理，也可以按照選擇在不相 鄰的子區(qū)域中進行處理，從而實現(xiàn)對包括至少二個子區(qū)域的小區(qū)域規(guī)劃處理，因而能夠在 節(jié)省資源的同時提高處理效率。不同編碼信號下面說明發(fā)射子單元309所發(fā)射的信號是不同編碼的信號的情況。在這種情況 下，呈周圈設(shè)置的各個發(fā)射子單元309通過所發(fā)射的不同的信號編碼來加以區(qū)別。各個發(fā) 射子單元309可以單個、依次打開，或者可以同時打開。當(dāng)單個、依次打開各個發(fā)射子單元309時，對地面處理裝置10的處理的控制方式 與單個、依次打開發(fā)射相同編碼信號的發(fā)射子單元309的方式相同，在此省略對該方式的 說明。當(dāng)同時打開各個發(fā)射子單元309，即各個發(fā)射子單元309同時處于工作狀態(tài)時，在 地面處理裝置10的控制單元中設(shè)有計時器(未圖示)。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10通過信號發(fā)射 裝置的引導(dǎo)進行處理操作時，地面處理裝置10中的控制單元對第一發(fā)射子單元309a的信 號進行解碼，使在地面處理裝置10在第一發(fā)射子單元309a發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域 中工作。同時，地面處理裝置10的計時器開始計時。當(dāng)滿足一定的條件，例如到達預(yù)定時間 時，地面處理裝置10的控制單元對例如第二發(fā)射子單元309b的信號進行解碼，使在地面處理裝置10在第一發(fā)射子單元309b發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中工作。以同樣的方式， 地面處理裝置10可以在第三發(fā)射子單元、第四發(fā)射子單元…限定的子區(qū)域中工作。因此， 地面處理裝置10僅響應(yīng)于當(dāng)前編碼的信號下的紅外發(fā)射輻射工作。另外，地面處理裝置10在每個子區(qū)域中工作的方式類似于相同編碼的情況。因 此，通過地面處理裝置10的控制單元的控制，地面處理裝置10可以在相鄰的子區(qū)域中進行 連續(xù)處理，也可以按照選擇在不相鄰的子區(qū)域中進行處理，從而實現(xiàn)對包括至少二個子區(qū) 域的小區(qū)域的規(guī)劃處理，因而能夠在節(jié)省資源的同時提高處理效率。在上述第一實施例和第二實施例中，以紅外發(fā)射/接收裝置為例進行了說明，但 也可以使用超聲發(fā)射/接收裝置。另外，對于上述預(yù)定時間，該預(yù)定時間可以預(yù)先設(shè)定，也 可以通過諸如按鍵和觸摸屏等方式人為設(shè)定。此外，對于信號發(fā)射裝置的發(fā)射強度，可以預(yù) 先設(shè)定，也可以諸如按鍵和觸摸屏等方式人為設(shè)定。在上述第一實施例和第二實施例中，信號發(fā)射裝置是設(shè)置在充電座上的。但該信 號發(fā)射裝置可以是單獨的引導(dǎo)器，該信號發(fā)射裝置可以是本發(fā)明第一實施例或者第二實施 例的信號發(fā)射裝置，也可以是與其他附件結(jié)合形成的引導(dǎo)器。單獨引導(dǎo)器的功能比較單一 且結(jié)構(gòu)簡單，在此不作說明。對于信號發(fā)射裝置與其他附件結(jié)合形成的引導(dǎo)器，例如該引導(dǎo)器可以與虛擬墻結(jié) 合形成二合一裝置。虛擬墻是目前地面處理裝置10產(chǎn)品附件中經(jīng)常加以配制的附件，該附 件的功能好比一道虛擬的墻，用于阻攔不想讓地面處理裝置10前去的區(qū)域。當(dāng)信號發(fā)射裝 置與該虛擬墻結(jié)合使用時，使得地面處理裝置10在滿足用戶所需要的區(qū)域內(nèi)進行處理操 作，并且在所需要處理的小區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)規(guī)劃處理。這就有效滿足了只需要局部處理時實現(xiàn) 規(guī)劃處理的目的。
權(quán)利要求
1.一種地面處理系統(tǒng)，所述地面處理系統(tǒng)包括信號發(fā)射裝置和地面處理裝置(10)， 其特征在于所述信號發(fā)射裝置具有控制單元和用于發(fā)射目標輻射的信號發(fā)射單元008，308)，所 述目標輻射的方向為多個，所述地面處理裝置(10)具有控制單元和用于接收所述信號發(fā)射單元(208，308)發(fā)射 的目標輻射的信號接收單元(104)，當(dāng)所述地面處理裝置(10)處于工作狀態(tài)時，所述地面處理裝置(10)在其控制單元的 控制下能夠響應(yīng)于通過所述信號接收單元(104)接收的目標輻射在由該目標輻射限定的 一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，所述地面處理裝置(10)在其控制單元的控制下， 響應(yīng)于通過所述信號接收單元(104)接收的目標輻射在由該目標輻射限定的下一個子區(qū) 域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，從而實現(xiàn)在包括至少二個所述子區(qū)域的小區(qū)域內(nèi)的地面 處理。
2.如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置是能夠?qū)λ?地面處理裝置(10)充電的充電座(20)，所述充電座00)包括基座016)、設(shè)置在所述基座 (216)上端的懸臂010)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和控制單元，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在所述控制單元的控制下使 所述懸臂O10)以預(yù)定角度和頻率旋轉(zhuǎn)，在所述懸臂O10)的前端設(shè)置有發(fā)射所述目標輻 射的所述信號發(fā)射單元008)，當(dāng)所述地面處理裝置(10)處于工作狀態(tài)時，所述地面處理裝置(10)在其控制單元的 控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元(104)接收的目標輻射在由該目標輻射限定的一個 子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，并且在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使所述懸臂O10)以預(yù)定角度旋 轉(zhuǎn)，并且所述地面處理裝置(10)在其控制單元的控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元 (104)接收的目標輻射在該目標輻射限定的下一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作， 從而實現(xiàn)在包括至少二個所述子區(qū)域的小區(qū)域內(nèi)的地面處理。
3.如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射單元(308)包括發(fā)射 相同編碼的信號的多個發(fā)射子單元，多個所述發(fā)射子單元呈周圈設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置的控制單元包 括計時器，當(dāng)所述地面處理裝置(10)在由一個所述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子 區(qū)域中完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述信號發(fā)射裝置的控制單元關(guān)閉該發(fā)射子單元， 并且打開需要打開的下一個所述發(fā)射子單元，使得所述地面處理裝置(10)在由下一個所 述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間的處理操作。
5.如權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射單元(308)包括發(fā)射 不同編碼的信號的多個發(fā)射子單元，多個所述發(fā)射子單元呈周圈設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置的控制單元中 設(shè)有計時器，當(dāng)所述地面處理裝置(10)在由一個所述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的 子區(qū)域中完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述信號發(fā)射裝置的控制單元關(guān)閉該發(fā)射子單 元，并且打開需要打開的下一個所述發(fā)射子單元，使得所述地面處理裝置(10)在由下一個 所述發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間的處理操作。
7.如權(quán)利要求5所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置的控制單元同 時打開多個所述發(fā)射子單元，所述地面處理裝置(10)的控制單元中設(shè)有計時器，所述地面 處理裝置(10)的控制單元對一個所述發(fā)射子單元的信號進行解碼，并在由該發(fā)射子單元 發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，并且當(dāng)完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作時，所述地面處理裝置(10)的控制單元對下一個所述 發(fā)射子單元的信號進行解碼，并在由該發(fā)射子單元發(fā)射的目標輻射限定的子區(qū)域中進行預(yù) 定時間內(nèi)的處理操作。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于，所述地面處理裝置 (10)在預(yù)定時間內(nèi)進行處理操作的過程中，如果所述地面處理裝置(10)的信號接收單元 (104)接收不到目標輻射，則所述地面處理裝置(10)的控制單元命令所述地面處理裝置 (10)移動來尋找所述目標輻射，直到所述信號接收單元(104)能夠接收到所述目標輻射再 繼續(xù)進行處理操作。
9.一種地面處理系統(tǒng)的地面處理裝置的引導(dǎo)方法，所述地面處理系統(tǒng)包括信號發(fā)射 裝置和地面處理裝置(10)，所述信號發(fā)射裝置具有控制單元和用于發(fā)射目標輻射的信號發(fā) 射單元008，308)，所述目標輻射的方向為多個，所述地面處理裝置(10)具有控制單元和 用于接收所述信號發(fā)射單元(208，308)發(fā)射的目標輻射的信號接收單元(104)，所述引導(dǎo)方法包括如下步驟步驟1 當(dāng)所述地面處理系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，所述信號發(fā)射裝置的信號發(fā)射單元 (208,308)發(fā)射出目標輻射；步驟2 所述信號接收單元(104)接收所述目標輻射，并且所述地面處理裝置(10)在 其控制單元的控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元(104)接收的目標輻射在由該目標輻 射限定的一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作；步驟3 在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，所述地面處理裝置(10)在其控制單元的 控制下，響應(yīng)于通過所述信號接收單元(104)接收的目標輻射在由該目標輻射限定的下一 個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作；步驟4 所述地面處理裝置(10)按照步驟2和步驟3的方式在包括至少二個所述子區(qū) 域的小區(qū)域內(nèi)進行處理操作，直到全部工作結(jié)束。
10.如權(quán)利要求9所述的引導(dǎo)方法，其特征在于，所述地面處理裝置(10)在預(yù)定時間內(nèi) 進行處理操作的過程中，如果所述地面處理裝置(10)的信號接收單元(104)接收不到所述 目標輻射，則所述地面處理裝置(10)的控制單元命令所述地面處理裝置(10)移動來尋找 所述目標輻射，直到所述信號接收單元(104)能夠接收到所述目標輻射再繼續(xù)進行處理操 作。
全文摘要
本發(fā)明涉及地面處理系統(tǒng)和引導(dǎo)方法，地面處理系統(tǒng)包括信號發(fā)射裝置和地面處理裝置，信號發(fā)射裝置具有控制單元和用于發(fā)射目標輻射的信號發(fā)射單元，目標輻射的方向為多個，地面處理裝置具有控制單元和用于接收目標輻射的信號接收單元，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置處于工作狀態(tài)時，地面處理裝置在其控制單元的控制下能夠響應(yīng)于通過信號接收單元接收的目標輻射在由該目標輻射限定的一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，在完成預(yù)定時間內(nèi)的處理操作之后，地面處理裝置在其控制單元的控制下，響應(yīng)于通過信號接收單元接收的目標輻射在由該目標輻射限定的下一個子區(qū)域中進行預(yù)定時間內(nèi)的處理操作，從而實現(xiàn)在包括至少二個所述子區(qū)域的小區(qū)域內(nèi)的地面處理。
文檔編號G05D1/12GK102133078SQ20101010005
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者湯進舉 申請人:泰怡凱電器(蘇州)有限公司