專利名稱：自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)化電子技術(shù)，特別涉及一種自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，自動(dòng)化電子裝置(下稱可動(dòng)裝置)，如自動(dòng)吸塵器，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。為 了使可動(dòng)裝置具有較高的活動(dòng)自由度，其通常使用可充電電池作為電源以避免受線纜的束 縛。目前，可動(dòng)裝置一般包括多個(gè)紅外線收發(fā)裝置及控制器，用于給可動(dòng)裝置的可充電電池 充電的充電座也安裝有紅外收發(fā)裝置。當(dāng)可動(dòng)裝置的可充電電池的電量即將耗盡時(shí)，可動(dòng) 裝置將由控制器控制而移動(dòng)以尋找充電座。具體地，可動(dòng)裝置根據(jù)其多個(gè)紅外線收發(fā)裝置 接收充電座的紅外收發(fā)裝置發(fā)出的紅外線信號(hào)由控制器計(jì)算出充電座相對(duì)于可動(dòng)裝置的 距離和角度，并根據(jù)算出的距離跟角度移動(dòng)至充電座前，完成兩者的對(duì)接。然而，利用紅外 線收發(fā)裝置來引導(dǎo)并移動(dòng)可動(dòng)裝置受到紅外光直線傳播的限制。若尋找充電座的過程中遇 到障礙物的阻隔，將花費(fèi)更多的時(shí)間甚至?xí)霈F(xiàn)在可充電電池的電量完全耗盡前仍無法找 到充電座的情況。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可快速找到充電座的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法。一種自動(dòng)充電系統(tǒng)，其包括一個(gè)可動(dòng)裝置及一個(gè)充電座。該可動(dòng)裝置包括一個(gè)電 磁傳感器、兩個(gè)磁力開關(guān)及設(shè)于該兩磁力開關(guān)正中間的第一充電裝置。該充電座包括一個(gè) 發(fā)生裝置、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)該兩磁力開關(guān)的磁性件及一個(gè)位于該兩磁性件正中間的第二充電 裝置。該發(fā)生裝置發(fā)出第一電磁信號(hào)以構(gòu)建一通信范圍。該電磁傳感器用于在該通信范圍 內(nèi)接收該第一電磁信號(hào)，以引導(dǎo)該可動(dòng)裝置移動(dòng)至該充電座。該兩個(gè)磁力開關(guān)分別感測(cè)到 該兩個(gè)磁性件后該第二充電裝置以無線充電或電極接觸的方式之一對(duì)該第一充電裝置進(jìn) 行充電。一種自動(dòng)充電方法，其包括以下步驟提供一個(gè)可動(dòng)裝置及一個(gè)充電座；該可動(dòng)裝置包括一個(gè)電磁傳感器、兩個(gè)磁力開 關(guān)、一個(gè)位于該兩磁力開關(guān)正中間的第一充電裝置。該充電座包括一個(gè)發(fā)出第一電磁信號(hào) 的發(fā)生裝置、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)該兩磁力開關(guān)的磁性件及一個(gè)位于該兩磁性件正中間的第二充 電裝。當(dāng)可動(dòng)裝置需要充電時(shí)，開啟該電磁傳感器，該可動(dòng)裝置調(diào)整位置以搜尋該第一 電磁信號(hào)。當(dāng)電磁傳感器收到該第一電磁信號(hào)時(shí)，該可動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)并通過該電磁傳感器確定 該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向。該可動(dòng)裝置往該方向行走，直到該電磁傳感器接收到的第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度到達(dá) 設(shè)定值。開啟該兩個(gè)磁力開關(guān)。該可動(dòng)裝置調(diào)整位置，直到一個(gè)磁力開關(guān)關(guān)閉。該可動(dòng)裝置繞該關(guān)閉的磁力開關(guān)旋轉(zhuǎn)直到另一個(gè)磁力開關(guān)關(guān)閉，此時(shí)第一、第二充電裝置正確對(duì)位。
該第二充電裝置對(duì)該第一充電裝置充電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動(dòng)充電系統(tǒng)的可動(dòng)裝置由該第一電磁信號(hào)弓丨導(dǎo)直接 走向該充電座，并由該兩個(gè)電磁開關(guān)實(shí)現(xiàn)定位，由于電磁信號(hào)穿透力強(qiáng)，該可動(dòng)裝置尋找該 回歸電磁信號(hào)不受障礙物的影響，是一種回歸速度快的可動(dòng)裝置自動(dòng)充電方法。
圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的自動(dòng)充電系統(tǒng)的可動(dòng)裝置的立體示意圖。圖2為圖1的自動(dòng)充電系統(tǒng)的可動(dòng)裝置的另一角度的立體示意圖。圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的自動(dòng)充電系統(tǒng)的充電座的立體示意圖。圖4為自動(dòng)充電系統(tǒng)處于一種位置關(guān)系的平面示意圖。圖5為自動(dòng)充電系統(tǒng)處于一另位置關(guān)系的平面示意圖。圖6為圖1的自動(dòng)充電系統(tǒng)的可動(dòng)裝置工作原理的示意圖。圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的自動(dòng)充電方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)一并參閱圖1至圖3，本發(fā)明較佳實(shí)施方式的自動(dòng)充電系統(tǒng)包括一個(gè)可動(dòng)裝置 100及一個(gè)充電座200。可動(dòng)裝置100包括一個(gè)本體101、一個(gè)可充電電池(圖未示)、兩個(gè) 致動(dòng)輪104、兩個(gè)輔助輪108、兩個(gè)磁力開關(guān)106、一個(gè)第一充電裝置112、一個(gè)電磁傳感器 102及一個(gè)第一控制單元109。請(qǐng)一并參閱圖1至圖2，本體101包括一個(gè)圓形的底板103及一個(gè)半球殼狀的上 蓋105。上蓋105設(shè)置于底板103上以形成一個(gè)收容空間(圖未示)。底板103開設(shè)有兩 個(gè)方形通孔180及兩個(gè)長方體形的罩體182。通孔180沿底板103的左右對(duì)稱設(shè)置。罩體 182具有一個(gè)長方體形的腔體110。每個(gè)罩體182覆蓋在對(duì)應(yīng)的通孔180之上。每個(gè)致動(dòng)輪104包括一個(gè)圓輪120、一個(gè)轉(zhuǎn)軸122及一個(gè)固定在本體101上的致 動(dòng)器126。每個(gè)圓輪120收容在對(duì)應(yīng)的一個(gè)腔體110中并通過通孔180延伸至底板103之 外。每個(gè)轉(zhuǎn)軸122垂直設(shè)置于對(duì)應(yīng)的一個(gè)圓輪120的中心。轉(zhuǎn)軸122的一端設(shè)置在罩體 182上，轉(zhuǎn)軸122的另一端連接到致動(dòng)器126。致動(dòng)器1 用于帶動(dòng)圓輪120沿轉(zhuǎn)軸122轉(zhuǎn) 動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)本體101移動(dòng)。兩個(gè)輔助輪108沿底板103的圓心對(duì)稱前后設(shè)置在底板103上。輔助輪108包括 輪體150及架體152。輪體150設(shè)置在架體152中且可在架體152上轉(zhuǎn)動(dòng)。架體152固定在 底板103上且可沿箭頭154的方向360度旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)輔助輪108用于轉(zhuǎn)動(dòng)以配合本體101 移動(dòng)。兩個(gè)致動(dòng)輪104的圓輪120凸出底板103的距離比兩個(gè)輔助輪108的輪體150凸出 底板103的距離大。當(dāng)可動(dòng)裝置100行走時(shí)，一個(gè)輔助輪108不著地，另一個(gè)輔助輪108著 地，以幫助可動(dòng)裝置100保持平衡。兩個(gè)磁力開關(guān)106分別設(shè)置于兩個(gè)罩體182上且位于致動(dòng)輪104的圓輪120的正 上方。第一充電裝置112是無線充電接收模塊，其位于底板103的中心位置。電磁傳感器 102設(shè)置在上蓋105前部?？刂茊卧?09設(shè)置在本體101內(nèi)。為方便表示，控制單元109僅 以方框表示。第一控制單元109包括一個(gè)偵測(cè)模塊402、一個(gè)搜索模塊404、一個(gè)定位模塊406及一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊408。偵測(cè)模塊402連接到搜索模塊404，搜索模塊404連接到定位模 塊406及驅(qū)動(dòng)模塊408，定位模塊406連接到驅(qū)動(dòng)模塊408。偵測(cè)模塊402用于偵測(cè)電池電 量，磁力開關(guān)106連接到定位模塊406，電磁傳感器102連接到搜索模塊404，致動(dòng)器1 連 接到驅(qū)動(dòng)模塊408。請(qǐng)參圖3，充電座200包括一個(gè)位于地面上的定位部210及一個(gè)位于墻壁上與定位 部210垂直的收發(fā)部211。定位部210包括兩個(gè)圓形的磁性件206、第二充電裝置212。第 二充電裝置212為一個(gè)無線充電發(fā)射模塊。第二充電裝置212與兩個(gè)磁性件206在一條直 線上且位于兩個(gè)磁性件206正中間。兩個(gè)磁性件平行于收發(fā)部211且與收發(fā)部211的距離 等于可動(dòng)裝置100的底板103的直徑或稍大該直徑，定位部210的邊緣213離收發(fā)部211 的距離等于低板103的1. 5倍直徑或稍大該1. 5倍直徑，以使可動(dòng)裝置100能進(jìn)入定位部 210。磁性件206及第二充電裝置212的頂部(圖未標(biāo))與定位部210的頂面(圖未標(biāo)) 位于一個(gè)平面上，以使可動(dòng)裝置100能進(jìn)入定位部210。第二充電裝置212對(duì)應(yīng)于第一充電 裝置112。兩個(gè)磁性件206分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)磁力開關(guān)106且磁性件206的面積比磁力開關(guān) 106的面積大，以利于磁力開關(guān)106搜索磁性件206。收發(fā)部211包括一個(gè)用于發(fā)出第一電 磁信號(hào)的發(fā)生裝置202及一個(gè)第二控制單元220。第一電磁信號(hào)能被電磁傳感器102接收。 第二控制單元220包括一個(gè)充電模塊502及一個(gè)發(fā)生模塊504。第二充電裝置212連接到 充電模塊502，發(fā)生裝置202連接到發(fā)生模塊504。發(fā)生模塊504控制發(fā)生裝置202處于開啟狀態(tài)，發(fā)出第一電磁信號(hào)。充電模塊502 控制第二充電裝置212處于開啟狀態(tài)，發(fā)出用于充電的電磁波。該用于充電的電磁波不干 擾到電磁傳感器102接收第一電磁信號(hào)。當(dāng)一個(gè)開啟的磁力開關(guān)106位于一個(gè)磁性件206 上方，即一個(gè)磁力開關(guān)106感測(cè)到一個(gè)磁性件206時(shí)，磁力開關(guān)106將轉(zhuǎn)變成關(guān)閉狀態(tài)。請(qǐng)一并參閱圖7，本實(shí)施方式的自動(dòng)充電方法包括以下步驟Sl 提供一個(gè)可動(dòng)裝置100及一個(gè)充電座200 ；可動(dòng)裝置100包括一個(gè)電磁傳感器 102、兩個(gè)磁力開關(guān)106、一個(gè)位于兩磁力開關(guān)106正中間的第一充電裝置112 ；充電座200 包括一個(gè)發(fā)出第一電磁信號(hào)的發(fā)生裝置202、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)兩磁力開關(guān)106的磁性件206及 一個(gè)位于兩磁性件206正中間的第二充電裝置。S2 當(dāng)可動(dòng)裝置100需要充電時(shí)，開啟電磁傳感器102，可動(dòng)裝置100調(diào)整位置以搜尋該第一電磁信號(hào)。具體地，偵測(cè)模塊402偵測(cè)可動(dòng)裝置100的電池電量，并在電池電量低于設(shè)定值 時(shí)，向搜索模塊404分別發(fā)出一個(gè)低電量信號(hào)。若此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408未接收到第一電磁信 號(hào)，則向驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)出調(diào)整信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408控制兩個(gè)致動(dòng)器1 轉(zhuǎn)動(dòng)使可動(dòng)裝 置100以行走、旋轉(zhuǎn)或兩者結(jié)合這三種方式之一移動(dòng)，以搜尋該第一電磁信號(hào)。
S3 當(dāng)電磁傳感器102收到第一電磁信號(hào)時(shí)，可動(dòng)裝置100旋轉(zhuǎn)并確定第一電磁信 號(hào)最強(qiáng)的方向。具體地，當(dāng)電磁傳感器102收到第一電磁信號(hào)時(shí)，搜索模塊404向驅(qū)動(dòng)模塊408傳 送一個(gè)搜索信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝置100旋轉(zhuǎn)，搜索模塊404在旋轉(zhuǎn)過程中通 過電磁傳感器102確定第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向。S4 可動(dòng)裝置100往該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向行走，直到第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度 到達(dá)設(shè)定范圍。
具體地，搜索模塊404中設(shè)定有一個(gè)第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度的最小值。該最小值是 第二充電裝置212附近處第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度值。當(dāng)搜索模塊404偵測(cè)到第一電磁信號(hào)的 強(qiáng)度值到達(dá)該最小值時(shí)，說明可動(dòng)裝置100已經(jīng)在定位部210上。搜索模塊404確定第一 電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向后，向驅(qū)動(dòng)模塊404發(fā)出一個(gè)行進(jìn)信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝 置100向該方向行進(jìn)。同時(shí)，搜索模塊404不停地偵測(cè)第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度值以判斷該第 一電磁信號(hào)的強(qiáng)度值是否到達(dá)設(shè)定的最小值，如果未到達(dá)則繼續(xù)向該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的 方向行進(jìn)，如果已經(jīng)到達(dá)，則進(jìn)行下一步。S5 開啟該兩個(gè)磁力開關(guān)106，可動(dòng)裝置100調(diào)整位置，直到一個(gè)磁力開關(guān)106關(guān) 閉；可動(dòng)裝置100繞該關(guān)閉的磁力開關(guān)106旋轉(zhuǎn)直到另一個(gè)磁力開關(guān)106關(guān)閉，此時(shí)第一、 第二充電裝置112、212正確對(duì)位。具體地，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合圖4及圖5，搜索模塊404在確定第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度到達(dá)該最 小值后，向定位模塊406發(fā)出一個(gè)調(diào)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)定位模塊406開啟兩個(gè)磁力開關(guān)106，并向 驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)送一個(gè)調(diào)整信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝置100以行走、旋轉(zhuǎn)或兩者 結(jié)合這三種方式之一移動(dòng)，以使至少一個(gè)磁力開關(guān)106位于磁性件206上方。當(dāng)一個(gè)磁力 開關(guān)106位于磁性件206上方時(shí)，該磁力開關(guān)106將關(guān)閉。定位模塊406偵測(cè)到該磁力開 關(guān)106關(guān)閉后，向驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)送一個(gè)對(duì)準(zhǔn)信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝置100繞 該關(guān)閉的磁力開關(guān)106旋轉(zhuǎn)直到另一個(gè)磁力開關(guān)106關(guān)閉。由于第一、第二充電裝置112、 212分別位于兩個(gè)磁力開關(guān)106及兩個(gè)磁性件206正中間，所以，當(dāng)兩個(gè)磁力開關(guān)106分別 位于兩個(gè)磁性件206上方時(shí)，第一充電裝置112與第二充電裝置212正確對(duì)位。S6 第二充電裝置212對(duì)第一充電裝置112充電。優(yōu)選地，請(qǐng)參圖1，可動(dòng)裝置100的上蓋105的前部上還設(shè)置有一個(gè)紅外開關(guān)116， 第一控制單元109還包括一個(gè)避障模塊410。避障模塊410連接到驅(qū)動(dòng)模塊408，紅外開關(guān) 116連接到避障模塊410。紅外開關(guān)116用于檢測(cè)可動(dòng)裝置100前方設(shè)定的檢測(cè)范圍內(nèi)有 無障礙物。對(duì)應(yīng)地，可動(dòng)裝置100自動(dòng)充電方法中可動(dòng)裝置100往該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的 方向行走過程中還包括以下步驟S4a 可動(dòng)裝置100開始往該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向行走時(shí)，開啟紅外開關(guān)116 ； 當(dāng)可動(dòng)裝置100在往充電座行進(jìn)的過程中啟紅外開關(guān)116檢測(cè)到障礙物時(shí)，可動(dòng)裝置100 做出回避障礙物的動(dòng)作，直到繞出障礙物。S4b 可動(dòng)裝置100在原地旋轉(zhuǎn)，重新確定出該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向，并繼續(xù) 往該重新確定的方向行走。具體地，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合圖6，若可動(dòng)裝置100的行走路線中存在障礙物300，當(dāng)障礙物 300落入紅外開關(guān)116的檢測(cè)范圍時(shí)，紅外開關(guān)116發(fā)出一個(gè)障礙物中斷信號(hào)給避障模塊 410，避障模塊410向驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)送一個(gè)避障信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝置100 做出回避障礙物的動(dòng)作，即，可動(dòng)裝置100原地旋轉(zhuǎn)180度，然后往其前進(jìn)方向的一側(cè)沿一 個(gè)設(shè)定半徑的圓形軌道302行走一個(gè)設(shè)定的弧度，在本實(shí)施方式中，可動(dòng)裝置100往其前進(jìn) 方向的右側(cè)沿一個(gè)設(shè)定半徑的圓形軌道302行走一個(gè)半圓。若可動(dòng)裝置100未走完該半圓 弧度紅外開關(guān)116便檢測(cè)到障礙物300，或者可動(dòng)裝置100走完該半圓時(shí)紅外開關(guān)116仍檢 測(cè)到障礙物300，則避障模塊410再向驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)送一個(gè)避障信號(hào)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊408 重復(fù)以上收到避障信號(hào)后所做的動(dòng)作。如此，直到繞出障礙物300。繞出障礙物后，可動(dòng)裝置100在原地旋轉(zhuǎn)，由電磁傳感器102重新確定出該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向，并繼續(xù)往該 重新確定的方向行走。優(yōu)選地，控制單元109還包括一個(gè)連接到第一充電裝置112的讀取模塊414。讀取 模塊414連接到驅(qū)動(dòng)模塊408。讀取模塊414用于讀取第一充電裝置112接收到的充電特 征值，在本實(shí)施例中，該充電特征值為充電功率。在第二充電裝置212對(duì)第一充電裝置112 充電過程中，還包括以下步驟S6a 可動(dòng)裝置100讀取接收到的充電特征值，判斷充電特征值是否達(dá)到設(shè)定值； 如果沒達(dá)到設(shè)定值，則可動(dòng)裝置100進(jìn)行位置微調(diào)，直到該充電特征值符合要求。具體地，如果沒達(dá)到設(shè)定功率值，讀取模塊414向驅(qū)動(dòng)模塊408發(fā)送一個(gè)校正信 號(hào)，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊408驅(qū)動(dòng)可動(dòng)裝置進(jìn)行位置微調(diào)，即可動(dòng)裝置100在附近位置小幅度以 行走、旋轉(zhuǎn)或兩者結(jié)合這三種方式之一移動(dòng)，其中，該小幅度是指每次行走的距離為0. 5至 3毫米；每次旋轉(zhuǎn)的角度為1至15度。在微調(diào)的過程中，控制單元109不停地偵測(cè)讀取到 的充電特征值，直到該充電特征值達(dá)到設(shè)定值的范圍。優(yōu)選地，在其它實(shí)施方式中，可動(dòng)裝置100還包括一個(gè)信號(hào)發(fā)生器114，第一控制 單元109還包括一個(gè)確認(rèn)模塊412。確認(rèn)模塊412連接到定位模塊406，信號(hào)發(fā)生器114連 接到確認(rèn)模塊412。充電座200還包括一個(gè)信號(hào)接收器214，第二控制單元220還包括一 個(gè)連接到充電模塊502的開啟模塊506。信號(hào)接收器214連接到開啟模塊506。充電模塊 502控制第二充電裝置212處于關(guān)閉狀態(tài)，即不發(fā)出用于充電的電磁波。第一、第二充電裝 置112、212正確對(duì)位后，還包括以下步驟S5a 可動(dòng)裝置100發(fā)出一個(gè)充電信號(hào)。S5b 充電座200收到該充電信號(hào)后開啟第二充電裝置212。具體地，充電可動(dòng)裝置100停止移動(dòng)后，定位模塊406向確認(rèn)模塊412發(fā)送一個(gè)定 位信號(hào)，此時(shí)確認(rèn)模塊412控制該信號(hào)發(fā)生器114發(fā)出一個(gè)充電信號(hào)。信號(hào)接收器214接 收到該充電信號(hào)后，向充電模塊502發(fā)出一個(gè)開啟信號(hào)，此時(shí)充電模塊502開啟第二充電裝 置 212?？梢岳斫?，本發(fā)明的可動(dòng)裝置100的不限于上述實(shí)施方式中所提供結(jié)構(gòu)特征?？梢岳斫猓摰谝怀潆娧b置及第二充電裝置不限于本實(shí)施方式中提供的無線充電 裝置，也可以是其他形式的裝置。如在可動(dòng)裝置100的第一充電裝置112的位置設(shè)置一個(gè) 由步進(jìn)電機(jī)控制可伸出該本體101之外的插頭(圖未示)，在充電座200的第二充電裝置 212的位置設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)該插頭的插座(圖未示)。當(dāng)可動(dòng)裝置100與充電座200通過磁 力開關(guān)106與磁性件206對(duì)接定位之后，該插頭伸出本體101與該插座連接，從而實(shí)現(xiàn)充電 座200對(duì)可動(dòng)裝置100的充電?？梢岳斫?，接收器214與發(fā)生裝置202是為了使第一電磁信號(hào)及第二電磁信號(hào)更 好地在可動(dòng)裝置100與充電座200間傳輸。若第一電磁信號(hào)及第二電磁信號(hào)足夠強(qiáng)，也可 以將接收器214與發(fā)生裝置202設(shè)置在定位部210，對(duì)應(yīng)的，將控制模塊220也設(shè)置在定位 部210。此時(shí)可去除收發(fā)部211?？梢岳斫?，若可動(dòng)裝置100中設(shè)置了一個(gè)自動(dòng)平衡系統(tǒng)，能使可動(dòng)裝置100在走動(dòng) 的過程中保持平衡，輔助輪107也可以去除。可以理解，該充電特征值不限于上述的充電功率，也可以是其它的充電特征值，如可動(dòng)裝置100接收到的電流大小?？梢岳斫?，所述前進(jìn)方向的一側(cè)不限于該前進(jìn)方向的右側(cè)，也可以是左側(cè)；所述設(shè) 定的弧度不限于一個(gè)半圓，也可以是其它弧度。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的 適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)充電系統(tǒng)，其包括一個(gè)可動(dòng)裝置及一個(gè)充電座；該可動(dòng)裝置包括一個(gè)電磁傳感器、兩個(gè)磁力開關(guān)及設(shè)于該兩磁力開關(guān)正中間的第一充 電裝置；該充電座包括一個(gè)發(fā)生裝置、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)該兩磁力開關(guān)的磁性件及一個(gè)位于該兩磁 性件正中間的第二充電裝置；該發(fā)生裝置發(fā)出第一電磁信號(hào)以構(gòu)建一通信范圍；該電磁傳感器用于在該通信范圍內(nèi)接收該第一電磁信號(hào)，以引導(dǎo)該可動(dòng)裝置移動(dòng)至該 充電座；該兩個(gè)磁力開關(guān)分別感測(cè)到該兩個(gè)磁性件后該第二充電裝置對(duì)該第一充電裝置進(jìn) 行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置包括一個(gè)本體及兩個(gè) 分別設(shè)置于該本體相對(duì)兩側(cè)的致動(dòng)輪，每個(gè)致動(dòng)輪包括一個(gè)凸出該本體之外的圓輪及一個(gè) 驅(qū)動(dòng)該圓輪轉(zhuǎn)動(dòng)的致動(dòng)器。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置還包括一個(gè)第一控制 單元，該電磁傳感器、磁力開關(guān)、致動(dòng)器及第一充電裝置連接到該第一控制單元；該充電座 還包括一個(gè)第二控制單元，該發(fā)生裝置及第二充電裝置連接到該第二控制單元。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置還包括一個(gè)可充電電 池，該第一控制單元包括一個(gè)偵測(cè)模塊、一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊、一個(gè)定位模塊及一個(gè)搜索模塊；偵 測(cè)模塊連接到搜索模塊，搜索模塊連接到定位模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，定位模塊連接到驅(qū)動(dòng)模塊； 該偵測(cè)模塊連接到該電池，以偵測(cè)該電池電量是否低于設(shè)定的低電壓值；該定位模塊連接 到該磁力開關(guān)，以控制及接收該磁力開關(guān)的狀態(tài)，該搜索模塊連接到該電磁傳感器，以確定 該電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向，該驅(qū)動(dòng)模塊連接到該致動(dòng)器以控制該致動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該第一控制單元還包括一個(gè)定位 模塊；該定位模塊連接到該搜索模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，該磁力開關(guān)連接到該定位模塊；該定位 模塊用于開啟該磁力開關(guān)及感測(cè)該磁力開關(guān)是否處于關(guān)閉狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置還包括一個(gè)信號(hào)發(fā)生 器，該第一控制單元還包括一個(gè)確認(rèn)模塊；該確認(rèn)模塊連接到該定位模塊，該確認(rèn)模塊連接 到該信號(hào)發(fā)生器；該確認(rèn)模塊用于控制該信號(hào)發(fā)生器發(fā)出一個(gè)充電信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該充電座還包括一個(gè)信號(hào)接收器， 該第二控制單元包括一個(gè)開啟模塊及一個(gè)充電模塊；該開啟模塊連接到該信號(hào)接收器，該 充電模塊連接到該第二充電裝置；該開啟模塊用于感測(cè)該信號(hào)接收器接是否接收到該充電 信號(hào)，及，當(dāng)信號(hào)接收器接接收到該充電信號(hào)后，發(fā)送一個(gè)開啟信號(hào)到該充電模塊；該開啟 信號(hào)用于通知該充電模塊開啟該第二充電裝置。
8.如權(quán)利要求6或7所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該充電信號(hào)為紅外信號(hào)。
9.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置包括一個(gè)紅外開關(guān)，該 第一控制單元還包括一個(gè)避障模塊；該避障模塊連接到該驅(qū)動(dòng)模塊，該紅外開關(guān)連接到避 障模塊；該紅外開關(guān)用于可動(dòng)裝置前方是否有障礙物，當(dāng)紅外開關(guān)檢測(cè)到可動(dòng)裝置前方有 障礙物是，該避障模塊用于向該驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送避障信號(hào)；驅(qū)動(dòng)模塊收到避障信號(hào)后驅(qū)動(dòng)該 可動(dòng)裝置繞開障礙物。
10.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該本體包括一個(gè)半球殼狀的上蓋 及一個(gè)貼近地面的圓形底板；該電磁傳感器設(shè)置在該上蓋前部；該底板包括兩個(gè)沿該底板的圓心左右對(duì)稱設(shè)置的方形通孔及兩個(gè)具有一個(gè)長方體形腔體且對(duì)應(yīng)覆蓋在該通孔上的 罩體；每個(gè)致動(dòng)輪還包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸，每個(gè)致動(dòng)器固定在該低板上；每個(gè)圓輪收容于一個(gè)該 長方體形腔體中并通過該通孔延伸至該底板之外；每個(gè)轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置于一個(gè)圓輪的中心且 轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置在罩體上，轉(zhuǎn)軸的另一端連接到致動(dòng)器；該兩個(gè)電磁傳感器分別設(shè)置在該 罩體上且位于該兩個(gè)致動(dòng)輪的正上方。
11.如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，該可動(dòng)裝置還包括兩個(gè)輔助輪； 該兩個(gè)輔助輪沿該底板的圓心對(duì)稱前后設(shè)置在該底板上；該兩個(gè)致動(dòng)輪凸出該底板的距離 比該兩個(gè)輔助輪凸出該底板的距離大。
12.一種自動(dòng)充電方法，其包括以下步驟提供一個(gè)可動(dòng)裝置及一個(gè)充電座；該可動(dòng)裝置包括一個(gè)電磁傳感器、兩個(gè)磁力開關(guān)、 一個(gè)位于該兩磁力開關(guān)正中間的第一充電裝置；該充電座包括一個(gè)發(fā)出第一電磁信號(hào)的發(fā) 生裝置、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)該兩磁力開關(guān)的磁性件及一個(gè)位于該兩磁性件正中間的第二充電裝 置；當(dāng)可動(dòng)裝置需要充電時(shí)，開啟該電磁傳感器，該可動(dòng)裝置調(diào)整位置以搜尋該第一電磁 信號(hào)；當(dāng)電磁傳感器收到該第一電磁信號(hào)時(shí)，該可動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)并確定該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的 方向；該可動(dòng)裝置往該方向行走，直到該電磁傳感器接收到的第一電磁信號(hào)的強(qiáng)度到達(dá)設(shè)定值；開啟該兩個(gè)磁力開關(guān)；該可動(dòng)裝置調(diào)整位置，直到一個(gè)磁力開關(guān)關(guān)閉；該可動(dòng)裝置繞 該關(guān)閉的磁力開關(guān)旋轉(zhuǎn)直到另一個(gè)磁力開關(guān)關(guān)閉，此時(shí)第一、第二充電裝置正確對(duì)位； 該第二充電裝置對(duì)該第一充電裝置充電。
13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該可動(dòng)裝置上設(shè)置有一個(gè)用于 發(fā)出第二電磁信號(hào)的發(fā)生器，該充電座上設(shè)置有用于接收該第二電磁信號(hào)的接收器；在開 啟該電磁傳感器前，還包括以下步驟當(dāng)可動(dòng)裝置需要充電時(shí)，該發(fā)生器發(fā)出第二電磁信號(hào)； 該接收器接收到該第二電磁信號(hào)后，該發(fā)生裝置便發(fā)出第一電磁信號(hào)。
14.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該搜尋該第一電磁信號(hào)的方式 為該可動(dòng)裝置行走、旋轉(zhuǎn)或兩者結(jié)合這三種方式之一。
15.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該可動(dòng)裝置的前部上還設(shè)置有 一個(gè)紅外開關(guān)，其可于檢測(cè)可動(dòng)裝置前方設(shè)定的檢測(cè)范圍內(nèi)有無障礙物；在該可動(dòng)裝置往 該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向行走的過程中，還包括以下步驟確認(rèn)前方是否有障礙物；當(dāng)有障礙物落入該紅外開關(guān)的檢測(cè)范圍時(shí)，該可動(dòng)裝置做出回避障礙物的動(dòng)作，直到 繞出障礙物；該可動(dòng)裝置在原地旋轉(zhuǎn)，由該電磁傳感器重新確定出該第一電磁信號(hào)最強(qiáng)的方向，并 繼續(xù)往該方向行走。
16.如權(quán)利要求15所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該回避障礙物動(dòng)作包括以下步驟該可動(dòng)裝置往旋轉(zhuǎn)180度后再往其前進(jìn)方向的一側(cè)沿一個(gè)設(shè)定半徑的圓形軌道行走 一個(gè)設(shè)定的弧度，直到繞出該障礙物。
17.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該調(diào)整位置的方式為該可動(dòng)裝 置在以行走、旋轉(zhuǎn)或兩者結(jié)合這三種方式之一移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，在該第二充電裝置對(duì)該第一充 電裝置充電后，還包括以下步驟該可動(dòng)裝置讀取接收到的充電特征值；判斷該充電特征值是否符合要求，如果沒達(dá)到設(shè)定值，則該可動(dòng)裝置進(jìn)行位置微調(diào)，直 到充電特征值符合要求。
19.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該位置微調(diào)方式為在該可動(dòng)裝 置在附近位置以小幅度行走、旋轉(zhuǎn)或兩者結(jié)合這三種方式之一移動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該小幅度是指每次行走的距離 為0. 5至3毫米；每次旋轉(zhuǎn)的角度為1至15度。
21.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)充電方法，其特征在于，該第一充電裝置為無線充電接 收裝置，該第二充電裝置為無線充電發(fā)射裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)充電系統(tǒng)，其包括一個(gè)可動(dòng)裝置及一個(gè)充電座。該可動(dòng)裝置包括一個(gè)電磁傳感器、兩個(gè)磁力開關(guān)及設(shè)于該兩磁力開關(guān)正中間的第一充電裝置。該充電座包括一個(gè)發(fā)生裝置、兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)該兩磁力開關(guān)的磁性件及一個(gè)位于該兩磁性件正中間的第二充電裝置。該發(fā)生裝置發(fā)出第一電磁信號(hào)以構(gòu)建一通信范圍。該電磁傳感器用于在該通信范圍內(nèi)接收該第一電磁信號(hào)，以引導(dǎo)該可動(dòng)裝置移動(dòng)至該充電座。該兩個(gè)磁力開關(guān)分別感測(cè)到該兩個(gè)磁性件后該第二充電裝置以無線充電或電極接觸的方式之一對(duì)該第一充電裝置進(jìn)行充電。由于電磁信號(hào)穿透力強(qiáng)易被電磁傳感器接收，可動(dòng)裝置回歸速度快。本發(fā)明還提供一種自動(dòng)充電方法。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102044888SQ200910308699
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者聶劍揚(yáng) 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司