[发明专利]虚拟墙系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动装置的控制系统和方法，特别地，涉及用于智能型吸尘器的虚拟墙系统及其方法。

背景技术

现有的智能移动装置，例如智能型吸尘器，均是依预先输入的路线，或以图像识别方式来决定前进的方向、速度及距离。如美国专利申请公开第US2004/0111184号公开了一种智能吸尘器以光束作为虚拟墙的技术。该专利申请的技术方案是将一个光源发射器置于预定位置并朝预定方向发射光束，该智能吸尘器上具有光源接收器用于接收该光束，当智能吸尘器行进至接收到该光束时，即发出转向的信号，以达到不超过该光源发射器的光束所限定的位置，从而具有虚拟墙的效果。然而，这种技术在操作时，该光源发射器必须持续不断地发出光线，才能保证在智能吸尘器经过时，让该智能吸尘器上的光源接收器接收到光束。同时，此专利存在直线性不好的问题，红外线光会有扩散的问题，距离越远，角度越大，并且红外线如果发生反射，很容易误动作。此外，由于移动装置不知道与虚拟墙的距离，会有碰撞虚拟墙的可能。再者，必须不断地使用光源，若该光源发射器使用的是电池电源，则电池消耗速度会很快，而若使用外接电源，则又会有忘记拔插头或电线拖地而可能造成障碍等问题。

再如中国发明专利申请第200510071325.X号公开了一种自走装置的虚拟墙系统，其中具有虚拟墙产生装置，该虚拟墙产生装置具有至少一个信号接收器、至少一个音波发射器以及信号控制器。自走装置行进时，信号接收器接收到信号时，信号控制器控制音波发射器发出音波，自走装置上的音波接收器收到音波信号时，控制装置即控制转向装置转向。此结构使用了相对较多的电子元件，导致结构复杂，成本提升，并且增大了设备出现故障的几率。同时，该技术也存在直线性不好的问题。

有鉴于此，需要一种改进的虚拟墙系统，以克服现有技术中出现的不足和缺陷。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种用于移动装置的虚拟墙系统，所述系统包括设置在所述系统内的至少两个超声波振荡器、一个红外信号发射器和计算单元，以及设置在所述移动装置中的一个红外信号接收器和一个超声波接收器。

在本发明的一个实施方式中，所述至少两个超声波振荡器发出的超声波信号的频率相同。在优选的实施方式中，超声波振荡器可多于两个，例如是三个或四个，以提高系统的测算精度。

在本发明的一个实施方式中，所述红外信号发射器被射频信号发射器取代，相应地，所述红外信号接收器被射频信号接收器取代。

在本发明的一个实施方式中，所述两个超声波振荡器相距10至30cm，优选为10cm。

在本发明优选的实施方式中，所述移动装置为智能吸尘器。

本发明的另一个目的在于提供一种用于建立用于移动装置的虚拟墙的方法，所述方法包括：(a)向移动装置的红外信号接收器发送红外信号；(b)红外信号接收器接收红外信号并开始计时；(c)经过t0时间，第一超声波振荡器向移动装置的超声波接收器发送第一超声波信号，再经过t1时间，第二超声波振荡器向移动装置的超声波接收器发送第二超声波信号；(d)超声波接收器经T0时间接收到第一超声波信号，再经T1时间接收到第二超声波信号；(e)根据超声波的传播速度和T0与t0的时间差计算出第一超声波振荡器与移动装置的距离，根据超声波的传播速度和T0+T1与t0+t1的时间差计算出第二超声波振荡器与移动装置的距离；和(f)当第一超声波振荡器与移动装置的距离或第二超声波振荡器与移动装置的距离小于预定值时制动移动装置或使移动装置转向。

在本发明的一个实施方式中，所述方法还包括(g)当检测到T1与t1相等时，可以确定移动装置位于虚拟墙的正前方，从而制动移动装置的步骤。

在本发明的一个实施方式中，所述第一超声波信号与所述第二超声波信号具有相同的频率。

在本发明的一个实施方式中，所述t1时间为5至50毫秒，优选为5至40毫秒，更优选5至20毫秒，进一步优选5至10毫秒，最优选为8毫秒。

在本发明的一个实施方式中，所述t0时间为红外信号接收器微处理单元处理所接收到的红外线信号以对红外线信号的有效性进行判断所需的时间，通常为1至5毫秒，优选为2毫秒。