專利名稱：虛擬墻系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用電磁波進行導航的技術，尤其是涉及一種虛擬墻系統。
背景技術：
傳統的虛擬墻技術，是在一自走裝置(例如自走機器人，自走載具，自走吸塵器等)上安裝紅外線接收裝置，并在至少一固定裝置上安裝定向發射的紅外發射裝置。自走裝置行進至紅外線作用范圍時，產生運作自走裝置停止或轉向之動作，以形成一虛擬限制空間。然而，由于該紅外線發射與接收裝置必須持續開啟，導致耗能較高且不環保。
發明內容
基于此，有必要針對傳統的虛擬墻技術耗能高的問題，提供一種低耗能的虛擬墻系統。一種虛擬墻系統，包括自走裝置及至少一固定裝置，所述自走裝置包括紅外線接收裝置，所述固定裝置包括紅外線發射裝置，所述自走裝置還包括第一紫外線發射裝置；所述固定裝置還包括相互電連接的第一紫外線接收裝置和開關模塊，所述第一紫外線接收裝置在接收到所述第一紫外線發射裝置發射的紫外線時，通過所述開關模塊開啟所述紅外線發射裝置。在其中一個實施例中，所述固定裝置還包括與所述第一紫外線接收裝置電連接的減速信號發射裝置，所述減速信號發射裝置用于在第一紫外線接收裝置接收到第一紫外線發射裝置發射的紫外線時發射減速信號；所述自走裝置還包括相互電連接的減速信號接收裝置和速度調節模塊，所述速度調節模塊用于在減速信號接收裝置接收到所述減速信號時將所述自走裝置的行進速率降低至第一速率。在其中一個實施例中，所述減速信號發射裝置是第二紫外線發射裝置，所述減速信號接收裝置是第二紫外線接收裝置，所述減速信號是紫外線信號。在其中一個實施例中，還設有覆蓋所述紅外線接收裝置的透光的曲面鏡片罩，用于將從所述曲面鏡片罩外透射入曲面鏡片罩內的光線進行匯聚。在其中一個實施例中，所述曲面鏡片罩為染有紅色的曲面鏡片罩。在其中一個實施例中，，還設有覆蓋所述第一紫外線接收裝置的透光的曲面鏡片罩，用于將從所述曲面鏡片罩外透射入曲面鏡片罩內的光線進行匯聚。在其中一個實施例中，所述曲面鏡片罩為染有紫色的曲面鏡片罩。在其中一個實施例中，所述曲面鏡片罩內設有用于將來自下方的光線進行反射的多折角光學反射鏡。在其中一個實施例中，所述曲面鏡片罩的材質為塑料、玻璃、石英及水晶中的一種。在其中一個實施例中，所述紫外線為UVA射線。上述虛擬墻系統，利用紫外線相對于紅外線耗能低、穿透性弱的特性，使自走裝置中的紅外線發射裝置僅在靠近虛擬墻的邊界時(即第一紫外線接收裝置能接收到第一紫外線發射裝置的范圍)才處于開啟狀態。由于紅外線發射裝置不需處于持續開啟狀態，因此相對于傳統技術能夠節約電能消耗。
圖I是一實施例中虛擬墻系統的結構示意圖；圖2是另一實施例中虛擬墻系統的結構示意圖；圖3A、3B分別是一實施例中設置多折角光學反射鏡前、后的曲面鏡片罩的剖視圖
圖4A、4B分別是另一實施例中設置多折角光學反射鏡前、后的曲面鏡片罩的剖視圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。圖I是一實施例中虛擬墻系統的結構示意圖，虛擬墻系統包括自走裝置200及至少一固定裝置100。其中，自走裝置200包括第一紫外線發射裝置210和紅外線接收裝置230 ;固定裝置100包括第一紫外線接收裝置110、開關模塊120以及紅外線發射裝置130。紅外線發射裝置130通常處于關閉狀態，而第一紫外線發射裝置210處于常開狀態。當第一紫外線接收裝置110接收到第一紫外線發射裝置210發射的紫外線時，才通過開關模塊120開啟紅外線發射裝置130。需要注意的是，必須通過配置第一紫外線發射裝置210的發射功率等參數，使得其作用范圍大于虛擬墻的范圍，即自走裝置200在到達虛擬墻的活動邊界前就能夠接收到紫外線信號。本發明利用紫外線相對于紅外線耗能低、穿透性弱的特性，由于紅外線發射裝置130不需處于持續開啟狀態，因此相對于傳統技術能夠節約電能消耗。可以理解的，為了達到節約能源的目的，在自走裝置200遠離虛擬墻的邊界后，紅外線發射裝置130應回復關閉狀態。在其中一個實施例中，開關模塊120在第一紫外線接收裝置110連續匕秒內都未接收到紫外線信號時，控制紅外線發射裝置130關閉。Ic1是一個經驗值。圖2是另一實施例中虛擬墻系統的結構示意圖。在該實施例中，固定裝置100還包括與第一紫外線接收裝置110電連接的減速信號發射裝置140，減速信號發射裝置140用于在第一紫外線接收裝置110接收到第一紫外線發射裝置210發射的紫外線時，發射減速信號。自走裝置200還包括相互電連接的減速信號接收裝置240和速度調節模塊250。速度調節模塊250用于在減速信號接收裝置240接收到減速信號時將自走裝置200的行進速率降低至第一速率。在圖2所示實施例中，速度調節模塊250能夠在自走裝置200到達虛擬墻的邊界前提前令其減速，避免自走裝置200產生急停、急轉向動作，可以減小自走裝置200的電機(馬達)等零件的損耗及能耗，起到增加可靠性、延長使用壽命及節能的效果。在其中一個實施例中，減速信號發射裝置140在第一紫外線接收裝置110接收不到紫外線信號時不再發射減速信號，減速信號接收裝置240在連續k2秒內都未再接收到減速信號時，通過速度調節模塊250將自走裝置200的行進速率回升至第二速率。k2同樣是一個經驗值,可以令Ii1=Ii2。在其中一個實施例中，減速信號發射裝置140是第二紫外線發射裝置，減速信號接收裝置240是第二紫外線接收裝置，減速信號是紫外線信號。可以理解的，在其它實施例中，減速信號發射裝置140和減速信號接收裝置240也可以采用其它形式的電磁波通信裝
置代替。為了避免紫外線對人體造成損害，本發明中的紫外線優選為長波紫外線(UVA)。也可以采用小劑量照射時對人體無害的中波紫外線(UVB)。
在其中一個實施例中，可以通過透光的曲面鏡片罩覆蓋紅外線接收裝置230(以及第一紫外線接收裝置110、第二紫外線接收裝置)，從而將從曲面鏡片罩外透射入曲面鏡片罩內的光線(或射線)進行匯聚，增大接收裝置的感應范圍/感應距離。當然，對于上述3種接收裝置中不需增大感應范圍的，則不需要在其外設置透光的曲面鏡片罩。曲面鏡片罩的形狀可以為半球型、球缺型或球冠形，也可以根據實際需要設置為其它曲面形狀，或者包括曲面結構的組合型結構。為了進一步增大接收裝置的感應角度，還可以在曲面鏡片罩上設置位于接收裝置斜上方的多折角光學反射鏡，將來自下方的光線反射給接收裝置。圖3A、3B分別是一實施例中設置多折角光學反射鏡前、后的曲面鏡片罩的剖視圖。在該實施例中，曲面鏡片罩32為蘑菇狀結構，且菌柄底部部分挖空以容置接收裝置40。整個曲面鏡片罩32為中空結構，多折角光學反射鏡322設于蘑菇狀的曲面鏡片罩32之菌褶(即連接菌蓋與菌柄的部分)處。接收裝置40可以是紅外線接收裝置230、第一紫外線接收裝置110及第二紫外線接收裝置。圖4A、4B分別是另一實施例中設置多折角光學反射鏡前、后的曲面鏡片罩的剖視圖。該實施例中的曲面鏡片罩是由(與圖3A、3B所示實施例結構相似的)蘑菇狀結構34和T型罩子結構33組合而成，多折角光學反射鏡332設于T型罩子結構33內側。其中T型罩子結構33包覆接收裝置40，蘑菇狀結構34的菌柄從上方穿入T型罩子結構33內，將接收裝置40的光學結構部分容置于菌柄的挖空部分。為了增加紅外線或紫外線的透射效率，曲面鏡片罩可以使用具有選擇透射功能的材質，從而將目標波長以外的光線/射線進行反射，使其不能透射入曲面鏡片罩內。為了節約成本，可以使用染色的方式達到選擇透射的效果，例如將紅外線接收裝置230的曲面鏡片罩染成紅色，將第一紫外線接收裝置110和第二紫外線接收裝置的曲面鏡片罩染成紫色。曲面鏡片罩的材質可以為具透光及可染色特性的塑料、玻璃、石英及水晶中的一種。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種虛擬墻系統，包括自走裝置及至少一固定裝置，所述自走裝置包括紅外線接收裝置，所述固定裝置包括紅外線發射裝置，其特征在于， 所述自走裝置還包括第一紫外線發射裝置； 所述固定裝置還包括相互電連接的第一紫外線接收裝置和開關模塊，所述第一紫外線接收裝置在接收到所述第一紫外線發射裝置發射的紫外線時，通過所述開關模塊開啟所述紅外線發射裝置。
2.根據權利要求I所述的虛擬墻系統，其特征在于， 所述固定裝置還包括與所述第一紫外線接收裝置電連接的減速信號發射裝置，所述減速信號發射裝置用于在第一紫外線接收裝置接收到第一紫外線發射裝置發射的紫外線時發射減速信號； 所述自走裝置還包括相互電連接的減速信號接收裝置和速度調節模塊，所述速度調節模塊用于在減速信號接收裝置接收到所述減速信號時將所述自走裝置的行進速率降低至第一速率。
3.根據權利要求2所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述減速信號發射裝置是第二紫外線發射裝置，所述減速信號接收裝置是第二紫外線接收裝置，所述減速信號是紫外線信號。
4.根據權利要求I所述的虛擬墻系統，其特征在于，還設有覆蓋所述紅外線接收裝置的透光的曲面鏡片罩，用于將從所述曲面鏡片罩外透射入曲面鏡片罩內的光線進行匯聚。
5.根據權利要求4所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述曲面鏡片罩為染有紅色的曲面鏡片罩。
6.根據權利要求I所述的虛擬墻系統，其特征在于，還設有覆蓋所述第一紫外線接收裝置的透光的曲面鏡片罩，用于將從所述曲面鏡片罩外透射入曲面鏡片罩內的光線進行匯聚。
7.根據權利要求6所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述曲面鏡片罩為染有紫色的曲面鏡片罩。
8.根據權利要求4或6所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述曲面鏡片罩內設有用于將來自下方的光線進行反射的多折角光學反射鏡。
9.根據權利要求4或6所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述曲面鏡片罩的材質為塑料、玻璃、石英及水晶中的一種。
10.根據權利要求I所述的虛擬墻系統，其特征在于，所述紫外線為UVA射線。
全文摘要
本發明涉及一種虛擬墻系統，包括自走裝置及至少一固定裝置，所述自走裝置包括紅外線接收裝置，所述固定裝置包括紅外線發射裝置，所述自走裝置還包括第一紫外線發射裝置；所述固定裝置還包括相互電連接的第一紫外線接收裝置和開關模塊，所述第一紫外線接收裝置在接收到所述第一紫外線發射裝置發射的紫外線時，通過所述開關模塊開啟所述紅外線發射裝置。本發明利用紫外線相對于紅外線耗能低、穿透性弱的特性，使自走裝置中的紅外線發射裝置僅在靠近虛擬墻的邊界時才處于開啟狀態。由于紅外線發射裝置不需處于持續開啟狀態，因此相對于傳統技術能夠節約電能消耗。
文檔編號G05D1/02GK102880178SQ20121030240
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者汪有志 申請人:群耀光電科技(蘇州)有限公司