CN107966982B - 碰撞触发装置以及割草机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碰撞触发装置以及割草机，包括磁传感器、磁块，磁块的数量至少为两个；磁传感器用于在碰撞发生时与至少两个磁块发生相对位移，并产生与位移对应的碰撞信号。上述碰撞触发装置以及割草机，通过至少两个磁块和磁传感器，在机器发生碰撞时，磁传感器与磁块之间发生的相对位移，磁传感器感应到的磁场强度发生变化，产生与磁场变化对应的电势差，电势差的产生导致磁传感器触发，输出与位移对应的碰撞信号。机器根据碰撞信号的变化来对障碍物的碰撞方向进行准确地识别，以进行适当的避障，提高了机器运行中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具安全技术领域，特别是涉及一种碰撞触发装置以及割草机。
背景技术
割草机在运行修正草坪的过程中，对于机械本身的安全性的考虑，一般会通过传感器来实现对障碍物进行碰撞检测。通过数字霍尔传感器来检测单个磁铁的位置实现碰撞检测，判断障碍物的碰撞方向。然而在运行割草机时，传感器在机器碰撞时能检测的范围具有一定的局限性，对障碍物的碰撞方向不能准确的判断。
发明内容
基于此，有必要针对判断障碍物碰撞方向的局限性问题，提供一种碰撞触发装置以及割草机。
一种碰撞触发装置，包括磁传感器、磁块，其特征在于，所述磁块的数量至少为两个；所述磁传感器用于在碰撞发生时与至少两个所述磁块发生相对位移，并产生与位移对应的碰撞信号。
在其中一个实施例中，所述磁传感器为数字霍尔传感器或者线性霍尔传感器。
在其中一个实施例中，所述磁块包括第一磁块和第二磁块；在产生预设方向的碰撞时，所述的磁传感器靠近第一磁块并远离第二磁块；在产生与预设方向相反方向的碰撞时，所述的磁传感器靠近第二磁块并远离第一磁块。
在其中一个实施例中，所述第一磁块靠近所述磁传感器一侧的磁极与所述第二磁块靠近磁传感器一侧的磁极相反。
在其中一个实施例中，当所述的磁传感器相对靠近所述第一磁块时，所述碰撞信号为正向信号；当所述磁传感器靠近所述第二磁块时，所述磁传感器输出的信号为负向信号。
在其中一个实施例中，所述磁块包括第一磁块和第二磁块；在产生预设方向的碰撞时，所述的磁传感器同时靠近第一磁块和第二磁块；在产生与预设方向相反方向的碰撞时，所述的磁传感器同时远离第一磁块和第二磁块。
在其中一个实施例中，当所述的磁传感器同时靠近第一磁块和第二磁块时，所述碰撞信号的数值增大；当所述的磁传感器同时远离第一磁块和第二磁块时，所述碰撞信号的数值减小。
在其中一个实施例中，所述的磁传感器的数量为两个以上。
在其中一个实施例中，所述碰撞信号为数字信号或者模拟信号。
一种割草机，包括所述的碰撞触发装置。
上述碰撞触发装置以及割草机，通过至少两个磁块和磁传感器，在机器发生碰撞时，磁传感器与磁块之间发生的相对位移，磁传感器感应到的磁场强度发生变化，产生与磁场变化对应的电势差，电势差的产生导致磁传感器触发，输出与位移对应的碰撞信号。机器根据驱动电机在预设的方向运行中产生的碰撞信号来对障碍物的方向准确地识别，以进行适当的避障，提高了机器运行中的安全性。
附图说明
图1为一实施例中碰撞触发装置中磁传感器和磁块的位置关系示意图；
图2为一实施例中碰撞触发装置中磁传感器和磁块的位置关系示意图；
图3为图2的另一实施例中碰撞触发装置中磁传感器和磁块的位置关系示意图；
图4为一实施例中碰撞触发装置输出的碰撞信号图；
图5为图4另一实施例中碰撞触发装置输出的碰撞信号图；
图6为一实施例中碰撞触发装置输出的碰撞信号图；
图7为图6另一实施例中碰撞触发装置输出的碰撞信号图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本发明揭示了一种碰撞触发装置以及割草机。该碰撞触发装置可以应用于割草机、机器人、吸尘器、扫地机等机器设备。
在其中一个实施例中，一种碰撞触发装置，包括磁传感器、磁块，所述磁块的数量至少为两个；所述磁传感器用于在碰撞发生时与至少两个所述磁块发生相对位移，并产生与位移对应的碰撞信号。
上述碰撞触发装置，通过至少两个磁块和磁传感器，在机器发生碰撞时，磁传感器与磁块之间发生的相对位移，磁传感器感应到的磁场强度发生变化，产生与磁场变化对应的电势差，输出与位移对应的碰撞信号，碰撞信号的产生导致磁传感器触发。碰撞触发装置根据碰撞信号的变化来对障碍物的碰撞方向进行准确地识别，进行适当的避障，提高了机器运行中的安全性。
图1为一实施例中碰撞触发装置中磁传感器和磁块的位置关系示意图。碰撞触发装置包括磁传感器200、第一磁块102和第二磁块104。机器在运行的时候，产生了预设方向的碰撞时，第一磁块102和第二磁块104会相对静止，而磁传感器200由于惯性的作用会产生偏移，即与第一磁块102和第二磁块104会产生相对位移。参照图1所示，例如碰撞来自于前方，磁传感器200相对靠近第一磁块102，并且远离第二磁块104。磁传感器200在发生相对运动时，所感应到的第一磁块102与第二磁块104的叠加磁场也相应的产生了变化。磁传感器200在通电时，根据周围磁场强度的变化形成电势差，磁传感器200由电势差的产生而触发，并输出相对应的碰撞信号。机器根据驱动电机在预设的方向运行中产生的碰撞信号识别碰撞障碍物的方向。如果碰撞触发装置产生于预设方向相反方向的碰撞时(碰撞来自后方)，磁传感器200则靠近第二磁块104并且远离第一磁块102。在本实施例中，所检测的碰撞方向可以为前后方向或者左右方向。可以理解，若机器在前进中磁传感器触发并输出碰撞信号，则可根据碰撞信号判断障碍物在机器的前侧。而机器在后退中，磁传感器若触发并会输出碰撞信号，此时判断障碍物在机器后侧。而一般割草机设备通常是利用传感器检测单个磁铁的位置来实现碰撞检测，且只能识别左右方向上的碰撞方向，对碰撞方向的判断具有一定的局限性。
在本实施例中，第一磁块102靠近磁传感器200一侧的磁极与第二磁块104靠近磁传感器200一侧的磁极相反。因为两块磁块的磁极不同，所叠加的磁场的方向和大小都可能发生变化。当磁传感器200相对靠近第一磁块102时，碰撞信号为正向信号；当所述磁传感器200靠近第二磁块104时，所述磁传感器输出的信号为负向信号。具体的，当磁传感器200相对靠近第一磁块102时，碰撞信号也可以为负向信号；当所述磁传感器200靠近第二磁块104时，磁传感器输出的信号也可以为正向信号。参照图4-图7，图4和图6都为碰撞触发装置输出的正向信号，而图5和图7都为碰撞触发装置输出的负向信号。磁传感器200在磁场中会根据磁场变化生成的切割电流自动切换回归时间值，这样既能充分利用电池包容量，提高切割效率；又能确保回归容量足够足以找到充电站。
在其中一个实施例中，磁传感器可以为数字霍尔传感器或者线性霍尔传感器。相应的，磁传感器输出的碰撞信号，也可以为数字信号或者模拟信号。参照图4和图6，图4为输出的正向数字信号40，而图6为输出的正向的模拟信号60。如图5和图7所示，图5为输出的负向数字信号50，而图7为输出的负向的模拟信号70。其中，输出的信号的数值大小可随磁传感器所感应的磁场强度的变化而变化。
可以理解，磁块的数量也可以为三个以上。三个以上的磁块与磁传感器的相对位置不同时，会使磁传感器输出不同的信号，反映出磁传感器与磁块的相对位移，从而反映出碰撞方向。
可以理解，磁传感器的数量可以是两个以上。其中，每个磁传感器可以根据碰撞信号判断一个碰撞方向，两个以上的磁传感器相互补充和验证，使碰撞方向的检测更加准确。
图2为一实施例中碰撞触发装置中磁传感器和磁块的位置关系示意图。如图2所示，碰撞触发装置包括磁传感器200、第一磁块102、和第二磁块104。当碰撞触发装侧产生预设方向的碰撞时，碰撞触发装置在同时靠近第一磁块102和第二磁块104。当碰撞触发装侧产生预设方向相反的碰撞时，磁传感器200同时远离第一磁块102和第二磁块104。在这种情况下，磁传感器200所在的磁场的强度在同时靠近两块磁块时，磁场强度会增大，假设通电中，电流的大小不变，则磁传感器200由霍尔效应产生的电势差的大小也会随磁场强度的增大而增大，相应的磁传感器200输出的碰撞信号的数值变大。相反的，磁场强度会减小，当所磁传感器200同时远离第一磁块102和第二磁块104时，则磁传感器200由霍尔效应产生的电势差的大小也会随磁场强度的减小而减小，所述碰撞信号的数值也会减小。在本实施例中，第一次磁块102和第二磁块104相对靠近磁传感器200的一侧的磁极相同。
可以理解，磁块的位置可以不限于上述实施例所提供的布置方式，还可以是其他设置。只要磁传感器和磁场的相对位置发生变化时，叠加磁场能够体现出位移变化，并反映碰撞方向即可。
图3为图2的另一种实施方式，其中，第一次磁块102和第二磁块104相对靠近磁传感器200的一侧的磁极相反。其具体实施方式描述如图2的描述，不再赘述。
一种割草机，包括上述的碰撞触发装置。
上述割草机，通过至少两个磁块和磁传感器，在机器发生碰撞时，磁传感器与磁块之间发生的相对位移，磁传感器感应到的磁场强度发生变化，产生与磁场变化对应的电势差，电势差的产生导致磁传感器触发，输出与位移对应的碰撞信号。机器根据驱动电机在预设的方向运行中产生的碰撞信号来对障碍物的方向准确地识别，以进行适当的避障，提高了割草机运行中的安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种碰撞触发装置，包括磁传感器、磁块，其特征在于，所述磁块的数量至少为两个；所述磁传感器用于在碰撞发生时与至少两个所述磁块发生相对位移，并产生与位移对应的碰撞信号；
其中，所述磁块包括第一磁块和第二磁块；
在产生预设方向的碰撞时，所述的磁传感器靠近第一磁块并远离第二磁块；在产生与预设方向相反的碰撞时，所述的磁传感器靠近第二磁块并远离第一磁块；或
在产生预设方向的碰撞时，所述的磁传感器同时靠近第一磁块和第二磁块；在产生与预设方向相反方向的碰撞时，所述的磁传感器同时远离第一磁块和第二磁块。
2.根据权利要求1所述的碰撞触发装置，其特征在于，所述磁传感器为数字霍尔传感器或者线性霍尔传感器。
3.根据权利要求1所述的碰撞触发装置，其特征在于，所述第一磁块靠近所述磁传感器一侧的磁极与所述第二磁块靠近磁传感器一侧的磁极相反。
4.根据权利要求3所述的碰撞触发装置，其特征在于，当所述的磁传感器相对靠近所述第一磁块时，所述碰撞信号为正向信号；当所述磁传感器靠近所述第二磁块时，所述磁传感器输出的信号为负向信号。
5.根据权利要求1所述的碰撞触发装置，当所述的磁传感器同时靠近第一磁块和第二磁块时，所述碰撞信号的数值增大；当所述的磁传感器同时远离第一磁块和第二磁块时，所述碰撞信号的数值减小。
6.根据权利要求1所述的碰撞触发装置，其特征在于，所述的磁传感器的数量为两个以上。
7.根据权利要求1所述的碰撞触发装置，其特征在于，所述碰撞信号为数字信号或者模拟信号。
8.一种割草机，其特征在于，包括1-7任意一项权利要求所述的碰撞触发装置。
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