移动导引方法及移动导引装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动导引方法及移动导引装置，移动导引装置包含导引器及移动设备。导引器包含支撑壁、延伸壁及线光源。支撑壁立于一参考面，而与延伸壁连接。线光源设置于延伸壁上，并输出光线而于参考面上形成一参考光线，且于支撑壁上形成一直射光线。移动设备具有摄影模块，以拍摄一影像，影像中具有参考光线、直射光线及直射光线反射于参考面的一反射光线。移动设备计算影像中的参考光线与反射光线的夹角，而取得移动设备对应于线光源的一相对角度，据此可根据相对角度移动。本发明专利技术可仅利用具有简易结构的导引器来引导移动设备朝向特定方向移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空间测量方法，特别涉及一种移动导引方法及移动导引装置。
技术介绍
拜科技之赐，机器人科技已充斥于我们生活周遭，如生产设备的机械手臂、巡逻机器人、扫地机器人等。机器人不但拥有操作精准的特性，还可持续地进行重复性工作，可代替人们处理不想处理的事，扫地机器人便是一例。扫地机器人是为可自走的吸尘器，应用于居家清洁，可于夜间人们熟睡或日间人们外出时，在打扫范围内四处移动，而清除行经路线上的灰尘、微粒等，使得人们不需要劳费心力的手持扫把一一打扫各个活动空间。四处活动的机器人在执行其工作任务之后，通常需要返回充电站进行充电。如何有效的使机器人能够找到充电站，并让机器人能正确地朝向充电站移动，为机器人应用中相当重要的环节。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种移动导引方法及移动导引装置，能利用简易的方式让移动设备(如机器人)认知到其在一环境中的位置，进而控制移动。本专利技术一实施例提出一种移动导引方法，包含下列步骤：设置线光源于参考面上方一距离；以线光源的输出光形成参考光线于参考面上，并形成一直射光线于相邻于参考面的一表面上；以摄影模块拍摄一影像，此影像具有参考光线、直射光线及直射光线反射于参考面的一反射光线；计算影像中的参考光线与反射光线的夹角而取得摄影模块对应于线光源的相对角度；及根据相对角度移动摄影模块。所述移动导引方法还可包含：计算直射光线与反射光线之间的一时间差
或一相位差，而取得摄影模块对应于线光源的一相对距离。藉此，可根据取得的相对角度及相对距离移动。在一实施例中，所述移动导引方法还可包含：根据先后取得的摄影模块对应于线光源的相对距离，计算摄影模块的移动速度。在另一实施例中，所述移动导引方法还可包含：根据先后取得的摄影模块对应于线光源的相对角度，计算摄影模块的角速度。根据以上的移动导引方法，可仅利用摄影模块拍摄线光源的输出光线的影像，分析得知摄影模块相对于线光源的距离、角度、速度和/或角速度，并根据上述取得参数相对于线光源移动。本专利技术另一实施例还提出一种移动导引装置，包含导引器及移动设备。导引器包含支撑壁、延伸壁及线光源。移动设备包含移动模块、摄影模块及运算模块。支撑壁包含第一端及第二端，第一端立于一参考面。延伸壁连接于支撑壁的第二端。线光源设置于延伸壁的邻近于参考面的一侧面。线光源输出光而于参考面上形成一参考光线，并形成一直射光线于支撑壁的相邻于参考面的一表面。摄影模块拍摄一影像，影像中具有参考光线、直射光线及直射光线反射于参考面的一反射光线。运算模块连接移动模块及摄影模块，以取得影像并计算影像中的参考光线与反射光线的夹角，而取得移动设备对应于线光源的一相对角度，运算模块并根据此相对角度驱动移动模块移动。于此，运算模块还可计算直射光线与反射光线的间的时间差或相位差而可取得移动设备对应于线光源的相对距离，并根据相对距离及该相对角度驱动移动模块移动。在一实施例中，支撑壁还可包含反射台面。反射台面于第一端朝远离支撑壁的方向凸伸，藉以反射线光源输出光的一部分而形成至少一第一光散射区。其中，第一光散射区内的光强度非为均一。于是，运算模块可根据影像中提取到第一光散射区的光强度，计算移动设备位于第一光散射区内的位置。在另一实施例中，线光源输出光的一部分还受参考面的反射而形成一第二光散射区。其中，第二光散射区的平均光强度小于第一光散射区的平均光强度。因此，运算模块可根据影像中提取到第一光散射区或第二光散射区的光强度，识别移动设备位于第一光散射区内或第二光散射区内。在又一实施例中，运算模块于识别到影像中没有线光源时，表示移动设备背对于导引器。因此，运算模块可驱动移动模块转动直至影像中出现线光源，再接续前述的拍摄影像及影像识别的动作。藉此，本专利技术的有益效果在于，可仅设置一能发出线光源的导引器于一环境内，使得移动设备能识别出其与导引器的间的相对位置，进而可相对于导引器移动。附图说明图1为本专利技术第一实施例的移动导引装置的使用示意图。图2为本专利技术第一实施例的导引器的立体图。图3为本专利技术第一实施例的移动设备的内部方框图。图4为本专利技术第一实施例的拍摄影像示意图(一)。图5为本专利技术第一实施例的拍摄影像示意图(二)。图6为本专利技术第一实施例的移动导引方法流程图。图7为本专利技术第二实施例的移动导引装置的使用示意图。图8为本专利技术第二实施例的导引器的立体图。其中，附图标记说明如下：100：导引器110：支撑壁111：第一端112：第二端113：反射台面114：表面130：延伸壁131：侧面150：线光源200：移动设备210：移动模块230：摄影模块250：运算模块300：参考面400：影像D：相对距离L1：参考光线L2：直射光线L3：反射光线Z1：第一光散射区Z2：第二光散射区α：夹角θ：相对角度L201：路径L301：路径L302：路径A：位置B：位置S610：设置线光源于参考面上方一距离S620：以线光源的输出光形成一参考光线于参考面上，并形成一直射光线于相邻于参考面的一表面上S630：以一摄影模块拍摄一影像，影像具有参考光线、直射光线L2及直射光线反射于参考面的一反射光线S640：计算影像中的参考光线与反射光线的夹角而取得摄影模块对应于线光源的一相对角度S650：根据相对角度移动摄影模块具体实施方式参照图1，其为本专利技术第一实施例的移动导引装置的使用示意图。移动导引装置包含导引器100和移动设备200，而设置于包含参考面300的环境中，例如：客厅、房间等室内环境或庭院等室外环境。在本实施例中，环境为一室内空间，包含为地面的参考面300及包围参考面300至少三面的墙面，但本专利技术非限于此。在其他实施例中，参考面亦可以是天花板或其他墙面，
参考面300也可不连接墙面。图2为本专利技术第一实施例的导引器100的立体图。合并参照图1及图2。导引器100包含支撑壁110、延伸壁130和线光源150。支撑壁110包含相对的第一端111及第二端112，第一端111立于参考面300。延伸壁130连接于支撑壁110的第二端112。据此，支撑壁110与延伸壁130概成倒L型结构，但本专利技术实施例的导引器100并非以此形状为限。线光源150设置于延伸壁130的邻近于参考面300的一侧面131，于本实施例中，延伸壁130邻近于参考面300的侧面131为下表面。线光源150朝远离所述侧面131的方向输出光(亦即是朝参考面300输出光)，而于参考面300上形成一道参考光线L1。据此，可通过参考光线L1将参考面300一分为二(如图1所示)。线光源150输出的光还可在相邻于参考面300的一表面114上形成直射光线L2。在此，所述相邻于参考面300的表面114为导引器100的支撑壁110的表面114。线光源150的输出光可以是可见光，也可以是不可见光。参照图3，其为本专利技术第一实施例的移动设备200的内部方框图。移动设备200包含移动模块210、摄影模块230及运算模块250。运算模块250连接移动模块210及摄影模块230。运算模块250可包含处理器、存储器等能进行数据计算与缓存等作业的元件。移动模块210可包含滚轮组、驱动马达等协同运作后可让移动设备300移动的元件。摄影模块230包含镜头、感光元件、影像处理器等协同运作后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动导引方法，包含：设置一线光源于一参考面上方一距离；以该线光源的输出光形成一参考光线于该参考面上，并形成一直射光线于相邻于该参考面的一表面上；以一摄影模块拍摄一影像，该影像具有该参考光线、该直射光线及该直射光线反射于该参考面的一反射光线；计算该影像中的该参考光线与该反射光线的夹角而取得该摄影模块对应于该线光源的一相对角度；及根据该相对角度移动该摄影模块。

【技术特征摘要】
2015.01.30 TW 1041033501.一种移动导引方法，包含：设置一线光源于一参考面上方一距离；以该线光源的输出光形成一参考光线于该参考面上，并形成一直射光线于相邻于该参考面的一表面上；以一摄影模块拍摄一影像，该影像具有该参考光线、该直射光线及该直射光线反射于该参考面的一反射光线；计算该影像中的该参考光线与该反射光线的夹角而取得该摄影模块对应于该线光源的一相对角度；及根据该相对角度移动该摄影模块。2.如权利要求1所述的移动导引方法，还包含：计算该直射光线与该反射光线之间的一时间差或一相位差而取得该摄影模块对应于该线光源的一相对距离。3.如权利要求2所述的移动导引方法，还包含：根据先后取得的该摄影模块对应于该线光源的该相对距离，计算该摄影模块的移动速度。4.如权利要求1所述的移动导引方法，还包含：根据先后取得的该摄影模块对应于该线光源的该相对角度，计算该摄影模块的角速度。5.一种移动导引装置，包含：一导引器，包含：一支撑壁，包含一第一端及一第二端，该第一端立于一参考面；一延伸壁，连接于该支撑壁的该第二端；及一线光源，设置于该延伸壁的邻近于该参考面的一侧面，该线光源输出光而于该参考面上形成一参考光线，并形成一直射光线于该支撑壁的相邻于该参考面的一表面；及一移动设备，包含：一移动模块；一摄影模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪士哲，
申请(专利权)人：恩斯迈电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44