清洁机与基站的通信方法和系统与流程

1.本技术涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机与基站的通信方法和系统。


背景技术：

2.清洁机器人配备的基站通常用于为清洁机器人充电、自动清理尘盒垃圾、自动补水、自动清洗拖布以及通过显示模块显示清洁机器人的清洁状况信息。清洁机器人配备的语音模块通常用于播放清洁机器人工作过程中提示用户的信息，该语音模块还用于播放基站的状态信息，从而无需在基站上再装语音模块，减少成本。观察上述基站的显示模块显示清洁机器人的清洁状况信息、清洁机器人的语音模块播放基站的状态信息等清洁机器人与基站之间的交互操作，都建立在清洁机器人与基站之间需要数据通信的基础之上。
3.目前，相关技术中，针对清洁机器人与基站之间需要数据通信的问题，通常采用的是无线传输方式，即分别在清洁机器人、基站上安装无线收发模块，如sub 1g的433mhz、蓝牙以及wifi等，实现“点对点”全双工数据传输。这种方式虽然能实现清洁机器人与基站之间的数据通信，但是在清洁机器人和基站上安装无线收发模块不仅成本高昂，而且还需要通过无线电认证协会的认证，流程复杂。
4.针对在清洁机器人与基站上安装通信设备成本高昂，流程复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种清洁机与基站的通信方法和系统，以解决在清洁机器人与基站上安装通信设备成本高昂，流程复杂的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信系统，包括：
7.清洁机子系统，包括第一控制器，第一控制器用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；和/或，在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据；
8.基站子系统，包括第二控制器，第二控制器用于在接收到第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；和/或，在检测到回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
9.可选地，清洁机子系统还包括：充电管理单元，与第一控制器连接；充电管理单元用于：在清洁机的充电触点与基站的供电触点接触的情况下闭合充电回路；在接收到第一信息调制指令的情况下，将表征清洁机工作数据的第一信息码调制到第一电平波形中。
10.可选地，第一控制器还用于：采集清洁机的电池电流和电池电压，并在电池电流和电池电压满足预设条件的情况下，向充电管理单元发送第一信息调制指令。
11.可选地，第一控制器还用于：在第一信息码调制到第一电平波形中且清洁机处于静止状态的情况下，向充电管理单元发送第一信息发送指令。
12.可选地，充电管理单元还用于：在接收到第一信息发送指令的情况下，基于充电和断电操作将第一电平波形通过充电回路传输至基站。
13.可选地，基站子系统还包括：供电管理单元，与第二控制器连接；供电管理单元用于：在清洁机的充电触点与基站的供电触点接触的情况下闭合充电回路；在接收到第二信息调制指令的情况下，将表征基站工作数据的第二信息码调制到第二电平波形中。
14.可选地，第二控制器还用于：通过充电回路采集清洁机的电池电流和电池电压，并在电池电流和电池电压满足预设条件的情况下，向供电管理单元发送第二信息调制指令。
15.可选地，第二控制器还用于：在第二信息码调制到第二电平波形中且清洁机处于静止状态的情况下，向供电管理单元发送第二信息发送指令
16.可选地，供电管理单元还用于：在接收到第二信息发送指令的情况下，基于充电和断电操作将第二电平波形通过充电回路传输至清洁机。
17.可选地，第一控制器还用于按照如下方式解析第二电平波形得到基站工作数据：识别第二电平波形中的逻辑高电平和逻辑低电平，并将逻辑高电平和逻辑低电平按照时间顺序排列，得到逻辑电平组合；将逻辑电平组合转换为二进制数，得到第一二进制编码；将第一二进制编码按照第一映射关系转换为基站工作数据。
18.可选地，第二控制器还用于按照如下方式解析第一电平波形得到清洁机工作数据：识别第一电平波形中的逻辑高电平和逻辑低电平，并将逻辑高电平和逻辑低电平按照时间顺序排列，得到逻辑电平组合；将逻辑电平组合转换为二进制数，得到第二二进制编码；将第二二进制编码按照第二映射关系转换为清洁机工作数据。
19.可选地，清洁机的充电触点的数量为至少一个，基站的供电触点的数量与充电触点的数量相同；在充电触点的数量为多个的情况下，不同充电触点预先分配有不同的编号，供电触点的编号与充电触点的编号一一对应，编号相对应的充电触点和供电触点在清洁机和基站之间进行数据传输时相接。
20.可选地，清洁机子系统还包括：第一放大单元，用于放大第二电平波形，并将放大结果传输给第一控制器；基站子系统还包括：第二放大单元，用于放大第一电平波形，并将放大结果传输给第二控制器。
21.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信方法，应用于清洁机，包括：在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据。
22.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信方法，应用于基站，包括：在接收到通过清洁机与基站之间的充电回路发送的第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
23.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信装置，应用于清洁机，包括：第一发送模块，用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；
第一接收模块，用于在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据。
24.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信装置，应用于基站，包括：第二接收模块，用于在接收到通过清洁机与基站之间的充电回路发送的第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；第二发送模块，用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
25.本技术实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：
26.本技术提供了一种清洁机与基站的通信系统，包括：清洁机子系统，包括第一控制器，第一控制器用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；和/或，在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据；基站子系统，包括第二控制器，第二控制器用于在接收到第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；和/或，在检测到回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。本技术将信息码调制到高低电平中，通过传输高低电平来传输清洁机工作数据和基站工作数据，无需安装无线收发模块即可实现清洁机与基站之间的数据通信，解决了在清洁机器人与基站上安装通信设备成本高昂，流程复杂的技术问题。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
28.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为根据本技术实施例提供的一种可选的清洁机与基站的通信系统框图；
30.图2为根据本技术实施例提供的另一种可选的清洁机与基站的通信系统框图；
31.图3为根据本技术实施例提供的一种可选的逻辑电平判别示意图；
32.图4为本技术实施例提供的一种可选的清洁机向基站传输信息编码波形的示意图；
33.图5为本技术实施例提供的一种可选的基站向清洁机传输信息编码波形的示意图；
34.图6为根据本技术实施例提供的一种可选的触点示意图；
35.图7为根据本技术实施例提供的又一种可选的清洁机与基站的通信系统框图。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.相关技术中，针对清洁机器人与基站之间需要数据通信的问题，通常采用的是无线传输方式，即分别在清洁机器人、基站上安装无线收发模块，如蓝牙、wifi等，实现“点对点”全双工数据传输。这种方式虽然能实现清洁机器人与基站之间的数据通信，但是在清洁机器人和基站上安装无线收发模块不仅成本高昂，而且还需要通过无线电认证协会的认证，流程复杂。
38.为了解决背景技术中提及的问题，根据本技术实施例的一方面，提供了一种清洁机与基站的通信系统的实施例，如图1所示，该系统包括：
39.清洁机子系统100，包括第一控制器101，第一控制器用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；和/或，在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据；
40.基站子系统200，包括第二控制器201，第二控制器用于在接收到第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；和/或，在检测到回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
41.本技术实施例中，清洁机可以是扫地机、拖地机以及扫拖一体机等。基站是提供给清洁机进行充电、补水、倾倒垃圾以及停靠待机等功能的站点。清洁机与基站之间有很多有用的信息需要互相传输，例如基站需要向清洁机发送基站尘袋积尘容量、工作状态信息，如故障异常，以便清洁机通过语音模块发出报警提示音，同时清洁机需要向基站发送清扫状况信息，以便基站在机身利用屏幕显示，方便用户直观了解清扫状况。
42.本技术实施例中，清洁机向基站发送的信息可以是：清洁机电量信息；当前配网及联网状态、地图、清扫时间、清扫强度、清扫剩余面积等信息；清洁机充电循环次数信息；清洁机水箱剩余水的容量信息；清洁机尘盒内积尘的容量信息；清洁机异常及故障报警信息等。基站向清洁机发送的信息可以是：基站正常工作状态信息；机器人控制指令；集尘频率、次数，集尘日志信息；补水/拖布烘干频率、次数，补水/拖布烘干日志信息；污水、剩余清水的容量；尘袋/尘杯更换提示信息；基站异常工作的报警信息等。
43.本技术实施例中，清洁机与基站无需安装无线通讯设备，仅需要在充电功能的基础上，将信息码调制到高低电平中，通过传输高低电平来传输清洁机工作数据和基站工作数据。依靠清洁机与基站之间的充电回路，清洁机子系统的第一控制器控制清洁机内部电路模块进行信号调制并控制信号的收发，基站子系统的第二控制器控制基站内部电路模块进行信号调制并控制信号的收发，实现清洁机与基站之间的数据通信，解决了在清洁机器人与基站上安装通信设备成本高昂，流程复杂的技术问题。
44.可选地，如图2所示，清洁机子系统还包括：
45.充电管理单元102，与第一控制器连接；
46.充电管理单元用于：
47.在清洁机的充电触点103与基站的供电触点接触的情况下闭合充电回路；
48.在接收到第一信息调制指令的情况下，将表征清洁机工作数据的第一信息码调制到第一电平波形中。
49.本技术实施例中，充电管理单元最基础的功能是接收基站供给的电能，以对清洁
机的电池充电，充电时清洁机与基站之间需要形成闭合回路，即上述充电回路，此时充电管理单元处于闭合状态。在此基础上，本技术提供的充电管理单元还可以在清洁机的第一控制器的控制下，将表征清洁机工作数据的第一信息码调制到第一电平波形中，即第一控制器还用于：
50.采集清洁机的电池电流和电池电压，并在电池电流和电池电压满足预设条件的情况下，向充电管理单元发送第一信息调制指令。
51.本技术实施例中，清洁机的电池电流和电池电压需要达到一定阈值才能驱动清洁机正常工作，判断电池电流和电池电压是否满足预设条件即判断电池电流和电池电压是否达到对应的所需阈值。
52.可选地，波形数据的发送具体可以通过第一控制器控制充电管理单元基于充电操作和断电操作进行，即第一控制器还用于：在第一信息码调制到第一电平波形中且清洁机处于静止状态的情况下，向充电管理单元发送第一信息发送指令；充电管理单元还用于：在接收到第一信息发送指令的情况下，基于充电和断电操作将第一电平波形通过充电回路传输至基站。
53.可选地，如图2所示，基站子系统还包括：
54.供电管理单元202，与第二控制器连接；
55.供电管理单元用于：
56.在清洁机的充电触点103与基站的供电触点203接触的情况下闭合充电回路；
57.在接收到第二信息调制指令的情况下，将表征基站工作数据的第二信息码调制到第二电平波形中。
58.本技术实施例中，供电管理单元最基础的功能是向清洁机供给电能，以对清洁机的电池充电，充电时清洁机与基站之间需要形成闭合回路，即上述充电回路，此时供电管理单元处于闭合状态。在此基础上，本技术提供的供电管理单元还可以在基站的第二控制器的控制下，将表征基站工作数据的第二信息码调制到第二电平波形中，即第二控制器还用于：
59.通过充电回路采集清洁机的电池电流和电池电压，并在电池电流和电池电压满足预设条件的情况下，向供电管理单元发送第二信息调制指令。
60.本技术实施例中，清洁机的电池电流和电池电压需要达到一定阈值才能驱动清洁机正常工作，因此基站的第二控制器可以通过充电回路采集清洁机的电池电流和电池电压。判断电池电流和电池电压是否满足预设条件即判断电池电流和电池电压是否达到对应的所需阈值。
61.可选地，波形数据的发送具体可以通过第二控制器控制供电管理单元基于充电操作和断电操作进行，即第二控制器还用于：在第二信息码调制到第二电平波形中且清洁机处于静止状态的情况下，向供电管理单元发送第二信息发送指令；供电管理单元还用于：在接收到第二信息发送指令的情况下，基于充电和断电操作将第二电平波形通过充电回路传输至清洁机。
62.可选地，第一控制器还用于按照如下方式解析第二电平波形得到基站工作数据：识别第二电平波形中的逻辑高电平和逻辑低电平，并将逻辑高电平和逻辑低电平按照时间顺序排列，得到逻辑电平组合；将逻辑电平组合转换为二进制数，得到第一二进制编码；将
第一二进制编码按照第一映射关系转换为基站工作数据。
63.可选地，第二控制器还用于按照如下方式解析第一电平波形得到清洁机工作数据：识别第一电平波形中的逻辑高电平和逻辑低电平，并将逻辑高电平和逻辑低电平按照时间顺序排列，得到逻辑电平组合；将逻辑电平组合转换为二进制数，得到第二二进制编码；将第二二进制编码按照第二映射关系转换为清洁机工作数据。
64.如图3所示，清洁机的充电管理单元在第一控制器的控制下，通过改变充电电流的通断，实现清洁机和基站的电流输入输出口的高低逻辑电平的跳变，基站的第二控制器即可识别和按照时间顺序排列高低逻辑电平的跳变，并转换为二进制编码，最后按照预先设置的二进制编码与清洁机工作数据的第一映射关系识别得到清洁机工作数据。同样，基站的供电管理单元在第二控制器的控制下，通过改变充电电流的通断，实现清洁机和基站的电流输入输出口的高低逻辑电压的跳变，清洁机的第一控制器即可识别和按照时间顺序排列高低逻辑电平的跳变，并转换为二进制编码，最后按照预先设置的二进制编码与基站工作数据的第二映射关系识别得到基站工作数据。图3中比较器输出即为第一控制器、第二控制器判别高低逻辑电平的输出。
65.清洁机向基站传输信息的波形示例如图4所示，其中chg_ctr为充电管理单元的使能信号，bat_current_adc为信息码调制信号，chg_en为基站的供电管理单元的使能信号，chg_adc为基站的第二控制器解调逻辑电平得到的解调信号。
66.基站向清洁机传输信息的波形示例如图5所示，其中chg_en为供电管理单元的使能信号，chg_ctr为清洁机的充电管理单元的使能信号，bat_current_adc为信息码调制信号，chg_adc为基站的第二控制器解调逻辑电平得到的解调信号。
67.可选地，清洁机的充电触点的数量为至少一个，基站的供电触点的数量与充电触点的数量相同；在充电触点的数量为多个的情况下，不同充电触点预先分配有不同的编号，供电触点的编号与充电触点的编号一一对应，编号相对应的充电触点和供电触点在清洁机和基站之间进行数据传输时相接。
68.本技术实施例中，可以采用一个或多个触点进行电平传输。以充电触点和供电触点的数量均为两个为例进行说明，如图6所示，清洁机上设置的充电触点包括第一触点和第二触点，基站上设置的供电触点包括第三触点和第四触点，在充电以及传输电平时，第一触点与第三触点相接，第二触点与第四触点相接。
69.可选地，如图7所示，清洁机子系统还包括：第一放大单元104，用于放大第二电平波形，并将放大结果传输给第一控制器；基站子系统还包括：第二放大单元204，用于放大第一电平波形，并将放大结果传输给第二控制器。
70.本技术将信息码调制到高低电平中，通过传输高低电平来传输清洁机工作数据和基站工作数据，无需安装无线收发模块即可实现清洁机与基站之间的数据通信，解决了在清洁机器人与基站上安装通信设备成本高昂，流程复杂的技术问题。
71.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信方法，应用于清洁机，包括：
72.在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；
73.在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得
到基站工作数据。
74.本技术实施例中，第一电平波形、第二电平波形均是多个逻辑高电平和逻辑低电平的组合，组合方式与信息码的组合方式相同。
75.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信方法，应用于基站，包括：
76.在接收到通过清洁机与基站之间的充电回路发送的第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；
77.在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
78.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信装置，应用于清洁机，包括：
79.第一发送模块，用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过清洁机与基站之间的充电回路将携带有清洁机工作数据的第一电平波形发送至基站；
80.第一接收模块，用于在接收到基站通过充电回路发送的第二电平波形的情况下，解析第二电平波形得到基站工作数据。
81.根据本技术实施例的另一方面，本技术提供了一种清洁机与基站的通信装置，应用于基站，包括：
82.第二接收模块，用于在接收到通过清洁机与基站之间的充电回路发送的第一电平波形的情况下，解析第一电平波形得到清洁机工作数据；
83.第二发送模块，用于在检测到清洁机与基站之间的回路电流的情况下，通过充电回路将携带有基站工作数据的第二电平波形发送至清洁机。
84.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。