導引系統及其控制方法
導引系統及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種導引系統及其控制方法。所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。本發明的導引系統使得傳感模式下傳感模塊僅能檢測到與本系統的邊界信號強度相對應的特定強度的信號，濾除特定強度之下的信號，從而將相鄰系統的干擾信號濾除，避免相鄰系統的信號對傳感模塊的干擾，提高系統整體的抗干擾能力。
【專利說明】導引系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種導引系統，特別是一種能在環境信號中提取特定強度的信號的導弓I系統。
[0002]本發明還涉及一種導引系統的控制方法，特別是一種能在環境信號中提取特定強度的信號的控制方法。
【背景技術】
[0003]隨著科學技術的發展，智能的自動行走設備為人們所熟知，由于自動行走設備可以自動預先設置的程序執行預先設置的相關任務，無須人為的操作與干預，因此在工業應用及家居產品上的應用非常廣泛。工業上的應用如執行各種功能的機器人，家居產品上的應用如割草機、吸塵器等，這些智能的自動行走設備極大地節省了人們的時間，給工業生產及家居生活都帶來了極大的便利。
[0004]為保證上述自動行走設備在預設的工作范圍內工作，通常采用邊界系統對自動行走設備的行走路徑進行控制。所述邊界系統包括:信號發生單元，產生預設的邊界信號；邊界線，與信號發生單元電性連接，預設的邊界信號沿邊界線傳導，并生成預設的磁場信號；信號檢測單元，設置在所述自動行走設備內，用于檢測環境中的磁場信號，并生成檢測信號；信號處理單元，與信號檢測單元電性連接，接收所述檢測信號，對所述檢測信號進行處理，生成處理信號；
[0005]控制單元接收所述處理信號，并根據所述處理信號代表的信息，確認自動行走設備相對邊界線的位置，控制自動行走設備的在跨越邊界線時及時轉換自動行走設備行走方向，防止自動行走設備行走至邊界線外，從而使自動行走設備始終在邊界線內工作。早期的邊界系統發送的預設的邊界信號為脈沖信號，此種邊界信號的優勢在于識別容易，但存在的問題是邊界系統無法區分來自邊界信號的脈沖信號與干擾的脈沖信號，使得邊界系統在接收到干擾的脈沖信號時，誤以為是邊界信號而根據其攜帶的信息對自動行走設備的行走路徑進行控制，使得邊界系統很容易受到干擾，而做出錯誤判斷，降低了邊界系統的抗干擾能力。
[0006]2001年10月9日公告的美國專利US6300737B1揭示的邊界系統解決了上述抗干擾能力弱的技術問題。其解決問題的方式在于提供了一種包括至少兩個正弦波信號的邊界信號，兩個正弦波信號分別是頻率為8K的正弦波信號14和頻率為16K的正弦波信號15，為保證兩個信號穩定的相對關系，自起始點處對兩個信號進行同步，起始點處兩個信號的相位相差90度。信號檢測單元相應地檢測到信號14’和15’，由于信號14和15在信號14過零點時具有固定的對應關系，因此信號14’與15’也具有相應的對應關系，控制單元根據信號14’過零點時信號15’為正或者負來判斷自動行走設備2處于邊界線3內還是邊界線3夕卜，從而有效地控制自動行走設備的行走路徑，使其始終保持在邊界線內工作。由于正弦波信號相較于脈沖信號具有抗干擾能力強的優點，使得該邊界系統能有效克服外界信號的干擾，但在實際使用過程中，依然存在干擾問題。因為在實際使用過程中，在相鄰的兩個區域上，存在同時使用該邊界系統的可能性，即在相鄰的兩個區域上分別存在第一邊界系統和第二邊界系統，兩個邊界系統的構成均為上述以正弦波作為邊界信號的邊界系統。此情況下當第一邊界系統的自動行走設備行走至第一邊界線與第二邊界線靠近的位置時，第一邊界系統的自動行走設備既可以檢測到第一邊界線的信號，又可以檢測到第二邊界線的信號。若此時第一邊界系統的自動行走設備處于第一邊界線內時，其相對第二邊界線則處于第二邊界線的外側。此時，自動行走設備既檢測到來自第一邊界線的信號14’與15’，且在14’過零點時信號15’為正；同時又檢測到來自第二邊界線的信號14’與15’，且在14’過零點時信號15’為負。由于第一邊界系統與第二邊界系統的構成相同，因此控制單元檢測信號14’和15’時無法區分14’和15’來自第一邊界線還是第二邊界線，控制單元根據信號14’過零點時信號15’為正或者負來判斷自動行走設備處于邊界線內還是外時，判斷結果為自動行走設備既處于邊界線外又處于邊界線內，造成自動行走設備出現混亂，甚至停止工作。此外，當環境中存在一個頻率為16K的正弦波信號A和一個頻率為32K的正弦波信號B，且自起始點處對兩個信號進行同步，起始點處兩個信號的相位相差90度時，信號檢測單元相應地檢測到A’和B’，且在信號A’過零點時，信號B’為正或負。控制單元根據信號A’與B’的對應關系判斷自動行走設備2處于邊界線3內還是邊界線3外。控制單元不會根據其接收到的信號A’與B’來區分信號A與B是否為邊界信號，導致即使信號A與B不是邊界信號，控制單元仍會根據其攜帶的信息控制自動行走設備的行走路徑，從而導致出現錯誤判斷。
[0007]基于上述分析可知，US6300737B1公告專利雖然從信號形式上可以排除部分外界干擾，但無法徹底解決外界環境中的信號對邊界系統的干擾。
【發明內容】
[0008]本發明解決的技術問題為:提供一種導引系統的控制方法，所述控制方法能夠根據自動裝置所處位置上的信號強度提取相應強度的信號，濾除所述相應強度之下的信號。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種導引系統的控制方法，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
[0010]優選地，傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
[0011]優選地，傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
[0012]優選地，適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
[0013]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0014]優選地，檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
[0015]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0016]優選地，適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
[0017]優選地，傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時,傳感模塊進入適配模式。
[0018]本發明還解決的技術問題為:提供一種導引系統，所述導引系統能夠根據自動裝置所處位置上的信號強度提取相應強度的信號，濾除所述相應強度之下的信號。
[0019]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種導引系統，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，生成預設的邊界信號的信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
[0020]優選地，傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
[0021]優選地，傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
[0022]優選地，適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
[0023]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0024]優選地，檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
[0025]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0026]優選地，適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
[0027]優選地，傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時,傳感模塊進入適配模式。
[0028]優選地，所述傳感模塊還包括設置在檢測單元與控制單元之間的濾波器，所述濾波器能濾除預設的邊界信號具有的頻率之外的其他頻率的信號。
[0029]優選地，所述預設的邊界信號具有3.6A以上的強度。
[0030]本發明的有益效果為:由于自動裝置在本導引系統的電纜圍成的工作區域內工作，因此自動裝置始終離本導引系統的電纜近，離相鄰導引系統的電纜遠，使得在自動裝置整個工作范圍內，自動裝置收到的本導引系統的邊界信號強度強于相鄰導引系統的邊界信號的強度。通過使導引系統的傳感模塊識別自動裝置當前位置上的信號強度，根據識別的信號強度將傳感模塊設定在適當的傳感模式，使傳感模塊在傳感模式下能提取相應強度的信號，使得傳感模式下傳感模塊僅能檢測到與本系統的邊界信號強度相對應的特定強度的信號，濾除特定強度之下的信號，從而將相鄰系統的干擾信號濾除，避免相鄰系統的信號對傳感模塊的干擾，提高系統整體的抗干擾能力。
【專利附圖】
【附圖說明】[0031]以上所述的本發明解決的技術問題、技術方案以及有益效果可以通過下面的能夠實現本發明的較佳的具體實施例的詳細描述，同時結合附圖描述而清楚地獲得。
[0032]附圖以及說明書中的相同的標號和符號用于代表相同的或者等同的元件。
[0033]圖1是本發明【具體實施方式】的導引系統的示意圖；
[0034]圖2是圖1中所示的傳感模塊的電路模塊圖；
[0035]圖3是圖2中所示傳感模塊的一種具體的電路模塊圖；
[0036]圖4是圖3所示實施方式的工作流程的流程圖；
[0037]圖5是圖3所示實施方式適配模式下，一種工作流程的流程圖；
[0038]圖6是圖3所示實施方式適配模式下，另一種工作流程的流程圖。
[0039]2自動裝置12’控制單元
[0040]3電纜13傳感器
[0041]4工作區域14第一檢測單元
[0042]5非工作區域15放大器
[0043]6信號發生器16第二檢測單元
[0044]8驅動裝置22第一傳感器
[0045]10傳感模塊24第一放大器
[0046]11檢測單元32第二傳感器
[0047]12控制單元34第二放大器
【具體實施方式】
[0048]有關本發明的詳細說明和技術內容，配合【專利附圖】
【附圖說明】如下，然而所附附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發明加以限制。
[0049]圖1所示為本發明的一種【具體實施方式】的導引系統的示意圖。導引系統包括自動裝置2、生成預設的邊界信號的信號發生器6、與信號發生器6相連接的電纜3。導引系統通過電纜3圍成的封閉區域將環境區域劃分為工作區域4和非工作區域5，工作區域4為封閉區域的部分，非工作區域5為封閉區域以外的部分。信號發生器6發送的預設的邊界信號經電纜3傳遞的過程中，在周圍環境中生成相應的磁場信號。
[0050]自動裝置2包括傳感模塊10和驅動裝置8。傳感模塊10檢測環境中的信號，并根據傳感模塊10所處的工作模式，對環境中的信號進行相應的處理，環境中的信號包括經由電纜3傳遞的信號和非經電纜3傳遞的信號，非經電纜3傳遞的信號主要包括相鄰導引系統的干擾信號和環境中的噪音信號等。傳感模塊10的工作模式包括適配模式和傳感模式。適配模式下，傳感模塊10識別檢測到的信號的強度值，并根據識別的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述工作參數的傳感模塊10能從周圍環境的環境信號中，提取特定強度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號。傳感模式下，傳感模塊10在所述設定的工作參數下工作，從而使得傳感模塊10能從檢測到的信號中濾除特定強度值之下的信號，并根據未被濾除的信號識別自動裝置2相對電纜3的位置，生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8。驅動裝置8根據傳感模塊10傳遞的控制信號驅動自動裝置2在工作區域4內相對地面自動移動。
[0051]前述方案中，傳感模式下的傳感模塊10濾除的信號的強度值小于特定強度值。本領域技術人員可以理解的是，特定強度值可以是自動裝置2當前位置上的環境信號的最大強度值，也可以是與所述最大強度值成其他函數關系的強度值，如特定強度值為所述最大強度值的30%，或所述最大強度值的10%等。本領域技術人員可以理解的是，傳感模塊10濾除的信號的強度值與特定強度值成其他函數關系也是本發明的保護范圍，如濾除的信號的最大強度值小于識別的強度值的30%，或大于識別的強度值的10%，或僅濾除所有特定強度值之外的信號，或僅濾除最大強度值附近范圍之外的信號等。本發明中主要介紹傳感模式下的傳感模塊10濾除的信號的最大強度值小于特定強度值，且特定強度值等于自動裝置2當前位置上的環境信號的最大強度值的情況。
[0052]傳感模塊10識別信號的強度值的方式有多種，可以通過直接識別信號的幅度值來識別信號的強度，也可以通過判斷傳感模塊10處于特定的放大倍數下是否能檢測到信號來識別信號的強度值。以下結合圖2分別介紹通過直接識別信號的幅度值來識別信號的強度，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能濾除特定強度值之下的信號的實施方式；以及通過判斷傳感模塊10處于特定的放大倍數下是否能檢測到信號來識別信號的強度值，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能濾除特定強度值之下的信號的實施方式。
[0053]如圖2所示，傳感模塊10包括檢測單元11、控制單元12。檢測單元11包括檢測環境信號的傳感器13，以及將檢測到的信號進行放大的放大器15，放大器15根據其當前的放大倍數對接收到的信號進行放大，并將放大后的信號傳遞給控制單元12。適配模式下，控制單元12根據接收到的信號識別環境信號的強度值，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能從環境信號中濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，傳感模塊10在設定的工作參數下工作。
[0054]在第一種實現方式下，檢測單元11具有固定的放大倍數，控制單元12具有可調整的門限值。處于適配模式下的控制單元12直接識別放大器15傳遞的信號的幅度值，根據幅度值確定環境信號的強度值，并直接以此幅度值設定控制單元12的門限值，使具有該設定的門限值的控制單元12能濾除特定強度值之下的信號，即幅度值在基準幅度值之下的信號，而僅接收和處理特定強度值之上的信號，即幅度值在基準幅度值以上的信號。
[0055]在第二種實現方式下，檢測單元11具有可調整的放大倍數，控制單元12可對檢測單元11的放大倍數進行調整。處于適配模式下的控制單元12直接識別放大器15傳遞的信號的幅度值，根據幅度值確定環境中的信號的強度值，并根據識別到的強度值，設定傳感模式下放大器15對信號的放大能力，即放大器15對信號的放大倍數。當識別到的最大幅度值較大時，相應將放大器15的放大倍數設定地較小；當識別到的最大幅度值較小時，相應地將放大器15的放大倍數設定地較大，從而使得檢測單元11在該設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到特定強度值以上的信號，即所述識別到的最大幅度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號，即所述識別到的最大幅度值之下的信號。
[0056]在第三種實現方式下，檢測單元11具有可調整的放大倍數，控制單元12可對檢測單元11的放大倍數進行調整。處于適配模式下的控制單元12，可選擇地使放大器15處于不同的放大倍數下，并判斷不同的放大倍數下信號的接收情況，根據特定放大倍數下，控制單元12是否接收到信號識別信號的強度值。當控制單元12接收到信號，且放大器15的放大倍數較小時，判斷此時環境中的信號的強度值較大；反之當控制單元12接收到信號，且放大器15的放大倍數較大時，判斷此時環境中的信號的強度值較小。控制單元12根據識別到的最大強度值，設定放大器15對信號的放大能力，即放大器15對信號的放大倍數，使檢測單元11在設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到特定強度值以上的信號，即所述最大強度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號，即所述最大強度值之下的信號。
[0057]對于上述第三種實現方式，需要特別說明的是，控制單元12根據能接收到信號時，放大器15所具有的最低放大倍數，識別環境中的信號的強度值，因為采用比所述最低放大倍數高或者低的放大倍數來識別信號的強度值時，會使得識別到的強度值相應的偏低或偏高。控制單元12可以直接將該最低放大倍數設定為放大器15的放大倍數，從而使檢測單元11在該設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到所述強度值以上的信號。適配模式下，控制單元12將放大器15的放大倍數設定在某一特定放大倍數下，然后判斷在該放大倍數下是否接收到信號，當接收不到信號時，可以通過逐級增加放大倍數的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數，也可以通過隨機選取放大倍數的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數，還可以通過增加放大倍數與減少放大倍數交替使用的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數。
[0058]以下結合圖3對第三種實現方式的兩種較佳的電路和實現方法進行詳細介紹。
[0059]如圖3所示，傳感模塊10包括第一檢測單元14、第二檢測單元16和控制單元12’。第一檢測單兀14包括第一傳感器22和第一放大器24,第二檢測單兀16包括第二傳感器32和第二放大器34。第一傳感器22和第二傳感器32接收環境中的信號，并將接收到的信號分別傳遞給與其電性連接的第一放大器24和第二放大器34。第一放大器24和第二放大器34分別對接收到的信號進行相應的放大，將放大后的信號傳遞給控制單元12’。
[0060]在第一種較佳電路中，第一放大器24和第二放大器34具有可選擇的放大倍數，其放大倍數可以根據控制單元12’的控制信號進行相應的調整。在適配模式下，控制單元12’控制第一放大器24和第二放大器34處于特定的放大倍數下，并始終保持第一放大器的放大倍數低于或等于第二放大器的放大倍數。控制單元12’根據第一放大器24、第二放大器34當前的放大倍數及是否接收到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，識別環境中的信號的強度值。控制單元12’根據識別到的信號的強度值設定第一放大器24和第二放大器34的放大倍數。優選地，控制單元12’將能接收到信號時，第一放大器24和第二放大器34具有的最低放大倍數，設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。傳感模式下，第一放大器24和第二放大器34以該設定的最低放大倍數工作。
[0061]具體地，第一放大器24的放大倍數具有低檔、中檔兩種可選擇的檔位，第二放大器34的放大倍數具有低檔、中檔、高檔三種可選擇的檔位。適配模式下，控制單元12’始終保持第一放大器12的放大倍數的檔位不高于第二放大器34的放大倍數的檔位。當控制單元12’接收不到來自第二放大器34的信號時，代表此時環境中的信號的強度較弱，因此逐級增加第二放大器34放大倍數的檔位，直到控制單元12’接收到來自第二放大器34傳遞的信號，并將首次接收到信號時，第二放大器34的放大倍數確定為最低放大倍數。當控制單元12’檢測到來自第一放大器24的信號時，代表此時環境中的信號的強度較強，因此逐級降低第一放大器24放大倍數的檔位，直到控制單元12’接收不到來自第一放大器24傳遞的信號，并將最后一次檢測到信號時，第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0062]為詳盡地描述本發明，以初始狀態下，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔，對電路的工作過程進行描述。
[0063]當自動裝置2離電纜3較近時，經由電纜3傳遞的信號在自動裝置2所處位置處的強度很強，此時雖然第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔，控制單元12’仍能檢測到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，控制單元12’將低檔確定為最低放大倍數，并將低檔設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。傳感模塊10進入傳感模式，保持第一放大器24和第二放大器34的放大倍數處于低檔進行工作。傳感模式下，傳感模塊10根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。自動裝置2相對地面移動過程中，若自動裝置2離電纜3越來越遠，經由電纜3傳遞的信號在自動裝置2所處位置處的強度減弱，控制單元12’檢測不到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，或即使檢測到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，但信號太弱，無法被識別而丟棄，即控制單元12’接收第一檢測單元14和第二檢測單元16傳遞的信號的情況發生改變。此情形下，控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單元12’將第二放大器34的放大倍數增加為中檔，并保持第一放大器24的放大倍數不變。此時若控制單元12’檢測到來自第二放大器34傳遞的信號，則將第二放大器34的放大倍數為中檔，第一放大器24的放大倍數為低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。若將第二放大器34的放大倍數增加為中檔后，控制單元12’仍然檢測不到來自第二放大器34的信號，則控制單元將第二放大器34的放大倍數進一步增加為高檔，同時將第一放大器24的放大倍數增加為中檔。控制單元12’將第一放大器24的放大倍數為中檔，第二放大器34的放大倍數為高檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。傳感模式下，控制單元12’根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。
[0064]自動裝置2相對地面移動的過程中，其離電纜的距離也可能會越來越近，此時，若第一放大器24的放大倍數仍為中檔，第二放大器34的放大倍數仍為高檔，則控制單元12’將檢測到來自第一放大器24的信號，控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單兀12’將第一放大器24的放大倍數降低為低檔，同時將第二放大器34的放大倍數降低為中檔。若此時控制單元12’檢測不到來自第一放大器24的信號，僅能檢測到來自第二放大器34的信號，則將第二放大器34的放大倍數為中檔，第一放大器24的放大倍數為低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。若將第一放大器24的放大倍數降低為低檔后，控制單元12’仍然能檢測到來自第一放大器24的信號，則控制單元將第二放大器34的放大倍數進一步降低為低檔。控制單元12’將第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。傳感模式下，傳感模塊10根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。
[0065]以上介紹了，自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔時，自動裝置2的工作過程。在實際工作過程中，自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數可能并非出于低檔，而是其它的某個檔位上。以下結合圖4至圖6，描述一種通用的工作過程，該工作過程適用于自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34具有任意放大倍數的情況。
[0066]如圖4所示,在自動裝置2啟動工作時,傳感模塊10進行初始化,如步驟SO所示。隨后進入步驟S2，傳感模塊10進入傳感模式。進入步驟S4，判斷是否接收到來自第二檢測單元16的信號，當判斷結果為是時，進入步驟S6，當判斷結果為否時，進入步驟S8。步驟S6中，進一步判斷是否接收到來自第一檢測單元14的信號，當判斷結果為是時，進入步驟S8，當判斷結果為否時，進入步驟S10。步驟SlO中，傳感模塊10根據第二檢測單元16傳遞的信號，生成相應的控制信號傳遞給驅動裝置8，控制自動裝置2相對地面的移動。進入步驟S8后，傳感模塊10進入適配模式。根據進入步驟S8的條件可知，傳感模塊10由傳感模式進入適配模式的情況有兩種。一種為傳感模式下控制單元12’接收到第一檢測單元14傳遞的信號，另一種為傳感模式下控制單元12’接收不到第二檢測單元16傳遞的信號，即傳感模式下的控制單元12’接收第一檢測單元14或第二檢測單元16傳遞的信號的情況發生了改變。
[0067]根據進入適配模式的觸發條件的不同，適配模式下傳感模塊10的工作流程圖有所不同。以下結合圖5和圖6對適配模式下，傳感模塊10的兩種工作流程圖進行介紹。
[0068]傳感模塊10接收不到來自第二檢測單元16的信號，而觸發進入適配模式時，傳感模塊10的工作流程圖如圖5所示。進入步驟S12，識別第二檢測單元16的放大倍數，即識別第二放大器34的放大倍數。進入步驟S14，增加第二檢測單元16的放大倍數，并將第二檢測單元16增加前的放大倍數設定為第一檢測單元14的放大倍數，即第一放大器24的放大倍數。進入步驟S16，判斷第二檢測單元16的放大倍數是否為高檔，當判斷結果為是時，進入步驟S20，當判斷結果為否時，進入步驟S18。步驟S18中，進一步判斷是否接收到來自第二檢測單元16的信號，當判斷結果為否時，返回步驟S14，當判斷結果為是時，進入步驟S20。步驟S20中，將當前第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數確定為最低放大倍數。進入步驟S22，將最低放大倍數設定為第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數。進入步驟S24，傳感模塊10進入傳感模式，傳感模式下，第一檢測單元14和第二檢測單元16具有步驟S22中設定的放大倍數，即步驟S20中確定的最低放大倍數。
[0069]傳感模塊10接收到來自第一檢測單元14的信號，而觸發進入適配模式時，傳感模塊10的工作流程圖如圖6所示。進入步驟S30，識別第一檢測單元14的放大倍數，即識別第一放大器24的放大倍數。進入步驟S32，降低第一檢測單元14的放大倍數，并將第一檢測單元14降低前的放大倍數設定為第二檢測單元16的放大倍數，即第二放大器34的放大倍數。進入步驟S34，判斷第一檢測單元14的放大倍數是否為低檔，當判斷結果為是時，進入步驟S36，當判斷結果為是時，進入步驟S38。步驟S36中，將第二檢測單元16的放大倍數設定為低檔。步驟S38中，進一步判斷是否接收到來自第一檢測單元14的信號，當判斷結果為否時，返回步驟S32，當判斷結果為否時，進入步驟S40。步驟S40中，將當前第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數確定為最低放大倍數。進入步驟S42，將最低放大倍數設定為第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數。進入步驟S44，傳感模塊10進入傳感模式，傳感模式下，第一檢測單元14和第二檢測單元16具有步驟S42中設定的放大倍數，即步驟S40中確定的最低放大倍數。
[0070]根據上述工作過程的描述可知，控制單元12’在逐級增加第二放大器34的放大倍數時，根據第二放大器34的放大倍數增加的幅度，相應地增加第一放大器24的放大倍數。同時，在逐級降低第一放大器24的放大倍數時，根據第一放大器24的放大倍數降低的幅度，相應地降低第二放大器34的放大倍數。通過上述操作，使得第一放大器24和第二放大器34的放大倍數始終同步，即第二放大器34的放大倍數與第一放大器24的放大倍數始終處于相鄰檔位或相同檔位，且第二放大器34的放大倍數高于或等于第一放大器24的放大倍數。上述操作的有益效果在于，傳感模式下，傳感模塊10能及時檢測到環境中的信號的強度的變化，并及時啟動傳感模塊10進入適配模式,為傳感模式下的第一放大器24和第二放大器34設定適當的放大倍數。同時也使得適配模式下，傳感模塊10能較快識別到當前環境中的信號的強度。
[0071]本領域技術人員可以理解的是第一放大器24和第二放大器34的放大倍數具有更多檔位也是本發明的保護范圍。此外，在實現本發明的過程中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數不同步也是本發明的保護范圍。
[0072]上述實施方式中，傳感模塊10包括兩個檢測單元，當傳感模塊10僅包括一個檢測單元時，同樣能實現本發明。此時，控制單元12’控制該檢測單元分時段地處于適配模式或傳感模式，即在特定的第一時間段內處于適配模式，在特定的第二時間段內處于傳感模式，并控制第一時間段和第二時間段交替地出現。適配模式下或傳感模式下，傳感模塊10的工作方式與前述實施方式相同。
[0073]在第二種較佳電路中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數為固定值，且兩者的放大倍數不同，優選地，第一放大器24的放大倍數低于第二放大器34的放大倍數。適配模式下，控制單元12’接收第一放大器24傳遞的信號，當接收到信號時，將第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第一放大器24傳遞的信號，對第二放大器34傳遞的信號不進行處理。反之，適配模式下，控制單元12’接收不到第一放大器24傳遞的信號時，將第二放大器34具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第二放大器34傳遞的信號。傳感模式下，控制單元12’根據上述設定的狀態下工作，處理來自對應的放大器的信號，生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。自動裝置2相對地面移動過程中，若自動裝置2離電纜3越來越近，則控制單元12’開始檢測到來自第一放大器24的信號，此時控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單元12’再次確認能接收第一放大器24傳遞的信號后，將第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第一放大器24傳遞的信號，對第二放大器34傳遞的信號不進行處理。隨后，控制單元12’進入傳感模式進行工作。
[0074]在前述介紹的實施方式中，傳感模塊的同一電路既實現傳感模式下的功能，又實現適配模式下的功能，由此實現了電路結構簡化，成本低的優點。本領域技術人員可以理解的是，傳感模塊也可以針對適配模式和傳感模式分別設置對應的兩個功能模塊，從而由不同的電路，分別實現傳感模式下的功能和適配模式下的功能。
[0075]前述實施方式主要通過濾除特定強度值的信號的方式，排除環境信號中的干擾信號對自動裝置2的工作狀態的影響。如前所述，由于自動裝置2處在電纜3圍成的區域內，其離本系統電纜最近，因此本系統的邊界信號最強。但為進一步保證自動裝置2在電纜3圍成的工作區域4的任意位置上，信號發生器6發送的邊界信號經電纜3在環境中產生的磁場信號為環境信號中具有最大強度值的信號，優選的方案中，信號發生器6生成的電流信號具有比市面已知的信號更大的強度，如3.6A，4A，6A，IOA等。除通過增加邊界信號的強度的方式外，還可以在檢測單元與控制單元之間設置濾波器，濾除掉與本系統的邊界信號具有不同頻率的信號，從而排除具有其他頻率但信號強度很強的信號的干擾。
[0076]在本發明中，自動裝置2的可以為割草機、吸塵器、工業機器人等多種形式。自動裝置2為割草機時，還進一步包括切割機構，切割機構包括切割電機和切割刀片。
【權利要求】
1.一種導引系統的控制方法，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，其特征在于:適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于:傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于:傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
6.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于:檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
8.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
9.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時，傳感模塊進入適配模式。
10.一種導引系統，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，生成預設的邊界信號的信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，其特征在于:適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
11.根據權利要求10所述的導引系統，其特征在于:傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
12.根據權利要求10所述的導引系統，其特征在于:傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
13.根據權利要求11所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
14.根據權利要求13所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
15.根據權利要求13所述的導引系統，其特征在于:檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
16.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
17.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
18.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時，傳感模塊進入適配模式。
19.根據權利要求11或12所述的導引系統，其特征在于:所述傳感模塊還包括設置在檢測單元與控制單元之間的濾波器，所述濾波器能濾除預設的邊界信號具有的頻率之外的其他頻率的信號。
20.根據權利要求10所 述的導引系統，其特征在于:所述預設的邊界信號具有3.6A以上的強度。
【文檔編號】G05D1/02GK103543745SQ201210492534
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2012年7月16日
【發明者】強尼·鮑瑞那圖 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司
【專利摘要】本發明涉及一種導引系統及其控制方法。所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。本發明的導引系統使得傳感模式下傳感模塊僅能檢測到與本系統的邊界信號強度相對應的特定強度的信號，濾除特定強度之下的信號，從而將相鄰系統的干擾信號濾除，避免相鄰系統的信號對傳感模塊的干擾，提高系統整體的抗干擾能力。
【專利說明】導引系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種導引系統，特別是一種能在環境信號中提取特定強度的信號的導弓I系統。
[0002]本發明還涉及一種導引系統的控制方法，特別是一種能在環境信號中提取特定強度的信號的控制方法。
【背景技術】
[0003]隨著科學技術的發展，智能的自動行走設備為人們所熟知，由于自動行走設備可以自動預先設置的程序執行預先設置的相關任務，無須人為的操作與干預，因此在工業應用及家居產品上的應用非常廣泛。工業上的應用如執行各種功能的機器人，家居產品上的應用如割草機、吸塵器等，這些智能的自動行走設備極大地節省了人們的時間，給工業生產及家居生活都帶來了極大的便利。
[0004]為保證上述自動行走設備在預設的工作范圍內工作，通常采用邊界系統對自動行走設備的行走路徑進行控制。所述邊界系統包括:信號發生單元，產生預設的邊界信號；邊界線，與信號發生單元電性連接，預設的邊界信號沿邊界線傳導，并生成預設的磁場信號；信號檢測單元，設置在所述自動行走設備內，用于檢測環境中的磁場信號，并生成檢測信號；信號處理單元，與信號檢測單元電性連接，接收所述檢測信號，對所述檢測信號進行處理，生成處理信號；
[0005]控制單元接收所述處理信號，并根據所述處理信號代表的信息，確認自動行走設備相對邊界線的位置，控制自動行走設備的在跨越邊界線時及時轉換自動行走設備行走方向，防止自動行走設備行走至邊界線外，從而使自動行走設備始終在邊界線內工作。早期的邊界系統發送的預設的邊界信號為脈沖信號，此種邊界信號的優勢在于識別容易，但存在的問題是邊界系統無法區分來自邊界信號的脈沖信號與干擾的脈沖信號，使得邊界系統在接收到干擾的脈沖信號時，誤以為是邊界信號而根據其攜帶的信息對自動行走設備的行走路徑進行控制，使得邊界系統很容易受到干擾，而做出錯誤判斷，降低了邊界系統的抗干擾能力。
[0006]2001年10月9日公告的美國專利US6300737B1揭示的邊界系統解決了上述抗干擾能力弱的技術問題。其解決問題的方式在于提供了一種包括至少兩個正弦波信號的邊界信號，兩個正弦波信號分別是頻率為8K的正弦波信號14和頻率為16K的正弦波信號15，為保證兩個信號穩定的相對關系，自起始點處對兩個信號進行同步，起始點處兩個信號的相位相差90度。信號檢測單元相應地檢測到信號14’和15’，由于信號14和15在信號14過零點時具有固定的對應關系，因此信號14’與15’也具有相應的對應關系，控制單元根據信號14’過零點時信號15’為正或者負來判斷自動行走設備2處于邊界線3內還是邊界線3夕卜，從而有效地控制自動行走設備的行走路徑，使其始終保持在邊界線內工作。由于正弦波信號相較于脈沖信號具有抗干擾能力強的優點，使得該邊界系統能有效克服外界信號的干擾，但在實際使用過程中，依然存在干擾問題。因為在實際使用過程中，在相鄰的兩個區域上，存在同時使用該邊界系統的可能性，即在相鄰的兩個區域上分別存在第一邊界系統和第二邊界系統，兩個邊界系統的構成均為上述以正弦波作為邊界信號的邊界系統。此情況下當第一邊界系統的自動行走設備行走至第一邊界線與第二邊界線靠近的位置時，第一邊界系統的自動行走設備既可以檢測到第一邊界線的信號，又可以檢測到第二邊界線的信號。若此時第一邊界系統的自動行走設備處于第一邊界線內時，其相對第二邊界線則處于第二邊界線的外側。此時，自動行走設備既檢測到來自第一邊界線的信號14’與15’，且在14’過零點時信號15’為正；同時又檢測到來自第二邊界線的信號14’與15’，且在14’過零點時信號15’為負。由于第一邊界系統與第二邊界系統的構成相同，因此控制單元檢測信號14’和15’時無法區分14’和15’來自第一邊界線還是第二邊界線，控制單元根據信號14’過零點時信號15’為正或者負來判斷自動行走設備處于邊界線內還是外時，判斷結果為自動行走設備既處于邊界線外又處于邊界線內，造成自動行走設備出現混亂，甚至停止工作。此外，當環境中存在一個頻率為16K的正弦波信號A和一個頻率為32K的正弦波信號B，且自起始點處對兩個信號進行同步，起始點處兩個信號的相位相差90度時，信號檢測單元相應地檢測到A’和B’，且在信號A’過零點時，信號B’為正或負。控制單元根據信號A’與B’的對應關系判斷自動行走設備2處于邊界線3內還是邊界線3外。控制單元不會根據其接收到的信號A’與B’來區分信號A與B是否為邊界信號，導致即使信號A與B不是邊界信號，控制單元仍會根據其攜帶的信息控制自動行走設備的行走路徑，從而導致出現錯誤判斷。
[0007]基于上述分析可知，US6300737B1公告專利雖然從信號形式上可以排除部分外界干擾，但無法徹底解決外界環境中的信號對邊界系統的干擾。
【發明內容】
[0008]本發明解決的技術問題為:提供一種導引系統的控制方法，所述控制方法能夠根據自動裝置所處位置上的信號強度提取相應強度的信號，濾除所述相應強度之下的信號。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種導引系統的控制方法，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
[0010]優選地，傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
[0011]優選地，傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
[0012]優選地，適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
[0013]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0014]優選地，檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
[0015]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0016]優選地，適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
[0017]優選地，傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時,傳感模塊進入適配模式。
[0018]本發明還解決的技術問題為:提供一種導引系統，所述導引系統能夠根據自動裝置所處位置上的信號強度提取相應強度的信號，濾除所述相應強度之下的信號。
[0019]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種導引系統，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，生成預設的邊界信號的信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
[0020]優選地，傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
[0021]優選地，傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
[0022]優選地，適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
[0023]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0024]優選地，檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
[0025]優選地，適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0026]優選地，適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
[0027]優選地，傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時,傳感模塊進入適配模式。
[0028]優選地，所述傳感模塊還包括設置在檢測單元與控制單元之間的濾波器，所述濾波器能濾除預設的邊界信號具有的頻率之外的其他頻率的信號。
[0029]優選地，所述預設的邊界信號具有3.6A以上的強度。
[0030]本發明的有益效果為:由于自動裝置在本導引系統的電纜圍成的工作區域內工作，因此自動裝置始終離本導引系統的電纜近，離相鄰導引系統的電纜遠，使得在自動裝置整個工作范圍內，自動裝置收到的本導引系統的邊界信號強度強于相鄰導引系統的邊界信號的強度。通過使導引系統的傳感模塊識別自動裝置當前位置上的信號強度，根據識別的信號強度將傳感模塊設定在適當的傳感模式，使傳感模塊在傳感模式下能提取相應強度的信號，使得傳感模式下傳感模塊僅能檢測到與本系統的邊界信號強度相對應的特定強度的信號，濾除特定強度之下的信號，從而將相鄰系統的干擾信號濾除，避免相鄰系統的信號對傳感模塊的干擾，提高系統整體的抗干擾能力。
【專利附圖】
【附圖說明】[0031]以上所述的本發明解決的技術問題、技術方案以及有益效果可以通過下面的能夠實現本發明的較佳的具體實施例的詳細描述，同時結合附圖描述而清楚地獲得。
[0032]附圖以及說明書中的相同的標號和符號用于代表相同的或者等同的元件。
[0033]圖1是本發明【具體實施方式】的導引系統的示意圖；
[0034]圖2是圖1中所示的傳感模塊的電路模塊圖；
[0035]圖3是圖2中所示傳感模塊的一種具體的電路模塊圖；
[0036]圖4是圖3所示實施方式的工作流程的流程圖；
[0037]圖5是圖3所示實施方式適配模式下，一種工作流程的流程圖；
[0038]圖6是圖3所示實施方式適配模式下，另一種工作流程的流程圖。
[0039]2自動裝置12’控制單元
[0040]3電纜13傳感器
[0041]4工作區域14第一檢測單元
[0042]5非工作區域15放大器
[0043]6信號發生器16第二檢測單元
[0044]8驅動裝置22第一傳感器
[0045]10傳感模塊24第一放大器
[0046]11檢測單元32第二傳感器
[0047]12控制單元34第二放大器
【具體實施方式】
[0048]有關本發明的詳細說明和技術內容，配合【專利附圖】
【附圖說明】如下，然而所附附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發明加以限制。
[0049]圖1所示為本發明的一種【具體實施方式】的導引系統的示意圖。導引系統包括自動裝置2、生成預設的邊界信號的信號發生器6、與信號發生器6相連接的電纜3。導引系統通過電纜3圍成的封閉區域將環境區域劃分為工作區域4和非工作區域5，工作區域4為封閉區域的部分，非工作區域5為封閉區域以外的部分。信號發生器6發送的預設的邊界信號經電纜3傳遞的過程中，在周圍環境中生成相應的磁場信號。
[0050]自動裝置2包括傳感模塊10和驅動裝置8。傳感模塊10檢測環境中的信號，并根據傳感模塊10所處的工作模式，對環境中的信號進行相應的處理，環境中的信號包括經由電纜3傳遞的信號和非經電纜3傳遞的信號，非經電纜3傳遞的信號主要包括相鄰導引系統的干擾信號和環境中的噪音信號等。傳感模塊10的工作模式包括適配模式和傳感模式。適配模式下，傳感模塊10識別檢測到的信號的強度值，并根據識別的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述工作參數的傳感模塊10能從周圍環境的環境信號中，提取特定強度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號。傳感模式下，傳感模塊10在所述設定的工作參數下工作，從而使得傳感模塊10能從檢測到的信號中濾除特定強度值之下的信號，并根據未被濾除的信號識別自動裝置2相對電纜3的位置，生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8。驅動裝置8根據傳感模塊10傳遞的控制信號驅動自動裝置2在工作區域4內相對地面自動移動。
[0051]前述方案中，傳感模式下的傳感模塊10濾除的信號的強度值小于特定強度值。本領域技術人員可以理解的是，特定強度值可以是自動裝置2當前位置上的環境信號的最大強度值，也可以是與所述最大強度值成其他函數關系的強度值，如特定強度值為所述最大強度值的30%，或所述最大強度值的10%等。本領域技術人員可以理解的是，傳感模塊10濾除的信號的強度值與特定強度值成其他函數關系也是本發明的保護范圍，如濾除的信號的最大強度值小于識別的強度值的30%，或大于識別的強度值的10%，或僅濾除所有特定強度值之外的信號，或僅濾除最大強度值附近范圍之外的信號等。本發明中主要介紹傳感模式下的傳感模塊10濾除的信號的最大強度值小于特定強度值，且特定強度值等于自動裝置2當前位置上的環境信號的最大強度值的情況。
[0052]傳感模塊10識別信號的強度值的方式有多種，可以通過直接識別信號的幅度值來識別信號的強度，也可以通過判斷傳感模塊10處于特定的放大倍數下是否能檢測到信號來識別信號的強度值。以下結合圖2分別介紹通過直接識別信號的幅度值來識別信號的強度，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能濾除特定強度值之下的信號的實施方式；以及通過判斷傳感模塊10處于特定的放大倍數下是否能檢測到信號來識別信號的強度值，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能濾除特定強度值之下的信號的實施方式。
[0053]如圖2所示，傳感模塊10包括檢測單元11、控制單元12。檢測單元11包括檢測環境信號的傳感器13，以及將檢測到的信號進行放大的放大器15，放大器15根據其當前的放大倍數對接收到的信號進行放大，并將放大后的信號傳遞給控制單元12。適配模式下，控制單元12根據接收到的信號識別環境信號的強度值，并根據識別到的強度值設定傳感模塊10的工作參數，使具有所述設定的工作參數的傳感模塊10能從環境信號中濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，傳感模塊10在設定的工作參數下工作。
[0054]在第一種實現方式下，檢測單元11具有固定的放大倍數，控制單元12具有可調整的門限值。處于適配模式下的控制單元12直接識別放大器15傳遞的信號的幅度值，根據幅度值確定環境信號的強度值，并直接以此幅度值設定控制單元12的門限值，使具有該設定的門限值的控制單元12能濾除特定強度值之下的信號，即幅度值在基準幅度值之下的信號，而僅接收和處理特定強度值之上的信號，即幅度值在基準幅度值以上的信號。
[0055]在第二種實現方式下，檢測單元11具有可調整的放大倍數，控制單元12可對檢測單元11的放大倍數進行調整。處于適配模式下的控制單元12直接識別放大器15傳遞的信號的幅度值，根據幅度值確定環境中的信號的強度值，并根據識別到的強度值，設定傳感模式下放大器15對信號的放大能力，即放大器15對信號的放大倍數。當識別到的最大幅度值較大時，相應將放大器15的放大倍數設定地較小；當識別到的最大幅度值較小時，相應地將放大器15的放大倍數設定地較大，從而使得檢測單元11在該設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到特定強度值以上的信號，即所述識別到的最大幅度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號，即所述識別到的最大幅度值之下的信號。
[0056]在第三種實現方式下，檢測單元11具有可調整的放大倍數，控制單元12可對檢測單元11的放大倍數進行調整。處于適配模式下的控制單元12，可選擇地使放大器15處于不同的放大倍數下，并判斷不同的放大倍數下信號的接收情況，根據特定放大倍數下，控制單元12是否接收到信號識別信號的強度值。當控制單元12接收到信號，且放大器15的放大倍數較小時，判斷此時環境中的信號的強度值較大；反之當控制單元12接收到信號，且放大器15的放大倍數較大時，判斷此時環境中的信號的強度值較小。控制單元12根據識別到的最大強度值，設定放大器15對信號的放大能力，即放大器15對信號的放大倍數，使檢測單元11在設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到特定強度值以上的信號，即所述最大強度值以上的信號，濾除特定強度值之下的信號，即所述最大強度值之下的信號。
[0057]對于上述第三種實現方式，需要特別說明的是，控制單元12根據能接收到信號時，放大器15所具有的最低放大倍數，識別環境中的信號的強度值，因為采用比所述最低放大倍數高或者低的放大倍數來識別信號的強度值時，會使得識別到的強度值相應的偏低或偏高。控制單元12可以直接將該最低放大倍數設定為放大器15的放大倍數，從而使檢測單元11在該設定的放大倍數下工作時，控制單元12僅能接收到所述強度值以上的信號。適配模式下，控制單元12將放大器15的放大倍數設定在某一特定放大倍數下，然后判斷在該放大倍數下是否接收到信號，當接收不到信號時，可以通過逐級增加放大倍數的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數，也可以通過隨機選取放大倍數的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數，還可以通過增加放大倍數與減少放大倍數交替使用的方式確定能接收到信號時的最低放大倍數。
[0058]以下結合圖3對第三種實現方式的兩種較佳的電路和實現方法進行詳細介紹。
[0059]如圖3所示，傳感模塊10包括第一檢測單元14、第二檢測單元16和控制單元12’。第一檢測單兀14包括第一傳感器22和第一放大器24,第二檢測單兀16包括第二傳感器32和第二放大器34。第一傳感器22和第二傳感器32接收環境中的信號，并將接收到的信號分別傳遞給與其電性連接的第一放大器24和第二放大器34。第一放大器24和第二放大器34分別對接收到的信號進行相應的放大，將放大后的信號傳遞給控制單元12’。
[0060]在第一種較佳電路中，第一放大器24和第二放大器34具有可選擇的放大倍數，其放大倍數可以根據控制單元12’的控制信號進行相應的調整。在適配模式下，控制單元12’控制第一放大器24和第二放大器34處于特定的放大倍數下，并始終保持第一放大器的放大倍數低于或等于第二放大器的放大倍數。控制單元12’根據第一放大器24、第二放大器34當前的放大倍數及是否接收到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，識別環境中的信號的強度值。控制單元12’根據識別到的信號的強度值設定第一放大器24和第二放大器34的放大倍數。優選地，控制單元12’將能接收到信號時，第一放大器24和第二放大器34具有的最低放大倍數，設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。傳感模式下，第一放大器24和第二放大器34以該設定的最低放大倍數工作。
[0061]具體地，第一放大器24的放大倍數具有低檔、中檔兩種可選擇的檔位，第二放大器34的放大倍數具有低檔、中檔、高檔三種可選擇的檔位。適配模式下，控制單元12’始終保持第一放大器12的放大倍數的檔位不高于第二放大器34的放大倍數的檔位。當控制單元12’接收不到來自第二放大器34的信號時，代表此時環境中的信號的強度較弱，因此逐級增加第二放大器34放大倍數的檔位，直到控制單元12’接收到來自第二放大器34傳遞的信號，并將首次接收到信號時，第二放大器34的放大倍數確定為最低放大倍數。當控制單元12’檢測到來自第一放大器24的信號時，代表此時環境中的信號的強度較強，因此逐級降低第一放大器24放大倍數的檔位，直到控制單元12’接收不到來自第一放大器24傳遞的信號，并將最后一次檢測到信號時，第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
[0062]為詳盡地描述本發明，以初始狀態下，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔，對電路的工作過程進行描述。
[0063]當自動裝置2離電纜3較近時，經由電纜3傳遞的信號在自動裝置2所處位置處的強度很強，此時雖然第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔，控制單元12’仍能檢測到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，控制單元12’將低檔確定為最低放大倍數，并將低檔設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。傳感模塊10進入傳感模式，保持第一放大器24和第二放大器34的放大倍數處于低檔進行工作。傳感模式下，傳感模塊10根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。自動裝置2相對地面移動過程中，若自動裝置2離電纜3越來越遠，經由電纜3傳遞的信號在自動裝置2所處位置處的強度減弱，控制單元12’檢測不到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，或即使檢測到來自第一放大器24和第二放大器34的信號，但信號太弱，無法被識別而丟棄，即控制單元12’接收第一檢測單元14和第二檢測單元16傳遞的信號的情況發生改變。此情形下，控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單元12’將第二放大器34的放大倍數增加為中檔，并保持第一放大器24的放大倍數不變。此時若控制單元12’檢測到來自第二放大器34傳遞的信號，則將第二放大器34的放大倍數為中檔，第一放大器24的放大倍數為低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。若將第二放大器34的放大倍數增加為中檔后，控制單元12’仍然檢測不到來自第二放大器34的信號，則控制單元將第二放大器34的放大倍數進一步增加為高檔，同時將第一放大器24的放大倍數增加為中檔。控制單元12’將第一放大器24的放大倍數為中檔，第二放大器34的放大倍數為高檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。傳感模式下，控制單元12’根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。
[0064]自動裝置2相對地面移動的過程中，其離電纜的距離也可能會越來越近，此時，若第一放大器24的放大倍數仍為中檔，第二放大器34的放大倍數仍為高檔，則控制單元12’將檢測到來自第一放大器24的信號，控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單兀12’將第一放大器24的放大倍數降低為低檔，同時將第二放大器34的放大倍數降低為中檔。若此時控制單元12’檢測不到來自第一放大器24的信號，僅能檢測到來自第二放大器34的信號，則將第二放大器34的放大倍數為中檔，第一放大器24的放大倍數為低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。若將第一放大器24的放大倍數降低為低檔后，控制單元12’仍然能檢測到來自第一放大器24的信號，則控制單元將第二放大器34的放大倍數進一步降低為低檔。控制單元12’將第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔確定為最低放大倍數，并將該最低放大倍數設定為第一放大器24和第二放大器34傳感模式下的放大倍數。隨后傳感模塊10進入傳感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有該最低放大倍數工作。傳感模式下，傳感模塊10根據第二放大器34傳遞的信號生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。
[0065]以上介紹了，自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數均處于低檔時，自動裝置2的工作過程。在實際工作過程中，自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數可能并非出于低檔，而是其它的某個檔位上。以下結合圖4至圖6，描述一種通用的工作過程，該工作過程適用于自動裝置2啟動工作時，第一放大器24和第二放大器34具有任意放大倍數的情況。
[0066]如圖4所示,在自動裝置2啟動工作時,傳感模塊10進行初始化,如步驟SO所示。隨后進入步驟S2，傳感模塊10進入傳感模式。進入步驟S4，判斷是否接收到來自第二檢測單元16的信號，當判斷結果為是時，進入步驟S6，當判斷結果為否時，進入步驟S8。步驟S6中，進一步判斷是否接收到來自第一檢測單元14的信號，當判斷結果為是時，進入步驟S8，當判斷結果為否時，進入步驟S10。步驟SlO中，傳感模塊10根據第二檢測單元16傳遞的信號，生成相應的控制信號傳遞給驅動裝置8，控制自動裝置2相對地面的移動。進入步驟S8后，傳感模塊10進入適配模式。根據進入步驟S8的條件可知，傳感模塊10由傳感模式進入適配模式的情況有兩種。一種為傳感模式下控制單元12’接收到第一檢測單元14傳遞的信號，另一種為傳感模式下控制單元12’接收不到第二檢測單元16傳遞的信號，即傳感模式下的控制單元12’接收第一檢測單元14或第二檢測單元16傳遞的信號的情況發生了改變。
[0067]根據進入適配模式的觸發條件的不同，適配模式下傳感模塊10的工作流程圖有所不同。以下結合圖5和圖6對適配模式下，傳感模塊10的兩種工作流程圖進行介紹。
[0068]傳感模塊10接收不到來自第二檢測單元16的信號，而觸發進入適配模式時，傳感模塊10的工作流程圖如圖5所示。進入步驟S12，識別第二檢測單元16的放大倍數，即識別第二放大器34的放大倍數。進入步驟S14，增加第二檢測單元16的放大倍數，并將第二檢測單元16增加前的放大倍數設定為第一檢測單元14的放大倍數，即第一放大器24的放大倍數。進入步驟S16，判斷第二檢測單元16的放大倍數是否為高檔，當判斷結果為是時，進入步驟S20，當判斷結果為否時，進入步驟S18。步驟S18中，進一步判斷是否接收到來自第二檢測單元16的信號，當判斷結果為否時，返回步驟S14，當判斷結果為是時，進入步驟S20。步驟S20中，將當前第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數確定為最低放大倍數。進入步驟S22，將最低放大倍數設定為第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數。進入步驟S24，傳感模塊10進入傳感模式，傳感模式下，第一檢測單元14和第二檢測單元16具有步驟S22中設定的放大倍數，即步驟S20中確定的最低放大倍數。
[0069]傳感模塊10接收到來自第一檢測單元14的信號，而觸發進入適配模式時，傳感模塊10的工作流程圖如圖6所示。進入步驟S30，識別第一檢測單元14的放大倍數，即識別第一放大器24的放大倍數。進入步驟S32，降低第一檢測單元14的放大倍數，并將第一檢測單元14降低前的放大倍數設定為第二檢測單元16的放大倍數，即第二放大器34的放大倍數。進入步驟S34，判斷第一檢測單元14的放大倍數是否為低檔，當判斷結果為是時，進入步驟S36，當判斷結果為是時，進入步驟S38。步驟S36中，將第二檢測單元16的放大倍數設定為低檔。步驟S38中，進一步判斷是否接收到來自第一檢測單元14的信號，當判斷結果為否時，返回步驟S32，當判斷結果為否時，進入步驟S40。步驟S40中，將當前第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數確定為最低放大倍數。進入步驟S42，將最低放大倍數設定為第一檢測單元14和第二檢測單元16的放大倍數。進入步驟S44，傳感模塊10進入傳感模式，傳感模式下，第一檢測單元14和第二檢測單元16具有步驟S42中設定的放大倍數，即步驟S40中確定的最低放大倍數。
[0070]根據上述工作過程的描述可知，控制單元12’在逐級增加第二放大器34的放大倍數時，根據第二放大器34的放大倍數增加的幅度，相應地增加第一放大器24的放大倍數。同時，在逐級降低第一放大器24的放大倍數時，根據第一放大器24的放大倍數降低的幅度，相應地降低第二放大器34的放大倍數。通過上述操作，使得第一放大器24和第二放大器34的放大倍數始終同步，即第二放大器34的放大倍數與第一放大器24的放大倍數始終處于相鄰檔位或相同檔位，且第二放大器34的放大倍數高于或等于第一放大器24的放大倍數。上述操作的有益效果在于，傳感模式下，傳感模塊10能及時檢測到環境中的信號的強度的變化，并及時啟動傳感模塊10進入適配模式,為傳感模式下的第一放大器24和第二放大器34設定適當的放大倍數。同時也使得適配模式下，傳感模塊10能較快識別到當前環境中的信號的強度。
[0071]本領域技術人員可以理解的是第一放大器24和第二放大器34的放大倍數具有更多檔位也是本發明的保護范圍。此外，在實現本發明的過程中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數不同步也是本發明的保護范圍。
[0072]上述實施方式中，傳感模塊10包括兩個檢測單元，當傳感模塊10僅包括一個檢測單元時，同樣能實現本發明。此時，控制單元12’控制該檢測單元分時段地處于適配模式或傳感模式，即在特定的第一時間段內處于適配模式，在特定的第二時間段內處于傳感模式，并控制第一時間段和第二時間段交替地出現。適配模式下或傳感模式下，傳感模塊10的工作方式與前述實施方式相同。
[0073]在第二種較佳電路中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍數為固定值，且兩者的放大倍數不同，優選地，第一放大器24的放大倍數低于第二放大器34的放大倍數。適配模式下，控制單元12’接收第一放大器24傳遞的信號，當接收到信號時，將第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第一放大器24傳遞的信號，對第二放大器34傳遞的信號不進行處理。反之，適配模式下，控制單元12’接收不到第一放大器24傳遞的信號時，將第二放大器34具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第二放大器34傳遞的信號。傳感模式下，控制單元12’根據上述設定的狀態下工作，處理來自對應的放大器的信號，生成相應的控制信號傳輸給驅動裝置8驅動自動裝置2相對地面移動。自動裝置2相對地面移動過程中，若自動裝置2離電纜3越來越近，則控制單元12’開始檢測到來自第一放大器24的信號，此時控制單元12’控制傳感模塊10由傳感模式進入適配模式。適配模式下，控制單元12’再次確認能接收第一放大器24傳遞的信號后，將第一放大器24具有的放大倍數確定為最低放大倍數，并使傳感模式下控制單元12’僅處理第一放大器24傳遞的信號，對第二放大器34傳遞的信號不進行處理。隨后，控制單元12’進入傳感模式進行工作。
[0074]在前述介紹的實施方式中，傳感模塊的同一電路既實現傳感模式下的功能，又實現適配模式下的功能，由此實現了電路結構簡化，成本低的優點。本領域技術人員可以理解的是，傳感模塊也可以針對適配模式和傳感模式分別設置對應的兩個功能模塊，從而由不同的電路，分別實現傳感模式下的功能和適配模式下的功能。
[0075]前述實施方式主要通過濾除特定強度值的信號的方式，排除環境信號中的干擾信號對自動裝置2的工作狀態的影響。如前所述，由于自動裝置2處在電纜3圍成的區域內，其離本系統電纜最近，因此本系統的邊界信號最強。但為進一步保證自動裝置2在電纜3圍成的工作區域4的任意位置上，信號發生器6發送的邊界信號經電纜3在環境中產生的磁場信號為環境信號中具有最大強度值的信號，優選的方案中，信號發生器6生成的電流信號具有比市面已知的信號更大的強度，如3.6A，4A，6A，IOA等。除通過增加邊界信號的強度的方式外，還可以在檢測單元與控制單元之間設置濾波器，濾除掉與本系統的邊界信號具有不同頻率的信號，從而排除具有其他頻率但信號強度很強的信號的干擾。
[0076]在本發明中，自動裝置2的可以為割草機、吸塵器、工業機器人等多種形式。自動裝置2為割草機時，還進一步包括切割機構，切割機構包括切割電機和切割刀片。
【權利要求】
1.一種導引系統的控制方法，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，其特征在于:適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于:傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于:傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
6.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于:檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
8.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
9.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于:傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時，傳感模塊進入適配模式。
10.一種導引系統，所述導引系統包括可自動行走的自動裝置，生成預設的邊界信號的信號發生器，與信號發生器連接的電纜，安裝在自動裝置上且能檢測周圍環境中的環境信號的傳感模塊，所述傳感模塊具有適配模式和傳感模式，其特征在于:適配模式下，傳感模塊識別所述環境信號的強度值，根據識別的強度值設定傳感模塊的工作參數，使在所述工作參數下工作的傳感模塊能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，所述傳感模塊在所述設定的工作參數下工作。
11.根據權利要求10所述的導引系統，其特征在于:傳感模塊包括具有放大倍數可調整的檢測單元和可對檢測單元的放大倍數進行調整的控制單元；適配模式下，控制單元可選擇地使檢測單元處于不同的放大倍數檢測信號，通過判斷不同的放大倍數下，控制單元的信號接收情況，識別環境信號的強度值，根據所述識別的強度值設定檢測單元的放大倍數，使檢測單元在所述設定的放大倍數下工作時，控制單元僅能接收特定強度值以上的信號；傳感模式下，檢測單元在所述設定的放大倍數下工作。
12.根據權利要求10所述的導引系統，其特征在于:傳感模塊具有放大倍數固定的檢測單元和具有門限值可調整的控制單元；適配模式下，控制單元識別檢測單元傳遞的信號的強度值，根據識別的強度值設定控制單元的門限值，使具有所述設定的門限值的控制單元能濾除特定強度值之下的信號；傳感模式下，控制單元在所述設定的門限值下工作。
13.根據權利要求11所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，將控制單元能接收到信號時，檢測單元具有的最低放大倍數，設定為檢測單元的放大倍數。
14.根據權利要求13所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到信號時，逐級增加檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到信號時，逐級降低檢測單元的放大倍數，將控制單元最后一次接收到信號時檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
15.根據權利要求13所述的導引系統，其特征在于:檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元和第二檢測單元分別具有可調整的放大倍數，適配模式下，第一檢測單元所處的放大倍數不高于第二檢測單元所處的放大倍數，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，調整第二檢測單元的放大倍數，將控制單元接收到第二檢測單元傳遞的信號時，第二檢測單元具有的最低放大倍數設定為第二檢測單元的放大倍數；當第一檢測單元檢測到信號時，調整第一檢測單元放大倍數，將控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，第一檢測單元具有的最低放大倍數，設定為第一檢測單元的放大倍數。
16.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，當控制單元接收不到第二檢測單元傳遞的信號時，逐級增加第二檢測單元的放大倍數，將控制單元首次接收到第二檢測單元傳遞的信號時第二檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數；當控制單元接收到第一檢測單元傳遞的信號時，逐級降低第一檢測單元放大倍數，將控制單元最后一次接收到第一檢測單元傳遞的信號時第一檢測單元具有的放大倍數確定為最低放大倍數。
17.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:適配模式下，增加第二檢測單元的放大倍數時，根據第二檢測單元放大倍數的增加幅度增加第一檢測單元的放大倍數，降低第一檢測單元的放大倍數時，根據第一檢測單元放大倍數的下降幅度降低第二檢測單元的放大倍數。
18.根據權利要求15所述的導引系統，其特征在于:傳感模式下，控制單元接收第一檢測單元或第二檢測單元傳遞的信號的情況發生改變時，傳感模塊進入適配模式。
19.根據權利要求11或12所述的導引系統，其特征在于:所述傳感模塊還包括設置在檢測單元與控制單元之間的濾波器，所述濾波器能濾除預設的邊界信號具有的頻率之外的其他頻率的信號。
20.根據權利要求10所 述的導引系統，其特征在于:所述預設的邊界信號具有3.6A以上的強度。
【文檔編號】G05D1/02GK103543745SQ201210492534
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2012年7月16日
【發明者】強尼·鮑瑞那圖 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司
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