专利名称：边界信号识别方法及其边界系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种边界信号识别方法，特别是一种识别边界信号是否为本系统的边界信号的边界信号识别方法。本发明涉及一种边界系统，特别是一种识别边界信号是否为本系统的边界信号的边界系统。
背景技术：
随着科学技术的发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能的自动行走设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。为保证上述自动行走设备在预设的工作范围内工作，通常采用边界系统对自动行走设备的行走路径进行控制。所述边界系统包括:信号发生单元，产生预设的边界信号；边界线，与信号发生单元电性连接，预设的边界信号沿边界线传导，并生成预设的磁场信号；信号检测单元，设置在所述自动行走设备内，用于检测环境中的磁场信号，并生成检测信号；信号处理单元，与信号检测单元电性连接，接收所述检测信号，对所述检测信号进行处理，生成处理信号；控制单元接收所述处理信号，并根据所述处理信号代表的信息，确认自动行走设备相对边界线的位置，控制自动行走设备的在跨越边界线时及时转换自动行走设备行走方向，防止自动行走设备行走至边界线外，从而使自动行走设备始终在边界线内工作。早期的边界系统发送的预设的边界信号为脉冲信号，此种边界信号的优势在于识别容易，但存在的问题是边界系统无法区分来自边界信号的脉冲信号与干扰的脉冲信号，使得边界系统在接收到干扰的脉冲信号时，误以为是边界信号而根据其携带的信息对自动行走设备的行走路径进行控制，使得边界系统很容易受到干扰，而做出错误判断，降低了边界系统的抗干扰能力。2001年10月9日公告的美国专利US6300737B1揭示的边界系统解决了上述抗干扰能力弱的技术问题。其解决问题的方式在于提供了一种包括至少两个正弦波信号的边界信号，两个正弦波信号分别是频率为8K的第一正弦波信号和频率为16K的第二正弦波信号，为保证两个信号稳定的相对关系，自起始点处对两个信号进行同步，起始点处两个信号的相位相差90度。信号检测单元相应地检测到与第一正弦波信号对应的第一检测信号和与第二正弦波信号对应的第二检测信号，由于第一正弦波信号和第二弦波信号在第一正弦波信号过零点时具有固定的对应关系，因此第一检测信号和第二检测信号也具有相应的对应关系，控制单元根据第一检测信号过零点时第二检测信号为正或者负来判断自动行走设备处于边界线内还是边界线外，从而有效地控制自动行走设备的行走路径，使其始终保持在边界线内工作。由于正弦波信号相较于脉冲信号具有抗干扰能力强的优点，使得该边界系统能有效克服外界信号的干扰，但在实际使用过程中，依然存在干扰问题。因为在实际使用过程中，在相邻的两个区域上，存在同时使用该边界系统的可能性，即在相邻的两个区域上分别存在第一边界系统和第二边界系统，两个边界系统的构成均为上述以正弦波作为边界信号的边界系统。此情况下当第一边界系统的自动行走设备行走至第一边界线与第二边界线靠近的位置时，第一边界系统的自动行走设备既可以检测到第一边界线的信号，又可以检测到第二边界线的信号。若此时第一边界系统的自动行走设备处于第一边界线内时，其相对第二边界线则处于第二边界线的外侧。此时，自动行走设备既检测到来自第一边界线的第一检测信号和第二检测信号，且在第一检测信号过零点时第二检测信号为正；同时又检测到来自第二边界线的第一检测信号和第二检测信号，且在第一检测信号过零点时第二检测信号为负。由于第一边界系统与第二边界系统的构成相同，因此控制单元检测到第一检测信号和第二检测信号时无法区分一检测信号和第二检测信号来自第一边界线还是第二边界线，控制单元根据第一检测信号过零点时第二检测信号为正或者负来判断自动行走设备处于边界线内还是外时，判断结果为自动行走设备既处于边界线外又处于边界线内，造成自动行走设备出现混乱，甚至停止工作。此外，当环境中存在一个频率为16K的正弦波信号A和一个频率为32K的正弦波信号B，且自起始点处对两个信号进行同步，起始点处两个信号的相位相差90度时，信号检测单元相应地检测到A’和B’，且在信号A’过零点时，信号B’为正或负。控制单元根据信号A’与B’的对应关系判断自动行走设备2处于边界线3内还是边界线3外。控制单元不会根据其接收到的信号A’与B’来区分信号A与B是否为边界信号，导致即使信号A与B不是边界信号，控制单元仍会根据其携带的信息控制自动行走设备的行走路径，从而导致出现错误判断。基于上述分析可知，US6300737B1公告专利虽然从信号形式上可以排除部分外界干扰，但无法彻底解决外界环境中的信号对边界系统的干扰。
发明内容
本发明解决的技术问题为:提供一种能识别边界信号是否为本系统的边界信号的边界信号识别方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种边界信号识别方法，所述边界信号识别方法用于识别自动行走设备接收到的边界信号是否为信号发生单元向边界线发送的预设的边界信号，预设的边界信号沿边界线传导生成预设的磁场信号，所述边界信号识别方法包括如下步骤:控制自动行走设备启动工作；检测边界线范围内的磁场信号，并生成检测信号；处理所述检测信号，生成处理信号；将所述处理信号与预设的存储信号进行比较；当所述处理信号与预设的存储信号相同时，确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号；所述预设的边界信号包括间歇性出现的编码组，所述编码组由至少第一状态单元和第二状态单元按照预设的编码规则组合，所述预设的存储信号为与预设的编码规则相匹配的信号。优选地，第一状态单元为按照第一时序规则出现的基本信号，第二状态单元为按照第二时序规则出现的基本信号。优选地，第一状态单元为具有第一频率的基本信号，第二状态单元为具有第二频率的基本信号。优选地，第一状态单元为具有第一幅值的基本信号，第二状态单元为具有第二幅值的基本信号。优选地，所述基本信号为单周期的脉冲信号、正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号中的一种。优选地，第一状态单元为高电平信号，第二状态单元为低电平信号。优选地，所述处理信号为与第一状态单元及第二状态单元出现的时序相对应的脉冲序列信号。优选地，所述处理信号包括与所述检测信号的方向相对应的第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号。优选地，第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号方向相反。优选地，根据第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号出现的时序，选择第一脉冲序列信号或第二脉冲序列信号作为参考信号，将所述参考信号与预设的存储信号进行比较。本发明还解决的技术问题为:提供一种能识别边界信号是否为本系统的边界信号的边界系统。为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为:一种边界系统，用于识别自动行走设备接收到的边界信号是否为信号发生单元向边界线发送的预设的边界信号，预设的边界信号沿边界线传导生成预设的磁场信号，所述边界系统包括:信号检测单元，设置在所述自动行走设备内，用于检测边界线范围内的磁场信号，并生成检测信号；信号处理单元，与信号检测单元电性连接，接收所述检测信号，对所述检测信号进行处理，生成处理信号；控制单元，存储有预设的存储信号，包括:接收装置，与信号处理单元电性连接，接收所述处理信号；信号比较装置，与接收装置电性连接，将接收装置接收的处理信号与预设的存储信号进行比较；主控装置，与信号比较装置电性连接，当所述处理信号与预设的存储信号相同时，确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号；所述预设的边界信号包括间歇性出现的编码组，所述编码组由至少第一状态单元和第二状态单元按照预设的编码规则组合，所述预设的存储信号为与预设的编码规则相匹配的信号。优选地，第一状态单元为按照第一时序规则出现的基本信号，第二状态单元为按照第二时序规则出现的基本信号。优选地，第一状态单元为具有第一频率的基本信号，第二状态单元为具有第二频率的基本信号。优选地，第一状态单元为具有第一幅值的基本信号，第二状态单元为具有第二幅值的基本信号。优选地，所述基本信号为单周期的脉冲信号、正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号中的一种。优选地，第一状态单元为高电平信号，第二状态单元为低电平信号。优选地，所述处理信号为与第一状态单元及第二状态单元出现的时序相对应的脉冲序列信号。优选地，所述处理信号为与所述预设的边界信号的方向相对应的第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号。优选地，第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号方向相反。
优选地，所述控制单元还包括信号选择装置，所述信号选择装置接收所述接收装置传递的信号，并根据第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号出现的时序，选择第一序列脉冲信号或第二脉冲序列信号作为与预设的存储信号进行比较的参考信号，并将选择结果传递给信号比较装置。本发明的有益效果为:本发明提供的边界信号识别方法及其边界系统，通过判断自动行走设备接收到的磁场是否为预设的磁场信号，确认自动行走设备接收到的边界信号是否为预设的边界信号，从而将非本系统的边界信号排除，提高系统的抗干扰能力。
以上所述的本发明解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。图1是本发明较佳实施方式的边界系统的示意图；图2是图1所示边界系统的电路模块图；图3是图2所不边界系统进一步细化的电路|旲块图；图4是图1所示边界系统的一种预设的边界信号的第一状态单元和第二状态单元的不意图；图5是图1所示边界系统的另一种预设的边界信号的第一状态单元和第二状态单元的示意图；图6是本发明较佳实施方式的边界系统在边界线外检测和识别到的信号的示意图；图7是本发明较佳实施方式的边界系统在边界线内检测和识别到的信号的示意图；图8是图1所示控制单元的流程图。2自动行走设备5非工作区域3边界线6信号发生单元4工作区域7预设的磁场8信号检测单元113信号比较装置9信号处理单元115主控装置11控制单元12放大器111接收装置14第一比较器112信号选择装置16第二比较器
具体实施例方式有关本发明的详细说明和技术内容，配合
如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。图1所示的边界系统包括信号发生单元6、自动行走设备2、边界线3。边界线3用于形成位于边界线3内的工作区域4和位于边界线3外的非工作区域5。信号发生单元6与边界线3电性连接，信号发生单元6产生预设 的边界信号SC发送给边界线3，预设的边界信号SC流经边界线3时产生预设的磁场7。自动行走设备2包括信号检测单元8、信号处理单元9和控制单元11。信号检测单元8用于检测周围环境中的磁场，并生成检测信号SC’。信号处理单元9与信号检测单元8电性连接，接收所述检测信号SC’，对所述检测信号SC’进行处理，生成处理信号。控制单元11内存储有预设的存储信号，该预设的存储信号与预设的编码规则相匹配。如图2所示，控制单元11进一步包括接收装置111、比较装置113、主控装置115。接收装置111用于接收来自信号处理单元9输出的处理信号。比较装置113用于将处理信号与预设的存储信号进行比较，并将比较结果输出给主控装置115。比较装置113输出的比较结果为相同时，主控装置115确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号，即环境中的边界信号为信号发生单元6发送的预设的边界信号；比较装置113输出的比较结果为不相同时，主控装置115确认检测到的磁场信号并非预设的磁场信号，即环境中的边界信号并非信号发生单元6发送的预设的边界信号，并将处理信号丢弃，不对其作任何处理。预设的边界信号SC包括间歇性出现的编码组，编码组与编码组之间的时间间隔可以为变化的时间值，也可以为固定的时间值，只要大于单个编码组的宽度及满足控制单元11的运算处理速率即可。变化的时间值实现较为复杂，固定的时间值实现相对容易，因而时间间隔优选为固定的时间值。一个编码组包括第一状态单元A和第二状态单元B，第一状态单元A不同于第二状态单元B，该两个状态信号按照信号发生单元6内存储的预设的编码规则组合形成一个编码组。预设的编码规则表达的是一个编码组包含的第一状态单元A与第二状态单元B的总数，以及第一状态单元A与第二状态单元B的组合关系。例如，预设的编码规则为AAB时，其表达的是一个编码组包含的第一状态单元A与第二状态单元B的总数为3，且其组合关系为先出现两个第一状态单元A，然后出现一个第二状态单元B。当然预设的编码规则也可以为ABBA，此时其表达的是一个编码组包含的第一状态单元A与第二状态单元B的总数为4，且其组合关系为先出现一个第一状态单元A，然后出现两个第二状态单元B，再出现一个第一状态单元A。预设的编码规则可以根据实际需要而设定，设定的基本原则是兼顾识别的难易程度和避免与周围的相邻系统的边界信号重复。优选地，本实施例中一个编码组包含的第一状态单元A与第二状态单元B的总数为2，存储在信号发生单元中的预设的编码规则可以为AA、AB、BA、BB中的一个。第一状态单元A与第二状态单元B均由基本信号组成，相互之间的不同，可以通过时序规则、频率、幅值来加以区分。其中，时序规则指在一段时间内，基本信号出现的时间点。基本信号可以为单周期的脉冲信号、正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号等信号形式中的一种。当第一状态单元A与第二状态单元B通过时序来相互区分时，第一状态单元A为按照第一时序规则出现的基本信号，第二状态单元B为按照第二时序规则出现的基本信号，第一时序规则不同于第二时序规则，即第一状态单元A与第二状态单元B的基本信号出现的时间点不同。以下以方波信号为例，示例性地说明第一时序规则与第二时序规则的不同，亦即第一状态单元A与第二状态单元B的不同。如图4所示，在预设的时间段T内包含3个时间段tl。第一状态单元A的方波信号按照如下的第一时序规则出现:第一时间段tl内，出现高电平信号，第二时间段tl及第三时间段tl内，均出现低电压信号。第二状态单元B的方波信号按照如下的第二时序规则出现:第一时间段tl内，出现低电平信号，第二时间段tl内，出现高电平信号，第三时间段tl内，出现低电平信号。此状态下，第一状态单元A和第二状态单元B在预设时间段T内的占空比相同，仅高电平信号出现的时间点不同。第一状态单元A和第二状态单元B也可以占空比不同，如图5所示，在预设的时间段T内包含3个时间段tl。第一状态单元A的方波信号按照如下的第一时序规则出现:第一时间段tl和第二时间段tl内，均出现高电平信号，第三时间段tl内，出现低电平信号。第二状态单元B的方波信号按照如下的第二时序规则出现:第一时间段tl内，出现高电平信号，第二时间段tl和第三时间段tl内，均出现低电平信号。在图4及图5中，仅示例性地说明了，第一时序规则与第二时序规则的不同导致的第一状态单元A与第二状态单元B的不同，其他变形方式得到的不同的第一时序规则与第二时序规则也属于本发明的范围。当第一状态单元A与第二状态单元B通过频率来相互区分时，第一状态单元A为具有第一频率的基本信号，第二状态单元B为具有第二频率的基本信号，第一频率不同于第二频率，相互间可以成任意比例关系，优选为两者的频率值相差I倍以上。当第一状态单元A与第二状态单元B通过幅值来相互区分时，第一状态单元A为具有第一幅值的基本信号，第二状态单元B为具有第二幅值的基本信号，第一幅值不同于第二幅值，相互间可以成任意比例关系，优选为两者的幅值相差I倍以上。以上从时序不同、频率不同、幅值不同三个角度说明了如何区分第一状态单元A和第二状态单元B，最终目的是为了使得第一状态单元A与第二状态单元B不同。为了达到该目的，也可以通过其他一些简单的方式，如第一状态单元A为高电平信号，第二状态单元B为低电平信号；再如，第一状态单元A为单周期的基本信号，第二状态单元B为幅值为零的信号等。信号发生单元6按照预设的编码规则生成预设的边界信号SC后，预设的边界信号SC流经边界线3时产生预设的磁场7，信号检测单元8检测周围环境中的磁场，并生成检测信号SC’。信号检测单元8可以有多种形式，只要其能将环境中的磁场转换为相应的电信号即可，优选地，信号检测单元8包括电感，电感感应环境中的磁场，并产生相应的电动势，从而将环境中的磁场转换为检测信号SC’传递给信号处理单元9。本领域技术人员可以理解的是，预设的边界信号经边界线3的传导及信号检测单元8的接收并不会改变预设边界信号的属性，因此，检测信号SC’中必然包含与第一状态单元A具有对应关系第一状态单元A’，以及与第二状态单元B具有对应关系的第二状态单元B’。信号处理单元9将接收到的检测信号SC’处理成处理信号，优选地，处理信号为与第一状态单元A及第二状态单元B出现的时序相对应的脉冲序列信号，便于控制单元11对处理信号的识别与处理。当第一状态单元A与第二状态单元B在时序规则上不相同时，信号处理单元9设置为识别第一状态单元A’及第二状态单元B’的包含的基本信号的时序，从而识别出第一状态单元A’及第二状态单元B’出现的时序，进而识别出第一状态单元A与第二状态单元B出现的时序，生成与第一状态单元A及第二状态单元B出现的时序相对应的脉冲序列信号。当第一状态单元A与第二状态单元B在频率上不相同时，信号处理单元9设置为识别第一状态单元A’及第二状态单元B’的包含的基本信号的频率，从而识别出第一状态单元A’及第二状态单元B’出现的时序，进而识别出第一状态单元A与第二状态单元B出现的时序，生成与第一状态单元A及第二状态单元B出现的时序相对应的脉冲序列信号。当第一状态单元A与第二状态单元B在幅值上不相同时，信号处理单元9设置为识别第一状态单元A’及第二状态单元B’的包含的基本信号的幅值，从而识别出第一状态单元A’及第二状态单元B’出现的时序，进而识别出第一状态单元A与第二状态单元B出现的时序，生成与第一状态单元A及第二状态单元B出现的时序相对应的脉冲序列信号。当第一状态单元A与第二状态单元B在其他参数上有所不同时，信号处理单元9相应设置为识别具有该参数的基本信号出现的时序，从而识别出第一状态单元A’及第二状态单元B’出现的时序，进而识别出第一状态单元A与第二状态单元B出现的时序，生成与第一状态单元A及第二状态单元B出现的时序相对应的脉冲序列信号。具体的识别方式可以为模拟电路，或数字电路，或数字电路与模拟电路的组合等。下面结合图6及图7，以第一状态单元A为具有第一时序规则的方波信号，第二状态单元B为具有第二时序规则的方波信号为例，对信号处理单元9的具体实施方式
进行举例说明。如图6及图7所示的预设的边界信号SC，其包括周期性间歇出现的多个编码组，编码组与编码组之间的时间间隔为13ms。每个编码组包括的第一状态单元A和第二状态单元B的总数为4，其中第一状态单元A和第二状态单元B的个数分别为两个，且第一状态单元A和两个第二状态单元B的组合关系为ABBA。第一状态单元A和第二状态单元B均具有时间段为T的宽度，T示例性地取值为300us，时间段T包含3个时间段t，时间段t的取值为IOOus0第一状态单元A在第一个时间段t内出现高电平信号，第二状态单元B在第二个时间段t内出现高电平信号。预设的边界信号SC经边界线3后在边界线3的内外生成具有相反方向的预设的磁场。环境中的磁场经信号检测单元8后生成具有相反方向的检测信号SC’。图6所示的信号SC’示出了自动行走设备2在边界线3以外，图7所示的信号SC’示出了自动行走设备2在边界线3以内的检测信号SC’。 如图3所示，信号处理单元9进一步包括与信号检测单元8电性连接的放大器12、与放大器12电性连接的第一比较器14和第二比较器16，其中第一比较器14和第二比较器16的输出电性连接至控制单元11。放大器12用于对信号检测单元8传递的检测信号SC’进行放大，并生成如图6和图7中所示的信号SA。信号SA相对于检测信号SC’整体向上平移。放大后的信号SA进一步传递给第一比较器14和第二比较器16。第一比较器14设置为高电平比较器，第二比较器16设置为低电平比较器。第一比较器14具有第一基准电压RH，第二比较器16具有第二基准电压RL，第一基准电压RH高于第二基准电压RL。对第一比较器14而言，当信号SA的幅值高于第一基准电压RH时,第一比较器14输出高电平信号，反之，当信号SA的幅值低于第一基准电压RH时,第一比较器14输出低电平信号。对第二比较器16而言，当信号SA的幅值高于第二基准电压RL时，第二比较器16输出高电平信号，反之，当信号SA的幅值低于第二基准电压RL时,第二比较器16输出低电平信号。本领域技术人员可以理解的是，比较第一比较器14和第二比较器16输出的高电平信号和低电平信号的时序即可得知信号SA上的幅值为RH和幅值为RL的两个特征点出现的时序，由此可见第一比较器14和第二比较器16监测了信号SA上的两个特征点出现的时序。信号SA经第一比较器14后生成信号SH传递给控制单元11，信号SA经第二比较器16后生成信号SL传递给控制单元11，SH及SL的信号如图6和图7中所示的信号SH和SL。比较图6中所不的SH信号和SL信号可知,信号SH出现高电平的时间点先于信号SL出现低电平的时间点。相应地，图6中的信号SA先出现幅值为RH的特征点，后出现幅值为RL的特征点，即信号SA的方向为先上后下。比较图7中所示的SH信号和SL信号可知，信号SL出现低电平的时间点先于信号SH高电平出现的时间点。相应地，图7中的信号SA先出现幅值为RL的特征点，后出现幅值为RH的特征点，即信号SA的方向为先下后上。由此可见，通过比较信号SH和信号SL的时序即可得知检测信号SC’的方向，即处理信号SH和SL与检测信号SC’的方向具有对应关系。本领域技术人员可以理解的是，当信号处理单元9中的比较器设置得足够多时，处理信号可以是与检测信号SC’的每一点相对应的信号，从而使得处理信号与检测信号SC’的波形相对应。但为简便起见，本实施方式中选择了信号处理单元9中设置两个比较器的方式。如图3所示，控制单元11通过接收装置111接收来自第一比较器14的输出信号SH和来自第二比较器16的输出信号SL。比较装置113将信号SH和信号SL与预设的存储信号进行比较，并将比较结果以信号的形式输出给主控装置115。比较装置113输出的比较结果为相同时，主控装置115确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号，即确认环境中的边界信号为信号发生单元6发送的预设的边界信号；比较装置113输出的比较结果为不相同时，主控装置115确认检测到的磁场信号并非预设的磁场信号，即确认环境中的边界信号并非为信号发生单元6发送的预设的边界信号，并将处理信号丢弃，不对其作任何处理。为简化信号比较装置113的结构和预设的存储信号的形式，控制单元11可以在接收装置111与信号比较装置113之间设置信号选择装置112。信号选择装置112用于接收来自接收装置111的信号，根据信号SH和信号SL出现的时序，选择信号SH或信号SL作为与预设的存储信号进行比较的信号，并将选择结果传递给信号比较装置113。相应的，预设的边界信号也为与被选择的信号相对应的一组脉冲序列信号。由此，信号比较装置113仅需对一组信号进行比较，节省了控制单元11的资源。以下，结合图8，对自动行走设备2的控制单元11识别预设的边界信号SC的过程进行详细说明。步骤SO对控制单元11进行初始化。进入步骤S2，接收信号处理单元9传递的处理信号。进入步骤S4，判断是否接收一对处理信号，即接收到信号SH向上的脉冲信号和信号SL向下的脉冲信号。步骤S4中，当判断结果为是时，进入步骤S6，反之，当判断结果为否时，返回步骤S2。步骤S6中，控制单元11根据处理信号SH和SL出现的时序识别自动行走设备2相对边界线3处于边界线内还是边界线外。当信号SH出现向上的脉冲信号的时间点先于信号SL出现向下的脉冲信号的时间点时，判断自动行走设备2处于边界线3外；当信号SL出现向下的脉冲信号的时间点先于信号SH出现向上的脉冲信号的时间点时，判断自动行走设备2处于边界线3内。进入步骤S7，记录识别结果。进入步骤S8，等待下一对处理信号，即等待下一次接收到信号SH向上的脉冲信号和信号SL向下的脉冲信号。进入步骤S10，判断再次接收到一对处理信号与前次接收到一对处理信号的时间差是否小于预设时间值Tl。预设时间值Tl根据预设的边界信号的形式进行相应设置。本实施例中，Tl设置为1ms。步骤SlO中，若判断结果为是，说明后一对处理信号属于前一对处理信号所属的特定编码组，亦即属于一个编码组内的信号尚未全部接收完毕，需要继续接收，因此返回步骤S8继续等待下一对处理信号；反之，若步骤SlO中的判断结果为否，说明后一对处理信号并不属于前一对处理信号所属的特定编码组，而是属于一个新的编码组，亦即属于一个编码组内的信号已经全部接收完毕，接下来需要对已经接收到的处理信号进行进一步处理，因此进入步骤S12。步骤S12中，判断已经接收到的处理信号的对数是否达到预设值η,即判断信号SH出现向上的脉冲信号及信号SL出现向下的脉冲信号的次数是否达到预设值η。预设值η根据预设的编码规则进行相应设置，本实施例中，预设的编码规则为:一个编码组所包含的第一状态单元A和第二状态单元B的总数为4，因此预设值η设置为4。步骤S12中，若判断结果为否，说明接收到的处理信号不可能与预设的存储信号相同，因此将已经接收到的所有处理信号均丢弃，因此返回步骤S2，重新开始接收处理信号；反之，若判断结果为是，进入步骤S14。步骤S14中，根据记录的识别结果在接收到的一对处理信号SH及SL中，选择其中的一个作为与预设的存储信号进行比较的参考信号。选择的依据为:在步骤S7中，若记录的识别结果为自动行走设备2处于边界线3内时，选择信号SH作为参考信号；在步骤S7中，若记录的识别结果为自动行走设备2处于边界线3外时，选择信号SL作为参考信号。步骤S7中记录的识别结果是控制单元11根据处理信号包含的一对脉冲序列信号SH和SL出现的时序识别的结果，因此，根据记录的识别结果选择信号SH或SL作为参考信号即为根据脉冲序列信号SH和SL出现的时序选择其中的一个作为与预设的存储信号进行比较的参考信号。随后，进入步骤S16，将参考信号与预设的存储信号进行比较。进入步骤S18，判断参考信号与预设的存储信号是否一致，若判断结果为是，进入步骤S20，若判断结果为否，进入步骤S22。步骤S20中，控制单元11确认信号检测单元8检测到的磁场信号即为预设的磁场信号，亦即环境中的边界信号为信号发生单元6发送的预设的边界信号。步骤S22中，控制单元11确认信号检测单元8检测到的磁场信号并非预设的磁场信号，亦即环境中的边界信号并非预设的边界信号。通过上述过程的描述可知，当环境中的边界信号是预设的边界信号时，控制单元11进一步根据处理信号携带的信息控制自动行走设备2执行相应的工作；当环境中的边界信号不是预设的边界信号时，控制单元11将处理信号忽略，不会根据处理信号携带的信息改变自动行走设备2正在执行的任何工作，而是继续等待下一个处理信号的出现。通过将处理信号与预设的存储信号进行比较，判断环境中的边界信号是否为预设的边界信号SC的步骤，使得自动行走设备2能识别出哪些信号是预设的边界信号，哪些信号不是预设的边界信号，从而将不是预设的边界信号的干扰信号排除，防止干扰信号对系统的干扰，提高系统的抗干扰能力。在本发明中，自动行走设备2的可以为割草机、吸尘器、工业机器人等多种形式。自动行走设备2为割草机时，还进一步包括切割机构，切割机构包括切割电机和切割刀片，割草机在边界线3规划的工作区域4内工作时，切割电机驱动切割刀片旋转，切割草坪。
权利要求
1.一种边界信号识别方法，所述边界信号识别方法用于识别自动行走设备接收到的边界信号是否为信号发生单元向边界线发送的预设的边界信号，预设的边界信号沿边界线传导生成预设的磁场信号，其特征在于，所述边界信号识别方法包括如下步骤: 控制自动行走设备启动工作； 检测边界线范围内的磁场信号，并生成检测信号； 处理所述检测信号，生成处理信号； 将所述处理信号与预设的存储信号进行比较； 当所述处理信号与预设的存储信号相同时，确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号; 所述预设的边界信号包括间歇性出现的编码组，所述编码组由至少第一状态单元和第二状态单元按照预设的编码规则组合，所述预设的存储信号为与预设的编码规则相匹配的信号。
2.根 据权利要求1所述的边界信号识别方法，其特征在于:第一状态单元为按照第一时序规则出现的基本信号，第二状态单元为按照第二时序规则出现的基本信号。
3.根据权利要求1所述的边界信号识别方法，其特征在于:第一状态单元为具有第一频率的基本信号，第二状态单元为具有第二频率的基本信号。
4.根据权利要求1所述的边界信号识别方法，其特征在于:第一状态单元为具有第一幅值的基本信号，第二状态单元为具有第二幅值的基本信号。
5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的边界信号识别方法，其特征在于:所述基本信号为单周期的脉冲信号、正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号中的一种。
6.根据权利要求1所述的边界信号识别方法，其特征在于:第一状态单元为高电平信号，第二状态单元为低电平信号。
7.根据权利要求1所述的边界信号识别方法，其特征在于:所述处理信号为与第一状态单元及第二状态单元出现的时序相对应的脉冲序列信号。
8.根据权利要求7所述的边界信号识别方法，其特征在于:所述处理信号包括与所述检测信号的方向相对应的第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号。
9.根据权利要求8所述的边界信号识别方法，其特征在于:第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号方向相反。
10.根据权利要求9所述的边界信号识别方法，其特征在于:根据第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号出现的时序，选择第一脉冲序列信号或第二脉冲序列信号作为参考信号，将所述参考信号与预设的存储信号进行比较。
11.一种边界系统，用于识别自动行走设备接收到的边界信号是否为信号发生单元向边界线发送的预设的边界信号，预设的边界信号沿边界线传导生成预设的磁场信号，所述边界系统包括: 信号检测单元，设置在所述自动行走设备内，用于检测边界线范围内的磁场信号，并生成检测信号； 信号处理单元，与信号检测单元电性连接，接收所述检测信号，对所述检测信号进行处理，生成处理信号； 控制单元，存储有预设的存储信号，包括:接收装置，与信号处理单元电性连接，接收所述处理信号； 信号比较装置，与接收装置电性连接，将接收装置接收的处理信号与预设的存储信号进行比较； 主控装置，与信号比较装置电性连接，当所述处理信号与预设的存储信号相同时，确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号； 其特征在于:所述预设的边界信号包括间歇性出现的编码组，所述编码组由至少第一状态单元和第二状态单元按照预设的编码规则组合，所述预设的存储信号为与预设的编码规则相匹配的信号。
12.根据权利要求11所述的边界系统，其特征在于:第一状态单元为按照第一时序规则出现的基本信号，第二状态单元为按照第二时序规则出现的基本信号。
13.根据权利要求11所述的边界系统，其特征在于:第一状态单元为具有第一频率的基本信号，第二状态单元为具有第 二频率的基本信号。
14.根据权利要求11所述的边界系统，其特征在于:第一状态单元为具有第一幅值的基本信号，第二状态单元为具有第二幅值的基本信号。
15.根据权利要求12至14中任一所述的边界系统，其特征在于:所述基本信号为单周期的脉冲信号、正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号中的一种。
16.根据权利要求11所述的边界系统，其特征在于:第一状态单元为高电平信号，第二状态单元为低电平信号。
17.根据权利要求11所述的边界系统，其特征在于:所述处理信号为与第一状态单元及第二状态单元出现的时序相对应的脉冲序列信号。
18.根据权利要求17所述的边界系统，其特征在于:所述处理信号为与所述预设的边界信号的方向相对应的第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号。
19.根据权利要求18所述的边界系统，其特征在于:第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号方向相反。
20.根据权利要求19所述的边界系统，其特征在于:所述控制单元还包括信号选择装置，所述信号选择装置接收所述接收装置传递的信号，并根据第一脉冲序列信号和第二脉冲序列信号出现的时序，选择第一序列脉冲信号或第二脉冲序列信号作为与预设的存储信号进行比较的参考信号，并将选择结果传递给信号比较装置。
全文摘要
本发明涉及一种边界信号识别方法，用于识别自动行走设备接收到的边界信号是否为信号发生单元向边界线发送的预设的边界信号。边界信号识别方法包括如下步骤控制自动行走设备启动工作；检测边界线范围中的磁场信号并生成检测信号；处理所述检测信号，生成处理信号；将所述处理信号与预设的存储信号进行比较；当所述处理信号与预设的存储信号相同时，确认检测到的磁场信号为预设的磁场信号；所述预设的边界信号包括间歇性出现的编码组，编码组由至少第一状态单元和第二状态单元按照预设的编码规则组合。本发明还涉及一种执行上述边界信号识别方法的边界系统。本发明提供的边界信号识别方法和边界系统可以有效避免周围环境中的信号的干扰。
文档编号G05D1/02GK103197672SQ201210000420
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者田角峰, 周昶 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司