CN103543745B - 导引系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导引系统及其控制方法。所述导引系统包括可自动行走的自动装置，信号发生器，与信号发生器连接的电缆，安装在自动装置上且能检测周围环境中的环境信号的传感模块，所述传感模块具有适配模式和传感模式，适配模式下，传感模块识别所述环境信号的强度值，根据识别的强度值设定传感模块的工作参数，使在所述工作参数下工作的传感模块能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，所述传感模块在所述设定的工作参数下工作。本发明的导引系统使得传感模式下传感模块仅能检测到与本系统的边界信号强度相对应的特定强度的信号，滤除特定强度之下的信号，从而将相邻系统的干扰信号滤除，避免相邻系统的信号对传感模块的干扰，提高系统整体的抗干扰能力。

Description

导引系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种导引系统，特别是一种能在环境信号中提取特定强度的信号的导引系统。

本发明还涉及一种导引系统的控制方法，特别是一种能在环境信号中提取特定强度的信号的控制方法。

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的正弦波信号14和频率为16K的正弦波信号15，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信号14’和15’，由于信号14和15在信号14过零点时具有固定的对应关系，因此信号14’与15’也具有相应的对应关系，控制单元根据信号14’过零点时信号15’为正或者负来判断自动行走设备2处于边界线3内还是边界线3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信号14’与15’，且在14’过零点时信号15’为正；同时又检测到来自第二边界线的信号14’与15’，且在14’过零点时信号15’为负。由于第一边界系统与第二边界系统的构成相同，因此控制单元检测信号14’和15’时无法区分14’和15’来自第一边界线还是第二边界线，控制单元根据信号14’过零点时信号15’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：提供一种导引系统的控制方法，所述控制方法能够根据自动装置所处位置上的信号强度提取相应强度的信号，滤除所述相应强度之下的信号。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种导引系统的控制方法，所述导引系统包括可自动行走的自动装置，信号发生器，与信号发生器连接的电缆，安装在自动装置上且能检测周围环境中的环境信号的传感模块，所述传感模块具有适配模式和传感模式，适配模式下，传感模块识别所述环境信号的强度值，根据识别的强度值设定传感模块的工作参数，使在所述工作参数下工作的传感模块能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，所述传感模块在所述设定的工作参数下工作。

优选地，传感模块包括具有放大倍数可调整的检测单元和可对检测单元的放大倍数进行调整的控制单元；适配模式下，控制单元可选择地使检测单元处于不同的放大倍数检测信号，通过判断不同的放大倍数下，控制单元的信号接收情况，识别环境信号的强度值，根据所述识别的强度值设定检测单元的放大倍数，使检测单元在所述设定的放大倍数下工作时，控制单元仅能接收特定强度值以上的信号；传感模式下，检测单元在所述设定的放大倍数下工作。

优选地，传感模块具有放大倍数固定的检测单元和具有门限值可调整的控制单元;适配模式下，控制单元识别检测单元传递的信号的强度值，根据识别的强度值设定控制单元的门限值，使具有所述设定的门限值的控制单元能滤除特定强度值之下的信号;传感模式下，控制单元在所述设定的门限值下工作。

优选地，适配模式下，将控制单元能接收到信号时，检测单元具有的最低放大倍数，设定为检测单元的放大倍数。

优选地，适配模式下，当控制单元接收不到信号时，逐级增加检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到信号时，逐级降低检测单元的放大倍数，将控制单元最后一次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

优选地，检测单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元分别具有可调整的放大倍数，适配模式下，第一检测单元所处的放大倍数不高于第二检测单元所处的放大倍数，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，调整第二检测单元的放大倍数，将控制单元接收到第二检测单元传递的信号时，第二检测单元具有的最低放大倍数设定为第二检测单元的放大倍数；当第一检测单元检测到信号时，调整第一检测单元放大倍数，将控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，第一检测单元具有的最低放大倍数，设定为第一检测单元的放大倍数。

优选地，适配模式下，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，逐级增加第二检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到第二检测单元传递的信号时第二检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，逐级降低第一检测单元放大倍数，将控制单元最后一次接收到第一检测单元传递的信号时第一检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

优选地，适配模式下，增加第二检测单元的放大倍数时，根据第二检测单元放大倍数的增加幅度增加第一检测单元的放大倍数，降低第一检测单元的放大倍数时，根据第一检测单元放大倍数的下降幅度降低第二检测单元的放大倍数。

优选地，传感模式下，控制单元接收第一检测单元或第二检测单元传递的信号的情况发生改变时，传感模块进入适配模式。

本发明还解决的技术问题为：提供一种导引系统，所述导引系统能够根据自动装置所处位置上的信号强度提取相应强度的信号，滤除所述相应强度之下的信号。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种导引系统，所述导引系统包括可自动行走的自动装置，生成预设的边界信号的信号发生器，与信号发生器连接的电缆，安装在自动装置上且能检测周围环境中的环境信号的传感模块，所述传感模块具有适配模式和传感模式，适配模式下，传感模块识别所述环境信号的强度值，根据识别的强度值设定传感模块的工作参数，使在所述工作参数下工作的传感模块能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，所述传感模块在所述设定的工作参数下工作。

优选地，传感模块包括具有放大倍数可调整的检测单元和可对检测单元的放大倍数进行调整的控制单元；适配模式下，控制单元可选择地使检测单元处于不同的放大倍数检测信号，通过判断不同的放大倍数下，控制单元的信号接收情况，识别环境信号的强度值，根据所述识别的强度值设定检测单元的放大倍数，使检测单元在所述设定的放大倍数下工作时，控制单元仅能接收特定强度值以上的信号；传感模式下，检测单元在所述设定的放大倍数下工作。

优选地，传感模块具有放大倍数固定的检测单元和具有门限值可调整的控制单元;适配模式下，控制单元识别检测单元传递的信号的强度值，根据识别的强度值设定控制单元的门限值，使具有所述设定的门限值的控制单元能滤除特定强度值之下的信号;传感模式下，控制单元在所述设定的门限值下工作。

优选地，适配模式下，将控制单元能接收到信号时，检测单元具有的最低放大倍数，设定为检测单元的放大倍数。

优选地，适配模式下，当控制单元接收不到信号时，逐级增加检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到信号时，逐级降低检测单元的放大倍数，将控制单元最后一次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

优选地，检测单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元分别具有可调整的放大倍数，适配模式下，第一检测单元所处的放大倍数不高于第二检测单元所处的放大倍数，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，调整第二检测单元的放大倍数，将控制单元接收到第二检测单元传递的信号时，第二检测单元具有的最低放大倍数设定为第二检测单元的放大倍数；当第一检测单元检测到信号时，调整第一检测单元放大倍数，将控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，第一检测单元具有的最低放大倍数，设定为第一检测单元的放大倍数。

优选地，适配模式下，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，逐级增加第二检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到第二检测单元传递的信号时第二检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，逐级降低第一检测单元放大倍数，将控制单元最后一次接收到第一检测单元传递的信号时第一检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

优选地，适配模式下，增加第二检测单元的放大倍数时，根据第二检测单元放大倍数的增加幅度增加第一检测单元的放大倍数，降低第一检测单元的放大倍数时，根据第一检测单元放大倍数的下降幅度降低第二检测单元的放大倍数。

优选地，传感模式下，控制单元接收第一检测单元或第二检测单元传递的信号的情况发生改变时，传感模块进入适配模式。

优选地，所述传感模块还包括设置在检测单元与控制单元之间的滤波器，所述滤波器能滤除预设的边界信号具有的频率之外的其他频率的信号。

优选地，所述预设的边界信号具有3.6A以上的强度。

本发明的有益效果为：由于自动装置在本导引系统的电缆围成的工作区域内工作，因此自动装置始终离本导引系统的电缆近，离相邻导引系统的电缆远，使得在自动装置整个工作范围内，自动装置收到的本导引系统的边界信号强度强于相邻导引系统的边界信号的强度。通过使导引系统的传感模块识别自动装置当前位置上的信号强度，根据识别的信号强度将传感模块设定在适当的传感模式，使传感模块在传感模式下能提取相应强度的信号，使得传感模式下传感模块仅能检测到与本系统的边界信号强度相对应的特定强度的信号，滤除特定强度之下的信号，从而将相邻系统的干扰信号滤除，避免相邻系统的信号对传感模块的干扰，提高系统整体的抗干扰能力。

附图说明

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是本发明具体实施方式的导引系统的示意图；

图2是图1中所示的传感模块的电路模块图；

图3是图2中所示传感模块的一种具体的电路模块图；

图4是图3所示实施方式的工作流程的流程图；

图5是图3所示实施方式适配模式下，一种工作流程的流程图；

图6是图3所示实施方式适配模式下，另一种工作流程的流程图。

2自动装置 12’控制单元

3电缆 13传感器

4工作区域 14第一检测单元

5非工作区域 15放大器

6信号发生器 16第二检测单元

8驱动装置 22第一传感器

10传感模块 24第一放大器

11检测单元 32第二传感器

12控制单元 34第二放大器

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，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所示为本发明的一种具体实施方式的导引系统的示意图。导引系统包括自动装置2、生成预设的边界信号的信号发生器6、与信号发生器6相连接的电缆3。导引系统通过电缆3围成的封闭区域将环境区域划分为工作区域4和非工作区域5，工作区域4为封闭区域的部分，非工作区域5为封闭区域以外的部分。信号发生器6发送的预设的边界信号经电缆3传递的过程中，在周围环境中生成相应的磁场信号。

自动装置2包括传感模块10和驱动装置8。传感模块10检测环境中的信号，并根据传感模块10所处的工作模式，对环境中的信号进行相应的处理，环境中的信号包括经由电缆3传递的信号和非经电缆3传递的信号，非经电缆3传递的信号主要包括相邻导引系统的干扰信号和环境中的噪音信号等。传感模块10的工作模式包括适配模式和传感模式。适配模式下，传感模块10识别检测到的信号的强度值，并根据识别的强度值设定传感模块10的工作参数，使具有所述工作参数的传感模块10能从周围环境的环境信号中，提取特定强度值以上的信号，滤除特定强度值之下的信号。传感模式下，传感模块10在所述设定的工作参数下工作，从而使得传感模块10能从检测到的信号中滤除特定强度值之下的信号，并根据未被滤除的信号识别自动装置2相对电缆3的位置，生成相应的控制信号传输给驱动装置8。驱动装置8根据传感模块10传递的控制信号驱动自动装置2在工作区域4内相对地面自动移动。

前述方案中，传感模式下的传感模块10滤除的信号的强度值小于特定强度值。本领域技术人员可以理解的是，特定强度值可以是自动装置2当前位置上的环境信号的最大强度值，也可以是与所述最大强度值成其他函数关系的强度值，如特定强度值为所述最大强度值的30%，或所述最大强度值的10%等。本领域技术人员可以理解的是，传感模块10滤除的信号的强度值与特定强度值成其他函数关系也是本发明的保护范围，如滤除的信号的最大强度值小于识别的强度值的30%，或大于识别的强度值的10%，或仅滤除所有特定强度值之外的信号，或仅滤除最大强度值附近范围之外的信号等。本发明中主要介绍传感模式下的传感模块10滤除的信号的最大强度值小于特定强度值，且特定强度值等于自动装置2当前位置上的环境信号的最大强度值的情况。

传感模块10识别信号的强度值的方式有多种，可以通过直接识别信号的幅度值来识别信号的强度，也可以通过判断传感模块10处于特定的放大倍数下是否能检测到信号来识别信号的强度值。以下结合图2分别介绍通过直接识别信号的幅度值来识别信号的强度，并根据识别到的强度值设定传感模块10的工作参数，使具有所述设定的工作参数的传感模块10能滤除特定强度值之下的信号的实施方式；以及通过判断传感模块10处于特定的放大倍数下是否能检测到信号来识别信号的强度值，并根据识别到的强度值设定传感模块10的工作参数，使具有所述设定的工作参数的传感模块10能滤除特定强度值之下的信号的实施方式。

如图2所示，传感模块10包括检测单元11、控制单元12。检测单元11包括检测环境信号的传感器13，以及将检测到的信号进行放大的放大器15，放大器15根据其当前的放大倍数对接收到的信号进行放大，并将放大后的信号传递给控制单元12。适配模式下，控制单元12根据接收到的信号识别环境信号的强度值，并根据识别到的强度值设定传感模块10的工作参数，使具有所述设定的工作参数的传感模块10能从环境信号中滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，传感模块10在设定的工作参数下工作。

在第一种实现方式下，检测单元11具有固定的放大倍数，控制单元12具有可调整的门限值。处于适配模式下的控制单元12直接识别放大器15传递的信号的幅度值，根据幅度值确定环境信号的强度值，并直接以此幅度值设定控制单元12的门限值，使具有该设定的门限值的控制单元12能滤除特定强度值之下的信号，即幅度值在基准幅度值之下的信号，而仅接收和处理特定强度值之上的信号，即幅度值在基准幅度值以上的信号。

在第二种实现方式下，检测单元11具有可调整的放大倍数，控制单元12可对检测单元11的放大倍数进行调整。处于适配模式下的控制单元12直接识别放大器15传递的信号的幅度值，根据幅度值确定环境中的信号的强度值，并根据识别到的强度值，设定传感模式下放大器15对信号的放大能力，即放大器15对信号的放大倍数。当识别到的最大幅度值较大时，相应将放大器15的放大倍数设定地较小；当识别到的最大幅度值较小时，相应地将放大器15的放大倍数设定地较大，从而使得检测单元11在该设定的放大倍数下工作时，控制单元12仅能接收到特定强度值以上的信号，即所述识别到的最大幅度值以上的信号，滤除特定强度值之下的信号，即所述识别到的最大幅度值之下的信号。

在第三种实现方式下，检测单元11具有可调整的放大倍数，控制单元12可对检测单元11的放大倍数进行调整。处于适配模式下的控制单元12，可选择地使放大器15处于不同的放大倍数下，并判断不同的放大倍数下信号的接收情况，根据特定放大倍数下，控制单元12是否接收到信号识别信号的强度值。当控制单元12接收到信号，且放大器15的放大倍数较小时，判断此时环境中的信号的强度值较大；反之当控制单元12接收到信号，且放大器15的放大倍数较大时，判断此时环境中的信号的强度值较小。控制单元12根据识别到的最大强度值，设定放大器15对信号的放大能力，即放大器15对信号的放大倍数，使检测单元11在设定的放大倍数下工作时，控制单元12仅能接收到特定强度值以上的信号，即所述最大强度值以上的信号，滤除特定强度值之下的信号，即所述最大强度值之下的信号。

对于上述第三种实现方式，需要特别说明的是，控制单元12根据能接收到信号时，放大器15所具有的最低放大倍数，识别环境中的信号的强度值，因为采用比所述最低放大倍数高或者低的放大倍数来识别信号的强度值时，会使得识别到的强度值相应的偏低或偏高。控制单元12可以直接将该最低放大倍数设定为放大器15的放大倍数，从而使检测单元11在该设定的放大倍数下工作时，控制单元12仅能接收到所述强度值以上的信号。适配模式下，控制单元12将放大器15的放大倍数设定在某一特定放大倍数下，然后判断在该放大倍数下是否接收到信号，当接收不到信号时，可以通过逐级增加放大倍数的方式确定能接收到信号时的最低放大倍数，也可以通过随机选取放大倍数的方式确定能接收到信号时的最低放大倍数，还可以通过增加放大倍数与减少放大倍数交替使用的方式确定能接收到信号时的最低放大倍数。

以下结合图3对第三种实现方式的两种较佳的电路和实现方法进行详细介绍。

如图3所示，传感模块10包括第一检测单元14、第二检测单元16和控制单元12’。第一检测单元14包括第一传感器22和第一放大器24，第二检测单元16包括第二传感器32和第二放大器34。第一传感器22和第二传感器32接收环境中的信号，并将接收到的信号分别传递给与其电性连接的第一放大器24和第二放大器34。第一放大器24和第二放大器34分别对接收到的信号进行相应的放大，将放大后的信号传递给控制单元12’。

在第一种较佳电路中，第一放大器24和第二放大器34具有可选择的放大倍数，其放大倍数可以根据控制单元12’的控制信号进行相应的调整。在适配模式下，控制单元12’控制第一放大器24和第二放大器34处于特定的放大倍数下，并始终保持第一放大器的放大倍数低于或等于第二放大器的放大倍数。控制单元12’根据第一放大器24、第二放大器34当前的放大倍数及是否接收到来自第一放大器24和第二放大器34的信号，识别环境中的信号的强度值。控制单元12’根据识别到的信号的强度值设定第一放大器24和第二放大器34的放大倍数。优选地，控制单元12’将能接收到信号时，第一放大器24和第二放大器34具有的最低放大倍数，设定为第一放大器24和第二放大器34传感模式下的放大倍数。传感模式下，第一放大器24和第二放大器34以该设定的最低放大倍数工作。

具体地，第一放大器24的放大倍数具有低档、中档两种可选择的档位，第二放大器34的放大倍数具有低档、中档、高档三种可选择的档位。适配模式下，控制单元12’始终保持第一放大器12的放大倍数的档位不高于第二放大器34的放大倍数的档位。当控制单元12’接收不到来自第二放大器34的信号时，代表此时环境中的信号的强度较弱，因此逐级增加第二放大器34放大倍数的档位，直到控制单元12’接收到来自第二放大器34传递的信号，并将首次接收到信号时，第二放大器34的放大倍数确定为最低放大倍数。当控制单元12’检测到来自第一放大器24的信号时，代表此时环境中的信号的强度较强，因此逐级降低第一放大器24放大倍数的档位，直到控制单元12’接收不到来自第一放大器24传递的信号，并将最后一次检测到信号时，第一放大器24具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

为详尽地描述本发明，以初始状态下，第一放大器24和第二放大器34的放大倍数均处于低档，对电路的工作过程进行描述。

当自动装置2离电缆3较近时，经由电缆3传递的信号在自动装置2所处位置处的强度很强，此时虽然第一放大器24和第二放大器34的放大倍数均处于低档，控制单元12’仍能检测到来自第一放大器24和第二放大器34的信号，控制单元12’将低档确定为最低放大倍数，并将低档设定为第一放大器24和第二放大器34传感模式下的放大倍数。传感模块10进入传感模式，保持第一放大器24和第二放大器34的放大倍数处于低档进行工作。传感模式下，传感模块10根据第二放大器34传递的信号生成相应的控制信号传输给驱动装置8驱动自动装置2相对地面移动。自动装置2相对地面移动过程中，若自动装置2离电缆3越来越远，经由电缆3传递的信号在自动装置2所处位置处的强度减弱，控制单元12’检测不到来自第一放大器24和第二放大器34的信号，或即使检测到来自第一放大器24和第二放大器34的信号，但信号太弱，无法被识别而丢弃，即控制单元12’接收第一检测单元14和第二检测单元16传递的信号的情况发生改变。此情形下，控制单元12’控制传感模块10由传感模式进入适配模式。适配模式下，控制单元12’将第二放大器34的放大倍数增加为中档，并保持第一放大器24的放大倍数不变。此时若控制单元12’检测到来自第二放大器34传递的信号，则将第二放大器34的放大倍数为中档，第一放大器24的放大倍数为低档确定为最低放大倍数，并将该最低放大倍数设定为第一放大器24和第二放大器34传感模式下的放大倍数。随后传感模块10进入传感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有该最低放大倍数工作。若将第二放大器34的放大倍数增加为中档后，控制单元12’仍然检测不到来自第二放大器34的信号，则控制单元将第二放大器34的放大倍数进一步增加为高档，同时将第一放大器24的放大倍数增加为中档。控制单元12’将第一放大器24的放大倍数为中档，第二放大器34的放大倍数为高档确定为最低放大倍数，并将该最低放大倍数设定为第一放大器24和第二放大器34的放大倍数。随后传感模块10进入传感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有该最低放大倍数工作。传感模式下，控制单元12’根据第二放大器34传递的信号生成相应的控制信号传输给驱动装置8驱动自动装置2相对地面移动。

自动装置2相对地面移动的过程中，其离电缆的距离也可能会越来越近，此时，若第一放大器24的放大倍数仍为中档，第二放大器34的放大倍数仍为高档，则控制单元12’将检测到来自第一放大器24的信号，控制单元12’控制传感模块10由传感模式进入适配模式。适配模式下，控制单元12’将第一放大器24的放大倍数降低为低档，同时将第二放大器34的放大倍数降低为中档。若此时控制单元12’检测不到来自第一放大器24的信号，仅能检测到来自第二放大器34的信号，则将第二放大器34的放大倍数为中档，第一放大器24的放大倍数为低档确定为最低放大倍数，并将该最低放大倍数设定为第一放大器24和第二放大器34传感模式下的放大倍数。随后传感模块10进入传感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有该最低放大倍数工作。若将第一放大器24的放大倍数降低为低档后，控制单元12’仍然能检测到来自第一放大器24的信号，则控制单元将第二放大器34的放大倍数进一步降低为低档。控制单元12’将第一放大器24和第二放大器34的放大倍数均处于低档确定为最低放大倍数，并将该最低放大倍数设定为第一放大器24和第二放大器34传感模式下的放大倍数。随后传感模块10进入传感模式，并保持第一放大器24和第二放大器34具有该最低放大倍数工作。传感模式下，传感模块10根据第二放大器34传递的信号生成相应的控制信号传输给驱动装置8驱动自动装置2相对地面移动。

以上介绍了，自动装置2启动工作时，第一放大器24和第二放大器34的放大倍数均处于低档时，自动装置2的工作过程。在实际工作过程中，自动装置2启动工作时，第一放大器24和第二放大器34的放大倍数可能并非出于低档，而是其它的某个档位上。以下结合图4至图6，描述一种通用的工作过程，该工作过程适用于自动装置2启动工作时，第一放大器24和第二放大器34具有任意放大倍数的情况。

如图4所示，在自动装置2启动工作时，传感模块10进行初始化，如步骤S0所示。随后进入步骤S2，传感模块10进入传感模式。进入步骤S4，判断是否接收到来自第二检测单元16的信号，当判断结果为是时，进入步骤S6，当判断结果为否时，进入步骤S8。步骤S6中，进一步判断是否接收到来自第一检测单元14的信号，当判断结果为是时，进入步骤S8，当判断结果为否时，进入步骤S10。步骤S10中，传感模块10根据第二检测单元16传递的信号，生成相应的控制信号传递给驱动装置8，控制自动装置2相对地面的移动。进入步骤S8后，传感模块10进入适配模式。根据进入步骤S8的条件可知，传感模块10由传感模式进入适配模式的情况有两种。一种为传感模式下控制单元12’接收到第一检测单元14传递的信号，另一种为传感模式下控制单元12’接收不到第二检测单元16传递的信号，即传感模式下的控制单元12’接收第一检测单元14或第二检测单元16传递的信号的情况发生了改变。

根据进入适配模式的触发条件的不同，适配模式下传感模块10的工作流程图有所不同。以下结合图5和图6对适配模式下，传感模块10的两种工作流程图进行介绍。

传感模块10接收不到来自第二检测单元16的信号，而触发进入适配模式时，传感模块10的工作流程图如图5所示。进入步骤S12，识别第二检测单元16的放大倍数，即识别第二放大器34的放大倍数。进入步骤S14，增加第二检测单元16的放大倍数，并将第二检测单元16增加前的放大倍数设定为第一检测单元14的放大倍数，即第一放大器24的放大倍数。进入步骤S16，判断第二检测单元16的放大倍数是否为高档，当判断结果为是时，进入步骤S20，当判断结果为否时，进入步骤S18。步骤S18中，进一步判断是否接收到来自第二检测单元16的信号，当判断结果为否时，返回步骤S14，当判断结果为是时，进入步骤S20。步骤S20中，将当前第一检测单元14和第二检测单元16的放大倍数确定为最低放大倍数。进入步骤S22，将最低放大倍数设定为第一检测单元14和第二检测单元16的放大倍数。进入步骤S24，传感模块10进入传感模式，传感模式下，第一检测单元14和第二检测单元16具有步骤S22中设定的放大倍数，即步骤S20中确定的最低放大倍数。

传感模块10接收到来自第一检测单元14的信号，而触发进入适配模式时，传感模块10的工作流程图如图6所示。进入步骤S30，识别第一检测单元14的放大倍数，即识别第一放大器24的放大倍数。进入步骤S32，降低第一检测单元14的放大倍数，并将第一检测单元14降低前的放大倍数设定为第二检测单元16的放大倍数，即第二放大器34的放大倍数。进入步骤S34，判断第一检测单元14的放大倍数是否为低档，当判断结果为是时，进入步骤S36，当判断结果为是时，进入步骤S38。步骤S36中，将第二检测单元16的放大倍数设定为低档。步骤S38中，进一步判断是否接收到来自第一检测单元14的信号，当判断结果为否时，返回步骤S32，当判断结果为否时，进入步骤S40。步骤S40中，将当前第一检测单元14和第二检测单元16的放大倍数确定为最低放大倍数。进入步骤S42，将最低放大倍数设定为第一检测单元14和第二检测单元16的放大倍数。进入步骤S44，传感模块10进入传感模式，传感模式下，第一检测单元14和第二检测单元16具有步骤S42中设定的放大倍数，即步骤S40中确定的最低放大倍数。

根据上述工作过程的描述可知，控制单元12’在逐级增加第二放大器34的放大倍数时，根据第二放大器34的放大倍数增加的幅度，相应地增加第一放大器24的放大倍数。同时，在逐级降低第一放大器24的放大倍数时，根据第一放大器24的放大倍数降低的幅度，相应地降低第二放大器34的放大倍数。通过上述操作，使得第一放大器24和第二放大器34的放大倍数始终同步，即第二放大器34的放大倍数与第一放大器24的放大倍数始终处于相邻档位或相同档位，且第二放大器34的放大倍数高于或等于第一放大器24的放大倍数。上述操作的有益效果在于，传感模式下，传感模块10能及时检测到环境中的信号的强度的变化，并及时启动传感模块10进入适配模式，为传感模式下的第一放大器24和第二放大器34设定适当的放大倍数。同时也使得适配模式下，传感模块10能较快识别到当前环境中的信号的强度。

本领域技术人员可以理解的是第一放大器24和第二放大器34的放大倍数具有更多档位也是本发明的保护范围。此外，在实现本发明的过程中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍数不同步也是本发明的保护范围。

上述实施方式中，传感模块10包括两个检测单元，当传感模块10仅包括一个检测单元时，同样能实现本发明。此时，控制单元12’控制该检测单元分时段地处于适配模式或传感模式，即在特定的第一时间段内处于适配模式，在特定的第二时间段内处于传感模式，并控制第一时间段和第二时间段交替地出现。适配模式下或传感模式下，传感模块10的工作方式与前述实施方式相同。

在第二种较佳电路中，第一放大器24和第二放大器34的放大倍数为固定值，且两者的放大倍数不同，优选地，第一放大器24的放大倍数低于第二放大器34的放大倍数。适配模式下，控制单元12’接收第一放大器24传递的信号，当接收到信号时，将第一放大器24具有的放大倍数确定为最低放大倍数，并使传感模式下控制单元12’仅处理第一放大器24传递的信号，对第二放大器34传递的信号不进行处理。反之，适配模式下，控制单元12’接收不到第一放大器24传递的信号时，将第二放大器34具有的放大倍数确定为最低放大倍数，并使传感模式下控制单元12’仅处理第二放大器34传递的信号。传感模式下，控制单元12’根据上述设定的状态下工作，处理来自对应的放大器的信号，生成相应的控制信号传输给驱动装置8驱动自动装置2相对地面移动。自动装置2相对地面移动过程中，若自动装置2离电缆3越来越近，则控制单元12’开始检测到来自第一放大器24的信号，此时控制单元12’控制传感模块10由传感模式进入适配模式。适配模式下，控制单元12’再次确认能接收第一放大器24传递的信号后，将第一放大器24具有的放大倍数确定为最低放大倍数，并使传感模式下控制单元12’仅处理第一放大器24传递的信号，对第二放大器34传递的信号不进行处理。随后，控制单元12’进入传感模式进行工作。

在前述介绍的实施方式中，传感模块的同一电路既实现传感模式下的功能，又实现适配模式下的功能，由此实现了电路结构简化，成本低的优点。本领域技术人员可以理解的是，传感模块也可以针对适配模式和传感模式分别设置对应的两个功能模块，从而由不同的电路，分别实现传感模式下的功能和适配模式下的功能。

前述实施方式主要通过滤除特定强度值的信号的方式，排除环境信号中的干扰信号对自动装置2的工作状态的影响。如前所述，由于自动装置2处在电缆3围成的区域内，其离本系统电缆最近，因此本系统的边界信号最强。但为进一步保证自动装置2在电缆3围成的工作区域4的任意位置上，信号发生器6发送的边界信号经电缆3在环境中产生的磁场信号为环境信号中具有最大强度值的信号，优选的方案中，信号发生器6生成的电流信号具有比市面已知的信号更大的强度，如3.6A，4A，6A，10A等。除通过增加边界信号的强度的方式外，还可以在检测单元与控制单元之间设置滤波器，滤除掉与本系统的边界信号具有不同频率的信号，从而排除具有其他频率但信号强度很强的信号的干扰。

在本发明中，自动装置2的可以为割草机、吸尘器、工业机器人等多种形式。自动装置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。

Claims (20)

1.一种导引系统的控制方法，所述导引系统包括可自动行走的自动装置，信号发生器，与信号发生器连接的电缆，安装在自动装置上且能检测周围环境中的环境信号的传感模块，所述传感模块具有适配模式和传感模式，其特征在于：适配模式下，传感模块识别所述环境信号的强度值，根据识别的强度值设定传感模块的工作参数，使在所述工作参数下工作的传感模块能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，所述传感模块在所述设定的工作参数下工作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：传感模块包括具有放大倍数可调整的检测单元和可对检测单元的放大倍数进行调整的控制单元；适配模式下，控制单元可选择地使检测单元处于不同的放大倍数检测信号，通过判断不同的放大倍数下，控制单元的信号接收情况，识别环境信号的强度值，根据所述识别的强度值设定检测单元的放大倍数，使检测单元在所述设定的放大倍数下工作时，控制单元仅能接收特定强度值以上的信号；传感模式下，检测单元在所述设定的放大倍数下工作。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：传感模块具有放大倍数固定的检测单元和具有门限值可调整的控制单元；适配模式下，控制单元识别检测单元传递的信号的强度值，根据识别的强度值设定控制单元的门限值，使具有所述设定的门限值的控制单元能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，控制单元在所述设定的门限值下工作。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：适配模式下，将控制单元能接收到信号时，检测单元具有的最低放大倍数，设定为检测单元的放大倍数。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：适配模式下，当控制单元接收不到信号时，逐级增加检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到信号时，逐级降低检测单元的放大倍数，将控制单元最后一次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：检测单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元分别具有可调整的放大倍数，适配模式下，第一检测单元所处的放大倍数不高于第二检测单元所处的放大倍数，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，调整第二检测单元的放大倍数，将控制单元接收到第二检测单元传递的信号时，第二检测单元具有的最低放大倍数设定为第二检测单元的放大倍数；当第一检测单元检测到信号时，调整第一检测单元放大倍数，将控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，第一检测单元具有的最低放大倍数，设定为第一检测单元的放大倍数。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：适配模式下，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，逐级增加第二检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到第二检测单元传递的信号时第二检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，逐级降低第一检测单元放大倍数，将控制单元最后一次接收到第一检测单元传递的信号时第一检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：适配模式下，增加第二检测单元的放大倍数时，根据第二检测单元放大倍数的增加幅度增加第一检测单元的放大倍数，降低第一检测单元的放大倍数时，根据第一检测单元放大倍数的下降幅度降低第二检测单元的放大倍数。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：传感模式下，控制单元接收第一检测单元或第二检测单元传递的信号的情况发生改变时，传感模块进入适配模式。

10.一种导引系统，所述导引系统包括可自动行走的自动装置，生成预设的边界信号的信号发生器，与信号发生器连接的电缆，信号发生器发送的预设的边界信号经电缆传递的过程中，在周围环境中生成相应的磁场信号，安装在自动装置上且能检测周围环境中的环境信号的传感模块，所述传感模块具有适配模式和传感模式，其特征在于：适配模式下，传感模块识别所述环境信号的强度值，根据识别的强度值设定传感模块的工作参数，使在所述工作参数下工作的传感模块能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，所述传感模块在所述设定的工作参数下工作。

11.根据权利要求10所述的导引系统，其特征在于：传感模块包括具有放大倍数可调整的检测单元和可对检测单元的放大倍数进行调整的控制单元；适配模式下，控制单元可选择地使检测单元处于不同的放大倍数检测信号，通过判断不同的放大倍数下，控制单元的信号接收情况，识别环境信号的强度值，根据所述识别的强度值设定检测单元的放大倍数，使检测单元在所述设定的放大倍数下工作时，控制单元仅能接收特定强度值以上的信号；传感模式下，检测单元在所述设定的放大倍数下工作。

12.根据权利要求10所述的导引系统，其特征在于：传感模块具有放大倍数固定的检测单元和具有门限值可调整的控制单元；适配模式下，控制单元识别检测单元传递的信号的强度值，根据识别的强度值设定控制单元的门限值，使具有所述设定的门限值的控制单元能滤除特定强度值之下的信号；传感模式下，控制单元在所述设定的门限值下工作。

13.根据权利要求11所述的导引系统，其特征在于：适配模式下，将控制单元能接收到信号时，检测单元具有的最低放大倍数，设定为检测单元的放大倍数。

14.根据权利要求13所述的导引系统，其特征在于：适配模式下，当控制单元接收不到信号时，逐级增加检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到信号时，逐级降低检测单元的放大倍数，将控制单元最后一次接收到信号时检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

15.根据权利要求13所述的导引系统，其特征在于：检测单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元分别具有可调整的放大倍数，适配模式下，第一检测单元所处的放大倍数不高于第二检测单元所处的放大倍数，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，调整第二检测单元的放大倍数，将控制单元接收到第二检测单元传递的信号时，第二检测单元具有的最低放大倍数设定为第二检测单元的放大倍数；当第一检测单元检测到信号时，调整第一检测单元放大倍数，将控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，第一检测单元具有的最低放大倍数，设定为第一检测单元的放大倍数。

16.根据权利要求15所述的导引系统，其特征在于：适配模式下，当控制单元接收不到第二检测单元传递的信号时，逐级增加第二检测单元的放大倍数，将控制单元首次接收到第二检测单元传递的信号时第二检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数；当控制单元接收到第一检测单元传递的信号时，逐级降低第一检测单元放大倍数，将控制单元最后一次接收到第一检测单元传递的信号时第一检测单元具有的放大倍数确定为最低放大倍数。

17.根据权利要求15所述的导引系统，其特征在于：适配模式下，增加第二检测单元的放大倍数时，根据第二检测单元放大倍数的增加幅度增加第一检测单元的放大倍数，降低第一检测单元的放大倍数时，根据第一检测单元放大倍数的下降幅度降低第二检测单元的放大倍数。

18.根据权利要求15所述的导引系统，其特征在于：传感模式下，控制单元接收第一检测单元或第二检测单元传递的信号的情况发生改变时，传感模块进入适配模式。

19.根据权利要求11或12所述的导引系统，其特征在于：所述传感模块还包括设置在检测单元与控制单元之间的滤波器，所述滤波器能滤除预设的边界信号具有的频率之外的其他频率的信号。

20.根据权利要求10所述的导引系统，其特征在于：所述预设的边界信号具有3.6A以上的强度。