CN107562042B - 信号发生装置、自移动机器人系统及信号发生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种信号发生装置，包括信号发生元件及信号增强器，信号增强器可选择性地连接或分离于信号发生元件，信号发生元件用于产生第一边界信号，信号增强器用于产生第二边界信号，信号发生元件或信号增强器根据是否相互连接择一地发出第一边界信号或第二边界信号，第二边界信号的强度大于第一边界信号的强度。本发明公开的信号发生装置，对于小面积及简单工况，使信号发生元件处于工作状态，可以保证在小面积及简单工况时节能；对于大面积及复杂工况，使信号增强器处于工作状态，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。本发明还公开一种自移动机器人系统及信号发生方法。

Description

信号发生装置、自移动机器人系统及信号发生方法

技术领域

本发明涉及园林机械技术领域，特别是涉及一种信号发生装置、自移动机器人系统及信号发生方法。

背景技术

随着科学的发展与社会的进步，环境绿化成为人们所研究的重要课题，智能设备作为一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，已经慢慢走进人们的生活，将人们从修建草坪的劳动中解放出来，为人们的生活提供了极大的便利。

为保证上述智能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工作范围进行控制。目前所使用的智能设备中的信号发生装置所发出的边界信号强度单一，从而造成智能设备在大面积草地中央信号比较弱，容易出现搜索不到边界信号，导致智能设备停机的现象；对于特殊复杂工况，容易出现在特定场景搜索不到边界信号，导致智能设备停机的现象。

发明内容

基于此，有必要针对智能设备边界信号强度单一在大面积草地中央信号比较弱容易搜索不到边界信号及特殊复杂工况容易出现在特定场景搜索不到边界信号从而导致智能设备停机的问题提供一种信号发生装置、自移动机器人系统及信号发生方法。

一种信号发生装置，包括信号发生元件及信号增强器，所述信号增强器可选择性地连接或分离于所述信号发生元件，所述信号发生元件用于产生第一边界信号，所述信号增强器用于产生第二边界信号，所述信号发生元件或所述信号增强器根据是否相互连接择一地发出所述第一边界信号或所述第二边界信号，所述第二边界信号的强度大于所述第一边界信号的强度。

本发明提供的信号发生装置，包括信号发生元件及信号增强器，信号发生元件产生第一边界信号，信号增强器产生第二边界信号，第二边界信号的强度大于第一边界信号的强度，对于小面积及简单工况，可以使信号发生元件处于工作状态，信号发生元件产生低强度的第一边界信号，可以保证在小面积及简单工况时节能；对于大面积及复杂工况，可以使信号增强器处于工作状态，信号增强器产生高强度的第二边界信号，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。

在其中一个实施例中，所述信号发生元件具有第一识别端口，所述信号增强器具有第二识别端口，所述信号发生元件和所述信号增强器通过所述第一识别端口和所述第二识别端口连接。

在其中一个实施例中，所述信号发生元件包括相互连接的第一信号触发器和第一控制单元，所述第一识别端口连接于所述第一控制单元，所述第一信号触发器用于产生所述第一边界信号，所述信号增强器包括相互连接的第二信号触发器和第二控制单元，所述第二识别端口连接于所述第二控制单元，所述第二信号触发器用于产生所述第二边界信号。

在其中一个实施例中，所述第一控制单元用于根据所述第一识别端口和所述第二识别端口是否连接控制所述第一信号触发器是否发出所述第一边界信号，所述第二控制单元用于根据所述第一识别端口和所述第二识别端口是否连接控制所述第二信号触发器是否发出所述第二边界信号。

在其中一个实施例中，所述信号发生装置还包括边界线，所述第一信号触发器连接于所述边界线，所述第二信号触发器可选择地与所述边界线连接或断开。

在其中一个实施例中，所述信号发生元件还具有第三识别端口，所述第三识别端口连接于所述边界线，所述信号增强器还具有第四识别端口，所述第三识别端口和所述第四识别端口可选择性地连接或断开。

在其中一个实施例中，所述信号发生元件还包括第五识别端口，所述信号增强器还包括第六识别端口，所述第二信号触发器连接于所述第六识别端口，所述第五识别端口和所述第六识别端口可选择性地连接或断开，所述信号发生装置还包括电源，所述第一信号触发器和所述第五识别端口分别连接于所述电源。

一种自移动机器人系统，包括：

如上述任一项所述的信号发生装置；及

自移动机器人，用于感应所述信号发生装置发送的所述第一边界信号或所述第二边界信号。

本发明提供的自移动机器人系统，对于小面积及简单工况，可以使信号发生元件处于工作状态，信号发生元件产生低强度的第一边界信号给边界线，可以保证在小面积及简单工况时节能；对于大面积及复杂工况，可以使信号增强器处于工作状态，信号增强器产生高强度的第二边界信号给边界线，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。

在其中一个实施例中，所述自移动机器人系统还包括用于给所述自移动机器人提供电能或/和停靠的充电站。

在其中一个实施例中，所述自移动机器人系统还包括：

信号检测装置，设于所述自移动机器人，用于检测所述第一边界信号或所述第二边界信号流经所述边界线时所产生的磁场，从而产生检测结果；

控制单元，设于所述自移动机器人，用于接收检测结果，并根据检测结果控制所述自移动机器人移动。

一种信号发生方法，包括以下步骤：

判断信号发生元件和信号增强器是否连接；

根据所述信号发生元件和所述信号增强器是否连接的状态由所述信号发生元件发送第一边界信号或由所述信号增强器发送第二边界信号。

本发明提供的信号发生方法，对于小面积及简单工况，可以发送低强度边界信号；对于大面积及复杂工况，可以发送高强度边界信号，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的自移动机器人系统的原理框图；

图2为本发明一实施例提供的自移动机器人系统的充电站的装配过程图；

图3为图2的装配图；

图4为图3一视角的结构图；

图5本发明一实施例提供的自移动机器人系统的充电站与边界线连接时的结构图；

图6为图5的侧视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

参见图1，本发明一实施例提供一种信号发生装置，包括信号发生元件20及信号增强器30，信号增强器30可选择性地连接或分离于信号发生元件20，信号发生元件20用于产生第一边界信号，信号增强器30用于产生第二边界信号，信号发生元件20或信号增强器30根据是否相互连接择一地发出第一边界信号或第二边界信号，第二边界信号的强度大于第一边界信号的强度。具体地，当信号增强器30与信号发生元件20分离时，信号发生元件20发出第一边界信号，当信号增强器30与信号发生元件20连接时，信号发生元件20不发出第一边界信号，信号增强器30发出第二边界信号。

本发明提供的信号发生装置，包括信号发生元件20及信号增强器30，信号发生元件20产生第一边界信号，信号增强器30产生第二边界信号，第二边界信号的强度大于第一边界信号的强度，对于小面积及简单工况，可以使信号发生元件20处于工作状态，信号发生元件20产生低强度的第一边界信号，可以保证在小面积及简单工况时节能；对于大面积及复杂工况，可以使信号增强器30处于工作状态，信号增强器30产生高强度的第二边界信号，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。

在本实施例中，信号发生元件20具有第一识别端口23，信号增强器30具有第二识别端口33，信号发生元件20和信号增强器30通过第一识别端口23和第二识别端口33连接。具体地，当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，信号增强器30发出第二边界信号，同时关闭第一边界信号，当第一识别端口23和第二识别端口33断开时，信号发生元件20发出第一边界信号。

在本实施例中，信号发生元件20包括相互连接的第一信号触发器21和第一控制单元22，第一识别端口23连接于第一控制单元22，第一信号触发器21用于产生第一边界信号，信号增强器30包括相互连接的第二信号触发器31和第二控制单元32，第二识别端口33连接于第二控制单元32，第二信号触发器31用于产生第二边界信号。

具体地，第一控制单元22用于根据第一识别端口23和第二识别端口33是否连接控制第一信号触发器21是否发出第一边界信号，进一步地，第二控制单元32用于根据第一识别端口23和第二识别端口33是否连接控制第二信号触发器31是否发出第二边界信号。当第一识别端口23和第二识别端口33断开时，第一控制单元22接收第一识别端口23发来的未连接信号增强器30的信号，并控制第一信号触发器21产生第一边界信号；当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，第一控制单元22通过第一识别端口23接收到的第二控制单元32发送的识别信号，关断第一信号触发器21，停止发送第一边界信号，同时第二控制单元32控制第二信号触发器31发送第二边界信号。

在本实施例中，信号发生装置还包括边界线10，第一信号触发器21连接于边界线10，第二信号触发器31可选择地与边界线10连接或断开。当第一识别端口23和第二识别端口33断开时，第一信号触发器21产生的第一边界信号直接传送给边界线10；当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，第二信号触发器31产生的第二边界信号传送给边界线10。第一边界信号或第二边界信号流经边界线10时产生磁场。

进一步地，信号发生元件20还具有第三识别端口24，第三识别端口24连接于边界线10，信号增强器30还具有第四识别端口34，第三识别端口24和第四识别端口34可选择性地连接或断开。当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，第二信号触发器31产生的第二边界信号通过第四识别端口34传送给第三识别端口24，再传送给边界线10。

在本实施例中，信号发生元件20还包括第五识别端口25，信号增强器30还包括第六识别端口35，第二信号触发器31连接于第六识别端口35，第五识别端口25和第六识别端口35可选择性地连接或断开，信号发生装置还包括电源40，第一信号触发器21和第五识别端口25分别连接于电源40。这样，电源40同时给第一信号触发器21和第二信号触发器31供电。

参见图1，本发明一实施例还提供一种自移动机器人系统，包括：

上述信号发生装置；及

自移动机器人，用于感应信号发生装置发送的第一边界信号或第二边界信号。

本发明实施例提供的自移动机器人系统，包括信号发生装置，信号发生装置的信号发生元件20产生第一边界信号，信号发生装置的信号增强器30产生第二边界信号，第二边界信号的强度大于第一边界信号的强度，对于小面积及简单工况，可以使信号发生元件20处于工作状态，第一信号触发器21产生低强度的第一边界信号，可以保证在小面积及简单工况时节能；对于大面积及复杂工况，可以使信号增强器30处于工作状态，第二信号触发器31产生高强度的第二边界信号，避免在大面积及复杂工况搜索不到边界信号的情况发生，从而避免自移动机器人系统停机的情况发生。

具体地，上述第二边界信号的强度远大于第一边界信号的强度，在大面积及复杂工况中可以采用信号增强器发送边界信号。

参见图2、图3及图4，上述自移动机器人系统还包括用于给自移动机器人提供电能或/和停靠的充电站50。当自移动机器人电量不足时，可以自动返回充电站50处进行充电，参见图5及图6，此时边界线10可以作为自移动机器人的引导线，引导自移动机器人回归到充电站50处。充电站50也可以用作自移动机器人的停靠站。

上述信号发生装置与充电站50电连接。更具体地，信号发生装置的信号发生元件20及信号增强器30均设于充电站50上。此时充电站50不仅可以给自移动机器人充电，还可以作为发射边界信号的源头。

参见图2，在本实施例中，信号发生元件20固设于充电站50上，信号增强器30可拆卸连接于充电站50上。当在大面积及复杂工况下工作时，可以将信号增强器30安装于充电站50上，当在小面积及简单工况下工作时，可以将信号增强器30从充电站50上拆卸下来，信号增强器30作为一个单独模块，使用方便。

进一步地，自移动机器人系统还包括：

信号检测装置(图未示)，设于自移动机器人，用于检测上述第一边界信号或上述第二边界信号流经边界线10时所产生的磁场，从而产生检测结果；

控制单元(图未示)，设于自移动机器人，用于接收检测结果，并根据检测结果控制自移动机器人移动。

本发明一实施例还提供一种利用上述信号发生装置发送信号的信号发生方法，包括以下步骤：

判断信号发生元件20和信号增强器30是否连接；

根据信号发生元件20和信号增强器30是否连接的状态由信号发生元件20发送第一边界信号或由信号增强器30第二边界信号。

在其中一个实施例中，判断信号发生元件20和信号增强器30是否连接的步骤具体为：

判断第一识别端口23和第二识别端口33是否连接。

在其中一个实施例中，根据信号发生元件20和信号增强器30是否连接的状态发送第一边界信号或第二边界信号的步骤具体为：

第一控制单元22根据第一识别端口23和第二识别端口33是否连接控制第一信号触发器21是否发出第一边界信号，第二控制单元32根据第一识别端口23和第二识别端口33是否连接控制第二信号触发器31是否发出第二边界信号，当第一识别端口23和第二识别端口33断开时，第一识别端口23产生未连接信号增强器30的信号，并发送给第一控制单元22，第一控制单元22控制第一信号触发器21产生第一边界信号；当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，第一识别端口23产生已连接信号增强器30的信号并发送给第一控制单元22，第一控制单元22关断第一信号触发器21，停止发送第一边界信号，同时第二控制单元32控制第二信号触发器31发送第二边界信号。

在其中一个实施例中，当第一识别端口23和第二识别端口33连接时，第二信号触发器31发送第二边界信号的步骤具体为：

第二信号触发器31产生的第二边界信号通过第四识别端口34传送给第三识别端口24，再传送给边界线10。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种信号发生装置，其特征在于，包括信号发生元件及信号增强器，所述信号增强器可选择性地连接或分离于所述信号发生元件，所述信号发生元件用于产生第一边界信号，所述信号增强器用于产生第二边界信号，当所述信号增强器与所述信号发生元件分离时，所述信号发生元件发出所述第一边界信号；当所述信号增强器与所述信号发生元件连接时，所述信号增强器发出所述第二边界信号；所述第二边界信号的强度大于所述第一边界信号的强度。

2.根据权利要求1所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生元件具有第一识别端口，所述信号增强器具有第二识别端口，所述信号发生元件和所述信号增强器通过所述第一识别端口和所述第二识别端口连接。

3.根据权利要求2所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生元件包括相互连接的第一信号触发器和第一控制单元，所述第一识别端口连接于所述第一控制单元，所述第一信号触发器用于产生所述第一边界信号，所述信号增强器包括相互连接的第二信号触发器和第二控制单元，所述第二识别端口连接于所述第二控制单元，所述第二信号触发器用于产生所述第二边界信号。

4.根据权利要求3所述的信号发生装置，其特征在于，所述第一控制单元用于根据所述第一识别端口和所述第二识别端口是否连接控制所述第一信号触发器是否发出所述第一边界信号，所述第二控制单元用于根据所述第一识别端口和所述第二识别端口是否连接控制所述第二信号触发器是否发出所述第二边界信号。

5.根据权利要求3所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生装置还包括边界线，所述第一信号触发器连接于所述边界线，所述第二信号触发器可选择地与所述边界线连接或断开。

6.根据权利要求5所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生元件还具有第三识别端口，所述第三识别端口连接于所述边界线，所述信号增强器还具有第四识别端口，所述第三识别端口和所述第四识别端口可选择性地连接或断开。

7.根据权利要求3所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生元件还包括第五识别端口，所述信号增强器还包括第六识别端口，所述第二信号触发器连接于所述第六识别端口，所述第五识别端口和所述第六识别端口可选择性地连接或断开，所述信号发生装置还包括电源，所述第一信号触发器和所述第五识别端口分别连接于所述电源。

8.一种自移动机器人系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的信号发生装置；及

自移动机器人，用于感应所述信号发生装置发送的所述第一边界信号或所述第二边界信号。

9.根据权利要求8所述的自移动机器人系统，其特征在于，所述自移动机器人系统还包括用于给所述自移动机器人提供电能或/和停靠的充电站。

10.根据权利要求8所述的自移动机器人系统，其特征在于，所述信号发生装置包括边界线，所述自移动机器人系统还包括：

信号检测装置，设于所述自移动机器人，用于检测所述第一边界信号或所述第二边界信号流经所述边界线时所产生的磁场，从而产生检测结果；

控制单元，设于所述自移动机器人，用于接收检测结果，并根据检测结果控制所述自移动机器人移动。

11.一种信号发生方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断信号发生元件和信号增强器是否连接；

当所述信号增强器与所述信号发生元件分离时，所述信号发生元件发出第一边界信号，当所述信号增强器与所述信号发生元件连接时，所述信号增强器发出第二边界信号，所述第二边界信号的强度大于所述第一边界信号的强度。