CN107589739A - 一种自行走装置的控制系统、自行走装置系统及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行走装置的控制系统、自行走装置系统及制造方法，属于抗干扰技术领域，其中该控制系统用于控制至少两条相邻设置的用于界定自行走装置的工作区域的导线，导线用于根据所传导的信号发出磁场信号，自行走装置用于接收包含该磁场信号的信号并感生接收信号，根据接收信号控制自行走装置在导线所包围的区域以内行驶；控制系统使得各导线上传导的信号的频率在同一时段不同。本发明具有对来自相邻导线上发出的电磁场干扰和其他电磁场干扰不敏感的优点，抗干扰能力强。

Description

一种自行走装置的控制系统、自行走装置系统及制造方法

技术领域

本发明涉及抗干扰技术领域，具体涉及一种自行走装置的控制系统、自行走装置系统及制造方法。

背景技术

自行走装置是可以根据预设路线自动进行工作，无需人力始终操控的设备，目前在家庭设备中得到了广泛应用，例如自动吸尘器、自动割草机等。

其中，自动割草机的工作原理是预先利用导线划分好工作区域，使割草机在该工作区域内自动进行工作，在割草机工作的过程中，导线上会发出预先设置好模式的信号，割草机通过探测该信号，从而判断其是在工作区域的界内或界外。自动吸尘器通常也采用与自动割草机相同的设置。

但是，现有的导线上发出的信号都是固定不变的，例如发射频率固定不变，即时间上相邻发射信号之间的时间间隔是固定的。而目前经常存在这样的情况，在相邻多家的草坪上都设置割草机或者相邻多家都使用自动吸尘器，由于导线上发出的信号都相同，因此有一定的几率在一段时间内，相邻的导线上发出的信号和自己的导线上发出的信号处于同步重叠状态，从而造成该段时间内自己的信号和相邻的信号对于自行走装置而言都会遭到破坏，造成干扰，从而使自行走装置无法识别出处于界内、界外和所处的位置，如果这段时间较长，自行走装置将会无法按照既定路线进行工作，导致失效。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的自行走装置抗干扰性差。

为此，本发明实施例的一种自行走装置的控制系统，用于控制至少两条相邻设置的用于界定自行走装置的工作区域的导线，所述导线用于根据所传导的信号发出磁场信号，所述自行走装置用于接收包含所述磁场信号的信号并感生接收信号，根据所述接收信号控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶；

所述控制系统使得各所述导线上传导的信号的频率在同一时段不同。

优选地，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

优选地，各所述导线上传导的信号的传导方向设置相同。

优选地，各所述导线上传导的信号的传导方向保持不变。

优选地，各所述导线上传导的信号为脉冲电流信号。

本发明实施例的一种自行走装置系统，其特征在于，包括自行走装置和上述的控制系统，所述自行走装置包括：

传感元件，用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出；

信号分析元件，用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出；

控制元件，用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息，并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶。

优选地，所述自行走装置还包括：

驱动电机，用于在输入的所述控制信号控制下驱动所述自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶。

优选地，各所述导线所包围的区域重叠。

本发明实施例的一种自行走装置系统的制造方法，所述自行走装置系统包括自行走装置和自行走装置的控制系统，其中，所述自行走装置包括用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号及感生接收信号并输出的传感元件、用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较及获得比较结果并输出的信号分析元件、以及用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶的控制元件；所述自行走装置的控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，所述导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；所述制造方法的特征在于，包括：

制造第一组所述自行走装置和自行走装置的控制系统，所述第一组中的控制系统向导线提供第一频率的电信号；

制造第二组所述自行走装置和自行走装置的控制系统，所述第二组中的控制系统向导线提供第二频率的电信号，所述第一频率不同于第二频率。

优选地，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

本发明实施例提供一种自行走装置及控制系统，包括至少两组自行走装置及其控制系统的组合；

所述自行走装置包括传感元件，用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出；信号分析元件，用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出；控制元件，用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息，并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶；

所述控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，所述导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；

其中第一组中的控制系统提供给导线的电信号的频率不同于第二组中的控制系统提供给导线的电信号。

优选地，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本发明实施例提供的自行走装置的控制系统，通过控制相邻导线上传导的信号的频率在同一时段不同，使得在同一时间段内相邻导线上传导的信号和自己导线上传导的信号不会存在过多地重叠，使得重叠时间能够尽量地缩短，从而自己的自行走装置对来自相邻导线上发出的电磁场干扰不敏感，提高了自行走装置的抗干扰性。

2.本发明实施例提供的自行走装置的控制系统，通过设置各导线上传导的信号具有固定的频率，或频率是按时间变化的，提供了两种不同的频率设置方式，两种方式都能够使相邻导线上传导的信号重叠时间尽量缩短，甚至将重叠时间降低到零，进而提高抗干扰能力。

3.本发明实施例提供的自行走装置的控制系统，通过将各导线上传导的信号的传导方向设置成相同，或将传导方向设置成保持不变，简化了自行走装置对所探测到信号的处理流程，也提高了相邻自行走装置之间的一致性，避免因相邻导线之间所传导的信号设置方式不同而造成的干扰，进一步提高了抗干扰性。

4.本发明实施例提供的自行走装置系统，通过设置信号分析元件，将接收信号与预设的参考信号进行比较，例如只有接收信号与参考信号的频率相同且上升沿同步时，才认为自行走装置接收到了与其工作区域上对应的导线上发出的电磁场，从而可以进一步排除例如自行走装置之内有驱动电机、功率电子设备等触发的，或这在外部由高压线、无线电信号灯引起的电磁场干扰，进一步提高抗干扰性。

5.本发明实施例提供的自行走装置系统的制造方法，通过制造第一频率和第二频率不同的第一组、第二组自行走装置和自行走装置的控制系统，导线可在同一时段传导具有不同频率的信号，能够提高抗干扰性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中自行走装置的控制系统的一个具体示例的示意图；

图2为本发明实施例1中相邻导线上传导的信号的一个具体示例的示意图；

图3为本发明实施例2中自行走装置系统的一个具体示例的示意图。

附图标记：1、1’-自行走装置的控制系统，2、2’-导线，3、3’-自行走装置，20、20’-导线包围的区域，21、21’-导线上传导的信号，31-传感元件31，32-信号分析元件，33-控制元件，34-左驱动电机，35-右驱动电机，36-左轮，37-右轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种自行走装置的控制系统，用于控制至少两条相邻设置的用于界定自行走装置的工作区域的导线，例如，该控制系统中的控制装置可以是一个或多个，一个控制装置可以控制一条导线，该条导线上具有一台自行走装置；或者一个控制装置可以控制多条导线，每条导线上具有一台自行走装置。导线用于根据所传导的信号发出磁场信号，自行走装置用于接收包含磁场信号的信号并感生接收信号，根据接收信号控制自行走装置在导线所包围的区域以内行驶；控制系统使得各导线上传导的信号的频率在同一时段不同。优选地，各导线上传导的信号为脉冲电流信号。例如，如图1所示，两条相邻设置的导线2和2’，分别受控于控制系统的控制装置1和1’，控制系统的控制装置1控制导线2上传导信号21，控制系统的控制装置1’控制导线2’上传导信号21’，信号21和21’的频率在同一时段不同，自行走装置3和3’分别在导线2和2’所包围的区域20和20’以内行驶。以上仅给出了两条导线相邻设置的情况，本领域的技术人员应当理解，还可以是三条导线两两相邻设置或更多条。

上述自行走装置的控制系统，通过控制相邻导线上传导的信号的频率在同一时段不同，使得在同一时间段内相邻导线上传导的信号和自己导线上传导的信号不会存在过多地重叠，使得重叠时间能够尽量地缩短，从而自己的自行走装置对来自相邻导线上发出的电磁场干扰不敏感，提高了自行走装置的抗干扰性。

优选地，上述各导线上传导的信号具有固定的频率，每一导线上传导的信号的频率固定不变，而不同导线上传导的信号的频率均不相同。

或者上述各导线上传导的信号的频率是按时间变化的，进一步地可以将每一频率按照不同的规律进行变化，以保证频率在同一时段是不同的。该规律可以是随机选取的，也可以是按照一定的方法进行设置的。

或者上述各导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。例如，如图2所示，信号21的频率是固定不变的，信号21’的频率是按时间变化的，在同一时段，信号21和21’的频率不同。

上述自行走装置的控制系统，通过设置各导线上传导的信号具有固定的频率，或频率是按时间变化的，提供了两种不同的频率设置方式，两种方式都能够使相邻导线上传导的信号重叠时间尽量缩短，甚至将重叠时间降低到零，进而提高抗干扰能力。

优选地，各导线上传导的信号的传导方向设置相同。各导线上传导的信号的传导方向保持不变。例如，如图1所示，信号21和21’分别在导线2和2’上的传导方向相同，都是逆时针方向。本领域的技术人员应当理解，关于传导方向的设置不限于上述设置方式，也可以采用其他方式，例如，相邻导线上传导的信号的传导方向可以设置为不同，任一导线上传导的信号的传导方向可以按照预设的规律进行改变，因而相应地，自行走装置也要根据这种设置的传导方式相应改变其接收方式，使两者相互匹配。

上述自行走装置的控制系统，通过将各导线上传导的信号的传导方向设置成相同，或将传导方向设置成保持不变，简化了自行走装置对所探测到信号的处理流程，也提高了相邻自行走装置之间的一致性，避免因相邻导线之间所传导的信号设置方式不同而造成的干扰，进一步提高了抗干扰性。

实施例2

本实施例提供一种自行走装置系统，包括自行走装置和实施例1的控制系统，自行走装置例如可以是自动割草机、自动吸尘器等。在实施例1的控制系统中，可以仅设置一个自行走装置，该自行走装置分别在两条以上导线所包围的两个以上区域以内行驶，例如，如图3所示，控制系统的控制装置1控制导线2，控制系统的控制装置1’控制导线2’，自行走装置3分别在导线2和2’所包围的区域20和20’以内行驶。也可以设置两个以上自行走装置，自行走装置在其对应的导线所包围的区域以内行驶。

自行走装置3包括传感元件31、信号分析元件32和控制元件33。传感元件31用于探测包含控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出。例如，如图3所示，自行走装置包括两个传感元件31，分设于自行走装置对称轴的两侧。优选地，传感元件31为电感元件。

信号分析元件32用于将输入的接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出。参考信号设置成与自行走装置所在工作区域的导线上传导的信号相对应。例如，当为如图3所示的自行走装置3分别在导线2和2’所包围的区域20和20’以内行驶，进行工作时，若自行走装置3在区域20中工作，则设置自行走装置3的参考信号与导线2上传导的信号21对应；若自行走装置3在区域20’中工作，则设置自行走装置3的参考信号与导线2’上传导的信号21’对应。当为如图1所示的自行走装置3和3’分别在导线2和2’所包围的区域20和20’以内行驶，进行工作时，只要分别设置自行走装置3的参考信号与导线2上传导的信号21对应，自行走装置3’的参考信号与导线2’上传导的信号21’对应即可。优选地，可以将接收信号与预设的参考信号的上升沿和频率分别进行比较。当接收信号与预设的参考信号的频率相同且上升沿同步时，获得在界内的比较结果，其他情况则获得在界外的比较结果。信号分析元件32可采用数字信号处理芯片来实现。

控制元件33用于根据输入的比较结果获得自行走装置关于导线所包围的区域的位置信息，并根据位置信息产生控制信号以控制自行走装置在导线所包围的区域以内行驶。控制元件33可采用数字信号处理芯片来实现。

上述自行走装置系统，通过设置信号分析元件，将接收信号与预设的参考信号进行比较，例如只有接收信号与参考信号的频率相同且上升沿同步时，才认为自行走装置接收到了与其工作区域上对应的导线上发出的电磁场，从而可以进一步排除例如自行走装置之内有驱动电机、功率电子设备等触发的，或这在外部由高压线、无线电信号灯引起的电磁场干扰，进一步提高抗干扰性。

优选地，如图3所示，自行走装置3还包括驱动电机，驱动电机用于在输入的控制信号控制下驱动自行走装置在导线所包围的区域以内行驶，分为左驱动电机34和右驱动电机35，左驱动电机34驱动左轮36，右驱动电机35驱动右轮37。

优选地，各导线所包围的区域可以重叠，也可以不重叠。由于信号分析元件是将输入的接收信号与预设的参考信号进行比较，相邻导线上传导的信号的频率在同一时段不同，自行走装置依据所工作区域的导线上所传导的信号也会设置相应的参考信号，所以接收信号和参考信号之间存在一一对应的关系，因此即使各导线所包围的区域重叠，也不会造成在不同工作区域内同时工作的自行走装置信号间的干扰。

实施例3

本实施例提供一种自行走装置系统的制造方法，自行走装置系统包括实施例2的自行走装置和实施例1的自行走装置的控制系统，其中，自行走装置包括用于探测包含控制系统的导线发出的磁场信号的信号及感生接收信号并输出的传感元件、用于将输入的接收信号与预设的参考信号进行比较及获得比较结果并输出的信号分析元件、以及用于根据输入的比较结果获得自行走装置关于导线所包围的区域的位置信息并根据位置信息产生控制信号以控制自行走装置在导线所包围的区域以内行驶的控制元件；自行走装置的控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；制造方法的特征在于，包括：

制造第一组自行走装置和自行走装置的控制系统，第一组中的控制系统向导线提供第一频率的电信号；

制造第二组自行走装置和自行走装置的控制系统，第二组中的控制系统向导线提供第二频率的电信号，第一频率不同于第二频率。

上述自行走装置系统的制造方法，通过制造第一频率和第二频率不同的第一组、第二组自行走装置和自行走装置的控制系统，导线可在同一时段传导具有不同频率的信号，能够提高抗干扰性。

优选地，各导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者各导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者各导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

上述自行走装置系统的制造方法，通过设置各导线上传导的信号具有固定的频率，或频率是按时间变化的，提供了两种不同的频率设置方式，两种方式都能够使相邻导线上传导的信号重叠时间尽量缩短，甚至将重叠时间降低到零，进而提高抗干扰能力。

实施例4

本实施例提供一种自行走装置及控制系统，其特征在于，包括至少两组实施例2的自行走装置及实施例1的控制系统的组合；

自行走装置包括传感元件，用于探测包含控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出；信号分析元件，用于将输入的接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出；控制元件，用于根据输入的比较结果获得自行走装置关于导线所包围的区域的位置信息，并根据位置信息产生控制信号以控制自行走装置在导线所包围的区域以内行驶；

控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；

其中第一组中的控制系统提供给导线的电信号的频率不同于第二组中的控制系统提供给导线的电信号。

上述自行走装置及控制系统，通过设置第一组中的控制系统提供给导线的电信号的频率不同于第二组中的控制系统提供给导线的电信号，能够提高抗干扰性。

优选地，各导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者各导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者各导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

上述自行走装置及控制系统，通过设置各导线上传导的信号具有固定的频率，或频率是按时间变化的，提供了两种不同的频率设置方式，两种方式都能够使相邻导线上传导的信号重叠时间尽量缩短，甚至将重叠时间降低到零，进而提高抗干扰能力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种自行走装置的控制系统，其特征在于，用于控制至少两条相邻设置的用于界定自行走装置的工作区域的导线，所述导线用于根据所传导的信号发出磁场信号，所述自行走装置用于接收包含所述磁场信号的信号并感生接收信号，根据所述接收信号控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶；

所述控制系统使得各所述导线上传导的信号的频率在同一时段不同。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，各所述导线上传导的信号的传导方向设置相同。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，各所述导线上传导的信号的传导方向保持不变。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，各所述导线上传导的信号为脉冲电流信号。

6.一种自行走装置系统，其特征在于，包括自行走装置和如权利要求1-5任一项所述的控制系统，所述自行走装置包括：

传感元件，用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出；

信号分析元件，用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出；

控制元件，用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息，并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自行走装置还包括：

驱动电机，用于在输入的所述控制信号控制下驱动所述自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，各所述导线所包围的区域重叠。

9.一种自行走装置系统的制造方法，所述自行走装置系统包括自行走装置和自行走装置的控制系统，其中，所述自行走装置包括用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号及感生接收信号并输出的传感元件、用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较及获得比较结果并输出的信号分析元件、以及用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶的控制元件；所述自行走装置的控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，所述导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；所述制造方法的特征在于，包括：

制造第一组所述自行走装置和自行走装置的控制系统，所述第一组中的控制系统向导线提供第一频率的电信号；

制造第二组所述自行走装置和自行走装置的控制系统，所述第二组中的控制系统向导线提供第二频率的电信号，所述第一频率不同于第二频率。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。

11.一种自行走装置及控制系统，其特征在于，包括至少两组自行走装置及其控制系统的组合；

所述自行走装置包括传感元件，用于探测包含所述控制系统的导线发出的磁场信号的信号，感生接收信号并输出；信号分析元件，用于将输入的所述接收信号与预设的参考信号进行比较，获得比较结果并输出；控制元件，用于根据输入的所述比较结果获得所述自行走装置关于所述导线所包围的区域的位置信息，并根据所述位置信息产生控制信号以控制自行走装置在所述导线所包围的区域以内行驶；

所述控制系统用于向用于界定自行走装置的工作区域的导线提供电信号，所述导线用于根据所传导的电信号发出磁场信号；

其中第一组中的控制系统提供给导线的电信号的频率不同于第二组中的控制系统提供给导线的电信号。

12.根据权利要求11所述的自行走装置及控制系统，其特征在于，各所述导线上传导的信号的频率是固定不变的；或者

各所述导线上传导的信号的频率是按时间变化的；或者

各所述导线上传导的信号的频率一部分是固定不变的，另一部分是按时间变化的。