CN108717293A - 环岛识别方法及其识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环岛识别方法及其识别系统,其识别方法包括持续地获取至少两个感应信号;比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数;当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。其识别系统包括传感模块、处理芯片和行走驱动模块;传感模块用于获取至少两个感应信号;处理芯片用于比较第一感应信号强度和第二感应信号强度,并识别当前是否已进入环岛。行走驱动模块用于控制智能行走设备的行走状态。通过本发明提出的环岛识别方法和识别系统,可有效实现智能行走设备的环岛行走识别。

Description

环岛识别方法及其识别系统
技术领域
本发明属于智能控制技术领域,涉及一种智能行走设备的控制技术,特别涉及一种环岛识别方法及其识别系统。
背景技术
随着智能化生产和智能家居技术的不断发展,诸如自动割草机、自动吸尘器、地板清洁器等的智能行走设备也走入了我们的生活中。
现有的自动割草机等智能行走设备是基于电子围栏进行行走导航,并进行割草活动。其中,草坪四周埋放的信号线起到了电子围栏的作用。而在自动割草机需要回航充电、回航避雨等情况下,自动割草机又会主动寻找信号线作为其返回充电桩的行走引导线。自动割草机在回航状态中寻找信号线时,有较大几率会走到石头、树木等障碍物处。而这些障碍物是以小范围闭环信号线所围绕,此时自动割草机将会不停沿着闭环信号线进行环岛行走,而无法正确回到充电桩。
现有的解决方案中,大多使用陀螺仪、电子罗盘等额外的传感器来获取自动割草机的行走转向信息,以判断它是否在进行环岛行走。由于自动割草机上安装有行走电机、割草电机等干扰性较大的感性干扰源,因此陀螺仪、电子罗盘等传感器在自动割草机的环岛识别中容易受到干扰,从而导致无法准确获取正确信息。另外,使用额外的传感器也会产生额外的物料成本,同时也会占用智能行走设备的内部空间,影响设备的小型化。
发明内容
本发明的目的是提出一种环岛识别方法及其识别系统,可以应用到智能行走设备上,有效实现了智能行走设备的环岛行走识别。
为了解决上述技术问题,本发明采用了下述技术方案:
一种环岛识别方法,其包括以下步骤:
持续地获取至少两个感应信号,其中,至少两个感应信号包括第一感应信号和第二感应信号;
比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数;
当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。
优选的,在持续地获取至少两个感应信号的步骤之后,还包括步骤:将第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
优选的,比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤具体为:当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低第二累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低第一累计个数。
优选的,降低第二累计个数的步骤具体为将第二累计个数清零,降低第一累计个数的步骤具体为将第一累计个数清零。
优选的,识别为当前已进入环岛的步骤之后,还包括步骤:发送沿反方向行走的控制信号。
一种环岛识别系统,其包括:传感模块、处理芯片和行走驱动模块;传感模块,与处理芯片连接,用于持续地获取至少两个感应信号;处理芯片,与行走驱动模块连接,用于比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数;当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛;行走驱动模块,用于控制智能行走设备的行走状态。
优选的,处理芯片用于将第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
优选的,处理芯片用于当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低第二累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低第一累计个数。
优选的,处理芯片用于当已进入环岛时,发送沿反方向行走的控制信号。
本发明相比于现有技术的有益效果在于:本发明提出的一种环岛识别方法及其识别系统,其识别方法包括持续地获取至少两个感应信号;比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数;当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。其识别系统包括传感模块、处理芯片和行走驱动模块;传感模块用于获取至少两个感应信号;处理芯片用于比较第一感应信号强度和第二感应信号强度,并识别当前是否已进入环岛。行走驱动模块用于控制智能行走设备的行走状态。通过本发明提出的环岛识别方法和识别系统,可有效实现智能行走设备的环岛行走识别,并省去了额外的传感器,从而有效降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的一实施例提供的智能行走设备进行环岛识别的结构示意图;
图2为本发明的一实施例提供的环岛识别方法的流程示意图;
图3为本发明的另一实施例提供的环岛识别方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。
如图1所示,为本发明的一实施例提供的智能行走设备进行环岛识别的结构示意图。智能行走设备10基于电子围栏进行行走导航,智能行走设备10通过传感器感应电子围栏的电磁信号,传感器分设于智能行走设备的左右两侧。当需要回航充电、回航避雨等情况下,智能行走设备10将沿着电子围栏的路径进行回航,最终回到充电桩30处。在进行回航过程中,设于智能行走设备10上的第一传感器110和第二传感器120分别处于电子围栏信号线20的两侧。由于环岛的电子围栏信号线20为小范围环形结构,即所围成的环形结构的曲率半径较大,其所围成的信号线的弯曲程度较大。当智能行走设备10以逆时针方向沿着环岛的电子围栏信号线20行走时,相比于第二传感器120,第一传感器110更靠近电子围栏信号线20。因此,第一传感器110检测到的第一感应信号强度大于第二传感器120检测到的第二感应信号强度。
如图2所示,为本发明的一实施例提出的一种环岛识别方法,其包括以下步骤:
S1、持续地获取至少两个感应信号,其中,至少两个感应信号包括第一感应信号和第二感应信号。
S2、比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数。
S3、当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。
其中,步骤S1中,可以持续地获取两个感应信号,也可以持续地获取两个以上的感应信号,以提升检测的精度,提高环岛识别的准确性。当第一感应信号强度等于第二感应信号强度,可以不对该数据进行累加计数,也可以将原第一累计个数和/或原第二累计个数清零。其中,持续地获取至少两个感应信号,可以是间隔性地获取感应信号,也可以是持续性地获取感应信号。优选的,结合定时器,每隔数秒或数十秒对感应信号进行采样。优选的,在智能行走设备的前端两侧和后端两侧分别设置传感器,即同时检测四个感应信号,可大大提高环岛识别的准确性,避免误判。
如图3所示,为本发明的另一实施例提出的一种环岛识别方法,其包括以下步骤:
S01、持续地获取至少两个感应信号,其中,至少两个感应信号包括第一感应信号和第二感应信号。
S02、将第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
S03、比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数。
S04、当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。
当智能行走设备行走在较大的圆环形边界外围时,第一感应信号强度将长时间大于第二感应信号强度,或者第一感应信号强度将长时间小于第二感应信号强度,此时,将误判为当前已进入环岛。较大的圆环形边界的曲率半径将远小于环岛所围成的环形结构的曲率半径,通过将第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较,基于步骤S02,可以有效区分较大的圆环形边界和环岛所围成的环形结构,以提高环岛识别的准确性。当绝对值等于预设感应信号强度阈值,可以执行比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;也可以识别为当前未进入环岛。
优选的,比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤具体为:当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低第二累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低第一累计个数。当电子围栏信号线较短时,设定一个预设累计阈值,只有在沿着环岛行走的状态下,第一累计个数或第二累计个数才可达到预设累计阈值。当电子围栏信号线较长时,沿着外围的电子围栏信号线行走的状态下,第一累计个数或第二累计个数也可达到预设累计阈值。通过累加为第一累计个数,并降低第二累计个数以及累加为第二累计个数,并降低第一累计个数的方式,可以有效区分外围的电子围栏信号线和环岛所围成的环形结构,以提高环岛识别的准确性。
优选的,降低第二累计个数的步骤具体为将第二累计个数清零,降低第一累计个数的步骤具体为将第一累计个数清零。通过对第一累计个数进行累加,并清零第二累计个数,或对第二累计个数进行累加,并清零第一累计个数,可有效提高环岛识别的准确性。
优选的,识别为当前已进入环岛的步骤之后,还包括步骤:发送沿反方向行走的控制信号。当识别为当前已进入环岛时,控制智能行走设备沿当前行走方向的反方向进行行走,以使智能行走设备能够快速走出环岛,并远离所在环岛的范围,以避免再次进入该环岛,以提升回航的效率。
本发明的另一实施例提出的一种环岛识别系统,其包括:传感模块、处理芯片和行走驱动模块。其中,传感模块与处理芯片连接,传感模块用于持续地获取至少两个感应信号。传感模块可以包括两个传感器,也可以包括两个以上的传感器。在本实施例中,传感模块包括第一传感器和第二传感器。第一传感器用于检测第一感应信号,第二传感器用于检测第二感应信号。处理芯片与行走驱动模块连接,处理芯片用于比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数;当第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。行走驱动模块用于控制智能行走设备的行走状态。
优选的,处理芯片用于将第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行比较第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
优选的,处理芯片用于当第一感应信号强度大于第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低第二累计个数;当第一感应信号强度小于第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低第一累计个数。
优选的,处理芯片用于当已进入环岛时,发送沿反方向行走的控制信号。
以上的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环岛识别方法,其特征在于,包括以下步骤:
持续地获取至少两个感应信号,其中,至少两个感应信号包括第一感应信号和第二感应信号;
比较第一感应信号强度和第二感应信号强度;当所述第一感应信号强度大于所述第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当所述第一感应信号强度小于所述第二感应信号强度,累加为第二累计个数;
当所述第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛。
2.根据权利要求1所述的环岛识别方法,其特征在于,在所述持续地获取至少两个感应信号的步骤之后,还包括步骤:
将所述第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当所述绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行所述比较所述第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当所述绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
3.根据权利要求1所述的环岛识别方法,其特征在于,所述比较所述第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤具体为:当所述第一感应信号强度大于所述第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低所述第二累计个数;当所述第一感应信号强度小于所述第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低所述第一累计个数。
4.根据权利要求3所述的环岛识别方法,其特征在于,所述降低所述第二累计个数的步骤具体为将所述第二累计个数清零,所述降低所述第一累计个数的步骤具体为将所述第一累计个数清零。
5.根据权利要求1-4任一所述的环岛识别方法,其特征在于,所述识别为当前已进入环岛的步骤之后,还包括步骤:
发送沿反方向行走的控制信号。
6.一种环岛识别系统,其特征在于,包括:传感模块、处理芯片和行走驱动模块;
所述传感模块,与处理芯片连接,用于持续地获取至少两个感应信号;
所述处理芯片,与行走驱动模块连接,用于比较所述第一感应信号强度和第二感应信号强度;当所述第一感应信号强度大于所述第二感应信号强度,累加为第一累计个数;当所述第一感应信号强度小于所述第二感应信号强度,累加为第二累计个数;当所述第一累计个数或第二累计个数达到预设累计阈值,识别为当前已进入环岛;
所述行走驱动模块,用于控制智能行走设备的行走状态。
7.根据权利要求6所述的环岛识别系统,其特征在于,所述处理芯片用于将所述第一感应信号强度和第二感应信号强度之差的绝对值与预设感应信号强度阈值进行比较;当所述绝对值大于预设感应信号强度阈值,执行所述比较所述第一感应信号强度和第二感应信号强度的步骤;当所述绝对值小于预设感应信号强度阈值,识别为当前未进入环岛。
8.根据权利要求6所述的环岛识别系统,其特征在于,所述处理芯片用于当所述第一感应信号强度大于所述第二感应信号强度,累加为第一累计个数,降低所述第二累计个数;当所述第一感应信号强度小于所述第二感应信号强度,累加为第二累计个数,降低所述第一累计个数。
9.根据权利要求6-8所述的环岛识别系统,其特征在于,所述处理芯片用于当已进入环岛时,发送沿反方向行走的控制信号。
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