自动工作系统及其控制方法及自动行走设备技术方案

本发明专利技术涉及自动工作系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：信号发生装置生成边界信号；边界信号流经边界线生成电磁场；自动行走设备检测电磁场至少生成第一检测信第二检测信号，对第一检测信号和第二检测结果进行相乘处理生成乘积信号；通过所述乘积信号确定第一信号点和第二信号点；基于第一信号点与第二信号点的参数生成特征值，将所述特征值与预设阈值进行比较，判断所述第一检测信号是否受到噪声干扰，从而有效地去除干扰信号。本发明专利技术还涉及一种执行上述控制方法的自动工作系统。所述控制方法及自动工作系统具有较强的抗电机干扰、抗相邻干扰及抗环境干扰的能力。

【技术实现步骤摘要】
自动工作系统及其控制方法及自动行走设备
本专利技术涉及一种自动工作系统，特别是一种控制自动行走设备在工作区域内工作的系统。本专利技术涉及一种控制方法，特别是一种控制自动行走设备在工作区域内工作的控制方法。本专利技术涉及一种自动行走设备，特别是一种自动在工作区域内工作及行走的自动行走设备。
技术介绍
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。这种自动行走设备通常应该自动地在一个预设的工作区域内移动，而不离开预设的工作区域。预设的工作区域的外边界通常采用可以通过电气的边界线来确定。边界线通常为普通的电线。对工作区域的外边界进行标记的边界线流过电流。所产生的电场或磁场可以被所述自动行走设备中的适当传感器而被探测，探测所得的信号再传输给自动行走设备内置的控制器，控制器将所得的信号与内存中预置的判断条件相比较，从而得出自动行走设备是否处在工作区域内。如图1所示，在一种简单的实施中，自动工作系统包括信号发生装置80’，与信号发生装置电性连接的边界线50’，以及自动行走设备10’。边界线50’规划出由边界线50’围绕而成的工作区域30’和位于边界线50’圈外的非工作区域70’。信号发生装置80’产生如图2所示的周期性的电流信号SS。电流信号SS流经边界线50’时会产生以边界线50’为中心变化的电磁场90’。在任一时刻，电磁场90’的极性在工作区域30’和非工作区域70’都是相反的。自动行走设备10’进一步包括信号检测装置20’和控制器190’(图中未示出)。信号检测装置20’通常为感应线圈，所述感应线圈感应变化的电磁场90’而产生检测信号SJ’，如交流电压或交流电流。控制器190’接收所述检测信号SJ’，并将该检测信号SJ’与预置的阈值进行比较，当电压或电流的幅值超过阈值时，控制器190’给自动行走设备10’指示离开工作区域的边界线50’。当自动工作设备越过边界线50’而进入非工作区域70’内时，由于磁场90’的极性发生反转，信号检测装置110’所感应的检测信号SJ’的相位也随之发生反转。控制器190’通过识别检测信号SJ’的相位与预置的相位方向不一样，从而判断自动工作设备处于非工作区域70’内。在实际工作场景中，自动工作设备10’上必然会设有驱动自动工作设备行走的电机或/和驱动自动工作设备进行割草或除尘等工作部件工作的电机，该电机的运转会产生一电磁场。该电磁场也会被信号检测装置110’所感应，而产生电压或电流信号。因此，控制器190’所接收到的检测信号SJ’实际上包含了由电机所带来的干扰信号。控制器190’采用已被干扰过的检测信号SJ’进行判断和控制时，经常会将内外判断错以及发出不合实际状况的控制指令。在实际工作场景中，当存在相邻的不同工作区域时，不同工作区域边界线所产生的电磁场会相互交叉。因此，在各自工作区域内的自动工作设备所感应得到的检测信号，必然包含了与其相邻的电磁场所带来的干扰。因此，各自的控制器190’所接收到的检测信号SJ’实际上包含了由相邻工作区域内的电磁场所带来的干扰信号。控制器190’采用已被干扰过的检测信号SJ’进行判断和控制时，经常会将内外判断错以及发出不合实际状况的控制指令。在实际工作场景中，自动工作设备10’必然是处于自由空间内工作，而自由空间内会存在有各类无线电设备或其他类型设备所发出的各种各样的电磁波。也许在某一时刻某一特定的电磁波信号，就能被信号检测装置110’所感应。因此，控制器190’所接收到的检测信号SJ’实际上包含了自由空间内的电磁波所带来的干扰信号。控制器190’采用已被干扰过的检测信号SJ’进行判断和控制时，经常会将内外判断错以及发出不合实际状况的控制指令。因此，为了避免由于噪声干扰而产生的误判问题，为了使得控制器能够发出更准确的控制指令，必须设计一种能够有效排除或降低上述各类干扰噪声的控制方法以及应用该控制方法的自动工作系统。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：提供一种能够排除或降低干扰信号的自动工作系统及控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种自动工作系统的控制方法，包括如下步骤：提供用于产生电流信号的信号发生装置，所述电流信号流经边界线生成电磁场；提供自动行走设备，所述自动行走设备具有多个用于检测所述电磁场的检测装置；所述多个检测装置检测所述电磁场，分别生成相应的多个检测信号；将所述多个检测信号进行互乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述多个检测信号中的其中一个检测信号的方向保持相同；通过所述乘积信号确定第一信号点和第二信号点；基于第一信号点与第二信号点的参数生成特征值，将所述特征值与预设阈值进行比较，根据比较结果，判断所述的其中一个检测信号是否受到噪声干扰。优选的，所述多个检测装置包括第一检测装置和第二检测装置；所述第一检测装置和所述第二检测装置检测所述电磁场，分别生成第一检测信号和第二检测信号；将第一检测信号和第二检测信号进行相乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述第一检测信号的方向保持相同；所述其中一个检测信号为第一检测信号。优选的，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点的位置对应在第一检测信号上的点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点的位置对应在第一检测信号上的点优选的，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点的位置对应在第二检测信号上的点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点的位置对应在第二检测信号上的点。优选的，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点。优选的，所述特征值包括第一信号点的幅值，定义该幅值为峰值；所述特征值还包括第二信号点的幅值，定义该幅值为谷值；所述预设阈值包括门限值；将所述峰值与所述谷值的绝对值分别与所述门限值进行比较，若所述峰值和所述谷值的绝对值都大于等于所述门限值，则判断所述第一检测信号未受到噪声干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。优选的，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的时间之差，定义为峰谷时差；所述预设阈值包括区间下限值和区间上限值；当所述峰值和所述谷值的绝对值都大于等于所述门限值之后，将所述峰谷时差与所述区间下限值和区间上限值进行比较，若所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于区间上限值，则判断所述第一检测信号未受到干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。优选的，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的时间之差，定义为峰谷时差；所述预设阈值包括区间下限值和区间上限值；将所述峰谷时差与所述区间下限值和区间上限值进行比较，若所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于区间上限值，则判断所述第一检测信号未受到干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。优选的，所述区间下限值和区间上限值的取值范围基于所述电流信号的周期。优选的，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的幅值之差，定义为峰谷幅差；所述预设阈值包括幅度值；当所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动工作系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：提供用于产生电流信号的信号发生装置，所述电流信号流经边界线生成电磁场；提供自动行走设备，所述自动行走设备具有多个用于检测所述电磁场的检测装置；所述多个检测装置检测所述电磁场，分别生成相应的多个检测信号；将所述多个检测信号进行互乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述多个检测信号中的其中一个检测信号的方向保持相同；通过所述乘积信号确定第一信号点和第二信号点；基于第一信号点与第二信号点的参数生成特征值，将所述特征值与预设阈值进行比较，根据比较结果，判断所述的其中一个检测信号是否受到噪声干扰。

【技术特征摘要】
2015.11.10 CN 20151077167991.一种自动工作系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：提供用于产生电流信号的信号发生装置，所述电流信号流经边界线生成电磁场；提供自动行走设备，所述自动行走设备具有多个用于检测所述电磁场的检测装置；所述多个检测装置检测所述电磁场，分别生成相应的多个检测信号；将所述多个检测信号进行互乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述多个检测信号中的其中一个检测信号的方向保持相同；通过所述乘积信号确定第一信号点和第二信号点；基于第一信号点与第二信号点的参数生成特征值，将所述特征值与预设阈值进行比较，根据比较结果，判断所述的其中一个检测信号是否受到噪声干扰。2.根据权利要求1所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述多个检测装置包括第一检测装置和第二检测装置；所述第一检测装置和所述第二检测装置检测所述电磁场，分别生成第一检测信号和第二检测信号；所述其中一个检测信号为第一检测信号。3.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点的位置对应在第一检测信号上的点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点的位置对应在第一检测信号上的点。4.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点的位置对应在第二检测信号上的点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点的位置对应在第二检测信号上的点。5.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述第一信号点为所述乘积信号的最大值点；所述第二信号点为所述乘积信号的最小值点。6.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括第一信号点的幅值，定义该幅值为峰值；所述特征值还包括第二信号点的幅值，定义该幅值为谷值；所述预设阈值包括门限值；将所述峰值与所述谷值的绝对值分别与所述门限值进行比较，若所述峰值和所述谷值的绝对值都大于等于所述门限值，则判断所述第一检测信号未受到噪声干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。7.根据权利要求6所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的时间之差，定义为峰谷时差；所述预设阈值包括区间下限值和区间上限值；当所述峰值和所述谷值的绝对值都大于等于所述门限值之后，将所述峰谷时差与所述区间下限值和区间上限值进行比较，若所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于区间上限值，则判断所述第一检测信号未受到干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。8.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的时间之差，定义为峰谷时差；所述预设阈值包括区间下限值和区间上限值；将所述峰谷时差与所述区间下限值和区间上限值进行比较，若所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于区间上限值，则判断所述第一检测信号未受到干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。9.根据权利要求8所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述区间下限值和区间上限值的取值范围基于所述电流信号的周期。10.根据权利要求8所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的幅值之差，定义为峰谷幅差；所述预设阈值包括幅度值；当所述峰谷时差大于等于区间下限值且小于等于区间上限值时，将所述峰谷差值与所述幅度值进行比较，若所述峰谷幅差小于等于所述幅度值，则判断所述第一检测信号未受到噪声干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。11.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括第一信号点与第二信号点的幅值之差，定义为峰谷幅差；所述预设阈值包括幅度值；将所述峰谷差值与所述幅度值进行比较，若所述峰谷幅差小于等于所述幅度值，则判断所述第一检测信号未受到噪声干扰，否则，判断所述第一检测信号受到噪声干扰。12.根据权利要求2、6、7、8、10或11中任一项所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，若所述第一检测信号未受到噪声干扰，则比较所述第一信号点与所述第二信号点的时间顺序关系，判断生成第一检测信号的第一检测装置与所述边界线围成的工作区域的内外关系。13.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，保持所述乘积信号的方向与所述第一检测信号方向相同的方法为：先对第二检测信号取绝对值，再将第二检测信号的绝对值与所述第一检测信号进行相乘，而生成乘积信号。14.根据权利要求2所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，将所述第一检测信号与第二检测信号进行模数转换后，再进行相乘处理。15.根据权利要求14所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括所述乘积信号最大值处所对应的位置坐标索引，且定义该索引为大值索引；所述特征值还包括所述乘积信号最小值处所对应的位置坐标索引，且定义该索引为小值索引。16.根据权利要求14所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述特征值包括所述第一检测信号在所述大值索引处的幅值，定义为峰值；所述特征值还包括所述第一检测信号在所述小值索引处的幅值，定义为谷值。17.根据权利要求1所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，将所述乘积信号进行最优滤波后，再基于最优滤波后的乘积信号确定第一信号点和第二信号点。18.根据权利要求17所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述最优滤波的最优滤波核与所述信号发生装置产生的电流信号相关联。19.根据权利要求17所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述最优滤波的最优滤波核为所述检测装置在边界线规划的工作区域内所检测得到的检测信号。20.一种自动工作系统，包括：信号发生装置，用于产生电流信号；边界线，与所述信号发生装置形成电回路，所述电流信号流经所述边界线产生电磁场；自动行走设备，在所述边界线规划的工作区域内自动行走及工作；其特征在于，所述自动行走设备包括处理器、控制器以及用于检测所述电磁场的多个检测装置；所述多个检测装置检测所述电磁场，分别生成相应的多个检测信号；所述处理器接收所述多个检测信号，并且将多个检测信号进行互乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述多个检测信号中的其中一个检测信号保持相同；通过所述乘积信号确定第一信号点和第二信号点；基于第一信号点与第二信号点的参数生成特征值，将所述特征值与预设阈值进行比较，产生比较结果，并且将该比较结果传输给所述控制器；所述控制器根据所述比较结果，判断所述其中一个检测信号是否受到噪声干扰。21.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述多个检测装置包括第一检测装置和第二检测装置；所述第一检测装置和第二检测装置检测所述电磁场，分别生成第一检测信号和第二检测信号；所述处理器接收所述第一检测信号和第二检测信号，并且将第一检测信号和第二检测信号进行相乘处理而生成乘积信号，所述乘积信号的方向与所述第一检测信号保持相同；所述其中一个检测信号为第一检测信号。22.根据权利要求21所述的自动工作系统，其特征在于，所述第一信号点为...

【专利技术属性】
技术研发人员：达维德·多尔夫，伊曼纽尔·康蒂，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32