自动工作系统及其控制方法

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1、自动工作系统及其控制方法自动工作系统及其控制方法本发明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:信号发生装置生成基带信号和载波信号;通过基带信号对载波信号进行相位调制后生成边界信号,边界信号经边界线传输时生成电磁场;自动行走设备检测电磁场生成检测信号,对检测信号进行处理生成处理信号;识别处理信号的相位,根据识别结果判断自动行走设备是否处于边界线围成的工作区域内。本发明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和抗相邻干扰的能力。【专利说明】自动工作系统及其控制方法【技术领域】0001本发明涉及一种自动工作系统,特别是一种控制自动行走设备

2、在工作区域内工作的系统。0002本发明涉及一种控制方法,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。【背景技术】0003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。0004为保证上述自动行走设备在预设的工作范围内工作,通常采用自动工作系统对自动行走设备的工作范围进行控制。自动工作系统包括铺设在地表

3、的边界线,与边界线连接的信号发生装置,自动行走设备上的信号检测单元以及对信号进行处理并控制自动行走设备行走路径的控制单元。信号发生装置发送的边界信号流经边界线时,产生以边界线为中心向四周逐渐减弱的电磁场,即靠近边界线的位置电磁场强度强,远离边界线的位置电磁场强度弱,自动行走设备上的信号检测单元将其所处位置处的电磁场转换为相应的电信号传递给控制单元,控制单元根据其传递的电信号确认其离边界线的远近,从而控制自动行走设备的在接近边界线时及时控制自动行走设备转换行走方向,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。虽然上述方案可以准确地判断自动行走设备与边界线的距离,但无法判

4、断自动行走设备处于边界线内还是边界线外,当自动行走设备由于意外,导致其滑移到边界线外时,控制单元判断自动行走设备接近边界线时,同样会控制自动行走设备向远离边界线的方向行走,当自动行走设备行走至电磁场很弱的位置时,自动行走设备停止行走,而使其永远停留在了边界线外,无法正常工作。0005随着技术的进一步发展,如何识别自动行走设备相对边界线内外的问题已经得到初步解决。但由于来自相邻自动工作系统的边界信号、本系统内的电机信号以及环境中存在的噪音信号的干扰,使得目前已有的自动工作系统容易出现错误判断的问题。为使得自动工作系统可以准确地识别自动行走设备相对边界线的内外,必须设计一种能够有效排除上述各类信号

5、对边界信号进行干扰的系统。【发明内容】0006本发明解决的技术问题为:提供一种能够排除干扰信号的自动工作系统及控制方法。0007为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种自动工作系统的控制方法,所述控制方法包括如下步骤:信号发生装置生成基带信号和载波信号;通过基带信号对载波信号进行相位调制后生成边界信号,边界信号经边界线传输时生成电磁场;自动行走设备检测电磁场生成检测信号,对检测信号进行处理生成处理信号;识别处理信号的相位,根据识别结果判断自动行走设备是否处于边界线围成的工作区域内。0008优选地,对检测信号进行处理的步骤进一步包括以下步骤:对检测信号进行相位解调。0009优选地,基带信号对

6、载波信号进行相位调制的方式为移相键控;对检测信号进行相位解调的方式为相干解调。0010优选地,基带信号对载波信号进行移相键控的步骤包括,基带信号对载波信号进行移相键控的步骤包括,当基带信号的幅值为低电平时,输出与载波信号同相的边界信号,当基带信号的幅值为高电平时,输出与载波信号相位相差H的边界信号;对检测信号进行相干解调的步骤包括,当检测信号的相位与相干信号的相位相同时,输出低电平的基带信号,当检测信号的相位与相干信号的相位相差H时,输出高电平的基带信号。0011优选地,识别处理信号的相位的步骤包括识别处理信号出现高电平信号及低电平信号的持续时间,根据高电平信号及低电平信号的持续时间的比例识别

7、处理信号的相位。0012优选地,基带信号为间歇性信号,载波信号为连续信号。0013优选地,基带信号为方波信号,载波信号为正弦波信号。0014优选地,信号发生装置生成的载波信号具有预设频率;自动行走设备具有预设工作参数,在预设工作参数下工作时,自动行走设备具有以预设频率为中心频率的带通滤波功能,滤除预设频率以外的信号。0015优选地,信号发生装置根据手动输入的信号设定预设频率。0016优选地,信号发生装置根据预设频率生成相应的通信信号发送给自动行走设备,自动行走设备根据信号发生装置发送的通信信号设定预设工作参数。0017优选地,信号发生装置根据自动行走设备发送的通信信号进行设定预设频率。0018

8、优选地,自动行走设备识别检测的电磁场具有的频率,选择与识别的频率不同的频率,将选择的频率以通信信号的形式发送给信号发生装置。0019优选地,自动行走设备记录绕边界线行走一圈的过程中识别的频率,选择与记录的频率不同的频率。0020优选地,自动行走设备根据选择的频率设定预设工作参数。0021为解决上述技术问题,本发明还提供的技术方案是:一种自动工作系统,包括,信号发生装置,生成基带信号和载波信号;相位调制模块,通过基带信号对载波信号进行相位调制生成边界信号,并向外发送;边界线,规划自动行走设备的工作区域,与所述相位调制模块电性连接,传输所述边界信号,并生成电磁场;自动行走设备,按照预设的程式在所述

9、工作区域内工作;检测单元,设置于自动行走设备,检测环境中存在的电磁场并转换为相应的检测信号;处理单元,接收检测单元的检测信号,并生成处理信号;控制单元,接收处理单元生成的处理信号,识别处理信号的相位,根据识别结果判断自动行走设备是否处于工作区域内。0022优选的,所述处理单元进一步包括相位解调模块,所述相位解调模块对检测信号进行相位解调。0023优选的,所述相位调制模块根据基带信号的幅值控制载波信号的起始相位;所述相位解调模块进一步包括生成相干信号的相干信号发生单元,相位解调模块根据输入信号与载波信号的相位差,还原基带信号。0024优选的,当基带信号的幅值为高电平时,相位调制模块输出的信号与载

10、波信号的相位相差,当基带信号的幅值为低电平时,相位调制模块输出的信号与载波信号的相位相差;当相位解调模块接收的输入信号的相位与相干信号的相位相差为时,相位解调模块输出高电平的信号,当相位解调模块接收的输入信号的相位与相干信号的相位相差为零时,相位解调模块输出低电平的信号。0025优选的,控制单元接收相位解调模块输出的高电平信号和低电平信号,根据高电平信号和低电平信号的持续时间的比例识别处理信号的相位。0026优选的,基带信号为间歇性信号,载波信号为连续信号。0027优选的,基带信号为方波信号,载波信号为正弦波信号。0028优选的,所述信号发生装置包括第一频率选择单元,所述信号发生装置根据第一频

11、率选择单元设定的预设频率生成具有预设频率的载波信号;处理单元包括滤频组件,滤频组件工作在预设工作参数下工作时,具有以预设频率为中心频率的带通滤波功能,滤除具有不同于预设频率的频率的信号。0029优选的,所述第一频率选择单元包括人机交互界面,根据手动操作人机交互界面的输入信号设定所述预设频率。0030优选的,所述第一频率选择单元将设定的预设频率以通信信号的形式发送给滤频组件,滤频组件根据第一频率选择单元发送的通信信号设定预设工作参数。0031优选的,所述第一频率选择单元根据处理单元发送的通信信号设定预设频率。0032优选的,处理单元包括第二频率选择单元,第二频率选择单元识别检测信号具有的频率,选

12、择与识别的频率不同的频率,将选择的频率以通信信号的形式发送给相位调制模块。0033优选的,第二频率选择单元记录自动行走设备绕边界线行走一圈的过程中识别的频率,选择与记录的频率不同的频率。0034优选的,第二频率选择单元将选择的频率以通信信号的形式发送给滤频组件,滤频组件根据通信信号设定预设工作参数。0035本发明的有益效果为:由于通过识别信号的绝对相位即可识别自动行走设备相对边界线的内外,使得无需在自动工作系统工作之初同步自动行走设备与信号发生装置之间的工作。同时,由于信号发生装置发送的边界信号具有特定的频率,且检测信号经处理单元处理后,滤除掉其他频率的信号,仅保留具有预设频率的信号,使得自动

13、工作系统有效抵抗其他频率的信号对本系统的干扰。此外,由于信号发生装置发送的边界信号为经过相位调制的信号,处理单元对检测信号进行解调后还原为与基带信号对应的处理信号,使得自动工作系统能有效抵抗环境干扰和电机干扰,进一步提高本系统的抗干扰能力。【专利附图】【附图说明】0036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。0037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。0038图1是本发明一较佳实施方式的自动工作系统的示意图;0039图2是图1所示自动工作系统的第一较佳实施方式的自动

14、行走设备的示意图;0040图3是图1所示自动工作系统的第二较佳实施方式的自动行走设备的示意图;0041图4是本发明第二较佳实施方式下,自动行走设备处于工作区域内的信号形式示意图;0042图5是本发明第二较佳实施方式下,自动行走设备处于工作区域外的信号形式示意图;0043图6是图1所示自动工作系统的第三较佳实施方式的信号发生装置的示意图;0044图7是图1所示自动工作系统的第三较佳实施方式的自动行走设备的示意图;0045图8是图1所示自动工作系统的第四较佳实施方式的信号发生装置的示意图;0046图9是图1所示自动工作系统的第四较佳实施方式的自动行走设备的示意图;0047图10是本发明第四较佳实施

15、方式下,自动行走设备处于工作区域内的信号形式示意图;0048图11是本发明第四较佳实施方式下,自动行走设备处于工作区域外的信号形式示意图;0049图12是图1所示自动工作系统的第五较佳实施方式的信号发生装置的示意图;0050图13是图1所示自动工作系统的第五较佳实施方式的自动行走设备的示意图;0051图14是图1所示自动工作系统的第五较佳实施方式的工作流程图。00522自动行走设备28相位解调模块00533边界线30第二频率选择单元00544作区域201第一滤频器00555非工作区域202第二滤频器00566信号发生装置203第三滤频器00577电磁场204第四滤频器00588检测单元205第五滤频器00599处理单元261反相器006014第一幅值测量单元262模拟开关006116第二幅值测量单元263相加器006218中央控制单元281相干信号发生单元006320滤频组件282乘法器006424第一频率选择单元283低通滤波器006526相位调制模块【具体实施方式】0066有关本发明的详细说明和技术内容,配合【专利附图】【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。0067图1

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