[发明专利]使自动行走设备在限定区域工作的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种区域电子界定及引导的技术，特别是涉及一种使自动行走设备在限定区域工作的系统和方法。

背景技术

智能自动行走设备，如自动割草机、吸尘器等越来越被广泛地使用。这些自动行走设备按预设程序运行，完成指派的任务，从而节省大量的人力，为人们的生活带来极大便利。

智能自动行走设备需要在规定的区域内运行。因此，如何保证智能自动行走设备在规定区域内运行一直是该领域重点研究的课题之一。为达到上述目的，现有技术中一般采用边界系统对自动行走设备的工作范围进行限定。现有的边界系统包括铺设在地表的边界线，与边界线连接的信号发生器，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。信号发生器发送的边界信号电流流经边界线时，会产生以边界线为中心向四周传播的磁场。自动行走设备上的信号检测单元将其所处位置处的磁场信息转换为相应的电信号传递给控制单元，而控制单元根据所传递的电信号判断其所处位置，并在自动行走设备接近边界线时及时控制自动行走设备改变行走方向，防止自动行走设备越过边界线，从而保证自动行走设备始终在边界线限定的工作范围内运行。

中国专利申请CN 102187289 A涉及用于对移动的自主工具进行工作区域识别的方法，其中分配给该工具的工作区域通过可作为导电线环而使用的边框来限定，并且该工具探测该线环的信号，以识别该工作区域。该发明采用附加的、非受制于导线的外部信号（Sync）来控制该工具，即通过把由圈定工作面的线环所发射的至少一个信号与提供时间信息的至少一个无线电信号相结合来实现对自主或半自主工具的工作面的限定。该申请中的技术方案需要提供与边界信号独立的外部信号（Sync）作为参照，系统相当复杂。

中国专利申请CN 102890505 A公开了一种边界系统，所述边界系统包括：边界线；信号发生装置，产生预设边界信号并发送给所述边界线，所述边界信号流经所述边界线时产生磁场；信号检测单元，设置在所述自动行走设备内，用于检测所述磁场，并生成检测信号；控制单元，设置在所述自动行走设备内，接收所述检测信号，并判断自动行走设备是否位于工作区域内，所述预设边界信号为一个具有交替出现的第一状态和第二状态的信号，在第一状态和第二状态交界处存在突变。在具体实施时，所述第二状态信号包括第一特征部分和第二特征部分，所述第一特征部分的幅值大于第一状态信号的最大幅值，所述第二特征部分的幅值小于第一状态信号的最小幅值，处理信号携带表示第一特征部分和第二特征部分出现的时间点的信息；所述信号处理单元包括第一比较器和第二比较器，第一比较器设置为高电平比较器，第二比较器设置为低电平比较器，第一比较器具有第一基准电压，第二比较器具有第二基准电压；所述处理信号包括第一比较器输出的信号和第二比较器输出的信号，当第一特征部分出现时第一比较器输出高电平信号，否则第一比较器输出低电平信号；当第二特征部分出现时第二比较器输出低电平信号，否则输出高电平信号。优选地，当第一比较器输出高电平信号的时间点先于第二比较器输出低电平信号的时间点时，微处理器确认自动行走设备位于工作区域内。反之，微处理器确认自动行走设备位于工作区域外并通过控制单元改变其行走方向，从而回到工作区域内。该方案需要采用周期信号，具有一定的局限性。另外，由于该方案中第一比较器和第二比较器分别具有设定的基准电压，有可能造成在距离边界线较远（磁场微弱处）失效。再者，该边界系统相对较复杂，实现存在一定困难。

在该领域内，仍需要提供一种简单有效的区域电子界定系统方法。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种使自动行走设备在限定区域工作的系统和方法。该系统和方法简单、稳定、有效且易于实现。

本发明的一个目的是提供一种使自动行走设备在限定区域工作的系统，该系统包括：

边界电缆，用于限定所述自动行走设备工作的区域；

信号发生器，用于与所述边界电缆形成闭合回路并向所述边界电缆发送电流信号；

位于所述自动行走设备上的信号检测单元、信号处理单元、控制单元，

所述电流信号为直流脉冲信号，所述信号检测单元检测所述直流脉冲信号流过所述边界电缆时产生的磁场，并转换成电信号；