[发明专利]一种基于交流磁场的智能割草机传感器控制电路与方法

说明书

本发明涉及割草机智能控制领域，具体公开了一种基于交流磁场的智能割草机传感器控制电路与方法，包括步骤：传感器模块利用磁感线圈切割获得电信号；偏置模块放大电信号获得一级放大信号；带通滤波及放大模块为信号提供EMI抗干扰能力，并放大一级放大信号获得二级放大信号；输出模块输出二级放大信号；控制模块根据二级放大信号的差分电压的先后正反顺序的计算结果，判断割草机是否出界。通过本发明所述的电路与方法，无需考虑脉冲信号发送方向与割草机之间的角度与距离的问题，对于割草机是否出界的计算降低了算法需求，同时通过该方法避免了割草机出界后难以回到工作区域的尴尬局面。

技术领域

本发明涉及割草机智能控制领域，具体涉及一种基于交流磁场的智能割草机传感器控制电路与方法。

背景技术

目前智能割草机识别边界线主要是通过电磁传感器进行。割草机遇到边界线后自动返回，主要是通过电磁传感器识别的。一般充电基站会发出特定频率的脉冲，传感器通过检测这个脉冲的强度来判断是否遇到边界线，但是这种方案，如果发生智能割草机出现一次没有检测到边界线的情况，就可能发生智能割草机离开割草区域的现象(割草区域一般均为闭合区域)，即使通过记忆算法能够检测到已离开边界线并可能回到工作区域，但其系统鲁棒性不强，且设定检测的强度也会随着车体接近边界线角度的不同而变化，对系统的运行算法要求较高。

现有的技术中，如公开号为CN109688795A的中国专利，公开了一种控制自走割草机的方法与系统，该发明利用在脉冲信号内加入识别带有识别码的数据帧来使割草机接收并判定割草机是否出界，但该发明仍需对脉冲信号进行一系列算法计算，受割草机与基站距离影响。

发明内容

为解决上述问题，使得智能割草机不受距离对工作范围判定的影响，本发明提出了一种一种基于交流磁场的智能割草机传感器控制电路，包括包括传感器模块、偏置模块、带通滤波及放大模块、输出模块和控制模块，其中：

传感器模块，用于切割磁感线产生电信号；

偏置模块，用于根据电信号输出一级放大信号；

带通滤波及放大模块，用于为信号提供EMI抗干扰能力，并根据一级放大信号输出二级放大信号；

输出模块，用于输出二级放大电信号；

控制模块，用于根据二级放大信号的差分电压的先后正反顺序判断割草机是否出界。

进一步地，所述：

传感器模块，包含探头LS；

偏置模块，包含第一输出端和第二输出端，分别输出正向一级放大信号和反向一级放大信号；

带通滤波及放大模块，包含第一和第二滤波模块，分别含有第三和第四输出端，分别输出正向二级放大信号和反向二级放大信号；

输出模块，含有第一和第二输出模块，分别输出正向电压和反向电压；

控制模块，含有正向和反向AD采集端，分别接收正向电压和反向电压。

进一步地，还包括外部基站模块，用于提供脉冲信号，来产生预设工作范围内的磁感线；所述基站发送脉冲的驱动器正反极固定。

进一步地，所述控制模块中，还包括计算单元，用于计算正向电压和反向电压的差分电压。

进一步地，所述偏置模块中：

第一贴片电容CS，所述第一贴片电容CS的一端接探头LS的一端，另一端同时连接第一贴片电阻RS1和第二贴片电阻RS2，所述第二贴片电阻RS2的另一端同时连接第一三极管Q1的基极和第三贴片电阻RS3，所述第三贴片电阻RS3的另一端和第一三极管Q1的集电极并联连接第五电阻R5，并作为第一输出端，所述第五电阻R5的另一端连接电源；