[实用新型]一种用于圈定自动割草机工作范围的电子篱笆系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及在家庭和公共绿地等场所进行自动割草作业的智能割草机的工作范围圈定，具体地说是一种用于圈定自动割草机工作范围的电子篱笆系统。

背景技术

随着经济的发展，城市绿化进程逐渐加快，草坪业也得到了迅猛发展，每年对城市草坪、足球场、高尔夫球场等公共绿地进行修剪和维护作业需要消耗掉大量的人力、物力和时间。使用传统割草机对草坪进行修剪时，产生巨大的噪声和废气不仅污染环境，而且会对从业人员的身心健康产生严重影响，因此，用于实现草坪修剪作业的自动化，将人们从高重复、枯燥、劳累的割草作业中解放出来的自动割草机器人应运而生。然而，要确保割草机不走出工作区域，保证自动割草机器人工作在有效区域成为了当前亟待解决的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于圈定自动割草机工作范围的电子篱笆系统，保证自动割草机工作在有效区域。

为此，本实用新型采用的技术方案为：一种用于圈定自动割草机工作范围的电子篱笆系统，包括位于基站的脉冲信号发射部分和位于割草机主机内的信号接收部分，其特征在于，由基站上延伸出一圈由电线围成的区域（即电子篱笆），基站的脉冲信号发射部分产生脉冲信号输出到电线上；所述的信号接收部分由用于感应脉冲信号的感应线圈、输入放大电路、二阶带通滤波电路、整流电路及单片机依次串联而成。

上述用于圈定自动割草机工作范围的电子篱笆系统，所述的脉冲信号发射部分包括恒流输出电路、频率控制电路、电流检测电路及单片机，该单片机输出方波信号给频率控制电路，输出PWM信号给恒流输出电路，电流检测电路输出直流电压信号给单片机。

当割草机在所围定的区域内工作并靠近通有交变电流的电线边界时，感应线圈会产生特定频率的感应电流，根据检测特定频率下信号幅度的大小可以得到割草机是否接近边界的信息。越是接近电子篱笆边界，感应到的信号幅度越大，选择一个合适的阈值进行判断就可以得到割草机的状态。在实际中设定接近边界还有3 cm时感应出的电压大小作为阈值，割草机在接收这个信号后就会给出相应的处理，如后转弯180°然后继续前进。

本实用新型通过感应线圈产生特定频率的感应电流，根据检测特定频率下信号幅度的大小得到割草机是否接近边界的信息，从而保证了自动割草机工作在有效区域。

以下结合说明书附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型脉冲信号发射部分的电路图。

图3为本实用新型信号接收部分的电路图。

具体实施方式

如图1所示的电子篱笆系统，其由位于基站的脉冲信号发射部分和位于割草机主机内的信号接收部分组成，由基站上延伸出一圈由电线围成的区域，基站的脉冲信号发射部分产生脉冲信号输出到电线上；所述的信号接收部分由用于感应脉冲信号的感应线圈、输入放大电路、二阶带通滤波电路、整流电路及单片机依次串联而成。所述的脉冲信号发射部分包括恒流输出电路、频率控制电路、电流检测电路及单片机，该单片机输出方波信号给频率控制电路，输出PWM信号给恒流输出电路，电流检测电路输出直流电压信号给单片机。

如图2所示的脉冲信号（方波）发射部分，方形线框内部分为恒流输出电路和频率控制电路。由单片机（MCU）提供PWMTJ与PWM 7.8kHz信号，所述PWMTJ信号经由电阻R32耦合到运放U3C反向输入端；电容C13、C14组成滤波电路，将前路Q4输出的方波信号转换成直流信号；R33、R34组成电阻分压电路，将分压所得的Vref电压信号加到运放U3C的同向输入端；U3C作为比较器使用，U3C将反向输入端的PWMTJ信号与同向输入端的Vref信号进行比较，并输出比较结果用以控制后路三极管Q5的通断，继而控制功率场效应管Q4的通断，使电路恒流输出；所述PWM 7.8kHz信号由电阻R24耦合到功率场效应管Q9上，用来控制Q9的通断，以使R2上产生7.8kHz的方波信号（R2为外接电线的等效形式）。