具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，现有的割草机器人的工作原理主要为：围绕草坪的边界线缆10连接割草机器人11的充电装置12，通过充电装置12向边界线缆10发送脉冲电流，进而产生磁场信号，即可作为割草机器人11工作空间13的边界信号。割草机器人11工作时，通过内置的电磁波检测传感器检测磁场信号，进而获取到边界信号，割草机器人11即可根据该边界信号确定自身工作空间13的边界。

但是，往往割草机器人检测到的磁场信号中不仅包含边界信号，也包含了干扰信号，这将导致割草机器人难以检测到正确的边界信号，进而导致割草机器人越出边界外工作或停止工作的情况发生。

针对上述问题，本申请提供了一种边界信号的产生方法、边界信号的检测方法、边界信号产生装置、边界信号检测装置、边界信号产生系统、割草机器人以及计算机可读存储介质。

实施例一

本申请实施例提供了一种边界信号的产生方法，由上述割草机器人对应的充电装置端执行。如图2所示，本申请实施例所提供的边界信号的产生方法包括以下步骤：

步骤S30：确定预设空间内的干扰信号的周期特性。

具体地，预设空间指的是由边界线缆围成的工作空间，工作空间内可以包括多种信号，例如交流电源信号、运动电机信号、割草电机信号或者其他充电装置产生的磁场边界信号等。以上信号一般均为电磁波信号，可以通过充电装置内置的电磁波检测传感器检测到。其中，有些信号可能会对即将产生的边界信号造成干扰，有些信号则不会对即将产生的边界信号造成干扰，因此，首先需要从中获取到可能会对即将产生的边界信号造成干扰的信号。

当获取到干扰信号后，确定干扰信号的周期特性，当干扰信号存在多个时，则依次确定各个干扰信号的周期特性。

在其中一个实施例中，可以根据干扰信号的特征信息确定干扰信号的周期特性，其中，干扰信号的特征信息包括频率信息、波形信息、强度信息以及幅度比例信息中的一种或多种。即，在确定干扰信号的周期特性之前，首先需要获取各类干扰信号的上述特征信息。

步骤S50：根据周期特性，确定边界信号的起始产生时刻。

当确定出干扰信号的周期特性后，即可获知各个干扰信号相邻两次产生的时间间隔、每次的持续时长以及各个干扰信号的产生时刻和结束时刻。在此基础上确定边界信号的产生时刻，以使边界信号的起始产生时刻避开干扰信号，进而可以在确定好的边界信号产生时刻产生边界信号。在实际应用中，可以直接根据各干扰信号的结束时刻，确定边界信号的起始产生时刻；也可以先确定相邻两次干扰信号之间的时间段，进而根据确定好的时间段，确定边界信号的起始产生时刻。当然还有其他方式，在此不一一列举，只要保证边界信号的起始产生时刻能够避开干扰信号即可。

上述边界信号的产生方法，首先确定预设空间内的干扰信号的周期特性，再根据干扰信号的周期特性确定边界信号的起始产生时刻，由此可有效避免在存在干扰信号或干扰信号较强的时刻产生边界信号，进而防止边界信号受到干扰信号的影响。

作为一种可选的实施方式，步骤S30，即确定预设空间内的干扰信号的周期特性的步骤之前，还包括：

获取预设空间内存在的所有信号；

从获取到的所有信号中确定频率位于预设频率范围外的信号，作为干扰信号。

具体地，首先可通过磁感应传感器检测到预设空间内存在的所有信号，信号类型一般为电磁波信号，获取到的各种电磁波信号的频率信息往往不同；然后从所有信号中提取出频率位于预设频率范围外的信号，作为干扰信号。其中，预设频率范围内的频率往往与边界信号的频率差异较大，不易对边界信号造成干扰，即预先过滤掉这些信号，有助于提供边界信号产生效率。

作为一种可选的实施方式，可以通过硬件滤波电路过滤掉高频信号以及低频信号，具体的，通过硬件滤波电路过滤掉频率大于第一数值以及频率小于第二数值的信号，实际应用中，可通过硬件滤波电路过滤掉10KHZ以上的高频信号以及500HZ以下的低频信号，即，预设频率范围为10KHZ以上的高频以及500HZ以下的低频。一般地，高频信号和低频信号与边界信号的频率差异较大，不易对边界信号造成干扰，因此，首先将高频和低频的电磁波信号过滤掉，以便获取实际的干扰信号，进而确定干扰信号的周期特性。

以上干扰信号的获取，实际是为了将干扰信号的范围进行缩小，从而减小后续确定边界信号产生时刻的计算量。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，步骤S50，即，根据周期特性，确定边界信号的起始产生时刻的步骤包括以下步骤：

步骤S501：根据周期特性，确定空闲时间段。

具体地，当确定了干扰信号的周期特性，即可根据干扰信号的周期特性，确定干扰信号相邻两次产生的时间间隔、每次的持续时长以及干扰信号的产生时刻和结束时刻，由此，可确定干扰信号的空闲时间段，其中，空闲时间段为不会产生该种干扰信号的时间段。

若存在多种干扰信号，则分别获取每种干扰信号的空闲时间段，再对各种干扰信号的空闲时间段取交集，进而确定最终的空闲时间段，即为不会产生任何干扰信号的时间段。

步骤S502：根据空闲时间段，确定边界信号的起始产生时刻。

具体地，可以根据空闲时间段的开始时刻，确定边界信号的起始产生时刻，并确保边界信号的起始产生时刻与空闲时间段的开始时刻之间的间隔小于等于预设时间间隔。其中，空闲时间段的开始时刻可以为干扰信号的结束时刻，即，在干扰信号结束之后的预设时间间隔内产生边界信号。由此，一方面可避免干扰信号对边界信号造成干扰，另一方面，也可保证在有限的空闲时间段内充分地发送边界信号，且发送的边界信号不会与下一次干扰信号相重叠。

作为一种可替换实施方式，当存在多种干扰信号时，在步骤S501中，可以先不对多种干扰信号的空闲时间段取交集，只要确定各个干扰信号对应的空闲时间段即可。在步骤S502中，分别根据各个干扰信号对应的空闲时间段确定多个对应不同干扰信号的边界信号起始产生时刻，形成时刻集，再对该时刻集中的各个时刻取交集，以确定最终的边界信号的起始产生时刻。由此确定下来的边界信号的起始产生时刻可有效避免各种干扰信号的干扰。

预设时间间隔的取值不唯一，应当结合各种干扰信号的周期和边界信号的周期来确定，在此不做限制。并且，预设时间间隔可以为一个数值，也可以为数值范围。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，在步骤S50，即，根据周期特性，确定边界信号的起始产生时刻的步骤之后，本申请所提供的边界信号的产生方法还包括以下步骤：

步骤S70：根据起始产生时刻，以预设的边界信号产生周期，产生边界信号。

当确定好边界信号的起始产生时刻，则可以预设的边界信号产生周期产生边界信号。需要说明的是，边界信号的产生首先是通过充电装置向边界线缆发送脉冲电流，进而根据电磁效应，产生磁场边界信号。这里所指的预设周期实际是指脉冲电流的周期，例如，可以设定为每Xms发送预设宽度为Yμs的脉冲电流。当然，也可以设定为其他的周期和预设宽度，在此不做绝对限制。

在其中一个实施例中，步骤S70，即根据起始产生时刻，以预设的边界信号产生周期，产生边界信号的步骤之前，本实施例所提供的边界信号的产生方法还包括以下步骤：

判断是否接收到干扰信号；当判断接收到干扰信号后，返回步骤S30，即确定预设空间内的干扰信号的周期特性的步骤；当判断未接收到干扰信号后，则执行步骤S70。

即，在确定了边界信号的起始产生时刻后，产生边界信号之前，继续对预设空间内是否存在干扰信号进行检测，若检测到了干扰信号，则停止边界信号的发送，并返回重新根据预设空间内存在的干扰信号的周期特性确定边界的起始产生时刻。这是由于干扰信号具有不确定性，虽然前述步骤中确定的边界信号的起始产生时刻已避开干扰信号，但是不排除在即将产生边界信号的时刻又会出现新的干扰信号等情况，因此在产生边界信号之前，再次对干扰信号进行检测，有效提高本方案的可靠性，确保边界信号不受干扰。

在其中一个实施例中，在步骤S70，即根据起始产生时刻，以预设的边界信号产生周期，产生边界信号的步骤之后，本申请所提供的边界信号的产生方法还包括以下步骤：

判断产生边界信号的时间段内所接收到的信号是否符合预设特征信息，其中，预设特征信息为边界信号的特征信息；当不符合时，则返回步骤S30，即确定预设空间内的干扰信号的周期特性的步骤。

即，在产生边界信号的时间段内，持续检测预设空间内存在的信号，当检测到信号后，判断其是否符合边界信号的特征信息，若不符合边界信号的特征信息，则说明产生的边界信号被干扰信号所干扰，此时停止产生边界信号，并返回重新根据预设空间内存在的干扰信号的周期特性确定边界的起始产生时刻。

其中，边界信号的特征信息即为边界信号的信号强度信息、幅度比例信息和频率信息等中的一种或多种。具体地，可以判断信号强度信息、幅度比例信息以及频率信息是否均符合，也可以仅判断信号强度信息和幅度比例信息是否符合，还可以仅判断幅度比例信息和频率信息是否符合等，可以根据实际需求来设定判断的特征信息的种类，当判断的特征信息的种类越多，则准确度越高。

当产生边界信号的时间段内所接收到的信号符合预设特征信息，即说明产生的边界信号未受到干扰信号的干扰，则继续按照预设的边界信号产生周期产生边界信号。

作为一种可选的实施方式，当获取到干扰信号后，本申请所提供的边界信号的产生方法还包括以下步骤：

检测干扰信号的频率信息、波形信息、强度信息和幅度比例信息中的任意一种或多种。根据检测到的各干扰信号的上述特征信息可以解析出各个干扰信号的差异，进而统计出各干扰信号的类别，例如周期性的干扰信号(交流电源干扰信号)、瞬间的干扰信号(运动电机干扰信号、割草电机干扰信号)或其他充电装置的边界磁场信号等。

图6示出了检测到的干扰信号的波形以及边界信号产生的波形。其中，信号a为其他的边界磁场信号，信号b为周期性的干扰信号，信号c为瞬间的干扰信号，e为产生的边界信号。

实施例二

本申请实施例提供了一种边界信号的检测方法，由割草机器人端执行。如图5所示，本实施例所提供的边界信号的检测方法包括以下步骤：

步骤S40：确定第一信号的特征信息，第一信号为接收到的与预设频率的差值位于预设差值范围内的信号，预设频率为边界信号的频率。

具体地，首先获取预设空间内的若干信号，包括实施例一中所提及的各种干扰信号，在此不赘述，还包括该割草机器人对应的充电装置产生的磁场边界信号。一般地，割草机器人是通过内置的磁感应传感器来获取以上信号。然后筛选出若干信号中频率与边界信号的频率的差值位于预设差值范围内的信号，以此形成第一信号。其中，边界信号的频率预先存储于割草机器人的内部存储器中，当获取到若干信号后，分别获取各个信号的频率与预先存储的边界信号的频率之间的差值，将差值位于预设差值范围内的信号筛选出，作为第一信号。

其中，预设差值范围的取值不唯一，本实施例中设定为2KHZ±30％，该范围内的信号易对边界信号造成干扰，因此选取该范围较为恰当。当然，预设差值范围也可以设定为其他范围，例如2KHZ±25％、30KHZ±10％等均可，在此不做绝对限制。

在其中一个实施例中，在筛选出第一信号之前，还可以通过硬件过滤的方式将若干信号中的高频和低频信号过滤掉，由于高频和低频信号对边界信号的影响较小，不易造成干扰，因此预先过滤掉高低频信号，有效缩小了第一信号的获取难度和内部运算量，提高了边界信号的检测效率。硬件过滤方式可以采用现有的由电容、电阻共同组成的滤波电路。

当确定了第一信号后，则获取第一信号的特征信息，其中，特征信息包括边沿(上升沿或下降沿)信息、频率信息、周期信息、波形信息、信号强度信息和幅度比例信息中的任意一种或多种，还可以包括其他特征信息，在此不一一列举。

步骤S60：根据特征信息，从第一信号中提取出与预设特征信息相符的信号作为边界信号，预设特征信息为边界信号的特征信息。

其中，预设特征信息是由用户提前录入至割草机器人中，其所对应的是充电装置产生的边界信号的特征信息。当确定了第一信号的特征信息后，可以根据边沿(上升沿或下降沿)信息、频率信息、周期信息、波形信息、信号强度信息和幅度比例信息等边界信号的特征信息对第一信号逐一比对，并从中提取出与预设特征信息相符合的信号，即边界信号，进而根据提取出的边界信号解析出位置信息，避免割草机器人走出边界或进入危险区域。

作为一种可选的实施方式，可以从上述特征信息中选取至少两种特征信息进行信号的比对。

上述边界信号的检测方法，首先获取到接收到的与预设频率的差值位于预设差值范围内的信号，作为第一信号，同时确定第一信号的特征信息，然后从第一信号中提取出与预设特征信息相符的信号作为边界信号。由于在提取边界信号之前，首先筛选出频率与边界信号的频率的差值位于预设差值范围内的信号，降低了提取边界信号的难度和运算量，另外由于获取到的若干信号中边界信号未受到干扰信号的干扰，因此易于提取。

图7示出了检测到的若干信号的波形。其中，信号a为其他的边界磁场信号，信号b为周期性的干扰信号，信号c为瞬间的干扰信号，d为正确的边界信号。

实施例三

本申请实施例提供了一种边界信号产生装置，对应于实施例一中所提供的边界信号的产生方法。如图8所示，本实施例所提供的边界信号产生装置包括第一确定单元30和第二确定单元31。其中，第一确定单元30用于确定预设空间内的干扰信号的周期特性；第二确定单元31用于根据周期特性，确定边界信号的起始产生时刻。

具体关于第一确定单元30以及第二确定单元31的具体内容请参考实施例一中所提供的边界信号的产生方法相关部分的描述，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种边界信号检测装置，对应于实施例二中所提供的边界信号检测方法。如图9所示，本实施例所提供的边界信号产生装置包括第三确定单元32和提取单元33。其中，第三确定单元32用于确定第一信号的特征信息，第一信号为接收到的与预设频率的差值位于预设差值范围内的信号，预设频率为边界信号的频率；提取单元33用于根据特征信息，从第一信号中提取出与预设特征信息相符的信号作为边界信号，预设特征信息为边界信号的特征信息。

具体关于第三确定单元32和提取单元33的具体内容请参考实施例二中所提供的边界信号的检测方法相关部分的描述，在此不再赘述。

实施例四

本申请实施例提供了一种边界信号产生系统，该边界信号产生系统可以为与割草机器人配合使用的充电装置或其他能够为割草机器人产生边界信号的电子设备。

本实施例所提供的边界信号产生系统包括存储器40以及处理器41。其中，存储器40和处理器41之间互相通信连接，可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。

处理器41可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器40作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的边界信号的产生方法对应的程序指令。处理器41通过运行存储在存储器40中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器41的各种功能应用以及数据处理，即实现边界信号的产生方法。

存储器40可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器41所创建的数据等。此外，存储器40可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器40可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本申请实施例还提供了一种割草机器人，包括存储器以及处理器。关于割草机器人内部的存储器和处理器的描述请参考上述边界信号产生系统相关部分的描述，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。