机器人割草机与充电站之间的双向通信通道制造技术

本发明专利技术提供了一种机器人割草机(2)与充电站(6)之间的双向通信通道，用于在机器人割草机(2)与充电站(6)之间进行数据通信。该通信通道包括设置在机器人割草机(2)上的第一接口(28)和设置在充电站(6)上的第二接口(38)。第一接口(28)和第二接口(38)通过充电端子(19,50)彼此连接，并且被配置为以直流、直流平衡的方式传送数据。在充电站(6)和机器人割草机(2)之间的充电路径中，第一接口(28)与第二接口(38)分别对应设置有第一电感器(52)和第二电感器(54)。第一电感器(52)和第二电感器(54)均具有高阻抗，用于实现50kHz以上频率的高速率数据传输。

Two-way communication channel between Robot Mower and charging station

The invention provides a bidirectional communication channel between a robot lawn mower (2) and a charging station (6), which is used for data communication between a robot lawn mower (2) and a charging station (6). The communication channel includes a first interface (28) on the Robot Mower (2) and a second interface (38) on the charging station (6). The first interface (28) and the second interface (38) are connected to each other through charging terminals (19,50) and are configured to transmit data in a DC and DC balanced manner. In the charging path between the charging station (6) and the Robot Mower (2), the first interface (28) and the second interface (38) are respectively provided with the first inductor (52) and the second inductor (54). Both the first inductor (52) and the second inductor (54) have high impedance for high-speed data transmission at frequencies above 50 kHz.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人割草机与充电站之间的双向通信通道
本专利技术涉及机器人割草机与充电站之间的通信通道，更具体地说，涉及一种双向通信通道，通过该双向通信通道，机器人割草机可以接收和发送数据，以及充电。
技术介绍
机器人割草机，也称为自走式割草机，已被广泛使用。这些机器人割草机配备有可充电电池。机器人割草机被设置为当电池中的剩余电力低于一定水平时，返回充电站对电池进行充电。在现有技术中，有许多不同的方法将机器人割草机返回到充电站。一种常见的方法是，当机器人割草机接收到返回充电站的命令时，其继续移动，直到检测到边界线，然后跟随边界线移动到设置于边界线旁某处的充电站。当机器人割草机靠近该充电站时，对接过程开始，以安全地引导该机器人割草机与充电站的充电连接器接触。当机器人割草机到达充电站并与充电站对接时，电池通过充电连接器进行充电。在现有技术中，充电过程还用于通过使用边界线作为通信通道向机器人割草机传输数据。当需要更新软件或改变机器人割草机或充电站的行为时，不仅可以将数据传送到机器人割草机，也可以从机器人割草机传送数据到充电站。美国专利第US9606541号公开了一种机器人对接站和机器人。在机器人和对接站之间有两个对接点用于充电。这些对接点还可用于在对接站和机器人之间发送信号。即，对接点还可以用作对接站和机器人之间的通信通道。该系统可以给机器人充电或者向机器人发送信号，但不能同时进行充电与发送信号。美国专利第US2012/0226381号公开了一种方法，通过充电站中的电源和机器人的电池之间的一对耦合的电力线实现在充电站和机器人之间进行通信。当机器人充电时，可以同时执行与US9606541相反的数据通信。虽然，目前已有不同类型的在机器人割草机和充电站之间通信的通信通道，但是，割草机器人输入或输出数据的传输速度方面，还有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人割草机与充电站之间的双向通信通道，该双向通信通道可同时用于机器人割草机与充电站之间的数据通信和向机器人割草机的充电。在本专利技术的一个实施方式中，通过设置在机器人割草机的第一控制单元与充电站的第二控制单元之间的双向通信通道来实现二者之间的数据通信。该双向通信通道包括设置在机器人割草机上的具有充电端子的第一接口和设置在充电站上的具有充电端子的第二接口。通过这些充电端子，第一接口和第二接口彼此连接，并且第一接口、第二接口、第一控制单元及第二控制单元被配置为以直流、直流平衡的方式进行数据通信。此外，在充电站和机器人割草机之间的充电路径中，每个接口都对应设置有电感器，对于50kHz以上的频率，每个电感器具有至少7欧姆的阻抗。在双向通信通道的示例性实施例中，第一接口、第二接口、第一控制单元及第二控制单元被配置为使用曼彻斯特编码来对机器人割草机和充电站之间的数据传输进行直流平衡。在另一个示例性实施例中，双向通信通道被配置为使用8b/10b编码来对机器人割草机和充电站之间的数据传输进行直流平衡。在双向通信通道的又一示例性实施例中，第一接口、第二接口各自对应设有用于接收数据的第一滞后放大器与第二滞后放大器。优选地，以放大器和施密特触发器串联连接的形式接收。第一接口和第二接口还可以包括用于放大输出信号的放大器。第一接口与第二接口中的电感器的电感值的取值范围为20-100μH，优选为47μH。如上所述，在机器人割草机和充电站之间提供双向通信通道，将允许在机器人割草机的电池被充电的同时在机器人割草机和充电站之间进行数据通信。通过在充电路径中使用电感器，一个电感器在充电站中，一个电感器在机器人割草机中，建立了高频高阻抗，使得机器人割草机与充电站之间能够通信。利用高阻抗，可以在机器人割草机和充电站之间以高速率传输数据，例如，50万比特/秒。附图说明下面将结合示例性附图对本专利技术进行描述：图1为系统的结构示意图，该系统包括机器人割草机、充电站及边界限定线。图2为机器人割草机的结构示意图。图3为机器人割草机的控制单元的结构框图。图4为充电站的结构框图。图5为机器人割草机与充电站之间建立通信通道时的状态图。具体实施方式下面将详细描述机器人割草机与充电站之间的双向通信通道的示例性实施例。图1示出了包括机器人割草机2的系统，该机器人割草机2在由边界限定线4围成的区域A中移动。需要说明的是，为了清晰起见，机器人割草机2被放大了一些。边界限定线4限定了机器人割草机2允许移动的区域A，其具体形式不予限制。该系统还包括充电站6，用于在机器人割草机2需要充电时对机器人割草机2中的电池充电。在充电过程中，机器人割草机2通过充电端子对接到充电站6，并位于一充电区域8内。充电站6还包括信号发生装置，该信号发生装置向边界限定线4发送交流电、AC、信号。请参阅图2所示，将具体描述机器人割草机2。机器人割草机2包括可充电电池18、充电端子19、控制单元20、轮子10及若干传感器12,14,16。后面将结合图3对控制单元20进行具体描述。机器人割草机2还包括处理器22，不仅用于控制机器人割草机2的移动，还用于控制机器人割草机2的充电。当机器人割草机2工作时，传感器12,14,16感测边界限定线4产生的磁场。本领域的技术人员应当了解，当机器人割草机2的电池18需要充电时，感测磁场可用于引导机器人割草机2回到充电站6。请参阅图3所示，将具体描述机器人割草机2的控制单元20。控制单元20包括处理器22、存储器24及接口28。后面将结合图5具体描述接口28。存储器24包括包含计算机程序代码的计算机程序26，即指令。该计算机程序代码不仅可以用于将机器人割草机2限定在区域A内，还可用于在机器人割草机2对接到充电站6时，控制机器人割草机2和充电站6之间的数据传输及控制机器人割草机2的充电过程。人们可能希望机器人割草机2输入或输出不同类型的数据。利用本专利技术的双向通信通道，在机器人割草机2和充电站6之间可以传输的数据类型没有限制。例如，机器人割草机2可以向充电站6发送数据，指示充电站6改变其识别码，或者充电站6可以指示机器人割草机2改变其行为，例如，如何返回充电站6。在机器人割草机2和充电站6之间传输的其他数据还可以是在串行生产测试系统中使用通信通道时的测试数据。所述处理器22可以包括单个中央处理单元(CPU)，或者可以包括两个或更多个处理单元。例如，处理器22可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片集和/或专用微处理器，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLDS)。处理器22还可包括用于缓存目的的存储器。请参阅图4所示，充电站6包括控制单元30和接口38，控制单元30包括处理器32和存储器34。后面将结合图5对接口38进行具体描述。存储器34包括包含计算机程序代码的计算机程序36，即指令。该计算机程序代码适于当机器人割草机2对接到充电站6时，控制机器人割草机2和充电站6之间的数据传输及控制充电站6的充电过程。与处理器22相似，处理器30可以包括单个中央处理单元(CPU)，或者可以包括两个或更多个处理单元。例如，处理器30可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片集和/或专用微处理器，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLDS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人割草机和充电站之间的双向通信通道，用于在机器人割草机(2)的第一控制单元(20)和充电站(6)的第二控制单元(30)之间进行数据通信，其特征在于：该通信通道包括设置在机器人割草机(2)上的具有充电端子(19)的第一接口(28)、设置在充电站(6)上的具有充电端子(50)的第二接口(38)，所述第一接口(28)与所述第二接口(38)之间通过所述充电端子(19，50)彼此连接以建立充电路径；所述第一接口(28)、所述第二接口(38)、所述第一控制单元(20)及所述第二控制单元(30)被配置成以直流、直流平衡的方式传送数据；在所述充电站(6)与所述机器人割草机(2)的充电路径上，所述第一接口(28)与所述第二接口(38)分别对应设置有第一电感器(52)和第二电感器(54)；对于50kHz以上的频率，所述第一电感器(52)与所述第二电感器(54)具有至少7欧姆的阻抗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人割草机和充电站之间的双向通信通道，用于在机器人割草机(2)的第一控制单元(20)和充电站(6)的第二控制单元(30)之间进行数据通信，其特征在于：该通信通道包括设置在机器人割草机(2)上的具有充电端子(19)的第一接口(28)、设置在充电站(6)上的具有充电端子(50)的第二接口(38)，所述第一接口(28)与所述第二接口(38)之间通过所述充电端子(19，50)彼此连接以建立充电路径；所述第一接口(28)、所述第二接口(38)、所述第一控制单元(20)及所述第二控制单元(30)被配置成以直流、直流平衡的方式传送数据；在所述充电站(6)与所述机器人割草机(2)的充电路径上，所述第一接口(28)与所述第二接口(38)分别对应设置有第一电感器(52)和第二电感器(54)；对于50kHz以上的频率，所述第一电感器(52)与所述第二电感器(54)具有至少7欧姆的阻抗。2.根据权利要求1所述的机器人割草机和充电站之间的双向通信通道，其特征在于：所述第一接口(28)、所述第二接口(38)、所述第一控制单元(20)及所述第二控制单元(30)使用曼彻斯特编码对机器人割草机(2)和充电站(6)之间的数据传输进行直流平衡。3.根据权利要求1所述的机器人割草...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉米·阿尔赞，
申请(专利权)人：常州格力博有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32