一种地面介质的判断阈值的修正方法及其检测方法技术

本发明专利技术公开一种地面介质的判断阈值的修正方法及其检测方法，该修正方法用于控制装配有声音发射器和声音接收器的移动机器人在刚启动移动过程中检测识别地面介质，通过主动收发声音信号来获取当前地面介质的首次检测结果，然后只通过声音接收器被动接收声音信号获取当前地面介质的待调节检测结果，并根据两种检测结果的异同去校正被动接收声音信号情况下的判断阈值，使得待调节检测结果被判断为与首次检测结果一致。同时将修正方法调节修正的判断阈值运用到后续的地面介质检测中，既可以减少机器移动过程中主动收发声音带来的噪声问题，又可以解决机器长期运转过程存在的老化和环境噪声的干扰问题。

A correction method and detection method of judgment threshold of ground medium

The invention discloses a correction method and a detection method for judging the threshold value of the ground medium. The correction method is used to control a mobile robot equipped with a sound transmitter and a sound receiver to detect and recognize the ground medium in the process of just starting the movement, obtain the first detection result of the current ground medium by actively receiving and transmitting the sound signal, and then passively receive the ground medium only through the sound receiver The sound signal obtains the detection results of the current ground medium to be adjusted, and corrects the judgment threshold under the condition of passive receiving sound signal according to the similarities and differences of the two detection results, so that the detection results to be adjusted are judged to be consistent with the first detection results. At the same time, the modified judgment threshold adjusted by the modified method is applied to the subsequent ground medium detection, which can not only reduce the noise problem caused by the active receiving and sending of sound during the moving process of the machine, but also solve the problem of aging and environmental noise interference existing in the long-term running process of the machine.

【技术实现步骤摘要】
一种地面介质的判断阈值的修正方法及其检测方法
本专利技术属于地面介质的检测
，尤其涉及一种地面介质的判断阈值的修正方法以及一种地面介质的检测方法。
技术介绍
中国专利2019102688381公开一种地毯检测方法，具体通过声音传感器采集地面介质反射的且来自机器人内部的主刷、风机运转时所产生的声音，根据地毯对声音信号中不同频率段的谐波的吸收效果差异，在声音传感器内部电路的响应频段的限定范围内，挑选地毯吸收散射明显的高频分量的幅度值，并与作为基准幅度值的预设阈值进行比较来完成地毯检测。但是机器使用一段时间后，各种电机和机械部件会有一些老化，噪声环境也会发生改变，此时，扫地机采集到来自地面反射的音频信号会发生一些变化，使得作为出厂设定的作为基准幅度值的预设阈值不能够适用机器所有的状态，导致机器人通过声音分析对地面介质识别所产生的误差较大。
技术实现思路
为了克服声音信号检测地面介质检测过程中受机械老化和环境噪声的影响，本专利技术在中国专利2019102688381的基础上增加声音发射器，配合声音接收器的检测信息修正检测地面介质的参数，从而避免所述移动机器人启动后检测地面介质过程中出现误判，其具体技术方案如下：一种地面介质的判断阈值的修正方法，该修正方法用于控制装配有声音发射器和声音接收器的移动机器人在刚启动移动的过程中修正检测地面介质的参数；该修正方法包括：步骤1、控制声音发射器发射第一预设频率的声音信号,同时控制声音接收器接收声音信号,然后根据所接收的声音信号的幅度与第一预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的首次检测结果；其中，第一预设判断阈值是实验测试得到的固定经验值，首次检测结果是当前地面介质的类型信息；步骤2、确定首次检测结果后，停止声音发射器发射声音信号，只控制声音接收器接收声音信号，然后根据所接收的声音信号的频域变换结果与第二预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的待调节检测结果；其中，第二预设判断阈值是支持调节修正的，待调节检测结果是当前地面介质的类型信息；步骤3、判断首次检测结果与待调节检测结果是否相同，是则保持第二预设判断阈值不变，否则修正第二预设判断阈值，使得返回步骤2获取的待调节检测结果变为与首次检测结果一致，其中，第二预设判断阈值是一个可调节裕量。该技术方案根据首次检测结果与待调节检测结果异同修正第二预设判断阈值,使得在检测当前地面介质的过程中,修正后的判断阈值用于后续检测地面介质的过程中，仅开启声音接收器既可以解决机器主动收发声音带来的噪声问题，又可以解决机器因为长期运转老化而带来的声音分析不准确的问题，避免所述移动机器人启动后检测地面介质过程中出现误判。进一步地，在所述步骤1中，所述根据所接收的声音信号的幅度与第一预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的首次检测结果的方法包括：从所述步骤1所接收的声音信号中提取出所述第一预设频率的待测信号的幅度；判断所述第一预设频率的待测信号的幅度是否小于所述第一预设判断阈值，是则确定当前地面介质的所述首次检测结果是地毯，否则确定当前地面介质的所述首次检测结果是硬地板；其中，所述第一预设判断阈值用于衡量所述当前地面介质对所述第一预设频率的待测信号的衰减能力；所述第一预设频率的声音信号是声音发射器调制发射的专用频率的声波信号。该技术方案通过接收分析由声音发射器发射并经地面介质反射的第一预设频率的声音信号，使用特定频率的声音信号在地面介质的衰减量情况进行地面介质的检测,克服机械运转老化带来的变化噪声的影响。进一步地，在所述步骤2中，所述根据所接收的声音信号的频域变换结果与第二预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的待调节检测结果的方法包括：控制所述步骤2中所接收的声音信号进行频域变换，再提取出第二预设频率的待测频域信号的幅度值；判断第二预设频率的待测频域信号的幅度值是否小于所述第二预设判断阈值，是则确定当前地面介质的所述待调节检测结果是地毯，否则确定当前地面介质的所述待调节检测结果是硬地板；其中，所述第二预设判断阈值用于衡量当前地面介质对高频段的声音信号的衰减能力；所述第二预设频率是所述声音接收器实时接收的声音信号经过频域变换得到的响应频段内的高频分量。该技术方案充分考虑到地毯对声音信号中不同频率段的谐波的吸收效果不同，在所述声音接收器的响应频段的限定范围内，挑选地毯吸收散射明显的高频分量的幅度值，提高地毯检测的精度，避免外界传导的异常声音所带来的干扰。进一步地，在所述步骤3中，所述修正第二预设判断阈值的方法包括：当所述首次检测结果是地毯，且所述待调节检测结果是硬地板时，增大所述第二预设判断阈值，直到所述第二预设频率的待测频域信号的幅度值小于所述第二预设判断阈值，使得返回所述步骤2获得到的所述待调节检测结果被判断为与所述首次检测结果相同；当所述首次检测结果是地毯，且所述待调节检测结果是地毯时，保持所述第二预设判断阈值不变，使得返回所述步骤2获得到所述待调节检测结果保持不变；当所述首次检测结果是硬地板，且所述待调节检测结果是地毯时，减小所述第二预设判断阈值，直到所述第二预设频率的待测频域信号的幅度值大于所述第二预设判断阈值，使得返回所述步骤2获得到的所述待调节检测结果被判断为与所述首次检测结果相同；当所述首次检测结果是硬地板，且所述待调节检测结果是硬地板时，保持所述第二预设判断阈值不变，使得返回所述步骤2获得到所述待调节检测结果保持不变；其中，所述第二预设频率的待测频域信号的幅度值是所述声音接收器实时接收并经过频域变换获得的信号幅度值。与现有技术中采用一个固定的出厂时预设的判断阈值相比，本技术方案通过对比首次检测结果和待检测结果，在只控制声音接收器被动接收声音信号的情况下，修正所述第二预设判断阈值，使得判断阈值适应当前机器运转产生的噪声变化状态所带来的影响。进一步地，所述可调节裕量与实时处理得到的所述第二预设频率的待测频域信号的幅度值存在比例关系，从而保证修正结果的准确性。一种地面介质的检测方法，该检测方法用于控制装配有声音发射器和声音接收器的移动机器人在移动过程中检测地面介质，其中，移动机器人从启动后就开始检测地面介质；该检测方法包括：步骤S1、控制所述移动机器人执行前述修正方法；步骤S2、在前述首次检测结果与前述待调节检测结果相同时，将所述待调节检测结果作为当前地面介质的有效检测结果，再返回所述步骤1；步骤S3、判断所述步骤1获取的首次检测结果是否与当前地面介质的有效检测结果是否相同，是则继续执行所述步骤2，并将所述步骤2获得的待调节检测结果更新当前地面介质的有效检测结果；否则继续执行所述步骤2和所述步骤3；其中，当前地面介质的有效检测结果是对所述移动机器人在当前地面介质的移动策略起影响作用的检测结果。所述移动机器人从开始启动到后续跨越不同的地面介质的过程中，在确定首次检测结果的基础上动态调整预设判断阈值，克服机器老化产生的声音差异所带来的影响，适应于各种机器老化状态下准确检测识别当前地面介质是否为地毯，进而控制所述移动机器人在清洁作业过程中实时规避地毯。进一步地，所述否则继续执行所述步骤2和所述步骤3，然后返回步骤S2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面介质的判断阈值的修正方法，其特征在于，该修正方法用于控制装配有声音发射器和声音接收器的移动机器人在刚启动移动的过程中修正检测地面介质的参数；/n该修正方法包括：/n步骤1、控制声音发射器发射第一预设频率的声音信号,同时控制声音接收器接收声音信号,然后根据所接收的声音信号的幅度与第一预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的首次检测结果；其中，第一预设判断阈值是实验测试得到的固定经验值，首次检测结果是当前地面介质的类型信息；/n步骤2、确定首次检测结果后，停止声音发射器发射声音信号，只控制声音接收器接收声音信号，然后根据所接收的声音信号的频域变换结果与第二预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的待调节检测结果；其中，第二预设判断阈值是支持调节修正的，待调节检测结果是当前地面介质的类型信息；/n步骤3、判断首次检测结果与待调节检测结果是否相同，是则保持第二预设判断阈值不变，否则修正第二预设判断阈值，使得返回步骤2获取的待调节检测结果变为与首次检测结果一致，其中，第二预设判断阈值是一个可调节裕量。/n

【技术特征摘要】
1.一种地面介质的判断阈值的修正方法，其特征在于，该修正方法用于控制装配有声音发射器和声音接收器的移动机器人在刚启动移动的过程中修正检测地面介质的参数；
该修正方法包括：
步骤1、控制声音发射器发射第一预设频率的声音信号,同时控制声音接收器接收声音信号,然后根据所接收的声音信号的幅度与第一预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的首次检测结果；其中，第一预设判断阈值是实验测试得到的固定经验值，首次检测结果是当前地面介质的类型信息；
步骤2、确定首次检测结果后，停止声音发射器发射声音信号，只控制声音接收器接收声音信号，然后根据所接收的声音信号的频域变换结果与第二预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的待调节检测结果；其中，第二预设判断阈值是支持调节修正的，待调节检测结果是当前地面介质的类型信息；
步骤3、判断首次检测结果与待调节检测结果是否相同，是则保持第二预设判断阈值不变，否则修正第二预设判断阈值，使得返回步骤2获取的待调节检测结果变为与首次检测结果一致，其中，第二预设判断阈值是一个可调节裕量。


2.根据权利要求1所述修正方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述根据所接收的声音信号的幅度与第一预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的首次检测结果的方法包括：
从所述步骤1所接收的声音信号中提取出所述第一预设频率的待测信号的幅度；
判断所述第一预设频率的待测信号的幅度是否小于所述第一预设判断阈值，是则确定当前地面介质的所述首次检测结果是地毯，否则确定当前地面介质的所述首次检测结果是硬地板；
其中，所述第一预设判断阈值用于衡量所述当前地面介质对所述第一预设频率的待测信号的衰减能力；所述第一预设频率的声音信号是声音发射器调制发射的专用频率的声波信号。


3.根据权利要求2所述修正方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述根据所接收的声音信号的频域变换结果与第二预设判断阈值的关系来确定当前地面介质的待调节检测结果的方法包括：
控制所述步骤2中所接收的声音信号进行频域变换，再提取出第二预设频率的待测频域信号的幅度值；
判断第二预设频率的待测频域信号的幅度值是否小于所述第二预设判断阈值，是则确定当前地面介质的所述待调节检测结果是地毯，否则确定当前地面介质的所述待调节检测结果是硬地板；
其中，所述第二预设判断阈值用于衡量当前地面介质对高频段的声音信号的衰减能力；所述第二预设频率是所述声音接收器实时接收的声音信号经过频域变换得到的响应频段内的高频分量。


4.根据权利要求3所述修正方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述修正第二预设判断阈值的方法包括：
当所述首次检测结果是地毯，且所述待调节检测结果是硬地板时，增大所述第二预设判断阈值，直到所述第二预设频率的待测频域信号的幅度值小于所述第二预设判断阈值，使得返回所述步骤2获得到的所述待调节检测结果被判断为与所述首次检测结果相同；
当所述首次检测结果是地毯，且所述待调节检测结果是地毯时...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦伟，黄丽颖，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44