CN108089575B - 自移动设备定位装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自移动设备定位装置和方法，该装置包括第一电磁传感器及第二电磁传感器，用于当第一感应电压大于等于主控器的第一输出端输出的参考电压时输出同步采样信号的比较器，用于输出所述参考电压，且根据比较器输出的同步采样信号采样第二电磁传感器所输出的第二感应电压，当所述边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，所述主控器根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断所述自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。上述自移动设备定位装置和系统，通过比较器和主控器即可以实现边界线位置精确检测和定位，抛弃传统的高性能AD，在保证了高可靠性检测感应强度和高精度的前提下，降低了成本，应用范围较为广泛。

Description

自移动设备定位装置和方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别是涉及一种自移动设备定位装置和方法。

背景技术

自移动设备在运行的过程中是自动控制的，因此其对定位的要求比较高，传统技术中是采用高性能AD(数模转换器)实现同步实时双通道采样，从而实现边界线相对位置检测的，但是该种方式成本高昂，不利于推广。

发明内容

基于此，有必要提供一种自移动设备定位装置和方法，其可以实现边界线位置精确检测和定位，成本低，可靠性强。

一种同步采样装置，所述装置包括第一电磁传感器，第二电磁传感器，比较器和主控器，所述第一电磁传感器用于在与边界线互感时输出第一感应电压，所述第二电磁传感器用于在与所述边界线互感时输出第二感应电压；所述比较器的第一输入端与所述第一电磁传感器的输出端相连接，第二输入端与主控器的第一输出端相连接，所述比较器用于当所述第一感应电压大于等于所述主控器的第一输出端输出的参考电压时，输出同步采样信号；所述主控器的第一输入端与所述比较器的输出端相连接，第二输入端与所述第二电磁传感器的输出端相连接，第三输入端与所述第一电磁传感器的输出端相连接，所述主控器用于输出所述参考电压，根据所述比较器输出的同步采样信号采样所述第二电磁传感器所输出的第二感应电压。

在其中一个实施例中，所述第一电磁传感器与所述第二电磁传感器均包括电感、电容、第一电阻、第二电阻与运算放大器，所述电感的第一端、所述电容的第一端以及所述运算放大器的第一输入端相连接，所述电感的第二端、所述电容的第二端、所述第一电阻的第一端相连接后接地，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述运算放大器的第二输入端相连接，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连接，所述运算放大器的输出端为所述第一电磁传感器或所述第二电磁传感器的输出端。

在其中一个实施例中，所述电容为可调电容。

在其中一个实施例中，所述装置还包括计时器，所述计时器用于记录比较器相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔；所述主控器还用于比较所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的大小，且当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值在预设范围内时，采样所述第二电磁传感器所输出的第二感应电压。

在其中一个实施例中，所述同步采样信号为所述比较器输出的触发沿信号。

在其中一个实施例中，所述主控器还用于在所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值大于等于所述预设范围的上限值时，降低所述主控器的第一输出端的输出的参考电压的大小；当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值小于等于所述预设范围的下限值时，升高所述主控器的第一输出端的输出的参考电压的大小。

一种自移动设备定位装置，包括设置于所述自移动设备上的如上任一实施例所述的同步采样装置，当所述边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，所述主控器根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断所述自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。

在其中一个实施例中，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件，则所述主控器判断自移动设备未偏离所述预设相对位置。

在其中一个实施例中，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值不满足所述预设条件，则所述主控器判断自移动设备偏离所述预设相对位置。

在其中一个实施例中，所述预设条件为所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值等于0。

在其中一个实施例中，所述装置还包括驱动控制模块，所述驱动控制模块的输入端与所述主控器的输出端相连接，当所述自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置时，所述驱动控制模块控制所述自移动设备转向，使得所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件。

一种同步采样方法，包括以下步骤：与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压；比较所述第一感应电压与预设的参考电压的大小，在所述第一感应电压大于等于所述参考电压时输出同步采样信号；根据所述同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：记录相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔。

在其中一个实施例中，所述根据所述同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压的步骤，包括：当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值在预设范围内时，采集所述第二电磁传感器与所述边界线互感的第二感应电压。

在其中一个实施例中，所述记录相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔的步骤具体为：记录相邻两次输出的触发沿信号之间的时间间隔。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值大于等于所述预设范围的上限值时，减少所述参考电压的大小；当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值小于等于所述预设范围的下限值时，增加所述参考电压的大小。

在其中一个实施例中，所述与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压的步骤之前还包括：根据所述边界线的信号周期调节所述第一电磁传感器的频率和所述第二电磁传感器的频率为所述边界线的固有频率。

一种自移动设备定位方法，包括如上任一实施例所述的同步采样方法，所述自移动设备定位方法还包括当边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断自移动设备判断所述自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。

在其中一个实施例中，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件，则所述主控器判断自移动设备相对于边界线的位置未偏离所述预设相对位置。

在其中一个实施例中，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值不满足所述预设条件，则所述主控器判断自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置。

在其中一个实施例中，所述预设条件为所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值等于0。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：当所述自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置时，控制所述自移动设备转向，使得所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件。

上述自移动设备定位装置和系统，通过比较器和主控器即可以实现边界线位置精确检测和定位，抛弃传统的高性能AD，在保证了高可靠性检测感应强度和高精度的前提下，降低了成本，应用范围较为广泛。

附图说明

图1为一实施例中自移动设备定位装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例中的自移动设备定位装置的一应用场景图；

图3为图1所示实施例中的电磁传感器的结构示意图；

图4为图3所示实施例中的电磁传感器与边界线互感后的波形图；

图5为图1所示实施例中的自移动设备定位装置正常运行时的波形图；

图6为图1所示实施例中的自移动设备定位装置非正常运行时的波形图；

图7为图1所示实施例中的自移动设备定位装置非正常运行时的另一波形图；

图8为一实施例中自移动设备定位方法的流程图；

图9为图8所示实施例中的自移动设备定位方法的一应用图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，所述的实施例主要在于与自移动设备定位装置和方法相关的步骤和系统组件的组合。因此，所属系统组件和方法步骤已经在附图中通过常规符号在适当的位置表示出来了，并且只示出了与理解本发明的实施例有关的细节，以免因对于得益于本发明的本领域普通技术人员而言显而易见的那些细节模糊了本发明的公开内容。

在本文中，诸如左和右，上和下，前和后，第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

请参阅图1所示，图1为一实施例中同步采样装置的结构示意图，在该实施例中，该装置可以包括设置于自移动设备上的第一电磁传感器、设置于自移动设备上的第二电磁传感器、比较器以及主控器。其中，比较器的第一输入端与第一电磁传感器的输出端相连接，比较器的第二输入端与主控器的第一输出端相连接，主控器的第一输入端与比较器的输出端相连接，该主控器的第二输入端与第二电磁传感器的输出端相连接，该主控器的第三输入端与第一电磁传感器的输出端相连接。

在该实施例中，请参阅图2所示，图2为图1所示实施例中的同步采样装置应用于自移动设备中，通过比较同步采样装置检测得到的两个电压确定自移动设备的前进方向上的中轴线与边界线的相对位置关系。可以理解的是，也可以确定自移动设备的第一电磁传感器或任一固定位置与边界线的相对位置关系。这里的相对位置关系指的是自移动设备的中轴线与边界线的左右相对位置关系，如自移动设备位于边界线上或中轴线在边界线的左侧1cm或右侧1cm等。其中，如图所示，边界线表示为垂直于纸面向里，根据右手定则，即用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向，图2中所示的虚线即边界线所产生的磁感线的方向，第一电磁传感器用于在与边界线互感时输出第一感应电压V₁，第二电磁传感器用于在与边界线互感时输出第二感应电压V₂。如果自移动设备是沿边界线行走的，即自移动设备的底盘的中心位于边界线上，则第一感应电压V₁和第二感应电压V₂相等(由于第一电磁传感器和第二电磁传感器是完全相同的)，因此在实际应用中，可以通过检测同一时间第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的大小来定位自移动设备，从而确保第一感应电压V₁和第二感应电压V₂是在同一时间检测的成为该实施例要解决的最重要的技术问题。

在该实施例中，可以通过设置比较器和主控器来实现第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的同步采样。其中，继续参阅图1所示，主控器输出参考电压V_DA至比较器的第二输入端，从而比较器可以在第一感应电压V₁大于等于主控器输出的参考电压V_DA时，输出同步采样信号。在该实施例中，主控器可以根据比较器输出的同步采样信号采样第二电磁传感器所输出的第二感应电压V₂，且当第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的大小不相等时，输出自移动设备相对于边界线的位置偏离预设相对位置的结果，当第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的大小相等时，输出自移动设备相对于边界线的位置未偏离预设相对位置的结果。

该实施例中的自移动设备定位装置通过比较器和主控器即可以实现边界线位置精确检测和定位，抛弃传统的高性能AD，在保证了高可靠性检测感应强度和高精度的前提下，降低了成本，应用范围较为广泛。且一般在10位数模转换(用于将主控器产生的数字信号的参考电压转换为模拟信号的参考电压)和10位模数转换(用于将比较器输出的模拟信号转换为数字信号)，且第一电磁传感器和第二电磁传感器之间的间距为15cm，第一电磁传感器和第二电磁传感器的高度为15cm的条件下，本实施例中的装置可以精确稳定测量偏离位置精度≤0.5mm，在更大放大倍数下，该精度可以更高。

在其中一个实施例中，请参阅图3所示，图3为图1所示实施例中的电磁传感器的结构示意图，在该实施例中，第一电磁传感器和第二电磁传感器完全相同，且第一电磁传感器与第二电磁传感器均可以包括电感L、电容C、第一电阻R₁、第二电阻R₂与运算放大器A，电感L的第一端、电容C的第一端以及运算放大器A的第一输入端相连接，电感L的第二端、电容C的第二端、第一电阻R₁的第一端相连接后接地，第一电阻R₁的第二端、第二电阻R₂的第一端以及运算放大器A的第二输入端相连接，第二电阻R₂的第二端与运算放大器A的输出端相连接，运算放大器A的输出端为第一电磁传感器或第二电磁传感器的输出端。该实施例中的电磁传感器结构简单，操作方便，成本低廉。

在其中一个实施例中，电容C可以为可调电容。这样可以通过设置电容C的电容值来调节谐振频率，以避开干扰频率。请参阅图4所示，图4为图3所示实施例中的电磁传感器与边界线互感后的波形图，其横坐标t表示时间，纵坐标表示V表示电压，其可以通过调节电容C的电容值将谐振频率调节为边界线的固有频率，从而保证谐振后的波形未失真。

请参阅图5所示，图5为图1所示实施例中的自移动设备定位装置正常运行时的波形图，其横坐标t表示时间，纵坐标表示V表示电压，在该实施例中，主控器输出一参考电压V_DA，第一电磁传感器与边界线互感输出第一感应电压V₁，当第一感应电压V₁大于等于参考电压V_DA时，比较器输出同步采样信号，主控器采样第二电磁传感器与边界线互感所输出的第二感应电压V₂，如图5中所示的采样点M和N，从而实现第一电磁传感器和第二电磁传感器的同步采样。

在上述实施例中比较器输出的两相邻的同步采样信号之间的时间间隔在预设范围内，从而保证在边界线的一个信号周期内只采样一次，保证了装置的稳定性。在其中一个实施例中，装置还可以包括计时器，计时器可以用于记录比较器相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔T_D。主控器还可以用于判断时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的大小，且当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值在预设范围内时，采样第二电磁传感器所输出的第二感应电压V₂。在其中一个实施例中该预设范围可以为5/6T～7/6T之间，其中T为边界线的信号周期。在其中一个实施例中，同步采样信号可以为比较器输出的触发沿信号。具体可以参见图5所示的波形图中的上升沿触发信号，在图5中，比较器每次输出上升沿信号，则触发计时器工作，计算与上一次产生上升沿信号之间的时间间隔，如果该时间间隔在预设范围内，则同步采样第二感应电压V₂。在该实施例中采样第一感应电压V₁和第二感应电压V₂之间的时间差与比较器的带宽、主控器的转换时间、系统响应延迟和边沿触发到启动主控器采样的时间等有关。但是该时间差可以通过提高上述的比较器、主控器的性能控制在微秒级，从而远远超过一般高性能ARM芯片的AD采样模块的采样频率，在低成本下实现高性能的同步采样。

在其中一个实施例中，当参考电压V_DA较小时，请参阅图6所示，图6为图1所示实施例中的自移动设备定位装置非正常运行时的波形图，其横坐标t表示时间，纵坐标表示V表示电压。在该实施例中，由于参考电压V_DA较小，在边界线的一个信号周期T内，存在多个第一感应电压V₁等于参考电压V_DA的情况，从而导致比较器在边界线的一个信号周期T内输出多个同步采样信号，即存在干扰或其他低幅信号触发。因此主控器还用于当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值小于等于预设范围的下限值时，升高主控器的第一输出端的输出的参考电压V_DA的大小，从而保证比较器在边界线的一个信号周期T内输出一个同步采样信号，提高装置的稳定性。

在其中一个实施例中，当参考电压V_DA较大时，请参阅图7所示，图7为图1所示实施例中的自移动设备定位装置非正常运行时的另一波形图，其横坐标t表示时间，纵坐标表示V表示电压。在该实施例中，由于参考电压V_DA较大，在边界线的一个信号周期T内，不存在第一感应电压V₁等于参考电压V_DA的情况，比较器不会输出同步采样信号，在该种情况下，主控器还用于当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值大于等于预设范围的上限值时，降低主控器的第一输出端的输出的参考电压V_DA的大小，在实际应用中，可以在超过边界线的一个信号周期T内未检测到比较器输出的同步采样信号时，降低主控器的第一输出端输出的参考电压V_DA的大小，从而保证在边界线的每个信号周期T内，都能够准确追踪到第一感应电压V₁的峰值，在本实施例中，该峰值可以看成第一感应电压V₁的较高值，如图5中采样点M和N所示。

在其中一个实施例中，装置还可以包括驱动控制模块，驱动控制模块的输入端与主控器的输出端相连接，当自移动设备相对于边界线的位置偏离预设相对位置时，控制自移动设备转向，使得第一感应电压与第二感应电压的差值满足预设条件。

在其中一个实施例中，第一感应电压V₁可以为：

第二感应电压V₂可以为：

其中V₁为第一感应电压，V₂为第二感应电压，d为边界线偏离第一电磁传感器的距离，L为第一电磁传感器与第二电磁传感器之间的距离，K₁为第一电磁传感器系数，K₂为第二电磁传感器系数，h₁为第一电磁传感器的高度，h₂为第二电磁传感器的高度，当第一电磁传感器与第二电磁传感器的连线与地面平行时，即第一电磁传感器与第二电磁传感器处于同一高度时，K₁＝K₂，h₁＝h₂。因此如果在实际应用中需要求解边界线偏离第一电磁传感器的距离d，则可以通过上述公式进行求解。在本实施例中，由于边界线偏离第一电磁传感器的距离与V₁-V₂(第一感应电压和第二感应电压的差)之间是一一对应关系，因此在操作过程中不需要计算出边界线偏离第一电磁传感器的距离d，可以直接根据V₁-V₂的大小来判断出自移动设备是否偏离预设相对位置，从而在整个装置的工作状态中，对主控器的资源占用较少，控制简单，结果精度高可靠。

在其中一个实施例中，预设条件可以为第一感应电压与第二感应电压的差值等于0，相应的，预设相对位置为边界线位于自移动设备前进方向的中轴线上，当边界线未保持在中轴线而发生偏移时，即可以理解为自移动设备偏离预设相对位置。

在其中一个实施例中，预设条件也可以为第一感应电压与第二感应电压的差值为一个不等于0的固定值，相应的，预设相对位置未边界线位于自移动中轴线的左侧或右侧的某一位置，当自移动设备向左或向右偏离，即自移动设备偏离预设相对位置。具体的预设条件可以根据与自移动设备实现对接的充电站的位置进行设置。

在其中一个实施例中，同步采样方法可以包括以下步骤：

S601：与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压V₁。

S602：比较所述第一感应电压V₁与预设的参考电压的大小V_DA，在所述第一感应电压V₁大于等于所述参考电压V_DA时输出同步采样信号。

S604：根据同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压V₂。

请参阅图8所示，图8为一实施例中自移动设备定位方法的流程图，在该实施例中，该方法可以包括以下步骤：

S801：与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压V₁。

S802：比较所述第一感应电压V₁与预设的参考电压的大小V_DA，在所述第一感应电压V₁大于等于所述参考电压V_DA时输出同步采样信号。

S804：根据同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压V₂。

S806：判断第一感应电压V₁与第二感应电压V₂的关系。

S808：当第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的差值不满足预设条件，判断自移动设备相对于边界线的位置偏离预设相对位置。

S810：当第一感应电压V₁和第二感应电压V₂的差值满足预设条件，判断自移动设备相对于边界线的位置未偏离预设相对位置。

该实施例中的自移动设备定位方法通过比较器和主控器即可以实现边界线位置精确检测和定位，抛弃传统的高性能AD，在保证了高可靠性检测感应强度和高精度的前提下，降低了成本，应用范围较为广泛。

在其中一个实施例中，该方法还可以包括记录相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔T_D；根据同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压V₂的步骤，包括：当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值在预设范围内时，采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压V₂。在其中一个实施例中，可以通过中断来实现上述功能，请参阅图9所示，图9为图8所示实施例中的自移动设备定位方法的一应用图。在该实施例中，首先初始化装置，并在第一电磁传感器和第二电磁传感器开启后，开启中断，当检测到同步采样信号时，中断触发，并计算相邻的中断间隔T_D，即记录比较器相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔T_D，在其中一个实施例中可以为记录相邻两次输出的触发沿信号之间的时间间隔。

可以继续参见图9所示，该方法还可以包括：当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值大于等于预设范围的上限值时，减少参考电压V_DA的大小。在其中一个实施例中可以以设定幅度Vdown以及时间比(T_D/T)减少参考电压V_DA。当时间间隔T_D与边界线的信号周期T之间的差值小于等于预设范围的下限值时，增加参考电压V_DA的大小。在其中一个实施例中可以以设定幅度Vup以及时间比(T_D/T)抬升参考电压V_DA。在其中一个实施例中预设范围的上限值可以为7/6T，T为边界线的信号周期，预设范围的下限值可以为5/6T。

在其中一个实施例中，与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压V₁的步骤之前还包括：根据边界线的信号周期T调节第一电磁传感器的频率和第二电磁传感器的频率为边界线的固有频率。在实际应用中，可以通过改变电容C的电容值来进行调节。

在其中一个实施例中，方法还可以包括当输出自移动设备相对于边界线的位置偏离预设相对位置的结果时，控制自移动设备转向，使得自移动设备回到预设相对位置。在其中一个实施例中，可以通过PID控制算法，实时调整自移动设备的左右驱动轮的PWM占空比，以使得自移动设备回到预设相对位置。

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。

Claims (21)

1.一种同步采样装置，其特征在于，所述装置包括第一电磁传感器，第二电磁传感器，比较器和主控器，

所述第一电磁传感器用于在与边界线互感时输出第一感应电压，所述第二电磁传感器用于在与所述边界线互感时输出第二感应电压；

所述比较器的第一输入端与所述第一电磁传感器的输出端相连接，第二输入端与主控器的第一输出端相连接，所述比较器用于当所述第一感应电压大于等于所述主控器的第一输出端输出的参考电压时，输出同步采样信号；

所述主控器的第一输入端与所述比较器的输出端相连接，第二输入端与所述第二电磁传感器的输出端相连接，第三输入端与所述第一电磁传感器的输出端相连接，所述主控器用于输出所述参考电压，根据所述比较器输出的同步采样信号采样所述第二电磁传感器所输出的第二感应电压；

当所述边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，所述主控器用于根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。

2.根据权利要求1所述的同步采样装置，其特征在于，所述第一电磁传感器与所述第二电磁传感器均包括电感、电容、第一电阻、第二电阻与运算放大器，所述电感的第一端、所述电容的第一端以及所述运算放大器的第一输入端相连接，所述电感的第二端、所述电容的第二端、所述第一电阻的第一端相连接后接地，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述运算放大器的第二输入端相连接，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连接，所述运算放大器的输出端为所述第一电磁传感器或所述第二电磁传感器的输出端。

3.根据权利要求2所述的同步采样装置，其特征在于，所述电容为可调电容。

4.根据权利要求1所述的同步采样装置，其特征在于，所述装置还包括计时器，所述计时器用于记录比较器相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔；

所述主控器还用于比较所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的大小，且当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值在预设范围内时，采样所述第二电磁传感器所输出的第二感应电压。

5.根据权利要求4所述的同步采样装置，其特征在于，所述同步采样信号为所述比较器输出的触发沿信号。

6.根据权利要求4所述的同步采样装置，其特征在于，所述主控器还用于在所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值大于等于所述预设范围的上限值时，降低所述主控器的第一输出端的输出的参考电压的大小；当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值小于等于所述预设范围的下限值时，升高所述主控器的第一输出端的输出的参考电压的大小。

7.一种自移动设备定位装置，包括如权利要求1至6任意一项所述的同步采样装置，设置于自移动设备，其特征在于，当所述边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，所述主控器根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断所述自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。

8.根据权利要求7所述的自移动设备定位装置，其特征在于，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件，则所述主控器判断自移动设备未偏离所述预设相对位置。

9.根据权利要求8所述的自移动设备定位装置，其特征在于，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值不满足所述预设条件，则所述主控器判断自移动设备偏离所述预设相对位置。

10.根据权利要求8所述的自移动设备定位装置，其特征在于，所述预设条件为所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值等于0。

11.根据权利要求7所述的自移动设备定位装置，其特征在于，所述装置还包括驱动控制模块，所述驱动控制模块的输入端与所述主控器的输出端相连接，当所述自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置时，所述驱动控制模块控制所述自移动设备转向，使得所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件。

12.一种自移动设备定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压；

比较所述第一感应电压与预设的参考电压的大小，在所述第一感应电压大于等于所述参考电压时输出同步采样信号；

根据所述同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压；

当边界线位于所述第一电磁传感器和第二电磁传感器之间时，根据所述第一感应电压与所述第二感应电压的关系，判断自移动设备相对于边界线的位置是否偏离预设相对位置。

13.根据权利要求12所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔。

14.根据权利要求13所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述根据所述同步采样信号采集第二电磁传感器与边界线互感的第二感应电压的步骤，包括：

当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值在预设范围内时，采集所述第二电磁传感器与所述边界线互感的第二感应电压。

15.根据权利要求14所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述记录相邻两次输出的同步采样信号之间的时间间隔的步骤具体为：

记录相邻两次输出的触发沿信号之间的时间间隔。

16.根据权利要求14所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值大于等于所述预设范围的上限值时，减少所述参考电压的大小；

当所述时间间隔与所述边界线的信号周期之间的差值小于等于所述预设范围的下限值时，增加所述参考电压的大小。

17.根据权利要求12所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述与边界线互感的第一电磁传感器输出第一感应电压的步骤之前还包括：

根据所述边界线的信号周期调节所述第一电磁传感器的频率和所述第二电磁传感器的频率为所述边界线的固有频率。

18.根据权利要求12所述的自移动设备定位方法，其特征在于，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件，则判断所述自移动设备相对于边界线的位置未偏离所述预设相对位置。

19.根据权利要求18所述的自移动设备定位方法，其特征在于，若所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值不满足所述预设条件，则判断所述自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置。

20.根据权利要求12所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述预设条件为所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值等于0。

21.根据权利要求12所述的自移动设备定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述自移动设备相对于边界线的位置偏离所述预设相对位置时，控制所述自移动设备转向，使得所述第一感应电压与所述第二感应电压的差值满足预设条件。

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