用于提高自動(dòng)園藝工具的覆蓋分布的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于提高自動(dòng)園藝工具的覆蓋分布的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)園藝工具，諸如但不限于，自動(dòng)割草機(jī)，廣泛被用于進(jìn)行預(yù)定的工作區(qū)域內(nèi)的諸如草坪修剪的維護(hù)工作。
[0003]目前，邊界導(dǎo)線通常被用于界定工作區(qū)域，并且自動(dòng)園藝工具被布置為以任意產(chǎn)生的不規(guī)則圖案移動(dòng)以確保完全覆蓋工作區(qū)域。還存在以部分有規(guī)則地和部分不規(guī)則地圖案移動(dòng)的自動(dòng)園藝工具。
[0004]然而，當(dāng)工作區(qū)域包括將工作區(qū)域的分離的子區(qū)域相互連接的狹窄通道時(shí)，自動(dòng)園藝工具可能會(huì)在一個(gè)子區(qū)域中停留相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。在這種情況下，自動(dòng)割草機(jī)可能會(huì)導(dǎo)致割草機(jī)停留的子區(qū)域的過(guò)度修剪和遠(yuǎn)距離的子區(qū)域的較差的覆蓋。
[0005]存在可以用來(lái)最小化以上問(wèn)題的幾個(gè)解決方案。一個(gè)通常的解決方案是每次割草機(jī)離開充電站后讓自動(dòng)園藝工具沿著邊界導(dǎo)線至遠(yuǎn)程子區(qū)域。這確保割草機(jī)在正確的地方起動(dòng)并且這是增加處理復(fù)雜的工作區(qū)域的能力的好方法。
[0006]WO 20111115563 Al公開了一種工作區(qū)域的基本地圖通過(guò)簡(jiǎn)單全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)生成的系統(tǒng)，以便提高邊界跟蹤。該系統(tǒng)基于工作區(qū)域的尺寸和工作區(qū)域中的不同的點(diǎn)已訪問(wèn)多少次的計(jì)算生成起動(dòng)位置。
[0007]上述解決方案的剩余挑戰(zhàn)是因?yàn)樽詣?dòng)園藝工具的移動(dòng)圖案是基于隨機(jī)的和/或半有規(guī)則的，所以自動(dòng)園藝工具可能會(huì)在幾乎剛到達(dá)遠(yuǎn)距離的子區(qū)域后就離開該遠(yuǎn)距離的子區(qū)域。
[0008]因此，還需要用于提高自動(dòng)園藝工具的覆蓋分布的替代方法和布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]考慮到以上所述，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于提高自動(dòng)園藝工具的覆蓋分布的替代方法和布置。
[0010]根據(jù)基于權(quán)利要求1的用于提高預(yù)定的工作區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)園藝工具操作的覆蓋分布的方法至少部分實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。自動(dòng)園藝工具設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制裝置，可操作以改變自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向，以及定位裝置。該方法包括下列步驟:提供工作區(qū)域相關(guān)的數(shù)據(jù)，基于該工作區(qū)域相關(guān)的數(shù)據(jù)限定臨時(shí)工作區(qū)域，其中，臨時(shí)工作區(qū)域至少部分地在工作區(qū)域內(nèi)延伸；通過(guò)定位裝置估計(jì)自動(dòng)園藝工具的當(dāng)前位置；相對(duì)于臨時(shí)工作區(qū)域評(píng)估所估計(jì)的當(dāng)前位置；響應(yīng)于評(píng)估所估計(jì)的當(dāng)前位置的步驟選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域；響應(yīng)于評(píng)估所估計(jì)的當(dāng)前位置的步驟選擇性地調(diào)整自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向。進(jìn)行選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域的延伸和選擇性地調(diào)整自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向的步驟以將自動(dòng)園藝工具推向臨時(shí)工作區(qū)域和/或使得自動(dòng)園藝工具保持在臨時(shí)工作區(qū)域內(nèi)。
[0011]以這種方法可以提供自動(dòng)園藝工具的提高的覆蓋分布，因?yàn)樵摲椒ㄌ峁┝艘环N將自動(dòng)園藝工具引向可選的臨時(shí)工作區(qū)域并且使其保持在臨時(shí)工作區(qū)域內(nèi)的簡(jiǎn)單的方法。
[0012]根據(jù)一種實(shí)施方式，自動(dòng)園藝工具適用于在工作區(qū)域內(nèi)以不規(guī)則圖案移動(dòng)。
[0013]根據(jù)一種實(shí)施方式，定位裝置包括定位系統(tǒng)，諸如，例如GNSS接收器或本地?zé)o線電信標(biāo)。因此，該方法可以成本有效的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0014]根據(jù)一種實(shí)施方式，提供工作區(qū)域相關(guān)的數(shù)據(jù)的步驟包括提供有關(guān)工作區(qū)域被劃分成的多個(gè)區(qū)域的地理數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
[0015]根據(jù)一種實(shí)施方式，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括有關(guān)區(qū)域已被自動(dòng)園藝工具訪問(wèn)的次數(shù)的信息。
[0016]根據(jù)一種實(shí)施方式，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括有關(guān)進(jìn)行不同的區(qū)域內(nèi)的維護(hù)工作所需要的勞力(effort，工作量)的等級(jí)的信息。
[0017]根據(jù)一種實(shí)施方式，在估計(jì)自動(dòng)園藝工具的當(dāng)前位置的步驟中，里程表被用于補(bǔ)充定位裝置。因此，可以提高準(zhǔn)確度。
[0018]根據(jù)一種實(shí)施方式，選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域的步驟包括:如果估計(jì)的當(dāng)前位置在臨時(shí)工作區(qū)域以外，那么就擴(kuò)大臨時(shí)工作區(qū)域。
[0019]根據(jù)一種實(shí)施方式，評(píng)估的步驟包括比較當(dāng)前估計(jì)位置與先前的估計(jì)位置。以這種方法，可以認(rèn)識(shí)到“越界”。越界意味著自動(dòng)園藝工具自其位置在先前時(shí)間被估計(jì)起從臨時(shí)工作區(qū)域以外至臨時(shí)工作區(qū)域以內(nèi)越過(guò)臨時(shí)工作區(qū)域的邊界，或者自動(dòng)園藝工具自其位置上次被估計(jì)起離開臨時(shí)工作區(qū)域。
[0020]根據(jù)一種實(shí)施方式，選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域的步驟包括:如果估計(jì)的當(dāng)前位置在臨時(shí)工作區(qū)域內(nèi)并且如果滿足一個(gè)或幾個(gè)預(yù)定條件，那么就減少臨時(shí)工作區(qū)域的延伸。因此，實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)園藝工具引向要求的區(qū)域的簡(jiǎn)單的方法。
[0021]根據(jù)一種實(shí)施方式，估計(jì)當(dāng)前位置、評(píng)估所估計(jì)的當(dāng)前位置、選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域的延伸以及選擇性地調(diào)整自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向的步驟被重復(fù)，直至滿足預(yù)定停止條件。
[0022]根據(jù)本發(fā)明解決方案的第二方面，提供了一種用于提高預(yù)定工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的自動(dòng)園藝工具的覆蓋分布的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:轉(zhuǎn)向控制裝置，可操作以改變自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向；定位裝置，可操作以估計(jì)自動(dòng)園藝工具的當(dāng)前位置；數(shù)據(jù)提供裝置，用于提供與工作區(qū)域相關(guān)的數(shù)據(jù)；臨時(shí)工作區(qū)域限定裝置，可操作以基于工作區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)限定臨時(shí)工作區(qū)域；評(píng)估裝置，可操作以相對(duì)于臨時(shí)工作區(qū)域評(píng)估所估計(jì)的當(dāng)前位置；控制裝置，用于響應(yīng)從評(píng)估裝置生成的數(shù)據(jù)，選擇性地調(diào)整臨時(shí)工作區(qū)域并且選擇性地調(diào)整自動(dòng)園藝工具的移動(dòng)方向。
[0023]本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與根據(jù)本發(fā)明的方法相似。
[0024]定義
[0025]如本文所使用，下列術(shù)語(yǔ)具有如下含義:
[0026]自動(dòng)園藝工具的“覆蓋分布”表示自動(dòng)園藝工具在工作區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)怎樣覆蓋工作區(qū)域的不同部分。如果自動(dòng)園藝工具通過(guò)工作區(qū)域的某些部分許多次，同時(shí)留下其他部分未處理，那么可能實(shí)現(xiàn)不了最佳覆蓋分布，但可以被修正。
[0027]“選擇性地”進(jìn)行操作是指在某些預(yù)定條件下進(jìn)行操作，并且如果不滿足條件則不進(jìn)行操作。
[0028]“選擇性地”進(jìn)行兩個(gè)操作意味著根據(jù)要滿足的條件，可以進(jìn)行兩個(gè)操作、進(jìn)行其中一個(gè)操作或不進(jìn)行操作。
[0029]“半有規(guī)則的”移動(dòng)圖案包括有規(guī)則的移動(dòng)(諸如以直線的方式的移動(dòng))以及不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)(諸如任意產(chǎn)生的移動(dòng))。
【附圖說(shuō)明】
[0030]結(jié)合附圖，從以下的詳細(xì)描述中，本發(fā)明將被更全面地理解和領(lǐng)會(huì)，在附圖中:
[0031]圖1是示例性工作區(qū)域的示意性視圖，其中，自動(dòng)園藝工具被布置為操作。
[0032]圖2是另一示例性工作區(qū)域的示意性視圖。
[0033]圖3是圖2的工作區(qū)域的基本圖的示意性視圖。
[0034]圖4是具有臨時(shí)工作區(qū)域和自動(dòng)園藝工具的估計(jì)位置的示例性工作區(qū)域的示意性視圖。
[0035]圖5是根據(jù)圖5的示意性視圖，其中，臨時(shí)工作區(qū)域和自動(dòng)園藝工具的估計(jì)的當(dāng)前位置不同于圖4的臨時(shí)工作區(qū)域和估計(jì)當(dāng)前位置。
[0036]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法的流程圖。
[0037]圖7a至圖7g是示出在根據(jù)本發(fā)明的方法中進(jìn)行的不同步驟的示意性視圖。
[0038]應(yīng)理解，附圖是僅為了說(shuō)明的目的設(shè)計(jì)的而不是將本發(fā)明限定在附圖中，對(duì)于本發(fā)明的限定應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，附圖不一定按比例繪制而且除非另外指出，否則附圖僅旨在概念上示出本文中描述的結(jié)構(gòu)和過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于自動(dòng)園藝工具100的工作區(qū)域200。
[0040]在下文所公開的實(shí)施方式中，自動(dòng)園藝工具適用于在工作區(qū)域內(nèi)以不規(guī)則圖案移動(dòng)。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)還適用于具有半有規(guī)則的移動(dòng)圖案的自動(dòng)園藝工具。這樣的自動(dòng)園藝工具可以例如在其操作的部分時(shí)間有規(guī)律地移動(dòng)，并且在部分時(shí)間以不規(guī)則的圖案移動(dòng)。
[0041]自動(dòng)園藝工具100被配置為在工作區(qū)域內(nèi)以不規(guī)則圖案移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行有限的工作區(qū)域200內(nèi)的護(hù)理操作。工作區(qū)域200可包括具有植物的任何地面，諸如草坪、花園、庭院、高爾夫球場(chǎng)、田地等?？梢源嬖谙薅üぷ鲄^(qū)域200的一個(gè)或多個(gè)邊界。
[0042]可以提供信號(hào)源401來(lái)界定工作區(qū)域200的邊界。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，信號(hào)源401是沿著工作區(qū)域200的周邊延伸的邊界導(dǎo)線401。該邊界導(dǎo)線401可以被埋入到地面中。此外，信號(hào)源401可以產(chǎn)生用于自動(dòng)園藝工具100的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。該一個(gè)或多個(gè)信號(hào)可具有與其相關(guān)聯(lián)的具體特性，諸如但不限于頻率、相位和強(qiáng)度。
[0043]工作區(qū)域200的邊界還可以由如圖1所示的固定物體208a、208b和208c、柵欄(未