[发明专利]供自主工具中使用的导航系统和用于控制自主工具的方法

说明书

一种供自主工具中使用的导航系统，该导航系统包括：多个锚定器，该多个锚定器单独地布置在地形上，每个锚定器都布置成发出电磁信号；信号传递模块，该信号传递模块包括信号接收器，该信号接收器被布置成接收该电磁信号，其中，该信号传递模块连接到被布置成在该地形上移动的该自主工具；以及处理器，该处理器被布置成处理由该信号接收器接收到的电磁信号，以便确定该信号传递模块与该多个锚定器中的每一个之间的物理距离。该处理器被进一步布置成基于所确定的物理距离和该地形的与该多个锚定器中的每一个的位置相关联的地图数据来确定该信号传递模块相对于该地形上的参考位置的当前位置。本发明还披露了一种用于控制自主工具的方法。

技术领域

本发明涉及一种导航系统和一种用于控制设备的方法，并且具体地但非排他地，涉及一种供自主工具中使用的导航系统和一种用于控制自主工具的方法。

背景技术

草坪的维护需要大量的体力劳动，包括对草坪不断浇水、施肥和修剪以保持良好的草覆盖率。尽管有时使用洒水器或灌溉系统可以轻松地应对浇水和施肥，但修剪过程是一种需要园丁付出大量体力的过程。

一段时间以来，草坪割草机的设计者和制造商一直尝试制造自主草坪割草机，以代替传统的推拉式割草机。然而，景观的不可预测性以及创造准确且可用的产品的成本意味着许多自主草坪割草机的表现完全达不到令人满意的性能水平。

部分原因是因为花园具有许多不同的种类和形状以及高度和轮廓不同的事实。因此，自主割草机在对这些不同类型的地形进行导航方面有很大的麻烦。继而，许多推式割草机仍然是用户的首选，因为其性能和控制仍然可以是手动的，以克服与不同景观轮廓相关的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种供自主工具中使用的导航系统，该导航系统包括：多个锚定器，该多个锚定器单独地布置在地形上，每个锚定器都布置成发出电磁信号；信号传递模块，该信号传递模块包括信号接收器，该信号接收器被布置成接收该电磁信号，其中，该信号传递模块连接到被布置成在该地形上移动的该自主工具；以及处理器，该处理器被布置成处理由该信号接收器接收到的电磁信号，以便确定该信号传递模块与该多个锚定器中的每一个之间的物理距离；其中，该处理器被进一步布置成基于所确定的物理距离和该地形的与该多个锚定器中的每一个的位置相关联的地图数据来确定该信号传递模块相对于该地形上的参考位置的当前位置。

在第一方面的实施例中，该处理器被进一步布置成基于所确定的物理距离和该地形的与该多个锚定器中的至少三个锚定器的位置相关联的地图数据来确定该信号传递模块的当前位置。

在第一方面的实施例中，该当前位置通过三边测量和/或三角测量确定。

在第一方面的实施例中，该处理器被进一步布置成基于所确定的物理距离和该地形的与除了该多个锚定器中的该至少三个锚定器之外的附加锚定器的位置相关联的地图数据来验证该信号传递模块的当前位置。

在第一方面的实施例中，该处理器被布置成基于从该多个锚定器中的每一个发出的到达该信号传递模块的该电磁信号的信号传播周期来确定该信号传递模块与该多个锚定器中的每一个之间的物理距离。

在第一方面的实施例中，该处理器被进一步布置成基于该电磁信号在该地形上的信号传播速度来确定该信号传递模块与该多个锚定器中的每一个之间的物理距离。

在第一方面的实施例中，该信号传递模块进一步包括信号发射器，该信号发射器被布置成将触发信号发射到该多个锚定器中的每一个。

在第一方面的实施例中，该处理器被布置成基于从该信号发射器发射的到达该多个锚定器中的每一个的该触发信号的触发信号传播周期和该信号传播周期来确定该信号传递模块与该多个锚定器中的每一个之间的该物理距离。

在第一方面的实施例中，该物理距离是基于飞行时间计算方法确定的。

在第一方面的实施例中，该参考位置包括该自主工具的停靠位置。