节能草坪养护车辆的制作方法

节能草坪养护车辆
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年8月29日提交的瑞典申请号1950983
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5的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.示例实施例总体上涉及草坪养护车辆(lawn care vehicle)，并且更具体地，涉及被配置为在地块上工作的同时实施节能动作的草坪养护车辆。


背景技术：

4.庭院维护任务通常使用各种工具或机器来执行，它们被配置为执行相应的特定任务。某些任务(例如割草)通常由割草机执行。割草机本身可能有许多不同的配置来支持消费者的需求和预算。手扶式割草机通常结构紧凑，具有相对较小的发动机并且相对便宜。同时，另一方面，骑乘式割草机(例如草坪拖拉机)可能非常大。最近，机器人车辆或遥控割草机也成为消费者考虑的选择。
5.草坪养护车辆，例如机器人车辆，通常能够在平坦和不平坦的地形上行驶以执行与割草相关的庭院维护活动。它们可以被编程为在执行割草任务时停留在限定区域内，甚至可以被配置为在限定区域内执行其他任务。因此，可能需要扩展机器人车辆的能力以提高其实用性和功能性。


技术实现要素：

6.因此，一些示例实施例可以提供草坪养护车辆，例如机器人车辆，其可以采用各种传感器和模块，例如，用于结合地图并跟踪在地块上工作的移动。基于生成的地图和跟踪的移动，草坪养护车辆可以被配置为适当地减少在穿过地块时消耗的能量，以确保草坪养护车辆的最大能量效率。
7.根据一些示例实施例，提供了一种草坪养护车辆。草坪养护车辆可以包括移动组件，其被配置为为草坪养护车辆提供移动性；以及处理组件，其被配置为在地块上的第一处理路径和第二处理路径上执行处理功能。草坪养护车辆还可以包括处理电路，其被配置为执行重新定位路径，以使草坪养护车辆从第一处理路径移动到第二处理路径；以及当草坪养护车辆通过重新定位路径时，为草坪养护车辆启动节能动作。
8.在另一个示例实施例中，提供了一种方法。该方法可以包括通过草坪养护车辆的处理电路，使草坪养护车辆在第一处理路径上执行处理功能；以及通过处理电路检测重新定位路径，以使草坪养护车辆从第一处理路径移动到第二处理路径。该方法还可以包括当草坪养护车辆通过重新定位路径时，通过处理电路启动节能动作；以及通过处理电路使草坪养护车辆在第二处理路径上执行处理功能。
附图说明
9.已经如此概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：
10.图1示出可以采用示例实施例的机器人车辆的示例操作环境；
11.图2示出机器人车辆的处理电路的各种组件的框图，以示出能够实现机器人车辆的功能性能并有助于示例实施例的描述的一些组件；
12.图3示出根据示例实施例的由机器人车辆处理的地块的地图示图；
13.图4示出根据另一示例实施例的机器人车辆正在处理的地块的地图示图；
14.图5示出图示了可以根据示例实施例执行的节能动作的控制流程图；
15.图6示出图示了可以根据进一步示例实施例执行的节能动作的控制流程图；
16.图7示出图示了可以根据更进一步的示例实施例执行的节能动作的控制流程图；
17.图8示出根据示例实施例的减少草坪养护车辆消耗的能量的方法的框图；以及
18.图9示出根据另一示例实施例的减少草坪养护车辆消耗的能量的方法的框图。
具体实施方式
19.现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例实施例，其中示出一些但不是全部的示例实施例。实际上，本文描述和图示的示例不应被解释为对本公开的范围、适用性或配置的限制。相反，提供这些示例实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终指代相同的元件。此外，如本文所用，术语“或”将被解释为逻辑运算符，只要其操作数中的一个或多个为真，其结果为真。此外，术语“花园”意在涉及使用设备维护或监控的任何院子、地块、场地或其他财产。因此，术语花园可以指可以种植各种植被的区域，包括例如草、树木、灌木、灌丛、花卉、蔬菜、水果、草本植物等。如本文所使用的，可操作的耦接应该被理解为涉及直接或间接的连接，在任何一种情况下，都能够实现彼此可操作地耦接的组件的功能互连。
20.如上所述，草坪养护车辆，例如机器人车辆或骑乘式或手扶式割草机，可以被配置为在草坪养护车辆穿过和处理地块时绘制和跟踪移动。生成的地图和跟踪的移动可用于使草坪养护车辆在穿过地块时在适当的情况下减少能量，以最大化草坪养护车辆的电池寿命。因此，草坪养护车辆可以被配置为减少在穿过和处理地块时消耗的能量，以确保草坪养护车辆的最大能量效率。
21.图1示出根据示例实施例的机器人车辆(例如，割草机)10的示例操作环境。然而，应当理解，示例实施例可以用于许多其他车辆(例如，草坪养护车辆，诸如骑乘式或手扶式草坪养护车辆)，因此应将机器人车辆10视为此类车辆的一个示例。机器人车辆10可操作以在地块20(即，土地、院子或花园)上割草，其边界30可以使用一个或多个物理边界(例如，围栏、墙壁、路缘等)、边界线、基于编程位置的边界或其组合来限定。当检测到边界30时，通过任何合适的方式，可以通知机器人车辆10，使得机器人车辆10可以以防止机器人车辆10离开或移动到边界30之外的方式操作。在一些情况下，边界30可由机器人车辆10可检测的线提供。然而，在其他示例实施例中，机器人车辆10还可以或替代地被配置为使用可从机器人车辆10上的一个或多个定位源确定的准确位置信息来检测边界而无需电线。
22.机器人车辆10可以至少部分地经由位于车载的控制电路12来控制。控制电路12可
以包括定位模块60、地图绘制模块70、能量管理模块80和传感器网络90(参见图2)等，这些将在下面更详细地描述。值得注意的是，使用边界线来标记边界30的示例实施例可以不需要或不使用定位模块60和/或地图绘制模块70，而是可以使用更简单的电路来引导机器人车辆10在边界线的边界内移动。然而，这样的示例实施例仍然可以采用本文描述的能量管理模块80和传感器网络90。传感器网络90可以包括用于检测边界线的传感器。在任何情况下，机器人车辆10都可以利用控制电路12来限定覆盖地块20的路径，以在指定部分或整个地块20上执行任务(或处理操作)，同时确保机器人车辆10的能量效率。在这点上，定位模块60和地图绘制模块70(如果使用的话)可用于引导机器人车辆10越过地块20并确保获得完全覆盖(地块20的至少预定部分)，同时能量管理模块80确保机器人车辆10消耗的能量被有效地利用。此外，传感器网络90可以在地块20被穿过时检测关于机器人车辆10的周围环境的物体或收集数据。
23.如果采用传感器网络90，则传感器网络90可以包括与位置确定相关的传感器(例如，gps接收器、加速度计、相机、雷达发射器/检测器、超声波传感器、激光扫描仪等)。因此，例如，可以使用gps、惯性导航、光流、无线电导航、视觉定位(例如，vslam)或其他定位技术或其组合来进行位置确定。因此，传感器可至少部分地用于确定机器人车辆10相对于地块20的边界或其他兴趣点(例如，起点或其他关键特征)的位置，或随着时间的推移确定机器人车辆10的位置历史或轨迹。传感器还可以检测物体、碰撞、翻倒或各种故障情况。在一些情况下，传感器还可以或替代地收集关于与地块20上的特定位置相关联的各种可测量参数(例如，表面类型、湿度、温度、土壤条件等)的数据。
24.在示例实施例中，机器人车辆10可以通过一个或多个可充电电池由电池供电。因此，机器人车辆10可以被配置为返回到可以位于地块20上的某个位置处的充电站40以便对电池再充电。电池可为机器人车辆10的驱动系统和叶片控制系统供电。然而，机器人车辆10的控制电路12可以选择性地控制向驱动系统和/或叶片控制系统施加电力或其他控制信号，以指导驱动系统和/或叶片控制系统的操作。因此，例如，为了确保机器人车辆10的最佳能量效率，机器人车辆10在地块20上的移动，可以由控制电路12以使得机器人车辆10能够系统地穿过地块以在控制切割叶片或机器人车辆10的速度和操作的同时切割地块20上的草的方式来控制。在机器人车辆10不是割草机的情况下，控制电路12可以被配置为控制另一个功能或处理组件，该另一个功能或处理组件可以代替叶片控制系统和切割叶片来执行处理操作，例如吸尘、犁地、吹雪、浇水等等。
25.在一些实施例中，控制电路12或充电站40处的通信节点可以被配置为经由与无线通信网络48相关联的无线链路46与远程操作员44(或用户)的电子设备42(例如，个人计算机、基于云的计算机、服务器、移动电话、pda、平板电脑、智能手机等)进行无线通信。无线通信网络48可以通过电子设备42(可以充当机器人车辆10的远程控制设备或者可以接收指示或与机器人车辆10的操作有关的数据)在远程操作员44和机器人车辆10之间提供可操作的耦接。然而，应当理解，无线通信网络48可以包括促进所采用的通信链路和协议的附加或内部组件。因此，无线通信网络48的一些部分可以采用可以是有线和/或无线的附加组件和连接。例如，充电站40可以具有到连接到无线通信网络48的计算机或服务器的有线连接，然后其可以无线地连接到电子设备42。作为另一示例，机器人车辆10可以无线连接到无线通信网络48(直接或间接)并且可以在无线通信网络48的一个或多个服务器与远程操作员44的
pc之间建立有线连接。在一些实施例中，无线通信网络48可以是数据网络，例如局域网(lan)、城域网(man)、广域网(wan)(例如互联网)等，可以将机器人车辆10耦接到诸如处理元件(例如，个人计算机、服务器计算机等)或数据库。因此，无线通信网络48和设备或数据库(例如，服务器、电子设备42、控制电路12)之间的通信可以通过有线或无线通信机制和相应的协议来实现。然而，一些实施例可以在完全没有远程操作或无线通信网络48的情况下操作。
26.图2示出了控制电路12的各种组件的框图，以图示可以启用或增强机器人车辆10的功能性能的一些组件并且有助于示例实施例的描述。在一些示例实施例中，控制电路12可以包括定位模块60、地图绘制模块70和能量管理模块80或以其他方式与其通信。定位模块60和地图绘制模块70可以协同工作，使机器人车辆10对其环境有一个全面的了解，并使机器人车辆10能够在可变大小或特征(包括不使用边界线的一些情况)的有界区域内自主运行。能量管理模块80可以被配置为以确保机器人车辆10消耗的能量被有效地完成的方式引导机器人车辆10，以便最大化机器人车辆10的电池的电荷。
27.在一些情况下，定位模块60可以是机器人车辆10的传感器网络90的一部分。然而，在一些情况下，定位模块60可以与传感器网络90分开但以其他方式与其通信以促进定位模块60的操作。地图绘制模块70和能量管理模块80各自可以是体现为配置硬件的实体，其中配置如本文所述和/或执行如本文所述的功能。
28.机器人车辆10还可以包括一个或多个功能部件100，其可以由控制电路12控制或以其他方式与机器人车辆10的操作相关地进行操作。功能部件100可包括轮组件(或其他移动组件部件)、一个或多个切割叶片和对应的叶片控制部件、和/或其他此类装置。在机器人车辆不是割草机的实施例中，功能部件100可以包括用于执行各种草坪养护功能的设备，例如采集土壤样品、操作阀门、分配水、种子、粉末、颗粒或化学品，和/或其他功能设备和/或组件。
29.根据示例实施例，控制电路12可以包括处理电路110，其可以被配置为执行数据处理或控制功能执行和/或其他处理和管理服务。在一些实施例中，处理电路110可以体现为芯片或芯片组。换言之，处理电路110可以包括一个或多个物理封装(例如，芯片)，包括结构组件(例如，基板)上的材料、部件和/或电线。结构组件可以为包括在其上的部件电路提供物理强度、尺寸的保持和/或电相互作用的限制。因此，在一些情况下，处理电路110可以被配置为在单个芯片上或作为单个“片上系统”实现实施例。因此，在一些情况下，芯片或芯片组可以构成用于执行一个或多个操作以提供本文描述的功能的装置。
30.在示例实施例中，处理电路110可包括处理器112和存储器114的一个或多个实例，其可与设备接口120通信或以其他方式对其进行控制，并且在一些情况下，控制用户接口130。如此，处理电路110可以被体现为被配置为(例如，利用硬件、软件或硬件和软件的组合)以执行本文描述的操作的电路芯片(例如，集成电路芯片)。然而，在一些实施例中，处理电路110可以体现为车载计算机的一部分。在一些实施例中，处理电路110可以通过单个数据总线与机器人车辆10的电子部件和/或传感器通信。因此，数据总线可以连接到机器人车辆10的多个或所有开关部件、传感部件和/或其他电控部件。
31.处理器112可以以多种不同的方式体现。例如，处理器112可以体现为各种处理装置，例如微处理器或其他处理元件、协处理器、控制器或包括集成电路(例如asic(专用集成
电路)、fpga(现场可编程门阵列)等)的各种其他计算或处理设备中的一个或多个。在示例实施例中，处理器112可以被配置为执行存储在存储器114中或除此之外处理器112可访问的指令。因此，无论是由硬件配置还是由硬件和软件的组合配置，处理器112都可以表示能够在相应地配置的同时根据实施例执行操作的实体(例如，物理地体现在电路中——以处理电路110的形式)。因此，例如，当处理器112被体现为asic、fpga等时，处理器112可以被具体配置为用于进行本文描述的操作的硬件。或者，作为另一示例，当处理器112被体现为软件指令的执行器时，该指令可以具体地配置处理器112以执行本文描述的操作。
32.在示例实施例中，处理器112(或处理电路110)可以体现为、包括或以其他方式控制定位模块60、地图绘制模块70和能量管理模块80。因此，在一些实施例中，可以认为处理器112(或处理电路110)通过分别引导定位模块60、地图绘制模块70和能量管理模块80来引起结合定位模块60、地图绘制模块70和能量管理模块80描述的每个操作，以响应于相应地配置处理器112(或处理电路110)的指令或算法的执行而承担相应的功能。这些指令或算法可以将处理电路110以及由此还有机器人车辆10配置成用于驱动对应物理部件以根据所提供的指令在物理世界中执行对应功能的工具。
33.在示例性实施例中，存储器114可以包括一个或多个非暂时性存储设备，例如可以是固定的或可移动的易失性和/或非易失性存储器。存储器114可以被配置为存储信息、数据、应用程序、指令等，用于使车辆定位模块60、边界管理模块70和能量管理模块80能够执行根据本发明的示例性实施例的各种功能。例如，存储器114可以被配置为缓冲输入数据以供处理器112处理。附加地或替代地，存储器114可以被配置为存储由处理器112执行的指令。作为又一替代，存储器114可以包括一个或多个数据库，其可以响应于来自机器人车辆10的各种传感器或部件的输入而存储各种数据集。在存储器114的内容中，可以存储应用程序以供处理器112执行，以便执行与每个相应应用程序相关联的功能。
34.应用程序可以包括用于控制机器人车辆10相对于各种操作的应用程序，包括确定机器人车辆10的准确位置(例如，使用定位模块60的一个或多个传感器)。替代地或附加地，应用程序可以包括用于控制机器人车辆10相对于各种操作的应用程序，包括确定障碍物的存在和/或位置(例如，静态或动态)以及机器人车辆10必须导航的边界。替代地或附加地，应用程序可以包括用于控制机器人车辆10相对于各种操作的应用程序，包括绘制地块或相对于地图(生成或提供)操作机器人车辆10(例如，使用地图绘制模块70的一个或多个传感器)。替代地或附加地，应用程序可包括用于相对于检测到的位置、障碍物和机器人车辆10必须导航的边界，来控制机器人车辆10和他的部件的应用程序。替代地或附加地，应用程序可以包括用于控制机器人车辆10相对于各种操作的应用程序，其减少机器人车辆在穿过地块20时消耗的能量(例如，使用能量管理模块80)。因此，应用程序和/或算法可以包括用于在被执行时执行本文描述的功能的指令。
35.用户接口130(如果被实现)可以与处理电路110通信以在用户接口130处接收用户输入的指示和/或向用户提供听觉、视觉、机械或其他输出。因此，用户接口130可以包括例如显示器、一个或多个按钮或键(例如，功能按钮)和/或其他输入/输出机制(例如，麦克风、扬声器、光标、操纵杆、灯等)。
36.设备接口120可以包括一种或多种接口机制，用于本地或远程地与其他设备进行通信。在一些情况下，设备接口120可以是任何装置，例如包含在硬件或硬件和软件的组合
中的设备或电路，其被配置为从传感器或与处理电路110通信的其他组件接收/向传感器或与处理电路110通信的其他组件传输数据。在一些示例实施例中，设备接口120可以提供用于经由有线或无线通信接口以实时方式向控制电路12、定位模块60、地图绘制模块70、能量管理模块80、传感器网络90和/或其他功能部件100传输数据/从控制电路12、定位模块60、地图绘制模块70、能量管理模块80、传感器网络90和/或其他功能组件100传输数据(作为在数据收集之后下载的数据包或以任何种类的一个或多个突发传输)的接口。
37.定位模块60、地图绘制模块70和能量管理模块80中的每一个可以是任何装置，例如体现在被配置为执行本文描述的相应功能的硬件、或硬件和软件的组合中的装置或电路。因此，模块可以包括用于在作为机器人车辆10的控制电路12的一部分的硬件(例如，嵌入式处理电路)和/或在硬件上执行的指令。模块可以共享形成每个模块的硬件和/或指令的某些部分，或者它们可以被不同地形成。因此，从组合的角度来看，模块及其组件不一定是相互排斥的。
38.定位模块60可以被配置为利用一个或多个传感器(例如，传感器网络90的)来确定机器人车辆10的位置并且引导机器人车辆10的持续移动以实现地块20的适当覆盖。因此，机器人车辆10(或更具体地，控制电路12)可以使用位置信息来确定割草机轨道和/或提供地块20的完全覆盖，以确保对整个地块割草(或以其他方式服务)。因此，定位模块60可以被配置为引导机器人车辆10的移动，包括机器人车辆10的速度和方向。定位模块60还可以采用这样的传感器来尝试确定机器人车辆10在地块20上的准确的当前位置(或一般地)。
39.例如，机器人车辆10的传感器网络90的各种传感器可以作为定位模块60的一部分或以其他方式与定位模块60通信，以确定车辆速度/方向、车辆位置、车辆方位等。传感器还可用于确定电机运行时间、机器工作时间和其他操作参数。在一些实施例中，作为定位模块60的一部分，可以包括定位和/或定向传感器(例如，全球定位系统(gps)接收器和/或加速度计)以监视、显示和/或记录关于车辆位置和/或定向的数据。
40.在一些情况下，地图绘制模块70可以被配置为跟踪或管理边界以及相对于这样边界的操作。在示例实施例中，地图绘制模块70可以存储或访问多个不同的边界集。边界集可以各自对应于形成边界的存储位置或坐标位置集合。在一些情况下，存储的位置或坐标位置可形成机器人车辆10可在其中操作的连续或基本连续的边界。因此，当机器人车辆10在监控其自身位置的同时到达或接近边界时，机器人车辆10可转向以停留在边界内。也可以采用其他边界指定方法(带或不带线)。例如，可以在地图上描绘边界并且机器人车辆10可以在地图上绘制其位置，并且运行以保持在地图上描绘的边界内。还有其他方法也是可行的。
41.在示例实施例中，地图绘制模块70可以被配置为利用一个或多个传感器(例如，传感器网络90的)来生成地块20的地图，或者促进机器人车辆10相对于现有(或先前生成的)地块20的地图的操作。因此，地图绘制模块70可以包括能够响应于机器人车辆10围绕地块20的移动而从由机器人车辆10收集的传感器数据生成地图的组件。替代地或附加地，地图绘制模块70可以使机器人车辆10能够相对于现有地图理解或定位自身。因此，例如，地图绘制模块70可以使收集的数据能够用于生成地图，或者可以使此类数据与地图数据相关联以允许机器人车辆10将其位置与地图一致。机器人车辆10的传感器网络90的各种传感器可以作为地图绘制模块70的一部分或以其他方式与地图绘制模块70通信，以例如构建地块20和
地块20的各种对象、边界、区域或其他区分特征的图形显示，使得图形显示可用于机器人车辆10的未来操作或当前操作，或促进可能与各种地图位置相关的数据的消耗。
42.因此，传感器网络90可以向上述模块提供数据以促进上述功能的执行和/或可将模块配置为执行的任何其他功能的执行。因此，机器人车辆10因此能够准确地确定位置并收集关于周围环境的信息。凭借准确的位置确定能力，以及利用多个传感器体验周围环境的能力，控制电路12可以被配置为通过能量管理模块80为机器人车辆10执行和启动节能动作，以最大化机器人车辆10的能量效率且节省。因此，机器人车辆10可以更能够被编程以执行各种自主节能活动，并且可以极大地增强对所有者和操作者的价值主张。
43.图3示出机器人车辆10处理地块20的示意图。基于从定位模块60和地图绘制模块70接收的信息，机器人车辆10可以在点200开始割地块20(除非另有说明，否则为草表面)并沿着路径220继续。路径220可以是存储路径或基于机器人车辆10的电池的电量计算出来。此外，当穿过路径220时，地图绘制模块70可以被配置为检测和分类机器人车辆10穿过的表面。例如，地图绘制模块70可以被配置为检测和/或记录表面是否是草地、沥青、岩石、砾石等。在这方面，如图3所示，当机器人车辆穿过路径220时，地图绘制模块70可以结合表面是否已经被处理(例如，割草)、时间、表面类型等来记录机器人车辆10的移动历史。应当理解，基于经由用户等输入的存储地图，地图绘制模块70可能已经以机器人车辆10在穿过地块20时将遇到的表面类型定向，并且地图绘制模块70可以被配置在机器人车辆10穿过地块20时确认表面类型。
44.当机器人车辆10穿过路径220以处理地块20(例如，割草)时，机器人车辆10可能遇到已经处理的表面或不需要或不能处理的表面(例如，不能进行割草的沥青或岩石)。当机器人车辆10遇到不需要或不能处理的表面时，能量管理模块80可以被配置为启动节能动作，直到机器人车辆10再次到达需要处理的区域或直到机器人车辆10停靠在充电站40中以进行再充电。如上所述，图3中的路径220指示机器人车辆10已经或将要处理的区域。然而，为了继续沿着路径200完成对地块20的割草操作，机器人车辆10必须沿着路径240移动，该路径在已经处理的区域上翻倍。
45.当机器人车辆10到达路径240时，能量管理模块80可以检测到已经遇到已经处理的表面并实施节能动作。根据本文示例实施例的节能动作可以包括例如改变叶片速度(例如，减缓或停止机器人车辆10的叶片的旋转)、改变机器人车辆10的速度(例如，降低机器人车辆10的速度)，或其组合。所实施的节能动作的类型可以基于机器人车辆10遇到的条件。例如，由能量管理模块80实施的节能动作可以基于表面类型或距离或在已经处理或无法处理区域中花费的时间。在这方面，如果机器人车辆10遇到诸如沥青或砾石的表面，则能量管理模块80可以被配置为停止或减少机器人车辆10的叶片的旋转。如果遇到的表面是草，则能量管理模块80可以被配置为停止或减少机器人车辆10的叶片的旋转。此外，如果节能动作将针对比预定阈值更长的距离实施，则机器人车辆10的速度可以减慢或以其他方式改变为节能速度。如果距离比预定阈值短，则叶片的速度可以额外地和/或替代地减慢。
46.在这点上，图3中的路径240要求机器人车辆10在已经由机器人车辆10处理的草地表面上行驶达小于能量减少距离阈值的距离(距离阈值可由用户编程或默认设置，例如10米)。因此，因为遇到的条件指示表面是草地并且距离没有超过能量减少距离阈值，所以能量管理模块80可以启动节能动作，当机器人车辆10穿过路径240时降低机器人车辆10的叶
片速度。然而，应当理解，如果从定位模块60和地图绘制模块70接收到的信息表明路径240的距离大于能量减少距离阈值，则能量管理模块80可能已经降低机器人车辆10的速度(或以其他方式选择节能速度)以优化或最大化机器人车辆10消耗的能量的减少。此外，一旦机器人车辆10再次在路径220上，节能动作可以由能量管理模块80结束并且机器人车辆10的正常操作可以继续，使得除此之外可以恢复正常的叶片速度和/或移动速度。
47.如图3进一步所示，机器人车辆10在处理地块20时可能会遇到这样的情况，该情况也将需要机器人车辆10走路径260以便沿着路径220继续并继续对地块20进行割草操作。路径260可能需要机器人车辆10在草地和沥青路面的组合上行驶比能量减少距离阈值更长的距离。因为机器人车辆10遇到的条件表明将遇到沥青表面(通过检测沥青，或通过由于存储的地图或其他基于存储器的方法而产生的知识)，并且节能动作将需要在比能量减少距离阈值更长的距离内实施，能量管理模块80可以被配置为实施多个节能动作以优化机器人车辆10的能量效率，包括降低机器人车辆10的速度以考虑路径260的距离以及停止叶片的旋转以考虑遇到的表面。
48.此外，当机器人车辆10完成处理地块20且必须走路径280以返回充电站40以对电池充电时，能量管理模块80也可启动节能动作，因为机器人车辆10将遇到诸如无法处理的表面(即砾石)和已经处理的表面等情况。在这方面，当机器人车辆10完成处理地块20时，能量管理模块80可以停止叶片的旋转和/或降低机器人车辆10的速度(使机器人车辆10的能量减少最大化)，当不需要在地块20上做进一步的处理时，同时返回充电站40。因此，能量管理模块80可以在机器人车辆10正在处理地块20的同时实施各种节能动作中的一种或多种，以减少机器人车辆10消耗的能量。在这点上，可以基于遇到的情况以及哪个动作将使机器人车辆10的能量效率最大化，来选择由机器人车辆10实施的节能动作。
49.在一些示例中，由能量管理模块80实施的节能动作可以考虑时间标准。在这点上，能量管理模块80可以被配置为确定在机器人车辆10的电池的相同充电、相同的切割事件、同一天、给定的时间段(例如，3小时)或相同的连续移动时段内，是否遇到已经处理的表面或无法处理的表面。例如，当能量管理模块80确定表面已经处理或遇到可处理的表面时，能量管理模块80可以确定什么移动历史和定时适用于该确定(例如，移动历史表明表面已经被处理，但是先前的处理发生在5天前)。如果时间标准已经过去(机器人车辆10的移动历史来自不同的电池充电、不同的一天、或超过预定时间段等)，则能量管理模块80可以被配置为忽略或删除移动历史并且不启动节能动作，以防止机器人车辆10不恰当地启动节能动作。应当理解，表面类型数据(例如，表面是沥青、草地、砾石等)可以不被删除而是被存储，以帮助能量管理模块80实施未来的节能动作。
50.上面的图3涉及沿着控制电路12已经规划的预定路径移动的机器人车辆10。然而，根据一些示例实施例，机器人车辆10可能不一定遵循预先编程或存储的路径来处理地块20。相反，机器人车辆10可能不一定具有穿过地块20的设定路径。图4示出机器人车辆10不一定根据用于穿过整个地块20的存储路径来处理地块20的示意图。
51.类似于图3，图4中的机器人车辆10可以在点200处开始对地块20进行割草，地块20是草地表面，除非另有说明，并且沿着第一处理路径290继续。第一处理路径290可以是存储路径或者该路径可以基于机器人车辆10检测到的情况。此外，机器人车辆10穿过第一处理路径290以对地块20的第一部分进行割草。当机器人车辆10已经完成第一部分的处理操作
时，机器人车辆10也可以被命令对地块20的第二部分进行割草。
52.为了对第二部分进行割草，机器人车辆10必须从第一处理路径290行进到第二处理路径295。同样，第二处理路径295可以是存储路径或基于机器人车辆10检测到的情况。然而，如图4所示，第一处理路径290和第二处理路径295是不连续的路径。为了从第一处理路径290和第二处理路径295移动，机器人车辆10可以通过重新定位路径292(其也是存储路径或者基于机器人车辆10遇到的情况)开始通过地块20。
53.然而，重新定位路径292通过机器人车辆10已经处理的表面。类似于关于图3所讨论的操作，能量管理模块80可以被配置为在机器人车辆10通过重新定位路径292时启动节能动作。因此，当机器人车辆10离开第一处理路径290并且直到机器人车辆10到达第二处理路径295时，能量管理模块80可以启动如本文所讨论的节能动作。
54.上述示例实施例涉及机器人车辆10穿过并处理地块20。然而，应当理解，诸如骑乘式或手扶式草坪养护车辆的其他草坪养护车辆可以执行本文描述的示例实施例。例如，在骑乘式草坪养护车辆的情况下，骑乘式草坪养护车辆的操作者可以根据需要沿着路径驾驶骑乘式草坪养护车辆。当骑乘式草坪养护车辆穿过由骑乘式草坪养护车辆的操作者指定的路径时，与上述类似，能量管理模块80可以适当地启动节能动作。
55.在一个示例实施例中，本文描述的能量管理系统和方法可以被并入并由手扶式草坪养护车辆实施。在这样的实施例中，用户可以沿着第一处理路径(例如，第一处理路径290)引导自走式手扶式草坪养护车辆(或推动非自走式手扶式草坪养护车辆)以在地块20的第一区域中处理表面。然后用户可以手动地将车辆重新定位(例如，推动或引导)到地块20的第二区域并且沿着第二处理路径(例如，第二处理路径295)在该区域中处理表面。如上文所讨论和图4所示，用户可以沿着路径(例如，重新定位路径292)推动或引导车辆越过地块20的已经处理的第一区域的一部分(即，沿着第一处理路径290)或沿着无法处理的区域(例如砾石路径)，以便将车辆重新定位到第二处理区域或路径。如本文所讨论，车辆(例如，能量管理模块80)可以检测到区域已经被处理(或该区域无法处理)并启动节能动作。更具体地，能量管理模块80可以减慢或停止割草机叶片的旋转或改变车辆被推进的速度。在手扶式草坪养护车辆不是自走式(即推式割草机)的情况下，节能动作可能仅限于影响叶片的速度(即，不影响车辆的行驶速度)。
56.在另一个示例实施例中，本文描述的能量管理系统和方法可以被并入骑乘式草坪养护车辆并由其实践。在这样的实施例中，用户可以引导骑乘式草坪养护车辆沿着第一处理路径(例如，第一处理路径290)在地块20的第一区域中处理表面。然后，用户可以手动地将车辆重新定位(例如，通过方向盘或转向杆)到地块20的第二区域，并且沿着第二处理路径(例如，第二处理路径295)在该区域中处理表面。如本文所讨论的，如果车辆(例如，能量管理模块80)检测到将车辆从第一区域重新定位到第二区域导致车辆经过无法处理或已经处理的区域，则能量管理模块80可以启动节能动作(例如，停止或降低叶片旋转速度、加快或减慢车辆的推进速度)。此外，在非自主的手扶式或骑乘式草坪养护车辆中，提醒用户车辆正在穿过先前已处理或无法处理的区域可能是有用的。因此，能量管理模块80可以使警报显示在骑乘式或手扶式草坪养护车辆的显示屏上，使得车辆的用户可以采取适当的行动(例如，调整叶片旋转速度或车辆推进速度)。如本领域普通技术人员所理解的，其他警报方法或系统也是可行的，例如声音警报、振动(例如，在方向盘、车轮或操纵杆上)或闪光(例
如，放置在方向盘、车轮或操纵杆上或仪表板上的led灯)。
57.图5示出根据示例实施例的与实施节能动作相关的如何操作机器人车辆10的一个示例的控制流程图。如图5所示，操作300可以开始于定位模块60和/或地图绘制模块70，有助于确定机器人车辆10处理地块20的路径。在操作310，机器人车辆10可以开始沿着确定的路径处理地块20。当沿着确定的路径处理地块时，机器人车辆10可能在操作320遇到无法处理或已经处理的表面。在操作330，能量管理模块80可以将无法处理或已经处理的表面分类为草地、沥青或砾石/岩石表面。需要注意的是，这种表面类型确定操作完全是可选的，且在某些情况下可能不会执行。如果进行了表面类型确定操作并且表面是草地，则在操作340，能量管理模块80可以实施减少机器人车辆10的叶片旋转的节能动作。如果表面是沥青、砾石或岩石，则在操作360，能量管理模块80可以实施停止机器人车辆10的叶片旋转的节能动作。这些示例操作中的每一个都仅仅是可以响应于相应的特定刺激而实施的特定节能动作的示例。然而，在其他示例实施例中可以采用其他刺激和响应动作。
58.图6示出根据另一示例实施例的如何操作与实施节能动作相关的机器人车辆10的一个示例的控制流程图。如图6所示，操作400可以开始于定位模块60和/或地图绘制模块70，有助于确定机器人车辆10处理地块20的路径。在操作410，机器人车辆10可以开始沿着确定的路径处理地块20。当沿着确定的路径处理地块时，在操作420机器人车辆10可能遇到无法处理或已经处理的表面。在操作430，能量管理模块80可以确定无法处理或已经处理的表面是草地、沥青或砾石/岩石表面。如果表面是草地，则能量管理模块80然后可以在操作440确定表面是否延伸超过预定距离阈值(例如，10米)。如果表面超过预定距离阈值，则在操作460，能量管理模块80可以实施将机器人车辆10的速度调节到节能移动速度的节能动作。如果表面没有超过预定距离阈值，则在操作450，能量管理模块80可以实施降低机器人车辆10的叶片的旋转速度的节能动作。如果表面是沥青、砾石或岩石，则能量管理模块80然后可以在操作480确定表面是否延伸超过预定距离阈值(例如，10米)。如果表面超过预定距离阈值，则在操作490，能量管理模块80可实施停止机器人车辆10的叶片旋转并降低机器人车辆10的速度的节能动作。如果表面没有超过预定距离阈值，则在操作485，能量管理模块80可以执行停止机器人车辆10的叶片旋转的节能动作。
59.图7示出根据又一示例实施例的如何操作与实施节能动作相关的机器人车辆10的一个示例的控制流程图。如图7所示，操作500可以开始于定位模块60和/或地图绘制模块70，有助于确定机器人车辆10处理地块20的路径。在操作510，机器人车辆10可以开始沿着确定的路径处理地块20。当沿着确定的路径处理地块20时，在操作520机器人车辆10可能遇到无法处理或已经处理的表面。在操作522，能量管理模块80可以确定指示表面已经被处理的移动历史是否超过计时标准。例如，能量管理模块80可以确定移动历史是否比8小时长或者是在不同的日子拍摄的。如果是，在操作524，将超过计时标准并且能量管理模块80将删除移动历史并使机器人车辆10沿着路径继续。在操作530，如果没有超过计时标准，则能量管理模块80可以确定无法处理或已经处理的表面是草地、沥青或砾石/岩石表面。如果表面是草地，则在操作540能量管理模块80然后可以确定表面是否延伸超过预定距离阈值(例如，10米)。如果表面超过预定距离阈值，则在操作560，能量管理模块80可以实施将机器人车辆10的速度减少的节能动作。如果表面没有超过预定距离阈值，则在操作550，能量管理模块80可以实施降低机器人车辆10的叶片的旋转速度的节能动作。如果表面是沥青、砾石
或岩石，则能量管理模块80然后可以在操作580确定表面是否延伸超过预定距离阈值(例如，10米)。如果表面超过预定距离阈值，则在操作590，能量管理模块80可实施停止机器人车辆10的叶片旋转并降低机器人车辆10的速度的节能动作。如果表面没有超过预定距离阈值，则在操作585，能量管理模块80可以实施停止机器人车辆10的叶片旋转的节能动作。
60.值得注意的是，图5至图7的过程可以包括所有位置确定、边界管理和能量管理，这些可以基于包括传感器网络90和上述模块来实现。因此，在一些情况下，机器人车辆10通常可以根据控制方法操作，该控制方法结合了上述模块以提供功能鲁棒的机器人车辆10。在这点上，根据本发明示例实施例的方法可以包括图8和图9中所示的任何或所有操作。
61.在示例实施例中，可以提供一种用于减少草坪养护车辆在处理地块时消耗的能量的方法。如图8所示，在操作600，该方法可以包括通过草坪养护车辆的处理电路确定草坪养护车辆处理地块的路径。在操作610，该方法还可包括经由处理电路使草坪养护车辆沿着路径移动以处理地块。在操作620，该方法甚至可以进一步包括通过草坪养护车辆的处理电路确定草坪养护车辆在沿着路径移动时遇到的表面是无法处理的表面还是草坪养护车辆已经处理的表面。该方法还可以包括，在操作630，响应于确定表面是否无法处理或已经被草坪养护车辆处理过，在穿过无法处理的表面或已经处理的表面时，经由处理电路启动草坪养护车辆的节能动作。
62.在另一个示例实施例中，可以提供一种用于减少草坪养护车辆在处理地块时消耗的能量的附加方法。如图9所示，在操作700，该方法可以包括通过草坪养护车辆的处理电路使草坪养护车辆在地块上的第一处理路径上执行处理功能。该方法还可包括经由处理电路执行或检测重新定位路径，以使草坪养护车辆从第一处理路径移动到第二处理路径，在操作710，草坪养护车辆也被配置为在该第二处理路径上执行处理功能。在操作720，该方法甚至可以进一步包括通过处理电路启动草坪养护车辆的节能动作，同时穿过重新定位路径。此外，该方法可以包括在操作730处经由处理电路使草坪养护车辆在第二处理路径上执行处理功能。
63.因此，本文描述的示例实施例可提供一种草坪养护车辆，其包括移动组件，其被配置为为草坪养护车辆提供移动性；以及处理组件，其被配置为在地块上的第一处理路径和第二处理路径上执行处理功能。草坪养护车辆还可以包括处理电路，其被配置为执行重新定位路径，以使草坪养护车辆从第一处理路径移动到第二处理路径；以及当草坪养护车辆通过重新定位路径时，为草坪养护车辆启动节能动作。
64.在一些实施例中，可以包括附加的可选结构或特征，或者可以修改或增加上述结构/特征。附加特征、结构、修改或扩充中的每一个可以与上述结构/特征组合或彼此组合来实践。因此，在一些实施例中可以使用一些、全部或不使用附加特征、结构、修改或增强。一些示例性附加可选特征、结构、修改或增强在下面描述，并且可以包括例如响应于重新定位路径是草坪养护车辆已经处理的表面而启动节能动作。替代地或另外地，节能动作可以包括调节草坪养护车辆的处理组件的速度。替代地或另外地，处理组件的速度的调节可包括降低处理组件的速度。替代地或另外地，响应于重新定位路径是草坪养护车辆的无法处理的表面，启动节能动作。替代地或附加地，节能动作可以包括停止或减少草坪养护车辆的处理组件的旋转。替代地或附加地，响应于重新定位路径是草坪养护车辆在预定时间标准内已经处理的表面，启动节能动作。替代地或附加地，预定时间标准是草坪养护车辆的不同电
池电量。替代地或附加地，预定时间标准是草坪养护车辆的不同处理操作。替代地或附加地，预定时间标准多于预定时间段。替代地或附加地，响应于重新定位路径的距离大于预定距离阈值，启动节能动作。替代地或另外地，节能动作可包括调节草坪养护车辆的处理组件的速度或调节草坪养护车辆的速度。
65.受益于前述描述和相关附图中呈现的教导，本发明所属领域的技术人员将想到这里阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然前述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以由替代实施例提供元件和/或功能的不同组合。在这点上，例如，与上面明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合也被设想为可以在一些所附权利要求中阐述。本文描述的优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这样的优点、益处和/或解决方案可适用于一些示例实施例，但不一定适用于所有示例实施例。因此，不应将本文描述的任何优点、益处或解决方案视为对所有实施例或本文要求保护的实施例而言是关键的、必需的或必不可少的。尽管本文使用了特定术语，但它们仅用于一般和描述性意义，而不是出于限制的目的。