CN105026122A - 具有基于惯性的测量和引导的动力设备 - Google Patents

Abstract

一种户外动力工具能包括：引擎；工作组件，该工作组件执行由所述引擎提供动力的切割操作；运动传感器电路，该运动传感器电路被配置为使用基于在所述户外动力工具处局部测量而确定的惯性，至少确定所述户外动力工具的运动信息；以及位置监控模块，该位置监控模块包括处理电路，该处理电路被配置为接收所述运动信息并且接收限定参考点的输入。所述位置监控模块可以进一步被配置为给所述户外动力工具的操作员提供反馈，以根据所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

Description

具有基于惯性的测量和引导的动力设备

技术领域

示例性实施方式总体上涉及户外动力设备，并且更具体地，涉及使用基于惯性的测量和引导技术的户外动力设备装置。

背景技术

户外动力设备包括割草机、修剪机、修边机、链锯等装置。这些装置通常用于执行固有地产生碎屑的任务，并且还内在地需要是能移动的。因此，这些装置通常被制造成比较牢固并且能够在恶劣的环境中处理困难的工作，同时平衡移动性的要求。然而，即使这些装置通常主要构造成在移动性与牢固性之间具有平衡，以便这些装置可以在恶劣的环境中进行困难的工作，但依然有时要求这些装置执行精密工作。例如，可以要求这种装置进行精确切割，从而具有直线边缘或特定长度。在过去，操作员使用外部可用的工具的技术和/或能力是能够生成具体详细说明的工作产品的决定因素。例如，要求操作员使用卷尺以及敏锐的眼光和稳定的手法来进行单独测量，从而进行精确切割。为了获得笔直的修剪线，一些操作员可以将水平拉紧的细绳用作导引件。

最近，更大的装置能够使用引导特征，例如，那些通过使用全球定位系统(GPS)来驱动的引导特征。GPS引导可以与大型农业设备(例如，拖拉机或者甚至一些草坪拖拉机)一起使用，以引导操作员执行一些精确的任务。然而，市售GPS不提供足够的精确度来允许操作员在小件设备的背景下生成精确的工作产品，在使用这些小件设备时，测量限制为小的区域，或者工作产品需要小的公差。

因此，需要提供给户外动力设备提供改进的测量和引导的方法。

发明内容

因此，一些示例性实施方式可以提供使用基于惯性的测量和引导的动力设备。使用基于惯性的传感器来帮助提供引导或测量，可以允许动力设备通过比较精确的方式或者通过相对精确的规范生成工作产品。

在一个示例性实施方式中，提供了一种户外动力工具。户外动力工具可以包括：引擎；工作组件，其执行由所述引擎提供动力的切割操作；运动传感器电路，其被配置为使用在所述户外动力工具处局部测得的基于惯性的测量结果，至少确定所述户外动力工具的运动信息；以及位置监控模块，其包括处理电路，该处理电路被配置为接收所述运动信息并且接收限定参考点的输入。所述位置监控模块可以进一步被配置为给所述户外动力工具的操作员提供反馈，以根据所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

在另一个示例性实施方式中，提供了一种给户外动力工具的操作提供反馈的方法。该方法可以包括：使用在所述户外动力工具处局部测得的基于惯性的测量结果，接收表示所述户外动力工具的运动的运动信息；接收限定参考点的输入；以及给所述户外动力工具的操作员提供反馈，从而根据所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

一些实施方式可以给户外动力工具的操作员提供一种比较简单的方式来进行测量和引导切割，而无需使用额外工具或设备(除了户外动力工具本身具有的或者在户外动力工具本身内整合的工具或设备以外)。

附图说明

虽然已经概括地描述了本发明，现在将参照附图更加详细地描述本发明，其中附图不必按照比例绘制，并且在附图中：

图1示出了根据一个示例性实施方式的链锯的透视图；

图2示出了机载电子设备的一个实例的方框图，该机载电子设备可以与在链锯上应用的一个示例性实施方式或在任何其他动力设备上应用的一个示例性实施方式一起使用；

图3示出了使用一个示例性实施方式的可以切割成预定长度的工件；以及

图4示出了根据一个示例性实施方式的给户外动力工具的操作提供反馈的方法。

具体实施方式

现在，参照附图，在后文中更完整地描述一些示例性实施方式，在附图中，显示了一些示例性实施方式，而非显示了所有示例性实施方式。实际上，在本文中描述和图示的实例不应理解为限制本公开的范围、适用性或配置。确切地说，提供这些示例性实施方式，以便本公开满足适用的法律要求。相似的参考数字在全文中表示相似的部件。而且，在本文中使用的术语“或”要解释为逻辑运算符，在一个或多个其运算对象正确时，该逻辑运算符结果为正确。在本文中使用的可操作的耦接应理解为与直接或间接连接相关，在任何一种情况下，该连接能够允许可操作地耦接至彼此的元件在功能上互连。

在本文中描述的一些示例性实施方式提供了运动传感器组件，该运动传感器组件可以用在多件不同的户外动力设备的任何一个上。运动传感器组件可以使用与加速计、陀螺仪或其他相似的运动检测装置的使用相关联的基于惯性的测量和/或引导。因此，可以进行距离测量和引导运动，而不使用外部测量或引导装置。通过使用基于惯性的运动传感器，可以提供一种比较简单并且精确的测量和引导方法，以使得(例如)链锯将木材块体切割成精确的长度，而无需停下来使用测量设备。修剪机可以将植被修剪成一致的高度，而不使用外部装置来协助。可以使得修边机或割草机以直线切割，而无需使用外部导引件。还可以提供其他与精度相关的工作产品。

图1示出了根据一个示例性实施方式的链锯100的透视图。应理解的是，图1的链锯100仅仅表示动力设备的一个实例，可以将一个示例性实施方式应用在该动力设备上。因此，还可以将替换的实施方式应用在另一个装置上，例如，割草机、修剪机、修边机等。因此，链锯100仅仅显示为一个非限制性实例，通过该非限制性实例描述示例性实施方式可实现的一些功能。

参照图1，链锯100可以包括外壳110，动力单元或马达(未显示)容纳在该外壳内。在一些实施方式中，动力单元可以是电马达或内燃机。链锯100可以进一步包括导向杆120，该导向杆沿着一侧连接至外壳110。响应于动力单元的操作，可以围绕导向杆120驱动链条122，以便能够允许链锯100切割木材或其他工件。

链锯100可以包括前手柄130和后手柄132。链闸和前护手器(handguard)134可以定位在前手柄130的前面，以在反冲(kickback)的情况下停止链条122的运动。后手柄132可以包括节流控制(throttle control)136，以便于控制动力单元。在一些实施方式中，测量触发器140可以设置在后手柄132的一部分上或者接近后手柄的一部分。然而，可替代地，测量触发器140可以位于外壳100的任何其他方便可靠近的部分上。外壳110还可以容纳反馈指示器150。在这个实例中，在使用链锯100期间，反馈指示器150设置在外壳110的顶部部分上，以便操作员能够看见。然而，反馈指示器150可以设置在任何合适的位置，并且可以以听觉的方式或者甚至触觉的方式提供，使得不必在所有情况下反馈指示器150都是可见的。

这个示例性实施方式的测量触发器140提供为按钮，操作员通过夹紧后手柄132的手的拇指可以比较容易地触碰该按钮。因此，例如，如在本文中所述，通过在合适的时间驱动或按压测量触发器140，能够允许操作员提供输入。然而，应理解的是，测量触发器140可以采取其他形式并且位于其他位置内。而且，在一些实施方式中，测量触发器140可以不体现为物理部件。相反，可以响应于检测(已知的)与特定的行为或活动相关联的特定活动或行动模式，驱动测量触发器140。在检测与和触发相应的行动相关联的某个期望的行为或活动相关联的特定活动或行动模式时，可以触发在链锯100内在软件中实现的功能实体，从而用作测量触发器。

在一个示例性实施方式中，反馈指示器150和测量触发器140可以被配置为与链锯100的机载电子设备或控制电路通信。链锯100的机载电子设备可以在一些实施方式中是比较基本的，在其他实施方式中是比较复杂的或者介于两者之间。在一些实施方式中，机载电子设备可以限于与链锯100的局部部件的互动。然而，在一些替换的实施方式中，机载电子设备可以被配置为能够与外部装置或网络进行通信。

图2示出了机载电子设备的一个实例的方框图，该机载电子设备可以与在链锯上应用的示例性实施方式或在任何其他动力设备上应用的示例性实施方式结合使用。如图2中所示，机载电子设备200可以包括一个示例性实施方式的处理电路210，如在本文中所述。在这方面，例如，机载电子设备200可以使用处理电路210，用于将电子控制输入提供给链锯100的一个或多个功能单元，并且用于处理涉及与链锯100相关的各种操作参数的由所述一个或多个功能单元生成的数据。在某些情况下，根据本发明的一个示例性实施方式，处理电路210可以被配置为进行数据处理、控制功能执行和/或其他处理和管理服务。在一些示例性实施方式中，处理电路210可以实现为芯片或芯片组。换言之，处理电路210可以包括一个或多个物理封装(例如，芯片)，该物理封装包括在结构组件(例如，基板)上的材料、部件和/或电线。结构组件可以为包含在其上的元件电路提供物理强度、尺寸保护、和/或电交互的限制。因此，在某些情况下，处理电路210可以被配置为在单个芯片上或者作为“芯片上的系统”的单体实现本发明的一个实施方式。同样，在某些情况下，芯片或芯片组可以构成用于执行一个或多个操作以提供在本文中描述的功能的装置。

在一个示例性实施方式中，处理电路210可以包括处理器212和存储器214的一个或多个实例，处理器和存储器可以与装置接口220通信并且在某些情况下与用户界面230通信或者另外进行控制。同样，处理电路210可以体现为电路芯片(例如，集成电路芯片)，该电路芯片被配置为(例如，通过硬件、软件、或者硬件和软件的组合)执行在本文中描述的操作。然而，在一些实施方式中，处理电路210可以体现为机载计算机的一部分。在一些实施方式中，处理电路210可以通过装置接口220与链锯100的传感器网络240的电子元件和/或传感器(例如，测量与链锯参数(例如，RPM)等相关的可变值的传感器)通信。在一个实施方式中，可以与处理电路210通信的传感器网络240的一部分或至少一个部件或部件的组件可以包括运动传感器电路250。运动传感器电路250可以包括、控制运动传感器和/或与运动传感器接合，运动传感器例如，一个或多个加速计和/或陀螺仪。在某些情况下，运动传感器电路250可以进一步包括GPS功能。然而，在一些实施方式中，不需要并且可以排除GPS功能。

运动传感器电路250可以被配置为根据由一个或多个加速计和/或陀螺仪提供的数据，提供链锯100的运动的指示。换言之，运动传感器电路250可以被配置为根据惯性相关的测量，检测链锯100的运动。可以将这些指示提供给位置监控模块260。位置监控模块260可以被配置为接收相对于参考点的运动指示并且跟踪链锯100的运动，以根据所跟踪的运动给操作员提供反馈。在一个示例性实施方式中，通过包括全球定位系统(GPS)传感器、辅助全球定位系统(A-GPS)传感器、差分GPS传感器、UWB、惯性传感器或基于视觉的位置跟踪技术，位置监控模块260可以包括定位能力。而且，在一些实施方式中，位置监控模块260可以使用载波信号(例如，与GPS卫星传输相关联的载波)，以便使用实时动态(RTK)卫星导航技术。RTK-GPS可以使用载波(不考虑这种信号的内容)的相位测量，以便通过使用载波相位增强而提高GPS定位的精确度。位置监控模块260可以包括电子罗盘、地平传感器、加速计、陀螺仪、磁力计等或可用于确定定向信息的任何其他传感器。位置监控模块260还可以被配置为传送作为位置历史或位置信息被储存的数据。在这方面，例如，位置历史可以限定在相应的时间与链锯100的位置对应的一系列数据点。因此，链锯100的各种事件或活动还可以与由位置监控模块260提供的位置历史或位置信息一起记录。在一个示例性实施方式中，测量触发器140可以用于表示用于开始运动跟踪的开始点或参考点，并且反馈指示器150可以从位置监控模块260中接收信息，以相对于开始点或参考点给操作员提供关于链锯100的运动的听觉、视觉和/或触觉反馈。

用户界面230可以与处理电路210通信，以在用户界面230处接收用户输入的指示和/或向用户提供听觉、视觉、触觉或其他输入。同样，用户界面130可以包括(例如)显示器、一个或多个杆、开关、按钮或按键(例如，功能按钮)和/或其他输入/输出机构。在一个示例性实施方式中，用户界面230包括测量触发器140和反馈指示器150，该测量触发器和反馈指示器可以包括一个或多个灯、显示器、扬声器、音频发生器、振动单元等。

装置接口220可以包括一个或多个接口机构，用于能够与其他装置(例如，传感器网络240的传感器、运动传感器电路250和/或链锯100或可以在一个示例性实施方式中使用的其他动力设备的其他配件或功能单元)通信。在某些情况下，装置接口220可以是任何装置，例如，在硬件或硬件和软件的组合内体现的装置或电路，其被配置为通过链锯100的内部通信系统，从与处理电路210通信的传感器中接收数据和/或将数据传输给这些传感器。在某些情况下，装置接口220可以进一步包括无线通信设备(例如，单向或双向无线电)，用于至少将信息从链锯100中传送给网络，并且在双向无线电的情况下，在某些情况下从网络中接收信息。

可以通过多种不同的方式体现处理器212。例如，处理器212可以体现为多种处理装置，例如，微处理器或其他处理部件、共处理器、控制器或包括集成电路(例如，ASIC(特定用途集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)等)的各种其他计算或处理装置中的一个或多个。在一个示例性实施方式中，处理器212可以被配置为执行储存在存储器214内或者处理器212能以其他方式获取的指令。同样，无论是由硬件还是由硬件和软件的组合配置，处理器212都可以表示实体(例如，在电路中物理体现，以处理电路210的形式)，其能够根据本发明的实施方式执行操作，同时相应地配置。因此，例如，在处理器212体现为ASIC、FPGA等时，处理器212可以特定地硬件配置，以用于进行在本文中描述的操作。可替换地。作为另一个实例。在处理器212体现为软件指令的执行者时，指令可以特定地将处理器212配置为执行在本文中描述的操作。

在一个示例性实施方式中，响应于链锯100的操作和/或可以与其相关联的任何功能单元的各种功能单元的操作，根据由处理电路210接收的输入，处理器212(或处理电路210)可以体现为、包括或者另外控制位置监控模块260(或机载电路200的任何其他元件)的操作。同样，在一些实施方式中，相应地响应于执行配置处理器212(或处理电路210)的指令或算法，并与位置监控模块260的相对于所承担相应功能的操作相关，处理器212(或处理电路210)可以被认为引起与位置监控模块260相结合描述的每个操作。

在一个示例性实施方式中，存储器214可以包括一个或多个永久性存储器装置，例如，可以固定或者能移除的易失性和/或非易失性存储器。存储器214可以被配置为储存信息、数据、应用程序、指令等，以用于允许处理电路210执行根据本发明的示例性实施方式的多种功能。例如，存储器214可以被配置为缓冲供处理器212处理的输入数据。此外或者可替代地，存储器214可以被配置为储存由处理器212执行的指令。作为又一个可替代的或额外的功能，存储器214可以包括一个或多个数据库，这些数据库可以响应于来自传感器网络240、运动传感器电路250、位置监控模块260、或可以与链锯100相关联的任何其他功能单元的输入，而储存多种数据组。在存储器214的内容物之中，可以储存由处理器212执行的应用程序，以便执行与每个相应的应用程序相关联的功能。在一些情况下，应用程序可以包括指令，以用于识别与参考位置(或定向)的指定相关的多种输入信号，然后如在本文中所述的，相对于参考位置而提供与保持某个位置、方向、运动线路等相关的反馈。此外或可替代地，应用程序可以规定特定的报告范例或协议，以用于使用装置接口220将信息从链锯100报告给网络装置。

在一个示例性实施方式中，操作员可以按压测量触发器140，以指定参考点。在链锯操作的背景下，可以在特定的位置切割工件(例如，原木)之前、期间或之后，按压测量触发器140。位置监控模块260可以记录参考点，然后监控由运动传感器电路250提供的数据，以确定链锯100移动预定的距离(例如，与切割的工件的期望长度对应的距离)的时间。在链锯100移动预定的距离时，位置监控模块260可以给反馈指示器150提供输入，以引导反馈指示器150向操作员指示输入(例如，通过照亮一个或多个灯、提供声音、或震动)。

在以上实例的背景下，位置监控模块260可以被配置为监控链锯100的横向运动。因此，在一些实施方式中，位置监控模块260可以被配置为监控横向加速度(和/或速度)，以便可以考虑沿时间的加速度，因此检测在相应方向的加速度以确定距离。可以根据特定运动(由加速度和/或速度表示)所经历的时间，连续地或者定期地确定所运行的距离。可以(由位置监控模块260)比较所运行的距离和根据当前的程序设置或操作模式可以已知的期望距离。在所运行的距离等于期望距离时，位置监控模块260可以引导反馈指示器150指示这个情况。因此，位置监控模块260可以被配置为通过使用根据惯性数据的表示装置的物理运动的数据，利用一个或几个积分步骤，来计算或确定运动距离和/或方向。

同样，在一些实施方式中，位置监控模块260可以不仅在期望距离等于所运行的距离时启动反馈指示器150。相反，例如，位置监控模块260可以被配置为提供一个或多个警告指示，以指示期望距离接近，或者指示与期望距离的接近程度。因此，例如，位置监控模块260可以监控期望距离与所运行的距离之间的距离减小量，并且在所运行的距离接近期望距离时，提供光闪光频率的增大、音频的增大、呈现猝发声(例如，哔哔声(beep))的频率的增大、呈现触觉反馈脉冲的频率的增大等。可替代地或者此外，由于接近期望距离，可以在与期望距离相距的一个或多个相应的预设距离处，提供一个或多个警告哔哔声、闪光或机械脉冲，以警告操作员减速。

因此，随着在切割之间的预设距离的接近，反馈指示器150可以指示与预设距离的接近和/或到达预设距离。然后，操作员可以在预设的距离处切割。可以按压测量触发器140，以给下一次切割产生新的参考点和/或给先前的参考点提供间隙。在一些实施方式中，可以根据储存在装置内的程序提供预设距离，或者可以由操作员调整该预设距离。图3示出了使用一个示例性实施方式可以切割成预定长度的工件300。在这方面，进行第一次切割310，并且测量触发器140可以用于将第一次切割310标记为参考点。然后，操作员可以沿着工件300的长度将链锯横向移动到右边。在检测沿着工件300的移动预定长度时，反馈指示器150可以通知操作员，并且操作员可以执行第二次切割320。在图3中，距离d表示预定的长度。

虽然显示了第一次切割310，但是应理解的是，在链锯保持接近工件300的端部时可以驱动测量触发器140，以便第一次切割310可以与工件300的端部具有预定的距离d。然后，可以在与第一次切割310的位置相距的期望间隔处，进行第二次和后续切割。

作为根据时间和速度/加速度参数的测量距离的替换物，一些示例性实施方式可以被配置为使用位置监控模块260来保持笔直的切割线。例如，在位置监控模块260与用于将树篱(hedge)修剪成一致高度的修剪机一起使用时，位置监控模块260可以被配置为用于警告在除了期望方向以外的方向上的任何加速度或运动。在希望一致的树篱高度的实例中，可以期望在横向上的运动。然而，在垂直方向的运动不可取。因此，响应于参考高度的设置(例如，通过启动测量触发器140)，位置监控模块260可以被配置为感测在远离参考高度的竖直方向的运动，并且给操作员提供关于该运动的反馈。在一个实例中，位置监控模块260可以提供信号，以检测到在竖直方向的运动时，促使反馈指示器150警告操作员。在一些情况下，可以根据所检测的倾向于朝着更低还是更高的高度的运动，提供不同的反馈。因此，在横向运动期间，可以连续地引导操作员以使操作员需要趋于向上或向下，使得在由修剪机执行的切割的高度方面保持直线运动。作为一个实例，可以提供声调或闪光模式，并且由于高度远离期望高度增大，声调或闪光模式可以增大，并且由于高度远离期望高度降低，声调或闪光模式可以降低。在这种类型的实例中的反馈可以表示离期望高度的错误程度(并且还可能是错误方向)。然而，还可以可替代地使用通知操作员的其他范例。

在另一可替换的实施方式中，并非测量距离或者保持特定的高度，位置监控模块260可以用于帮助以直线切割、修边或者修剪，而与高度无关。因此，例如，可以通知位置监控模块260参考点(例如，通过启动测量触发器140)，并且可以使用位置监控模块260开始装置的跟踪运动，以确保感测在仅仅一个横向上的加速度。由位置监控模块260感测的直线运动的任何错误或偏离都可以通过反馈指示器150传送给操作员。在一些实施方式中，可以确定远离参考点的初始直线方向，并且可以由反馈指示远离该初始直线方向的任何加速度，其目的在于，尽可能减少偏离方向。然而，在一些实施方式中，操作员可以限定两个或多个参考点，并且位置监控模块260可以确定在参考点之间的直线，并且通过反馈指示器150提供引导反馈，以引导操作员相对于沿循在参考点之间的直线，尽可能减少错误。

从以上描述中可以理解的是，可以使得一些实施方式一起提供测量和引导，以相对于三维活动而提供引导。例如，如上所述，可以使用引导来修剪树篱，以使用测量来在预定的距离处限定离散的段，同时如上所述，也可以使用引导来精确修剪树篱的前、后、顶部、右以及左边缘。而且，在某些情况下，通过示例性实施方式提供的反馈可以提供自动驾驶型功能，其中，反馈引导操作员进行移动以沿着引导的路径保持使用装置。而且，在某些情况下，反馈信号可以转换成引导信号，从而自动插入转向变化以尽可能减少错误(例如，在乘骑式草坪割草机上)。虽然可以通过比较简单的方式(例如，通过声音和/或光)提供反馈信号，但是一些实施方式还可以使用更复杂的引导机构。例如，在某些情况下，可以提供显示器，作为用户界面230的一部分，并且显示器可以指示所运行的实际距离和/或在平视显示器上形成的形状。因此，可以提供比较稳健的引导功能，以便可以为除了仅仅横向运动以外的运动提供引导。因此，例如，可以为将树篱切割或者将树修剪成各种期望的形状提供引导。

在一些实施方式中，操作员能够通过用户界面230(例如，使用测力触发器140或另一个输入装置)在模式之间切换。因此，在一种模式中，可以实现沿着上述线路的测量。同时，在其他模式中，位置监控模块260可以被配置为在竖直平面或水平平面内执行引导切割。在一些模式中，还能够具有成角度的切割。因此，通过在模式之间切换，操作员可以执行多种类型的精度切割或其他操作。

在一个可替换的实施方式中，可以通过无线通信或者通过从便携式存储器装置(例如，USB存储器装置)中下载程序，将特定的模式、引导程序等提供给位置监控模块260。因此，期望引导的优选形状可以在计算机上限定并且传输给使用示例性实施方式的户外动力设备(例如，链锯100)。计算机可以包括用于限定三维设计的程序，以便户外动力设备可以被编程为监控在多个运动方向之上的运动，并且提供反馈以指示偏离所述编程的形状的偏离，使得可以提供多向性引导，以获得一维、二维或三维形状实现。然而，在一些实施方式中，一个操作员可以使用装置来进行精确切割，运动可以由位置监控模块260跟踪并且储存在其内，从而限定程序。同样，可以根据该操作员的运动而限定程序，使得可以将引导程序提供给相同装置或不同装置的另一个操作员(例如，通过将程序传输给另一个装置)，或者使得相同操作员或不同操作员可以接收引导，以在相同装置上重复先前执行的任务。

在一些实施方式中，如上所述，可以记录操作员活动，以便某些活动可以用作测量触发器，而不需要操作员实际上启动开关或按钮，例如，测量触发器140。因此，例如，如在本文中所述，各种模式的活动可以与特定活动相关联，并且这些活动可以限定可以构成基于引导和/或测量功能的触发器。例如，以最高速度运行链锯100，通常表示切割操作。可替代地或者此外，与切割相关联的惯性运动能够被检测，以指示切割操作。检测链锯参数(例如，上述这些参数)可以表示触发活动。因此，例如，在完成最高速度操作时，可以检测横向运动以确定发生预定距离的横向运动的时间，从而用信号通知操作员再次切割。每个切割操作可以清除先前的参考点和/或触发新参考点的标记。因此，测量触发器非必要地仅通过操作员启动按钮(例如，测量触发器140)来提供。替代地，在某些情况下，操作参数测量可以用于检测操作参数触发器。

在某些情况下，可以提供一种提供反馈的方法，该方法用于能够通过使用根据示例性实施方式的惯性测量提供的引导和/或测量来操作户外动力工具。图4示出了这种方法的方框图。在一些实施方式中，处理电路210(可以包括处理器，该处理器能够执行储存在永久性计算机可读介质/存储器内的指令)可以被配置为根据该方法实现户外动力工具的控制算法。

在一个示例性实施方式中，该方法可以包括：在操作400中，使用在所述户外动力工具处局部确定的基于惯性的测量，接收表示所述户外动力工具的运动的运动信息；在操作410中，接收限定参考点的输入；并且在操作420中，给所述户外动力工具的操作员提供反馈，以根据所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

在一些实施方式中，该方法可以包括额外、可选的操作，和/或可以修改或增补上述操作。下面描述修改、可选操作以及增补的一些实例。在这方面，例如，在一些情况下，(1)给操作员提供反馈可包括给操作员提供听觉反馈、触觉反馈或视觉反馈。此外或者可替代地，(2)提供反馈可包括将所述运动信息和与储存的程序相关联的数据比较，以及提供表示在所述运动信息和与储存的程序相关联的数据之间的差异的反馈。

在一些实施方式中，可以使用(1)和/或(2)，并且提供反馈可以包括根据所述运动信息，检测所述户外动力工具的朝着位于与所述参考点相距预定距离的点的横向运动，并且给操作员提供关于接近所述点的指示。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)和/或(2)，并且提供反馈可以包括根据所述运动信息，检测所述户外动力工具的高度相对于所述参考点的高度的变化，并且给操作员提供关于高度变化的指示。此外或者可替代地，可以使用(1)和/或(2)，并且提供反馈可以包括提供一系列听得见的哔哔声或可见闪光，在与期望的运动路径的偏移增大时，所述听得见的哔哔声或可见闪光的频率增大。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)和/或(2)，并且提供反馈可以包括提供一系列听得见的哔哔声或可见闪光，在与期望位置的接近减小时，所述听得见的哔哔声或可见闪光的频率增大。此外或者可替代地，可以使用(1)和/或(2)，并且提供反馈可以包括给所述户外动力工具的自动导向驾驶提供反馈。

在一个示例性实施方式中，提供了一种户外动力工具。该户外动力工具可以包括：引擎；工作组件，其执行由所述引擎提供动力的切割操作；运动传感器电路，其被配置为在所述户外动力工具处局部测得的基于惯性的测量结果，至少确定所述户外动力工具的运动信息；以及位置监控模块，其包括处理电路，该处理电路被配置为接收所述运动信息并且接收限定参考点的输入。所述位置监控模块可以进一步被配置为给所述户外动力工具的操作员提供反馈，以根据所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

一些实施方式的户外动力工具可以包括可以可选地增加的额外特征。例如，在一些实施方式中，(1)工具可以进一步包括反馈指示器，其设置在所述户外动力工具的壳体上，以给操作员提供反馈。在这种工具内，(2)所述反馈指示器可以包括一个或多个灯，以提供视觉反馈。此外或者可替代地，(3)所述反馈指示器可以包括扬声器，以提供听觉反馈。此外或者可替代地，(4)所述反馈指示器可以提供触觉反馈。在一个示例性实施方式中，(5)根据所述运动信息和储存的程序的比较，给操作员提供所述反馈。在某些情况下，(6)所述储存的程序无线地下载到所述户外动力工具中。此外或者可替代地，(7)所述储存的程序可以通过可移除的存储器装置下载到所述户外动力工具中。

在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且所述引擎可以是燃气驱动的或电动的。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具从所述参考点横向运动预定距离，提供所述反馈。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以启动测量触发器以表示所述参考点的位置。在这个实例中，测量触发器可以设置在户外动力工具的壳体上。此外或者可替代地，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以基于所述运动信息，响应于所述户外动力工具的横向运动而提供所述反馈，并且所述反馈表示所述户外动力工具的高度相对于所述参考点的高度的变化。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以基于所述运动信息，响应于所述户外动力工具的运动而提供所述反馈，其中，所述反馈表示远离直线的加速度，所述直线从所述参考点延伸并远离所述参考点。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以基于所述运动信息，响应于所述户外动力工具的朝着位于与所述参考点相距预定距离处的点的横向运动而提供所述反馈，并且其中，所述反馈可以表示所述户外动力工具接近所述点。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具的朝着位于与所述参考点相距预定距离处的点的横向运动而提供所述反馈，并且所述反馈可以提供一系列听得见的哔哔声，在所述户外动力工具与所述点的接近减小时，所述听得见的哔哔声的频率增大。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具的朝着位于与所述参考点相距预定距离处的点的横向运动而提供所述反馈，并且所述反馈可以提供一系列可见闪光，在所述户外动力工具与所述点的接近减小时，所述可见闪光的频率增大。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且所述户外动力工具可以是链锯、修剪机、修边机或割草机。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以提供所述反馈以用于所述户外动力工具的自动导向驾驶。在一个示例性实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且可以响应于所述户外动力工具在多个方向的运动而提供所述反馈，使得所述反馈将在每个方向的运动信息与程序指令比较，以给操作员提供表示偏离所述程序指令的反馈。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且接收限定所述参考点的输入可以包括检测表示触发操作的操作参数。在一些实施方式中，可以使用(1)到(7)中的任一个或全部，并且所述位置监控模块可以使用RTK-GPS。

因此，一些示例性实施方式可以提供一种稳健的系统，以用于在装置操作期间提供引导和/或精确的测量，从而帮助装置的用户。

在本文中陈述的发明的很多修改和其他实施方式会浮现在这些发明所属领域的技术人员的脑海中，这些发明具有在前述描述和相关视图中呈现的教导内容的优点。因此，要理解的是，本发明不限于所公开的具体实施方式，并且旨在将修改和其他实施方式包含在所附权利要求的范围内。而且，虽然前述描述和相关视图在元件和/或功能的特定示例性组合的背景下描述了示例性实施方式，但是应理解的是，在不背离所附权利要求的范围的情况下，可替代的实施方式可以提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，还可以预期与上面明确描述的元件和/或功能的组合不同的元件和/或功能的组合，如在一些所附权利要求中所陈述的。在本文中描述优点、效益或问题的解决方案的情况下，应理解的是，这种优点、效益或解决方案可以适用于一些示例性实施方式，但是不必适用于所有的示例性实施方式。因此，在本文中描述的优点、效益或解决方案不应被视为对于所有的实施方式或者对于在本文中所要求保护的内容是关键的、需要的或者必不可少的。虽然在本文中使用了特定术语，但是这些术语仅仅在通用和描述的意义上使用，而不用于限制的目的。

Claims (32)

1.一种户外动力工具，包括：

引擎；

工作组件，所述工作组件执行由所述引擎提供动力的切割操作；

运动传感器电路，所述运动传感器电路被配置为使用基于在所述户外动力工具处局部测得的基于惯性的测量结果，至少确定所述户外动力工具的运动信息；以及

位置监控模块，所述位置监控模块包括处理电路，所述处理电路被配置为接收所述运动信息并且接收限定参考点的输入，所述位置监控模块进一步被配置为用于给所述户外动力工具的操作员提供反馈，从而根据所述运动信息而引导所述户外动力工具的操作。

2.根据权利要求1所述的户外动力工具，进一步包括反馈指示器，所述反馈指示器设置在所述户外动力工具的壳体上以用于给所述操作员提供反馈。

3.根据权利要求2所述的户外动力工具，其中，所述反馈指示器包括一个或多个灯以提供视觉反馈。

4.根据权利要求2所述的户外动力工具，其中，所述反馈指示器包括扬声器以提供听觉反馈。

5.根据权利要求2所述的户外动力工具，其中，所述反馈指示器提供触觉反馈。

6.根据权利要求1所述的户外动力工具，其中，所述反馈基于所述运动信息与储存的程序的比较被提供给所述操作员。

7.根据权利要求6所述的户外动力工具，其中，所述储存的程序无线地下载至所述户外动力工具。

8.根据权利要求6所述的户外动力工具，其中，所述储存的程序从能移除的存储器装置下载至所述户外动力工具。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，所述引擎是电力驱动的。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，所述引擎是燃气驱动的。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具从所述参考点横向运动一预定距离而提供所述反馈。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，测量触发器的启动表示所述参考点的位置。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，进一步包括测量触发器，所述测量触发器设置在所述户外动力工具的壳体上，并且其中，所述测量触发器的启动表示所述参考点。

14.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具的横向运动而提供所述反馈，并且所述反馈表示所述户外动力工具的高度相对于所述参考点的高度的变化。

15.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具的运动而提供所述反馈，并且所述反馈表示远离一直线的加速度，该直线从所述参考点延伸并远离所述参考点。

16.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具朝着位于与所述参考点相距一预定距离处的点的横向运动而提供所述反馈，并且其中，所述反馈表示所述户外动力工具朝所述点的接近。

17.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具朝着位于与所述参考点相距一预定距离处的点的横向运动而提供所述反馈，并且其中，所述反馈提供一系列听得见的哔哔声，随着所述户外动力工具与所述点越来越接近，所述听得见的哔哔声的频率增大。

18.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，根据所述运动信息，响应于所述户外动力工具朝着位于与所述参考点相距一预定距离处的点的运动而提供所述反馈，并且其中，所述反馈提供一系列可见闪光，随着所述户外动力工具与所述点越来越接近，所述可见闪光的频率增大。

19.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，所述户外动力工具是链锯、修剪机、修边机或割草机。

20.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，提供所述反馈以用于所述户外动力工具的自动导向驾驶。

21.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，响应于所述户外动力工具在多个方向的运动而提供所述反馈，并且其中，所述反馈将在每个方向上的所述运动信息与程序指令比较，从而给所述操作员提供表示偏离所述程序指令的反馈。

22.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，接收限定所述参考点的所述输入包括检测表示触发器操作的操作参数。

23.根据权利要求1至8中任一项所述的户外动力工具，其中，所述位置监控模块使用实时动态(RTK)-全球定位系统(GPS)导航。

24.一种用于给户外动力工具的操作提供反馈的方法，所述方法包括：

使用在所述户外动力工具处局部测得的基于惯性的测量结果，接收表示所述户外动力工具的运动的运动信息；

接收限定参考点的输入；以及

给所述户外动力工具的操作员提供反馈，从而基于所述运动信息引导所述户外动力工具的操作。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，给操作员提供反馈包括给所述操作员提供听觉反馈、触觉反馈或视觉反馈。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，提供反馈包括将所述运动信息和与储存的程序相关联的数据比较，并且提供表示所述运动信息和与储存的程序相关联的所述数据之间的差异的反馈。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，提供反馈包括根据所述运动信息，检测所述户外动力工具朝着与所述参考点相距一预定距离的点的横向运动，并且给所述操作员提供关于接近所述点的指示。

28.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，提供反馈包括根据所述运动信息，检测所述户外动力工具的高度相对于所述参考点的高度的变化，并且给所述操作员提供关于高度的所述变化的指示。

29.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，提供反馈包括提供一系列听得见的哔哔声或可见闪光，随着与期望的运动路径的偏移增大，所述听得见的哔哔声或所述可见闪光的频率增大。

30.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，提供反馈包括提供一系列听得见的哔哔声或可见闪光，随着与期望位置越来越接近，所述听得见的哔哔声或所述可见闪光的频率增大。

31.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，提供反馈包括给所述户外动力工具的自动导向驾驶提供反馈。

32.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，接收表示所述户外动力工具的运动的运动信息包括使用实时动态(RTK)-全球定位系统(GPS)导航来确定所述运动信息。