DE102016009087A1

DE102016009087A1 - Grenzsignaldetektion

Info

Publication number: DE102016009087A1
Application number: DE102016009087.1A
Authority: DE
Inventors: Colin E. Das; Brent R. Trenhaile
Original assignee: Deere and Co; University of Illinois
Current assignee: Deere and Co; University of Illinois
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2017-02-16
Also published as: US9903947B2; GB2542674A; GB201612759D0; GB2542674B; US20170045612A1

Abstract

Ein Grenzsignaldetektionssystem (20) unterscheidet ein gültiges Grenzsignal (62) für ein Zielgebiet (64) von einem Fremdgrenzsignal (72) für ein Nachbargebiet (74). Das System (20) beinhaltet Elektronik (50), die – ein Kandidatengrenzsignal (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich umwandelt, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) identifiziert wird, – die mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62) vergleicht und – das Kandidatengrenzsignal (76) als das gültige Grenzsignal (62) basierend auf dem Vergleich identifiziert.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Grenzsignaldetektion. Grenzsignale werden zum Identifizieren der Grenze oder des Perimeters einer Struktur oder eines Gebietes verwendet. In manchen Situationen ist die Verwendung derartiger Grenzsignale aufgrund von Fremdsignalen oder anderen Grenzsignalen, die anderen nahegelegenen oder benachbarten Gebieten entsprechen, schwierig.
Es ist wünschenswert, eine Grenzsignaldetektion bereitzustellen, die ermöglicht, gültige Grenzsignale von Fremdsignalen durch einfache technische Mittel zu unterscheiden.
Dementsprechend ist ein Grenzsignaldetektionssystem bereitgestellt. Des Weiteren ist eine Robotervorrichtung bereitgestellt. Des Weiteren ist ein Fahrzeugstandortdetektionssystem bereitgestellt.
Vorzugsweise ist das Grenzsignaldetektionssystem in der Lage, ein gültiges Grenzsignal für ein Zielgebiet von einem Fremdgrenzsignal für ein Nachbargebiet zu unterscheiden, wobei das System Elektronik zum Realisieren der Signalunterscheidung umfasst. Die Elektronik ist derart konzipiert, dass sie in der Lage ist

– ein erfasstes Kandidatengrenzsignal von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich umzuwandeln, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal identifiziert wird,
– die mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals zu vergleichen und
– das Kandidatengrenzsignal als das gültige Grenzsignal basierend auf dem Vergleich zu identifizieren.

Vorzugsweise weist die Robotervorrichtung eine Antriebseinheit zum Bewegen der Robotervorrichtung auf und weist ferner einen Grenzsensor auf, der durch die Robotervorrichtung geführt wird. Der Grenzsensor erfasst ein Kandidatengrenzsignal. Insbesondere weist der Grenzsensor einen Induktor zum Empfangen eines Kandidatengrenzsignals auf. Ferner trägt die Robotervorrichtung Elektronik. Die Elektronik ist derart konzipiert, dass sie in der Lage ist

– das Kandidatengrenzsignal von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich umzuwandeln, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal identifiziert wird,
– die mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals zu vergleichen,
– das Kandidatengrenzsignal als das gültige Grenzsignal basierend auf dem Vergleich zu identifizieren und
– Steuersignale an die Antriebseinheit zum Leiten der Bewegung der Robotervorrichtung auszugeben, wobei die Steuersignale auf einem Kandidatengrenzsignal (oder mehreren Kandidatengrenzsignalen), das oder die als das gültige Grenzsignal identifiziert wurde oder wurden, basieren.

Vorzugsweise weist das Fahrzeugstandortdetektionssystem eine Grenzansteuerungsschaltung auf zum Übermitteln eines gültigen Grenzsignals, das eine Grenze für ein Zielgebiet anzeigt. Des Weiteren weist das System ein Fahrzeug auf, um sich bezüglich der Grenze des Zielgebietes zu bewegen. Das Fahrzeug weist einen Grenzsensor auf, der durch das Fahrzeug geführt wird, wobei der Grenzsensor ein Kandidatengrenzsignal erfasst. Insbesondere weist der Grenzsensor einen Induktor auf zum Empfangen eines Kandidatengrenzsignals. Zusätzlich dazu weist das Fahrzeug Elektronik auf, die derart konzipiert ist, dass sie in der Lage ist, zu bestimmen, ob ein Kandidatengrenzsignal das gültige Grenzsignal für das Zielgebiet oder ein Fremdgrenzsignal für ein Nachbargebiet ist. Diese Bestimmung wird vorgenommen durch

– Umwandeln des Kandidatengrenzsignals von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal identifiziert wird,
– Vergleichen der mindestens einen eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals und
– Identifizieren des Kandidatengrenzsignals als das gültige Grenzsignal basierend auf dem Vergleich. Das Fahrzeugstandortdetektionssystem, insbesondere seine Elektronik, ist derart konzipiert, dass es in der Lage ist, einen Standort des Fahrzeugs basierend auf einem Kandidatengrenzsignal (oder mehreren Kandidatengrenzsignalen), das oder die als das gültige Grenzsignal identifiziert wurde oder wurden, zu bestimmen.

Es wird ausführlich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den angehängten Zeichnungen, die Folgendes zeigen, veranschaulicht sind:
1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Grenzsignaldetektionssystems.
2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Unterscheiden eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals von einem Fremdsignal.
3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Umwandeln eines Kandidatengrenzsignals von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich.
4 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren beispielhaften Grenzsignaldetektionssystems.
5A–5D sind Graphen, die die Erzeugung, die Übertragung und das Erfassen eines beliebigen Zielgebietsgrenzsignals veranschaulichen.
6 und 7 sind Graphen, die die Erzeugung, den Empfang und die Transformation von zwei unterschiedlichen Zielgebietsgrenzsignalen veranschaulichen.
8 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren beispielhaften Grenzsignaldetektionssystems.
9 und 10 sind Graphen, die zwei beispielhafte erzeugte Spannungssignale oder Eingaben in einen Signalgenerator und nachfolgend resultierende Frequenzbereiche veranschaulichen.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Nutzen und Identifizieren eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals veranschaulicht.
12 ist eine hintere Perspektivansicht eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein beispielhaftes Grenzsignaldetektionssystem aufweist.
13 ist eine untere Perspektivansicht des Fahrzeugs von 12.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELEN
1 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Grenzsignaldetektionssystem 20. Wie im Folgenden beschrieben wird, unterscheidet das Grenzsignaldetektionssystem 20 zwischen einem gewählten oder gültigen Grenzsignal für ein bestimmtes vorgesehenes Gebiet oder ein Zielgebiet und den Fremdgrenzsignalen, die Gebieten, die nicht von Interesse sind, entsprechen und das gültige Grenzsignal in dem Zeitbereich überlagern können. Infolgedessen ist das System 20 in der Lage, derartige Fremdgrenzsignale herauszufiltern oder zu ignorieren, während es auf das identifizierte gültige Grenzsignal für das bestimmte Zielgebiet reagiert.
Wie durch 1 schematisch dargestellt wird, weist das Grenzsignaldetektionssystem 20 eine Elektronik 50 auf. Die Elektronik 50 weist elektronische Schaltkreise auf, die dazu konfiguriert sind, das in 2 dargelegte beispielhafte Verfahren 100 auszuführen. Bei einer Implementierung weist die Elektronik 50 mindestens eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) auf. Bei einer Implementierung weist die Elektronik 50 mindestens eine Verarbeitungseinheit und einen assoziierten Speicher auf.
Bei einer Implementierung soll der Begriff „Verarbeitungseinheit” eine gegenwärtig entwickelte oder in der Zukunft entwickelte Verarbeitungseinheit bezeichnen, die Anweisungssequenzen, die in einem Speicher enthalten sind, ausführt. Die Ausführung der Anweisungssequenzen bewirkt, dass die Verarbeitungseinheit Schritte, wie etwa Erzeugen von Steuersignalen, durchführt. Die Anweisungen können in einem Direktzugriffsspeicher (RAM) zur Ausführung durch die Verarbeitungseinheit von einem Nurlesespeicher (ROM), einer Massenspeichereinrichtung oder einer anderen dauerhaften Speichereinrichtung oder einem anderen nichtflüchtigen computerlesbaren Medium geladen sein. Bei anderen Ausführungsformen können festverdrahtete Schaltkreise anstelle der Softwareanweisungen oder in Kombination mit diesen verwendet werden, um die beschriebenen Funktionen zu implementieren. Die Elektronik 50 kann zum Beispiel als ein Teil einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs) verkörpert sein. Falls nicht anderweitig spezifisch vermerkt, ist die Steuerung weder auf irgendeine spezifische Kombination von Hardwareschaltkreisen und Software noch auf eine bestimmte Quelle für die durch die Verarbeitungseinheit ausgeführten Anweisungen eingeschränkt.
Wie schematisch durch 1 dargestellt, ist die Elektronik 50 in einer Umgebung funktionsfähig, in der mehrere Grenzsignalansteuerungsschaltungen Grenzsignale ausgeben, die assoziierten Gebieten entsprechen. Bei einer Implementierung bezieht sich zum Beispiel ein „Gebiet”, wenn sich auf ein Zielgebiet oder ein Nachbargebiet bezogen wird, auf einen Perimeter oder Rand, wobei der Perimeter oder Rand der Perimeter oder Rand, der die Innenseite einer geschlossenen Region, einer geschlossenen Oberfläche oder Struktur, die Außenseite einer geschlossenen Region, einer geschlossenen Oberfläche oder Struktur und/oder einen Teil des Innenseiten- oder Außenseitenperimeterrandes einer Region, einer Oberfläche oder Struktur definiert, sein kann.
Bei dem veranschaulichten Beispiel gibt die (schematisch dargestellte) Grenzansteuerungsschaltung 60 ein gewähltes Signal, gültiges Signal oder Zielgebietssignal (TRS) 62 aus, das die Grenzen eines Zielgebietes 64 identifiziert. Bei dem veranschaulichten Beispiel gibt die (schematisch dargestellte) Grenzansteuerungsschaltung 70 ein Fremdsignal oder Nachbargebietssignal (NRS) 72 aus für die Grenze eines Nachbargebietes 74, eines Gebietes, das an das Zielgebiet 64 angrenzt oder von dem Zielgebiet 64 entfernt ist aber hinreichend in der Nähe von diesem Zielgebiet 64 ist, so dass die Elektronik 50 das Fremdgrenzsignal 72 empfängt. Bei dem veranschaulichten Beispiel arbeitet die Elektronik 50 in einer Umgebung, in der die Elektronik 50 in der Lage ist, ein Kandidatengrenzsignal 76 zu empfangen. Wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet wird, weist das Kandidatensignal 76 in manchen Situationen ein gültiges Grenzsignal 62 von der Schaltung 60 für das Zielgebiet 64 auf. In anderen Situationen weist das Kandidatensignal 76 jedoch ein Fremdgrenzsignal 72 von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 70 für das Nachbargebiet 74 auf. In manchen Situationen vermischen oder überlagern sich das gültige Grenzsignal 62 und das Fremdgrenzsignal 72 oder werden gleichzeitig durch die Elektronik 50 empfangen. Infolgedessen weist das Kandidatensignal 76 das gültige Grenzsignal 62, das Fremdgrenzsignal 72 oder eine Kombination der Signale 62, 72 auf.
Die Elektronik 50 bestimmt, ob das Kandidatensignal 76 entweder das Zielgebietssignal 62 ist, das von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 stammt, oder ob das Kandidatensignal 76 das Nachbargebietssignal 72 ist, das von einer anderen Quelle als der Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 stammt. In Situationen, in denen das Kandidatensignal 76 eine Vermischung von gültigen Grenzsignalen und Fremdgrenzsignalen umfasst, erkennt die Elektronik 50 solche Teile des Kandidatensignals 76, die gültige Grenzsignale für das Zielgebiet von Interesse sind, von solchen Teilen, die dies nicht sind.
Bei einer Implementierung wird das gültige Grenzsignal analysiert und darauf reagiert, falls das Kandidatensignal 76 als ein gültiges Grenzsignal aufweisend oder enthaltend identifiziert wird. Bei einer Implementierung nutzt die Elektronik 50 zum Beispiel das gültige Grenzsignal, um die Positionierung einer Struktur, eines Objektes oder eines Fahrzeugs bezüglich der Grenzen des Zielgebietes 64 zu bestimmen. Bei einer Implementierung nutzt die Elektronik 50 die bestimmte Positionierung der Struktur, des Objektes oder des Fahrzeugs, um einen Bediener oder andere nahe Personen oder nahe Tiere über die Positionierung oder den Abstand, der die Struktur, das Objekt oder das Fahrzeug von der Grenze trennt, zu informieren. Beispielsweise wird ein Warnlicht, ein hörbarer Ton oder eine andere Benachrichtigung bereitgestellt. Bei einer anderen Implementierung nutzt die Elektronik 50 die bestimmte Positionierung eines Fahrzeugs, um bei der Lenkung, beim Fahren oder beim Manövrieren eines Fahrzeugs zu assistieren, sei es ein Roboterfahrzeug oder eine Robotervorrichtung oder sei das Fahrzeug durch eine Person bedient, wobei die Elektronik 50 zeitweilig die Lenk- oder Manövriersteuerung übernimmt. Basierend auf der bestimmten Positionierung stellt die Elektronik 50 zum Beispiel die Geschwindigkeit, mit der sich ein Fahrzeug bewegt, und/oder eine Richtung, in die sich das Fahrzeug bewegt, ein. Bei noch einer anderen Implementierung nutzt die Elektronik 50 zusätzlich oder alternativ die bestimmte Positionierung des Fahrzeugs bezüglich der Grenze zum Treffen von Entscheidungen und zum Steuern eines oder mehrerer durch das Fahrzeug gefürter Arbeitsgeräte. Im Fall eines Rasenmähers nutzt die Elektronik 50 zum Beispiel die bestimmte Positionierung des Fahrzeugs als eine Basis zur Einstellung einer Höhe des Mähdecks, der Geschwindigkeit der Schneideklinge und/oder dazu, ob eine Klinge angetrieben wird oder ihre Drehung angehalten oder abgebremst wird.
Bei manchen Implementierungen speichert die Elektronik 50 Eigenschaften des „ungültigen” Fremdgrenzsignals, nachdem identifiziert wird, dass ein Kandidatensignal 76 oder Teile eines Kandidatensignals 76 kein gültiges Signal ist, da es nicht von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 stammt. In einer derartigen Situation nutzt die Elektronik 50 gespeicherte Eigenschaften des Fremdgrenzsignals, um nachfolgend empfangene Kandidatensignale schneller als Fremdgrenzsignale zu identifizieren. Bei einer Implementierung, sobald ein ungültiges Signal oder Fremdgrenzsignal identifiziert worden ist und seine Eigenschaften gespeichert worden sind, beginnt die Elektronik 50 zum Beispiel ihre Analyse, wenn es ein nachfolgendes anderes Kandidatensignal 76 empfängt, indem es unmittelbar das nachfolgend empfangene Kandidatensignal 76 mit den Eigenschaften von Signalen, die schon zuvor als fremd bestimmt wurden, vergleicht.
Bei einer Implementierung bestimmt die Elektronik 50 gemäß des in 2 abgebildeten Verfahrens 100, ob ein Kandidatensignal 76 ein gültiges Grenzsignal oder ein Fremdgrenzsignal ist. Wie durch Block 102 in 2 angegeben, wandelt die Elektronik 50 das Kandidatengrenzsignal 76 von einem Zeitbereichs- in ein Frequenzbereichssignal um. Gemäß einer Implementierung des Systems 20 bettet die Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 mindestens eine vorbestimmte Frequenz in das gültige Zielgebietsgrenzsignal 62 ein. Die eingebettete Frequenz oder die eingebettete Kombination von Frequenzen dient als eine Signatur, die das gültige Signal 62 als von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 stammend und dem Zielgebiet 64 entsprechend identifiziert. Durch das Umwandeln des Kandidatengrenzsignals 76 von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich ermöglicht die Elektronik 50 die Extrahierung und die Analyse der eingebetteten Frequenzen.
Wie durch Block 104 von 2 angegeben, vergleicht die Elektronik 50 die mindestens eine eingebettete Frequenz des Kandidatensignals 76 mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz eines gültigen Grenzsignals 62. Wie vorstehend angemerkt, erzeugt die Grenzsignalansteuerungsschaltung 60 gültige Zielgebietsgrenzsignale 62 mit vorbestimmten eingebetteten Frequenzen. Derartige vorbestimmte eingebettete Frequenzen und/oder Eigenschaften derartiger vorbestimmter eingebetteter Frequenzen werden zu der Elektronik 50 kommuniziert oder anderweitig durch diese erhalten oder erfasst. Bei einer Implementierung speichert die Elektronik 50 zum Beispiel eine Nachschlagetabelle oder eine andere Auflistung von eingebetteten Frequenzen oder Eigenschaften von eingebetteten Frequenzen, die gültigen Zielgebietsgrenzsignalen, wie etwa Signal 62, entsprechen. Bei einer Implementierung werden Grenzsignalansteuerungsschaltungen 60 durch denselben Hersteller, Lieferanten, Vertreiber oder dergleichen bereitgestellt und sind jeweils dazu konfiguriert, Zielgebietsgrenzsignale 62 mit unterschiedlichen eingebetteten Frequenzen oder unterschiedlichen Kombinationen von eingebetteten Frequenzen auszugeben, um eine Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass benachbarte Grenzsignalansteuerungsschaltungen von demselben Hersteller, Lieferanten, Vertreiber oder dergleichen versehentlich Grenzsignale mit den gleichen charakteristischen eingebetteten Frequenzen ausgibt.
Wie durch Block 106 in 2 angegeben, identifiziert die Elektronik 50 das Kandidatengrenzsignal 76 als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal 62 basierend auf dem Vergleich. Alternativ dazu identifiziert die Elektronik 50 ein Kandidatengrenzsignal 76 als ein ungültiges Grenzsignal oder Fremdgrenzsignal 72. Wie vorstehend beschrieben, wird das gültige Grenzsignal analysiert und darauf reagiert, falls das Kandidatensignal 76 als ein gültiges Grenzsignal aufweisend oder enthaltend identifiziert wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 150 veranschaulicht, durch das die Elektronik 50 das Kandidatengrenzsignal 76 von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich umwandelt, um zu bestimmen, ob ein Kandidatensignal 76 ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal 62 ist. Wie durch Block 152 angegeben, führt die Elektronik 50 eine Fourier-Transformation des Kandidatensignals aus. Bei dem veranschaulichten Beispiel führt die Elektronik 50 eine schnelle Fourier-Transformation des Kandidatensignals aus.
Wie durch die Blöcke 154 und 156 angegeben, bestimmt die Elektronik 50 ein schnelles Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals 76 und normiert daraufhin die schnelle Fourier-Leistungstransformation des Kandidatensignals 76. Durch das Bestimmen eines normierten schnellen Fourier-Leistungsspektrums ermöglicht die Elektronik 50 zuverlässigere Vergleiche in Block 104 des in 2 dargestellten Verfahrens 100. Bei anderen Implementierungen werden derartige Vergleiche der eingebetteten Frequenz in Block 104 des Verfahrens 100 alternativ ausgeführt unter Verwendung eines nicht gemäß Block 156 normierten schnellen Fourier-Leistungsspektrums oder unter direkter Verwendung von Fourier-Transformationen des Kandidatensignals 76 oder schnellen Fourier-Transformationen des Kandidatensignals 76 ohne eine Bestimmung eines Leistungsspektrums oder einer Normierung.
4 veranschaulicht schematisch ein Grenzsignaldetektionssystem 220, das ein beispielhaftes Grenzsignaldetektionssystem 20 ist. Das Grenzsignaldetektionssystem 220 weist eine Grenzsignalansteuerungsschaltung 224, eine elektrische Stromquelle 228, einen Draht 232, einen Grenzsignalsensor 238 und Elektronik 50 auf. Die Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 weist eine Schaltung auf, die Steuersignale ausgibt, die die elektrische Stromquelle 228 steuern.
Die elektrische Stromquelle 228 ist mit dem Draht 232 elektrisch verbunden und liefert einen elektrischen Strom entlang des Drahtes 232 basierend auf den von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 empfangenen Steuersignalen. Die Steuersignale von der Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 bewirken, dass die elektrische Stromquelle 228 einen elektrischen Strom an den Draht 232 ausgibt, der im Laufe der Zeit fluktuiert, um das Signal 62 zu definieren. Der elektrische Strom fluktuiert im Laufe der Zeit mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz.
Der Draht 232 weist eine elektrisch leitfähige Leitung auf, die sich entlang oder in der Nähe einer Grenze eines Zielgebietes, wie etwa Zielgebiet 64, erstreckt. Bei einer Implementierung ist der Draht 232 unter der Oberfläche verborgen. Der durch den Draht fließende elektrische Strom erzeugt ein Magnetfeld 242 um den Draht 232. Dieses Magnetfeld 242 fluktuiert im Laufe der Zeit und dient als das Zielgebietsgrenzsignal 62. Dieses Magnetfeld 242 fluktuiert im Laufe der Zeit mit mindestens einer Frequenz, die gleich oder innerhalb eines vordefinierten Bereiches von mindestens einer vordefinierten Frequenz ist, die der Elektronik 50 als eine Signatur oder Signaturen eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals bekannt ist. Dieses Magnetfeld 242 bildet das gültige Signal 62 für das Zielgebiet und ist das ursprüngliche Kandidatensignal 76, das später durch die Elektronik 50 als das gültige Signal 62 bestimmt wird.
Der Sensor 238 weist eine Einrichtung auf, die Kandidatensignale auffangt oder erfasst. Bei dem veranschaulichten Beispiel weist der Sensor 238 einen Induktor auf, der einen elektrischen Strom erzeugt, wenn er dem Magnetfeld 242 ausgesetzt wird. Der Sensor 238 wandelt das Kandidatensignal 76/das Zielgebietsgrenzsignal 62, in der Form des Magnetfeldes 242, in einen elektrischen Strom um. Mindestens eine Eigenschaft des elektrischen Stromes wird erfasst, wobei Signale von dem erfassten elektrischen Strom durch die Elektronik 50 verwendet werden, um das Kandidatensignal 76 als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal 62 oder als ein Fremdnachbargebietssignal 72 zu erkennen. In Situationen, in denen die Elektronik 50 bestimmt hat, dass das Kandidatensignal 76 tatsächlich ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal 62 ist, verwendet die Elektronik 50 dann das gültige Zielgebietsgrenzsignal 62, um die relative Positionierung des Drahtes 232 und die entsprechenden Grenzen des Zielgebietes 64 zu bestimmen.
Bei dem veranschaulichten Beispiel bestimmt die Elektronik 50 eine Spannung, die mit dem elektrischen Strom assoziiert ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel transformiert die Elektronik 50 das Muster der erfassten Spannung 308 von einem Zeitbereich zu einem Frequenzbereich und vergleicht die mindestens eine eingebettete Frequenz des Kandidatensignals 76 mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz, die der Elektronik 50 als einem gültigen Grenzsignal entsprechend bekannt ist. Basierend auf dem Vergleich bestimmt die Elektronik 50, ob das Kandidatengrenzsignal 76 ein gültiges Grenzsignal 62 ist, wie vorstehend mit Bezug auf das Verfahren 100 in 2 beschrieben.
Die 5A–5D sind Graphen, die die Erzeugung, die Übertragung und den Empfang eines Zielgebietsgrenzsignals 62 durch das System 220 veranschaulichen. 5A ist ein Graph eines beispielhaften Steuersignals 302 einer Zielgebietsgrenzsignalerzeugung, das durch die Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 an die elektrische Stromquelle 228 ausgegeben wird. Das Steuersignal 302 weist ein Muster auf, das dem Zielgebietsgrenzsignal 62 entspricht, das nachfolgend durch den Sensor 238 erfasst wird. 5B ist ein Graph, der ein beispielhaftes Stromsignal 304 entlang des Drahtes 232 veranschaulicht, wie durch die elektrische Stromquelle 228 als Reaktion auf die in 5A dargestellten beispielhaften Steuersignale 302 ausgegeben. 5C ist ein Graph, der ein Beispiel des Magnetfeldes 242, Magnetfeld 306, veranschaulicht, das als ein Zielgebietsgrenzsignal 62 dient. Das Magnetfeld 306 ist eine Folge des entlang des Drahtes 232 beförderten und in 5B veranschaulichten beispielhaften elektrischen Stromes 304. 5D ist ein Graph, der einen zeitlichen Verlauf einer Spannung 308 des elektrischen Stromes abbildet, der in dem Sensor 238 aufgrund des in 5C veranschaulichten beispielhaften Magnetfeldes 306 induziert wird. Die Spannung 308 fluktuiert in einem Muster, mit einer oder mehreren Frequenzen, das dem Muster des Zielgebietssteuersignals 306 und dem Muster des ursprünglichen Steuersignals 302 und dem elektrischen Ausgangsstrom 304 entspricht. Die Spannung 308 fluktuiert mit mindestens einer eingebetteten Frequenz, die gleich oder innerhalb eines vordefinierten Bereiches von mindestens einer Frequenz ist, die der Elektronik 50 als eine Signatur oder Signaturen eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals bekannt ist.
Die 6 und 7 veranschaulichen die Erzeugung und die Umwandlung von zwei unterschiedlichen beispielhaften Zielgebietsgrenzsignalen durch das System 224, um die Bestimmung zu ermöglichen, ob das Kandidatensignal mit einem Zielgebiet assoziiert oder ein Fremdsignal ist. 6 veranschaulicht die Erzeugung, den Empfang und die Transformation eines ersten Zielgebietsgrenzsignals 400. Wie durch 6 dargestellt, erzeugt die Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 ein beispielhaftes Steuersignal 402 einer Zielgebietsgrenzsignalerzeugung, ähnlich dem vorstehend beschriebenen Signal 302. Infolgedessen wird ein entsprechender elektrischer Strom an den Draht 232 ausgegeben, was zu einem entsprechenden Magnetfeld um den Draht 232 führt (in 4 gezeigt).
Das Magnetfeld induziert einen elektrischen Strom in dem Sensor 238, wobei der Sensor 238 ein Sensorspannungssignal 408 an die Elektronik 50 ausgibt. Die Elektronik 50 wandelt das Sensorspannungssignal 408 basierend auf dem Zielgebietsgrenzsignal 62 von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich um. Bei dem veranschaulichten Beispiel führt die Elektronik 50 das vorstehend beschriebene Verfahren 150 aus, indem sie eine schnelle Fourier-Transformation des Spannungssignals ausführt, ein schnelles Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Spannungssignals bestimmt und das schnelle Fourier-Leistungsspektrum des Spannungssignals 408 normiert, um das normierte schnelle Fourier-Leistungsspektrum 412 zu erzeugen. Die Elektronik 50 vergleicht mindestens eine Eigenschaft des normierten schnellen Fourier-Leistungsspektrums 412 mit mindestens einer Signatureigenschaft des normierten schnellen Fourier-Leistungsspektrums eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals, um zu bestätigen, dass das Signal für die Grenze eines ausgewählten Gebietes oder Zielgebietes ist.
Bei dem veranschaulichten Beispiel weisen die Steuersignale 402 mehrere darin eingebettete vordefinierte Frequenzen auf. Da mehrere vordefinierte Frequenzen innerhalb der Steuersignale, und letztlich dem magnetischen Zielgebietsgrenzsignal 242 und dem Sensorspannungssignal 408, eingebettet sind, wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fremdnachbargebietssignal 72 fehlerhaft als ein Zielgebietssignal bestimmt wird, verringert. Bei einer derartigen Implementierung muss zum Beispiel festgestellt werden, dass das Kandidatensignal eine bestimmte Signaturkombination von mehreren eingebetteten Frequenzen, die einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind, besitzt, um als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal qualifiziert zu werden. Mit anderen Worten, in Situationen, in denen ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal als ein Signal mit einer ersten eingebetteten Frequenz und einer zweiten eingebetteten Frequenz definiert ist, und dies der Elektronik 50 bekannt ist, muss das Kandidatensignal Eigenschaften zeigen, die ausreichend nahe an oder innerhalb von sowohl einem vordefinierten Bereich von Eigenschaften der ersten eingebetteten Frequenz als auch einem vordefinierten Bereich von Eigenschaften der zweiten eingebetteten Frequenz sind. Obwohl das Beispiel das Einbetten von zwei unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des Zielgebietsgrenzsignals veranschaulicht, werden bei anderen Implementierungen mehr als zwei Frequenzen innerhalb des Zielgebietsgrenzsignals eingebettet.
Bei dem veranschaulichten Beispiel sind die in das Zielgebietsgrenzsignal eingebetteten Frequenzen ganze Vielfache voneinander. Bei einer Implementierung sind die in das Zielgebietsgrenzsignal eingebetteten Frequenzen Zweifache voneinander. Bei einer Implementierung kann ein Zielgebietsgrenzsignal zum Beispiel Frequenzen von 2 und 4 kHz aufweisen. Bei einer anderen Implementierung kann das Zielgebietsgrenzsignal Frequenzen von 5 und 10 kHz aufweisen. Bei einer anderen Implementierung kann das Zielgebietsgrenzsignal Frequenzen von 3,5 und 7 Hz aufweisen. Da die Zielgebietsgrenzsignale Frequenzen aufweisen, die ganze Vielfache voneinander sind, erzeugt die Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 leichter die Steuersignale zum Ansteuern des Zielgebietsgrenzsignals. Infolgedessen ist die Grenzsignalansteuerungsschaltung 224 weniger komplex und weniger kostenintensiv. Bei anderen Implementierungen können die mehreren eingebetteten Frequenzen des Zielgebietsgrenzsignals andere relative Werte aufweisen.
7 veranschaulicht die Erzeugung, den Empfang und das Transformieren eines zweiten Zielgebietsgrenzsignals 500. Wie mit Signal 400 beginnt das Signal 500 als ein Steuersignal 502 einer Zielgebietsgrenzsignalerzeugung, das zu einem entsprechenden elektrischen Stromsignal entlang des Drahtes 232 und einem entsprechenden Magnetfeldsignal führt, welches einen elektrischen Strom in dem Sensor 238 induziert. Aufgrund des induzierten elektrischen Stromes gibt der Sensor 23 eine Sensorspannung 508 an die Elektronik 50 aus. Die Elektronik 50 transformiert die Sensorspannung 508 gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren 150, um das normierte schnelle Fourier-Transformation-Leistungsspektrum 512 zu erzeugen. Die Eigenschaften des normierten schnellen Fourier-Leistungsspektrums 512 werden mit Signatureigenschaften eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals verglichen, das der Elektronik 50 bekannt ist, um zu bestätigen, dass das Signal für die Grenze eines ausgewählten Gebietes oder Zielgebietes ist. Wie mit Signal 400, weist das Signal 500 mehrere darin eingebettete Frequenzen auf, wobei festgestellt werden muss, dass das Signal 500 die bestimmte Signaturkombination von mehreren eingebetteten Signaturfrequenzen besitzt, die einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind, um als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal zu gelten.
Bei dem veranschaulichten Beispiel vergleicht die Elektronik 50 das normierte schnelle Fourier-Leistungsspektrum eines Signals 412, 512 mit dem vordefinierten normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum oder normierten schnellen Fourier-Transformation-Signaturleistungsspektrum eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals, indem sie nach Spitzenwerten in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals sucht, die sich nahe vordefinierten Grundfrequenzen befinden, die als Signaturen für ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal festgelegt sind. Falls derartige Spitzenwerte in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals gefunden werden, bestimmt die Elektronik 50, ob derartige Spitzenwerte eine vordefinierte Frequenzpositionsschwelle und eine vordefinierte Größenschwelle, die einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind, erfüllen. Mit anderen Worten bestimmt die Elektronik 50, ob die Position der Spitzenwerte innerhalb eines vordefinierten Bereiches oder innerhalb eines vordefinierten Abstands von einem entsprechenden Spitzenwert liegt, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde. Die Elektronik 50 bestimmt ferner, ob der Spitzenwert des normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums des Kandidatensignals eine Größe aufweist, die eine vordefinierte Schwelle erfüllt, basierend auf dem entsprechenden Spitzenwert, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde. Falls Spitzenwerte gefunden werden und falls die Spitzenwerte (A) innerhalb eines vordefinierten Bereiches von entsprechenden Spitzenwerten liegen, die mit einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal assoziiert sind, und (B) eine Größe aufweisen, die die vordefinierte Schwelle für den entsprechenden Spitzenwert, der mit einem gültigen Zielgebiet assoziiert ist, erfüllt, bestimmt die Elektronik 50, dass das Kandidatensignal ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal ist. Bei einer Implementierung wendet die Elektronik 50 eine Frequenzpositionsschwelle von 150 Hz und eine Spitzenmagnitudenschwelle von 0,15 an, wobei das schnelle Fourier-Leistungsspektrum normiert ist, so dass Null das Minimum und Eins das Maximum ist.
Bei anderen Implementierungen nutzt die Elektronik 50 beim Vergleichen der Eigenschaften der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines Kandidatensignals mit der mindestens einen vorbestimmten Eigenschaft oder Signatureigenschaft der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines gültigen Grenzsignals andere Kriterien. Bei einer anderen Implementierung lässt die Elektronik 50 zum Beispiel die Identifizierung von Spitzenwerten in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals weg, aber prüft, ob das normierte schnelle Fourier-Leistungsspektrum des Kandidatensignals einen Signalwert innerhalb eines vordefinierten Bereiches oder Abstands von einem Signaturspitzenwert des normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums zeigt, der auch eine vordefinierte Größenschwelle erfüllt. Bei noch einer anderen Implementierung werden andere Eigenschaften der Fourier-Transformation des Kandidatensignals mit entsprechenden Signatureigenschaften einer Fourier-Transformation, von dem, was als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal vordefiniert ist, verglichen.
8 veranschaulicht schematisch ein Grenzsignaldetektionssystem 620, das ein beispielhaftes Grenzsignaldetektionssystem 20 ist. Das System 620 umfasst eine Grenzsignalansteuerungsschaltung 624, eine elektrische Stromquelle 628, einen Draht 632, eine Grenzsignalansteuerungsschaltung 724, eine elektrische Stromquelle 728, einen Draht 732 und ein Fahrzeug 640. Die Grenzsignalansteuerungsschaltungen 624, 724 sind ähnlich wie die vorstehend beschriebene Grenzsignalansteuerungsschaltung 224. Die Grenzsignalansteuerungsschaltungen 624, 724 geben unterschiedliche Grenzsignalerzeugungssteuersignale an ihre jeweiligen elektrischen Stromquellen 628, 728 aus zum Ansteuern von elektrischen Stromsignalen an den jeweiligen Drähten 632, 732. Die elektrischen Stromquellen 628, 728 sind ähnlich wie die vorstehend beschriebene elektrische Stromquelle 228. Die elektrische Stromquelle 628 gibt einen elektrischen Strom auf den Draht 632 aus, während die elektrische Stromquelle 728 einen elektrischen Strom auf den Draht 732 ausgibt, basierend auf den von den Schaltungen 624 bzw. 724 empfangenen Grenzsignalerzeugungssteuersignalen.
Der Draht 632 umfasst eine elektrisch leitfähige Leitung, die sich in der Nähe zu oder entlang von Grenzen eines Zielgebietes 764 erstreckt. Bei anderen Implementierungen weist der Draht 632 andere Größen und Formen abhängig von den Eigenschaften des Zielgebietes 764 auf. In ähnlicher Weise umfasst der Draht 732 eine elektrisch leitfähige Leitung, die sich in der Nähe zu oder entlang Grenzen eines zweiten Zielgebietes 766 erstreckt. Bei dem veranschaulichten Beispiel definiert der Draht 632 die äußere Grenze eines Zielgebietes 764, in dem das Fahrzeug 640 verbleiben soll. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 640 soll sich in dem Zielgebiet 764 bewegen, während es in dem Zielgebiet 764 enthalten ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel definiert der Draht 732 die äußere Grenze eines Zielgebietes 766, das sich innerhalb des Zielgebietes 764 befindet. Das Zielgebiet 766 ist ein Gebiet innerhalb des Zielgebietes 764, das das Fahrzeug 640 nicht überschneiden oder nicht in dieses hineingelangen soll. Bei dem veranschaulichten Beispiel dient der Draht 732 zum Ausgeben eines Zielgebietsgrenzsignals, das als ein Zielsuchsignal dient zum Assistieren des Fahrzeugs 640 beim Auffinden einer bestimmten Ausgangsposition innerhalb des Gebietes 764. Bei einer Implementierung dient der Draht 732 als ein Zielsuchsignal für eine Ladestation CS für das Fahrzeug 640. Bei anderen Implementierungen dient der Draht 732 als ein Zielsuchsignal für das Gebiet 766, das für andere Zwecke verwendet wird.
Das Fahrzeug 640, das schematisch für Veranschaulichungszwecke vergrößert dargestellt ist, umfasst einen Rahmen 642, Traktionsübertrager 644, 646, eine Antriebseinheit 648, ein Werkzeug 652, eine Benachrichtigungseinrichtung 654, Sensoren 738 und Elektronik 750. Der Rahmen 642 umfasst ein Fahrgestell oder eine andere Struktur, die die restlichen Komponenten des Fahrzeugs 640 unterstützt. Der Traktionsübertrager 644 umfasst Bodeneingriffsglieder, die, wenn sie angetrieben werden, das Fahrzeug 640 bewegen. Bei dem veranschaulichten Beispiel umfassen die Traktionsübertrager 644, 646 Räder. Bei einer Implementierung sind das Rad 644, das linke Rad 644 und das rechte Rad 644 unabhängig voneinander antreibbar, so dass eine Lenkung des Fahrzeugs 640 erleichtert wird. Bei einer anderen Implementierung ist die Winkelpositionierung des Traktionsübertragers 646 zum Lenken des Fahrzeugs 640 einstellbar. Bei noch anderen Implementierungen umfassen die Traktionsübertrager 644 Laufketten oder andere Strukturen, die das Antreiben eines Fahrzeugs 640 ermöglichen.
Die Antriebseinheit 648 umfasst eine Einrichtung, die durch den Rahmen 640 getragen wird und die Traktionsübertrager 644 und/oder die Traktionsübertrager 646 mit Strom versorgt und antreibt. Bei einer Implementierung umfasst die Antriebseinheit 648 einen Elektromotor, der mit den Traktionsübertragern 644 und/oder den Traktionsübertragern 646 durch ein Getriebe wirksam gekoppelt ist. Bei noch einer anderen Implementierung umfasst die Antriebseinheit 648 einen internen Verbrennungsmotor, der mit den Traktionsübertragern 644 und/oder den Traktionsübertragern 646 durch ein Getriebe wirksam gekoppelt ist.
Das Werkzeug 652 umfasst mindestens eine Funktionseinrichtung, die durch das Fahrzeug 640 getragen wird. Bei einer Implementierung interagiert das Werkzeug 652 mit dem darunterliegenden Gelände und/oder der Vegetation auf dem darunterliegenden Gelände. Bei einer Implementierung umfasst das Werkzeug 652 eine Klinge, die durch die Antriebseinheit 648 oder einen separaten unabhängigen Rotationsantrieb drehbar angetrieben wird. Bei einer Implementierung soll die Klinge um eine vertikale Achse drehbar angetrieben werden, um Vegetation, wie etwa Gras, zu schneiden. Bei einer Implementierung umfasst das Werkzeug 652 eine Rasenmäherklinge. Bei einer anderen Implementierung ist die Klinge um eine horizontale Achse drehbar, wie etwa bei einem Kantenschneider. Bei anderen Implementierungen interagiert das Werkzeug 652 mit dem Erdreich, wie etwa bei einer Ackerfräse oder dergleichen. Bei manchen Implementierungen ist das Werkzeug 652 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von nicht Null, mit unterschiedlichen Drehmomentstufen oder mit unterschiedlichen Höhen bezüglich des darunterliegenden Geländes betreibbar. Bei manchen Implementierungen ist das Werkzeug 652 weggelassen, wobei das Fahrzeug 640 eine Person oder eine Nutzlast transportiert oder befördert.
Die Benachrichtigungseinrichtung 654 umfasst eine Einrichtung, die sichtbare und/oder hörbare Benachrichtigungen zu denen, die sich in der Nähe des Fahrzeugs 640 befinden, ausgibt. Bei einer Implementierung umfasst die Benachrichtigungseinrichtung 654 einen Anzeigebildschirm und/oder einen Lautsprecher, durch den einer Person, die auf dem Fahrzeug 640 fährt, sichtbare und/oder hörbare Informationen präsentiert werden. Bei einer Implementierung umfasst die Benachrichtigungseinrichtung 654 eine Beleuchtung und/oder einen Lautsprecher, die oder der durch den Rahmen 640 getragen wird und wodurch Personen oder Tiere in der Nähe des Fahrzeugs 640 mit einer Benachrichtigung versorgt werden. Bei einer Implementierung kann die Benachrichtigungseinrichtung 654 zum Beispiel eine aufblinkende oder helle Beleuchtung und/oder einen Lautsprecher umfassen, wodurch ein Warnsignal erschallt oder sichtbar abgegeben wird an umliegende Tiere oder Personen in der Nähe des Fahrzeugs 640 oder in dem Pfad des Fahrzeugs 640. In weiteren anderen Implementierungen umfasst die Benachrichtigungseinrichtung 654 einen drahtlosen Sender, der mit einer Anzeige oder einer akustischen Einrichtung entfernt von dem Fahrzeug 640 in Kommunikation steht, wie etwa einem unabhängigen entfernten Monitor oder einer unabhängigen entfernten tragbaren elektronischen Einrichtung, wie etwa einem Smartphone, einem Laptop, einem Tablet, einem PDA oder dergleichen, wobei Benachrichtigungen oder Informationen an die entfernte und unabhängige Einrichtung übermittelt werden, um einer Person Informationen oder Benachrichtigungen zu präsentieren.
Die Sensoren 738 umfassen Sensoren, die durch das Fahrzeug 640 getragen werden und dazu konfiguriert sind, Grenzsignale zu erfassen, wie etwa von dem Draht 632 und dem Draht 732 ausgehende Grenzsignale. Bei einer Implementierung sind die Sensoren 738 ähnlich zu den vorstehend beschriebenen Sensoren 238, wobei jeder der Sensoren 738 einen Induktor umfasst, in dem ein elektrischer Strom induziert wird als Reaktion auf ein mittels des Stromes durch einen Draht 632 und/oder einen Draht 732 induziertes Magnetfeld. Das Stromprofil stimmt mit dem beispielhaften Steuersignal 402 der Zielgebietsgrenzsignalerzeugung, das ähnlich zu Signal 302 ist, überein. Die Sensoren 738 erfassen Kandidatensignale 76, wie vorstehend beschrieben, und übermitteln die resultierenden Spannungssignale an die Elektronik 750.
Bei dem veranschaulichten Beispiel umfasst das Fahrzeug 640 einen nach vorne gerichteten Sensor, einen nach links und vorne gerichteten Sensor und einen nach rechts und vorne gerichteten Sensor. Die verschiedenen Ausrichtungen der Sensoren 738 reagieren verschiedenartig auf die Magnetfelder und die Kandidatensignale, um die relative Positionierung des Fahrzeugs 640 bezüglich des Drahtes 632 und/oder des Drahtes 732 zu bestimmen. Obwohl das Fahrzeug 640 als die drei unterschiedlich ausgerichteten Sensoren 738 umfassend veranschaulicht ist, umfasst das Fahrzeug 640 bei anderen Implementierungen weniger oder mehr derartiger Sensoren an den veranschaulichten oder an anderen Ausrichtungen und Positionen.
Die Elektronik 750 ist ähnlich zu der vorstehend beschriebenen Elektronik 50. Bei dem veranschaulichten Beispiel umfasst die Elektronik 750 Schaltkreise, die gültige Zielgebietsgrenzsignale, die von dem Draht 632 und/oder dem Draht 732 stammen, von anderen überlagernden Fremdsignalen unterscheiden. Bei dem veranschaulichten Beispiel umfasst die Elektronik 750 eine Datenverarbeitungseinrichtung, die einen Prozessor 754 und einen Speicher 756 umfasst. Der Prozessor 754 umfasst mindestens eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Anweisungen zu folgen, die in dem Speicher 756 enthalten sind, welcher ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium umfasst. Bei einer Implementierung bedeutet der Begriff „Verarbeitungseinheit” eine gegenwärtig entwickelte oder in der Zukunft entwickelte Verarbeitungseinheit, die Anweisungssequenzen ausführt, welche in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium oder Speicher enthalten sind. Die Ausführung der Anweisungssequenzen bewirkt, dass die Verarbeitungseinheit Schritte, wie etwa das Erzeugen von Steuersignalen, durchführt. Die Anweisungen können in einem Direktzugriffsspeicher (RAM) geladen sein zur Ausführung durch die Verarbeitungseinheit von einem Nurlesespeicher (ROM), einer Massenspeichereinrichtung oder einem anderen dauerhaften Speicher. Bei anderen Ausführungsformen können festverdrahtete Schaltkreise anstelle der Softwareanweisungen oder in Kombination mit diesen verwendet werden, um die beschriebenen Funktionen zu implementieren. Die Elektronik 750 kann zum Beispiel als ein Teil einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs) ausgebildet sein. Falls nicht anderweitig spezifisch hingewiesen, ist die Steuerung weder auf irgendeine spezifische Kombination von Hardwareschaltkreisen und Software noch auf eine bestimmte Quelle für die durch die Verarbeitungseinheit ausgeführten Anweisungen beschränkt.
Der Prozessor 754, der den durch den Speicher 756 bereitgestellten Anweisungen folgt, führt das vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebene Verfahren 100 aus. Bei einer Implementierung wandelt der Prozessor 754, der den durch den Speicher 756 bereitgestellten Anweisungen folgt, Kandidatengrenzsignale von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich gemäß dem vorstehend mit Bezug auf 3 beschriebenen Verfahren 150 um. Bei einer Implementierung vergleicht der Prozessor 754 die mindestens eine eingebettete Frequenz eines Kandidatensignals mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Signaturfrequenz eines gültigen Grenzsignals, indem er nach Spitzenwerten in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals sucht, die nahe vordefinierter Grundfrequenzen sind, die als Signaturen für ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind. Falls derartige Spitzenwerte in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals gefunden werden, bestimmt der Prozessor 754, ob derartige Spitzenwerte eine vordefinierte Frequenzpositionsschwelle und eine vordefinierte Größenschwelle erfüllen, die einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind. Mit anderen Worten bestimmt der Prozessor 754, ob die Position der Spitzenwerte innerhalb eines vordefinierten Bereiches oder innerhalb eines vordefinierten Abstands von einem entsprechenden Spitzenwert ist, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde. Der Prozessor 754 bestimmt ferner, ob der Spitzenwert des normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums des Kandidatensignals eine Größe aufweist, die eine vordefinierte Schwelle erfüllt, basierend auf dem entsprechenden Spitzenwert, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde. Falls Spitzenwerte gefunden werden und falls die Spitzenwerte (A) innerhalb eines vordefinierten Bereiches von entsprechenden Spitzenwerten liegen, die mit einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal assoziiert sind, und (B) eine Größe aufweisen, die die vordefinierte Schwelle für den entsprechenden Spitzenwert erfüllt, der mit einem gültigen Zielgebiet assoziiert ist, bestimmt der Prozessor 754, dass das Kandidatensignal ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal ist. Bei einer Implementierung wendet der Prozessor 754 eine Frequenzpositionsschwelle von 150 Hz und eine Spitzenmagnitudenschwelle von 0,15 an, wobei das schnelle Fourier-Leistungsspektrum derart normiert ist, dass null das Minimum und eins das Maximum ist. Bei anderen Implementierungen nutzt der Prozessor 754 andere Kriterien, wenn er die Eigenschaften der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines Kandidatensignals mit der mindestens einen vorbestimmten Eigenschaft oder Signatureigenschaft der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines gültigen Grenzsignals vergleicht.
9 veranschaulicht eine beispielhafte Sensorspannung 908, die ein Ergebnis des Erfassens von Signalen von jedem der Drähte 632 und 732 ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel gibt der Draht 632 ein Zielgebietsgrenzsignal mit eingebetteten Frequenzen von 2 kHz und 4 kHz aus. Zur gleichen Zeit gibt der Draht 732 ein Zielgebietsgrenzsignal von 2,5 kHz aus, das als ein Zielsuchsignal dient. Der Sensor 738 empfängt beide Signale, was dazu führt, dass das Sensorspannungssignal 908 einen ersten Teil 910, der dem Signal von dem Draht 632 zuordenbar ist, und einen zweiten Teil 912, der dem Signal von dem Draht 732 zuordenbar ist, aufweist. Wie durch 9 dargestellt, führt die Anwendung einer schnellen Fourier-Transformation 914 auf das Sensorspannungssignal 908 und einer Normierung eines Leistungsspektrums der schnellen Fourier-Transformation zu dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum 916, das einzigartige Eigenschaften zum Vergleichen mit entsprechenden Eigenschaften des vorbestimmten normierten schnellen Fourier-Transformation-Signatur-Leistungsspektrums für das Zielgebiet aufweist, um die Gültigkeit des Spannungssignals 908 zu bestätigen, dass es für ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal und Zielsuchsignal ist.
10 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Sensorspannung 1008, die ein Ergebnis des Erfassens von Signalen von jedem der Drähte 632 und 732 ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel gibt der Draht 632 ein Zielgebietsgrenzsignal mit eingebetteten Frequenzen von 3 und 6 kHz aus. Zur gleichen Zeit gibt der Draht 732 ein Zielgebietsgrenzsignal von 5,5 kHz aus, das als ein Zielsuchsignal dient. Der Sensor 738 empfängt beide Signale, was dazu führt, dass das Sensorspannungssignal 918 einen ersten Teil 920, der dem Signal von dem Draht 632 zuordenbar ist, und einen zweiten Teil 922, der dem Signal von dem Draht 732 zuordenbar ist, aufweist. Wie durch 9 dargestellt, führt die Anwendung einer schnellen Fourier-Transformation 924 auf das Sensorspannungssignal 918 und einer Normierung eines Leistungsspektrums der schnellen Fourier-Transformation zu dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum 926, das einzigartige Eigenschaften zum Vergleichen mit entsprechenden Eigenschaften des vorbestimmten normierten schnellen Fourier-Transformation-Signatur-Leistungsspektrums für das Zielgebiet aufweist, um die Gültigkeit des Spannungssignals 908 zu bestätigen, dass es für ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal und Zielsuchsignal ist.
Sobald ein Kandidatensignal als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal identifiziert worden ist, fragt die Verarbeitungseinheit 754, die in dem Speicher 756 enthaltene Anweisungen folgt, das Zielgebietsgrenzsignal ab. 11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 900 veranschaulicht, das durch die Elektronik 750 ausgeführt wird, so dass auf ein Kandidatengrenzsignal, das als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal bestimmt wurde, reagiert wird und dieses verwendet wird. Wie durch Block 902 angegeben, wird das Verfahren 900 mit der Elektronik 750, die ein Kandidatengrenzsignal als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal wie vorstehend beschrieben identifiziert, initiiert. Wie durch Block 904 angegeben, nutzt die Elektronik 750 dann das gültige Zielgebietsgrenzsignal, um den Standort des Fahrzeugs 640 bezüglich des Drahtes 632 und/oder des Drahtes 732 zu bestimmen. Wie vorstehend vermerkt, werden die Intensität des Kandidatengrenzsignals und die Unterschiede zwischen dem Kandidatengrenzsignal, wie durch jeden der Sensoren 738 empfangen, benutzt, um den gegenwärtigen relativen Standort des Fahrzeugs 640 zu ermitteln.
Wie durch Block 910 angegeben, nutzt die Elektronik 750 bei einer Implementierung, bei der das Fahrzeug 640 eine Robotervorrichtung, ein unbemanntes Fahrzeug, umfasst, den bestimmten Standort des Fahrzeugs 642, um Steuersignale zu erzeugen, die an die Antriebseinheit 648 übermittelt werden. Die Steuersignale stellen die Lenkung des Fahrzeugs 640 und die Richtung, in die die Robotervorrichtung angetrieben wird, ein. Die Elektronik 750 gibt zum Beispiel, während sich das Fahrzeug 640 dem Draht 632 nähert oder wenn es diesen erreicht, Steuersignale aus, die bewirken, dass die Drehquelle des Fahrzeugs 642 vermeidet, den Draht 632 zu überkreuzen oder zu überqueren. Bei einer anderen Implementierung gibt die Elektronik 750 beim Empfang von Signalen, die angeben, dass das Fahrzeug 640 eine geringe Leistung aufweist, Steuersignale aus, während das Fahrzeug 640 zu einer Ladestation basierend auf Signalen von dem Draht 632 und/oder basierend auf Signalen von dem Draht 732. Bei einer Implementierung bewirken derartige Steuersignale, dass ein Aktor die Winkelausrichtung oder die Richtung des Traktionsübertragers 646 neu ausrichtet. Bei einer anderen Implementierung bewirken derartige Steuersignale, dass der Traktionsübertrager 644 und/oder der Traktionsübertrager 646 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben wird, um die Richtung zu steuern, in die das Fahrzeug 640 angetrieben wird.
Wie durch Block 912 angegeben, stellt die Elektronik 750 bei einer Implementierung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 640 basierend auf dem bei Block 904 bestimmten Standort des Fahrzeugs 640 ein. Bei einer Implementierung umfassen die Daten 640 eine Robotervorrichtung oder die Geschwindigkeit wird basierend auf dem Standort der Robotervorrichtung innerhalb des Zielgebietes 764 oder hinsichtlich des Drahtes 632 und/oder des Drahtes 732 eingestellt. Bei anderen Implementierungen, bei denen das Fahrzeug 640 ein bemanntes Fahrzeug ist, stellt die Elektronik 750 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 642 automatisch ein, so dass eine zuvor manuell eingestellte Geschwindigkeit überschrieben wird.
Wie durch Block 914 angegeben, stellt die Elektronik 750 bei manchen Implementierungen eine Werkzeugeinstellung basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 640 bezüglich des Drahtes 632 und/oder des Drahtes 732, wie bei Block 904 bestimmt, automatisch ein. Bei einer Implementierung stellt die Elektronik 750 zum Beispiel die Geschwindigkeit und das Drehmoment, mit der oder dem das Werkzeug 652 angetrieben wird, und/oder eine Höhe des Werkzeugs ein. Bei Implementierungen, in denen das Fahrzeug 640 einen Rasenmäher umfasst, stellt die Elektronik 750 zum Beispiel die Geschwindigkeit, mit der die Schneideklinge des Werkzeugs 652 angetrieben wird, oder die Höhe des Mähdecks des Werkzeugs 652 basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 640 innerhalb des Zielgebietes 764 ein. Bei Implementierungen, bei denen das Werkzeug 652 des Fahrzeugs 640 ein Material, wie etwa ein Herbizid, Insektizid oder Dünger, verteilt, stellt die Elektronik 750 eine derartige Verteilung basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 640 innerhalb des Zielgebietes 764 ein. Basierend auf dem bestimmten Standort des Fahrzeugs 640 gibt die Elektronik 750 zum Beispiel Steuersignale aus, die eine Rate, mit der ein Herbizid, Insektizid oder Dünger an eine Verteilungsschaufel oder ein Verteilungsgebläse des Werkzeugs 652 geliefert wird, und/oder die Art des Herbizids, Insektizids oder Düngers, das oder der gegenwärtig an eine Verteilungsschaufel oder ein Verteilungsgebläse des Werkzeugs 652 geliefert oder geleitet wird, einstellen. Bei einer Implementierung gibt die Elektronik 750 Steuersignale an einen Motor oder ein Getriebe automatisch aus, wobei die Signale eine Geschwindigkeit einstellen, mit der eine Verteilungsschaufel oder ein Verteilungsgebläse arbeitet, abhängig von dem bestimmten Standort des Fahrzeugs 640, um die Streudistanz des Herbizids, Insektizids und/oder Düngers einzustellen.
Wie durch Block 916 angegeben, gibt die Elektronik 750 Benachrichtigungen basierend auf der bestimmten Positionierung des Fahrzeugs 640 aus an Stelle von oder zusätzlich zu dem automatischen Einstellen der Lenkung, Geschwindigkeit und/oder Werkzeugeinstellungen. Bei einer Implementierung gibt die Elektronik 750 ein Warnsignal oder einen anderen Hinweis hörbar oder sichtbar an einen Bediener, andere Personen oder Tiere unter Verwendung der Benachrichtigungseinrichtung 654 aus.
Die 12 und 13 veranschaulichen ein Fahrzeug 1040, das ein Beispiel des Fahrzeugs 640 ist. Bei dem Beispiel umfasst das Fahrzeug 1040 eine Robotervorrichtung in der Form eines Roboterrasenmähers. Das Fahrzeug 1040 umfasst einen Rahmen 1042, Traktionsübertrager 1044, 1046, eine Antriebseinheit 1048, ein Werkzeug 1052, eine Benachrichtigungseinrichtung 1054, Sensoren 1138 und Elektronik 1150. Die Traktionsübertrager 1044 sind wahrscheinlich mit einem durch die Antriebseinheit 1048, die einen durch eine wiederaufladbare Batterie angetriebenen Elektromotor umfasst, angetriebenen gekoppelt. Das Werkzeug 1052 umfasst eine Schneidklinge, die durch die Antriebseinheit 1048 um eine vertikale Achse zum Schneiden von Gras oder anderer Vegetation drehbar angetrieben werden soll. Die Benachrichtigungseinrichtung 1054 umfasst einen Anzeigebildschirm und einen Lautsprecher, durch die umliegende Personen benachrichtigt werden können. Die Sensoren 1138 sind im Wesentlichen ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Sensor 738. Die Elektronik 1150 ist im Wesentlichen ähnlich zu der vorstehend beschriebenen Elektronik 750. Ähnlich wie der Betrieb der Elektronik 750 führt die Elektronik 1150 das vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebene Verfahren 100 aus. Die Elektronik 1150 wandelt ferner das Kandidatengrenzsignal von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, dem Verfahren 150 von 3 folgend, um.
Bei einer Implementierung vergleicht die Elektronik 1150 die mindestens eine eingebettete Frequenz eines Kandidatensignals mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Signatur-Frequenz eines gültigen Grenzsignals, indem sie nach Spitzenwerten in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals sucht, die sich nahe vordefinierten Grundfrequenzen befinden, die als Signaturen für ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal festgelegt sind. Falls derartige Spitzenwerte in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrum des Kandidatensignals gefunden werden, bestimmt die Elektronik 1150, ob derartige Spitzenwerte eine vordefinierte Frequenzpositionsschwelle und eine vordefinierte Größenschwelle erfüllen, die einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal zugeordnet sind. Mit anderen Worten bestimmt die Elektronik 1150, ob die Position der Spitzenwerte innerhalb eines vordefinierten Bereiches oder innerhalb eines vordefinierten Abstands von einem entsprechenden Spitzenwert liegt, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde. Die Elektronik 1150 bestimmt ferner basierend auf dem entsprechenden Spitzenwert, der in einer normierten schnellen Fourier-Leistungstransformation eines gültigen Zielgebietsgrenzsignals gefunden werden würde, ob der Spitzenwert des normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums des Kandidatensignals eine Größe aufweist, die eine vordefinierte Schwelle erfüllt. Falls Spitzenwerte gefunden werden und falls die Spitzenwerte (A) innerhalb eines vordefinierten Bereiches von entsprechenden Spitzenwerten liegen, die mit einem gültigen Zielgebietsgrenzsignal assoziiert sind und (B) eine Größe aufweisen, die die vordefinierte Schwelle für den entsprechenden Spitzenwert erfüllt, der mit einem gültigen Zielgebiet assoziiert ist, bestimmt die Elektronik 1150, dass das Kandidatensignal ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal ist. Bei einer Implementierung wendet die Elektronik 1150 eine Frequenzpositionsschwelle von 150 Hz und eine Spitzenmagnitudenschwelle von 0,15 an, wobei das schnelle Fourier-Leistungsspektrum derart normiert ist, dass null das Minimum und eins das Maximum ist. Bei anderen Implementierungen nutzt die Elektronik 1150 andere Kriterien beim Vergleichen der Eigenschaften der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines Kandidatensignals mit der mindestens einen vorbestimmten Signatureigenschaft der mindestens einen eingebetteten Frequenz eines gültigen Grenzsignals.
Nach dem Bestimmen, dass ein Kandidatensignal ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal ist, führt die Elektronik 1150 das vorstehend mit Bezug auf 11 beschriebene Verfahren 900 aus. Bei einer Implementierung stellt die Elektronik 1150 die Lenkung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1040 automatisch ein, basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 1040 innerhalb des Zielgebietes 764 und bezüglich mindestens eines Drahtes, der mindestens ein Zielgebiet definiert,. Bei einer Implementierung stellt das Elektronikglied 50 den Ein-Aus-Zustand, die Geschwindigkeit von nicht null und/oder die Mähhöhe der als Werkzeug 1052 dienenden Klinge automatisch ein, basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 1040, der unter Verwendung des als ein gültiges Zielgebietsgrenzsignal identifizierten Kandidatensignals bestimmt wurde.
Bei manchen Implementierungen gibt die Elektronik 1150 zusätzlich Benachrichtigungen aus, wie etwa, wenn oder während das Fahrzeug 1040 eine Grenze erreicht.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf beispielhafte Implementierungen beschrieben worden ist, werden Fachleute erkennen, dass Veränderungen in der Art und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und dem Schutzumfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Obwohl zum Beispiel verschiedene beispielhafte Implementierungen möglicherweise als ein oder mehrere Merkmale enthaltend beschrieben worden sind, die ein oder mehrere Vorteile liefern, ist angedacht, dass die beschriebenen Merkmale in den beschriebenen beispielhaften Implementierungen oder in anderen alternativen Implementierungen untereinander ausgetauscht oder alternativ dazu miteinander kombiniert werden können. Da die Technologie der vorliegenden Offenbarung relativ komplex ist, sind nicht alle Veränderungen in der Technologie vorhersehbar. Die vorliegende Offenbarung, die mit Bezug auf die beispielhaften Implementierungen beschrieben und in den folgenden Ansprüchen dargelegt wird, ist offenkundig vorgesehen, so umfassend wie möglich zu sein. Falls nicht anderweitig spezifisch angemerkt, umfassen die Ansprüche, die ein einzelnes bestimmtes Element erwähnen, beispielsweise auch mehrere derartiger bestimmter Elemente.

Claims

Grenzsignaldetektionssystem (20, 220, 620) zum Unterscheiden eines gültigen Grenzsignals (62, TRS) für ein Zielgebiet (64, 764) von einem Fremdgrenzsignal (72, NRS) für ein Nachbargebiet (74), wobei das System (20, 220, 620) Folgendes aufweist: Elektronik (50, 750, 1150) zum: Umwandeln eines erfassten Kandidatengrenzsignals (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) identifiziert wird; Vergleichen der mindestens einen eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62); und Identifizieren des Kandidatengrenzsignals (76) als das gültige Grenzsignal (62) basierend auf dem Vergleich.
System nach Anspruch 1, das ferner eine Grenzansteuerungsschaltung (60, 224, 624) zum Übermitteln des gültigen Grenzsignals (62), das die Grenze für das Zielgebiet (64, 764) angibt, aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Grenzansteuerungsschaltung (60, 224, 624) das gültige Grenzsignal (62) auf einem Grenzdraht (232, 632) übermittelt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das gültige Grenzsignal (62) mehrere eingebettete Frequenzen aufweist, wobei die mehreren eingebetteten Frequenzen ganze Vielfache voneinander sind.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das ferner ein Fahrzeug (640, 1040) mit einer Antriebseinheit (648, 1048) aufweist, wobei das Fahrzeug (640, 1040) einen Sensor (238, 738, 1138) zum Erfassen des Kandidatengrenzsignals (76) trägt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Elektronik (50, 750, 1150) ferner Steuersignale an die Antriebseinheit (648, 1048) zum Leiten einer Bewegung des Fahrzeugs (640, 1040) ausgeben soll, wobei die Steuersignale auf Kandidatengrenzsignalen (76), die als das gültige Grenzsignal (62) identifiziert werden, basieren.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Elektronik (50, 750, 1150) ferner einen Standort des Fahrzeugs (640, 1040) basierend auf Kandidatensignalen (76), die als das gültige Grenzsignal (62) identifiziert werden, bestimmen soll.
Robotervorrichtung (640, 1040), die Folgendes aufweist: eine Antriebseinheit (648, 1048) zum Bewegen der Robotervorrichtung (640, 1040); einen Grenzsensor (238, 738), der durch die Robotervorrichtung (640, 1040) getragenen wird, wobei der Grenzsensor (238, 738) ein Kandidatengrenzsignal (76) erfasst; Elektronik (50, 750), die von der Robotervorrichtung (640, 1040) getragen ist, zum: Umwandeln des Kandidatengrenzsignals (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) identifiziert wird; Vergleichen der mindestens einen eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62); Identifizieren des Kandidatengrenzsignals (76) als das gültige Grenzsignal (62) basierend auf dem Vergleich; und Ausgeben von Steuersignalen an die Antriebseinheit (648, 1048) zum Leiten einer Bewegung der Robotervorrichtung (640, 1040), wobei die Steuersignale auf Kandidatengrenzsignalen (76), die als das gültige Grenzsignal (62) identifiziert werden, basieren.
System oder Robotervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Umwandeln des Kandidatengrenzsignals (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich ein Ausführen einer Fourier-Transformation des Kandidatengrenzsignals (76) aufweist.
System oder Robotervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Umwandeln des Kandidatengrenzsignals (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich Folgendes aufweist: Ausführen einer schnellen Fourier-Transformation des Kandidatengrenzsignals (76), Berechnen des Leistungsspektrums der schnellen Fourier-Transformation und Normieren des schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums des Kandidatengrenzsignals (76).
System oder Robotervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Vergleichen von mindestens einer eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62) Folgendes aufweist: Vergleichen des normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums (412, 512) des Kandidatengrenzsignals (76), das sich in der Nähe von vorbestimmten Grundfrequenzen des gültigen Grenzsignals (62) befindet, mit einer Größenschwelle, wobei die Identifizierung des Kandidatengrenzsignals (76) als das gültige Grenzsignal (62) auf dem Vergleich mit der Größenschwelle basiert.
System oder Robotervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Vergleichen der mindestens einen eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62) Folgendes aufweist: Identifizieren von Spitzenwerten in dem normierten schnellen Fourier-Transformation-Leistungsspektrums (412, 512) des Kandidatengrenzsignals (76), die sich in der Nähe von vorbestimmten Grundfrequenzen des gültigen Grenzsignals (62) befinden; und Vergleichen der identifizierten Spitzenwerte mit einer Frequenzpositionsschwelle und einer Größenschwelle, wobei die Identifizierung des Kandidatengrenzsignals (76) als das gültige Grenzsignal (62) auf dem Vergleich der identifizierten Spitzenwerte mit der Frequenzpositionsschwelle und der Größenschwelle basiert.
Fahrzeugstandortdetektionssystem (620), das Folgendes aufweist: eine Grenzansteuerungsschaltung (624) zum Übermitteln eines gültigen Grenzsignals (62), das eine Grenze (632) für ein Zielgebiet (764) angibt; ein Fahrzeug (640, 1040) zum Bewegen bezüglich der Grenze (632) für das Zielgebiet (764), wobei das Fahrzeug (640, 1040) Folgendes aufweist: einen von dem Fahrzeug (640, 1040) getragenen Grenzsensor (738, 1138), wobei der Grenzsensor (738, 1138) ein Kandidatengrenzsignal (76) erfasst; und Elektronik (50, 750) zum: Bestimmen, ob ein Kandidatengrenzsignal (76) das gültige Grenzsignal (62) für das Zielgebiet (764) oder ein Fremdgrenzsignal (72) für ein Nachbargebiet (74) ist, durch: Umwandeln des Kandidatengrenzsignals (76) von einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, so dass mindestens eine eingebettete Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) identifiziert wird; Vergleichen der mindestens einen eingebetteten Frequenz in dem Kandidatengrenzsignal (76) mit mindestens einer vorbestimmten eingebetteten Frequenz des gültigen Grenzsignals (62); Identifizieren des Kandidatengrenzsignals (76) als das gültige Grenzsignal (62) basierend auf dem Vergleich; und Bestimmen eines Standortes des Fahrzeugs (640, 1040) basierend auf Kandidatengrenzsignalen (76), die als das gültige Grenzsignal (62) identifiziert werden.
System nach Anspruch 13, wobei das gültige Grenzsignal (62) eine äußere Grenze (632) für das Zielgebiet (764) angibt.
System nach Anspruch 13 oder 14, wobei das gültige Grenzsignal eine innere Grenze für das Zielgebiet angibt.
System nach einem der Ansprüche 13–15, wobei die Grenzansteuerungsschaltung (624) das gültige Grenzsignal (62) auf einem Grenzdraht (632) übermittelt.