本發(fā)明涉及一種室外機器人的精確定位系統(tǒng)，尤其涉及一種利用衛(wèi)星定位技術(shù)進行室外機器人的精確定位系統(tǒng)。

本發(fā)明還涉及一種用于室外機器人精確定位的基站。

本發(fā)明還涉及一種利用衛(wèi)星定位技術(shù)進行精確定位的自移動機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著科技的發(fā)展，室外機器人的應(yīng)用越來越廣泛。如智能割草機可以自動地幫助人們維護草坪，將人們從草坪維護的枯燥且費時費力的家務(wù)工作中解放出來，因此受到極大歡迎。室外機器人執(zhí)行功能任務(wù)過程中，無需用戶的操作，這就要求室外機器人有很好地定位功能，使其能夠在工作區(qū)域內(nèi)自移動。

為了解決室外機器人定位問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員做過多方嘗試。專利us6445983，公開一種自主導(dǎo)航系統(tǒng)，能在視覺導(dǎo)航模式和gps導(dǎo)航模式間切換的機器人系統(tǒng)，揭示了gps系統(tǒng)，陀螺儀系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)的綜合運用。專利us7840352公開一種自動導(dǎo)航系統(tǒng)，揭示并保護了gps導(dǎo)航，慣性導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航的綜合系統(tǒng)。在這兩個專利中都使用gps定位技術(shù)，但是都試圖從gps裝置輸出的數(shù)據(jù)中得到準確的定位信息。但是，gps定位數(shù)據(jù)包含了難以避免的誤差，其中包括系統(tǒng)誤差，比如衛(wèi)星和接收機的時鐘差，星歷誤差，電離層和對流層延遲誤差等，還包括跟接收機本身有關(guān)的隨即誤差。因此，基于單獨的gps定位數(shù)據(jù)只能達到1-5米以上的定位精度，正是這樣的原因，自動導(dǎo)航系統(tǒng)都必須包括其他的定位導(dǎo)航方式來彌補gps定位數(shù)據(jù)的不準確。

采用其他的定位導(dǎo)航方式，勢必需要增加室外機器人系統(tǒng)的定位成本。而且，由于采用不同的定位導(dǎo)航方式，所得到的數(shù)據(jù)需要進行融合以實現(xiàn)互補。在現(xiàn)有技術(shù)水平下，較好的融合算法的研發(fā)和實現(xiàn)還是一個難題。

因此，目前很多室外移動機器人采用地面差分修正定位原理來協(xié)助修正gps定位數(shù)據(jù)的不準確性。采用地面差分修正定位原理的定位系統(tǒng)，可以將定位精度提高至分米級。

采用地面差分修正定位原理的定位系統(tǒng)，一般包括基站和移動站?；究晒潭ㄔO(shè)置在室外的某一預(yù)設(shè)地點，接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號，為移動站的定位提供參考。移動站設(shè)置在移動機器人上，接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號和基站的參考數(shù)據(jù)，獲得相對基站位置的精確定位信息。

采用地面差分修正定位原理的定位系統(tǒng)能夠正常工作的前提是，基站和移動站必須至少共同接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的預(yù)定數(shù)量的相同衛(wèi)星所發(fā)射的射頻信號。當基站與移動站所接收的衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的相同衛(wèi)星數(shù)量不滿足預(yù)定數(shù)量時，基站無法為移動站提供足夠的參考數(shù)據(jù)，采用地面差分修正定位原理的定位系統(tǒng)就發(fā)生失效。

由于室外存在許多建筑物、樹木、高大的障礙物等情況，移動站或基站所能接收衛(wèi)星信號的接收角度會被遮擋，導(dǎo)致在室外的某些位置，移動站和基站無法實現(xiàn)共星數(shù)量達到預(yù)定數(shù)量。室外機器人以智能割草機為例，智能割草機在房屋四周的草坪上自移動和自工作。房屋通常為兩層建筑樓，高度范圍為5米到8米，在房屋周邊1米范圍內(nèi)設(shè)有為智能割草機提供電能的充電站。當基站設(shè)置在充電站上時，基站所能接收衛(wèi)星信號的接收角度就會一直被遮擋，從而導(dǎo)致移動站和基站共星數(shù)量達到預(yù)定數(shù)量的概率降低。當移動站運動至房屋或其他障礙物附近時，移動站所能接收衛(wèi)星信號的接收角度也會被遮擋。此時，移動站和基站就很容易無法達到共星的預(yù)定數(shù)量，智能割草機就無法利用地面差分修正定位原理獲得精準的定位信息。

因此，在采用地面差分修正定位原理的室外機器人精準定位系統(tǒng)中，如何保障移動站和基站共星的數(shù)量達到預(yù)定數(shù)量，確保地面差分修正定位始終有效，成為目前亟需解決的技術(shù)問題。

另一個問題為，為了實現(xiàn)室外機器人限定范圍內(nèi)防止出線的功能，需要對室外機器人進行定位。通常，使室外機器人的充電站和室外機器人通訊連接，充電站和室外機器人還與衛(wèi)星通訊連接以獲得各自的位置信息，充電站將該位置信息發(fā)送給室外機器人，室外機器人可通過計算得出自己的精確坐標，確定其是否超出限定范圍。充電站和室外機器人上分別設(shè)有dgps(differentialglobalpositioningsystem，即差分全球定位系統(tǒng))基站和dgps移動站實現(xiàn)通訊。然而，現(xiàn)有的通訊方式，當室外機器人行駛到障礙物附近時，通訊信號大大減弱，這時室外機器人的定位精度將大大降低。

另一個問題為，室外機器人安裝有衛(wèi)星導(dǎo)航裝置，通常衛(wèi)星導(dǎo)航裝置可以定位并引導(dǎo)室外機器人執(zhí)行工作任務(wù)。但單獨的衛(wèi)星導(dǎo)航裝置其接收的衛(wèi)星信號產(chǎn)生的定位坐標因衛(wèi)星本身的誤差、傳播途徑產(chǎn)生的誤差會出現(xiàn)較大偏差，在執(zhí)行工作任務(wù)時會導(dǎo)致路徑發(fā)生偏移，從而降低工作效率。為此，通常在室外機器人的邊界線附近設(shè)置有基站，基站可根據(jù)接收的衛(wèi)星導(dǎo)航信號計算出對應(yīng)的偏差修正數(shù)，室外機器人的衛(wèi)星導(dǎo)航裝置在接收到此偏差修正數(shù)時可以提高定位的準確性。但是，設(shè)置基站并不能保證修正數(shù)可以被準確的發(fā)送至室外機器人，尤其是當室外機器人與基站之間有障礙物時，比如樹木等有形障礙物。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，保障移動站和基站共星的數(shù)量達到預(yù)定數(shù)量，確保地面差分修正定位始終有效。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種室外機器人的精確定位系統(tǒng)，包括：基站，包括第一天線、第一控制模塊和第一通信模塊；所述第一天線通信連接所述第一控制模塊，所述第一通信模塊通信連接所述第一控制模塊；設(shè)置于所述機器人上的移動站，包括第二天線、第二控制模塊和第二通信模塊；所述第二天線通信連接所述第二控制模塊，所述第二通信模塊通信連接所述第二控制模塊；所述第一天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號，所述第一控制模塊接收所述第一天線接收到的射頻信號、處理生成定位參考數(shù)據(jù)，且將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給所述第一通信模塊，所述第一通信模塊將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給所述移動站；所述第二通信模塊接收所述定位參考數(shù)據(jù)，并將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給所述第二控制模塊，所述第二天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號且將所接收的射頻信號傳輸給所述第二控制模塊，所述第二控制模塊根據(jù)所述定位參考數(shù)據(jù)和所述第二天線接收的射頻信號按照預(yù)定算法獲得所述移動站的精確定位數(shù)據(jù)；其中，所述基站包括天線位置調(diào)整裝置，所述天線位置調(diào)整裝置可調(diào)整地設(shè)定所述第一天線的位置，使得所述機器人在室外的工作區(qū)域內(nèi)至少大部分位置移動的過程中，所述移動站的第二天線和所述基站的第一天線共同接收所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星數(shù)量大于等于預(yù)定數(shù)量。

優(yōu)選的，所述預(yù)定數(shù)量包括大于等于4。

優(yōu)選的，所述預(yù)定數(shù)量為6。

優(yōu)選的，所述基站包括相互分離的基站本體和天線組件，所述基站本體包括所述第一控制模塊和第一通信模塊，所述天線組件包括殼體和所述第一天線，所述第一天線與所述第一控制模塊由電纜電性連接。

優(yōu)選的，所述天線位置調(diào)整裝置包括安裝座，所述安裝座與所述殼體連接，所述安裝座將所述第一天線安裝于設(shè)定的位置。

優(yōu)選的，所述安裝座包括吸盤結(jié)構(gòu)、掛架結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘固定結(jié)構(gòu)中的至少一種。

優(yōu)選的，所述天線位置調(diào)整裝置為伸縮桿，所述伸縮桿一端連接所述殼體、另一端連接至所述基站本體。

優(yōu)選的，所述伸縮桿設(shè)有高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地設(shè)定所述伸縮桿的高度。

優(yōu)選的，所述伸縮桿的最大高度大于等于0.5米。

優(yōu)選的，所述基站包括天線位置指示裝置，所述天線位置指示裝置包括用于提醒用戶的信息提示單元，在所述第一天線不滿足與所述第二天線達到共星的預(yù)設(shè)數(shù)量時，所述信息提示單元輸出提醒用戶改變所述基站或所述第一天線位置的提示信息。

優(yōu)選的，所述提示信息包括聲信號、光信號或文字信號。

優(yōu)選的，所述文字信號包括所述第一天線的理想高度值或/和所述第一天線距離信號遮蔽體的理想水平距離值。

優(yōu)選的，所述基站集成在為所述室外機器人提供電能的充電站上。

優(yōu)選的，所述第二控制模塊設(shè)置差分定位算法，由所述差分定位算法計算獲知所述移動站相對所述基站的高精度定位數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述室外機器人為智能割草機。

優(yōu)選的，所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括gps系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、glonass系統(tǒng)、galileo系統(tǒng)中的一種或任意多種的組合。

優(yōu)選的，所述第一天線和所述第二天線所共同接收的衛(wèi)星包括不同種類定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星。

優(yōu)選的，所述移動站距離所述基站的最遠距離小于等于100千米。

優(yōu)選的，所述基站包括能量模塊，所述能量模塊為所述基站提供能量。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自移動機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括自移動機器人和上述任意一個所述的室外機器人的精確定位系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于室外機器人精確定位的基站，所述基站包括：第一天線、第一控制模塊和第一通信模塊；所述第一天線通信連接所述第一控制模塊，所述第一通信模塊通信連接所述第一控制模塊；所述第一天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號，所述第一控制模塊接收所述射頻信號、處理生成定位參考數(shù)據(jù)，且將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸所述第一通信模塊，所述第一通信模塊將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給移動站；其中，所述基站包括相互分離的基站本體和天線組件，所述基站本體包括所述第一控制模塊和所述第一通信模塊，所述天線組件包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的所述第一天線，所述第一天線與所述第一控制模塊由電纜電性連接；所述基站還包括與所述殼體連接的安裝座，所述安裝座將所述第一天線安裝于設(shè)定的位置。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自移動機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：自移動機器人；設(shè)置于所述自移動機器人上的移動站，所述移動站包括第二天線、第二控制模塊和第二通信模塊；所述第二天線通信連接所述第二控制模塊，所述第二通信模塊通信連接所述第二控制模塊；上述基站。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于室外機器人精確定位的基站，所述基站包括：第一天線、第一控制模塊和第一通信模塊；所述第一天線通信連接所述第一控制模塊，所述第一通信模塊通信連接所述第一控制模塊；所述第一天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號，所述第一控制模塊接收所述射頻信號、處理生成定位參考數(shù)據(jù)，且將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸所述第一通信模塊，所述第一通信模塊將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給移動站；其中，所述基站包括相互分離的基站本體和天線組件，所述基站本體包括所述第一控制模塊和所述第一通信模塊，所述天線組件包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的所述第一天線，所述第一天線與所述第一控制模塊由電纜電性連接；所述基站還包括伸縮桿，所述伸縮桿一端連接所述殼體、另一端連接至所述基站本體，所述伸縮桿用于調(diào)整所述第一天線的高度位置。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自移動機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：自移動機器人；設(shè)置于所述自移動機器人上的移動站，所述移動站包括第二天線、第二控制模塊和第二通信模塊；所述第二天線通信連接所述第二控制模塊，所述第二通信模塊通信連接所述第二控制模塊；上述基站。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于室外機器人精確定位的基站，所述基站包括：包括第一天線、第一控制模塊和第一通信模塊；所述第一天線通信連接所述第一控制模塊，所述第一通信模塊通信連接所述第一控制模塊；所述第一天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)所發(fā)射的射頻信號，所述第一控制模塊接收所述射頻信號、處理生成定位參考數(shù)據(jù)，且將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸所述第一通信模塊，所述第一通信模塊將所述定位參考數(shù)據(jù)傳輸給移動站；其中，所述基站包括天線位置指示裝置，所述天線位置指示裝置包括用于提醒用戶的信息提示單元，在所述第一天線不滿足預(yù)設(shè)條件時，所述信息提示單元輸出提醒用戶改變所述基站或所述第一天線位置的提示信息。

優(yōu)選的，所述提示信息包括聲信號、光信號或文字信號。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)條件包括所述第一天線的理想高度或者所述第一天線距離信號遮蔽體的最短距離。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)條件包括所述第一天線所接收到的衛(wèi)星數(shù)量大于等于預(yù)設(shè)數(shù)量。

本發(fā)明的一種實施例中，解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自移動機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：自移動機器人；設(shè)置于所述自移動機器人上的移動站，所述移動站包括第二天線、第二控制模塊和第二通信模塊；所述第二天線通信連接所述第二控制模塊，所述第二通信模塊通信連接所述第二控制模塊；上述基站。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用天線位置調(diào)整裝置可調(diào)整地設(shè)定基站的第一天線的位置，使得基站和移動站共星的數(shù)量大于等于預(yù)定數(shù)量，確保地面差分修正定位始終有效。本發(fā)明采用天線位置指示裝置，在第一天線不滿足預(yù)設(shè)條件時，天線位置指示裝置輸出提示信息，有效地提醒用戶設(shè)定第一天線的位置，使得使得基站和移動站共星的數(shù)量大于等于預(yù)定數(shù)量，確保地面差分修正定位始終有效。

本發(fā)明還提供：一種精確定位系統(tǒng)，包括基站和移動站，所述基站上設(shè)有第一控制模塊、第一通信模塊和第三通信模塊，所述第一通信模塊和所述第三通信模塊均連接于所述第一控制模塊，所述移動站上設(shè)有第二控制模塊、與所述第一通信模塊通信連接的第二通信模塊和與所述第三通信模塊通信連接的第四通信模塊，所述第二控制模塊均連接于所述第二通信模塊和所述第四通信模塊，所述第四通信模塊與所述第三通信模塊的通信連接及所述第二通信模塊與所述第一通信模塊的通信連接擇一地接通，或者所述第四通信模塊與所述第三通信模塊的通信連接間斷地接通，且所述第二通信模塊與所述第一通信模塊的通信連接連續(xù)接通。

優(yōu)選的，所述第一通信模塊和所述第二通信模塊為第一類無線通信模塊，所述第三通信模塊與所述第四通信模塊為通信方式異于第一類無線通信模塊的第二類無線通信模塊。

優(yōu)選的，所述第一通信模塊和所述第二通信模塊為無線電電臺通信模塊。

優(yōu)選的，所述第三通信模塊與所述第四通信模塊為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊。

優(yōu)選的，所述第一控制模塊包括第一控制開關(guān)，所述第二控制模塊包括第二控制開關(guān)，所述第一控制開關(guān)連接于所述第三通信模塊用于控制所述第三通信模塊的開啟和關(guān)閉，所述第二控制模塊連接于所述第四通信模塊并用于控制所述第四通信模塊的開啟和關(guān)閉。

優(yōu)選的，所述第一控制模塊和所述第二控制模塊還用于判斷所述第一通信模塊與所述第二通信模塊的通信是否穩(wěn)定，當所述第一通信模塊與所述第二通信模塊的通信不穩(wěn)定時，所述第一控制開關(guān)開啟所述第三通信模塊，第二控制開關(guān)開啟所述第四通信模塊。

優(yōu)選的，所述第一控制模塊和所述第二控制模塊還用于在所述第一通信模塊與所述第二通信模塊的通信不穩(wěn)定時，對所述移動站的定位坐標進行校正。

優(yōu)選的，所述第一通信模塊包括第一通信天線，所述第二通信模塊包括第二通信天線。

優(yōu)選的，所述第一通信模塊為無線電電臺發(fā)射器，所述第二通信模塊為無線電電臺接收器；所述第三通信模塊和所述第四通信模塊均為移動通信模塊。

優(yōu)選的，所述移動站設(shè)于室外機器人，所述基站設(shè)于為所述室外機器人充電的充電站。

優(yōu)選的，所述定位系統(tǒng)包括多個所述移動站，所述基站的所述第一通信模塊與每個所述移動站的所述第二通信模塊分別通信連接，所述基站的所述第三通信模塊與每個所述移動站的所述第四通信模塊分別通信連接。

本發(fā)明還提供：一種自動工作系統(tǒng)，其包括室外機器人和上述任一項所述的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)的所述移動站設(shè)于所述室外機器人。

優(yōu)選的，所述自動工作系統(tǒng)包括多個所述室外機器人，多個所述室外機器人上的所述移動站分別與所述定位系統(tǒng)的所述基站通信連接。

優(yōu)選的，所述自動工作系統(tǒng)還包括充電站，所述定位系統(tǒng)的所述基站設(shè)于所述充電站。

本發(fā)明還提供：一種室外機器人，所述室外機器人上設(shè)有移動站，所述移動站包括第二控制模塊、第二通信模塊和第四通信模塊，所述第二控制模塊均連接于所述第二通信模塊和所述第四通信模塊，所述第二通信模塊和所述第四通信模塊擇一工作實現(xiàn)與基站的通信連接，或者所述第二通信模塊連續(xù)工作，且所述第四通信模塊間斷工作。

優(yōu)選的，所述第二通信模塊為無線電電臺通信模塊，所述第四通信模塊為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊。

優(yōu)選的，所述第二控制模塊包括第二控制開關(guān)，用于控制所述第四通信模塊的開啟和關(guān)閉。

優(yōu)選的，所述第二通信模塊包括第二通信天線。

本發(fā)明還提供：一種導(dǎo)航系統(tǒng)，包括基站和可在工作區(qū)域內(nèi)移動的室外機器人，所述室外機器人安裝有衛(wèi)星導(dǎo)航裝置，還包括：設(shè)置于所述室外機器人與所述基站之間的信號中繼器，用于接收所述基站發(fā)送的偏差修正數(shù)并將所述偏差修正數(shù)發(fā)送至所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置；所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置用于在接收到所述偏差修正數(shù)后根據(jù)所述偏差修正數(shù)控制所述室外機器人的移動。

以上所述導(dǎo)航系統(tǒng)，在工作區(qū)域與基站之間設(shè)置信號中繼器，基站產(chǎn)生的修正數(shù)可經(jīng)信號中繼器發(fā)送至室外機器人，使室外機器人及時接收修正數(shù)，準確定位其自身的定位坐標，按照指定的路徑移動，避免路徑誤差并提高割草效率。

優(yōu)選的，所述基站包括：信號接收模塊，用于接收衛(wèi)星信號；計算模塊，用于根據(jù)所述信號接收模塊接收的衛(wèi)星信號計算對應(yīng)的偏差修正數(shù)；以及信號發(fā)送模塊，用于將所述偏差修正數(shù)發(fā)送出去。

優(yōu)選的，所述信號中繼器包括：中轉(zhuǎn)接收模塊，用于接收信號發(fā)送模塊發(fā)送的偏差修正數(shù)；信號放大模塊，用于將所述中轉(zhuǎn)接收模塊接收的包含所述偏差修正數(shù)的信號進行放大；及轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將偏差修正數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。

優(yōu)選的，所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置包括：導(dǎo)航接收模塊，用于接收所述轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送的偏差修正數(shù)；定位模塊，用于根據(jù)所述偏差修正數(shù)定位所述室外機器人的位置坐標；控制模塊，用于根據(jù)所述位置坐標控制所述室外機器人移動。

優(yōu)選的，所述衛(wèi)星信號包括gps信號和北斗導(dǎo)航信號、歐洲的galileo信號、俄羅斯的glonass信號等。

優(yōu)選的，所述信號中繼器設(shè)置于所述工作區(qū)域內(nèi)。

優(yōu)選的，所述信號中繼器位于所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置和基站之間。

優(yōu)選的，所述基站的海拔高度高于所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置的海拔高度。

優(yōu)選的，所述基站具有固定的位置。

附圖說明

以上所述的本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及有益效果可以通過下面附圖實現(xiàn)：

圖1是本發(fā)明的精確定位系統(tǒng)的模塊示意圖。

圖2是圖1所示精確定位系統(tǒng)應(yīng)用場景示意圖。

圖3是本發(fā)明的第一實施例的基站模塊示意圖。

圖4是圖3所示實施例的基站的布置場景示意圖。

圖5是本發(fā)明的一實施例的安裝座結(jié)構(gòu)模塊圖及其與其他模塊的連接關(guān)系示意圖

圖6是本發(fā)明的第二實施例的基站的布置場景示意圖。

圖7是圖6所示實施例的安裝支架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的第三實施例的基站的布置場景示意圖。

圖9是本發(fā)明的第四實施例的基站模塊示意圖。

圖10是圖9所示實施例的基站的布置場景示意圖。

圖11是本發(fā)明的第五實施例的基站模塊示意圖。

圖12是本發(fā)明的第六實施例的基站模塊示意圖。

圖13是本發(fā)明的第七實施例的示意圖；

圖14是圖13所示定位系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本發(fā)明的第七實施例的定位系統(tǒng)的定位方法的流程圖。

圖16是本發(fā)明的第九實施例的示意圖。

具體實施方式

圖1是本發(fā)明的精確定位系統(tǒng)的模塊示意圖。如圖1所示，精確定位系統(tǒng)包括基站100和移動站200?；?00接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)(s1、s2、s3…sn)所發(fā)射的射頻信號，并且將該射頻信號處理生成定位參考數(shù)據(jù)傳輸給移動站200。移動站200接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)(s1、s2、s3…sn)所發(fā)射的射頻信號和基站100所傳輸?shù)亩ㄎ粎⒖紨?shù)據(jù)，處理并獲得移動站的精確定位數(shù)據(jù)。

在本實施例中，基站100包括第一天線110、第一通信模塊120、第一控制模塊130。第一控制模塊130分別與第一天線110和第一通信模塊120通信連接。第一天線110用于接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)(s1、s2、s3…sn)所發(fā)射的射頻信號，并且傳輸給第一控制模塊130。第一控制模塊130基于所接收的射頻信號處理生成定位參考數(shù)據(jù)。第一控制模塊130通過第一通信模塊120將定位參考數(shù)據(jù)無線傳輸給移動站200。

移動站200包括第二天線210、第二通信模塊220、第二控制模塊230。第二控制模塊230分別與第二天線210和第二通信模塊220通信連接。移動站200通過第二天線210接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)(s1、s2、s3…sn)所發(fā)射的射頻信號，并且傳輸給第二控制模塊230。移動站200通過第二通信模塊220接收基站100所傳輸?shù)亩ㄎ粎⒖紨?shù)據(jù)并且傳輸給第二控制模塊230。第二控制模塊230根據(jù)定位參數(shù)數(shù)據(jù)和第二天線210所接收的射頻信號按照預(yù)定算法處理獲得移動站200的精確定位數(shù)據(jù)。預(yù)定算法為dgps系統(tǒng)中常用的差分定位算法，具體如偽距定位算法、載波相位定位算法等。

圖2是圖1所示精確定位系統(tǒng)應(yīng)用場景示意圖。在本實施例中，精確定位系統(tǒng)應(yīng)用于室外機器人400的定位場景。室外機器人400具體為智能割草機、智能灑水車、智能多功能移動平臺等自移動和自工作機器人。移動站200設(shè)置在室外機器人400上，跟隨室外機器人400移動，用于精確定位室外機器人400的位置?；?00可固定設(shè)置在室外機器人400的工作區(qū)域3內(nèi)的某一位置。在本實施例中，為了確保定位系統(tǒng)的高精度，室外機器人400在工作區(qū)域內(nèi)移動的過程中，移動站200離基站100的最遠距離小于等于100千米。在本實施例中，室外機器人400具體為一智能割草機、工作區(qū)域3具體為用戶的庭院區(qū)域。精確定位系統(tǒng)主要用于輔助智能割草機在庭院區(qū)域內(nèi)進行定位，進而智能割草機能夠識別庭院區(qū)域的邊界、智能割草機能夠在庭院區(qū)域內(nèi)實施路徑規(guī)劃等與定位相關(guān)的功能。在庭院區(qū)域內(nèi)，通常存在房屋、樹木、灌木叢等信號遮蔽體1，從而影響基站100或/和移動站200對衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號接收范圍，對移動站200或/和基站100所固有的衛(wèi)星接收角度形成遮擋或部分遮擋。在本發(fā)明中，以庭院區(qū)域中常見的房屋作為信號遮蔽體1為例進行闡述。

第一天線110具有固定的接收角度，衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星s1、s2、s3…sn只有運行至第一天線110的接收角度范圍之內(nèi)，第一天線110才能接收到處于該接收角度范圍之內(nèi)的衛(wèi)星所發(fā)射的射頻信號。繼續(xù)參考圖1和圖2。在該實施例中，基站100還包括天線位置調(diào)整裝置140。天線位置調(diào)整裝置140可調(diào)整地設(shè)置第一天線110的位置。通過天線位置調(diào)整裝置140的調(diào)整，可避免信號遮蔽體1對第一天線110對衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的信號接收范圍的遮擋情況，從而使得室外機器人400在工作區(qū)域3內(nèi)的大部分位置移動的過程中，移動站200的第二天線210和基站100的第一天線110共同接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星數(shù)量大于等于預(yù)定數(shù)量。

衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括美國系統(tǒng)gps(全球定位系統(tǒng))，俄羅斯系統(tǒng)glonass(全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng))，歐洲的galileo(伽利略系統(tǒng))或中國的北斗系統(tǒng)中的一種或者任意多種的組合。在本發(fā)明的實施例中，第一天線110和第二天線210所接收信號的共星可以為上述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中任意一個相同衛(wèi)星所發(fā)射的射頻信號。

在該實施例中，移動站200的第二天線210和基站100的第一天線110共同接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星數(shù)量至少大于等于4顆，優(yōu)選的共星數(shù)量為6顆。

繼續(xù)參考圖2，在該實施例中，室外機器人400的工作系統(tǒng)一般在庭院區(qū)域配備為室外機器人400提供電能的充電站。正常庭院場景中，由于充電站的電源一般需要從用戶房屋牽出，為了避免牽過長的電源線所引入的麻煩，充電站通常設(shè)置在房屋附近1米左右或之內(nèi)。

在本實施例中，為了解決基站100的能量需求，基站100設(shè)置在充電站處。充電站提供基站100的能量需求。移動站200的能量需求由室外機器人400所攜帶的能量單元提供。在基站100設(shè)置在充電站處的實施例中，第一控制模塊130可以集成至充電站上的控制模塊上；第一通信模塊120可以與充電站的無線通信模塊共用。

圖3是本發(fā)明的第一實施例的基站模塊示意圖。如圖3所示，在該實施例中，天線位置調(diào)整裝置140具體包括安裝座141?；?00包括天線組件103，與天線組件103連接且用于固定天線組件103位置的安裝座141，與天線組件103分離設(shè)置的基站本體101，連接于天線組件103與基站本體101之間的電纜150。在該實施例中，天線組件103包括第一天線110和殼體112，第一天線110設(shè)置在殼體112內(nèi)。安裝座141與殼體112連接，用于調(diào)整第一天線110的位置?；颈倔w101包括第一控制模塊130和第一通信模塊120。第一天線110和第一控制模塊130通過電纜150電性連接。優(yōu)選的，電纜150具有抗干擾的屏蔽層。電纜150的具體長度視第一天線110離基站本體101的具體距離而定。

圖4是圖3所示實施例的基站的布置場景示意圖。如圖4所示，基站本體101設(shè)置在充電站處，天線組件103通過安裝座141安裝至信號遮蔽體1的設(shè)定位置處。根據(jù)天線組件103的自身高度及信號遮蔽體1的具體情形，設(shè)定位置可相應(yīng)性地變化，只需第一天線110的接收角度范圍不再受到信號遮蔽體1的遮擋即可。在該實施例中，設(shè)定位置位于信號遮蔽體1的頂部，即房屋的屋頂。

圖5是本發(fā)明的一實施例的安裝座結(jié)構(gòu)模塊圖及其與其他模塊的連接關(guān)系示意圖。如圖5所示，安裝座141包括安裝單元1411，以及與安裝單元1411相連的座連單元1413。安裝單元1411主要用于配接至信號遮蔽體1上，具體結(jié)構(gòu)為常見的安裝結(jié)構(gòu)，如吸盤結(jié)構(gòu)、掛架結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘固定結(jié)構(gòu)或其他可以進行固定位置安裝的結(jié)構(gòu)。座連單元1413主要作為中間橋梁，連接安裝單元1411和內(nèi)設(shè)第一天線110的殼體112。座連單元1413的具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)安裝結(jié)構(gòu)不同而適應(yīng)性地變化。

在該實施例中，通過安裝座141將第一天線110安裝在設(shè)定位置，使得信號遮蔽體1不再對第一天線110的接收范圍造成遮蔽。該方案有效地提高了移動站200和基站100之間的共星概率，使得兩者的共星數(shù)量能夠達到預(yù)定數(shù)量，從而滿足差分定位算法所需的共星條件，提高高精度定位系統(tǒng)的可靠性和精確性。

圖6是本發(fā)明的第二實施例的基站100的布置場景示意圖，與第一實施例的差異在于，設(shè)定位置位于信號遮蔽體1的墻體外側(cè)，即房屋的外墻上。殼體112包括安裝支架610，安裝支架610的一端與安裝座141連接，另一端與第一天線110連接，使第一天線110由墻體外側(cè)向外且向上延伸，以使第一天線110的接收角度范圍不受到信號遮蔽體1的遮擋。

本實施例中，安裝支架610連接安裝座141的一端固定，具體的，由支架墻體固定片620固定。安裝支架610包括向外延伸的第一部分611和向上延伸的第二部分612，呈l型。安裝支架610還包括調(diào)節(jié)機構(gòu)613，第二部分612通過調(diào)節(jié)機構(gòu)613相對第一部分611轉(zhuǎn)動。具體參考圖7，調(diào)節(jié)機構(gòu)613為支架活動關(guān)節(jié)，安裝支架610的第一部分611由支架墻體固定片620固定于墻體，向房屋外側(cè)延伸。安裝支架610的第二部分612連接第一天線110，第二部分612可通過支架活動關(guān)節(jié)相對第一部分611轉(zhuǎn)動，通過調(diào)節(jié)第二部分612相對第一部分611的傾斜角度，可調(diào)節(jié)第一天線110的接收角度，如此使得第一天線110的安裝更靈活，能夠適應(yīng)不同形狀的信號遮蔽體1。

如圖8所示，本發(fā)明的第三實施例中，安裝支架610包括至少兩個子支架，子支架首尾相連。具體的，安裝支架610包括兩個l型的子支架，即第一子支架614和第二子支架615，子支架之間能夠通過配接結(jié)構(gòu)616互連。多個子支架互連使得第一天線110能夠進一步向外且向上延伸，從而能夠更好的接收衛(wèi)星信號。

圖9是本發(fā)明的第四實施例的基站模塊示意圖。在該實施例中，天線位置調(diào)整裝置140具體包括伸縮桿143。伸縮桿143可伸縮地調(diào)整自身高度。基站100包括天線組件103，與天線組件103分離設(shè)置的基站本體101，物理連接于天線組件103和基站本體101之間的伸縮桿143，電性連接于天線組件103與基站本體101之間的電纜150。天線組件103包括第一天線110和殼體112，第一天線110設(shè)置在殼體112內(nèi)?；颈倔w101包括第一控制模塊130和第一通信模塊120。第一天線110和第一控制模塊130通過電纜150電性連接。伸縮桿143一端連接殼體112，另一端連接基站本體101。優(yōu)選的，天線位置調(diào)整裝置140還包括高度調(diào)節(jié)機構(gòu)145。高度調(diào)節(jié)機構(gòu)145與伸縮桿143連接，可調(diào)節(jié)地設(shè)定伸縮桿143的高度。伸縮桿143具體可以為多連接桿結(jié)構(gòu)、多伸縮套桿結(jié)構(gòu)或其他高度可變的結(jié)構(gòu)桿。高度調(diào)節(jié)機構(gòu)145可以為螺母鎖緊結(jié)構(gòu)、凸凹鎖定配合結(jié)構(gòu)或其他可調(diào)節(jié)鎖緊結(jié)構(gòu)。

圖10是圖9所示實施例的基站的布置場景示意圖。如圖10所示，基站本體101和天線組件103都設(shè)置在充電站處。根據(jù)信號遮蔽體1的高度h1、第一天線的接收角度α以及基站本體101距離信號遮蔽體1的水平距離d1，伸縮桿143可設(shè)定至理想高度。具體的計算公式如下所示：h2＝h1-d1*cotβ,其中β＝(180°-α)/2。伸縮桿143的高度按照上述設(shè)置成h2，則可使得信號遮蔽體1不再對第一天線110的接收角度范圍造成遮蔽。優(yōu)選的，伸縮桿143的最大高度大于等于0.5米，具體可以為7米、10米等。

在另一實施例中，在伸縮桿143的高度固定時，根據(jù)信號遮蔽體1的高度h1、第一天線的接收角度α，天線組件103可以設(shè)置至離信號遮蔽體的理想水平距離。具體的計算公式如下所示：d1＝(h1-h2)*cotβ，其中β＝(180°-α)/2。天線組件103按照上述公式設(shè)定至大于等于d1的理想水平距離位置處，則可使得信號遮蔽體1不再對第一天線110的接收角度范圍造成遮蔽。

圖11是本發(fā)明的第五實施例的基站模塊示意圖。如圖11所示，在該實施例中，基站100還包括能源模塊160。能源模塊160解決基站100的能量需求。能源模塊160可以為太陽能轉(zhuǎn)換器，通過接收太陽能并且將太陽能轉(zhuǎn)換成基站100所需的能量。能量模塊160也可為電池，如鎳鎘電池、鋰電池、干電池等便攜式電能設(shè)備。當然，能源模塊160可以同時包括太陽能轉(zhuǎn)換器、便攜式電能設(shè)備。

在該實施例中，基站100具備自己的能源提供模塊。基站100無需如圖3至圖5所示實施例通過天線組件和基站本體進行分離式設(shè)計，如圖11所示的基站100可以整體式設(shè)計。整體式基站100由天線位置調(diào)整裝置140安裝至充電站以外的位置。如圖3至圖5所示實施例，通過天線組件和基站本體進行分離式設(shè)計的基站100，基站本體101不再受限于由充電站提供能量需求，基站本體101可以設(shè)置在充電站以外的位置。

具體地，基站100通過天線位置調(diào)整裝置140設(shè)置在信號遮蔽體1的設(shè)定位置處。參考圖3和圖4實施例，基站100通過安裝座141安裝至信號遮蔽體1的設(shè)定位置。設(shè)定位置具體的選擇規(guī)則如同上文所述。

具體地，參考上述天線組件103的理想水平距離設(shè)置的實施例，基站100在無伸縮桿143或伸縮桿143高度固定時，基站100可采用計算公式d1＝(h1-h2)*cotβ，其中β＝(180°-α)/2，設(shè)定在離信號遮蔽體1的理想水平距離處。當然，在該實施例中，基站100已不受能源提供的限制，其設(shè)定在工作區(qū)域的位置更加靈活，可以為遠離信號遮蔽體1的某一位置。

圖12是本發(fā)明的第六實施例的基站模塊示意圖?；?00包括第一天線110、第一通訊模塊120、第一控制模塊130和天線位置顯示裝置170。天線位置顯示裝置170包括用于提醒用戶的信息提示單元，在第一天線110的位置不滿足預(yù)設(shè)條件時，信息提示單元輸出提醒用戶改變所述基站位置或所述第一天線位置的提示示信息。

預(yù)設(shè)條件具體可以為第一天線110的理想高度。基站100包括高度傳感器，用于檢測第一天線110的實際高度。第一控制模塊130預(yù)設(shè)理想高度值或理想高度值范圍或者預(yù)設(shè)理想高度計算公式，比較實際高度是否符合理想高度值或理想高度值范圍，當比較結(jié)果不滿足時，信息提示單元輸出提示信息。

預(yù)設(shè)條件具體可以為第一天線110距離信號遮蔽體1的理想水平距離?；?00包括水平距離傳感器，用于檢測第一天線110離信號遮蔽體1的實際水平距離。第一控制模塊130預(yù)設(shè)理想水平距離值或理想水平距離值范圍或者預(yù)設(shè)理想水平距離計算公式，比較實際水平距離是否符合理想水平距離值或理想水平距離值，當比較結(jié)果不滿足時，信息提示單元輸出提示信息。

預(yù)設(shè)條件具體可以為第一天線110所能接收到衛(wèi)星定位系統(tǒng)中衛(wèi)星的個數(shù)。當衛(wèi)星的個數(shù)不足預(yù)設(shè)數(shù)量時，信息提示單元輸出提示信息。

信息提示單元輸出的提示信息可以為聲信號、光信號或者文字信號或者三者組合。天線位置顯示裝置170通過發(fā)出提示信息可以提醒用戶第一天線110所設(shè)置的位置是否合適。當?shù)谝惶炀€110的接收角度被信號遮蔽體1遮擋，容易降低移動站和基站共星數(shù)量的概率時，天線位置顯示裝置170發(fā)出提示信息。當提示信息為文字信號時，文字信號包括第一天線110的理想高度值或者第一天線110距離信號遮蔽體的理想水平距離。用戶可按照文字信號所顯示的內(nèi)容，選取第一天線110或者基站100的安裝位置。

基站100設(shè)有天線位置指示裝置的實施例，可以與本文所述基站100設(shè)有天線位置調(diào)整裝置的實施例和基站100設(shè)有能源模塊的實施例，結(jié)合形成相應(yīng)新的實施例。由于新的實施例的安裝原理及結(jié)構(gòu)，提示信息結(jié)構(gòu)及原理與上文單獨的實施例類似，本文不再贅述。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在兩者之間的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在兩者之間的元件。

請參閱圖13和圖14，本發(fā)明第七實施例中的定位系統(tǒng)包括基站100和移動站200，基站100上設(shè)有第一控制模塊130、第一通信模塊120和第三通信模塊320，第一通信模塊120和第三通信模塊320均連接于第一控制模塊130，移動站200上設(shè)有第二控制模塊230、與第一通信模塊120通信連接的第二通信模塊220和與第三通信模塊320通信連接的第四通信模塊420，第二控制模塊230均連接于第二通信模塊220和第四通信模塊420，第四通信模塊420與第三通信模塊320的通信連接及第二通信模塊220與第一通信模塊120的通信連接擇一地接通，或者第四通信模塊420與第三通信模塊320的通信連接間斷地接通，且第二通信模塊220與第一通信模塊120的通信連接連續(xù)接通，以確定移動站200的位置。該定位系統(tǒng)在定位過程中，基站100和移動站200從衛(wèi)星獲取坐標信息，并通過將第一通信模塊120與第二通信模塊220或第三通信模塊320與第四通信模塊420的通信連接，移動站200獲得基站100的坐標信息，并通過計算得到移動站200的精確坐標，實現(xiàn)定位。具體地，第一控制模塊130和第二控制模塊230可為plc或單片機，并可通過第二控制模塊230計算移動站200的精確坐標；具體地，基站100為dgps基站，移動站200為dgps移動站。

本定位系統(tǒng)中，由于可選擇第四通信模塊420與第三通信模塊320的通信連接或第二通信模塊220與第一通信模塊120的通信連接，因此可根據(jù)實際情況使用相應(yīng)的通信方式，保證通信質(zhì)量，可提高定位精度。

在本實施例中，基站100還包括獲取基站100的上述坐標信息的第一定位模塊，移動站200還包括獲取移動站200的上述坐標信息的第二定位模塊。具體地，第一定位模塊和第二定位模塊均為gps模塊，以分別獲取基站100和移動站200的坐標信息，基站100的坐標信息通過第一通信模塊120或第三通信模塊320發(fā)送給移動站200。

在本實施例中，第一通信模塊120和第二通信模塊220為第一類無線通信模塊，第三通信模塊320與第四通信模塊420為通信方式異于第一類無線通信模塊的第二類無線通信模塊。具體地，第一通信模塊120和第二通信模塊220為無線電電臺通信模塊；第三通信模塊320與第四通信模塊420為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊等通信模塊。具體地，第三通信模塊320與第四通信模塊420可為2g、3g或4g移動通信模塊。由于無線電電臺通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸時，在空曠的環(huán)境下進行小范圍大量數(shù)據(jù)傳輸時具有成本低的優(yōu)點，但無線電電臺信號傳輸時遇到信號遮蔽體1會衰減，基站100與移動站200的通信由于信號衰減的原因?qū)е聰?shù)據(jù)通信不穩(wěn)定，導(dǎo)致定位精度降低，而移動通信傳輸距離遠，障礙物穿透能力強，但大量數(shù)據(jù)傳輸時成本較高。本定位系統(tǒng)在正常通信時采用無線電電臺通信模式，當無線電電臺通信因信號遮蔽體1等原因通信不穩(wěn)定時，可切換為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，既降低了通信成本，又提高了定位精度。

可以理解，智能割草機的生產(chǎn)商或經(jīng)銷商可提供上述第二類無線通信模塊實現(xiàn)通信的非無線電電臺的通信網(wǎng)絡(luò)，使得位于該通信網(wǎng)絡(luò)下的基站100能夠與移動站200通過第三通信模塊320和第四通信模塊420實現(xiàn)通信。

在本實施例中，第一控制模塊130包括第一控制開關(guān)，第二控制模塊230包括第二控制開關(guān)，第一控制開關(guān)連接于第三通信模塊320用于控制第三通信模塊320的開啟和關(guān)閉，第二控制模塊230連接于第四通信模塊420并用于控制第四通信模塊420的開啟和關(guān)閉。具體地，當?shù)谝煌ㄐ拍K120與第二通信模塊220的通信不穩(wěn)定時，第一控制開關(guān)開啟第三通信模塊320，第二控制開關(guān)開啟和第四通信模塊420使其與第三通信模塊320通信連接；當?shù)谝煌ㄐ拍K120與第二通信模塊220的通信穩(wěn)定時，第一控制開關(guān)關(guān)閉第三通信模塊320，第二控制開關(guān)關(guān)閉第四通信模塊420使其與第三通信模塊320通信斷開?？梢岳斫?，第一控制開關(guān)和第二控制開關(guān)還可在開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420的同時分別關(guān)閉第一通信模塊120與第二通信模塊220，在關(guān)閉第三通信模塊320和第四通信模塊420的同時分別開啟第一通信模塊120與第二通信模塊220?？梢岳斫?，第一通信模塊120與第二通信模塊220也可始終不關(guān)閉。

在本實施例中，第一控制模塊130和第二控制模塊230還用于判斷第一通信模塊120與第二通信模塊220的通信是否穩(wěn)定。具體地，第一控制模塊130可連接于第一通信模塊120，第二控制模塊230可連接于第二通信模塊220，當?shù)谝煌ㄐ拍K120(或第二通信模塊220)感應(yīng)不到第二通信模塊220(或第一通信模塊120)的信號，或信號較弱時，第一控制模塊130和第二控制模塊230判斷通信不穩(wěn)定，此時即可控制第一控制開關(guān)和第二控制開關(guān)分別開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420。

在本實施例中，第一控制模塊130和第二控制模塊230還用于在第一通信模塊120與第二通信模塊220的通信不穩(wěn)定時，對移動站200的定位坐標進行校正。

請參閱圖14，在本實施例中，第一通信模塊120包括第一通信天線121，第二通信模塊220包括第二通信天線221。具體地，第一通信模塊120為無線電電臺發(fā)射器，第二通信模塊220為無線電電臺接收器。具體地，第三通信模塊320和第四通信模塊420均為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊，通過非無線電電臺的網(wǎng)絡(luò)進行通信。更具體地，第三通信模塊320和第四通信模塊420均為2g、3g或4g移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其包括sim卡。工作時，第一通信模塊120通過第一通信天線121發(fā)送無線電電臺信號，第二通信模塊220通過第二通信天線221接收該無線電電臺信號，移動站200通過第一通信模塊120和第二通信模塊220根據(jù)該無線電電臺信號定位，當移動站200到達有信號遮蔽體1的位置時，無線電電臺信號衰減嚴重或被阻隔，第二通信模塊220接收的無線電電臺信號不穩(wěn)定或接收不到無線電電臺信號，導(dǎo)致移動站200的定位不精確，這時，第一控制開關(guān)和第二控制開關(guān)分別開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420，通過2g、3g或4g網(wǎng)絡(luò)通信的方式通信，對移動站200的定位坐標進行校正，提高定位精度。當?shù)诙ㄐ拍K220接收到正常的無線電電臺信號時，第一控制開關(guān)和第二控制開關(guān)分別關(guān)閉第三通信模塊320和第四通信模塊420。

可以理解，第三通信模塊320也可包括第三通信天線，第四通信模塊420也可包括第四通信天線。工作時，第三通信模塊320通過第三通信天線發(fā)送信號，第四通信模塊420通過第四通信天線接收信號。

在另一實施例中，定位系統(tǒng)包括多個移動站200，基站100的第一通信模塊120與每個移動站200的第二通信模塊220分別通信連接，基站100的第三通信模塊320與每個移動站200的第四通信模塊420分別通信連接。具體地，在一定范圍內(nèi)(例如一個小區(qū))的用戶共用同一個基站100，多個用戶的移動站200分別與該基站100通信連接，實現(xiàn)一個基站100同時與多個移動站200配合進行定位，降低了整個定位系統(tǒng)的成本。

在本實施例中，移動站200設(shè)于室外移動機器人400，定位系統(tǒng)的基站100設(shè)于用于為室外移動機器人400充電的充電站。具體地，室外移動機器人400可為智能割草機。

本發(fā)明還提供一種自動工作系統(tǒng)，其包括室外移動機器人400和上述定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)的移動站200設(shè)于室外移動機器人400。

在另一實施例中，自動工作系統(tǒng)可包括多個室外移動機器人400，多個室外移動機器人400上的移動站200分別與定位系統(tǒng)的基站100通信連接。具體地，在一定范圍內(nèi)(例如一個小區(qū))的用戶共用同一個基站100，多個用戶的室外移動機器人400的移動站200分別與該基站100通信連接，實現(xiàn)一個基站100同時與多個室外移動機器人400配合進行定位，降低了整個自動工作系統(tǒng)的成本。

在另一實施例中，自動工作系統(tǒng)還包括充電站，定位系統(tǒng)的基站100設(shè)于充電站。

本發(fā)明還提供一種室外移動機器人400，室外移動機器人400上設(shè)有上述移動站200，移動站200包括第二控制模塊230、第二通信模塊220和第四通信模塊420，第二控制模塊230均連接于第二通信模塊220和第四通信模塊420，第二通信模塊220和第四通信模塊420擇一工作實現(xiàn)與基站100的通信連接，或者第二通信模塊220連續(xù)工作，且第四通信模塊420間斷工作。

本室外移動機器人400中，由于可選擇第四通信模塊420或第二通信模塊220工作，因此可根據(jù)實際情況使用相應(yīng)的通信方式，保證通信質(zhì)量，可提高定位精度。

在本實施例中，移動站200還包括獲取移動站200的上述坐標信息的第二定位模塊。具體地，第二定位模塊為gps模塊，以獲取移動站200的坐標信息。

本實施例中，第二通信模塊220為無線電電臺通信模塊，第四通信模塊420為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊等通信模塊。具體地，第四通信模塊420可為2g、3g或4g移動通信。由于無線電通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸時，在空曠的環(huán)境下進行小范圍大量數(shù)據(jù)傳輸時具有成本低的優(yōu)點，但無線電電臺信號傳輸時遇到信號遮蔽體1會衰減，基站100與移動站200的通信由于信號衰減的原因?qū)е聰?shù)據(jù)通信不穩(wěn)定，導(dǎo)致定位精度降低，而移動通信傳輸距離遠，障礙物穿透能力強，但大量數(shù)據(jù)傳輸時成本較高。本定位系統(tǒng)在正常通信時采用無線電電臺通信模式，當無線電電臺通信因信號遮蔽體1等原因通信不穩(wěn)定時，可切換為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，既降低了通信成本，又提高了定位精度。

本實施例中，第二控制模塊230包括第二控制開關(guān)，用于控制第四通信模塊420的開啟和關(guān)閉。具體地，第二通信模塊220的通信不穩(wěn)定時，第二控制開關(guān)開啟第四通信模塊420工作。

在本實施例中，第二控制模塊230還用于判斷第二通信模塊220的通信是否穩(wěn)定。具體地，第二通信模塊220感應(yīng)不到信號，或信號較弱時，第二控制模塊230判斷通信不穩(wěn)定，此時即可控制第二控制開關(guān)開啟第四通信模塊420。

在本實施例中，第二控制模塊230還用于在第二通信模塊220的通信不穩(wěn)定時，對移動站200的定位坐標進行校正。

在本實施例中，第二通信模塊220包括第二通信天線221。具體地，第二通信模塊220為無線電電臺接收器。具體地，第四通信模塊420為移動通信模塊。

請參閱圖15，本發(fā)明還提供一種定位系統(tǒng)的定位方法，定位系統(tǒng)包括基站100和移動站200，基站100上設(shè)有第一通信模塊120和第三通信模塊320，移動站200上設(shè)有第二通信模塊220和第四通信模塊420，該定位系統(tǒng)的定位方法包括：

s1100，開啟第一通信模塊120和第二通信模塊220通信連接基站100和移動站200；

s1200，判斷第一通信模塊120和第二通信模塊220的通信是否穩(wěn)定；

若是，返回步驟s1200；若否，執(zhí)行步驟s1300：開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420通信連接基站100和移動站200。

進一步地，該定位系統(tǒng)的定位方法還包括步驟s1300之后的步驟s1400和步驟s1500，步驟s1400為判斷第一通信模塊120和第二通信模塊220的通信是否穩(wěn)定；若否，返回s1400，若是，執(zhí)行步驟s1500：關(guān)閉第三通信模塊320和第四通信模塊420，采用第一通信模塊120和第二通信模塊220通信連接基站100和移動站200。

進一步地，在步驟s1300中，開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420時對所述移動站200的定位坐標進行校正。

進一步地，s1300步驟還包括：關(guān)閉第一通信模塊120和第二通信模塊220。當然，由于第一通信模塊120和第二通信模塊220的通信成本并不高，因此開啟第三通信模塊320和第四通信模塊420的同時也可不關(guān)閉第一通信模塊120和第二通信模塊220。

本發(fā)明還提供第八實施例的定位系統(tǒng)，在第八實施例中，定位系統(tǒng)與第七實施例中的定位系統(tǒng)的區(qū)別在于，其不包括第一通信模塊120和第二通信模塊220。也就是說，定位系統(tǒng)包括基站100和移動站200，基站100上設(shè)有第一控制模塊130和第三通信模塊320，第三通信模塊320連接于第一控制模塊130，移動站200上設(shè)有第二控制模塊230和與第三通信模塊320通信連接的第四通信模塊420，第二控制模塊230連接于第四通信模塊420，第四通信模塊420與第三通信模塊320的通信連接，以確定移動站200的位置。該定位系統(tǒng)在定位過程中，基站100和移動站200從衛(wèi)星獲取坐標信息，并通過將第三通信模塊320與第四通信模塊420的通信連接，移動站200獲得基站100的坐標信息，并通過計算得到移動站200的精確坐標，實現(xiàn)定位。具體地，第一控制模塊130和第二控制模塊230可為plc或單片機，并可通過第二控制模塊230計算移動站200的精確坐標；具體地，基站100為dgps基站，移動站200為dgps移動站。

在本實施例中，第三通信模塊320與第四通信模塊420為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊等通信模塊。更具體地，第三通信模塊320與第四通信模塊420可為2g、3g或4g移動通信。本實施例中，由于第三通信模塊320與第四通信模塊420采用2g、3g或4g移動通信，傳輸距離遠，障礙物穿透能力強，即使遇到障礙物也能保證定位精度。

本實施例中，第三通信模塊320可包括第三通信天線，第四通信模塊420可包括第四通信天線。工作時，第三通信模塊320通過第三通信天線發(fā)送信號，第四通信模塊420通過第四通信天線接收信號。

在本實施例中，定位系統(tǒng)包括多個移動站200，基站100的第三通信模塊320與每個移動站200的第四通信模塊420分別通信連接。

在本實施例中，移動站200設(shè)于室外移動機器人400，定位系統(tǒng)的基站100設(shè)于用于為室外移動機器人400充電的充電站。具體地，室外移動機器人400可為智能割草機。

本發(fā)明還提供另一實施例的自動工作系統(tǒng)，其包括室外移動機器人400和第八實施例的定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)的移動站200設(shè)于室外移動機器人400。

在另一實施例中，自動工作系統(tǒng)可包括多個室外移動機器人400，多個室外移動機器人400上的移動站200分別與定位系統(tǒng)的基站100通信連接。

在另一實施例中，自動工作系統(tǒng)還包括充電站，定位系統(tǒng)的基站100設(shè)于充電站。

本發(fā)明還提供另一實施例的室外移動機器人400，室外移動機器人400上設(shè)有移動站200，移動站200包括第二控制模塊230和第四通信模塊420，第二控制模塊230連接于第四通信模塊420，第四通信模塊420與基站100的通信連接。

在本實施例中，第四通信模塊420為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信模塊、藍牙通信模塊、wifi通信模塊或射頻通信模塊等通信模塊。更具體地，第四通信模塊420可為2g、3g或4g移動通信。本實施例中，由于第四通信模塊420采用2g、3g或4g移動通信，傳輸距離遠，障礙物穿透能力強，即使遇到障礙物也能保證定位精度。

本實施例中，第四通信模塊420可包括第四通信天線。工作時，第四通信模塊420通過第四通信天線接收信號。

如圖16所示，本發(fā)明第九實施例中，本實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)包括基站100和可在工作區(qū)域內(nèi)(即邊界線300內(nèi))移動的室外移動機器人400，室外移動機器人400安裝有衛(wèi)星導(dǎo)航裝置，其中，導(dǎo)航系統(tǒng)還包括：

設(shè)置于室外移動機器人400與基站100之間的信號中繼器500，用于接收基站100發(fā)送的偏差修正數(shù)并將偏差修正數(shù)發(fā)送至衛(wèi)星導(dǎo)航裝置；

衛(wèi)星導(dǎo)航裝置用于在接收到偏差修正數(shù)后根據(jù)偏差修正數(shù)控制智能割草機的移動。

以上導(dǎo)航系統(tǒng)，在工作區(qū)域與基站之間設(shè)置信號中繼器，基站產(chǎn)生的修正數(shù)可經(jīng)信號中繼器發(fā)送至智能割草機，使智能割草機及時接收修正數(shù)，準確定位其自身的定位坐標，按照指定的路徑移動，避免路徑誤差并提高割草效率。

信號中繼器500可以設(shè)置在工作區(qū)域(邊界線300)內(nèi)，通常信號中繼器位于所述衛(wèi)星導(dǎo)航裝置和基站之間，且信號中繼器與衛(wèi)星導(dǎo)航裝置之間、信號中繼器與基站之間均沒有障礙物，以保障信號中繼器500可以穩(wěn)定地接收基站100發(fā)送的信號，并可穩(wěn)定地向室外移動機器人400發(fā)送穩(wěn)定的信號。

其中，基站100包括有：信號接收模塊，用于接收衛(wèi)星信號；計算模塊，用于根據(jù)信號接收模塊接收的衛(wèi)星信號計算對應(yīng)的偏差修正數(shù)；以及信號發(fā)送模塊，用于將偏差修正數(shù)發(fā)送出去。通常，為便于偏差修正數(shù)的發(fā)送，基站的海拔高度高于衛(wèi)星導(dǎo)航裝置的海拔高度，且基站具有固定的位置。

信號中繼器500起到將基站發(fā)射的信號轉(zhuǎn)發(fā)至智能割草機的作用，可以將基站發(fā)送的包含修正數(shù)的信號無損地發(fā)送至智能割草機的導(dǎo)航接收模塊，為此，信號中繼器包括：中轉(zhuǎn)接收模塊，用于接收信號發(fā)送模塊發(fā)送的偏差修正數(shù)；信號放大模塊，用于將中轉(zhuǎn)接收模塊接收的包含所述偏差修正數(shù)的信號進行放大；及轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將偏差修正數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。

智能割草機的衛(wèi)星導(dǎo)航裝置在接收到修正數(shù)后，需要根據(jù)修正數(shù)準確定位自身的坐標位置，使智能割草機準確移動，提高割草效率，為此，衛(wèi)星導(dǎo)航裝置包括：導(dǎo)航接收模塊，用于接收轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送的偏差修正數(shù)；定位模塊，用于根據(jù)偏差修正數(shù)定位智能割草機的位置坐標；控制模塊，用于根據(jù)位置坐標控制智能割草機移動。

本實施例中，衛(wèi)星信號可以為gps信號、北斗導(dǎo)航信號、歐洲的galileo信號、俄羅斯的glonass信號等等導(dǎo)航定位信號。

本發(fā)明不局限于所舉的具體實施例結(jié)構(gòu)，基于本發(fā)明構(gòu)思的結(jié)構(gòu)和方法均屬于本發(fā)明保護范圍。