TWI790079B - 自動除草設備運作方法及自動除草設備 - Google Patents

Abstract

一種自動除草設備運作方法包含：一自動除草設備執行一除草作業控制程序，並在該除草作業控制程序的執行過程中產生一即時感測資料，並根據該即時感測資料判斷一中斷作業條件是否符合。若判斷結果為是，該自動除草設備執行停止該除草作業控制程序的執行，並移動至一對應該中斷作業條件的臨時待命區域。其中，該即時感測資料相關於該自動除草設備的周圍環境情形或運作情形。

Description

自動除草設備運作方法及自動除草設備

本發明是有關於一種設備運作方法，特別是指一種自動除草設備運作方法。本發明還有關於一種自動除草設備。

由於自動化技術的迅速發展，現有的除草設備能夠在無人操作的情形下自動進行除草作業，從而大幅降低人力負擔。

但是，當除草設備在自動作業過程中遭遇到不利的突發狀況時，無論是使用者疏於查看，還是有多台除草設備正在同時進行自動除草，都有可能造成使用者來不及即時將除草設備回收，而導致設備損壞，因此，現有技術仍存在待改善的不便之處。

因此，本發明的其中一目的，便在於提供一種能夠改善現有技術之不便的自動除草設備運作方法。

本發明自動除草設備運作方法由一自動除草設備實施，該自動除草設備包含一移動本體、一設置於該移動本體且可轉動的切割單元，一設置於該移動本體的感測單元，以及一電連接該切割單元、該移動本體及該感測單元的處理單元。該自動除草設備控制方法包含：該處理單元執行一除草作業控制程序，其中，該除草作業控制程序包含根據一除草作業路徑控制該移動本體在一除草作業區域內移動，並控制該切割單元在該移動本體沿著該除草作業路徑移動的過程中轉動。在該除草作業控制程序的執行過程中，該處理單元從該感測單元接收一即時感測資料，並根據該即時感測資料判斷一中斷作業條件是否符合，若判斷結果為是，該處理單元停止該除草作業控制程序的執行，並控制該移動本體移動至一對應該中斷作業條件的臨時待命區域，其中，該即時感測資料指示出該感測單元對該自動除草設備的周圍環境情形及運作情形之其中至少一者的感測結果。該處理單元在完成該除草作業控制程序的執行之後，控制該移動本體移動至一預定返回區域。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一與該處理單元電連接且儲存有一環境因素門檻值的儲存單元。該即時感測資料包含一對應該環境因素門檻值且數值隨著時間更新的環境參數，且該環境參數的數值指示出該自動除草設備的周圍環境情形。當該環境因素門檻值屬於一上限門檻值時，該中斷作業條件包含該環境參數的數值高於該環境因素門檻值，當該環境因素門檻值屬於一下限門檻值時，該中斷作業條件包含該環境參數的數值低於該環境因素門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該感測單元包括一用於感測環境濕度的濕度感測模組，該環境因素門檻值為一環境濕度上限門檻值，該環境參數為一由該濕度感測模組所產生的環境濕度參數，且該中斷作業條件包含該環境濕度參數的數值高於該環境濕度上限門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該感測單元包括一用於感測環境溫度的溫度感測模組，該環境因素門檻值為一環境溫度上限門檻值，該環境參數為一由該溫度感測模組所產生的環境溫度參數，且該中斷作業條件包含該環境溫度參數的數值高於該環境溫度上限門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一與該處理單元電連接且儲存有一運作因素門檻值的儲存單元。該即時感測資料包含一對應該運作因素門檻值且數值隨著時間更新的運作參數，且該運作參數的數值指示出該自動除草設備的運作情形。當該運作因素門檻值屬於一上限門檻值時，該中斷作業條件包含該運作參數的數值高於該運作因素門檻值，當該運作因素門檻值屬於一下限門檻值時，該中斷作業條件包含該運作參數的數值低於該運作因素門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一電連接該移動本體及該切割單元的電源單元，該電源單元用於儲存及提供該自動除草設備運作時所需的電能。該感測單元包括一電連接該電源單元且用於感測該電源單元所儲存之剩餘電量的電量感測模組。該運作因素門檻值為一剩餘電量下限門檻值，該運作參數為一由該電量感測模組所產生的剩餘電量參數，且該中斷作業條件包含該剩餘電量參數的數值低於該剩餘電量下限門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該感測單元包括一用於感測該切割單元之轉速的轉速感測模組，該運作因素門檻值為一刀具轉速下限門檻值，該運作參數為一由該轉速感測模組所產生的刀具轉速參數，且該中斷作業條件包含該刀具轉速參數的數值低於該刀具轉速下限門檻值。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一與該處理單元電連接且用於定位的定位單元，以及一與該處理單元電連接且儲存有一地圖資料的儲存單元，且該地圖資料至少指示出該臨時待命區域的位置。當該處理單元在該除草作業控制程序的執行過程中判定該中斷作業條件符合時，該處理單元是先根據一由該定位單元進行定位所產生的當前位置及該地圖資料規劃出一應變移動路徑，再根據該應變移動路徑控制該移動本體移動至該臨時待命區域。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一電連接該處理單元的拍攝單元，並且，該處理單元在完成該除草作業控制程序的執行時，是先執行一完工記錄控制程序，再控制該移動本體移動至該預定返回區域，其中，該完工記錄控制程序包含：控制該移動本體移動至至少一預定拍攝位置，並在該移動本體移動至每一預定拍攝位置的情況下控制該拍攝單元進行拍攝以產生一呈現出該除草作業區域之至少一部份的影像資料。

在本發明自動除草設備運作方法的一些實施態樣中，該自動除草設備還包含一與該處理單元電連接且儲存有一環境濕度上限門檻值的儲存單元。該即時感測資料包含一對應該環境濕度上限門檻值的環境濕度參數。該中斷作業條件包含一高濕度警示條件符合，且該高濕度警示條件包含該環境濕度參數的數值高於該環境濕度上限門檻值。當該處理單元在該除草作業控制程序的執行過程中判定該中斷作業條件符合時，該處理單元是先根據一當前位置及該臨時待命區域之間的相對位置關係規劃出一應變移動路徑，再根據該應變移動路徑控制該移動本體移動至該臨時待命區域，而且，若該處理單元是因為該高濕度警示條件符合而判定該中斷作業條件符合，該處理單元是利用戴克斯特拉演算法規劃出該應變移動路徑，且該應變移動路徑是被作為一相對最短路徑。

本發明的另一目的，在於提供一種自動除草設備。

本發明自動除草設備包含一移動本體、一設置於該移動本體且可轉動的切割單元，一設置於該移動本體的感測單元，以及一電連接該切割單元、該移動本體及該感測單元的處理單元，且該自動除草設備是被配置為實施如前述任一實施態樣中所述的自動除草設備運作方法。

本發明之功效在於：該自動除草設備能在遭遇不利情況時自行撤離至臨時待命區域，而無需仰賴使用者進行遠端操作或親自前往將其回收。如此一來，本發明能有效避免該自動除草設備在不利情況發生時因為來不及被使用者回收而損壞，而確實改善了現有技術之不便。

在本發明被詳細描述之前應當注意：若未特別定義，則本專利說明書中所述的「電連接」是泛指多個電子設備/裝置/元件之間透過導電材料彼此相連而實現的「有線電連接」，以及透過無線通訊技術進行單/雙向無線信號傳輸的「無線電連接」。並且，本專利說明書中所述的「電連接」也泛指多個電子設備/裝置/元件之間彼此直接相連而形成的「直接電連接」，以及多個電子設備/裝置/元件之間還透過其他電子設備/裝置/元件彼此間接相連而形成的「間接電連接」。

參閱圖1，本發明自動除草設備1之一實施例用於自動地執行除草作業，且該自動除草設備1例如適用於與一使用端5及一雲端伺服器6透過網路電連接而彼此通訊。其中，該使用端5可例如為一台智慧型行動裝置或者電腦裝置，且可例如是由該自動除草設備1的使用者所持有，但並不以此為限。

在本實施例中，該自動除草設備1包含一移動本體11，以及設置於該移動本體11的一電源單元12、一切割單元13、一定位單元14、一拍攝單元15、一感測單元16、一儲存單元17，以及一電連接該移動本體11、該電源單元12、該切割單元13、該定位單元14、該拍攝單元15、該感測單元16及該儲存單元17的處理單元18。其中，該電源單元12除了與該處理單元18電連接之外，還與該移動本體11、該切割單元13、該定位單元14、該拍攝單元15、該感測單元16及該儲存單元17電連接，藉此對所述的各個硬體單元提供電能。然而，對於該電源單元12，為確保圖1的清楚簡潔，圖1中僅繪示出該電源單元12與該處理單元18之間的電連接關係，而省略繪示該電源單元12與其他硬體單元之間的電連接關係。

該移動本體11例如包括一輪體驅動模組，以及一設置於該輪體驅動模組的輪組。其中，該輪體驅動模組例如具有用於驅動該輪組轉動的電動馬達，以及用於驅動該輪組改變角度的轉向機構。並且，該輪體驅動模組與該處理單元18電連接，而能受該處理單元18控制地驅動該輪組轉動，藉此，該處理單元18能控制該移動本體11在地面上朝各個方向移動及轉動。

該電源單元12例如包括一可充電電池組，且該可充電電池組用於儲存及提供該自動除草設備1運作時所需的電能。

該切割單元13例如包括一設置於該移動本體11且電連接該處理單元18的刀具驅動模組，以及一連接於該刀具驅動模組刀具。其中，該刀具例如具有刀盤及刀片，另一方面，該刀具驅動模組例如具有用於驅動該刀具轉動的電動馬達，而能受該處理單元18控制地驅動該刀具轉動以切割雜草。

該定位單元14例如是利用衛星定位技術所實現的即時定位裝置，而用於受該處理單元18控制地持續進行定位，並產生一隨著時間更新且包含一當前位置的即時定位資料。其中，該當前位置可例如是以經緯度座標的形式呈現，而且，由於該定位單元14是設置在該移動本體11，所以該當前位置相當於是該移動本體11當前在地理上的絕對位置。補充說明的是，該定位單元14在本實施例中例如是利用來自於全球定位系統(Global Positioning System，簡稱GPS)的衛星訊號實現即時的衛星定位功能，然而，在其他實施例中，該定位單元14亦可例如是利用北斗衛星導航系統(BDS)、伽利略定位系統(GALILEO)及格洛納斯系統(GLONASS)等其他種類的衛星系統來實現即時定位功能，又或者，該定位單元14亦可例如是利用視覺定位技術、光達定位技術、慣性導航定位技術，或者是結合多種不同之定位技術來實現定位功能，所以，該定位單元14的具體實施態樣並不以本實施例為限。

該拍攝單元15例如是一台具有拍攝鏡頭的攝影裝置，而能用於受該處理單元18控制地拍攝該移動本體11的周圍環境。

該感測單元16例如包括多個電連接於該處理單元18的感測模組，而且，在本實施例中，該等感測模組例如分別為圖1中所示的一濕度感測模組161、一溫度感測模組162、一電量感測模組163以及一轉速感測模組164，但並不以此為限。

該濕度感測模組161具有一濕度感測器，而用於受該處理單元18控制地感測該移動本體11之周圍環境的環境濕度，並且產生一個數值隨著時間更新的環境參數。更明確地說，在本實施例中，該濕度感測模組161所產生的該環境參數例如為一指示出環境濕度變化情形的環境濕度參數。

該溫度感測模組162具有一環境溫度感測器，而用於受該處理單元18控制地感測該移動本體11之周圍環境的環境溫度，並且產生另一個數值隨著時間更新的環境參數。更明確地說，在本實施例中，該溫度感測模組162所產生的該環境參數為一指示出環境溫度變化情形的環境溫度參數。

該電量感測模組163除了電連接該處理單元18之外，還進一步電連接於該電源單元12的可充電電池(圖1未繪示其電連接關係)，而且，該電量感測模組163是用於受該處理單元18控制地感測該可充電電池當前所儲存的剩餘電量，並且產生一個數值隨著時間更新的運作參數。更明確地說，在本實施例中，該電量感測模組163所產生的該運作參數為一指示出該可充電電池之剩餘電量變化情形的剩餘電量參數。補充說明的是，該電量感測模組163可例如是利用庫倫計量法(Coulomb Counting)來感測該可充電電池的剩餘電量，但並不以此為限。另一方面，在一些實施例中，該電量感測模組163可例如是被包含於該電源單元12之內，也就是與該可充電電池被共同內建於該電源單元12中。

該轉速感測模組164例如與該切割單元13的刀具位置相對應，而用於受該處理單元18控制地感測該刀具的轉速，並且產生另一個數值隨著時間更新的運作參數。更明確地說，在本實施例中，該轉速感測模組164所產生的該運作參數為一指示出該刀具之轉速變化情形的刀具轉速參數。補充說明的是，該轉速感測模組164可例如是利用現有技術中的光學式轉速測量、接觸式轉速測量、離心式轉速測量及磁電式轉速測量等其中任一種方式來實現其刀具轉速感測功能，本實施例對此並不做特別限制。

該感測單元16用於受該處理單元18控制地持續進行感測，並產生一隨著時間更新的即時感測資料。在本實施例中，該即時感測資料例如包含兩個環境參數及兩個運作參數，而且，該兩環境參數例如分別為由該濕度感測模組161所產生的該環境濕度參數，以及由該溫度感測模組162所產生的該環境溫度參數，另一方面，該兩運作參數則例如分別為由該電量感測模組163所產生的該剩餘電量參數，以及由該轉速感測模組164所產生的該刀具轉速參數，但並不以此為限。

該儲存單元17在本實施例中例如是被實施為一能夠儲存數位資料的快閃記憶體，然而，在其他實施例中，該儲存單元17亦可被實施為其他種類的資料儲存裝置(例如硬碟)，因此，該儲存單元17的具體實施態樣並不以本實施例為限。

該處理單元18在本實施例中例如是被實施為一中央處理器。然而，在其他實施例中，該處理單元18亦可例如是被實施為多個中央處理器的組合，或者是具有一或多個中央處理器的控制電路板，因此，該處理單元18的具體實施態樣並不以本實施例為限。

在本實施例中，該儲存單元17例如儲存有一地圖資料，以及一中斷控制資料，並且，以下對本實施例的該地圖資料及該中斷控制資料進行詳細說明。

對於該地圖資料，該地圖資料在本實施例中例如是由該雲端伺服器6所產生並提供至該處理單元18，再被該處理單元18儲存至該儲存單元17。其中，該雲端伺服器6可例如是根據一電子地圖及多個來自於該使用端5且對應該電子地圖的地圖編輯指令而產生該地圖資料，再根據一來自於該使用端5的地圖傳輸指令而將該地圖資料提供至該處理單元18。而且，該使用端5可例如是藉由執行一用於對該自動除草設備1進行設定的特定應用程式，並根據使用者對該使用端5本身的操作而傳送該等地圖編輯指令及該地圖傳輸指令至該雲端伺服器6。補充說明的是，在其他實施例中，該地圖資料亦可例如是由該使用端5所產生並提供至該處理單元18，所以，該自動除草設備1獲得該地圖資料的方式並不以本實施例為限。

配合參閱圖2，該地圖資料例如是利用經緯度座標指示出由使用者預先設定好的一除草作業區域A1、一預定返回區域A2、一臨時待命區域A3，多個障礙區域A4，以及多個具有順序性的預定拍攝位置P。換言之，該地圖資料相當於指示出該除草作業區域A1、該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P之每一者在地理上的絕對位置，以及其彼此之間的相對位置關係。

更具體地說，該除草作業區域A1例如是代表使用者欲利用該自動除草設備1進行除草作業的區域(例如一個庭院)。該預定返回區域A2例如是被作為該自動除草設備1在完成除草作業後應自動前往的區域，而且，該預定返回區域A2可例如是一個設有能替該自動除草設備1充電之充電設備的區域，或者是一個專門用於保管或回收該自動除草設備1的區域。該臨時待命區域A3例如是被作為該自動除草設備1在遭遇突發狀況時應自動前往待命的區域，而且，該臨時待命區域A3可例如是一個上方有遮蔽物的區域(例如騎樓、涼亭或雨棚等)，或者是一個允許該自動除草設備1直接自動進出而無需人為輔助的室內區域(例如門口沒有地面高低差的倉庫)。每一障礙區域A4例如是代表一個存在障礙物(例如建築、牆壁、柵欄等)而會阻擋該自動除草設備1移動的區域，或者是一個不適合供該自動除草設備1通行的區域(例如水池、樓梯、陡坡等)。每一預定拍攝位置P例如是代表該自動除草設備1在完成除草作業後應自動前往以該拍攝單元15拍攝除草結果的位置。

特別說明的是，圖2僅是呈現出一個假想的示例性環境，而用於輔助說明該自動除草設備1的運作方式，也就是說，該除草作業區域A1、該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P在圖2中所呈現的態樣皆僅是示例性的舉例。應當理解，該除草作業區域A1、該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P在形狀、數量及位置分佈方面皆會隨著該自動除草設備1被應用的實際環境而有所不同，所以，該除草作業區域A1、該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P的態樣當然不以本實施例的揭露為限。

舉一例來說，在圖2中，該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3及該等障礙區域A4皆是受該除草作業區域A1所包圍，且該等預定拍攝位置P也是位於該除草作業區域A1之內，換言之，該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P在本實施例中皆是位於該除草作業區域A1的一外部邊界b之內。然而，在該自動除草設備1的一些應用環境中，該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3及該等預定拍攝位置P中的其中任何一或多者也可以是位於該除草作業區域A1的外部邊界b之外，換言之，該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3及該等預定拍攝位置P並不一定要被該除草作業區域A1所包圍。

舉另一例來說，在該自動除草設備1的一些應用環境中，該預定返回區域A2及該臨時待命區域A3可例如被實施為同一個區域，而並不一定要如圖2所示地被實施為不同的兩個區域，換句話說，該預定返回區域A2本身也可以被作為臨時待命區域。

再舉一例來說，在該自動除草設備1的一些應用環境中，若該除草作業區域A1的範圍較廣，則該臨時待命區域A3的數量也可以是多個，而並不一定如圖2所示地只有一個。另一方面，若該除草作業區域A1的範圍較小，則該等預定拍攝位置P的數量也可為單一個，而並不一定要如圖2所示地有多個。

基於上述，該除草作業區域A1、該預定返回區域A2、該臨時待命區域A3、該等障礙區域A4及該等預定拍攝位置P在本實施例中的數量及在圖2中所呈現的態樣皆僅是舉例說明，而並非用於限制本發明的可實施範圍。

對於該中斷控制資料，該中斷控制資料在本實施例中例如包含多個分別對應該等環境參數的環境因素門檻值、多個分別對應該等運作參數的運作因素門檻值，以及多個分別對應該等環境參數及該等運作參數的預設警示條件，而且，該等環境因素門檻值及該等運作因素門檻值中的每一者是屬於一上限門檻值及一下限門檻值的其中一者。

對於每一環境參數，若該環境參數所對應的該環境因素門檻值是屬於上限門檻值，則該環境參數所對應的該預設警示條件例如至少代表對應之環境參數的數值高於對應之環境因素門檻值，而若該環境參數所對應的該環境因素門檻值是屬於下限門檻值，則該環境參數所對應的該預設警示條件則例如至少代表對應之環境參數的數值低於對應之環境因素門檻值。另一方面，對於每一運作參數，若該運作參數所對應的該運作因素門檻值是屬於上限門檻值，則該運作參數所對應的該預設警示條件例如至少代表對應之運作參數的數值高於對應之運作因素門檻值，而若該運作參數所對應的該運作因素門檻值是屬於下限門檻值，則該運作參數所對應的該預設警示條件則例如至少代表對應之運作參數的數值低於對應之運作因素門檻值。

更具體地說，在本實施例中，該等環境因素門檻值例如分別為一對應於該環境濕度參數的環境濕度上限門檻值，以及一對應於該環境溫度參數的環境溫度上限門檻值，但並不以此為限。另一方面，該等運作因素門檻值則例如分別為一對應該剩餘電量參數的剩餘電量下限門檻值，以及一對應該刀具轉速參數的刀具轉速下限門檻值，但並不以此為限。

進一步地，在本實施例中，該等預設警示條件例如分別為一對應該環境濕度參數的高濕度警示條件，一對應該環境溫度參數的高溫警示條件，一對應該剩餘電量參數的低電量警示條件，以及一對應該刀具轉速參數的低轉速警示條件。並且，該高濕度警示條件例如包含該環境濕度參數的數值高於該環境濕度上限門檻值。該高溫警示條件例如包含該環境溫度參數的數值高於該環境溫度上限門檻值。該低電量警示條件例如包含該剩餘電量參數的數值低於該剩餘電量下限門檻值。該低轉速警示條件則例如代表該刀具轉速參數的數值在該刀具驅動模組驅動該刀具轉動的過程中低於該刀具轉速下限門檻值，且該刀具轉速參數的數值低於該刀具轉速下限門檻值的持續時間達到一預定時間門檻值。

補充說明的是，在其他實施例中，該即時感測資料中的環境參數及運作參數，以及該中斷控制資料中的環境因素門檻值、運作因素門檻值及預設警示條件可配合該自動除草設備1的應用環境而被自由增加或減少，所以，該即時感測資料及該中斷控制資料的具體實施態樣可依據不同的需求被調整，而並不以本實施例為限。

舉一例來說，在其他實施例中，該等環境因素門檻值的其中一者可例如為一對應於該環境溫度參數的環境溫度下限門檻值，該等預設警示條件的其中一者可例如為一對應該環境溫度參數的低溫警示條件，且該低溫警示條件例如包含該環境溫度參數的數值低於該環境溫度下限門檻值。補充說明的是，當該低溫警示條件符合時，表示該除草作業區域A1的環境正處於極度寒冷的狀態，而可能造成地面結冰而不利該自動除草設備1進行除草。

舉另一例來說，在其他實施例中，該溫度感測模組162例如還具有一工作溫度感測器，而例如還用於受該處理單元18控制地感測該刀具驅動模組的工作溫度，並產生一個數值隨著時間更新且被作為一工作溫度參數的運作參數，而且，該工作溫度參數例如為指示出該刀具驅動模組之電動馬達的工作溫度變化情形。進一步地，該等運作因素門檻值的其中一者可例如為一對應於該工作溫度參數的工作溫度上限門檻值，且該等預設警示條件中對應於該工作溫度參數的其中一者可例如為一過熱警示條件，並且，該過熱警示條件例如包含該工作溫度參數的數值高於該工作溫度上限門檻值，亦即表示該刀具驅動模組已處於過熱狀態。

舉再一例來說，在另一實施例中，該感測單元16可例如僅包含該濕度感測模組161，該即時感測資料可例如僅包含該環境濕度參數，而該中斷控制資料可例如僅包含該環境濕度上限門檻值以及該高濕度警示條件。在再一實施例中，該感測單元16可例如僅包含該電量感測模組163，該即時感測資料可例如僅包含該剩餘電量參數，而該中斷控制資料可例如僅包含該剩餘電量下限門檻值以及該低電量警示條件。換言之，在一些實施例中，該感測單元16可以僅包含單一個感測模組，該即時感測資料可以僅包含單一個環境參數或運作參數，而該中斷控制資料可以僅包含對應於該即時感測資料的單一個環境因素門檻值或運作因素門檻值以及單一個預設警示條件。

參閱圖3並配合參閱圖1及圖2，以下示例性地詳細說明本實施例的該自動除草設備1如何實施一自動除草設備運作方法。

首先，在步驟S1中，該處理單元18控制該定位單元14持續進行定位且控制該感測單元16持續進行感測，並分別從該定位單元14及該感測單元16持續接收該即時定位資料及該即時感測資料，而且，該處理單元18還根據該即時定位資料及該地圖資料開始執行一除草作業控制程序。特別說明的是，該處理單元18是一邊執行該除草作業控制程序，一邊分別從該定位單元14及該感測單元16持續接收該即時定位資料及該即時感測資料。

在本實施例中，該處理單元18執行該除草作業控制程序的方式，例如是根據該即時定位資料及一除草作業路徑控制該移動本體11在該除草作業區域A1內沿著該除草作業路徑移動。而且，在控制該移動本體11沿著該除草作業路徑移動的過程中，該處理單元18還控制該切割單元13的刀具驅動模組驅動該刀具轉動，藉此，該自動除草設備1便能夠在該除草作業區域A1內一邊自動移動一邊切割雜草，從而實現自動除草的功能。

進一步說明的是，該除草作業路徑例如是用於供該處理單元18控制該移動本體11以避開該等障礙區域A4的方式(亦即不接觸該等障礙區域A4之邊界的方式)在該除草作業區域A1中往復移動，進而遍歷該除草作業區域A1。而且，該除草作業路徑可例如是在該處理單元18開始執行該除草作業控制程序之前就預先被包含在該地圖資料之內，也可例如是由該處理單元18在開始執行該除草作業控制程序時根據該地圖資料所即時規劃出的。由於該除草作業路徑被決定出的方式並非本專利說明書的技術重點，故在此不過度詳述其細節。

在該處理單元18持續執行該除草作業控制程序並持續接收該即時感測資料的情形下，流程進行至步驟S2。

在步驟S2中，該處理單元18根據該中斷控制資料及該即時感測資料判斷一對應該臨時待命區域A3的中斷作業條件是否符合。

在本實施例中，該中斷作業條件例如代表該等預設警示條件的其中任一者符合。更明確地說，在本實施例中，該處理單元18會一邊執行該除草作業控制程序，一邊根據該中斷控制資料及該即時感測資料周期性地判斷該高濕度警示條件、該高溫警示條件、該低電量警示條件及該低轉速警示條件是否有其中任一者符合，而且，只要該處理單元18判斷出該高濕度警示條件、該高溫警示條件、該低電量警示條件及該低轉速警示條件的其中任一者符合，該處理單元18便會判定該中斷作業條件符合。

補充說明的是，若該高濕度警示條件符合，表示該除草作業區域A1可能正在降雨，而可能造成地面泥濘而不利於該自動除草設備1移動，也可能產生雷擊而導致該自動除草設備1損壞。若該高溫警示條件符合，表示該除草作業區域A1的環境正處於極度炎熱的狀態，而可能造成該自動除草設備1過熱而故障。若該低電量警示條件符合，表示該可充電電池的已處於低電力狀態，亦即該自動除草設備1即將因電力不足而無法繼續運作。若該低轉速警示條件符合，則表示該切割單元13之刀具的實際轉速無法達到正常的轉速範圍(即無法高於該刀具轉速下限門檻值)，而代表該自動除草設備1可能發生了故障，例如有異物被捲入該切割單元13中。

若該處理單元18在步驟S2中判定該中斷作業條件符合，流程進行至步驟S3，而若該處理單元18在步驟S2中判定該中斷作業條件並未符合，流程則進行至步驟S4。

在接續於步驟S2之後的步驟S3中，一旦該處理單元18在該除草作業控制程序的執行過程中判斷出該中斷作業條件符合，該處理單元18停止該除草作業控制程序的執行，接著，該處理單元18根據該即時定位資料的當前位置、該臨時待命區域A3及該等障礙區域A4之間的相對位置關係規劃出一應變移動路徑，並根據該應變移動路徑控制該移動本體11沿著該應變移動路徑移動至該臨時待命區域A3停留。其中，該應變移動路徑是用於供該處理單元18控制該移動本體11以避開該等障礙區域A4的方式從該當前位置移動至該臨時待命區域A3。並且，當該處理單元18控制該移動本體11移動至該臨時待命區域A3時，該處理單元18可例如控制該自動除草設備1切換至休眠狀態，且本實施例的自動除草設備運作方法結束。

特別說明的是，降雨時的雷擊可能會導致該自動除草設備1嚴重損毀，且強烈的雨勢也可能使該自動除草設備1的內部進水導致電路故障，換言之，當該高濕度警示條件符合時，該自動除草設備1所面臨的損壞風險相較於其他預設警示條件符合時來得更高。另外，在該低電量警示條件符合後，若該自動除草設備1來不及在電力耗盡之前移動至該臨時待命區域A3，便會在該除草作業區域A1停止運作，如此一來，使用者便不得不親自前往回收該自動除草設備1，故會對使用者造成無謂之不便。

基於上述，為了更有效地降低該自動除草設備1在該高濕度警示條件與該低電量警示條件符合時所面臨的風險，在本實施例中，當該處理單元18是因為該高濕度警示條件及該低電量警示條件其中任一者符合而判定該中斷作業條件符合時，該處理單元18例如是利用戴克斯特拉演算法(Dijkstra's algorithm) 以找出最短距離路徑為優先的方式規劃該應變移動路徑。配合參閱圖4，在此情況下，該應變移動路徑例如是被作為本實施例中的一條相對最短路徑R1，而能讓該自動除草設備1在該高濕度警示條件或該低電量警示條件符合時盡量以最短的路徑從當前位置移動至該臨時待命區域A3。

另一方面，當該處理單元18是因為該高濕度警示條件及該低電量警示條件「以外」的其他任一預設警示條件符合而判定該中斷作業條件符合時，該處理單元18可例如是利用最佳優先搜尋(Best-First Search)演算法或者A*(A Star)搜尋演算法，並以避免該移動本體11過於接近該等障礙區域A4的方式規劃該應變移動路徑。在此情況下，如圖4所示，該應變移動路徑例如是被作為本實施例中的一條相對安全路徑R2，而且，在起點相同的前提下，該相對安全路徑R2的路徑長度會大於該相對最短路徑R1的路徑長度，但該相對安全路徑R2與該等障礙區域A4之間所保持的間隔距離也會大於該相對最短路徑R1，因此，該相對安全路徑R2能讓該自動除草設備1以更加遠離該等障礙區域A4的移動方式移動至該臨時待命區域A3，藉此避免該自動除草設備1因過於接近該等障礙區域A4而導致意外(例如與異物碰撞、因地形翻倒或卡住等)。

補充說明的是，在本實施例中，該中斷控制資料中的剩餘電量下限門檻值例如是由該處理單元18或該使用端5根據該地圖資料所決定的，而且，該剩餘電量下限門檻值所指示出的剩餘電量至少足夠供該處理單元18以該除草作業區域A1中最遠離該臨時待命區域A3的一最遠位置作為起點且利用戴克斯特拉演算法規劃出應變移動路徑，並據以控制該移動本體11從該最遠位置移動至該臨時待命區域A3。另一方面，可選地，該處理單元18可例如在判定該中斷作業條件符合後產生並傳送一中斷警示通知至該使用端5，藉此通知使用者該自動除草設備1的除草作業已經中斷，而且，該中斷警示通知可例如指示出該等預設警示條件中被該處理單元18判定為符合的其中一者，以供使用者了解除草作業中斷的原因，但並不以此為限。

在接續於步驟S2之後的步驟S4中，若該處理單元18判定該中斷作業條件並未符合，該處理單元18在一預定週期內繼續執行該除草作業控制程序。其中，該預定週期可例如是從該處理單元18判定該中斷作業條件並未符合時所起算，且該預定週期的時間長度可例如為一秒，但也可被實施為更短或更長的不同時間長度。並且，當該預定週期結束時，流程進行至步驟S5。

在步驟S5中，該處理單元18例如根據該即時定位資料的當前位置判斷該除草作業控制程序是否已經執行完成。更具體地說，若該處理單元18根據該當前位置判斷出該移動本體11已到達該除草作業路徑的終點，該處理單元18便會判定該除草作業控制程序已經執行完成，在此情況下，流程進行至步驟S6。另一方面，若該處理單元18判斷出該移動本體11尚未到達該除草作業路徑的終點，該處理單元18則會判定該除草作業控制程序尚未執行完成，在此情況下，流程則從步驟S2再次開始執行。

在步驟S6中，一旦該處理單元18判定該除草作業控制程序已執行完成，該處理單元18執行一完工記錄控制程序。在本實施例中，該處理單元18執行該完工記錄控制程序的方式，例如是根據該即時定位資料及一完工拍攝路徑控制該移動本體11移動至每一預定拍攝位置P，並在該移動本體11位於每一預定拍攝位置P的情況下控制該拍攝單元15進行拍攝，以產生一呈現出該除草作業區域A1之至少一部份的影像資料。並且，該處理單元18例如還將該等影像資料傳送至該使用端5，以供使用者透過該等影像資料檢視該自動除草設備1的除草結果，但並不以此為限。

在本實施例中，該完工拍攝路徑例如是按照該等預定拍攝位置P的順序而串聯該等預定拍攝位置P，且可例如是由該處理單元18或該使用端5根據該等預定拍攝位置P之間的相對位置關係所規劃出的，而且，該完工拍攝路徑可例如是在該處理單元18執行該除草作業控制程序之前就預先被包含在該地圖資料之內，但並不以此為限。另一方面，在本實施例中，每一影像資料可例如為一張照片，然而，在其他實施例中，每一影像資料亦可例如包含多張視角不同的照片，或者是一段以平移方式移動視角的影片。

在該處理單元18完成該完工記錄控制程序的執行後，流程進行至步驟S7。

在步驟S7中，該處理單元18控制該移動本體11移動至對應於該除草作業控制程序的該預定返回區域A2。可選地，在該移動本體11到達該預定返回區域A2時，該處理單元18可例如產生並傳送一作業完成通知至該使用端5，藉此通知使用者除草作業已經完成，且該自動除草設備1也已經返回該預定返回區域A2。而且，該處理單元18可例如在傳送該作業完成通知至該使用端5之後控制該自動除草設備1切換至休眠狀態，且本實施例的自動除草設備運作方法結束。

藉由實施該自動除草設備運作方法，本實施例的該處理單元18能在判定該中斷作業條件符合時中斷該除草作業控制程序的執行，並控制該移動本體11移動至該臨時待命區域A3停留。如此一來，本實施例的自動除草設備1能夠在發生降雨、氣候過度炎熱、電力不足以及刀具無法順暢轉動等不利情況發生時自動停止除草並移動至該臨時待命區域A3，故能避免因天候不佳而受到損傷、避免因電力耗盡停止運作而導致使用者需特地前往將其回收，以及避免在刀具已無法正常轉動的情形下仍持續除草而導致更嚴重的故障。

補充說明的是，在本實施例的類似實施態樣中，該臨時待命區域A3的數量可例如為多個，而且，在所述實施態樣的步驟S3中，一旦該處理單元18判斷出該中斷作業條件符合，該處理單元18例如是先根據該即時定位資料及該地圖資料從所有該等臨時待命區域A3中(可例如也包含該預定返回區域A2)選出與該當前位置最接近的其中一者作為一目標區域，接著再根據該當前位置、該目標區域及該等障礙區域A4之間的相對位置關係規劃出該應變移動路徑，並根據該應變移動路徑控制該移動本體11移動至該目標區域停留。藉此，該自動除草設備1便能在該中斷作業條件符合時前往最接近當前位置的臨時待命區域A3(或預定返回區域A2)，以盡量縮短暴露在該除草作業區域A1中的時間。

綜上所述，藉由實施該自動除草設備運作方法，該自動除草設備1能在遭遇不利情況時自行撤離至臨時待命區域A3，而無需仰賴使用者進行遠端操作或親自前往將其回收。如此一來，本實施例能有效避免該自動除草設備1在不利情況發生時因為來不及被使用者回收而損壞，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:自動除草設備 11:移動本體 12:電源單元 13:切割單元 14:定位單元 15:拍攝單元 16:感測單元 161:濕度感測模組 162:溫度感測模組 163:電量感測模組 164:轉速感測模組 17:儲存單元 18:處理單元 5:使用端 6:雲端伺服器 A1:除草作業區域 A2:預定返回區域 A3:臨時待命區域 A4:障礙區域 P:預定拍攝位置 b:外部邊界 R1:相對最短路徑 R2:相對安全路徑 S1~S7:步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊示意圖，示例性地繪示本發明自動除草設備的一實施例，以及一適合與該實施例配合的使用端； 圖2是一示意圖，示例性地繪示該實施例所儲存之一地圖資料所指示出的一除草作業區域、一預定返回區域、一臨時待命區域，多個障礙區域以及多個預定拍攝位置； 圖3是一流程圖，用於示例性地說明該實施例如何實施一自動除草設備運作方法；及 圖4是一示意圖，用於示例性地表示該實施例的一處理單元根據該地圖資料所規劃出的一條相對最短路徑及一條相對安全路徑。

S1~S7:步驟

Claims (11)

1. 一種自動除草設備運作方法，由一自動除草設備實施，該自動除草設備包含一移動本體、一設置於該移動本體且可轉動的切割單元、一用於產生一即時定位資料的定位單元、一設置於該移動本體的感測單元、一儲存有一地圖資料的儲存單元，以及一電連接該切割單元、該定位單元、該移動本體、該感測單元及該儲存單元的處理單元，其中，該地圖資料至少指示出多個臨時待命區域的位置；該自動除草設備控制方法包含：該處理單元執行一除草作業控制程序，其中，該除草作業控制程序包含：根據一除草作業路徑控制該移動本體在一除草作業區域內移動，並控制該切割單元在該移動本體沿著該除草作業路徑移動的過程中轉動；在該除草作業控制程序的執行過程中，該處理單元從該感測單元接收一即時感測資料，並根據該即時感測資料判斷一中斷作業條件是否符合，若判斷結果為是，該處理單元停止該除草作業控制程序的執行，並根據該即時定位資料及該地圖資料從該等臨時待命區域中選出與當前位置最接近的其中一者作為一目標區域，再控制移動本體移動至該目標區域停留，其中，該即時感測資料指示出該感測單元對該自動除草設備的周圍環境情形及運作情形之其中至少一者的感測結果；及該處理單元在完成該除草作業控制程序的執行之後，控制該移動本體移動至一預定返回區域。
2. 如請求項1所述的自動除草設備運作方法，其中：該儲存單元還儲存有一環境因素門檻值；該即時感測資料包含一對應該環境因素門檻值且數值隨著時間更新的環境參數，且該環境參數的數值指示出該自動除草設備的周圍環境情形；及當該環境因素門檻值屬於一上限門檻值時，該中斷作業條件包含該環境參數的數值高於該環境因素門檻值，當該環境因素門檻值屬於一下限門檻值時，該中斷作業條件包含該環境參數的數值低於該環境因素門檻值。
3. 如請求項2所述的自動除草設備運作方法，其中，該感測單元包括一用於感測環境濕度的濕度感測模組，該環境因素門檻值為一環境濕度上限門檻值，該環境參數為一由該濕度感測模組所產生的環境濕度參數，且該中斷作業條件包含該環境濕度參數的數值高於該環境濕度上限門檻值。
4. 如請求項2所述的自動除草設備運作方法，其中，該感測單元包括一用於感測環境溫度的溫度感測模組，該環境因素門檻值為一環境溫度上限門檻值，該環境參數為一由該溫度感測模組所產生的環境溫度參數，且該中斷作業條件包含該環境溫度參數的數值高於該環境溫度上限門檻值。
5. 如請求項1所述的自動除草設備運作方法，其中：該儲存單元還儲存有一運作因素門檻值；該即時感測資料包含一對應該運作因素門檻值且數 值隨著時間更新的運作參數，且該運作參數的數值指示出該自動除草設備的運作情形；及當該運作因素門檻值屬於一上限門檻值時，該中斷作業條件包含該運作參數的數值高於該運作因素門檻值，當該運作因素門檻值屬於一下限門檻值時，該中斷作業條件包含該運作參數的數值低於該運作因素門檻值。
6. 如請求項5所述的自動除草設備運作方法，其中：該自動除草設備還包含一電連接該移動本體及該切割單元的電源單元，該電源單元用於儲存及提供該自動除草設備運作時所需的電能；該感測單元包括一電連接該電源單元且用於感測該電源單元所儲存之剩餘電量的電量感測模組；及該運作因素門檻值為一剩餘電量下限門檻值，該運作參數為一由該電量感測模組所產生的剩餘電量參數，且該中斷作業條件包含該剩餘電量參數的數值低於該剩餘電量下限門檻值。
7. 如請求項5所述的自動除草設備運作方法，其中，該感測單元包括一用於感測該切割單元之轉速的轉速感測模組，該運作因素門檻值為一刀具轉速下限門檻值，該運作參數為一由該轉速感測模組所產生的刀具轉速參數，且該中斷作業條件包含該刀具轉速參數的數值低於該刀具轉速下限門檻值。
8. 如請求項1所述的自動除草設備運作方法，其中，當該處理單元在該除草作業控制程序的執行過程中判定該中 斷作業條件符合時，該處理單元是先根據一由該定位單元進行定位所產生的當前位置及該地圖資料規劃出一應變移動路徑，再根據該應變移動路徑控制該移動本體移動至該目標區域。
9. 如請求項1所述的自動除草設備運作方法，其中，該自動除草設備還包含一電連接該處理單元的拍攝單元，並且，該處理單元在完成該除草作業控制程序的執行時，是先執行一完工記錄控制程序，再控制該移動本體移動至該預定返回區域，其中，該完工記錄控制程序包含：控制該移動本體移動至至少一預定拍攝位置，並在該移動本體移動至每一預定拍攝位置的情況下控制該拍攝單元進行拍攝以產生一呈現出該除草作業區域之至少一部份的影像資料。
10. 如請求項1所述的自動除草設備運作方法，其中：該儲存單元還儲存有一環境濕度上限門檻值；該即時感測資料包含一對應該環境濕度上限門檻值的環境濕度參數；該中斷作業條件包含一高濕度警示條件符合，且該高濕度警示條件包含該環境濕度參數的數值高於該環境濕度上限門檻值；及當該處理單元在該除草作業控制程序的執行過程中判定該中斷作業條件符合時，該處理單元是先根據一當前位置及該目標區域之間的相對位置關係規劃出一應變移動路徑，再根據該應變移動路徑控制該移動本體移動至該 目標區域，而且，若該處理單元是因為該高濕度警示條件符合而判定該中斷作業條件符合，該處理單元是利用戴克斯特拉演算法規劃出該應變移動路徑，且該應變移動路徑是被作為一相對最短路徑。
11. 一種自動除草設備，包含一移動本體、一設置於該移動本體且可轉動的切割單元、一用於產生一即時定位資料的定位單元、一設置於該移動本體的感測單元、一儲存有一地圖資料的儲存單元，以及一電連接該切割單元、該定位單元、該移動本體、該感測單元及該儲存單元的處理單元，其中，該地圖資料至少指示出多個臨時待命區域的位置，且該自動除草設備被配置為實施如請求項1至10其中任一項所述的自動除草設備運作方法。

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