自移动设备和磁性边界系统的制作方法

本发明是在自移动设备的领域，也通常称为自主车辆，例如(但不限于)用于执行家庭任务的设备，例如机器人割草机和真空吸尘器。本发明还涉及控制自移动设备的方法、用于界定其中此类设备可以操作或不可以操作的区域的系统，以及包括一个或多个自移动设备的系统。

背景技术：

有时候希望限制自移动设备在其中行进的区域，例如通过界定所述设备被阻止进入的区域或者所述设备被限定于其中的区域。已知使用导线来限制机器人割草机的行进，其中与割草机中的感应式传感器结合而感应电场。这具有许多缺点，包含需要引入磁场，这需要消耗功率的设备并且为了适应所界定区域中的所需改变而进行重新布置是繁琐的。

下文描述的本发明的一些实施例解决了这些问题中的一些。然而本发明不限于对这些问题的解决方案。

技术实现要素：

在一些方面中，本发明提供一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装在所述壳体上且能够被驱动以使所述设备移动；磁场传感器，用于检测所述设备附近的静态磁场；以及控制模块，被配置成基于从所述传感器接收的信号控制所述移动模块。所述控制模块可以被配置成：响应于检测到由所述磁场传感器检测到的第一预定模式的磁场强度，指示所述设备后退，基于检测到的磁场强度，检验已执行后退指令，且在所述后退指令未执行的情况下产生警示。

在一些方面中，本发明提供一种控制自移动设备的操作的方法，所述自移动设备包括磁场传感器，用于检测所述设备附近的静态磁场，所述方法包括：响应于检测到由所述磁场传感器检测到的第一预定模式的磁场强度，指示所述设备后退，基于检测到的磁场强度，检验已执行后退指令，以及在所述后退指令未执行的情况下产生警示。

在一些方面中，本发明提供一种包括指令的计算机可读介质，所述指令当实施于自移动设备中的处理器中时致使所述处理器实施本文所描述的方法中的任一个。

在一些方面中，本发明提供一种磁性边界系统，包括具有两个末端的磁性条带和连接器，其中：所述磁性条带提供在横向于所述磁性条带的长度的方向上具有极性的磁场，所述连接器被设计成将所述磁性条带的一个末端连接到另一末端或者连接到相似磁性条带的一个末端，且所述条带和连接器被设计成使得防止所述条带在所述连接器中旋转，且所述末端被容纳为使得所述极性之间的角度小于180度。

在一些方面中，本发明提供一种系统，包括本文所描述的自移动设备中的任一个和磁性边界系统中的任一个。

本文中参考磁场使用术语“静态”来指代具有不随时间变化的强度和方向的磁场。

附图说明

将参照附图仅通过举例描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的一些实施例的呈割草机的形式的自移动设备的示意图；

图2(a)和2(b)是示出根据本发明的一些实施例的磁场传感器的安装的示意图；

图3a是根据本发明的一些实施例的由连续导电电缆界定的工作区域的平面图；

图3b是根据本发明的一些实施例的对应于图3a的平面图，示出安装于设备将被排除在外的区域周围的磁性条带；

图4a是根据本发明的一些实施例的第一实施方案中的场强度对时间的曲线图；

图4b是根据本发明的一些实施例的第二实施方案中的磁场强度对时间的曲线图；

图5(a)和5(b)分别示意性地示出根据本发明的一些实施例的两个无源磁性材料条带，所述两个条带接合以使得其极性相对于彼此以180度的角度定向以及同样这两个条带面向彼此以使得其极性对准；

图6示意性地示出根据本发明的一些实施例的被布置成使得其极性彼此垂直定向的两个磁性材料条带；

图7示出根据本发明的一些实施例的磁性边界系统；

图8(a)示出根据本发明的一些实施例的处于可能的储存配置中的磁性条带且图8(b)以横截面示出所述条带；

图9示意性地示出根据本发明的一些实施例的被布置成使得其极性彼此垂直定向以准备好插入到连接器中的两个磁性材料条带；

图10(a)和10(b)示出根据本发明的一些实施例的插入到连接器中的两个磁性材料条带，其中连接器处于打开和闭合配置；

图11是在磁性条带的插入之前的图10的连接器的放大透视图；以及

图12是示出根据本发明的一些实施例的方法的流程图。

具体实施方式

下文仅借助于实例描述本发明的实施例。这些实例表示申请人当前已知的将本发明投入实践的最佳方式，但它们不是可以实现此目的的仅有方式。

自移动设备

图1是根据本发明的一些实施例的呈自动割草机1的形式的自移动设备的示意图。自动割草机1包含壳体或3和移动模块5。移动模块5可以例如包括一个或多个轮子，所述一个或多个轮子由驱动马达(未图示)驱动以致动自动割草机1向前或向后移动和/或执行转弯。本发明的实施例可以包括如此项技术中已知的对设备推进系统适当的其它种类的移动模块。本发明的实施例可包含所谓的“浮动底盘”设备，其具有可接触地面且可由位于地面上的障碍物提升的底盘。割草机进一步包括主工作模块7，例如包含切割刀片圆盘且由切割马达(未图示)驱动以执行割草。在使用中，可以定位于壳体3中的主腔体31中的控制模块(未图示)控制移动模块5以致动自动割草机1移动，且控制主工作模块7以执行割草。移动模块5、主工作模块7和控制模块全部安装于壳体3。控制模块可以包括处理器和存储器，且可以被配置成在使用中执行各种功能。举例来说，处理器可以被编程以例如响应于来自一个或多个传感器的信号而致使控制模块控制主工作模块7和/或移动模块5，所述传感器可以呈感测模块的形式。图1的割草机1包括形成于壳体3各处的各种腔体32、33、34、35，用于容纳本文未进一步描述的其它组件。可以提供通信系统或网络，将控制模块连接到移动模块5、工作模块7和一个或多个感测模块。通信系统或网络可以包括例如can总线。

图1的割草机1包括用于检测割草机附近的静态磁场的磁场传感器13，图1中示出为可以安装在割草机上的单独模块，例如安装在壳体上或轮子上。根据本发明的一些实施例的自移动设备可以包括不止一个磁场传感器13。磁场传感器13可以安装在割草机1上的任何合适位置，例如在设备的下部，例如在壳体3的内部或下侧。通过此磁场传感器，设备外部的磁场被提供以限制例如割草机等设备的行进。例如，可以通过使用无源磁性设备，例如永久磁体，来提供磁场。所述无源磁性设备可以呈磁性条带的形式。根据本发明的一些实施例的自移动设备可以包括不止一个磁场检测器。在下文中，借助于实例描述包括一个磁场检测器的实施例，但本发明不限于这些实施例。

自移动设备可以被设计成使得磁场传感器13可以在距其工作的表面(例如，地面)有一定空隙的情况下操作。本发明的实施例不限于特定尺寸，以下对磁场传感器高度的建议仅作为实例提供。一般来说，磁场传感器13与地面之间的距离可以例如取决于自移动设备将执行的任务而变化。对于割草机，大于2cm或可能6cm的距离是合适的，且可能超过9cm，最大距离在10cm与15cm之间或可能在10cm与20cm之间。将了解，设备可以被设计成磁场传感器在距设备的最下部点(例如轮子的最低点)预定距离处，或在浮动底盘设备的情况下在底盘的最下部点。因此，传感器距设备的最低点的最小高度是零，且对于浮动底盘或任何其它种类设备的合适最大值是自移动设备的高度，其可能为约20cm。在底盘不浮动，例如固定，且传感器安装在底盘上的情况下，传感器位置可能妨碍设备的行进。此处合适的最小高度可以是2cm。高度的合适范围是6至11cm。

图2(a)和2(b)是示出根据本发明的一些实施例的磁场传感器安装在例如割草机等自移动设备上的可能位置的示意图。图2(a)和图2(b)是从下方看自动割草机1的局部透视图。如图2(a)和2(b)中所示，在此实施例中，在自动割草机的壳体3上为例如呈模块形式的磁场传感器13保留的位置位于壳体3的下部，便于磁场传感器13感测例如来自磁性条带的磁场，且产生可以指示检测到的磁场的强度或量值的对应信号。磁场传感器可以包括例如us8712623中所描述的例如霍尔传感器或三轴地磁传感器等传感器。根据本发明的一些实施例的自移动设备可以包括滤波器，用于对磁场传感器检测到的信号进行滤波以例如消除噪声，例如背景噪声。根据本发明的一些实施例的自移动设备可以包括不止一个磁场传感器，在此情况下例如通过使用差算法可以在不使用或减少使用滤波器的情况下消除噪声。磁场传感器13可以规则间隔产生信号，所述信号例如经由有线连接传输到控制模块，所述有线连接例如本文在别处提到的can总线。磁场传感器可以是包含处理器的感测模块的部分，所述处理器可以处理感测信号然后传输到控制模块。

磁场传感器13的安装位置可以使得不存在由设备下方的任何金属物品造成的屏蔽，以防止来自磁场的信号被干扰。举例来说，可以用具有基本上等于1的磁导率的盖来保护磁场传感器13。在此实施例中，磁场传感器13不仅安装在壳体3的下部，而且朝向壳体3的前部安装，便于磁场传感器13以及时方式检测在自动割草机1移动的方向上布置的磁性条带，且以及时方式采取避让措施。在此实施例中，为其中安装磁场传感器13的副腔体33设置盖板131，且在磁场传感器13安装之前和之后，副腔体33可以被盖板131覆盖，以防止水蒸气或尘土进入副腔体33。对于磁场传感器有利的是被定位远离自移动设备中包括的任何马达或屏蔽于所述马达，例如用于驱动移动或工作模块的马达。

磁场感测

本发明的一些实施例提供包括一个或多个感测模块的自移动设备，所述一个或多个感测模块各自包括用于感测静态磁场的传感器，例如参考图1和2描述的磁场传感器13。自移动设备中检测静态磁场的能力可以增补使用如本文在别处描述的边界感应式传感器对变化磁场的检测，且因此设备可以包括一个或多个感应式传感器。然而，静态和变化磁场两者的检测在本发明的所有实施例中并不是必要的。

设备可以被配置成响应于检测到第一预定模式的磁场强度而后退，例如转开或倒转，所述第一预定模式例如(但不限于)高于预定场强度阈值的静态磁场强度的上升。这可以例如通过控制模块中的处理器的合适编程来实现。自移动设备的操作以此方式适合于所有种类的自移动设备，例如(但不限于)用于执行家庭任务的设备，例如割草机和机器人地板吸尘器，且不限于本文所描述的设备。静态磁场的感测可以是可装卸式模块的功能或者可以是根据本发明的一些实施例的设备的永久部分。可以用此项技术中已知的任何方式执行“转弯”。举例来说，可以例如通过驱动一对轮子中的一个轮子而另一轮子保持静止或以不同速度旋转而“当场”执行转弯，或者可以是设备首先倒转的多点转弯。转弯可以不是立即的，而是可以在预定时间延迟之后进行，例如用以允许信号处理和/或滤波。术语“转弯”在本文一般是结合具有所界定前部和后部且被配置成转弯以使得在设备后退时前部向前的设备一起使用。根据本发明的一些实施例的设备可以不具有所界定前部或后部，且可以通过在相对端相对于设备接近的方向是向前的情况下行进远离而后退。

基于磁场强度对设备的控制可以通过使用控制模块内的合适编程的处理器响应于从感测模块接收的信号来实现，或者可以通过使用感测模块中包括的处理器而部分地实现，所述感测模块例如包括磁场传感器13的模块，其可以例如还包括信号处理器。

使用永久磁场在建筑物内控制自移动设备是已知的，例如用于工厂环境中的机器人的控制，用于界定设备应当移动的轨迹。相比之下，根据本发明的一些实施例，静态磁场可以例如使用一个或多个无源磁性设备界定例如割草机或其它室外工作设备等设备应当转开或另外后退的边界。无源磁性设备可以呈磁性材料条带的形式。

静态或永久磁场的优点在于不需要信号产生，并且因此不需要连接到电力供应器和/或信号发生器。这带来另一优点在于，可以容易地重新定位磁场，例如磁性材料，尤其是磁性材料包括柔韧材料的情况，例如呈柔韧条带的形式。然而，柔韧磁性材料条带相对于导电电缆来说可能是昂贵的。因此，尽管根据一些实施例可以使用无源磁性设备来界定用于自移动设备的外部边界，但根据本发明的一些实施例，磁性材料条带可以定位于设备的工作区域内所述设备将被排除在外的区域周围。这可以例如为花坛，或例如新播草种的区域等非永久特征。工作区域的外部周边可以通过此项技术中已知的方法来界定，例如导电电缆和用于在导电电缆中产生变化磁场的发生器。

除以不同方式界定工作区域的外部周边之外还使用永久磁场避免了与使用导电电缆相关联的一些问题。图3a示出由在本发明的一些实施例中可以使用的连续导电电缆界定的工作区域。在图3a中，工作区域1201由连接到发生器1212的连续电缆1211界定。电缆1211围绕工作区域1201的外部周边延伸，且如由电缆长度1211a、1211b指示延伸进入工作区域以包围设备1205将被排除在外的内部区域1203。可以控制设备1205以转开或另外从电缆中感应的磁场后退，且因此将取决于电缆的定位，设备可以不越过从工作区域1201的外部周边延伸到内部区域1203的电缆长度1211a、1211b。这可能以不合意方式限制设备的移动且可能导致设备1205对工作区域的低效覆盖。替代地如果两个电缆长度1211a和1211b紧密地定位，那么由于在所述两个电缆长度中在相反方向上流动的电流，那些长度中的磁场可能被消除。这可能要求电缆1211的极精确定位。无论哪种方式，都可能需要使用不同系统用于界定工作区域，例如以适应临时工作区域，例如自移动设备将临时被排除在外的区域，例如新播草种的地方或者其中设备将临时停留的区域。

图3b类似于图3a且示出由连续导电电缆1211界定的工作区域的外部周边，其中内部区域1203由例如呈磁性材料条带形式的单独的静止磁性闭环1209界定。

使用静止磁场而不是感应磁场可能带来检测和控制设备1205转弯或另外后退的新问题。当感应式传感器越过感应磁场时，例如当越过电缆时，场的极性改变并且因此确切的越过时刻是已知的。此极性倒转对于静止磁场不会发生。此外，尤其在外部环境中，例如由于埋入的磁性材料物品，在工作区域中的其它静止磁场的形态方面可能存在额外问题。

图3a和3b还示出本文在别处提到的工作区域中的障碍物1207。

根据本发明的一些实施例，在设备1205的初始通电时，确定背景水平静态磁场强度。这可以当设备1205静止时发生，或者可以在第一校准操作期间发生，在第一校准操作中控制设备1205以在工作区域的一部分上移动。背景静态磁场强度可用以确定新的“零点”，由此可以确定阈值。换句话说，可以致使设备后退的预定阈值可以确定为高于背景磁场水平。

将了解，在提供两个边界，设备将在其间行进的情形中，所述两个边界之间的距离应当大于自移动设备的宽度。举例来说，在如例如图3b中所示使用无源磁性设备界定内边界的情况下，无源磁性设备距外部边界的距离应当大于自移动设备的宽度。

根据本发明的一些实施例，可以进一步控制设备1205以避免其越过而进入由静态磁场完全或部分地限界的区域。这可为合意的以确保设备不会行进到设备将被限定于其中的区域外部，或者确保设备不会行进进入设备将被排除在外的区域，且因此可以充当额外的“故障保险”。额外的故障保险机制解决了改进设备在不行进到不应当行进之处方面的可靠性的一般技术难题。它还可以解决至少再一个特定问题，例如区分例如条带的无源磁性设备与例如埋入磁性材料的背景源，或者提供相对于边界的特定位置信息，例如设备是在边界内部还是外部。

在例如割草机的特定情况中，可能要求割草机无法在工作区域外部操作，并且因此割草机必须知道它是在由边界界定的工作区域内部还是外部，且在工作区域外部的情况下停止工作。无论用以界定工作区域的技术如何都是同理，并且因此期望检验自移动设备已经通过倒转或通过执行转弯或这两种操作而从边界后退。

显然根据本发明的一些实施例，此额外故障保险可以基于磁场强度的检测，而不是例如使用不同感测技术。未能后退，例如未能成功地执行后退指令，可能在例如以下情形中发生：响应于检测到磁场强度的预定模式，例如高于预定阈值的上升或磁场强度的峰值，如控制模块指示而阻止设备执行转弯。此情况可存在各种原因，包含但不限于设备转向机构中的机械故障。例如通过在设备1205移动时分析磁场强度以检验设备正在移动远离区域，例如检验已成功地执行后退，例如转弯指令，可以实现进一步控制。这不仅可以用作故障保险，而且有用于确定设备的位置以提供信息而增强由设备上的例如陀螺仪等一个或多个其它移动或位置传感器提供的位置信息。如果设备在转向之前倒转一段小距离，则此位置信息可能不会例如检验出设备已经执行后退机动，例如转弯。举例来说，控制模块可以被配置成基于检测到的磁场强度，检验已执行后退(例如，转弯)，且在后退未执行的情况下产生警示。所述警示可呈例如从控制模块到移动模块的停止指令的形式，其结果是设备停止移动。检验可以涉及检测分别与设备接近区域和从区域后退相关联的一个或多个事件，或磁场变化的预定模式。所述事件或模式可以是在设备移动时检测到的磁场强度的变化的预定模式。举例来说，设备1205可以被配置成检测与设备接近区域相关联的第一预定模式和与设备从区域后退相关联的第二预定模式。检测到第一预定模式可以触发设备后退，例如由控制模块触发后退指令。如果未检测到第二预定模式，那么这可以指示静态磁场的检测中的错误或其它故障、障碍物阻止设备转向或另外后退，或者某个其它问题。在此情形下设备1205可以被配置成停止，以避免其继续进入被排除的区域。可以例如通过第一和第二预定模式的检测之间的时间超出预定阈值来指示未检测到第二预定模式，且可以产生可导致设备1205停止的警示。

可以通过分析在设备1205前向移动并且接着后退，例如通过执行转弯或其它后退策略时磁场强度的变化，来检测第一和第二预定模式。所述分析可以在感测模块或控制模块处实行。设备可能不知道其被排除在外的区域。这例如与被预编程以遵循特定路径的设备形成对比。第一和第二模式可以与设备1205分别接近和后退相关联。所述模式可以与磁场的源无关。

参考图4a和4b描述第一和第二模式的两个实例。

图4a示出在设备接近静态磁场和从静态磁场后退时磁场强度随时间的变化，例如在设备未越过磁性条带的情况下可能发生。在设备接近例如磁性材料条带中可能存在的静态磁场时，如由例如霍尔传感器的静态磁场传感器检测到的磁场的强度在时间t1从背景或噪声水平n增加到阈值th。检测到的场强度的高于阈值水平的增加可以是第一预定模式。可以控制设备在一旦检测到第一预定模式时就开始后退。此时设备可能不接触磁性材料，且磁场强度可以例如在机器人执行转向机动或在向前方向上减速然后后退的情况下继续增加到峰值，然后在设备后退时在时间t2减小到低于阈值。因此根据本发明的一些实施例，第一预定事件或模式可以是磁场强度上升到高于预定阈值，且第二预定事件或模式可以是磁场强度下降至低于相同或不同预定阈值。用于第一和第二预定模式的阈值不需要确切相同。

磁场的增加速率和t1与t2之间的时间间隔将取决于许多因素，包含设备的行进速度和设备接近磁场的角度。可以控制设备以在时间t0与t1之间在磁场强度从背景水平增加时减慢，且在时间t2之后在磁场强度减小时加速。因此第一和第二预定模式中的每一个可以进一步由磁场强度改变的最小或最大速率界定。

在设备和磁场或边界的一些配置中，可以控制设备越过磁性边界，或至少对于磁场传感器越过边界，然后完成转弯或其它后退机动，在此情况下磁场强度可以在后退机动已完成之前开始减小。“越过”可以简单地导致设备跨在边界上而不是完全越过边界。无论哪种方式这都可以导致在设备继续前进或进入设备被禁止的区域时磁场传感器13检测到的磁场强度从最大值减小。这可能要求磁性材料定位在距设备将被排除在外的区域的最小距离处，以例如确保设备在后退机动完成之前不会进入区域。一般来说边界导线或界定边界的其它构件可以定位于距区域边界一段距离处。在设备被设计成越过边界的情况下，此距离可能需要比设备被设计成不越过边界的情况中的距离更大。磁场强度的改变在图4b中以图形方式图示，其中磁场强度在t9从背景水平n增加，在t1越过预定阈值th，且在t2增加到峰值或最大值，且在t3减小到最小值(其可以高于或低于th)。减小可能是在接收到后退指令之后例如由于继续的动量带来的设备超过行程的结果。替代地根据本发明的一些实施例，控制模块可以被配置成在检测到静态磁场强度已经开始减小之后指示设备后退，以使得设备朝向边界返回。检测到的磁场强度随后在t4增加到第二峰值或最大值，在t5减小经过预定阈值且在t6返回到背景水平。在此实例中，与设备接近和后退相关联的第一和第二预定模式可以是磁场强度的峰值。预定模式可以相同或者可以不同。举例来说，它们可以预定为在检测到的场强度的增加和减小中的一种或两种情况中具有不同的变化率范围。

图4b中示出的本发明的实施例可用于避免由背景磁场中的异常造成的错误操作，例如可能由工作区域中的埋入磁性物品造成。埋入磁性物品可能在设备接近它和从它后退时产生磁场强度的单个峰值。如图4b中所示检测到两个峰值使得设备能在遇到大埋入磁性物体时与在遇到界定边界的磁性条带时表现不同。如同图4a的实施例，如果两个事件或检测到的场强度变化的预定模式之间的时间超过预定时间，那么可以产生警示，且这可以导致割草机停止，可能在研究错误的原因时手动地重新定位。在图4b的情况下，预定模式是磁场强度变化的峰值。图4b的实施例是第一和第二预定模式可以相同或基本上相同，例如仅在它们发生的时间方面不同的一个实例。换句话说，第二预定模式可以是第一预定模式的第二次发生。相同的第一和第二模式的使用不限于场强度的峰值的检测。

将了解，关于本发明的一些实施例，无论自移动设备是否既定越过边界，可能都必须将无源磁性设备定位在距设备将被排除在外的区域的最小距离处。

因此前述内容描述控制自移动设备的操作的方法，在图12中更详细地说明。图12的方法可以实施于控制模块或传感器模块中的处理器中或者可以在一个或多个处理器之间共享。所述方法可以是较大过程的子例程。所述方法以操作1200处的初始化开始，随后在操作1202可以例如参考如本文在别处描述的背景磁场来确定磁场阈值，如果尚未预定的话。在操作1204，接收且分析指示磁场强度的信号以确定磁场变化的第一预定模式是否存在。在操作1206确定预定模式是否存在，且如果不存在则流程返回到操作1204，其中信号的接收和分析继续。如果检测到第一预定模式，那么在操作1208指示转弯，且在操作1212启动定时器。随后在操作1213，从传感器接收指示场强度的另外信号且分析以确定磁场变化的第二预定模式是否存在。这些在操作1214和1215用以例如根据本文在别处描述的方法确定转弯是否发生。例如根据本发明的一些实施例，操作1214可以包括分析从传感器接收的信号以确定在设备移动时磁场强度随时间的变化，以识别第二预定磁场强度模式。如果识别出模式，那么方法返回到操作1204以接收且分析来自传感器的另外信号。如果在操作1215在监视的预定时间内未识别出第二预定模式，那么确定转弯并未发生，在操作1216产生警示。方法随后在操作1218停止。可以用本文未进一步描述的方式来研究未能转弯的原因。操作1212、1213和1214示出转弯已经发生的检验的一个实例。转弯或后退检验的其它方法是可能的。

磁性边界系统

例如图3a和3b中示出的闭环1209的磁性边界可以由磁性材料的连续长度形成，所述磁性材料可以例如由供应商切割到预定长度或由用户切割到所需长度。边界的定位可能涉及磁性材料的切割端或自由端的固定的问题，并且因此在一些方面中本发明提供磁性边界系统，其包括具有两个末端的磁性条带以及用于将磁性条带的两个末端彼此连接(或用于将一个条带的一个末端连接到相似条带的一个末端)的连接器。当然在根据本发明的系统中可以提供任何数目的连接器，且可以提供将切割的一个条带或任何数目的条带。条带可以是柔韧的。这可以使得条带能够以多种形状定位以界定设备可以被限定为在其内行进或者设备可以被排除在外的区域。本发明在一些方面中还提供一种系统，其包括如本文中所描述的自移动车辆和磁性边界系统。

磁性条带可以在横向于条带长度的方向上具有磁场或极性，其对于条带的全长可以是基本上均匀的。在此情况下，为了使条带的末端与磁场对准接合，需要克服磁性排斥的自然力。由于异性极吸引，条带的两个末端将彼此吸引，使得它们趋于接合而使得两个末端中的磁场方向相对于彼此是相反的。换句话说，两个末端的自然倾向是接合以使得末端中的每一个中的磁场的极性相对于彼此以180度的角度定向。结果是在末端接合的区中的磁场在某一程度上被消除，且产生所述两个末端会合的“盲区”，其中磁场可能不够强而无法被移动设备上的传感器检测到。这在图5(a)中示出。

图5(a)和5(b)示出两个磁性条带501、502，各自具有由北(n)到南(s)箭头指示的极性的磁场，所述磁场横向于条带的长度定向，在此情况下垂直于条带的长度。两个磁性条带501、502可以是连续条带的相对末端。在图5(a)中，两个条带通过相互吸引力而接合，使得末端中的每一个中的磁场相对于彼此以180度的角度定向，且形成“盲”区，由点线矩形503示意性地指示，其中传感器可检测到的磁场为零或极大地减少。图5(b)示出在磁场对准的情况下两个条带面向彼此。这实际上较难以实现，但不会导致“盲”区。

根据本发明的一些实施例，条带被设计成使得可以确定其相对于另一相似条带的定向或者一个条带的末端相对于另一末端的定向。这可以例如通过具有非圆形横截面的条带来实现。横截面可以是例如正方形。条带可以被设计成使得可例如视觉上识别磁场的定向而不需要额外设备。这可以各种方式实现，包含通过条带上的视觉标记和/或具有非圆形横截面的条带。连接器被设计成容纳磁性条带的末端以便防止相应末端中的极性相反地定向，例如，防止一个末端的极性相对于彼此以180度的角度定向。可以端到端地容纳末端(换句话说，末端面向彼此)。为了实现这一点，条带和连接器可以被设计成使得防止条带在连接器中旋转，且容纳末端以使得极性之间的角度小于180度，例如通过具有非圆形横截面的条带，以及具有合适形状的狭槽以在特定定向上接纳条带末端的连接器。在一些实施例中，条带的末端可以通过相应末端中的磁场与彼此对准或者以小于90度的角度彼此倾斜而保持于连接器中。因此可以减轻场例如以180度的角度相对于彼此倒转的不合需要的影响。

图6中示意性地示出实例定向，其中两个条带或末端501、502定位成磁场垂直于彼此而定向。这实现图5(a)和5(b)的两个情形之间的折中。连接器可以被设计成以这种定向或0与90度之间的任何其它定向来保持两个条带。两个末端对接并不是必要的，且取决于系统的操作参数，小间隙可能是可接受的。例如在割草机系统中，1-2cm间隙可能是可接受的。

原则上所述两个条带或两个末端501和502可以定位成使得它们重叠且进而彼此吸引。此处连接器仍是合意的，以便确保两个末端在使用中不容易被阻断分开。在下文中描述连接器的实施例，其中相应的场相对于彼此以90度定向。此垂直或基本上垂直的定向是有用的，尤其是当无源磁性设备的表面未标记时，用于确保用户不会以图5a中示出的方式无意中连接所述末端。将了解，用户可能不会注意到或甚至不能够看见铺设好的条带中的扭曲，并且因此可能容易错误地连接所述末端。因此根据本发明的一些实施例，连接器可以被设计成使得用户不能够如图5a所示连接所述末端。

图7示出根据本发明的一些实施例的磁性边界系统，其包括形成磁性闭环的磁性条带700，适合于形成本文在别处描述的闭环1209。在使用中条带的纵向方向可以平行于例如割草机等设备行进的表面。图7的系统还包括连接器705，图示为处于将条带700的两个末端连接在一起的位置。图7的系统还包括用于将条带700紧固到地面的多个栓钉707。在根据本发明的一些实施例的系统中，作为对栓钉700的补充或替代，可以使用除栓钉外的任何种类的紧固元件。

图8(a)示出处于其中条带形成螺旋的可能储存配置中的磁性条带700。图8(b)示出磁性条带的可能的横截面。一般来说根据本发明的一些实施例，磁性条带横截面可具有长形的横截面并且因此具有高度和宽度，其中高度大于宽度。这是被设计成使得可以识别磁场的定向的条带的实例，因为极性可具有相对于高度尺寸的特定定向，例如基本上平行或基本上垂直于高度尺寸。根据本发明的一些实施例，例如在核心横截面是矩形的情况下，横截面单独的形状可能不足以识别极性的方向，但可用以确定定向。在图8(b)中，条带横截面示出为矩形。例如椭圆形横截面也是可能的。将了解，通过此横截面，条带将围绕平行于高度尺寸的轴线最柔韧，因此条带将通常定位成在高度主要竖直或垂直于地面的情况下使用，条带可以倾斜以插入连接器中的情况除外。

条带可以包括磁性材料的核心700(a)。条带可以是柔韧的。可以使用本领域的技术人员已知的任何合适的磁性材料。合适的磁性材料是铁氧体。柔韧核心可以包括铁氧体磁功率和橡胶。核心的实际尺寸可以取决于若干因素而变化，包含设备的设计，具体来说，传感器距地面的高度(在一些实例中可以在0至10cm的区中)、条带的材料和其它因素。一些情形的合适大小的实例是4mm×7mm。

根据本发明的一些实施例，替代或补充高度大于宽度的横截面，可以标记条带以指示磁场的定向和/或方向，例如极性。所述标记可以沿着条带的长度为连续的，且可以例如在保护盖上包括例如不同的图案或颜色，以表示相应的磁极，如图5和6中所示。随后可以为连接器提供合适的标记以指示连接器中条带的既定定向。如图5和6的实施例中所示，可以标记无源磁性条带的不同表面以指示磁场的相对磁极。

根据本发明的一些实施例，为例如磁性条带的无源磁性设备提供保护盖，保护盖可以例如沿着条带的全长延伸，使得盖和核心可以一起被切割为所需长度。图8(b)中的矩形条带具有盖700(b)。盖700(b)可以由橡胶和/或塑料材料制成。盖可以是防水和/或绝热材料。盖应当是无源磁力可渗透的，例如在本发明的一些实施例中盖的磁导率可以基本上等于1，其类似于空气的磁导率。可以在保护盖700(b)下方设置填充物材料(未图示)以加强磁性条带，特别是在磁性条带的处理过程中。

根据本发明的一些实施例，连接器705被设计成端到端地容纳磁性条带的末端(换句话说，末端面向彼此)，以便防止相应末端中的极性相反地定向。在一个实施例中，连接器具有用于接纳磁性条带的相应末端的第一和第二狭槽。所述狭槽的形状可以设计成一旦磁性条带已插入狭槽中就防止磁性条带旋转。

根据本发明的一些实施例，可以端到端地容纳两个末端501和502，它们的极性相对于彼此以90度定向，如图6中所示。图9中示出此布置的特定实例。此处磁性条带具有长形的、具体来说矩形横截面，且两个末端定向成高度尺寸彼此垂直。从图9将了解，从例如条带的无源磁性设备的设计可识别场极性的方向并不是必要的。知道极性具有相对于横截面的特定定向以能够在极性倾斜的情况下定位两个末端是足够的。通过确保末端无法在连接器中定位于平行定向可以简单地避免180度的定向且因此避免“盲”区。

图10(a)示出处于打开配置的图7的连接器705，其中磁性条带的两个末端501和502在垂直定向上插入。图10(b)是类似于图10(a)的视图，其中连接器处于闭合配置。相对于图11更详细地描述连接器705。

图11中示出的连接器700呈壳体的形式，其中磁性条带(同一条带或两个不同的条带)的两个末端在使用中被封闭，条带的其余部分在闭合状态中从形成于壳体中的孔口延伸。所述孔口具有相同的长形的、例如矩形形状且彼此垂直定向。在壳体内，形成用于两个磁性条带末端中的每一个的接纳部分。在图11的实施例中，所述接纳部分呈末端可以插入其中的狭槽的形式。所述壳体包括通过铰链连接接合的两个部分1101和1102，它们在一些实施例中可以成一个整体件一体成型。壳体部分1101在连接器的相对面1105和1106上具有相应的切口1103、1104，它们连同壳体部分1102中的对应切口1107、1108一起形成孔口，条带的其余部分在使用中从所述孔口延伸。在壳体内，提供壁以界定相应狭槽，用于在特定定向上保持条带的末端，具体来说用于防止条带在使用中旋转。图11中示出的连接器被设计成接纳矩形条带，并且因此包括第一对壁1121、1122和第二对壁1123、1124，所述第一对壁界定具有对应于磁性条带的宽度尺寸的间距的狭槽，所述第二对壁界定具有对应于磁性条带的高度尺寸的间距的狭槽。在图11的实例中，所述对壁形成于同一壳体部分1101中，但同样可能在壳体部分1101、1102中的每一个中形成一对壁。对于至少一对壁，例如壁1123、1124，可以在相对的壳体部分中提供额外突起以进一步防止磁性条带末端的旋转。在图11的实施例中，此额外突起包括壳体部分1102中的额外壁1131、1132，其在使用中横向于条带的长度延伸。一个壳体部分具有沿着一个边缘的一体成型突片1141、1142，所述突片各自界定凹部，在连接器的闭合时突起1143、1144可以接纳到所述凹部中以将两个壳体半部紧固在一起。

本文所描述的方法的一些操作可以通过软件以机器可读形式执行，例如呈包括计算机程序代码的计算机程序的形式。计算机可读介质可以呈暂时性或有形(或非暂时性)形式，例如存储介质，包含磁盘、拇指型驱动器、存储器卡等。软件可适合于在并行处理器或串行处理器上执行，以使得方法步骤可以任何合适的次序实行或同时实行。

根据本发明的一些实施例描述的方法可以实施于任何形式的计算和/或电子系统中。此系统可以包括如本文在别处提到的一个或多个处理器，所述处理器可以是微处理器、控制器或用于处理计算机可执行指令以控制设备的操作的任何其它合适类型的处理器。

应理解上述益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。实施例不限于解决所陈述问题中的任一个或全部的那些实施例或者具有所陈述益处和优点中的任一个或全部的那些实施例。

本文中使用术语‘包括’来表示包含所识别的方法步骤或元件，但此类步骤或元件并不包括排他性列表，且方法或装置可以含有额外步骤或元件。

本文应用于例如角度等参数的术语“基本上”既定包含“确切地”以及在制造公差内从确切参数的变化。

此外，就术语“包含”用于具体实施方式或者权利要求书中来说，此术语意图以类似于术语“包括”的方式而为包含性的，如“包括”在用作在权利要求书中的过渡词时所解释。

虽然本文中将方法描述为以特定序列执行的一系列动作，但是应理解并了解所述方法不受所述序列的次序限制。举例来说，一些动作可以与本文所描述的次序不同的次序发生。另外，一个动作可以与另一动作同时发生。此外，在一些例子中，可能不需要全部动作来实施本文所描述的方法。

本文所描述的方法的步骤的次序是示例性的，但步骤可以任何合适的次序实行，或在适当时同时实行。另外，步骤可以被添加或取代，或者在不脱离本文所描述的主题的范围的情况下可以从方法中的任一个方法删除个别步骤。上文描述的实例中的任一实例的方面可以与描述的其它实例中的任一实例的方面组合以形成另外实例。

应理解以上对优选实施例的说明仅以举例方式给出，并且本领域的普通技术人员可以进行各种修改。上文已描述的内容包含一个或多个实施例的实例。当然不可能为了描述前述方面的目的而描述以上设备或方法的每种可以想象的修改和更改，但所属领域的技术人员可认识到各种方面的许多另外的修改和排列是可能的。因此，所描述的方面希望涵盖处于所附权利要求书的范围内的所有此类更改、修改和变化。