DE102004010827B4 - Soil cultivation device and method for its control - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Bodenbearbeitungsgeräts, das eine Antriebseinheit, mindestens eine Bodenbearbeitungseinheit sowie eine Steuereinheit aufweist, wobei mittels der Steuereinheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist. Um das Verfahren derart weiterzubilden, daß die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche auf konstruktiv einfache Weise klassifizierbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man das Bewegungsverhalten des Bodenbearbeitungsgeräts und den Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors der Antriebseinheit und/oder einer Bodenbearbeitungseinheit erfaßt und mittels eines Bodenklassifizierungsglieds die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche klassifiziert in Abhängigkeit vom erfaßten Bewegungsverhalten und dem erfaßten Motorstrom. Außerdem wird ein Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.The invention relates to a method for controlling a mobile soil cultivation device, which has a drive unit, at least one soil cultivation unit and a control unit, wherein by means of the control unit, the locomotion of the soil cultivation device and / or the operation of at least one soil cultivation unit is controllable. In order to develop the method such that the nature of the soil to be processed surface can be classified in a structurally simple manner, the invention proposes that detects the movement behavior of the harrow and the motor current at least one drive motor of the drive unit and / or a soil treatment unit and by means of a Bodenklassifizierungsglieds the nature the floor surface to be processed classified as a function of the detected movement behavior and the detected motor current. In addition, a tillage implement for performing the method is proposed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgeräts.The The invention relates to a method for controlling a self-propelled vehicle and self-steering tillage implement.

Die Erfindung betrifft außerdem ein selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des Verfahrens.The Invention also relates a self-propelled and self-steering tillage implement for performing the Process.

Selbstfahrende und selbststeuernde Bodenbearbeitungsgeräte ermöglichen die Bearbeitung, insbesondere die Reinigung, einer Bodenfläche ohne den Einsatz einer Bedienungsperson. Mittels einer Steuereinheit wird das Bodenbearbeitungsgerät selbsttätig entlang der zu bearbeitenden Bodenfläche verfahren und letztere bearbeitet. Hierzu kann der Steuereinheit ein Fortbewegungsmuster, das heißt ein Fahrtrichtungsverlauf, vorgegeben werden, so daß das Bodenbearbeitungsgerät selbsttätig diesem Fortbewegungsmuster folgt, um die zu bearbeitende Bodenfläche möglichst flächendeckend zu befahren. Außerdem kann der Steuereinheit eine Betriebsweise der Bodenbearbeitungseinheit vorgegeben werden, so daß die zu bearbeitende Bodenfläche entsprechend der vorgegebenen Betriebsweise bearbeitet wird.Self-propelled and self-controlling tillage equipment allow the processing, in particular the cleaning, a floor area without the use of an operator. By means of a control unit the tillage implement will automatically move along the surface to be worked on procedure and the latter worked. For this purpose, the control unit a locomotion pattern, ie a direction of travel, be given, so that the Harrow automatic This locomotion pattern follows as possible to the floor surface to be processed coverage to drive. Furthermore For example, the control unit may perform an operation of the tillage unit be given, so that the to be processed floor area accordingly the predetermined operation is processed.

In vielen Fällen ist die zur Bearbeitung der Bodenfläche geeignete Betriebsweise von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig. Beispielsweise ist es für die Reinigung einer Bodenfläche von Bedeutung, ob es sich um eine Hart fläche oder um einen Teppichboden handelt, denn diese Bodenflächen erfordern in aller Regel jeweils eine unterschiedliche Reinigungsart. Um die Beschaffenheit der Bodenfläche selbsttätig erkennen zu können, ist es aus der DE 102 61 788 B3 bekannt, die Beschaffenheit der Bodenfläche mittels eines optischen Sensors zu erfassen, und in der DE 102 61 787 B3 wird hierzu der Einsatz eines Schmutzsensors vorgeschlagen, mit dessen Hilfe der Bearbeitungszustand der Bodenfläche erfaßbar und die Betriebsweise der Bodenbearbeitungsgerät entsprechend steuerbar ist. Mittels derartiger Sensoren kann eine Klassifizierung der Bodenfläche vorgenommen werden, es kann zum Beispiel bestimmt werden, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen weichen oder harten, d.h. kurzflorigen oder langflorigen Teppichboden handelt. Der Einsatz derartiger Sensoren ist allerdings mit beachtlichen Kosten verbunden.In many cases, the operation suitable for working the floor surface depends on the nature of the floor surface. For example, it is important for the cleaning of a floor area, whether it is a hard surface or a carpet, because these floor surfaces usually require a different cleaning in each case. In order to recognize the nature of the floor surface automatically, it is from the DE 102 61 788 B3 known to detect the nature of the ground surface by means of an optical sensor, and in the DE 102 61 787 B3 For this purpose, the use of a dirt sensor is proposed, with the aid of the processing state of the bottom surface can be detected and the operation of the harrow is controlled accordingly. By means of such sensors, a classification of the floor surface can be made, it can be determined, for example, whether it is a hard surface or a soft or hard, ie short-pile or langflorigen carpet. However, the use of such sensors is associated with considerable costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung eines mobilen Bodenbearbeitungsgeräts der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche auf konstruktiv einfache Weise klassifizierbar ist.task The present invention is a method for controlling a mobile tillage implement of the type mentioned in such a way that the condition the surface to be worked on can be classified in a structurally simple way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a Method solved with the features of claim 1.

In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, daß die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche auf einfache Weise klassifiziert werden kann, indem der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts und dem Motorstrom eines Antriebsmotors entsprechende Signale miteinander verknüpft werden. Zur Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit wird erfindungsgemäß die Abhängigkeit des Motorstroms eines Antriebsmotors von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts ausgewertet, denn es hat sich gezeigt, daß diese Abhängigkeit Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Bodenfläche ermöglicht. Der Motorstrom zeigt eine von der Bodenflächenbeschaffenheit abhängige Charakteristik dergestalt, daß zur Erzielung einer bestimmten Geschwindigkeit, einer bestimmten Beschleunigung und/oder zur Erzielung eines bestimmten Anfahr- und/oder Bremsverhaltens ein von der Bodenflächenbeschaffenheit abhängiger Motorstrom erforderlich ist. Die Erfassung des Motorstroms und der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts ermöglicht es daher, die Beschaffenheit der befahrenen Bodenfläche zu klassifizieren.In the invention flows the thought that the The nature of the surface to be treated classified in a simple manner can be by the speed and / or the acceleration of the tillage implement and the motor current of a drive motor corresponding signals with each other connected become. For classification of the soil surface condition according to the invention the dependence the motor current of a drive motor of the speed and / or evaluated the acceleration of the tillage equipment, because it has it turned out that this dependence Conclusions on the nature of the floor surface allows. The motor current shows a characteristic dependent on the floor surface characteristics in such a way that the Achieving a certain speed, a certain acceleration and / or to achieve a certain starting and / or braking behavior one of the Ground surface texture dependent Motor current is required. The detection of motor current and speed and / or acceleration of the tillage implement therefore allows the texture the traveled ground surface to classify.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man den Motorstrom eines Antriebsmotors der Antriebseinheit und außerdem die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts erfaßt. Der Motorstrom ist von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig, da zur Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts dessen Antriebsrädern ein gewisses Drehmoment bereitgestellt werden muß, das wiederum von der vorherrschenden Reibung zwischen den Antriebsrädern und der Bodenfläche abhängig ist. Je nach Art der Bodenfläche, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen Teppichboden handelt, erfordert die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts ein unterschiedliches Drehmoment und damit auch einen unterschiedlichen Motorstrom, um eine gewisse Geschwindigkeit zu erzielen. Die Verknüpfung der aktuellen Geschwindigkeit und des aktuellen Motorstroms des Antriebsmotors der Antriebseinheit ermöglicht es daher, eine Klassifizierung der Beschaffenheit der Bodenfläche vorzunehmen, beispielsweise kann auf diese Weise ohne Einsatz zusätzlicher Sensoren bestimmt werden, ob es sich um eine Hartfläche, einen weichen Teppichboden oder um einen harten Teppichboden handelt.It For example, it can be provided that the motor current of a Drive motor of the drive unit and also the speed of the Tillage equipment detected. The motor current depends on the condition of the ground surface, since for locomotion of the tillage device whose drive wheels certain torque must be provided, in turn, from the prevailing one Friction between the drive wheels and the floor area dependent is. Depending on the type of floor area, for example, depending on of it, whether it is a hard surface or a carpet, requires the locomotion of the Tillage equipment a different torque and thus a different one Motor current to achieve a certain speed. The link of the current speed and the current motor current of the drive motor allows the drive unit therefore, to make a classification of the nature of the soil surface, For example, in this way without the use of additional sensors be determined, whether it is a hard surface, a soft carpet or a hard carpet.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß der Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors einer Bodenbearbeitungseinheit zur Klassifizierung der Beschaffenheit der Bodenfläche herangezogen wird. Kommt als Bodenbearbeitungseinheit beispielsweise eine Bürstenwalze zum Einsatz, die mittels eines Antriebsmotors in Drehung versetzt werden kann, so ist der Motorstrom des Antriebsmotors davon abhängig, ob es sich um eine Hartfläche oder um einen weichen oder harten Teppichboden handelt. Der Motorstrom eines Antriebsmotors einer Bodenbearbeitungseinheit allein gibt allerdings nur ein sehr unzuverlässiges Maß der Beschaffenheit der Bodenfläche, denn der Motorstrom ist auch von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts abhängig, insbesondere davon, mit welcher Geschwindigkeit das Bodenbearbeitungsgerät entlang der Bodenfläche verfahren wird. Eine Kombination beispielsweise der aktuellen Geschwindigkeit und des aktuellen Motorstroms einer Bodenbearbeitungseinheit ermöglicht es daher, die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche zuverlässig zu klassifizieren.Alternatively or additionally may be provided be that the motor current of at least one drive motor of a soil working unit is used to classify the nature of the soil surface. If, for example, a brush roller is used as the groundworking unit, which can be rotated by means of a drive motor, the motor current of the drive motor is dependent on whether it is a hard surface or a soft or hard carpet. The motor current of a drive motor of a tillage unit alone, however, gives only a very unreliable measure of the nature of the ground surface, because the motor current is also dependent on the speed and / or acceleration of the tillage implement, in particular by what speed the harrow is moved along the ground surface. A combination of, for example, the current speed and the current motor current of a soil cultivation unit therefore makes it possible to reliably classify the condition of the soil surface to be processed.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn sowohl ein Motorstrom der Antriebseinheit als auch ein Motorstrom einer Bodenbearbeitungseinheit in Kombination mit der aktuellen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche herangezogen werden.From It is particularly advantageous if both a motor current of the drive unit as well as a motor current of a tillage unit in combination with the current speed and / or acceleration of the tillage equipment for classification the nature of the soil surface to be processed are used.

Ergänzend kann vorgesehen sein, daß man zusätzliche Motorströme mißt, beispielsweise den Motorstrom eines Saugaggregates, das zur Bearbeitung der Bodenfläche herangezogen wird.In addition can be provided that you additional motor currents measures, For example, the motor current of a suction unit, the processing the floor area is used.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man in einem Speicherglied Kombinationen von Motorstromwerten und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit abspeichert und eine aktuell gemessene Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten mit den gespeicherten Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten vergleicht. Dies ermöglicht es beispielsweise, anläßlich einer Lernfahrt das Bodenbearbeitungsgerät über unterschiedlich beschaffene Bodenflächen zu verfahren und unter Zuordnung der jeweils herrschenden Bodenflächenbeschaffenheit die Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten im Speicherglied abzuspeichern. Bei einer nachfolgenden Bearbeitungsfahrt können erneut der Motorstrom und die Geschwindigkeit gemessen werden. Diese Werte können mit den im Speicherglied hinterlegten Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten verglichen werden. Die weitere Steuerung des Bodenbearbeitungsgeräts kann dann unter Berücksichtigung der Bodenflächenbeschaffenheit erfolgen, die der hinterlegten Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswert entspricht, welche die geringste Abweichung zur aktuell gemessenen Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswert aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, daß man der Steuereinheit einen Algorithmus vorgibt, zur Klassifizierung der aktuell vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit aufgrund der gemessenen Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerte, die miteinander verknüpft werden.at a preferred embodiment the method according to the invention is provided that one in a memory element combinations of motor current values and speed and / or acceleration values under assignment of a certain Ground surface texture stores and a currently measured combination of motor current and speed and / or Acceleration values with the stored combinations of motor current and comparing speed and / or acceleration values. This allows it for example, on the occasion of a Learn to drive the tillage implement on differently procured floor surfaces to proceed and under assignment of the prevailing ground surface condition the combination of motor current and velocity values in the memory element save. In a subsequent processing trip can again the motor current and the speed are measured. These values can with the motor current and velocity values stored in the memory element be compared. The further control of the soil tillage implement can then taking into account the floor surface condition the stored combination of motor current and speed value corresponds to the smallest deviation from the currently measured Combination of motor current and speed value has. alternative can be provided that one the control unit specifies an algorithm for classification the currently available soil surface condition due to the measured motor current and speed and / or Acceleration values that are linked together.

Die klassifizierte Bodenflächenbeschaffenheit kann beispielsweise zur Steuerung der Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit herangezo gen werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man den Antriebsmotor einer Bürstenwalze der Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert.The classified floor surface texture For example, to control the operation of at least one Tillage unit be used conditions. So, for example be provided that one the drive motor of a brush roller the tillage unit according to the classified condition the floor area controls.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß man die Betriebsweise eines Saugaggregates der Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert. Beispielsweise kann das Saugaggregat mit höherer Drehzahl betrieben werden, wenn das Bodenbearbeitungsgerät über einen Teppichboden fährt, während bei der Fahrt entlang einer Hartfläche eine geringere Drehzahl für das Saugaggregat zum Einsatz kommen kann.alternative or in addition can be provided that one the operation of a suction unit of the soil treatment unit controls according to the classified nature of the floor area. For example, the suction unit can be operated at a higher speed, if the tillage equipment over a Carpeting, while when driving along a hard surface a lower speed for the Suction unit can be used.

Von Vorteil ist es, wenn man den mindestens einen Antriebsmotor der Antriebseinheit entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuert. Dies ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der jeweiligen Bodenfläche zu variieren.From The advantage is, if one the at least one drive motor of the Drive unit according to the classified condition the floor area controls. this makes possible it, the speed of the tillage implement depending on the condition to the respective floor surface vary.

Entlang einer Hartfläche kann das Bodenbearbeitungsgerät beispielsweise mit höherer Geschwindigkeit verfahren werden als entlang eines Teppichbodens, wobei ein weicher Teppichboden wiederum mit geringerer Geschwindigkeit überfahren werden kann als ein harter Teppichboden.Along a hard surface can the tillage machine for example, higher Speed than along a carpeted floor, in turn, a soft carpet will be run over at a slower speed can be considered a hard carpet floor.

Die Bearbeitung der Bodenfläche, insbesondere deren Reinigung, kann somit auf konstruktiv einfache Weise an die Beschaffenheit der Bodenfläche angepaßt werden, und es kann eine energieeffiziente Bearbeitung der Bodenfläche durchgeführt werden.The Cultivation of the ground surface, in particular their cleaning, can thus be structurally simple Be adapted to the nature of the floor area, and it may be a energy-efficient processing of the floor surface.

Wie eingangs erläutert, wird das Bodenbearbeitungsgerät mittels der Steuereinheit selbsttätig entlang der zu bearbeitenden Bodenfläche verfahren, wobei in vielen Fällen der Steuereinheit ein Fortbewegungsmuster vorgegeben werden kann, so daß das Überfahren bereits bearbeiteter Bodenflächenbereiche nach Möglichkeit vermieden wird. Hierzu ist es allerdings erforderlich, daß der aktuelle Standort des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmt werden kann. In der US 5,613,261 A wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, die Rotation der Antriebsräder des Bodenbearbeitungsgeräts zu erfassen und daraus die aktuelle Position zu berechnen. In der DE 102 61 788 B3 wird hierzu der Einsatz eines optischen Sensors beschrieben, der mit der Bodenfläche zusammenwirkt und aus zeitlich aufeinanderfolgenden Abbildungen der Bodenfläche die Fahrtrichtung und die zurückgelegte Fahrstrecke bestimmt. Der Einsatz derartiger optischer Sensoren erfordert allerdings eine nicht unbeachtliche Rechen- und Speicherkapazität der Steuereinheit und die Erfassung der Rotation der Antriebsräder ermöglicht lediglich eine ungenaue Positionsbestimmung, da die Antriebsräder einen Schlupf aufweisen können, so daß zwar eine Rotation der Räder auftritt, nicht jedoch eine der Rotation entsprechende Positions änderung des Bodenbearbeitungsgeräts. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird deshalb vorgeschlagen, daß man mittels eines Navigationsgliedes den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt, wobei man bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts die klassifizierte Beschaffenheit der Bodenfläche berücksichtigt. Es hat sich gezeigt, daß die Berücksichtigung der Bodenflächenbeschaffenheit eine verbesserte rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts ermöglicht. Die rechnerische Bestimmung des Standorts wird als Koppelnavigation bezeichnet, wobei man an den letzten bekannten Standort die aktuell zurückgelegte Wegstrecke ankoppelt zur Bestimmung des aktuellen Standorts. Theoretisch ermöglicht die Koppelnavigation zwar eine exakte Positionsbestimmung, in der Praxis hat sich allerdings gezeigt, daß die Koppelnavigation fehlerbehaftet ist, denn sie ist u.a. von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig, über die das Bodenbearbeitungsgerät verfahren wird. Um die Abhängigkeit der Koppelnavigation von der Beschaffenheit der Bodenfläche zu berücksichtigen, fließt die Bodenflächenbeschaffenheit bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die rechnerische Bestimmung des Standorts mit ein.As explained above, the tillage device is automatically moved by means of the control unit along the ground surface to be processed, in many cases the control unit can be given a locomotion pattern, so that the crossing of already processed ground areas is avoided if possible. This is However, it is necessary that the current location of the harrow can be determined. In the US 5,613,261 A is proposed in this context, to detect the rotation of the drive wheels of the harrow and to calculate the current position. In the DE 102 61 788 B3 For this purpose, the use of an optical sensor is described, which interacts with the bottom surface and determines the direction of travel and the distance traveled from temporally successive images of the ground surface. However, the use of such optical sensors requires not inconsiderable computing and storage capacity of the control unit and the detection of the rotation of the drive wheels allows only an inaccurate position determination, since the drive wheels may have a slip, so that although a rotation of the wheels occurs, but not one of Rotation corresponding position change of the harrow. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is therefore proposed that by means of a navigation link, the location of the harrow on the basis of the length and the course of the distance covered mathematically determined, taking into account the classified nature of the ground surface in the arithmetical determination of the location. It has been found that the consideration of the floor surface condition allows an improved computational determination of the location of the harrow. The arithmetical determination of the location is referred to as dead reckoning, where the currently traveled distance is coupled to the last known location for determining the current location. Theoretically, the dead reckoning enables an exact position determination, but in practice it has been shown that the dead reckoning is faulty, because it depends inter alia on the nature of the soil surface over which the harrow is moved. In order to take into account the dependence of the dead reckoning on the nature of the ground surface, the ground surface condition in the preferred embodiment of the invention is included in the calculation of the location.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man zumindest zwei Antriebsrädern der Antriebseinheit jeweils einen Encoder zuordnet zur Erfassung der Umdrehungen der Antriebsräder, wobei man aus der Anzahl der Umdrehungen den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts rechnerisch ermittelt unter Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche. Dies ermöglicht es, auf konstruktiv einfache Weise den Schlupf der Antriebsräder bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts zu berücksichtigen, denn der Schlupf ist von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängig. Liegt eine Teppichfläche vor, so zeigen die Antriebsräder ein anderes Schlupfverhalten als bei einer Hartfläche. Die Qualität der Standortbestimmung kann somit auf konstruktiv einfache Weise erheblich verbessert werden.It For example, it can be provided that at least two drive wheels of Drive unit each assigns an encoder for detecting the Revolutions of the drive wheels, one from the number of revolutions of the location of the harrow by calculation determined under consideration the classified nature of the floor surface. This makes it possible in a structurally simple way the slip of the drive wheels the calculated determination of the location of the soil tillage implement, because Slip depends on the nature of the floor area. Lies a carpet area before, so show the drive wheels a different slip behavior than a hard surface. The quality The location determination can thus be done in a structurally simple way be significantly improved.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man jeweils einer bestimmten Beschaffenheit einer Bodenfläche entsprechende Korrekturwerte in einem Speicherglied abspeichert und daß man zur Standortbestimmung des Bodenbearbeitungsgeräts den einer aktuell klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche entsprechenden Korrekturwert aus dem Speicherglied abruft und zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts heranzieht. Beispielsweise kann während einer Lernfahrt die theoretische Position des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufes der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt und mit der tatsächlichen Lage des Bodenbearbeitungsgeräts verglichen werden. Aus der Abweichung kann ein Korrekturwert ermittelt werden, der dann unter Zuordnung der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit im Speicherglied hinterlegt wird. Während einer Bearbeitungsfahrt kann dann die Beschaffenheit der Bodenfläche klassifiziert werden und der der aktuellen Bodenflächenbeschaffenheit entsprechende Korrekturwert kann aus dem Speicherglied abgerufen und zur rechnerischen Ermittlung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts herangezogen werden.at a preferred embodiment the method according to the invention is provided that one each corresponding to a particular condition of a floor surface Stores correction values in a memory element and that one to Determining the position of the tillage implement that of a currently classified Texture of the floor surface retrieves corresponding correction value from the memory element and the Determining the location of the tillage implement. For example, during a learning trip the theoretical position of the harrow due to the length and the course of the completed Path determined by calculation and compared with the actual position of the harrow become. From the deviation, a correction value can be determined the then under assignment of the respective present Bodenflächenbeschaffenheit is stored in the memory element. During a processing trip then the nature of the floor space can be classified and the current floor surface condition Corresponding correction value can be retrieved from the memory element and used for the computational determination of the location of the soil tillage implement become.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß man der Steuereinheit einen Algorithmus vorgibt, um aus der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit einen Korrekturwert für die rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts zu berechnen.alternative can be provided that the one Control unit specifies an algorithm to be present from the respective Ground surface texture a correction value for to calculate the mathematical determination of the location of the soil tillage implement.

Aus dem Voranstehenden wird deutlich, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Steuerung eines mobilen Bodenreinigungsgeräts eignet.Out the foregoing it is clear that the inventive method especially suitable for controlling a mobile floor cleaning device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät der eingangs genannten Art zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.task The present invention is also a self-propelled and Self-controlling soil cultivation device of the type mentioned above for execution of the method.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bodenbearbeitungsgerät mit den Merkmalen von Patentanspruch 8 gelöst.These The object is achieved by a Harrow solved with the features of claim 8.

Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es auf konstruktiv einfache Art, mittels der aktuell vorliegenden Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts und dem aktuellen Motorstrom eines Antriebsmotors die Beschaffenheit der Bodenfläche zu klassifizieren. Die Information über die Beschaffenheit der Bodenfläche kann dann zur Steuerung des Bodenbearbeitungsgeräts herangezogen werden, beispielsweise zur Navigation des Bodenbearbeitungsgeräts und/oder zur Steuerung der Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit.Such a configuration makes it possible in a structurally simple way to classify the condition of the floor surface by means of the currently available speed and / or acceleration of the soil cultivation device and the current motor current of a drive motor. The information On the nature of the soil surface can then be used to control the harrow, for example, to navigate the harrow and / or to control the operation of at least one tillage unit.

Die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung wird vom Bewegungssensor erfaßt. Es kann beispielsweise zur Erfassung eines bestimmten Anfahr- und/oder Bremsverhaltens die beim Anfahren bzw. beim Bremsen bis zum Erreichen einer bestimmten Sollgeschwindigkeit oder Solldrehzahl der Antriebsräder bzw. bis zum Stillstand zurückgelegte Fahrstrecke ermittelt werden. Es kann alternativ oder ergänzend auch ein Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitssensor zum Einsatz kommen zum Erfassen einer aktuellen Be schleunigung bzw. Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise mittels eines Encoders erfaßt werden, der mit einem Antriebsrad zusammenwirkt und dessen Umdrehungen registriert. Die Geschwindigkeit kann auch durch optische Korrelation bestimmt werden, indem die pro Zeiteinheit zurückgelegte Wegstrecke optisch erfaßt wird. Es kann auch vorgesehen sein, die Geschwindigkeit mittels eines Beschleunigungssensors zu bestimmen, dessen Ausgangssignal über die Zeit integriert wird.The Speed and / or acceleration is measured by the motion sensor detected. It can, for example, for detecting a certain starting and / or braking behavior when starting up or braking until it reaches a certain level Target speed or target speed of the drive wheels or Distance traveled to a standstill be determined. Alternatively or additionally, an acceleration and / or speed sensor are used for detecting a current acceleration or speed of the tillage implement. The speed can be detected for example by means of an encoder which cooperates with a drive wheel and whose revolutions are registered. The speed can also be determined by optical correlation by the per unit time covered Distance visually detected becomes. It can also be provided by means of speed an acceleration sensor to determine its output via the Time is integrated.

Günstig ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät ein Speicherglied aufweist zum Abspeichern von Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit. Wie bereits erläutert, können derartige Wertekombinationen beispielsweise anläßlich einer Lernfahrt des Bodenbearbeitungsgeräts im Speicherglied hinterlegt werden. Aktuell vorliegende Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten können dann mit den hinterlegten Kombinationen verglichen werden zur Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit.Cheap is when the harrow has a storage member for storing combinations of motor current and speed and / or acceleration values under Assignment of a specific floor surface condition. As already explains can Such value combinations, for example, on the occasion of a learning trip of the harrow in the storage member be deposited. Currently available combinations of motor current and speed and / or acceleration values can then compared with the deposited combinations are for classification the floor surface condition.

Vorzugsweise ist die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit in Abhängigkeit von der klassifizierten Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche steuerbar. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß eine Bodenbearbeitungseinheit eine Bürstenwalze mit einem Antriebsmotor aufweist, wobei dieser Antriebsmotor entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist, also beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich bei der Bodenfläche um eine Hartfläche, z.B. einen Parkettboden, oder um einen weichen oder harten Teppichboden handelt.Preferably is the operation of at least one tillage unit in Dependence on the classified nature of the surface to be processed controllable. Thus, for example, be provided that a soil treatment unit a brush roller having a drive motor, said drive motor according to the classified nature of the floor surface is controllable, so for example dependent on of whether the bottom surface is a hard surface, e.g. a parquet floor, or a soft or hard carpet is.

Alternativ und/oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß eine Bodenbearbeitungseinheit ein Saugaggregat umfaßt, das entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist.alternative and / or in addition can be provided that a Soil processing unit comprises a suction unit, which corresponds to the classified Texture of the floor surface is controllable.

Die Klassifizierung der Bodenflächenbeschaffenheit kann somit zur Optimierung der Bearbeitungsparameter der Bodenfläche, insbesondere zur Optimierung der Reinigungsparameter herangezogen werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Saugaggregat nur dann in Betrieb gesetzt wird, wenn eine Teppichfläche vorliegt, während bei der Fahrt entlang einer Hartfläche das Saugaggregat außer Betrieb gesetzt wird oder mit geringerer Drehzahl betrieben wird.The Classification of soil surface quality can thus optimize the processing parameters of the floor surface, in particular be used to optimize the cleaning parameters. It For example, it may be provided that the suction unit only then in operation, if a carpet surface is present, while at driving along a hard surface the suction unit except Operation is set or operated at a lower speed.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Antriebseinheit zumindest einen Antriebsmotor umfaßt, der entsprechend der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche steuerbar ist. Damit kann die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Bodenfläche gesteuert werden. Beispielsweise kann bei der Fahrt entlang einer Hartfläche eine höhere Geschwindigkeit zum Einsatz kommen als bei der Fahrt entlang eines Teppichbodens.From It is particularly advantageous if the drive unit has at least one Drive motor includes, the controllable according to the classified nature of the floor area is. This allows the speed of the tillage implement depending on controlled by the nature of the floor surface. For example can use a higher speed when driving along a hard surface come as when driving along a carpet.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät ein Navigationsglied umfaßt zur rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke, wobei die rechnerische Bestimmung des Standorts unter Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche erfolgt. Wie bereits erläutert, kann zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts das Verfahren der Koppelnavigation herangezogen werden, wobei es die Berücksichtigung der klassifizierten Beschaffenheit der Bodenfläche erlaubt, auftretende Fehler der Koppelnavigation gering zu halten.From It is particularly advantageous if the harrow is a navigation link covers to arithmetical determination of the location of the soil tillage implement due to the length and the course of the completed Distance, whereby the mathematical determination of the location under consideration the classified nature of the floor area. As already explained, can Determination of the location of the soil tillage implement the procedure the dead reckoning navigation, taking into account the consideration of classified condition of the floor space allowed, errors occurring to keep the dead reckoning low.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß zumindest zwei Antriebsrädern jeweils ein Encoder zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder zugeordnet ist, wobei aus der Anzahl der Umdrehungen und der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmbar ist.It For example, it may be provided that at least two drive wheels each an encoder assigned to detect the number of revolutions of the drive wheels is, being from the number of revolutions and the classified Ground surface texture the location of the tillage implement is determinable.

Der Einsatz eines Encoders, der einem Antriebsrad zugeordnet ist und dessen Umdrehungen erfaßt, ermöglicht es, mittels des Encoders die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts zu erfassen, da aus der Anzahl der pro Zeiteinheit erfolgenden Umdrehungen des Antriebsrades die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmbar ist. Der Encoder bildet somit einen Geschwindigkeitssensor. Weist das Bodenbearbeitungsgerät zwei Antriebsräder auf, denen jeweils ein Encoder zugeordnet ist, so kann somit zum einen die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts bestimmt werden, zum anderen ermöglichen es die Encoder, die zurückgelegte Wegstrecke und den zurückgelegten Fahrtrichtungsverlauf auf konstruktiv einfache Weise zu bestimmen. Unter Berücksichtigung der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit kann dann auf einfache Weise eine mit nur einem geringen Fehler behaftete Standortbestimmung vorgenommen werden.The use of an encoder, which is associated with a drive wheel and detects its revolutions, makes it possible to detect the speed of the harrow by means of the encoder, since the speed of the harrow can be determined from the number of revolutions of the drive wheel per unit time. The encoder thus forms a speed sensor. Does the harrow on two drive wheels, each associated with an encoder, so on the one hand, the speed of the harrow can be On the other hand, the encoders make it possible to determine the distance traveled and the course of travel traveled in a structurally simple way. Taking into account the classified floor surface quality can then be made in a simple way afflicted with only a small error location.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts umfaßt dieses ein Speicherglied zum Abspeichern von jeweils einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwerten, die zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts aus dem Speicherglied abrufbar sind. Die Korrekturwerte können beispielsweise anläßlich einer Lernfahrt ermittelt werden, indem das Bodenbearbeitungsgerät über unterschiedlich beschaffene Bodenflächen verfahren und jeweils eine rechnerische Bestimmung des Standorts vorgenommen und mit der tatsächlichen Lage des Bodenbearbeitungsgeräts verglichen wird. Aus dem Vergleich läßt sich ein Korrekturwert ermitteln, der dann unter Zuordnung der jeweils vorliegenden Bodenflächenbeschaffenheit im Speicherglied abgespeichert und bei einer Bearbeitungsfahrt des Bodenbearbeitungsgeräts abgerufen werden kann.at a preferred embodiment the tillage implement according to the invention comprises this a memory member for storing each of a certain Bodenflächenbeschaffenheit corresponding correction values used to determine the location of the tillage implement can be retrieved from the memory element. The correction values can be, for example on the occasion of a learning trip be determined by the tillage equipment on different procured floor surfaces procedure and a mathematical determination of the location made and with the actual Position of the tillage implement compared becomes. From the comparison can be determine a correction value, which then assigns each present ground surface condition stored in the memory element and during a processing run of the Tillage equipment can be retrieved.

Vorzugsweise sind mittels der Korrekturwerte von den Encodern bereitgestellte Encodersignale korrigierbar zur Bestimmung des Standortes des Bodenbearbeitungsgeräts. Die Encoderdaten geben ein Maß für die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder, diese sind jedoch mit einem Schlupf behaftet, der von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängt und durch die aus dem Speicherglied abrufbaren Korrekturwerte berücksichtigt werden kann.Preferably are provided by the correctors from the encoders Encoder signals correctable to determine the location of the tillage implement. The Encoder data gives a measure of the number the revolutions of the drive wheels, However, these are subject to a slip, the nature of the floor area depends and taken into account by the correction values retrievable from the memory element can be.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The The following description of a preferred embodiment of the invention serves in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:

1: eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts; 1 a schematic side view of a soil cultivation device according to the invention;

2: ein Blockdiagramm des Steuersystems des Bodenbearbeitungsgeräts. 2 : A block diagram of the control system of the tillage implement.

In den 1 und 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungsgerät in Form eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegten Bodenreinigungsgeräts dargestellt. Das Bodenreinigungsgerät 10 ist selbststeuernd und selbstfahrend ausgestaltet und ermöglicht die autonome Reinigung einer Bodenfläche 12. Es umfaßt ein Fahrwerk 14, an dem um eine gemeinsame Drehachse drehbar zwei Antriebsräder 16, 17 gelagert sind, denen jeweils ein Antriebsmotor 18 bzw. 19 zugeordnet ist. Die Antriebsmotoren 18, 19 sind jeweils über eine Motorwelle 20 bzw. 21 mit dem zugeordneten Antriebsrad 16 bzw. 17 gekoppelt und stehen über Steuerleitungen 23 bzw. 24 mit einer elektronischen Steuereinheit 26 des Bodenreinigungsgeräts 10 in elektrischer Verbindung. Die Antriebsräder 16, 17 bilden in Kombination mit den Antriebsmotoren 18, 19 eine Antriebseinheit des Bodenreinigungsgeräts 10.In the 1 and 2 schematically is an inventive tillage device in the form of a total with the reference numeral 10 occupied floor cleaning device shown. The floor cleaning device 10 is self-steering and self-propelled and allows the autonomous cleaning of a floor surface 12 , It includes a landing gear 14 in which two drive wheels are rotatable about a common axis of rotation 16 . 17 are stored, each with a drive motor 18 respectively. 19 assigned. The drive motors 18 . 19 are each about a motor shaft 20 respectively. 21 with the associated drive wheel 16 respectively. 17 coupled and are available via control lines 23 respectively. 24 with an electronic control unit 26 of the floor cleaning device 10 in electrical connection. The drive wheels 16 . 17 form in combination with the drive motors 18 . 19 a drive unit of the floor cleaning device 10 ,

Den Motorwellen 20, 21 ist jeweils ein Encoder 28 bzw. 29 zugeordnet, der die Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 erfaßt und über eine Sensorleitung 31 bzw. 32 der Steuereinheit 26 ein den jeweiligen Umdrehungen entsprechendes Sensorsignal bereitstellt. Die Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 entspricht der Anzahl der Umdrehungen der jeweiligen Antriebsräder 16 bzw. 17. Aus der pro Zeiteinheit erfolgenden Anzahl der Umdrehungen der Motorwellen 20, 21 kann die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 ermittelt werden, d. h. die Encoder 28 und 29 bilden jeweils einen Geschwindigkeitssensor für das Bodenreinigungsgerät 10.The motor shafts 20 . 21 is each an encoder 28 respectively. 29 assigned to the number of revolutions of the motor shafts 20 . 21 detected and via a sensor line 31 respectively. 32 the control unit 26 a corresponding to the respective revolutions sensor signal provides. The number of revolutions of the motor shafts 20 . 21 corresponds to the number of revolutions of the respective drive wheels 16 respectively. 17 , From the number of revolutions of the motor shafts per unit of time 20 . 21 Can the speed of the floor cleaning device 10 be determined, ie the encoder 28 and 29 each form a speed sensor for the floor cleaning device 10 ,

Den Antriebsmotoren 18, 19 ist jeweils ein Stromsensor 34 bzw. 35 zugeordnet, der den Motorstrom des jeweiligen Antriebsmotors 18 bzw. 19 erfaßt und über eine Sensorleitung 37 bzw. 38 der Steuereinheit 26 ein dem jeweiligen Motorstrom entsprechendes Sensorsignal bereitstellt.The drive motors 18 . 19 is each a current sensor 34 respectively. 35 assigned to the motor current of the respective drive motor 18 respectively. 19 detected and via a sensor line 37 respectively. 38 the control unit 26 provides a respective motor current corresponding sensor signal.

Zur Reinigung der Bodenfläche 12 weist das Bodenreinigungsgerät 10 eine Bürstenwalze 39 auf, die um eine quer zur Hauptbewegungsrichtung 40 des Bodenreinigungsgeräts 10 ausgerichtete Drehachse drehbar ist und mit einem Antriebsmotor in Form eines Bürstenmotors 43 gekoppelt ist, mit dessen Hilfe die Bürstenwalze 39 in Drehung versetzt werden kann. Mittels der Bürstenwalze 39 kann Schmutz von der zu reinigenden Bodenfläche 12 aufgenommen und in einen an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Schmutzbehälter des Bodenreinigungsgeräts 10 überführt werden. Der Schmutzbehälter steht mit einem Saugaggregat 45 in Strömungsverbindung, das eine Saugturbine 46 sowie zu dessen Drehantrieb einen Antriebsmotor in Form eines Saugmotors 47 aufweist. Mittels des Saugaggregats 45 kann ausgehend von der Bürstenwalze 39 eine Saugströmung in Richtung auf den Schmutzbehälter erzeugt werden, so daß die Aufnahme von Schmutz von der Bodenfläche 12 unterstützt wird. Die Bürstenwalze 39 bildet ebenso wie das Saugaggregat 45 eine Bodenbearbeitungseinheit in Form einer Bodenreinigungseinheit.For cleaning the floor surface 12 has the floor cleaning device 10 a brush roller 39 on, which is one transverse to the main movement direction 40 of the floor cleaning device 10 aligned rotational axis is rotatable and with a drive motor in the form of a brush motor 43 is coupled, with the help of the brush roller 39 can be set in rotation. By means of the brush roller 39 can remove dirt from the floor area to be cleaned 12 taken and in a known per se and therefore not shown in the drawing dirt container of the floor cleaning device 10 be transferred. The dirt container is connected to a suction unit 45 in fluid communication, which is a suction turbine 46 and to its rotary drive a drive motor in the form of a suction motor 47 having. By means of the suction unit 45 can starting from the brush roller 39 a suction flow is generated in the direction of the dirt container, so that the inclusion of dirt from the bottom surface 12 is supported. The brush roller 39 forms as well as the suction unit 45 a soil treatment unit in the form of a floor cleaning unit.

Der Bürstenmotor 43 steht über eine Steuerleitung 49 mit der Steuereinheit 26 in elektrischer Verbindung, und mittels eines Stromsensors 50 kann der Motorstrom des Bürstenmotors 43 erfaßt werden. Der Stromsensor 50 ist über eine Sensorleitung 52 mit der Steuereinheit 26 verbunden und stellt dieser ein dem jeweiligen Motorstrom des Bürstenmotors 43 entsprechendes Sensorsignal zur Verfügung.The brush motor 43 is via a control line 49 with the control unit 26 in electrical connection, and by means of a current sensor 50 can he Motor current of the brush motor 43 be detected. The current sensor 50 is via a sensor line 52 with the control unit 26 connected and sets this one the respective motor current of the brush motor 43 corresponding sensor signal available.

Über eine weitere Steuerleitung 54 ist die Steuereinheit 26 mit dem Saugmotor 47 verbunden, dessen Motorstrom von einem Stromsensor 55 erfaßt wird, der über eine Sensorleitung 57 mit der Steuereinheit 26 verbunden ist.Via another control line 54 is the control unit 26 with the suction motor 47 whose motor current from a current sensor 55 is detected, via a sensor line 57 with the control unit 26 connected is.

Die Steuereinheit 26 steuert die Betriebsweise sowohl der Antriebsmotoren 18 und 19 der Antriebseinheit als auch der Antriebsmotoren 43 und 47 der Bürstenwalze 39 und des Saugaggregats 45. Zur Steuerung der Antriebsmotoren 18 und 19 weist die Steuereinheit 26 eine Antriebssteuerung 59 auf, die die Fahrtrichtung und die Fahrgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 vorgibt. Die Fahrtrichtung wird durch die gegebenenfalls unterschiedliche Ansteuerung der Antriebsmotoren 18 und 19 bestimmt, und die Fahrgeschwindigkeit wird durch die Drehzahl der Antriebsmotoren 18, 19 bestimmt.The control unit 26 controls the operation of both the drive motors 18 and 19 the drive unit and the drive motors 43 and 47 the brush roller 39 and the suction unit 45 , For controlling the drive motors 18 and 19 has the control unit 26 a drive control 59 on which the direction of travel and the driving speed of the floor cleaning device 10 pretends. The direction of travel is determined by the possibly different control of the drive motors 18 and 19 determined, and the driving speed is determined by the speed of the drive motors 18 . 19 certainly.

Zur Steuerung des Bürstenmotors 43 weist die Steuereinheit 26 eine Bürstensteuerung 61 auf, und zur Steuerung des Antriebsmotors 47 des Saugaggregats 45 umfaßt die Steuereinheit 26 eine Saugsteuerung 63.For controlling the brush motor 43 has the control unit 26 a brush control 61 on, and for controlling the drive motor 47 the suction unit 45 includes the control unit 26 a suction control 63 ,

Mittels eines Bodenklassifizierungsglieds 65 der Steuereinheit 26 kann die Beschaffenheit der Bodenfläche 12 klassifiziert werden. Hierzu werden dem Bodenklassifizierungsglied die Sensorsignale der Stromsensoren 34, 35, 50 und 55 zugeführt. Außerdem werden dem Bodenklassifizierungsglied 65 die Encodersignale der Encoder 28 und 29 zugeführt. Aus den Encodersignalen berechnet das Bodenklassifizierungsglied die aktuelle Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10. Anläßlich einer Lernfahrt werden in einem Speicherglied 67 der Steuereinheit 26 Kombinationen von Motorstromwerten der Antriebsmotoren 18, 19, 43 und 47 zusammen mit den jeweils vorliegenden Geschwindigkeitswerten unter Zuordnung der jeweiligen Bodenflächenbeschaffenheit abgespeichert, die während der Messung der Motorströme und Geschwindigkeiten vorliegt. Wird zu einem späteren Zeitpunkt die Bodenfläche 12 gereinigt, so werden erneut die Motorstrom- und Geschwindigkeitswerte erfaßt und mit den im Speicherglied 67 hinterlegten Kombinationen verglichen. Die Bodenflächenbeschaffenheit, die derjenigen abgespeicherten Kombination entspricht, die am ehesten der aktuell vorliegenden Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeitswerten entspricht, wird dann von dem Bodenklassifizierungsglied 65 als aktuell vorliegende Bodenflächenbeschaffenheit ausgegeben. Diese Bodenflächenbeschaffenheit bildet die Grundlage für die Ansteuerung der Antriebsmotoren 18, 19, 43 und 47, d.h. sowohl die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 10 als auch die Betriebsweise des Bürstenmotors 43 und des Saugmotors 47 erfolgen in Anpassung an die aktuell vorliegende Bodenflächenbeschaffenheit.By means of a soil classifier 65 the control unit 26 can the nature of the floor area 12 be classified. For this purpose, the soil classification element the sensor signals of the current sensors 34 . 35 . 50 and 55 fed. In addition, the soil classification member 65 the encoder signals of the encoder 28 and 29 fed. From the encoder signals, the soil classifier calculates the current speed of the floor cleaning device 10 , On the occasion of a learning journey are in a memory element 67 the control unit 26 Combinations of motor current values of the drive motors 18 . 19 . 43 and 47 stored together with the current speed values under assignment of the respective Bodenflächenbeschaffenheit present during the measurement of motor currents and speeds. Will be at a later date the floor area 12 cleaned, so again the motor current and speed values are detected and with the in the memory element 67 deposited combinations compared. The ground surface condition corresponding to the stored combination that most closely matches the current combination of motor current and velocity values is then derived from the soil classifier 65 issued as currently available Bodenflächenbeschaffenheit. This floor surface condition forms the basis for the control of the drive motors 18 . 19 . 43 and 47 ie both the speed of the floor cleaning device 10 as well as the operation of the brush motor 43 and the suction motor 47 are made in adaptation to the currently available soil surface condition.

Zur Steuerung der Bewegung des Bodenreinigungsgeräts 10 entlang der zu reinigenden Bodenfläche 12 umfaßt die Steuereinheit 26 ein Navigationsglied 69, das mit den Sensorleitungen 31 und 32 der Encoder 28 und 29 verbunden ist und aus den bereitgestellten Encodersignalen die zurückgelegte Wegstrecke und den zurückgelegten Fahrtrichtungsverlauf berechnet, d.h. rechnerisch die aktuelle Lage des Bodenreinigungsgeräts 10 bestimmt. Die Berechnung erfolgt hierbei unter Berücksichtigung der vom Bodenklassifizierungsglied 65 ermittelten Bodenflächenbeschaffenheit, indem vom Speicherglied 67 ein der aktuellen Bodenflächenbeschaffenheit, wie sie vom Bodenklassifizierungsglied 65 bestimmt wurde, entsprechendes Korrektursignal abgerufen wird, das im Speicherglied anläßlich einer Lernfahrt abgespeichert wurde. Somit kann eine Korrektur der von den Encodern 28 und 29 bereitgestellten Encodersignale vorgenommen werden, um die rechnerische Bestimmung des Standorts des Bodenreinigungsgeräts 10 zu verbessern. Insbesondere kann aufgrund der Berücksichtigung der Bodenflächenbeschaffenheit das Schlupfverhalten der Antriebsräder 16, 17 in der rechnerischen Bestimmung des Standorts des Bodenreinigungsgeräts 10 berücksichtigt werden.To control the movement of the floor cleaning appliance 10 along the floor surface to be cleaned 12 includes the control unit 26 a navigation link 69 that with the sensor lines 31 and 32 the encoder 28 and 29 is connected and calculated from the provided encoder signals the distance covered and the traveled direction of travel, that is, mathematically the current position of the floor cleaning device 10 certainly. The calculation is done taking into account the ground classification element 65 determined ground surface condition, by the memory element 67 one of the current soil properties, as determined by the soil classification member 65 was determined, corresponding correction signal is retrieved, which was stored in the memory member on the occasion of a learning trip. Thus, a correction of the encoders 28 and 29 provided encoder signals to the arithmetical determination of the location of the floor cleaning device 10 to improve. In particular, due to the consideration of the floor surface condition, the slip behavior of the drive wheels 16 . 17 in the mathematical determination of the location of the floor cleaning device 10 be taken into account.

Claims (16)

Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgeräts (10), das – eine elektromotorische Antriebseinheit, – mindestens eine elektromotorische Bodenbearbeitungseinheit, – eine elektronische Steuereinheit aufweist sowie – ein Bodenklassifizierungsglied (65) zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche (12) aufweist, – wobei das Bodenklassifizierungsglied (65) die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts (10) sowie den Motorstrom zumindest eines Antriebsmotors (18, 19, 43, 47) der Antriebseinheit und/oder zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit erfasst und in Abhängigkeit der erfassten Werte die Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche (12) klassifiziert und – mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit der vom Bodenklassifizierungsglied (65) ermittelten Bodenbeschaffenheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts (10) und/oder die Betriebsweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit gesteuert wird und/oder mittels eines Navigationsglieds (69) der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmt und bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts die klassifizierte Bodenflächenbeschaffenheit berücksichtigt wird.Method for controlling a self-propelled and self-steering tillage implement ( 10 ), which comprises - an electric motor drive unit, - at least one electromotive ground handling unit, - an electronic control unit, and - a ground classification element ( 65 ) for the classification of the nature of the surface to be treated ( 12 ), wherein the soil classification member ( 65 ) the speed and / or acceleration of the tillage implement ( 10 ) as well as the motor current of at least one drive motor ( 18 . 19 . 43 . 47 ) of the drive unit and / or at least one soil working unit and, depending on the detected values, the nature of the soil surface to be processed ( 12 ) and classified by the control unit as a function of the 65 ) determined soil condition the locomotion of the soil tillage implement ( 10 ) and / or the mode of operation of at least one soil cultivation unit is controlled and / or by means of a navigation element ( 69 ) the location of the tillage implement due to Length and the course of the distance covered mathematically determined and in the arithmetical determination of the location, the classified floor surface condition is taken into account. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem Speicherglied (67) Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit abspeichert und eine aktuell gemessene Kombination von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten mit den gespeicherten Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten vergleicht.Method according to claim 1, characterized in that in a memory element ( 67 ) Stores combinations of motor current and speed and / or acceleration values associated with a particular ground surface condition and compares a currently measured combination of motor current and speed and / or acceleration values with the stored combinations of motor current and speed and / or acceleration values. Verfahren nach ein Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Antriebsmotor (43) einer Bürstenwalze (39) einer Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drive motor ( 43 ) a brush roller ( 39 ) controls a tilling unit according to the classified floor surface condition. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Betriebsweise eines Saugaggregats (45) einer Bodenbearbeitungseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operation of a suction unit ( 45 ) controls a tilling unit according to the classified floor surface condition. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den mindestens einen Antriebsmotor (18, 19) der Antriebseinheit entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschafftenheit steuert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one drive motor ( 18 . 19 ) controls the drive unit according to the classified Bodenflächenbeschafftenheit. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest zwei Antriebsrädern (16, 17) der Antriebseinheit jeweils einen Encoder (28, 29) zuordnet zur Erfassung der Umdrehungen der Antriebsräder (16, 17), wobei man aus der Anzahl der Umdrehungen den Standort des Bodenbearbeitungsgeräts (10) rechnerisch ermittelt unter Berücksichtigung der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two drive wheels ( 16 . 17 ) of the drive unit each have an encoder ( 28 . 29 ) assigns to detect the revolutions of the drive wheels ( 16 . 17 ), taking from the number of revolutions the location of the soil tillage implement ( 10 ) calculated taking into account the classified floor surface condition. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man jeweils einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechende Korrekturwerte in einem Speicherglied (67) abspeichert und dass man zur Standortbestimmung des Bodenbearbeitungsgeräts (10) den einer aktuell klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwert aus dem Speicherglied (67) abruft und zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10) heranzieht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that respective correction values in a memory element ( 67 ) and that for determining the location of the soil tillage implement ( 10 ) the correction value corresponding to a currently classified floor surface condition from the memory element ( 67 ) and to determine the location of the soil tillage implement ( 10 ). Selbstfahrendes und selbststeuerndes Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des voranstehend genannten Verfahrens, mit – einer elektromotorischen Antriebseinheit, – mindestens einer elektromotorischen Bodenbearbeitungseinheit, – einer elektronischen Steuereinheit, – zumindest einen Bewegungssensor (28, 29) zur Erfassung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Bodenbearbeitungsgeräts (10) sowie – mindestens einen Stromsensor (34, 35, 50, 55) zur Erfassung des Motorstroms eines Antriebmotors (18, 19, 43, 47) der Antriebseinheit und/oder einer Bodenbearbeitungseinheit, – einem Bodenklassifizierungsglied (65) zur Klassifizierung der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bodenfläche (12) in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung sowie des erfassten Motorstroms, – wobei mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit der vom Bodenklassifizierungsglied (65) ermittelten Bodenbeschaffenheit die Fortbewegung des Bodenbearbeitungsgeräts (10) und/oder die Betriebweise zumindest einer Bodenbearbeitungseinheit steuerbar ist und/oder mittels eines Navigationsglieds (69) der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts (10) aufgrund der Länge und des Verlaufs der zurückgelegten Wegstrecke rechnerisch bestimmbar und bei der rechnerischen Bestimmung des Standorts die klassifizierte Bodenflächenbeschaffenheit berücksichtigbar ist.Self-propelled and self-controlling soil cultivation device for carrying out the above-mentioned method, with - an electric motor drive unit, - at least one electric motor ground processing unit, - an electronic control unit, - at least one motion sensor ( 28 . 29 ) for detecting the speed and / or acceleration of the tillage implement ( 10 ) and - at least one current sensor ( 34 . 35 . 50 . 55 ) for detecting the motor current of a drive motor ( 18 . 19 . 43 . 47 ) of the drive unit and / or a tillage unit, - a ground classifier ( 65 ) for the classification of the nature of the surface to be treated ( 12 ) in dependence on the detected speed and / or acceleration as well as the detected motor current, - whereby by means of the control unit in dependence on the ground classification member ( 65 ) determined soil condition the locomotion of the soil tillage implement ( 10 ) and / or the mode of operation of at least one soil cultivation unit is controllable and / or by means of a navigation element ( 69 ) the location of the soil tillage implement ( 10 ) can be computationally determined on the basis of the length and the course of the traveled distance and the classified floor surface condition can be taken into account in the mathematical determination of the location. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Speicherglied (67) aufweist zum Abspeichern von Kombinationen von Motorstrom- und Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten unter Zuordnung einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit.Soil cultivation device according to claim 8, characterized in that the soil cultivation device ( 10 ) a memory member ( 67 ) for storing combinations of motor current and speed and / or acceleration values with assignment of a specific floor surface condition. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenbearbeitungseinheit eine Bürstenwalze (39) mit einem Antriebsmotor (43) aufweist, wobei dieser Antriebsmotor (43) entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.Soil cultivation device according to claim 8 or 9, characterized in that a soil working unit comprises a brush roller ( 39 ) with a drive motor ( 43 ), this drive motor ( 43 ) is controllable according to the classified floor surface condition. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenbearbeitungseinheit ein Saugaggregat (45) umfasst, das entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.Soil cultivation device according to one of claims 8 to 10, characterized in that a soil treatment unit, a suction unit ( 45 ) controllable according to the classified floor surface condition. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit zumindest einen Antriebsmotor (18, 19) umfasst, der entsprechend der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit steuerbar ist.Soil cultivation device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the drive unit at least one drive motor ( 18 . 19 ) controllable according to the classified floor surface condition. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Antriebsrädern (16, 17) jeweils ein Encoder (28, 29) zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder (16, 17) zugeordnet ist, wobei aus der Anzahl der Umdrehungen und der klassifizierten Bodenflächenbeschaffenheit der Standort des Bodenbearbeitungsgeräts (10) bestimmbar ist.Soil cultivation device according to one of claims 8 to 12, characterized in that at least two drive wheels ( 16 . 17 ) one encoder each ( 28 . 29 ) for detecting the number of revolutions of the drive wheels ( 16 . 17 ), wherein from the number of revolutions and the classified soil surface condition the location of the soil tillage implement ( 10 ) is determinable. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Antriebsrad (16, 17) ein Encoder (28, 29) zur Erfassung der Anzahl der Umdrehungen des Antriebsrades (16, 17) zugeordnet ist, wobei aus der pro Zeiteinheit erfolgenden Anzahl der Umdrehungen des Antriebsrades (16, 17) die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgeräts (10) bestimmbar ist.Soil cultivation device according to one of claims 8 to 13, characterized in that at least one drive wheel ( 16 . 17 ) an encoder ( 28 . 29 ) for detecting the number of revolutions of the drive wheel ( 16 . 17 ), wherein the number of revolutions of the drive wheel per unit of time ( 16 . 17 ) the speed of the tillage implement ( 10 ) is determinable. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Speicherglied (67) aufweist zum Abspeichern von jeweils einer bestimmten Bodenflächenbeschaffenheit entsprechenden Korrekturwerten, die zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10) aus dem Speicherglied (67) abrufbar sind.Soil cultivation device according to one of claims 8 to 14, characterized in that the soil cultivation device ( 10 ) a memory member ( 67 ) has, for the purpose of storing respective correction values corresponding to a particular floor surface condition, which are used to determine the location of the soil cultivation device ( 10 ) from the memory member ( 67 ) are available. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Korrekturwerte von den Encodern (28, 29) bereitgestellte Encoderdaten korrigierbar sind zur Bestimmung des Standorts des Bodenbearbeitungsgeräts (10).Soil cultivation device according to claim 15, characterized in that by means of the correction values from the encoders ( 28 . 29 ) encoder data are correctable for determining the location of the soil tillage implement ( 10 ).
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