DE102004022357A1 - Floor cleaning device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bodenreinigungsgerät, umfassend mindestens ein Reinigungsaggregat, mit zumindest einem Reinigungswerkzeug, und eine Steuereinrichtung, die eine zentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor aufweist und mit einem Eingabeteil zur Eingabe von Steuerbefehlen gekoppelt ist. Um das Bodenreinigungsgerät derart weiterzubilden, daß unterschiedliche Ausstattungsvarianten kostengünstig herstellbar sind, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem mindestens einen Reinigungsaggregat eine dezentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor zugeordnet ist, wobei die dezentrale Steuereinheit modulartig ausgestaltet und über ein BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.The The invention relates to a floor cleaning appliance comprising at least one Cleaning aggregate, with at least one cleaning tool, and a Control device comprising a central control unit with a microprocessor and having an input part for inputting control commands is coupled. To further develop the floor cleaning device such that different Equipment variants cost-effective can be produced, the invention proposes that the at least a cleaning unit a decentralized control unit with a Microprocessor is assigned, wherein the decentralized control unit modular and over a BUS system is connected to the central control unit.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bodenreinigungsgerät umfassend mindestens ein Reinigungsaggregat mit zumindest einem Reinigungswerkzeug zum Reinigen einer Bodenfläche und eine Steuereinrichtung zum Steuern des mindestens einen Aggregates, wobei die Steuereinrichtung eine zentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor aufweist und mit einem Eingabeteil zur Eingabe von Steuerbefehlen gekoppelt ist.The The invention relates to a floor cleaning appliance comprising at least one Cleaning unit with at least one cleaning tool for cleaning a floor area and a control device for controlling the at least one aggregate, wherein the control device has a central control unit with a microprocessor and having an input part for inputting control commands is coupled.
Derartige Bodenreinigungsgeräte können beispielsweise als fahrbare Kehrmaschinen ausgestaltet sein, wobei als Reinigungswerkzeug eine Kehrwalze zum Einsatz kommt, die um eine parallel zur Bodenfläche ausgerichtete Drehachse drehend antreibbar ist. Alternativ und/oder ergänzend kann als Reinigungswerkzeug eine Tellerbürste zum Einsatz kommen, die um eine im wesentlichen senkrecht zur Bodenfläche ausgerichtete Drehachse drehend antreibbar ist und seitlich über die Außenkontur des Bodenreinigungsgerätes vorsteht.such Floor cleaning equipment for example be designed as mobile sweepers, being used as a cleaning tool a sweeping roller is used, which is aligned around a parallel to the bottom surface Rotary axis is driven in rotation. Alternatively and / or additionally, as Cleaning tool a dish brush are used, which is aligned about a substantially perpendicular to the bottom surface Rotary axis is driven in rotation and projecting laterally beyond the outer contour of the floor cleaning device.
Das Bodenreinigungsgerät kann auch in Form einer Scheuersaugmaschine ausgestaltet sein, wobei als Reinigungswerkzeug zumindest eine elektromotorisch drehbare Scheuerbürste und/oder Scheuerwalze zum Einsatz kommt und das Reinigungsaggregat einen mit Unterdruck beaufschlagbaren Schmutzflüssigkeitstank sowie einen Reinigungsflüssigkeitstank umfaßt. Reinigungsflüssigkeit kann auf die zu reinigende Bodenfläche aufgebracht werden, und der Schmutzflüssigkeitstank kann über eine Schmutzaufnahmeleitung mit einer an der zu reinigenden Bodenfläche angreifenden Sauglippe in Strömungsverbindung stehen, so daß Schmutzflüssigkeit von der Bodenfläche aufgenommen und in den Schmutzflüssigkeitstank überführt werden kann. Ergänzend kann die Scheuersaugmaschine über Tellerbürsten verfügen, die über ungefähr senkrecht zur Bodenfläche ausgerichtete Drehachsen drehend antreibbar sind und seitlich über die Außenkontur des Bodenreinigungsgerätes vorstehen.The Floor cleaning device can also be configured in the form of a scrubber, wherein as a cleaning tool at least one electric motor rotatable scrubbing brush and / or scouring roller is used and the cleaning unit a loadable with negative pressure dirty fluid tank and a cleaning fluid tank includes. Cleaning fluid can on the floor surface to be cleaned be applied, and the dirty liquid tank can over a Dirt holding line with an attacking on the floor surface to be cleaned Suction lip in flow connection stand, so that dirty liquid from the bottom surface be taken and transferred to the dirty liquid tank can. additional can the scrubber over Disc brushes feature, the above approximately perpendicular to the floor surface aligned axes of rotation are driven in rotation and laterally over the outer contour of the floor cleaning device protrude.
Das Bodenreinigungsgerät kann auch in Form einer Kombination der beiden vorgenannten Geräte als Kehr-Scheuersaugmaschine ausgestaltet sein mit zwei Reinigungswerkzeugen, wobei ein erstes zum Kehren und ein zweites zum Schrubben und/oder Polieren zum Einsatz kommt.The Floor cleaning device can also be in the form of a combination of the two aforementioned devices as a sweeping scrubber be configured with two cleaning tools, with a first for sweeping and a second for scrubbing and / or polishing used comes.
Aus der US-Patentschrift Nr. 5 940 928 ist ein Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art bekannt, wobei mittels des Eingabeteiles unterschiedliche Reinigungsaggregate angewählt und wahlweise aktiviert und deaktiviert werden können. Eine zentrale Steuereinheit mit einem leistungsfähigen Mikroprozessor steuert sämtliche Aggregate, so daß für unterschiedliche Ausstattungsvarianten des Bodenreinigungsgerätes dieselbe zentrale Steuereinheit eingesetzt werden kann. Diese Steuereinheit weist eine Vielzahl von Funktionen auf, um allen möglichen Ausstattungsvarianten gerecht zu werden. Kommt allerdings eine kostengünstige Ausstattungsvariante mit verhältnismäßig wenigen Bedienungsfunktionen zum Einsatz, so ist der Aufwand an Elektronik für die zentrale Steuereinheit überdimensioniert, da einzelne Funktionen, die von der konkreten Ausstattungsvariante nicht benötigt werden, steuerungstechnisch redundant mitgeführt sind. Dies ist mit beträchtlichen Herstellungskosten verbunden.Out US Pat. No. 5,940,928 is a floor cleaning device of the beginning known type, wherein by means of the input part different Cleaning units selected and optionally activated and deactivated. A central control unit with a powerful Microprocessor controls all Aggregates, so that for different Equipment variants of the floor cleaning device the same central control unit can be used. This control unit has a variety from features on to all sorts Equipment variants meet. However, comes a low-cost trim level with relatively few Operating functions used, so is the cost of electronics for the oversized central control unit, as individual functions, the specific equipment variant not required Be, control technology redundant entrained. This is considerable Production costs associated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein fahrbares Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß unterschiedliche Ausstattungsvarianten kostengünstig herstellbar sind.task The present invention is a mobile floor cleaning device of the aforementioned To develop such a way that different Equipment variants inexpensive to produce are.
Diese Aufgabe wird bei einem fahrbaren Bodenreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem mindestens einen Reinigungsaggregat eine modulartige dezentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor zugeordnet ist, die über ein BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.These Task is in a mobile floor cleaning device of the generic type according to the invention thereby solved, that the at least one cleaning unit a modular decentralized Control unit is associated with a microprocessor, which has a BUS system is connected to the central control unit.
Erfindungsgemäß weist das Bodenreinigungsgerät zusätzlich zum Mikroprozessor der zentralen Steuereinheit zumindest eine dezentrale Steuereinheit auf, wobei auch jede dezentrale Steuereinheit über einen eigenen Mikroprozessor verfügt. Aggregate mit ähnlicher Funktion können jeweils in einer Gruppe zusammengefaßt und steuerungstechnisch einer dezentralen Steuereinheit zugeordnet werden. Die dezentralen Steuereinheiten sind jeweils als Modul ausgestaltet, d. h. sie bilden jeweils eine separate Baueinheit, und die Module stellen Bausteine eines Baukastensystems dar, um unterschiedliche Bodenreinigungsgeräte steuerungstechnisch nur soweit aufzurüsten, wie es für die tatsächlich zum Einsatz kommenden Ausstattungsmerkmale erforderlich ist. Als Ausstattungsmerkmale können hierbei zum Beispiel unterschiedliche Reinigungsaggregatbestückungen, also beispielsweise unterschiedliche Reinigungswerkzeuge, vorgesehen sein, oder auch unterschiedliche Antriebsaggregate zum Verfahren des Bodenreinigungsgerätes. Jeder Gruppe von Aggregaten mit ähnlicher Funktion – antreiben, reinigen oder auch positionieren von Reinigungswerkzeugen – kann eine die Aggregate unmittelbar steuernde dezentrale Steuereinheit zugeordnet sein, die über eine eigene Rechenkapazität und ein eigenes Speicherglied verfügt. Gleiches gilt für wahlweise verfügbare Gerätefunktionen wie beispielsweise "laden" und/oder "aktivieren von Leuchtmitteln oder sonstigem Zubehör". Die Variantenvielfalt an Steuerungen kann dadurch erheblich reduziert werden und die Programmieranforderungen an die zentrale Steuereinheit können vereinfacht werden. Überwachungsfunktionen der einzelnen Aggregate können von der jeweils zugeordneten dezentralen Steuereinheit übernommen werden, so daß bei Vorliegen einer Fehlfunktion oder einer Überlastung eines einzelnen Aggregates von der zugehörigen dezentralen Steuereinheit sehr schnell reagiert werden kann, ohne daß hierzu die zentrale Steuereinheit aktiviert werden muß. Die dezentralen Steuereinheiten transformieren sogenannte "High-Level-Kommandos" der zentralen Steuereinheit in entsprechende Steuerbefehle der zugehörigen Aggregate. Somit kann insgesamt ein transparentes, auf High-Level-Kommandos basierendes Ablaufprogramm für die zentrale Steuereinheit vorgesehen sein, ohne daß dadurch die Möglichkeit, unterschiedliche Ausstattungsvarianten mittels der zentralen Steuereinheit anzusteuern, beeinträchtigt wird.According to the invention, the floor cleaning device in addition to the microprocessor of the central control unit on at least one decentralized control unit, wherein each decentralized control unit has its own microprocessor. Aggregates with a similar function can each be combined in one group and assigned to a decentralized control unit in terms of control technology. The decentralized control units are each designed as a module, ie they each form a separate unit, and the modules are building blocks of a modular system to upgrade different floor cleaning devices control technology only as far as it is necessary for the actually used equipment features. As equipment features here, for example, different Reinigungsaggregatbestückungen, so for example, different cleaning tools, be provided, or even different drive units for moving the floor cleaning device. Each group of units with a similar function - drive, clean or even position cleaning tools - can be assigned to a decentralized control unit directly controlling the aggregates, which has its own computing capacity and its own memory element. The same applies to optionally available device functions such as "load" and / or "activate bulbs or else Accordingly, the variety of controllers can be significantly reduced and the programming requirements for the central control unit can be simplified Monitoring functions of the individual units can be taken over by the respectively assigned decentralized control unit, so that in case of malfunction or overload of a single unit The decentralized control units transform so-called "high-level commands" of the central control unit into corresponding control commands of the associated aggregates High-level commands based sequence program for the central control unit be provided, without thereby affecting the ability to control different equipment variants by means of the central control unit is igt.
Sämtliche Steuereinheiten sind über ein drahtloses oder drahtgebundenes BUS-System miteinander verbunden. Dadurch kann auf einfache Weise eine unterschiedliche Anzahl von Steuereinheiten in das BUS-System integriert werden, um somit eine Vielzahl von Ausstattungsvarianten des fahrbaren Bodenreinigungsgerätes kostengünstig herzustellen und gegebenenfalls auch kostengünstig umzurüsten.All Control units are over a wireless or wired BUS system interconnected. This can easily a different number of Control units are integrated into the BUS system, thus providing a Variety of equipment variants of the mobile floor cleaning device to produce cost and possibly also inexpensive convert.
Die dezentralen Steuereinheiten übernehmen vorzugsweise jeweils die Funktion eines "slaves", während die zentrale Steuereinheit die Funktion eines "masters" übernimmt, der die dezentralen Steuereinheiten koordiniert. Je nach Buskonzept ist auch eine Ausgestaltung möglich, wonach sich ein "slave" auch zum "master" deklarieren kann. Dieses Prinzip ist beispielsweise bei CAN/CAN- open-Systemen verbreitet. Jede dezentrale Steuereinheit kann einen Satz funktionsspezifischer, verpol- und überlastgeschützter Signaleingänge aufweisen, die wahlweise potentialfrei oder aber zur Analogwerterfassung verfügbar sind. Außerdem kann jede dezentrale Steuereinheit funktionsspezifische Stellausgänge zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern aufweisen, wobei über die Stellausgänge vorzugsweise pulsweitenmodulierte elektrische Spannungen ausgegeben werden können. Damit kann eine sehr große Variabilität für jeweils zum Einsatz kommende Drehzahlsteuerungen und Drehzahlregelungen gewährleistet werden. Die Stellausgänge sind vorzugsweise gegen Überlastung und Kurzschluß gesichert.The take over decentralized control units preferably in each case the function of a "slaves", while the central control unit assumes the function of a master, which coordinates the decentralized control units. Depending on the bus concept is also an embodiment possible, according to which a "slave" can also declare himself a "master". This principle is common in CAN / CANopen systems, for example. Each decentralized Control unit can have a set of function-specific, polarity protected and overload protected signal inputs, which are either potential-free or available for analog value acquisition. Furthermore Each distributed control unit can use function-specific control outputs for control having electrical loads, preferably via the setting outputs pulse width modulated electrical voltages can be output. In order to can be a very big one variability for each used speed controls and speed controls be guaranteed. The control outputs are preferably against overloading and short circuit secured.
Von Vorteil ist es, wenn auch die zentrale Steuereinheit modulartig ausgestaltet ist. So können beispielsweise sämtliche Steuereinheiten in Form von Steckplatinen ausgestaltet sein, die beispielsweise im Bereich eines Bedienpanels und/oder einer zentralen Steuerkammer des Bodenreinigungsgerätes positioniert werden können.From It is an advantage, although the central control unit is modular is designed. So, for example all Be designed control units in the form of plug-in boards, the For example, in the area of a control panel and / or a central Control chamber of the floor cleaning device can be positioned.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bodenreinigungsgerät fahrbar ausgestaltet und umfaßt zumindest ein Antriebsaggregat zum Verfahren des Bodenreinigungsgerätes, wobei dem mindestens einen Antriebsaggregat eine modulartige dezentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor zugeordnet ist, die über BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist. Das mindestens eine Antriebsaggregat kann zumindest einen Antriebsmotor aufweisen.at a preferred embodiment is the floor cleaning device mobile designed and includes at least one drive unit for moving the floor cleaning device, wherein the at least one drive unit a modular decentralized Control unit is associated with a microprocessor, via BUS system connected to the central control unit. The at least one drive unit can have at least one drive motor.
Zum Positionieren zumindest eines Reinigungswerkzeuges kommt bei einer vorteilhaften Ausführungsform zumindest ein Stellaggregat zum Einsatz, dem eine modulartige dezentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor zuge ordnet ist, die über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist. Somit kann das Stellaggregat von der zugeordneten dezentralen Steuereinheit gesteuert und geprüft werden.To the Positioning at least one cleaning tool comes at a advantageous embodiment at least one control unit is used, which is a modular decentralized Control unit is associated with a microprocessor that is connected via the BUS system is connected to the central control unit. Consequently can the actuator from the assigned decentralized control unit controlled and tested become.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Bodenreinigungsgerät zumindest eine wiederaufladbare Energieversorgungseinheit, der eine modulartige dezentrale Steuereinheit in Form eines Lademoduls zugeordnet ist, die einen Mikroprozessor aufweist und über das BUS-System der zentralen Steuereinheit verbunden ist. Bei einer derartigen Ausführungsform kommt für die Funktion "Energieversorgung" eine intelligente, modulartige dezentrale Steuereinheit zum Einsatz. Die Steuerung der Energieversorgungseinheit kann somit mittels der dieser zugeordneten dezentralen Steuereinheit erfolgen, die über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.at a preferred embodiment comprises the floor cleaning device at least one rechargeable power supply unit that is a modular decentralized control unit is assigned in the form of a loading module, having a microprocessor and via the BUS system of the central control unit connected is. In such an embodiment, the "power supply" function has an intelligent, modular decentralized control unit is used. The control the power supply unit can thus be assigned by means of this decentralized control unit, which via the bus system with the central control unit is connected.
Intelligente, modulartige dezentrale Steuereinheiten können auch zur Steuerung und Überwachung von Beleuchtungselementen zum Einsatz kommen. So ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, daß das Bodenreinigungsgerät Beleuchtungselemente aufweist, denen eine modulartige dezentrale Steuereinheit mit einem Mikroprozessor zugeordnet ist, die über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit gekoppelt ist. Zusätzlich zu dem Beleuchtungselement kann vorgesehen sein, daß die zugeordnete Steuereinheit auch Zubehörelemente des Bodenreinigungsgerätes wie beispielsweise Relais oder Ventile steuert.intelligent, Modular decentralized control units can also be used for control and monitoring used by lighting elements. So is at an advantageous embodiment provided that the Floor cleaning device Lighting elements, which a modular decentralized Control unit is associated with a microprocessor that over the BUS system is coupled to the central control unit. In addition to that Lighting element may be provided that the associated control unit also accessories of the floor cleaning device such as relays or valves controls.
Günstig ist es, wenn die dezentralen Steuereinheiten programmierbar sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die dezentralen Steuereinheiten vom Bediener, vom Servicepersonal und/oder bei der Inbetriebnahme des Bodenreinigungsgerätes im Herstellerwerk über die zentrale Steuereinheit programmierbar sind. Dies gibt die Möglichkeit, beispielsweise einzelne Betriebsabläufe der Aggregate den jeweiligen dezentralen Steuereinheiten in Form eines Betriebsprogrammes vorzugeben. Soll ein bestimmter Betriebsablauf aktiviert werden, so ist es hierzu lediglich erforderlich, daß die zentrale Steuereinheit einen entsprechenden Aktivierungsbefehl an die dezentrale Steuereinheit überträgt, die anschließend die Steuerung des gewünschten Betriebsablaufes übernimmt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß ein gewünschtes Anfahr- oder Bremsverhalten einer dezentralen Steuereinheit vorgegeben wird, die mindestens einem gegebenenfalls zum Einsatz kommenden Antriebsaggregat zugeordnet ist, so daß Antriebsmotoren zum Verfahren des Bodenreinigungsgerätes von der zugehörigen dezentralen Steuereinheit entsprechend dem gewünschten Anfahr- oder Bremsverhalten angesteuert werden können.It is favorable if the decentralized control units are programmable. For example, it may be provided that the decentralized control units are programmable by the operator, the service personnel and / or during the commissioning of the floor cleaning device in the factory via the central control unit. This gives the Possibility to specify, for example, individual operating sequences of the units to the respective decentralized control units in the form of an operating program. If a certain operation is to be activated, it is only necessary for this that the central control unit transmits a corresponding activation command to the decentralized control unit, which then takes over the control of the desired operating sequence. Thus, for example, be provided that a desired start-up or braking behavior of a decentralized control unit is assigned, which is assigned at least one optionally used drive unit, so that drive motors for moving the floor cleaning device of the associated decentralized control unit according to the desired starting or braking behavior can be.
Vorzugsweise sind die dezentralen Steuereinheiten von der zentralen Steuereinheit parametrisierbar. Dies gibt die Möglichkeit, den dezentralen Steuereinheiten mittels der zentralen Steuereinheit Parameter zur Ansteuerung der jeweiligen Aggregate vorzugeben, beispielsweise ein bestimmter Beschleunigungswert zum Anfahren oder Abbremsen des Bodenreinigungsgerätes, oder auch eine bestimmte Endgeschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes. Als Parameter können auch Reinigungsparameter vorgegeben werden, beispielsweise eine gewünschte Drehzahl für eine Bürstenwalze. Falls ein Stellaggregat zum Einsatz kommt kann auch ein gewünschter Anpressdruck vorgegeben werden, der vom Reinigungswerkzeug auf die zu reinigende Bodenfläche ausgeübt werden soll. Die Positionierung und Positionsüberwachung des Reinigungswerkzeuges entsprechend dem gewünschten Anpressdruck kann dann von der dem mindestens einen Stellaggregat zugeordneten dezentralen Steuereinheit übernommen werden.Preferably are the decentralized control units of the central control unit parameterized. This gives the possibility to the decentralized control units by means of the central control unit parameters for controlling the specify respective aggregates, for example, a certain acceleration value for starting or braking the floor cleaning device, or also a certain final speed of the floor cleaning device. When Parameters can Cleaning parameters are given, for example a desired Speed for a brush roller. If a control unit is used can also be a desired Contact pressure to be specified by the cleaning tool on the to be cleaned floor area exercised shall be. The positioning and position monitoring of the cleaning tool according to the desired Contact pressure can then from the at least one actuator assigned decentralized control unit are taken.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die von der zentralen Steuereinheit an eine dezentrale Steuereinheit übermittelten Parameter sowohl in der dezentralen Steuereinheit als auch in der zentralen Steuereinheit speicherbar sind. Dies macht es möglich, bei Austausch einer störungsbehafteten dezentralen Steuereinheit die neue dezentrale Steuereinheit selbsttätig von der zentralen Steuereinheit zu parametrisieren, so daß Neueinstellungen kundenspezifischer Parameter durch einen Servicetechniker bei Austausch der dezentralen Steuereinheiten entfallen können. Wird umgekehrt im Falle eines Defektes die zentrale Steuereinheit ausgetauscht, so kann die neue zentrale Steuereinheit selbsttätig kundenspezifische Parameter aus den intakten dezentralen Steuereinheiten abrufen und als Sicherungskopie in einem zentralen Parameterspeicher ablegen. Datenverluste werden somit extrem minimiert.From It is particularly advantageous if that of the central control unit both transmitted to a decentralized control unit in the decentralized control unit as well as in the central control unit are storable. This makes it possible to exchange one noisy decentralized control unit, the new decentralized control unit automatically from to parameterize the central control unit so that new settings customer-specific parameter by a service technician during replacement The decentralized control units can be omitted. Is vice versa in the case a defect the central control unit exchanged, so can the new central control unit automatically customizes parameters retrieve from the intact remote control units and as a backup copy store in a central parameter memory. Data losses are thus extremely minimized.
Vorzugsweise sind die Parametersätze der zentralen und dezentralen Steuereinheiten selbsttätig – insbesondere im Servicefall – wechselseitig aktualisierbar.Preferably are the parameter sets the centralized and decentralized control units automatically - in particular in case of service - reciprocally updatable.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerätes ist mittels der dezentralen Steuereinheiten jeweils die Funktionsbereitschaft von elektrischen Verbrauchern der zugeordneten Aggregate sowie die Funktionsbereitschaft der jeweiligen dezentralen Steuereinheit selbst prüfbar. Dies gibt die Möglichkeit, beispielsweise beim Start des Bodenreinigungsgerätes zunächst die Funktionsbereitschaft sämtlicher elektrischer Verbraucher, der Verkabelung und der dezentralen Steuereinheiten selbst sowie vorzugsweise auch des BUS-Systems mittels der dezentralen Steuereinheiten zu prüfen, die entsprechend dem Ergebnis der Prüfung der zentralen Steuereinheit ein Prüfsignal bereitstellen können, so daß mittels der zentralen Steuereinheit einer Bedienungsperson die Funktionsbereitschaft des gesamten Bodenreinigungsgerätes angezeigt werden kann. Gegebenenfalls kann eine Fehlfunktion angezeigt werden, wobei der modulartige Aufbau der gesamten Steuereinrichtung des fahrbaren Bodenreinigungsgerätes eine schnelle Diagnose erlaubt, da ein Fehler mittels der dezentralen Steuereinheiten auf einfache Weise klassifizierbar und lokalisierbar ist.at a particularly preferred embodiment the floor cleaning device according to the invention is the functional readiness by means of the decentralized control units of electrical consumers of the associated units and the Functional readiness of the respective decentralized control unit itself testable. This gives the opportunity For example, at the start of the floor cleaning device, first the operational readiness of all electrical loads, cabling and decentralized control units itself as well as preferably also of the BUS system by means of the decentralized Control units to check which according to result of check of the central block of management a test signal can provide so that means the central control unit of an operator's operational readiness of the entire floor cleaning device can be displayed. If necessary, a malfunction can be displayed be, with the modular structure of the entire control device of the mobile floor cleaning device a quick diagnosis allows, as an error by means of the decentralized Control units easily classifiable and localizable is.
Die einzelnen Aggregate des Bodenreinigungsgerätes weisen jeweils elektrische Verbraucher auf, beispielsweise Antriebs- oder Stellmotoren, Pumpen, Turbinen und/oder Leuchtelemente, eine Hupe und dergleichen, die von der dem jeweiligen Aggregat zugeordneten dezentralen Steuereinheit steuerbar sind. Um bei Vorliegen einer Fehlfunktion eines elektrischen Verbrauchers innerhalb kurzer Zeit reagieren zu können, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die elektrischen Verbraucher einer dezentralen Steuereinheit bei Vorliegen einer Fehlfunktion und/oder einer Überlastung von dieser abschaltbar sind. Die Überwachung und der Schutz des jeweiligen Verbrauchers kann somit von der zugeordneten dezentralen Steuereinheit übernommen werden, die bei Vorliegen einer Fehlfunktion unmittelbar reagieren kann, indem der jeweilige Verbraucher abgeschaltet wird. Die dezentrale Steuereinheit ist hierzu nicht auf einen entsprechenden Steuerbefehl der zentralen Steuereinheit angewiesen, die Überwachung wird vielmehr unmittelbar von der zugeordneten dezentralen Steuereinheit übernommen.The individual units of the floor cleaning appliance each have electrical Consumers, such as drive or actuator motors, pumps, Turbines and / or lighting elements, a horn and the like, the controllable by the respective unit associated with the decentralized control unit are. In case of malfunction of an electrical load to be able to respond within a short time, it is at a preferred embodiment provided that the electrical consumers of a decentralized control unit in the presence a malfunction and / or overload of this off are. The supervision and the protection of the respective consumer can thus be assigned by the decentralized control unit which react immediately in the presence of a malfunction can by switching off the respective consumer. The decentralized Control unit is not on a corresponding control command instructed the central control unit, the monitoring is rather immediate taken from the assigned decentralized control unit.
Während bei einer bevorzugten Ausführungsform das Abschalten eines elektrischen Verbrauchers bei Vorliegen einer Fehlfunktion oder einer Überlastung unmittelbar von der zugeordneten dezentralen Steuereinheit vorgenommen werden kann, ist es insbesondere im Hinblick auf die Betriebssicherheit von Vorteil, wenn die elektrischen Verbraucher von den dezentralen Steuereinheiten nur einschaltbar sind nach Übertragung eines Freigabekommandos von der zentralen Steuereinheit an die jeweilige dezentrale Steuereinheit. Ein elektrischer Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes kann somit nur von der zentralen Steuereinheit aktiviert werden, beispielsweise aufgrund eines entsprechenden Steuerbefehls der Bedienungsperson.While in a preferred embodiment, the shutdown of an electrical load in the presence of a malfunction or overload can be made directly from the associated remote control unit, it is in particular with regard to the Betriebssi It is advantageous if the electrical consumers of the decentralized control units can only be switched on after transmission of a release command from the central control unit to the respective decentralized control unit. An electrical load of the floor cleaning device can thus be activated only by the central control unit, for example, due to a corresponding control command of the operator.
Von Vorteil ist es, wenn die dezentralen Steuereinheiten und die zentrale Steuereinheit in einen Sicherheitskreis eingebunden sind, wobei mittels des Sicherheitskreises die Spannungsversorgung zumindest einiger elektrischer Verbraucher unterbrechbar ist. Dies gibt die Möglichkeit, bei Vorliegen einer Fehlfunktion oder einer Überlastung eines elektrischen Verbrauchers mehrere elektrische Verbraucher – insbesondere sicherheitsgefährdende Verbraucher – abzuschalten, indem der Sicherheitskreis von der dezentralen Steuereinheit unterbrochen wird, die die Fehlfunktion bzw. die Überlastung des elektrischen Verbrauchers erkennt. Vorzugsweise sind jedoch nicht alle elektrischen Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes mittels des Sicherheitskreises abschaltbar, es kann vielmehr vorgesehen sein, daß sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher, beispielsweise Bremsen, Lenkhilfen, Schließventile und/oder Beleuchtungseinrichtungen, vom Sicherheitskreis entkoppelt sind, so daß diese auch dann funktionsbereit sind, wenn bei einem anderen elektrischen Verbraucher eine Fehlfunktion oder eine Überlastung auftritt.From Advantage is it if the decentralized control units and the central Control unit are integrated into a safety circuit, wherein by means of the safety circuit, the power supply at least some electrical consumers can be interrupted. This gives the Possibility, in the presence of a malfunction or overload of an electrical consumer several electrical consumers - especially safety-endangering Consumers - turn off, by interrupting the safety circuit of the decentralized control unit which is the malfunction or overload of the electrical load recognizes. Preferably, however, not all electrical consumers of the floor cleaning device By means of the safety circuit switched off, it can rather be provided be that security relevant electrical consumers, such as brakes, power steering, closing valves and / or Lighting equipment, decoupled from the safety circuit, so that this are functional even if at another electric Consumer malfunction or overload occurs.
Die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher kann über eine elektrische Versorgungsleitung erfolgen, in die ein zentraler Schaltkontakt, beispielsweise ein Schütz-Relais, geschaltet ist. Hierbei ist es günstig, wenn mittels des Sicherheitskreises der zentrale Schaltkontakt öffnenbar ist. Im Sicherheitskreis können die dezentralen Steuereinheiten ebenso wie die zentrale Steuereinheit in Reihe zueinander geschaltet sein. Im Falle einer Fehlfunktion oder einer Überlastung eines elektrischen Verbrauchers kann von der zugeordneten Steuereinheit der Sicherheitskreis unterbrochen werden, und diese Unterbrechung wiederum hat zur Folge, daß der zentrale Schaltkontakt geöffnet wird, über den die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher erfolgt.The Power supply of the electrical consumers can over a electrical supply line into which a central switching contact, for example, a contactor relay, is switched. Here it is favorable if by means of the safety circuit of the central switching contact openable is. In the safety circuit can the decentralized control units as well as the central control unit be connected in series with each other. In case of malfunction or an overload an electrical load may be from the associated control unit the safety circuit will be interrupted, and this interruption turn has the consequence that the central switching contact opened will, over the energy supply of the electrical consumers takes place.
Das BUS-System ist vorzugsweise als serieller Zweidraht-Kommunikationsbus ausgestaltet mit zwei Datenleitungen. Für den seriellen Zweidraht-BUS kann ein auf differentiellen Signalen basierendes Übertragungsverfahren Verwendung finden. Dadurch kann ein Bezug des elektrischen Signales zu einer Masse vermieden werden, und dies wiederum hat zur Folge, daß Gleichtaktstörungen und elektromagnetische Störimpulse auf die Übertragungsqualität der BUS-Signale ohne Einfluß bleiben. Alternativ kann auch eine drahtlose Kommunikation der Steuereinheiten im Sinne eines Wireless LANs vorgesehen sein. Die Datenübertragung kann paketorientiert beispielsweise nach den Standards von CAN/CAN-open-Systemen erfolgen oder auch nach eigenen Protokollen, wie sie beispielsweise bei einem RS485-BUS festzulegen sind.The BUS system is preferably a serial two-wire communication bus designed with two data lines. For the serial two-wire BUS may be a transmission method based on differential signals Find use. This allows a reference of the electrical signal to a mass are avoided, and this in turn has the consequence that common mode noise and electromagnetic interference pulses on the transmission quality of the BUS signals to remain without influence. Alternatively, a wireless communication of the control units be provided in the sense of a wireless LAN. The data transmission can be package-oriented, for example, according to the standards of CAN / CAN-open systems or according to their own protocols, as for example with a RS485 bus are to be determined.
Ergänzend zu intelligenten, modulartigen dezentralen Steuereinheiten, die jeweils einem Aggregat oder einer funktionellen Gruppe von Aggregaten des Bodenreinigungsgerätes zugeordnet sind, kommt bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform zumindest ein Sensormodul zum Einsatz, das einen Mikroprozessor aufweist, welcher mit mindestens einem Sensor oder einer Gruppe verschiedenartiger Sensoren verbunden ist, wobei das Sensormodul über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit in Verbindung steht. Dies ermöglicht den Einsatz sogenannter "intelligenter Sensoren", die beispielsweise zur Füllstandsmessung bei Einsatz eines Reinigungsflüssigkeitstankes oder eines Schmutzflüssigkeitstankes zum Einsatz kommen können. Intelligente Sensoren können auch zur Sitzbelegungserkennung zum Einsatz kommen bei fahrbaren Bodenreinigungsgeräten, die einen Sitz aufweisen, auf dem ein Fahrer Platz nehmen kann. Dies gibt die Möglichkeit, ein Antriebsaggregat nur dann zu aktivieren, wenn der Fahrer auf dem Sitz Platz genommen hat. Die Steuerung derartiger Sensoren erfolgt mittels des Mikroprozessors des Sensormoduls, das über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.In addition to intelligent, modular decentralized control units, respectively an aggregate or a functional group of aggregates of the Floor cleaning appliance are assigned comes in a preferred Ausfüh tion form at least one sensor module is used, which is a microprocessor which has at least one sensor or a group connected to various sensors, the sensor module via the BUS system with the central control unit communicates. This allows the Use of so-called "intelligent Sensors ", for example for level measurement when using a cleaning fluid tank or a dirty fluid tank can be used. Smart sensors can also for seat occupancy recognition are used in mobile Floor cleaning equipment, which have a seat on which a driver can sit down. This gives the opportunity to activate a prime mover only when the driver is on seated in the seat. The control of such sensors takes place by means of the microprocessor of the sensor module, via the BUS system connected to the central control unit.
Wie bereits erläutert, kann der Sensor beispielsweise als Sitzbelegungssensor ausgestaltet sein, der an oder in einem Fahrersitz des Bodenreinigungsgerätes angeordnet ist.As already explained, For example, the sensor may be configured as a seat occupancy sensor. arranged on or in a driver's seat of the floor cleaning device is.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Bodenreinigungsgerät ein Servicemodul umfaßt mit einer Schnittstelle zum Anschluß eines externen Datenverarbeitungsgerätes, wobei das Servicemodul über das BUS-System mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist. Mittels des Servicemoduls wird einem Servicetechniker die Möglichkeit gegeben, das Bodenreinigungsgerät zu parametrisieren, zu prüfen, und/oder neue Software in die dezentralen Steuereinheiten und/oder die zentrale Steuereinheit zu laden. Der Servicetechniker kann hierbei ein Datenverarbeitungsgerät, beispielsweise ein Notebook, in das BUS- System einschleifen, um mit den am BUS angeschlossenen Steuereinheiten und sonstigen Modulen Kontakt aufzunehmen.From It is particularly advantageous if the floor cleaning device is a service module comprises with an interface for connecting an external data processing device, wherein the service module over the BUS system is connected to the central control unit. through The service module gives the possibility to a service technician given, the floor cleaning device to parameterize, check, and / or new software in the decentralized control units and / or the central To charge the control unit. The service technician can in this case a data processing device, for example a notebook, in the BUS system loop in to the control units connected to the BUS and other modules.
Das BUS-System kann als geschlossene Schleife ausgebildet sein, die von der zentralen Steuereinheit ausgeht, über sämtliche dezentralen Steuereinheiten verläuft und zur zentralen Steuereinheit zurückgeführt ist. Dies ermöglicht es auf einfache Weise, die Signal- und Versorgungsintegrität aller Steuereinheiten auf Plausibilität zu prüfen.The BUS system may be formed as a closed loop, which originates from the central control unit, runs over all decentralized control units and is returned to the central control unit. This allows for easy Way to check the signal and supply integrity of all control units for plausibility.
Günstig ist es, wenn das BUS-System eine Sicherheitsleitung aufweist, wobei jede dezentrale Steuereinheit und die zentrale Steuereinheit ein in die Sicherheitsleitung geschaltetes und vom jeweiligen Mikroprozessor steuerbares Schaltelement aufweist und die Schaltelemente aller Steuereinheiten in Reihe zueinander geschaltet sind. Tritt eine Fehlfunktion oder eine Überlastung eines elektrischen Verbrauchers auf, so wird dies von der zugeordneten dezentralen Steuereinheit erkannt und vom Mikroprozessor der Steuereinheit kann das Schaltelement zur Unterbrechung der Sicherheitsleitung angesteuert werden. Die Unterbrechung der Sicherheitsleitung kann dann zur Folge haben, daß entweder unmittelbar oder unter Mitwirkung des Mikroprozessors der zentralen Steuereinheit ein zentrales Schaltelement geöffnet wird, über das die Energieversorgung sämtlicher elektrischer Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes erfolgt.Cheap is it, if the BUS system has a safety line, wherein each decentralized control unit and the central control unit switched into the safety line and the respective microprocessor having controllable switching element and the switching elements of all Control units are connected in series with each other. Kick one Malfunction or overload of an electrical consumer, so this is from the assigned decentralized control unit and detected by the microprocessor of the control unit can the switching element to interrupt the safety line be controlled. The interruption of the safety line can then result in either directly or with the cooperation of the microprocessor of the central control unit a central switching element is opened over the the power supply of all electrical Consumer of the floor cleaning device is done.
Vorzugsweise ist in die Sicherheitsleitung ein von der Bedienungsperson manuell betätigbares Schaltelement geschaltet, beispielsweise ein Not-Aus-Schalter.Preferably is in the safety line one by the operator manually actuatable switching element switched, for example, an emergency stop switch.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt das BUS-System eine Modulstromversorgungsleitung für die dezentralen Steuereinheiten. Die Modulstromversorgungsleitung dient der Bereitstellung elektrischer Energie für die Mikroprozessoren sowie gegebenenfalls zum Einsatz kommende Meß- und Steuerelektronik auf jedem Modul. Sie ist vom Hauptenergiestrang zur Versorgung der elektrischen Verbraucher entkoppelt. Die Energieversorgung kann hierbei preisgünstig unter Mitwirkung der zentralen Steuereinheit sichergestellt werden, die einen Wandler umfassen kann, der an eine Energieversorgungsquelle anschließbar ist.at an advantageous embodiment comprises the BUS system is a module power supply line for the decentralized Control units. The module power supply line serves to provide electrical Energy for the microprocessors as well as optionally used measuring and control electronics on every module. It is from the main power train to the supply of electrical consumers decoupled. The power supply can here inexpensive be ensured with the cooperation of the central control unit, which may include a transducer connected to a power source connectable is.
Günstig ist es, wenn das BUS-System zusätzlich zur Modulstromversorgungsleitung eine Notstromversorgungsleitung umfaßt für zumindest einen elektrischen Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes. Dies ermöglicht es, daß sicherheitsrelevante Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes auch ohne Verfügbarkeit des Hauptenergiestrangs eine ordnungsgemäße Abschaltung (shutdown) durchführen können. Beispielsweise kann das Leerlaufen eines Frischwassertanks verhindert werden, indem das Stellventil des Frischwassertanks zuverlässig schließt, falls der Hauptenergiestrang aus Sicherheitsgründen plötzlich von einer dezentralen Steuereinheit, einem sonstigen Modul oder der zentralen Steuereinheit unterbrochen wurde. Außerdem kann beispielsweise eine wahlweise vorhandene Sicherheitsbeleuchtung des Bodenreinigungsgerätes unabhängig vom Hauptenergiestrang betrieben werden.Cheap is it if the BUS system in addition to the module power supply line an emergency power supply line comprises for at least an electrical load of the floor cleaning device. This allows it is that safety-relevant consumer of the floor cleaning device also without availability of the main power train can perform a proper shutdown (shutdown). For example the emptying of a fresh water tank can be prevented by the control valve of the fresh water tank reliably closes, if the main power train for safety reasons suddenly from a decentralized control unit, another module or the central control unit has been interrupted. In addition, for example an optional safety lighting of the floor cleaning device regardless of Main power train to be operated.
Von Vorteil ist es, wenn in die Notstromversorgungsleitung ein vom Bediener manuell betätigbares Schaltelement, beispielsweise ein Schlüsselschalter, geschaltet ist. Das Vorhandensein eines vom Bediener manuell betätigbaren Schaltelements in der Notstromversorgungsleitung erlaubt es, jederzeit und unabhängig von der Verfügbarkeit des Hauptenergiestrangs sicherheitsrelevante Verbraucher abzuschalten. Das Schaltelement dient dabei gleichzeitig der Aktivierung der zentralen Steuereinheit, welche nach erfolgreichem Selbsttest die Energieversorgung für die dezentralen Steuereinheiten bereitstellt.From The advantage is, if in the emergency power supply line by the operator manually operable Switching element, such as a key switch, is connected. The presence of a manually operable by the operator switching element in the emergency power supply line allows it, at any time and independently of the availability of the main power line to switch off safety-relevant consumers. The switching element serves at the same time the activation of the central Control unit, which after successful self-test the power supply for the decentralized control units.
Vorzugsweise weist das BUS-System eine Adressleitung auf zur dynamischen Adressverwaltung und zur automatischen Identifikation der am BUS-System angeschlossenen dezentralen Steuereinheiten durch die zentrale Steuereinheit. Dadurch können spezielle Hardwarecodierungen der zum Einsatz kommenden Module entfallen. Die zentrale Steuereinheit kann somit selbsttätig die Integrität und Konfiguration der Module des Bodenreinigungsgerätes ermitteln.Preferably the BUS system has an address line for dynamic address management and for automatic identification of the BUS system connected decentralized control units by the central control unit. This can be special Hardware encodings of the modules used are eliminated. The central control unit can thus automatically the integrity and configuration determine the modules of the floor cleaning device.
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:
In
Zwischen
den Hinterrädern
Unterseitig
ist am Fahrwerk
Oberseitig
trägt das
Fahrwerk
In
seinem rückwärtigen Bereich
trägt das Fahrwerk
In
Fahrtrichtung hinter den Hinterrädern
Über eine
an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte
Sprüheinrichtung kann
Reinigungsflüssigkeit
aus dem Reinigungsflüssigkeits tank
In
Fahrtrichtung mittig trägt
das Fahrwerk
In
Fahrtrichtung vor dem Fahrersitz
Der
Antriebsmotor
Zur
Steuerung sämtlicher
Aggregate weist das Bodenreinigungsgerät
Die
dezentrale Steuereinheit
Die
dezentrale Steuereinheit
Die
dezentrale Steuereinheit
Die
dezentrale Steuereinheit
Die
zentrale Steuereinheit
Die
zentrale Steuereinheit
An
das BUS-System
Die
zentrale Steuereinheit
Das
Servicemodul
Die
Ausgestaltung des BUS-Systemes
Ergänzend zu
den Datenleitungen
Zur
Energieversorgung der elektrischen Verbraucher des Bodenreinigungsgerätes
Um
im Falle einer Unterbrechung der Versorgungsleitung
Die
Steuereinheiten
Jede
dezentrale Steuereinheit
In
Die
dezentrale Steuereinheit
Ergänzend weist
die dezentrale Steuereinheit
Die
modulartige Ausgestaltung der Steuereinheiten
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