DE102020109515B4 - Boundary system for controlling an automated gardening and landscaping implement - Google Patents

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Abstract

Begrenzungssystem zur Steuerung eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere eines Rasenmähroboters (3), wobei das Garten- und Landschaftsarbeitsgerät in einem ihm zugewiesenen Arbeitsbereich (1), z.B. einem Gartengrundstück, arbeitet, und die Arbeit über eine oder mehrere Steuereinheiten und darüber hinterlegte Steueranweisungen, z.B. Arbeitszeiten oder Schaltzyklen, gesteuert wird, und wobei der Arbeitsbereich in mehrere Flächenabschnitte (A1, A2) unterteilt ist und durch die Steuereinheit ein Flächenabschnitt im Arbeitsbereich aktiviert und deaktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen als mindestens eine erste geschlossene Leiterschleife (4) um einen ersten Flächenabschnitt (A1) ausgelegt sind und über mindestens einen Schalter (20) und/oder ein Relais ein Bereich der Leiterschleife (4) derart überbrückt wird, dass eine gegenüber der ersten Leiterschleife um einen zweiten Flächenabschnitt (A2) veränderte zweite Leiterschleife entsteht.Limiting system for controlling an automated garden and landscape working device, in particular a robot lawn mower (3), the garden and landscape working device working in a work area (1) assigned to it, e.g , e.g. working times or switching cycles, is controlled, and the work area is divided into several surface sections (A1, A2) and a surface section in the work area can be activated and deactivated by the control unit, characterized in that one or more electrical conductor tracks as at least a first closed conductor loop (4) are laid out around a first surface section (A1) and a region of the conductor loop (4) is bridged via at least one switch (20) and/or a relay in such a way that one opposite the first conductor loop around a second surface section (A2 ) modified second conductor loop is created.

Description

Automatische Garten- und Landschaftsarbeitsgeräte, z.B. Rasenmähroboter bearbeiten in bekannter Weise automatisch eine zuvor begrenzte Garten- bzw. Landschaftsfläche als ihre Arbeitsfläche. Dabei variieren die Beschaffenheit und Bedingungen des Fahrbereichs für diese Arbeitsgeräte oftmals stark, z.B. abhängig von einer Zusammensetzung des Untergrunds und gegebenen Witterungseinflüssen. Trotz moderner Technik, wie Neigungssensoren, sanft anfahrenden Radmotoren und spezieller Radbereifung kommt es regelmäßig zu Störungen und/oder Beschädigungen am Untergrund durch Traktionsschäden, z.B. an einem Rasenstück.Automatic gardening and landscaping tools, e.g. robotic lawn mowers, automatically process a previously defined garden or landscape area as their working area in a known manner. The nature and conditions of the driving area for these implements often vary greatly, e.g. depending on the composition of the ground and the given weather conditions. Despite modern technology, such as inclination sensors, gently starting wheel motors and special wheel tires, there are regularly disruptions and/or damage to the ground due to traction damage, e.g. on a piece of grass.

Das situationsbedingte, z.B. über Vorhersagen oder über Sensoren gesteuerte Abschalten des Arbeitsgeräts, z.B. des Mähroboters, z.B. aufgrund von Regen, führt meist dazu, dass das Arbeitsgerät nicht mehr in der Lage ist die gesamte vorgesehene Arbeitsfläche in der vorgesehenen Zeit hinreichend zu bearbeiten beispielsweise bei einem Mähroboter ordentlich zu mähen. Besonders in den Wachstumsmonaten des Rasens ist, bei mehrtätigem Niederschlag das Problem gegeben, dass die Bearbeitungsleistung nicht ausreicht, falls der Mähroboter über einen längeren Zeitraum deaktiviert bleibt.The situation-related switching off of the working device, e.g. controlled by forecasts or sensors, e.g. the robotic lawnmower, e.g. due to rain, usually means that the working device is no longer able to sufficiently process the entire intended work area in the intended time, for example in the case of a to mow the robotic lawnmower properly. Especially in the months when the lawn is growing, there is the problem that the processing performance is not sufficient if the robotic lawnmower remains deactivated for a longer period of time when it rains for several days.

Oft gehen die Beschädigungen der Arbeitsfläche mit hoher Bodenfeuchte einher. Es ist jedoch davon auszugehen, dass nicht die gesamte Arbeitsfläche eines automatischen Garten- und Landschaftsarbeitsgeräts eine in sich homogene und einheitliche Zusammensetzung und/oder Geometrie aufweist. Besonders in Hanglage, Bereichen mit Staunässe oder schmalen Korridoren kommt es z.B. verstärkt zu Beschädigungen des Rasens. Die Wiederherstellung des Rasens führt nicht selten zu einem nicht unerheblichen Kostenaufwand.Damage to the work surface is often accompanied by high soil moisture. However, it can be assumed that the entire working surface of an automatic gardening and landscaping tool does not have a homogeneous and uniform composition and/or geometry. Especially on slopes, areas with waterlogging or narrow corridors, for example, there is increased damage to the lawn. The restoration of the lawn often leads to a not inconsiderable expense.

Bei bekannten automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgeräten fehlt eine Steuerungsmöglichkeit, um das Gerät, z.B. den Roboter bei Bedarf auf die unterschiedlichen Gartensituationen bzw.-bereiche einstellen zu können. So können z.B. bei Regen ebene und unempfindliche Rasenfläche weiter bearbeitet werden, kritische Bereiche sollen jedoch ausgespart werden.Known automated gardening and landscape work devices lack a control option to be able to adjust the device, e.g. the robot, to different garden situations or areas if required. For example, even and insensitive lawns can continue to be worked on when it rains, but critical areas should be left out.

Automatische Mähroboter nutzen beinahe marktübergreifend ein Begrenzungskabel um die Mähfläche zu begrenzen. Dieses Begrenzungskabel ist am Anfang und Ende des Kabelstrangs an der Ladestation oder einer Basisstation angeschlossen. Diese Lade-/Basisstation versorgt das Kabel mit einem elektrischen Signal, z.B. einer elektrischen Spannung, bevorzugt einer Wechselspannung. Das daraus resultierende Magnetfeld wird vom Mähroboter empfangen und als seine Randbegrenzung festgelegt.Automatic robot lawn mowers use a boundary wire to limit the mowing area in almost all markets. This boundary wire is connected to the charging station or a base station at the beginning and end of the cable harness. This charger/base station supplies the cable with an electrical signal, e.g. an electrical voltage, preferably an AC voltage. The resulting magnetic field is received by the robotic lawnmower and set as its edge boundary.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, den Arbeitsbereich eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes einfach und flexibel anzupassen, um gegebenen umweltbedingten Situationen gerecht zu werden.The object of the invention is now to easily and flexibly adapt the working area of an automated gardening and landscaping tool in order to do justice to given environmental situations.

Diese Aufgabe wird, ausgehend vom Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Starting from the preamble of claim 1, this object is achieved by the characterizing features of the claim. Advantageous developments and expedient refinements are specified in the dependent claims.

Bekannt ist z.B. aus der US 2012 0 226 381 A1 , der US 2017 0 344 020 A1 oder der DE 10 2018 113 015 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere eines Rasenmähroboters, wobei das Garten- und Landschaftsarbeitsgerät in einem ihm zugewiesenen Arbeitsbereich, z.B. einem Gartengrundstück, arbeitet. Dabei wird die Arbeit über eine oder mehrere Steuereinheiten und darüber hinterlegte Steueranweisungen, z.B. Arbeitszeiten oder Schaltzyklen, gesteuert. Dabei ist vorgesehen, dass der Arbeitsbereich in mehrere Flächenabschnitte unterteilt ist und durch die Steuereinheit ein Flächenabschnitt im Arbeitsbereich aktiviert und deaktiviert werden kann.It is known, for example, from U.S. 2012 0 226 381 A1 , the U.S. 2017 0 344 020 A1 or the DE 10 2018 113 015 A1 a method for controlling an automated gardening and landscaping tool, in particular a robot lawn mower, the gardening and landscaping tool working in a work area assigned to it, for example a garden property. The work is controlled via one or more control units and control instructions stored there, such as working times or switching cycles. It is provided that the work area is divided into several surface sections and a surface section in the work area can be activated and deactivated by the control unit.

Durch das Begrenzungssystem zur Steuerung eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere eines Rasenmähroboters, wird erreicht, dass situationsbedingt oder auf Vorgabe bzw. Wunsch eines Besitzers des Geräts ein bestimmter Flächenabschnitt flexibel vom Arbeitsbereich ausgeschlossen oder eingeschlossen werden kann. Der Arbeitsbereich kann dadurch in mehrere Bereiche unterteilt werden.The limiting system for controlling an automated gardening and landscaping tool, in particular a robotic lawn mower, ensures that a specific area section can be flexibly excluded or included from the work area depending on the situation or at the specification or request of an owner of the device. The working area can thus be divided into several areas.

Durch den Einsatz des Begrenzungssystems werden die Einsatzmöglichkeiten z.B. eines Mähroboters nochmals deutlich erweitert. Hinzu kommt der Vorteil z.B. den Roboter ohne Beschädigungen der kritischen Bereiche des Rasens weiter mähen zu lassen.By using the limitation system, the possible uses, e.g. of a robotic lawnmower, are again significantly expanded. There is also the advantage, for example, of letting the robot continue to mow without damaging the critical areas of the lawn.

Die Erfindung betrifft ein Begrenzungssystem zur Steuerung eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes über ein oben beschriebenes Verfahren. Dabei ist vorgesehen, dass eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen als mindestens eine erste geschlossene Leiterschleife ausgelegt sind und über mindestens einen Schalter und/oder ein Relais ein Bereich der Leiterschleife derart überbrückt wird, dass eine gegenüber der ersten Leiterschleife veränderte zweite Leiterschleife entsteht.The invention relates to a limiting system for controlling an automated gardening and landscaping tool using a method as described above. It is provided that one or more electrical conductor tracks are designed as at least a first closed conductor loop and a region of the conductor loop is bridged via at least one switch and/or a relay in such a way that a second conductor loop is created that is different from the first conductor loop.

Die Veränderung der vorgegebenen Leiterschleifen erzielt die Wirkung, dass ein Arbeitsbereich in Abschnitte unterteilbar ist, bzw. dass der durch die zweite Leiterschleife definierte Unterbereich des Arbeitsbereichs derjenige ist, welcher bei bestimmten situativen Bedingungen oder auf Vorgabe bzw. Wunsch eines Besitzers des Geräts noch bearbeitet werden kann, wohingegen der Differenzbereich zum ursprünglichen Arbeitsbereich deaktiviert wird.Changing the specified conductor loops has the effect that a work area can be divided into sections, or that the sub-area of the work area defined by the second conductor loop is the one that is still being processed under certain situational conditions or at the specification or request of an owner of the device can, while the difference range to the original workspace is disabled.

Weitere Aspekte sowie vorteilhafte Weiterbildungen des Begrenzungssystems werden ebenso nachfolgend in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels näher dargelegt. Die Erfindung ist dabei aber nicht auf die konkrete Ausführung des Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern umfasst auch solche Weiterbildungen, welche von der weiteren technischen Lehre der Schutzansprüche Gebrauch machen.

  • Dabei zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Arbeitsbereichs mit einem Rasenmähroboter.
Further aspects and advantageous developments of the delimitation system are also explained in more detail below in the description of the exemplary embodiment. However, the invention is not limited to the specific implementation of the exemplary embodiment, but also includes such developments which make use of the further technical teaching of the claims.
  • while showing 1 a schematic representation of a work area with a robot lawn mower.

Der Arbeitsbereich 1 umfasst dabei einen ersten Flächenabschnitt A1 sowie einen zweiten Flächenabschnitt A2. Der Arbeitsbereich 1 entspricht schematisch einer angelegten Rasenfläche 2. Zur Pflege der Rasenfläche 2 wird ein Rasenmähroboter 3 eingesetzt. Dieser Rasenmähroboter 3 orientiert sich über eine erste Leiterschleifen 4, welche in der Regel im Bodenbereich 5 angeordnet, bevorzugt in die obere Bodenschicht eingebettet bzw. eingefräst ist. Derartige Leiterbahnen erlauben es, in bekannter Weise Schleifen zu bilden, innerhalb derer sich der Roboter bewegt.The working area 1 comprises a first surface section A1 and a second surface section A2. The working area 1 corresponds schematically to a lawn area 2 that has been laid out. A robot lawn mower 3 is used to care for the lawn area 2 . This robot lawn mower 3 orients itself via a first conductor loop 4, which is generally arranged in the ground area 5, preferably embedded or milled into the upper ground layer. Conductor tracks of this type make it possible, in a known manner, to form loops within which the robot moves.

Der Roboter 3 selbst verfügt dabei über eine interne Steuereinheit S1, welche z.B. die Fahrbahn des Roboters steuert und den Ladezustand seines Akkus überwacht. Überdies kann diese Steuereinheit mit einem Konnektivitätsmodul, z.B. einem GSM, 2G, 3G, LTE oder 5G Modul ausgestattet sein, um eine Verbindung zum Internet herzustellen.The robot 3 itself has an internal control unit S1 which, for example, controls the path of the robot and monitors the state of charge of its battery. Furthermore, this control unit can be equipped with a connectivity module, e.g. a GSM, 2G, 3G, LTE or 5G module to connect to the internet.

Die Anlage zur Pflege des Arbeitsbereich 1 umfasst überdies eine Basisstation 10, welche i.d.R. auch als Ladestation für den Roboter 3 ausgebildet ist. Die Basisstation 10 ist der Start- und Endpunkt der ersten Leiterschleife 4, welche den Arbeitsbereich 1 des Roboters 3 begrenzt, verbunden und beaufschlagt diese mit dem Steuersignal für die Begrenzung des Arbeitsbereichs.The system for maintaining the work area 1 also includes a base station 10, which is usually also designed as a charging station for the robot 3. The base station 10 is connected to the start and end point of the first conductor loop 4, which delimits the working area 1 of the robot 3, and applies the control signal for delimiting the working area to this.

Die Basisstation 10 kann ebenfalls eine Steuereinheit S2 umfassen, welche z.B. Steuerungsaufgaben an den Roboter übergibt und/oder als Zugangspunkt für ein Netzwerk dient und/oder Schnittstellen und/oder Auswertemöglichkeiten für zusätzliche Sensoren oder dergleichen bereitstellt.The base station 10 can also include a control unit S2, which e.g. transfers control tasks to the robot and/or serves as an access point for a network and/or provides interfaces and/or evaluation options for additional sensors or the like.

Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Flächenabschnitt A2 als Hangabschnitt mit einer Hanglage 11 und einem gegenüber dem ersten Flächenabschnitt A1 tiefer gelegenen Plateau 12 ausgebildet. Bei hoher Bodenfeuchte oder schlechten Witterungsverhältnissen besteht die Gefahr, dass der Roboter 3 auf der Hanglage 11 abrutscht und Schäden am Untergrund verursacht, oder dass er beim Versuch, die Hanglage 11, ausgehend vom Plateau 12 aus zu erklimmen, die Traktion verliert und damit entweder ebenfalls Schaden anrichtet oder nicht zurück zur Ladestation 10 gelangen kann, bevor die Energie seiner Akkus aufgebraucht ist.In the exemplary embodiment shown here, the second surface section A2 is designed as a slope section with a slope 11 and a plateau 12 that is lower than the first surface section A1. In the case of high soil moisture or poor weather conditions, there is a risk that the robot 3 will slip on the slope 11 and cause damage to the subsoil, or that it will lose traction when attempting to climb the slope 11, starting from the plateau 12, and thus either too Causes damage or can not get back to the charging station 10 before the energy of its batteries is used up.

Um dies zu vermeiden sieht die Erfindung vor, einen Abschnitt der Leiterschleife 4 zu überbrücken und damit den Bereich des zweiten Flächenabschnitts A2 auszuschließen. Um dies zu ermöglichen ist ein Schalter 20 vorgesehen, welcher vorliegend in der Nähe des Flächenabschnitts A2 angeordnet ist. Es bleibt natürlich der gegebenen Situation des Einzelfalls überlassen, den Schalter an anderer geeigneter Stelle anzuordnen, und die entsprechenden Leitungen zu den zu schaltenden Stellen zu verlängern.In order to avoid this, the invention provides for bridging a section of the conductor loop 4 and thus excluding the area of the second surface section A2. In order to make this possible, a switch 20 is provided, which in the present case is arranged in the vicinity of the surface section A2. It is of course left to the given situation of the individual case to arrange the switch at another suitable point and to extend the corresponding lines to the points to be switched.

Der Schalter 20 ist als Wechselschalter ausgebildet, welcher einen Kontaktpunkt 21 der Leiterschleife 4 entweder mit einem Kontaktpunkt 22 einer Leiterschleife 23 um den zweiten Flächenabschnitt A2 verbindet oder den Kontaktpunkt 21 mit einem Kontaktpunkt 24 für einen Überbrückungsleiter 25 verbindet.The switch 20 is designed as a changeover switch which connects a contact point 21 of the conductor loop 4 either to a contact point 22 of a conductor loop 23 around the second surface section A2 or connects the contact point 21 to a contact point 24 for a bridging conductor 25 .

Auf diese Weise ist es ermöglicht, durch die Anordnung von Schaltern, insbesondere Wechselschaltern 20, Schleifen 23 flexibel zum Arbeitsbereich eines Roboters 4 hinzu-, oder hinwegzuschalten, um z.B. bei hoher Bodenfeuchte ein Einsinken bzw. Umackern zu vermeiden. Auch die Aussparung von Bereichen, z.B. als temporäre Blühwiese, ist möglich. Auch verschiedene und mehrfache Unterteilungen in entsprechende Schleifen ist denkbar, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit vorliegend nicht dargestellt.In this way, it is possible to switch loops 23 flexibly to or from the working area of a robot 4 by arranging switches, in particular changeover switches 20, in order, for example, to avoid sinking in or toppling around in the case of high soil moisture. It is also possible to cut out areas, e.g. as a temporary flowering meadow. Various and multiple subdivisions into corresponding loops are also conceivable, but are not shown here for reasons of clarity.

Im weitesten Sinne kann der Wechselschalter vorliegend als eine Steuereinheit verstanden werden, mittels derer eine selektive Zu- und Abschaltung des Flächenabschnitts A2 zum Arbeitsbereich des Roboters erzielt wird.In the broadest sense, the changeover switch can be understood here as a control unit, by means of which a selective connection and disconnection of the surface section A2 to the working area of the robot is achieved.

Eine Möglichkeit zur Steuerung des Roboters besteht somit darin, die Steuereinheit in Form des Wechselschalters 20 zur Aktivierung und Deaktivierung des Flächenabschnitts A2 manuell zu betätigen. Dabei kann eine Betätigung im manuellen Sinne auch über eine Fernsteuerung oder eine Verdrahtung an einen bequem zu erreichenden Ort, z.B. im Bereich der Ladestation 10 erfolgen.One possibility for controlling the robot is therefore to manually operate the control unit in the form of the changeover switch 20 for activating and deactivating the surface section A2. In this case, actuation in the manual sense can also be via a remote control or a wiring tion to a place that is easy to reach, for example in the area of the charging station 10 .

Für die weitere Betrachtungsweise, insbesondere die höhere technologische Ausbaustufe wird nachfolgend von der Steuereinheit als der Steuereinheit zur Aktivierung und Deaktivierung des Flächenabschnitts A2 gesprochen. Diese kann dazu entweder durch eine separate Schaltereinheit 20 oder Elektronik-Steuereinheit S3 realisiert sein, oder sie kann als Baugruppe in der Steuereinheit S2 der Ladestation 10 oder der Steuereinheit S1 im Roboter 3 vorgesehen werden.For further consideration, in particular the higher technological expansion stage, the control unit is referred to below as the control unit for activating and deactivating the surface section A2. For this purpose, this can be realized either by a separate switch unit 20 or electronic control unit S3, or it can be provided as a subassembly in the control unit S2 of the charging station 10 or the control unit S1 in the robot 3.

Die Steuereinheit S3 als eigenständige Elektronik-Steuereinheit auszubilden bietet den Vorteil, dass bestehende Systeme von Rasenmährobotern ohne Eingriff in Ladestation 10 oder den Roboter 3 selbst nachgerüstet werden können, um die erfindungsgemäßen Vorteile der Zu- und Abschaltung von Flächenbereichen A1, A2 zu realisieren.Forming the control unit S3 as an independent electronic control unit offers the advantage that existing robotic lawnmower systems can be retrofitted without interfering with the charging station 10 or the robot 3 itself, in order to realize the advantages according to the invention of switching surface areas A1, A2 on and off.

Überdies besteht auch die Möglichkeit, ergänzend oder alternativ die Steuereinheit S3 zur Aktivierung und Deaktivierung des Flächenabschnitts A2 über Sensordaten aus einem Sensor 30, z.B. einen Niederschlagsensor, einen Feuchtesensor, insbesondere Erdfeuchtesensor, einen Windsensor, einen Lichtsensor oder zu betätigen. Natürlich sind auch eine Mehrzahl von Sensoren für unterschiedliche Sensorwerte denkbar.There is also the possibility, additionally or alternatively, of actuating the control unit S3 to activate and deactivate the surface section A2 via sensor data from a sensor 30, e.g. a precipitation sensor, a moisture sensor, in particular a soil moisture sensor, a wind sensor, a light sensor or . Of course, a plurality of sensors for different sensor values are also conceivable.

Der Sensor 30 misst z.B. die Bodenfeuchte, resultierend durch Niederschlag oder Grundwasserspiegel. Vorteilhaft meldet der Sensor 30 seine Daten an eine Logikeinheit 31, welche die Sensordaten auswertet und weiterverarbeitet. Die Logikeinheit 31 kann dabei eigenständig, oder in den Sensor 30 integriert ausgebildet sein. Auch eine Zuordnung zu der Steuereinheit S3 ist denkbar.The sensor 30 measures e.g. the soil moisture resulting from precipitation or groundwater level. The sensor 30 advantageously reports its data to a logic unit 31, which evaluates and further processes the sensor data. The logic unit 31 can be designed independently or integrated into the sensor 30 . Allocation to the control unit S3 is also conceivable.

Je nach gewählter Einstellung leitet die Logikeinheit 31 ab einem Grenzwert (max./ min.) der Bodenfeuchte einen Schaltvorgang an der Steuereinheit S3 ein. So kann z.B. im Zustand zu hoher Bodenfeuchte der Flächenabschnitt A2 deaktiviert werden, und dem Roboter 3 zur Bearbeitung nicht zur Verfügung stehen. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass eine Kombination aus Bodenfeuchte und Lichtintensität, und einem damit einstellbaren Grenzwert bei der Messung der Lichtintensität oder des Niederschlags eine sinnvolle und nachhaltige Steuerung des Roboters möglich ist.Depending on the selected setting, the logic unit 31 initiates a switching process at the control unit S3 from a limit value (max./min.) of the soil moisture. For example, if the soil moisture is too high, the surface section A2 can be deactivated and not available to the robot 3 for processing. In practice, it has been found that a combination of soil moisture and light intensity, and a limit value that can be set with it when measuring light intensity or precipitation, is a sensible and sustainable way of controlling the robot.

Zweckmäßig ist überdies, Steuereinheit S3 zur Aktivierung und Deaktivierung des Flächenabschnitts über eine Zeitschaltuhr 33, insbesondere eine Zeitschaltuhr mit Kalenderfunktion zu betätigen.It is also expedient to actuate control unit S3 for activating and deactivating the surface section via a timer 33, in particular a timer with a calendar function.

Bei eingestellten Daten handelt es sich um das Datum und die Tageszeit in Verbindung mit einer Zeitschaltuhr 33. So kann z.B. eine zur Staunässe neigendes Gebiet im Herbst über die Kalenderfunktion der Zeitschaltuhr ganz abgeschaltet werden.The set data is the date and the time of day in connection with a time switch 33. For example, an area that tends to waterlogging can be completely switched off in autumn using the calendar function of the time switch.

Überdies ist es über die Zeitschaltuhr 33 möglich, eine Abschaltung von Flächenabschnitten nur dann zu veranlassen, wenn in der abzuschaltenden Fläche A2 der Roboter 3 nicht versehentlich anwesend ist und somit von der restlichen Fläche und dem Zugang zu seiner Ladestation 10 ausgrenzt wird. Roboter haben üblicherweise über die zentrale Steuerung vorgegebene Arbeitszeiten, so dass eine Schaltung der Steuereinheit S3 nur außerhalb dieser Arbeitszeiten erfolgen kann, um sicher zu stellen, dass der Roboter 3 in seiner Ladestation 10 geparkt ist.In addition, it is possible via the timer 33 to switch off sections of the area only if the robot 3 is not inadvertently present in the area A2 to be switched off and is therefore excluded from the remaining area and access to its charging station 10 . Robots usually have working hours specified by the central controller, so that the control unit S3 can only be switched outside of these working hours in order to ensure that the robot 3 is parked in its charging station 10 .

Besonders bevorzugt ist auch vorgesehen, dass die Steuereinheit zur Aktivierung und Deaktivierung des Flächenabschnitts über externe Datensignale, insbesondere über Dienste aus dem Internet, z.B. eine Cloud 40 betätigt wird, wobei die externen Datensignale 41 entweder über zusätzliche Computerprogrammelemente 42 in der Steuereinheit ausgewertet und zu Steuersignalen umgesetzt werden oder direkt Steuersignale 43 umfassen. Auf diese Weise können z.B. zusätzlich Daten anhand von Wetterdaten einer Wetterstation übertragen werden.Provision is also particularly preferably made for the control unit to be actuated to activate and deactivate the surface section via external data signals, in particular via services from the Internet, e.g. a cloud 40, with the external data signals 41 being evaluated either via additional computer program elements 42 in the control unit and converted into control signals be implemented or include control signals 43 directly. In this way, for example, additional data can be transmitted based on weather data from a weather station.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 1 eine Verbindung dieser Steuersignale mit der Steuereinheit S2 in der Ladestation 10 dargestellt. Über entsprechende Empfangsmodule oder Elektronikbaugruppen kann die Realisierung aber auch in der Steuereinheit S3, z.B. im Falle einer Nachrüstlösung realisiert werden.For reasons of clarity, in the 1 a connection of these control signals to the control unit S2 in the charging station 10 is shown. However, the implementation can also be implemented in the control unit S3, for example in the case of a retrofit solution, via appropriate receiver modules or electronic assemblies.

Besonders bevorzugt ist auch möglich, dass die Unterteilung in Flächenabschnitte A1 und A2 über eine oder mehrere Leiterschleifen erfolgt, wobei die Leiterschleifen durch die Steuereinheit selektiv geöffnet oder geschlossen werden. Insbesondere bei komplexeren räumlichen Anordnungen oder Arbeitsbereichen mit Korridoren kann es sinnvoll sein, mehrere Leiterschleifen selbst auszubilden, und diese selektiv zu öffnen und zu schließen, um dem Roboter unterschiedliche Flächenabschnitte zur Bearbeitung zuzuweisen.Particularly preferably, it is also possible for the subdivision into surface sections A1 and A2 to take place via one or more conductor loops, with the conductor loops being selectively opened or closed by the control unit. Especially in the case of more complex spatial arrangements or work areas with corridors, it can make sense to form several conductor loops yourself and to open and close them selectively in order to assign different surface sections to the robot for processing.

Neben der Begrenzung und/oder Unterteilung des Arbeitsbereichs 1 durch Leiterschleifen ist es auch möglich, dass die Unterteilung in Flächenabschnitte über elektrische oder elektronische Grenzsysteme, beispielsweise über RFID-Markierungen, Beacons, Infrarot- oder Ultraschallsignalgeber (nicht dargestellt) oder anderweitige Bereichsmarkierungssignale erfolgt, wobei die Grenzsysteme durch die Steuereinheit selektiv geöffnet oder geschlossen werden. Techniken zur Erfassung von Grenzen, welche kein Eingraben einer Leiterbahn in den Untergrund erfordern, können entsprechend der oben dargelegten Ausführung für Leiterschleifen genutzt werden. Dabei sind alle Technologien geeignet, die eine Randbegrenzung vorsehen und die Möglichkeit einer manuellen/ automatisch veränderbaren Begrenzung nutzen können.In addition to delimiting and/or subdividing the working area 1 by means of conductor loops, it is also possible for the subdivision into surface sections to take place via electrical or electronic border systems, for example via RFID markings, beacons, infrared or ultrasonic signal transmitters (not shown) or other area marking signals, with the border systems through the Control unit can be selectively opened or closed. Boundary detection techniques that do not require burying a conductive trace underground can be used for conductive loops as discussed above. All technologies that provide a border and that can use the option of a manually/automatically changeable border are suitable for this.

Überdies ist auch vorgesehen, dass die Unterteilung in Flächenabschnitte A1, A2 über Positionsbestimmungssysteme 44, beispielsweise über Satellitennavigation (GPS o.ä.,) erfolgt, wobei die Bereiche über eine Software 42 in einer Applikation, insbesondere in der Steuereinheit S2 oder für die Steuereinheit bestimmt werden und selektiv für eine Bearbeitung aktiviert oder gesperrt werden. Soweit die Sichtbarkeit des Geländes und die Präzision der Positionserfassung dies zulassen, kann das Randbegrenzungskabel überflüssig werden, wenn eine präzise Satellitennavigation 44 die Position des Roboters 3 erfasst und auswertet.In addition, it is also provided that the subdivision into surface sections A1, A2 takes place via position determination systems 44, for example via satellite navigation (GPS or similar), with the areas via software 42 in an application, in particular in the control unit S2 or for the control unit are determined and selectively activated or blocked for processing. As far as the visibility of the terrain and the precision of the position detection allow it, the perimeter cable can become superfluous if a precise satellite navigation 44 detects and evaluates the position of the robot 3 .

Zur Vermeidung des ungewollten Abschaltens eines Flächenabschnitts A2 bei darin anwesendem Roboter 3 ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuereinheit S2, S3 eine tatsächliche oder virtuelle Positionserfassung 45 des automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere des Rasenmähroboters 3, auswertet, bevor die Steuereinheit einen Flächenabschnitt A2 im Arbeitsbereich aktiviert oder deaktiviert.To prevent an area section A2 from being switched off unintentionally when a robot 3 is present, it is preferably provided that the control unit S2, S3 evaluates an actual or virtual position detection 45 of the automated garden and landscape working device, in particular the robot lawn mower 3, before the control unit detects an area section A2 in the Workspace enabled or disabled.

Die Steuereinheit S3 mit Schalter 20 (welcher auch als Relais ausgebildet sein kann) sowie den Komponenten Sensor 30, Logikeinheit 31 und Zeitschaltuhr 33 können individuell programmiert und somit optimal an das jeweilige Grundstück angepasst werden. Die Programmierung kann manuell, über eine App oder einen Laptop etc. erfolgen. Eine Einbindung ins lokale Netzwerk, z.B. ein WLan ist ebenso denkbar, wie der Einbau eines Kommunikationsgeräts mit eigenem Datennetz, z.B. 2G, 3G, 4G, 5G, usw..The control unit S3 with switch 20 (which can also be designed as a relay) and the components sensor 30, logic unit 31 and timer 33 can be individually programmed and thus optimally adapted to the respective property. Programming can be done manually, via an app or a laptop etc. An integration into the local network, e.g. a WLAN, is just as conceivable as the installation of a communication device with its own data network, e.g. 2G, 3G, 4G, 5G, etc..

Praxisnahe Einsatzgebiete für Flächenabschnitte, welche zweckmäßig zu- und abgeschaltet werden sind:

  • • Steigungen, die nur bei Trockenheit für den Roboter zu bewältigen sind;
  • • Gebiete, die nur zu einer bestimmten Tageszeit gemäht werden dürfen (z.B. wegen Ruhezonen, Anlieferverkehr, parkende Autos, Diebstahl uvm.);
  • • Gebiete, die zu gewissen Jahreszeiten nicht gemäht werden sollten (z.B. wegen Fallobst unter Bäumen, Staunässe im Herbst, zu viel Laub im Herbst, Blühende Rasenstreifen für Bienen etc. - werden erst nach der Blüte abgemäht uvm.);
  • • Enge Korridore, die nur bei Trockenheit gemäht werden dürfen (Strapazierung des Rasens bei Nässe);
  • • Zur Staunässe neigende Gebiete sowohl in Senken, Ebene und Hang.
Practical areas of application for surface sections, which can be switched on and off appropriately:
  • • inclines that can only be managed by the robot when it is dry;
  • • Areas that may only be mowed at a certain time of day (e.g. due to quiet zones, delivery traffic, parked cars, theft and much more);
  • • Areas that should not be mowed at certain times of the year (e.g. because of fallen fruit under trees, waterlogging in autumn, too many leaves in autumn, flowering lawn strips for bees, etc. - are only mowed after flowering and much more);
  • • Narrow corridors that may only be mowed when it is dry (stress on the lawn when wet);
  • • Areas prone to waterlogging, both in valleys, on plains and on slopes.

BezugszeichenlisteReference List

11
ArbeitsbereichWorkspace
A1A1
erster Flächenabschnittfirst area section
A2A2
zweiter Flächenabschnittsecond area section
22
Rasenflächelawn area
33
Rasenmähroboter / RoboterLawn mower robot / robot
44
Leiterschleifeconductor loop
55
Bodenbereichfloor area
5151
Steuereinheit RoboterControl unit robot
S2S2
Steuereinheit LadestationControl unit charging station
S3S3
Steuereinheitcontrol unit
1010
Ladestationcharging station
1111
Hanglagehillside
1212
Plateauplateau
2020
SchalterSwitch
2121
Kontaktpunkt an Leiterschleife 4Contact point on conductor loop 4
2222
Kontaktpunkt an Leiterschleife 23Contact point on conductor loop 23
2323
Leiterschleifeconductor loop
2424
Kontaktpunkt für Überbrückungsleiter 25Contact point for jumper wire 25
2525
Überbrückungsleiterbridging ladder
3030
Sensorsensor
3131
Logikeinheitlogic unit
3333
Zeitschaltuhrtimer
4040
Internet / CloudInternet / cloud
4141
Datensignaledata signals
4242
Computerprogramm / Computerprogrammelemente / SoftwareComputer program / computer program elements / software
4343
Steuersignalecontrol signals
4444
Satellitennavigationsatellite navigation
4545
Positionserfassungposition detection

Claims (3)

Begrenzungssystem zur Steuerung eines automatisierten Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere eines Rasenmähroboters (3), wobei das Garten- und Landschaftsarbeitsgerät in einem ihm zugewiesenen Arbeitsbereich (1), z.B. einem Gartengrundstück, arbeitet, und die Arbeit über eine oder mehrere Steuereinheiten und darüber hinterlegte Steueranweisungen, z.B. Arbeitszeiten oder Schaltzyklen, gesteuert wird, und wobei der Arbeitsbereich in mehrere Flächenabschnitte (A1, A2) unterteilt ist und durch die Steuereinheit ein Flächenabschnitt im Arbeitsbereich aktiviert und deaktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen als mindestens eine erste geschlossene Leiterschleife (4) um einen ersten Flächenabschnitt (A1) ausgelegt sind und über mindestens einen Schalter (20) und/oder ein Relais ein Bereich der Leiterschleife (4) derart überbrückt wird, dass eine gegenüber der ersten Leiterschleife um einen zweiten Flächenabschnitt (A2) veränderte zweite Leiterschleife entsteht.Limiting system for controlling an automated gardening and landscaping tool, in particular a robotic lawnmower (3), the gardening and landscaping tool in a work area (1) assigned to it, e.g. a garden plot, and the work is controlled via one or more control units and control instructions stored there, e.g. working times or switching cycles, and the work area is divided into several surface sections (A1, A2) and a surface section in the working area can be activated and deactivated by the control unit, characterized in that one or more electrical conductor tracks are designed as at least a first closed conductor loop (4) around a first surface section (A1) and via at least one switch (20) and/or or a relay is used to bridge a region of the conductor loop (4) in such a way that a second conductor loop is created which is different from the first conductor loop by a second area section (A2). Begrenzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrerere geschlossene Leiterschleifen ausgelegt, insbesondere zur Begrenzung von Bereichen in den Untergrund eingegraben oder darauf aufgelegt sind, und dass durch mindestens ein Schaltelement, beispielsweise einen Schalter oder ein Relais unterschiedliche Konfigurationen von Leiterbahnen zu geöffneten und geschlossenen Leiterschleifen schaltbar sind.boundary system claim 1 , characterized in that one or more closed conductor loops are designed, in particular buried in or placed on the ground to delimit areas, and that different configurations of conductor tracks to open and closed conductor loops can be switched by at least one switching element, for example a switch or a relay . Begrenzungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein übergeordneter Schalter oder eine übergeordnete Steuerung zur Erfassung der Anwesenheit des Garten- und Landschaftsarbeitsgerätes, insbesondere des Rasenmähroboters, in einer Ladestation oder dergleichen umfasst ist.boundary system claim 1 or 2 , characterized in that a higher-level switch or a higher-level controller for detecting the presence of the gardening and landscaping tool, in particular the robot lawn mower, is included in a charging station or the like.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120226381A1 (en) 2006-12-06 2012-09-06 F Robotics Acquisitions Ltd. Autonomous robot
US20170344020A1 (en) 2014-12-22 2017-11-30 Husqvarna Ab Robotic vehicle grass structure detection
DE102018113015A1 (en) 2018-05-30 2019-12-05 Armin Stark Autonomous, mobile work machine

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