DE202018006349U1 - Selbstbewegende Anlage - Google Patents

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Abstract

Intelligenter Rasenmäher (10), umfassend:
- ein Gehäuse (400),
- ein Bewegungsmodul (600), das an dem Gehäuse (400) angebracht ist und ausgebildet ist, um das Gehäuse (400) in Bewegung zu versetzen,
- ein Ultraschallmodul (300), das an dem Gehäuse (400) angebracht ist und ausgebildet ist, ein Ultraschallsignal zu senden und ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal zu empfangen,
- ein Energiemodul (13),
- ein Steuermodul (500), das an dem Gehäuse angebracht ist, wobei das Steuermodul (500) mit dem Ultraschallmodul (300) und dem Energiemodul (13) verbunden und ausgebildet ist, vom Energiemodul (13) ein Energiesignal zu empfangen, wobei das Steuermodul (500) weiter ausgebildet ist, durch Verarbeitung des Echosignals eine Ultraschall-Erkennungsfunktion bereitzustellen und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls (600) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuermodul (500) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem empfangenen voreingestellten Signal das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion zu steuern, wobei das voreingestellte Signal ein abnormales Signal umfasst, welches ein Energiesignal ist, das eine Energie aufweist, die geringer ist als eine vorgegebene Energie.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstbewegende Anlage, insbesondere einen intelligenten Rasenmäher.
  • STAND DER TECHNIK
  • Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Computertechnologie und der Technologie der künstlichen Intelligenz finden selbstbewegende Anlagen, ähnlich wie intelligente Geräte, zunehmende Anwendung im Leben der Menschen. Samsung, Electrolux und andere Unternehmen haben vollautomatische Staubsauger entwickelt und auf den Markt gebracht. Ein derartiger vollautomatischer Staubsauger ist normalerweise klein dimensioniert und mit Umgebungssensoren, einem Selbstantriebssystem, einem Staubsaugersystem, einer Batterie und einem Ladesystem ausgestattet. Er kann im Arbeitsbereich ohne manuelle Steuerung automatisch Staub saugen und fahren, bei niedrigem Energieniveau automatisch zur Ladestation zurückkehren, andocken, sich aufladen und dann weiter fahren und Staub saugen. Gleichzeitig haben Husqvarna und andere Unternehmen einen ähnlichen intelligenten Rasenmäher entwickelt, mit dem der Rasen des Benutzers ohne Benutzereingriff automatisch gemäht werden und eine automatische Aufladung erfolgen kann. Eine derartige selbstbewegende Anlage ist sehr beliebt, weil dabei nach dem Einrichten kein Aufwand für die Verwaltung benötigt wird, wodurch die Benutzer von langweiligen, zeitraubenden und mühsamen Hausarbeiten wie Reinigung und Rasenpflege befreit werden.
  • Es gibt normalerweise Hindernisse, die die Bewegung der selbstbewegenden Anlage im Arbeitsbereich behindern. Eine selbstbewegende Anlage muss die Funktion haben, Hindernisse zu erkennen und somit beim Auffahren oder vor Auffahren auf ein Hindernisses dieses dann automatisch zu umgehen.
  • Bei der konventionellen Technik weicht eine selbstbewegende Anlage einem Hindernis bei Berührung damit aus. Dabei ist ein Kollisionssensor an dem Gerätekörper der selbstbewegenden Anlage vorgesehen. Beim Anstoßen der selbstbewegenden Anlage auf ein Hindernis erzeugt der Kollisionssensor ein Kollisionssignal und ein Steuermodul der selbstbewegenden Anlage empfängt das Kollisionssignal, stellt dann fest, dass es ein Hindernis in Vorwärtsrichtung der selbstbewegenden Anlage gibt, und steuert eine Lenkung oder Rückwärtsbewegung der selbstbewegenden Anlage, um dem Hindernis auszuweichen. Bei einem derartigen Verfahren, bei dem einem Hindernis erst beim Anstoßen darauf ausgewichen wird, kann ein Hindernis erst beim Anstoßen der selbstbewegenden Anlage auf ein Hindernis erkennen. Dabei muss der Gerätekörper der selbstbewegenden Anlage eine höhere Kollisionsfestigkeit aufweisen, wodurch die Kosten der selbstbewegenden Anlage erhöht werden, und zudem ist keine Anpassung an die Umstände, bei denen keine Kollision auftreten soll, möglich.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Überwinden der Nachteile des Standes der Technik eine selbstbewegende Anlage, insbesondere einen intelligenten Rasenmäher, zur Verfügung zu stellen, mit der oder dem eine berührungslose Hindernisvermeidung ermöglicht werden kann, insbesondere eine selbstbewegende Anlage, insbesondere einen intelligenten Rasenmäher mit stabilem Betrieb und berührungsloser Hindernisvermeidung bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die folgende Ausgestaltung:
    • Eine selbstbewegende Anlage, insbesondere ein intelligenter Rasenmäher, umfasst ein Gehäuse, ein Bewegungsmodul, das an dem Gehäuse angebracht ist und ausgebildet ist, das Gehäuse in Bewegung zu versetzen, ein Ultraschallmodul, das an dem Gehäuse angebracht ist und ausgebildet ist,, ein Ultraschallsignal zu senden und ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal zu empfangen, ein Steuermodul, das an dem Gehäuse angebracht ist, mit dem Ultraschallmodul verbunden ist und ausgebildet ist,, durch Verarbeitung des Echosignals eine Ultraschall-Erkennungsfunktion zu ermöglichen und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls zu steuern, wobei das Steuermodul ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem empfangenen voreingestellten Signal das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion zu steuern.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das voreingestelltes Signal ein manuelles Steuersignal.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird das manuelle Steuersignal durch eine Benutzerbedienung erzeugt.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die selbstbewegende Anlage ein Kommunikationsmodul, das mit dem Steuermodul verbunden ist und das ausgebildet ist, ein von einem Endgerät gesendetes manuelles Steuersignal zu empfangen.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die selbstbewegende Anlage ein mit dem Steuermodul verbundenes Bedienungsmodul, wobei das Bedienungsmodul ausgebildet ist, das manuelle Steuersignal zu erzeugen.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das voreingestellte Signal ein abnormales Signal.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das abnormale Signal ein gültiges Signal, das eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die vorgegebene Bedingung eine Zeit, die eine voreingestellte Zeit überschreitet und/oder eine Zahl, die eine vorgegebene Zahl überschreitet..
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das gültige Signal das Echosignal, dessen Intensität eine voreingestellte Intensität überschreitet.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die selbstbewegende Anlage ein mit dem Steuermodul verbundenes Energiemodul, wobei das Steuermodul ausgebildet ist, ein Energiesignal des Energiemoduls zu empfangen, wobei das abnormale Signal ein Energiesignal umfasst, dessen Energie eine voreingestellte Energie unterschreitet.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion die Außerbetriebsetzung des Ultraschallmoduls.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion das Stoppen der Verarbeitung des Echosignals durch das Steuermodul.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Erkennungsbereich des Ultraschallmoduls in Höhenrichtung einen ersten Höhenbereich, wobei die selbstbewegende Anlage ferner ein Hilfserkennungsmodul zum Erkennen eines Hindernisses in einem zweiten Höhenbereich umfasst.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Steuermodul in der Weise ausgebildet, dass das Steuermodul die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Ultraschallmoduls und/oder des Hilfserkennungsmoduls steuert.
  • Ein Steuerverfahren für eine selbstbewegende Anlage, wobei die selbstbewegende Anlage ein Bewegungsmodul, ein Ultraschallmodul und ein Steuermodul umfasst, wobei das Steuermodul mit dem Ultraschallmodul verbunden ist, um eine Ultraschall-Erkennungsfunktion zu realisieren und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls zu steuern ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Steuerverfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • - das Ultraschallmodul sendet ein Ultraschallsignal und empfängt ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal,
    • - das Steuermodul steuert das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion mindestens anhand der Intensität des Echosignals.
  • Ein Steuerverfahren für eine selbstbewegende Anlage, wobei die selbstbewegende Anlage ein Bewegungsmodul, ein Ultraschallmodul und ein Steuermodul umfasst, wobei das Ultraschallmodul ein Ultraschallsignal sendet und ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal empfängt, während das Steuermodul mit dem Ultraschallmodul verbunden ist, um eine Ultraschall-Erkennungsfunktion zu realisieren und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls zu steuern, wobei das Steuerverfahren das Empfangen eines voreingestellten Signals durch ein das Steuermodul und das Steuern des Ausschaltens der Ultraschall-Erkennungsfunktion mindestens anhand des voreingestellten Signals durch das Steuermodul umfasst.
  • Es wird ein Verfahren zum Steuern einer selbstbewegenden Anlage zur Verfügung gestellt. Die selbstbewegende Anlage umfasst ein Bewegungsmodul, ein Ultraschallmodul und ein Steuermodul, wobei das Ultraschallmodul ein Ultraschallsignal sendet und ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal empfängt, während das Steuermodul mit dem Ultraschallmodul verbunden ist, um eine Ultraschall-Erkennungsfunktion zu realisieren und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls zu steuern, wobei das Steuerverfahren das Empfangen eines voreingestellten Signals durch ein das Steuermodul und das Steuern des Ausschaltens der Ultraschall-Erkennungsfunktion mindestens anhand des voreingestellten Signals durch das Steuermodul umfasst.
  • Bei bestimmten Betriebsfällen (z. B. starker Regen, Rasenhöhe, die einen Normalwert überschreitet, Anhaften von Hindernissen an der Sondenoberfläche, Rückkehr zur Ladestation über die Grenzlinie hinaus usw.) erkennt die Anlage bei eingeschalteter Ultraschall-Erkennungsfunktion kontinuierlich Hindernisse und ergreift kontinuierlich entsprechende Maßnahmen zur Hindernisvermeidung, z. B. durch Ändern der Bewegungsweise. Unter solchen spezifischen Arbeitsszenarien kann durch Steuern einer Ausschaltung der Ultraschall-Erkennungsfunktion der normale Betrieb der Maschine sichergestellt werden.
  • Befindet sich die Ultraschallsonde nach dem Einschalten des intelligenten Rasenmähers stets im Betriebszustand, wird zum einen der Leistungsverbrauch erhöht und die Batteriedauer verkürzt. Zum anderen wird die Lebensdauer der Ultraschallsonde verkürzt. Durch Steuern einer Ausschaltung der Ultraschall-Erkennungsfunktion anhand der Signale wie Restenergie können die Betriebszeit und der Energieverbrauch der Ultraschallsonde reduziert werden, wodurch die Lebensdauer der Ultraschallsonde verlängert und der Energieverlust des intelligenten Rasenmähers verringert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel stellt ein Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher bereit, der ein Hauptbedienfeld (Hauptsteuerplatine) und eine Ultraschallsonde umfasst, wobei das Hauptbedienfeld mit der Ultraschallsonde verbunden ist und das Verfahren Folgendes umfasst:
    • - Das Hauptbedienfeld empfängt ein von einer Signaleinrichtung gesendetes Steuersignal, das zum Bewirken einer Einschaltung oder Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient,
    • - Das Hauptbedienfeld erzeugt ein Schaltsignal zur Steuerung der Einschaltung oder Ausschaltung der Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Steuersignal,
    • - Das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ein oder aus.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Signaleinrichtung eines der folgenden Elemente:
    • Ein Endgerät (Terminal), das mit dem Hauptbedienfeld drahtlos verbunden ist, die Ultraschallsonde, ein Bedienungsmodul oder ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers.
  • In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Signaleinrichtung um die Ultraschallsonde und bei dem Steuersignal um ein von der Ultraschallsonde gesendetes Echosignal. Das Empfangen des von der Signaleinrichtung gesendeten Signals durch das Hauptbedienfeld umfasst Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld empfängt ein Echosignal, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals an einem Hindernis erzeugt wird,
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand des Echosignals,
    • - Wenn der Abstand geringer als ein voreingestellter Abstand ist, bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Echosignal zum Bewirken einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren vor Empfangen des Signals, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals an einem Hindernis erzeugt wird, durch das Hauptbedienfeld ferner Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst die Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals,
    • - Das Hauptbedienfeld ermittelt den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand des Echosignals, was konkret Folgendes umfasst:
    • - Das Hauptbedienfeld ermittelt den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand der Sendezeit, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der intelligente Rasenmäher ferner einen Temperaturfühler, der mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist. Das Verfahren umfasst vor dem Ermitteln des Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand der Sendezeit, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft durch das Hauptbedienfeld ferner Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst den von dem Temperaturfühler überwachten Temperaturparameter der aktuellen Umgebung, und
    • - Das Hauptbedienfeld bestimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft anhand des Temperaturparameters.
  • In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Signaleinrichtung um die Ultraschallsonde und bei dem Steuersignal um das von der Ultraschallsonde gesendete Ultraschallsignal. Das Empfangen des von der Signaleinrichtung gesendeten Steuersignals durch das Hauptbedienfeld umfasst Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst die Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals und startet zum Sendezeitpunkt einen Timer, und
    • - Wenn das Hauptbedienfeld das von der Ultraschallsonde gesendete Echosignal nach Zeitüberschreitung des Timers nicht empfängt, bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Ultraschallsignal zum Bewirken einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren nach Empfangen des von der Signaleinrichtung gesendeten Steuersignals durch das Hauptbedienfeld ferner Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst die Ausschaltzeit zum Ausschalten der Ultraschallsonde,
    • - Das Hauptbedienfeld ermittelt eine Wiederanlaufzeit anhand der Ausschaltzeit, der maximalen Erkennungsentfernung der Ultraschallsonde und der Fahrgeschwindigkeit des intelligenten Rasenmähers,
  • - In Abhängigkeit von der Wiederanlaufzeit schaltet das Hauptbedienfeld die Ultraschallsonde in einer voreingestellten Zeitspanne vor der Wiederanlaufzeit ein.
  • In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Signaleinrichtung um ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers und bei dem Steuersignal um ein von dem Energiemodul gesendetes Niedrigenergiesignal. Das Empfangen des von der Signaleinrichtung gesendeten Steuersignals durch das Hauptbedienfeld umfasst Folgendes:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst das von dem Energiemodul gesendete Niedrigenergiesignal, das von dem Energiemodul gesendet wird, wenn der aktuelle Ladungszustand des intelligenten Rasenmähers niedriger als ein voreingestellter Ladungszustand ist, und
    • - Anhand des Niedrigenergiesignals bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Niedrigenergiesignal zum Bewirken einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • Das Hauptbedienfeld des obigen intelligenten Rasenmähers empfängt das Steuersignal, das von der Signaleinrichtung gesendet wird und zum Bewirken einer Einschaltung oder Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient, erzeugt ein Schaltsignal zum Steuern der Einschaltung oder Ausschaltung der Ultraschallsonde anhand des Steuersignals und schaltet die Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ein oder aus. Die Signaleinrichtung umfasst ein Endgerät, das drahtlos mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist, die Ultraschallsonde, ein Bedienungsmodul oder Energiemodul des intelligenten Rasenmähers. Mit dem Steuersignal, das von einem der oben genannten Signaleinrichtungen gesendet wird, kann der Arbeitszustand der Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers gesteuert werden, wodurch die Probleme verkürzter Batteriedauer infolge ständig eingeschalteter Ultraschall-Hindernisvermeidungsfunktion, verkürzter Lebensdauer der Sonde und beeinträchtigtem Betrieb des intelligenten Rasenmähers unter besonderen Arbeitsbedingungen vermieden werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel stellt ferner ein Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher bereit, wobei der intelligente Rasenmäher eine Ultraschallsonde umfasst und das Verfahren Folgendes umfasst:
    • - Senden eines Ultraschallsignals über die Ultraschallsonde,
    • - Empfangen eines Echosignal über die Ultraschallsonde, welches Echosignal durch Reflexion des Ultraschallsignals erzeugt wird, und
    • - Beenden eines Ausweichvorgangs, wenn nach Ausführen eines Ausweichvorgangs in Abhängigkeit von dem Ultraschallsignal und dem Echosignal die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet, wobei es sich bei dem gültigen Signal um ein Echosignal zum Ausführen eines Ausweichvorgangs durch den intelligenten Rasenmäher handelt.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Beenden eines Ausweichvorgangs Folgendes:
    • - Ausschalten einer Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Beenden eines Ausweichvorgangs Folgendes:
    • - Ausschalten eines Fahrsystems in dem intelligenten Rasenmäher, das zur Vorwärtsbewegung, Rückwärtsbewegung oder Lenkung des intelligenten Rasenmähers dient.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner Folgendes:
    • - Ausschalten eines Schneidsystems in dem intelligenten Rasenmäher, das zum Mähen von Gras dient, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner Folgendes:
    • - Ausgeben einer Alarmmeldung zum Anzeigen des Vorhandenseins einer abnormalen Bedingung an dem intelligenten Rasenmäher über einen Lautsprecher und/oder eine Anzeigeleuchte, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner Folgendes:
    • - Senden einer Hinweismeldung zum Hinweisen auf das Vorhandensein einer abnormalen Bedingung an dem intelligenten Rasenmäher an das Endgerät, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wobei das Endgerät mit dem intelligenten Rasenmäher drahtlos verbunden ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ferner einen intelligenten Rasenmäher zur Verfügung, der Folgendes umfasst:
    • - eine Ultraschallsonde, ein Bewegungssystem, ein Schneidsystem und ein Steuermodul eines der oben genannten intelligenten Rasenmäher.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Steuermodul des intelligenten Rasenmähers bereit, das Folgendes umfasst:
    • - ein Empfangsmodul, das zum Empfangen eines von einer Signaleinrichtung gesendeten Steuersignals dient, wobei das Steuersignal zum Bewirken einer Ein- oder Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient und die Signaleinrichtung eines der folgenden Elemente umfasst: ein Endgerät, das mit dem Hauptbedienfeld drahtlos verbunden ist, die Ultraschallsonde, ein Bedienungsmodul oder ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers,
    • - ein Erzeugungsmodul, das zur Erzeugung eines Schaltsignals zum Steuern der Einschaltung oder Ausschaltung der Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Steuersignal dient, und
    • - ein Ausführungsmodul, das zum Einschalten oder Ausschalten der Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal dient.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Steuermodul des intelligenten Rasenmähers zur Verfügung, das Folgendes umfasst:
    • - ein Speichergerät, einen Prozessor und ein Computerprogramm.
  • Das Computerprogramm ist in dem Speichergerät gespeichert und dazu eingerichtet, das Verfahren nach einem der Gegenstände des ersten Gesichtspunkts über den Prozessor durchzuführen, um das Ein- oder Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde zu steuern.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein computerlesbares Speichermedium bereit, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, um das Verfahren gemäß einem der Gegenstände des ersten Gesichtspunkts zu verwirklichen.
  • Der intelligente Rasenmäher empfängt ein Echosignal, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde abgegebenen Ultraschallsignals erzeugt wird, und bestimmt in Abhängigkeit von dem abgegebenen Ultraschallsignal und dem Echosignal, ob ein Ausweichvorgang durchgeführt werden soll, so dass der intelligente Rasenmäher Hindernissen effektiv ausweichen und feststellen kann, ob die Anzahl der innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet. Wenn die Anzahl der gültigen Signale den voreingestellten Schwellenwert überschreitet, wird ein unnötiger Ausweichvorgang beendet, wodurch ein unnötiges Ausweichen rechtzeitig beendet und die Stabilität und Zuverlässigkeit des intelligenten Rasenmähers während des Betriebs verbessert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel stellt ferner ein Verfahren zum Vermeiden von Hindernissen für eine selbstbewegende Anlage bereit, umfassend: Erfassen eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, Erfassen eines zweiten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im zweiten Höhenbereich hinweist, Senden eines Befehls zum Hindernisvermeiden in Abhängigkeit von dem ersten Signal und dem zweiten Signal, und Ändern des Bewegungsweges der selbstbewegenden Anlage in Abhängigkeit von dem Befehl zum Hindernisvermeiden.
  • Das obige Verfahren zum Vermeiden von Hindernissen für eine selbstbewegende Anlage kann Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen erkennen. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen wie blühenden Büschen, Baumstämmen und Sträuchern verwendet die selbstbewegende Anlage das Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen, um Ausweichvorgänge durchzuführen. Dadurch werden eine intelligentere Anpassung an komplexe Arbeitsumgebungen und verbesserte Sicherheit der selbstbewegenden Anlage ermöglicht.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt Erfassen eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, konkret Folgendes: Senden eines Ultraschallsignals an die Umgebung, Empfangen eines durch die Umgebung reflektierten Signals des Ultraschallsignals, Feststellen anhand des reflektierten Signals, ob im ersten Höhenbereich ein Hindernis vorhanden ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Feststellens anhand des reflektierten Signals, ob im ersten Höhenbereich ein Hindernis vorhanden ist, konkret Folgendes: Erfassen eines ersten voreingestellten Parameterwertes, der auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, und Feststellen, dass im ersten Höhenbereich ein Hindernis vorhanden ist, wenn der erste Parameterwert des reflektierten Signals größer als der erste voreingestellte Parameterwert ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten Parameterwert des reflektierten Signals um den Intensitätswert des reflektierten Signals.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Erfassens eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, konkret ferner Folgendes: Umwandeln der Zeitdifferenz zwischen dem Sendezeitpunkt der Ultraschallwelle und dem Empfangszeitpunkt der Ultraschallwelle in einen zweiten Parameterwert des ersten Signals. Der zweite Parameterwert des ersten Signals dient zur Anzeige des Abstandes zwischen der selbstbewegenden Anlage und dem Hindernis im ersten Höhenbereich.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte: Erfassen eines zweiten voreingestellten Parameterwertes des ersten Signals, Senden eines Befehls zum Hindernisvermeiden, wenn der erste Signalparameterwert kleiner als der zweite voreingestellte Parameterwert des ersten Signals ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Erfassens eines zweiten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im zweiten Höhenbereich hinweist, konkret Folgendes: Erfassen eines zweiten Signalparameterwerts, der auf das Vorhandensein eines Hindernisses im zweiten Höhenbereich hinweist, nach Aufprallen der selbstbewegenden Anlage auf ein Hindernis im zweiten Höhenbereich.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte: Erfassen des voreingestellten Parameterwertes des zweiten Signals, Senden eines Befehls zum Hindernisvermeiden, wenn der zweite Signalparameterwert größer als der voreingestellte Parameterwert des zweiten Signals ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist der Minimalwert des ersten Höhenbereichs nicht größer als der Maximalwert des zweiten Höhenbereichs.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ferner eine selbstbewegende Anlage bereit. Sie umfasst ein erstes Erkennungsmodul, das zum Erfassen eines ersten Signals konfiguriert ist, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses in dem ersten Höhenbereich hinweist, ein zweites Erkennungsmodul, das unter dem ersten Erkennungsmodul angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Signals konfiguriert ist, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses in dem zweiten Höhenbereich hinweist,
    • - ein Verarbeitungsmodul zum Senden eines Befehls zum Hindernisvermeiden anhand des ersten Signals und des zweiten Signals, und
    • - ein Steuermodul zur Steuerung des Bewegungsweges der selbstbewegenden Anlage in Abhängigkeit von dem Befehl zum Hindernisvermeiden.
  • Die oben genannte selbstbewegende Anlage kann Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen erkennen. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen mit Blumen, Baumstämmen und Sträuchern führt die selbstbewegende Anlage einen Ausweichvorgang aus. Dadurch werden eine intelligentere Anpassung an komplexe Arbeitsumgebungen und verbesserte Sicherheit der selbstbewegenden Anlage ermöglicht.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das erste Erkennungsmodul eine Ultraschallsonde, die zum Senden und Empfangen eines Ultraschallsignals konfiguriert ist und an einem Ultraschallsonde-Halter angebracht ist, welcher Ultraschallsonde-Halter an dem Gehäuse der selbstbewegenden Anlage angeordnet ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das zweite Erkennungsmodul einen Magnet und ein Hall-Element zum Erfassen des Magnets. Das Hall-Element ist konfiguriert zur Erkennung, ob der Magnet verschoben ist. Das Hall-Element umfasst mindestens zwei Hallsensoren.
  • Durch eine derartige Einstellung des Minimalwerts des ersten Höhenbereichs, dass er nicht größer als der Maximalwert des zweiten Höhenbereichs ist, wird eine Lücke zwischen dem ersten Höhenbereich und dem zweiten Höhenbereich ausgeschlossen. Der erste Höhenbereich und der zweite Höhenbereich decken dann grundsätzlich die Höhe des Hindernisses ab. Im von Ultraschallwellen abgedeckten ersten Höhenbereich werden Hindernisse anhand der Eigenschaften von Ultraschallwellen erkannt. Im zweiten Höhenbereich, der nicht durch Ultraschallwellen abgedeckt werden kann, werden Hindernisse durch Kollisionskontakt erkannt. Auf diese Weise können Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen durch das vorstehende Verfahren zur Hindernisvermeidung erkannt und dann unterschiedliche Hindernisvermeidungsmethoden angewendet werden.
  • Figurenliste
  • Die oben beschriebene Aufgabe, Ausgestaltung und vorteilhaften Auswirkung der vorliegenden Erfindung sind aus den folgenden Zeichnungen zu entnehmen. Darin zeigen
    • 1 eine schematische strukturelle Darstellung eines intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine schematische Darstellung einiger Komponenten des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 3 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 4 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 5 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 6 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 7 eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermoduls des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 8 eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermoduls des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 9 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 10 ist ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 11 eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermoduls des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 12 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Vermeiden von Hindernissen für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 13 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Vermeiden von Hindernissen für einen intelligenten Rasenmäher nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 14 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Vermeiden von Hindernissen für einen intelligenten Rasenmäher nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 15 eine schematische Darstellung des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 16 eine schematische Darstellung des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 17 eine schematische Darstellung einer Ultraschall-Hindernisvermeidungsbaugruppe des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 18 eine schematische Darstellung des intelligenten Rasenmähers und seiner Arbeitsszene nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • BESCHREIBUNG
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es sich bei der selbstbewegenden Anlage um einen intelligenten Rasenmäher, eine intelligente Schneefräse, einen intelligenten Saugroboter, eine intelligente Bodenwaschanlage und andere ähnliche intelligente Geräte mit automatischer Bewegungsfunktion handeln. Hierbei erfolgt eine Beschreibung am Beispiel eines intelligenten Rasenmähers.
  • Ultraschallwellen zeichnen sich durch hohe Frequenz, kurze Wellenlänge, geringe Beugung, insbesondere gute Richtwirkung und die Möglichkeit zur gerichteten Ausbreitung als Strahlen aus. Ultraschallwellen können beim Aufprallen auf Verunreinigungen oder Grenzflächen erhebliche Reflexionen hervorrufen, Echos bilden und beim Aufprallen auf sich bewegende Gegenstände einen Doppler-Effekt erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der intelligente Rasenmäher mit einer Ultraschallsonde ausgestattet, die unter Verwendung der Eigenschaften von Ultraschallwellen entwickelt wurde, um den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und Hindernissen während des Betriebs zu messen. Wenn der Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und einem Hindernis kleiner als der voreingestellte Wert ist, führt der intelligente Rasenmäher einen autonomen Ausweichvorgang durch, um eine Kollision mit dem Hindernis und eine dadurch verursachte Beschädigung des Rasenmähers selbst oder einen Unfall zu vermeiden.
  • 1 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung eines intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 1 dargestellt, umfasst der intelligente Rasenmäher 10 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 400, ein Bewegungsmodul 600, das an dem Gehäuse 400 angebracht und das Gehäuse 400 zur Bewegung antreibt; ein Ultraschallmodul 300, das an dem Gehäuse 400 angebracht ist, zur Übertragung eines Ultraschallsignals dient und beim Erzeugen eines Echos durch Reflexion beim Berühren des Ultraschallsignals mit einem Hindernis ein Echosignal empfängt, ein Steuermodul 500, das an dem Gehäuse 400 angebracht, elektrisch mit dem Ultraschallmodul verbunden ist, das Echosignal des Ultraschallmoduls 300 verarbeitet, um einen Gegenstand im Erkennungsbereich des Ultraschallmoduls 300 zu erkennen, und den Bewegungsmodus des Bewegungsmoduls 600 anhand einer Analyse von Parametern wie Entfernung und Intensität steuert; und ein Schneidemodul 700, das an dem Gehäuse 400 angebracht ist und zum Mähen eines Rasens dient. Konkret umfasst die Bewegungsweise u.a. gerade Bewegung, Lenkung, Rückwärtsbewegung und Bremsen. In einem Ausführungsbeispiel wird die Lenkung des Bewegungsmoduls 600 bewirkt, wenn das Steuermodul 500 feststellt, dass ein Hindernis innerhalb eines eingestellten Bereichs in der Bewegungsrichtung des intelligenten Rasenmähers 10 vorhanden ist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einiger Komponenten des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie sich aus 2 ergibt, umfasst das Steuermodul 500 ein Hauptbedienfeld 11. Das Ultraschallmodul 300 umfasst eine Ultraschallsonde 12 und der intelligente Rasenmäher 10 umfasst ferner ein Energiemodul 13. Dabei ist das Hauptbedienfeld 11 jeweils mit der Ultraschallsonde 12 und dem Energiemodul 13 verbunden.
  • Die Ultraschallsonde 12 dient zum Senden eines Ultraschallsignals, zum Empfangen eines durch Reflexion des Ultraschallsignals an einem Hindernis erzeugten Echosignals und zum Senden des Echosignals an das Hauptbedienfeld 11.
  • Das Energiemodul 13 dient dazu, den aktuellen Ladungszustand des intelligenten Rasenmähers 10 in Echtzeit zu überwachen und bei unzureichendem aktuellem Ladungszustand ein Niedrigenergiesignal an das Hauptbedienfeld 11 zu senden, so dass das Hauptbedienfeld 11 gemäß dem voreingestellten Rückweg zur Ladestation zurückkehrt.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der intelligente Rasenmäher 10 ferner ein Bedienungsmodul 14, das mit dem Hauptbedienfeld 11 verbunden ist. Das Bedienungsmodul 14 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Touch-Bedienungseinrichtung oder eine Maschinenbedienungstaste sein und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung vor.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der intelligente Rasenmäher 10 ferner einen Temperaturfühler 15, der mit Hauptbedienfeld 11 verbunden ist. Der Temperaturfühler 15 dient dazu, um den Temperaturparameter unter der aktuellen Arbeitsumgebung des intelligenten Rasenmähers 10 zu erfassen und den Temperaturparameter an das Hauptbedienfeld 11 zu senden. Es versteht sich für Fachleute auf diesem Gebiet, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Luft bei verschiedenen Temperaturen variiert. Je höher die Temperatur ist, desto schneller ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit. Durch Vorsehen eines Temperaturfühlers an dem intelligenten Rasenmäher wird die Regelgenauigkeit des Hauptbedienfelds des intelligenten Rasenmähers verbessert.
  • Mit dem intelligenten Rasenmäher kann ein intelligentes Rasenmäher-Steuerverfahren vorgesehen werden, um die Probleme zu lösen, dass im Stand der Technik die ständig aktivierte Ultraschall-Hindernisvermeidungsfunktion zu verkürzter Batteriedauer, beeinträchtigter Lebensdauer einer Sonde und gestörtem Betrieb der Maschine unter besonderen Arbeitsbedingungen führt. Um die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung offensichtlicher und verständlicher zu machen, wird diese Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und die konkreten Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher. Wie aus 3 zu entnehmen ist, umfasst das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmähers insbesondere die folgenden Schritte:
    • - S201, das Hauptbedienfeld empfängt ein von einer Signaleinrichtung gesendetes voreingestelltes Signal,
  • Das voreingestellte Signal dient zum Ermöglichen, dass anhand dieses eine Feststellung durch das Hauptbedienfeld getroffen und somit das Ein- oder Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion gesteuert wird.
  • Die Signaleinrichtung kann eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen:
    • - ein mit dem Hauptbedienfeld drahtlos verbundenes Endgerät, eine Ultraschallsonde, ein Bedienungsmodul oder ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers,
  • Das Endgerät kann ein mobiles Endgerät sein, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-Computer usw. Der Benutzer führt entsprechende Aktionen durch Einloggen in ein Anwendungsprogramm des mobilen Endgeräts durch, um eine Fernsteuerung der Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers zu realisieren. Das Endgerät kann auch ein stationäres Endgerät sein, beispielsweise eine Computeranlage in einem Hauptschaltraum. Die Art des Endgeräts unterliegt keiner besonderen Einschränkung.
  • Das Endgerät kann mit dem Hauptbedienfeld des intelligenten Rasenmähers drahtlos verbunden sein. Die Verbindung erfolgt insbesondere über eine WiFi-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung und vergleichbaren Arten der Verbindung. Die Art der drahtlosen Verbindung unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange das Endgerät und das Hauptbedienfeld des intelligenten Rasenmähers miteinander kommunizieren können.
  • Verschiedene Arten von Signaleinrichtungen entsprechen unterschiedlichen voreingestelltes Signalen. In einem Ausführungsbeispiel ist das voreingestellte Signal ein manuelles Steuersignal, wenn das Signalisierungsgerät ein Endgerät oder ein Bedienungsmodul ist. Wenn das Signalgerät ein Endgerät ist, das drahtlos mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist, ist das manuelle Steuersignal ein von dem Endgerät gesendeter Steuerbefehl zum Ausschalten der Ultraschallsonde. Wenn die Signaleinrichtung ein Bedienungsmodul ist, ist das manuelle Steuersignal ein von dem Bedienungsmodul gesendeter Steuerbefehl zum Ein- oder Ausschalten der Ultraschallsonde.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das voreingestellte Signal, wenn die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde oder ein Energiemodul ist, ein abnormales Signal, wobei das abnormale Signal ein gültiges Signal umfasst, das eine voreingestellte Bedingung erfüllt. Das gültige Signal kann anhand der voreingestellten Intensität beurteilt werden. Wenn das Echosignal größer als die voreingestellte Intensität ist, wird das Echosignal als gültiges Signal definiert. Gültige Signale können auch nach Entfernung oder anderen Parametern beurteilt werden. Wenn der intelligente Rasenmäher normal arbeiten kann und bestimmte Anforderungen zur Vermeidung von Hindernissen erfüllt, wird ein Signal, das die Anforderungen erfüllt, als gültiges Signal definiert. Die voreingestellte Bedingung kann das Überschreiten einer voreingestellten Zeit oder einer voreingestellten Anzahl sein. Wenn die voreingestellte Bedingung erfüllt wird, kann der intelligente Rasenmäher in einer bestimmten Szene nicht arbeiten. Wenn die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde ist, ist das abnormale Signal ein von der Ultraschallsonde empfangenes gültiges Signal, das die voreingestellten Bedingungen erfüllt.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem abnormalen Signal, wenn die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde ist, um u.a. ein Echosignal handeln, bei dem die Zeitdifferenz zwischen dem Empfangen und Senden des Ultraschallsignals kleiner als eine voreingestellte Zeitdifferenz ist. Wenn die Signaleinrichtung ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers ist, ist das abnormale Signal ein von dem Energiemodul gesendetes Energiesignal, dessen Energie kleiner als die voreingestellte Energie ist.
  • Das Bedienungsmodul kann eine Touch-Bedienungseinrichtung sein und der Benutzer kann an einer virtuellen Bedienungsschnittstelle der Touch-Bedienungseinrichtung durch einen vorbestimmten Touch-Vorgang wählen, ob die Ultraschallsonde ein- oder ausgeschaltet werden soll. Der konkrete Touch-Vorgang umfasst Klicken, Doppelklicken, Wischen usw. Der Benutzer kann den Touch-Vorgang gemäß seinen persönlichen Vorlieben einstellen, wobei hierbei keine Einschränkung vorliegen. Wenn die Touch-Bedienungseinrichtung ein Touch-Signal empfängt, sendet sie einen dem Touch-Signal entsprechenden Steuerbefehl an das Hauptbedienfeld des intelligenten Rasenmähers. Das Bedienungsmodul kann auch eine an dem intelligenten Rasenmäher vorgesehene Schaltertaste sein, über die der Benutzer die Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers ein- oder ausschalten kann.
    • - S202, das Hauptbedienfeld erzeugt ein Signal zur Steuerung des Ein- oder Ausschaltens der Ultraschallerkennungsfunktion anhand des voreingestellten Signals,
  • Das Hauptbedienfeld stellt nach Empfangen des von der Signaleinrichtung gesendeten voreingestellten Signals anhand dieses fest, ob die Ultraschallerkennungsfunktion des intelligenten Rasenmähers ein- oder ausgeschaltet werden soll,
  • Wenn das voreingestelltes Signal darauf hinweist, dass die Ultraschallerkennungsfunktion eingeschaltet werden soll, erzeugt das Hauptbedienfeld ein Schaltsignal 1, oder
    wenn das voreingestellte Signal darauf hinweist, dass die Ultraschallerkennungsfunktion ausgeschaltet werden soll, erzeugt das Hauptbedienfeld ein Schaltsignal 0.
    • - S203, das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ein oder aus.
  • Das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Schaltsignal 1 oder 0 ein oder aus, um die autonome Steuerung durch Benutzer oder die automatische Steuerung des intelligenten Rasenmähers zum Ein- oder Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion unter einer bestimmten Arbeitsszene zu realisieren. Das Ein- oder Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion kann das Ein- oder Ausschalten der Verarbeitung des Echosignals der Ultraschallsonde durch das Hauptbedienfeld oder das Ein- oder Ausschalten der Sende- und Empfangssignale der Ultraschallsonde sein, wodurch die Probleme verkürzter Batteriedauer, beeinträchtigter Lebensdauer einer Sonde und gestörten Betriebs der Maschine unter besonderen Arbeitsbedingungen infolge ständig aktivierter Ultraschallsonde bei bestehenden Rasenmähern vermieden werden.
  • Das Ein- oder Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion kann einem Ausschalten der Sende-/Empfangsfunktion der Ultraschallsonde entsprechen, beispielsweise das Ausschalten der Stromversorgung der Ultraschallsonde oder die Außerbetriebsetzung der Ultraschallsonde oder das Ausschalten der Verarbeitung des Ultraschallsignals durch das Steuermodul bewirkt wird.
  • Der mit einer Ultraschallsonde ausgestattete intelligente Rasenmäher ermittelt den Abstand zwischen einem Hindernis und dem Rasenmäher anhand der Zeitdifferenz zwischen dem von der Ultraschallsonde gesendeten Schallwellensignal und dem empfangenen Echosignal. Unter bestimmten Umständen, z. B. wenn an der Oberfläche der Ultraschallsonde ein großes Stück Erde anhaftet, wird das von der Ultraschallsonde gesendete Schallwellensignal sofort durch die Erde auf der Sondenoberfläche reflektiert. Der Rasenmäher geht fälschlicherweise davon aus, dass sich ein Hindernis in der Nähe des Rasenmähers befindet, und führt ein entsprechendes Ausweichverhalten aus. Ein üblicher Ausweichvorgang beim Vermeiden von Hindernissen kann jedoch nicht den an der Sondenoberfläche anhaftenden Schmutz entfernen, so dass der Rasenmäher weiterhin ein Vermeidungsverhalten durchführt, was dazu führt, dass der Rasenmäher nicht normal arbeiten kann und sogar eine Beschädigung der Maschine zu erwarten ist.
  • Bei dem Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt das Hauptbedienfeld ein von der Signaleinrichtung gesendetes voreingestelltes Signal, das zum Bewirken einer Ein- oder Ausschaltung der Ultraschallsonde-Erkennungsfunktion dient, erzeugt ein Schaltsignal zur Steuerung der Ein- oder Ausschaltung der Ultraschallsonde anhand des voreingestellten Signals und schaltet die Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ein oder aus, wobei die Signaleinrichtung ein Endgerät, das drahtlos mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist, die Ultraschallsonde, das Bedienungsmodul oder das Energiemodul des intelligenten Rasenmähers umfasst. Durch das von irgendeiner Signaleinrichtung gesendete voreingestellten Signal wird die Steuerung der Ultraschallerkennungsfunktion des intelligenten Rasenmähers realisiert, wodurch die Probleme verkürzter Batteriedauer, beeinträchtigter Lebensdauer einer Sonde und eines gestörten Betriebs der Maschine unter besonderen Arbeitsbedingungen infolge ständig aktivierter Ultraschall-Hindernisvermeidungsfunktion vermieden werden kann.
  • Wenn es sich bei der Signaleinrichtung um eine Ultraschallsonde und bei dem voreingestellten Signal um ein von Ultraschallsonde gesendetes Echosignal handelt, stellt das Hauptbedienfeld anhand des Echosignals fest, ob die Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers ausgeschaltet werden soll. Wenn anhand einer Auswertung des Echosignals festgestellt wird, dass die Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers ausgeschaltet werden soll, wird ein Schaltsignal erzeugt, das das Ausschalten der Ultraschallsonde veranlasst. Dadurch wird eine automatische Ausschaltung der Ultraschallsonde-Erkennungsfunktion durch das Hauptbedienfeld des intelligenten Rasenmähers unter speziellen Arbeitsbedingungen (z.B. starker Regen, Anhaften von Hindernissen an der Sondenoberfläche) realisiert. Bei dem folgenden Ausführungsbeispiel wird das Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung am Beispiel einer Ultraschallsonde als Signaleinrichtung ausführlich beschrieben.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm des Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie sich aus 4 ergibt, umfasst das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Schritte:
    • - S301, das Hauptbedienfeld erfasst die Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals,
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ultraschallsonde bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aktuell eingeschaltet ist und die Ultraschallsonde periodisch ein Ultraschallsignal sendet. Dementsprechend erfasst das Hauptbedienfeld die Sendezeit des Ultraschallsignals anhand des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals.
    • - S302, das Hauptbedienfeld empfängt ein Echosignal, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals an einem Hindernis erzeugt wird,
  • Wenn das Ultraschallsignal auf ein Hindernis im Erkennungsbereich der Ultraschallsonde trifft, empfängt die Ultraschallsonde ein durch Reflexion des Ultraschallsignals an dem Hindernis erzeugtes Echosignal und zu diesem Zeitpunkt sendet die Ultraschallsonde das Echosignal an das Hauptbedienfeld. Dementsprechend erfasst das Hauptbedienfeld die Empfangszeit des Echosignals anhand des Echosignals.
    • - S303, das Hauptbedienfeld ermittelt anhand des Echosignals den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis,
  • Insbesondere ermittelt das Hauptbedienfeld den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand der Sendezeit des Ultraschallsignals, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft.
  • Unter der Annahme, dass die Sendezeit des Ultraschallsignals t_1, die Empfangszeit des Echosignals t_2, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Luft c und der Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis S ist, kann S anhand der Gleichung 1 ermittelt werden : S = 1 2 ( t 2 − t 1 ) ⋅ c
    Figure DE202018006349U1_0001
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in der Luft von der Umgebungstemperatur abhängt und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gleichung 2 entspricht: c = 331.31 1 + T 273.15
    Figure DE202018006349U1_0002
  • Wobei c für die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Luft ist (Einheit: m/s) und T für die Umgebungstemperatur (Einheit: K) steht.
  • Es ist ersichtlich, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Luft unter verschiedenen Umgebungstemperaturen voneinander abweicht. Um die Genauigkeit des von dem Hauptbedienfeld ermittelten Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis sicherzustellen, umfasst der intelligente Rasenmäher daher auch einen Temperaturfühler, welcher Temperaturfühler mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist.
  • Das Verfahren kann vor dem Schritt „das Hauptbedienfeld erfasst den Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand der Sendezeit des Ultraschallsignals, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in der Luft ferner Folgendes umfassen:
    • - Das Hauptbedienfeld erfasst die von dem Temperaturfühler überwachten Temperaturparameter und das Hauptbedienfeld ermittelt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Luft anhand der Temperaturparameter. Somit wird eine höhere Genauigkeit des durch die obigen Schritte ermittelten Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis erzielt.
    • - S304. Wenn der Abstand kleiner als ein voreingestellter Abstand ist, bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Echosignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • Es versteht sich für Fachleute auf diesem Gebiet, dass unter speziellen Arbeitsbedingungen, wie beispielsweise bei einem Hindernis, das an der Ultraschallsonde haftet, oder an einem regnerischen Tag, das von der Ultraschallsonde gesendete Ultraschallsignal sofort ein Echosignal erzeugt, wenn es auf ein Hindernis, das an der Sonde haftet, oder auf einen durch Regentropfen gebildeten Regenvorhang trifft. Dies führt zu einer fehlerhaften Feststellung über das Hindernis und beeinträchtigt den normalen Betrieb des intelligenten Rasenmähers. Um das obige Problem zu vermeiden, stellt das Hauptbedienfeld anhand des erhaltenen Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis fest, ob der Abstand geringer als der voreingestellte Abstand ist. Wenn der Abstand kleiner als der voreingestellte Abstand ist, bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Echosignal zum Veranlassen der Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • Durch Einstellen eines voreingestellten Abstands wird eine Echtzeitüberwachung der aktuellen Betriebsumgebung oder der Ultraschallsonde durch den intelligenten Rasenmäher realisiert. Wenn festgestellt wird, dass das Echosignal abnormal ist, werden S305 und S306 ausgeführt.
    • - S305, das Hauptbedienfeld erzeugt ein Schaltsignal zur Steuerung des Ausschaltens der Ultraschallerkennungsfunktion anhand des Echosignals,
    • - S306, das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aus.
  • Die Verwirklichungsprinzipien und technischen Wirkungen von S305 und S306 gleichen jenen bei S202 und S203, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet wird.
  • Mit dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde durch das Hauptbedienfeld des intelligenten Rasenmähers unter speziellen Arbeitsbedingungen automatisch ausgeschaltet, wodurch eine Beeinträchtigung des Normalbetriebs des intelligenten Rasenmähers durch eine hohe Empfangsfrequenz des Echosignals infolge starken Regens oder an der Sondenoberfläche anhaftenden Hindernisses vermieden wird.
  • Wenn die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde und das voreingestelltes Signal ein Ultraschallsignal ist, das von der Ultraschallsonde ausgesendet wird, und das Hauptbedienfeld das Echosignal des Ultraschallsignals innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne nicht empfängt, stellt das Hauptbedienfeld fest, dass keine Hindernisse innerhalb des Erkennungsbereichs der Ultraschallsonde innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vorhanden sind, und erzeugt ein Schaltsignal, das die Ausschaltung der Ultraschallsonde veranlasst, wodurch die Probleme verkürzter Batteriedauer, beeinträchtigter Lebensdauer einer Sonde und gestörten Betriebs der Maschine unter besonderen Arbeitsbedingungen infolge ständig aktivierter Ultraschallsonde bei bestehenden Rasenmähern vermieden werden. Nachfolgend wird anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels auf das Steuerverfahren, bei dem das Hauptbedienfeld innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne kein Echosignal empfängt, näher eingegangen.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm des Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher. Wie in 5 dargestellt, kann das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher die folgenden Schritte umfassen:
    • - S401, das Hauptbedienfeld erfasst die Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals und startet zum Sendezeitpunkt einen Timer,
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die inhärente Eigenschaft der Ultraschallsonde die maximale Erkennungsentfernung der Ultraschallsonde. Innerhalb dieses Erkennungsentfernungsbereichs kann die späteste Empfangszeit, zu der die Ultraschallsonde ein Echosignal erfasst, anhand der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft bei normaler Temperatur ermittelt werden. Das Hauptbedienfeld stellt die voreingestellte Dauer des Timers entsprechend der Empfangszeit und der Sendezeit des Ultraschallsignals ein.
  • Nachdem das Hauptbedienfeld die Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals erfasst hat, wird der Timer gestartet. Der Timer dient zum Angeben, ob das vom Hauptbedienfeld empfangene Echosignal die vorgegebene Zeit überschreitet.
  • Wenn das Hauptbedienfeld das von der Ultraschallsonde gesendete Echosignal empfängt, bevor der Timer abläuft, stellt das Hauptbedienfeld fest, dass im Erkennungsbereich der Ultraschallsonde ein Hindernis vorhanden ist. Wenn das Hauptbedienfeld anhand des Echosignals feststellt, dass der Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis größer als der voreingestellte Abstand ist, passt das Hauptbedienfeld den Bewegungsweg des intelligenten Rasenmähers vorab in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis an, um eine innere Beschädigung des intelligenten Rasenmähers zu vermeiden, die durch eine Kollision zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis verursacht wird.
    • - S402, Wenn das Hauptbedienfeld nach Ablauf des Timers kein von der Ultraschallsonde gesendetes Echosignal empfängt, bestimmt das Hauptbedienfeld, dass das Ultraschallsignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient.
  • Wenn nach Ablauf des Timers das Hauptbedienfeld kein von der Ultraschallsonde gesendetes Echosignal empfängt, dann stellt das Hauptbedienfeld fest, dass kein Hindernis im Erkennungsbereich der Ultraschallsonde vorhanden ist, und das Hauptbedienfeld kann die Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers innerhalb der voreingestellten Zeit automatisch ausschalten. Dadurch wird die Batteriedauer des intelligenten Rasenmähers verlängert.
    • - S403, das Hauptbedienfeld erzeugt ein Schaltsignal zur Steuerung des Ausschaltens der Ultraschallsonde anhand des Ultraschallsignals,
    • - S404, das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aus,
  • Die Verwirklichungsprinzipien und technischen Wirkungen von S403 und S404 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gleichen jenen bei S202 und S203, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet wird.
    • - S405, das Hauptbedienfeld erfasst die Ausschaltzeit zum Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion,
    • - S406, das Hauptbedienfeld ermittelt die Wiederanlaufzeit anhand der Ausschaltzeit, der maximalen Erkennungsentfernung der Ultraschallsonde und der Fahrgeschwindigkeit des intelligenten Rasenmähers,
    • - S407, das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in der voreingestellten Zeitspanne vor der Wiederanlaufzeit in Abhängigkeit von der Wiederanlaufzeit ein.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass der intelligente Rasenmäher während des Zeitraums von der Erfassung des von Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals durch das Hauptbedienfeld bis zum Ausschalten der Ultraschallsonde durch das Hauptbedienfeld nach Ablauf des Timers eine gewisse Strecke auf der voreingestellten Route zurückgelegt hat. Daher soll das Hauptbedienfeld nach Bestimmen der Wiederanlaufzeit die Ultraschallsonde im Voraus innerhalb des voreingestellten Zeitraums vor der Wiederanlaufzeit einschalten, um zu verhindern, dass der intelligente Rasenmäher auf ein auf der Route nach Zurücklegen der maximalen Erkennungsentfernung der Ultraschallsonde infolge unzureichender Zeit zum Ausführen eines Ausweichvorgangs aufprallt.
  • Bei dem Steuerverfahren kann vorgesehen sein, dass das Hauptbedienfeld, wenn es innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne kein Echosignal des Ultraschallsignals empfängt, ein Schaltsignal erzeugt, das das Ausschalten der Ultraschallsonde veranlasst, die Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ausschaltet und die Ultraschallsonde innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne vor der festgelegten Wiederanlaufzeit einschaltet. Somit wird die Ultraschallsonde periodisch eingeschaltet und die Batteriedauer des intelligenten Rasenmähers verlängert.
  • Wenn die Signaleinrichtung ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers und das voreingestellte Signal ein Niedrigenergiesignal ist, das von dem Energiemodul gesendet wird, erzeugt das Hauptbedienfeld in Abhängigkeit von dem Schaltsignal ein Schaltsignal, das das Ausschalten der Ultraschallsonde veranlasst, wodurch eine automatische Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde durch den intelligenten Rasenmäher bei niedriger Energie realisiert und es sichergestellt wird, dass der intelligente Rasenmäher einen ausreichenden Ladungsstand aufweist, um zur Ladestation zurückzukehren. Nachfolgend wird anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels auf das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher bei niedriger Energie näher eingegangen.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm des Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher. Wie aus 6 zu entnehmen ist, kann das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher die folgenden Schritte umfassen:
    • - S501, das Hauptbedienfeld empfängt ein von dem Energiemodul gesendetes Niedrigenergiesignal, bei dem es sich um ein von dem Energiemodul des intelligenten Rasenmähers gesendetes Energiesignal handelt, dessen Energie kleiner als eine voreingestellte Energie ist,
    • - S502, das Hauptbedienfeld bestimmt in Abhängigkeit von dem Niedrigenergiesignal, dass das Niedrigenergiesignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Ultraschallerkennungsfunktion dient,
    • - S503, das Hauptbedienfeld erzeugt ein Schaltsignal zur Steuerung des Ausschaltens der Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Niedrigenergiesignal,
    • - S504, das Hauptbedienfeld schaltet die Ultraschallerkennungsfunktion in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aus.
  • Wenn das Hauptbedienfeld ein von dem Energiemodul des intelligenten Rasenmähers gesendetes Niedrigenergiesignal empfängt, ermittelt das Hauptbedienfeld den aktuellen Ort des intelligenten Rasenmähers und legt eine Rückroute von dem intelligenten Rasenmäher zur Ladestation fest. Das Hauptbedienfeld kehrt zur Ladestation entsprechend der festgelegten Rückroute unter Steuerung von dem Bewegungssystem zurück, durch das der intelligente Rasenmäher gesteuert wird.
  • Kehrt das Hauptbedienfeld nach Empfang des von dem Energiemodul gesendeten Niedrigenergiesignals auf einem bestimmten Rückweg zur Ladestation zurück, kann es sein, wenn die Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde angeschaltet ist, dass das Hauptbedienfeld auf der Rückroute anhand des durch die Ladestation reflektierten Echosignals die Ladestation fälschlicherweise als Hindernis betrachtet. Dies kann dazu führen, dass der intelligente Rasenmäher nicht in der Lage ist, zur Aufladung autonom zur Ladestation zurückzukehren.
  • Bei dem vorstehenden Steuerverfahren erzeugt das Hauptbedienfeld in Abhängigkeit von einem empfangenen Niedrigenergiesignal ein Schaltsignal, das zum Veranlassen einer Ausschaltung der Ultraschallsonde dient, und schaltet die Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aus, wodurch nicht nur das Problem vermieden wird, dass der intelligente Rasenmäher nicht zum Aufladen zur Ladestation zurückkehren kann, sondern auch sichergestellt wird, dass der intelligente Rasenmäher einen ausreichenden Ladungszustand zur Rückkehr zur Ladungsstation aufweist.
  • 7 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermoduls des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 7 dargestellt, umfasst das Steuermodul 60 des intelligenten Rasenmähers nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Folgendes:
    • - ein Empfangsmodul 61, eingerichtet zum Empfangen eines von einer Signaleinrichtung gesendeten voreingestellten Signals, welches voreingestellte Signal zum Veranlassen einer Ein- oder Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient, wobei die Signaleinrichtung eine der folgenden Elemente umfasst: ein mit dem Hauptbedienfeld drahtlos verbundenes Endgerät, eine Ultraschallsonde, ein Bedienungsmodul oder ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers,
    • - ein Erzeugungsmodul 62 zur Erzeugung eines Schaltsignals zur Steuerung des Ein- oder Ausschaltens der Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem voreingestellten Signal,
    • - ein Ausführungsmodul 63 zum Ein- oder Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde in Abhängigkeit von dem Schaltsignal.
  • Das Steuermodul des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden. Aufgrund ähnlicher Umsetzungsprinzipien und technischer Wirkung wird hierbei auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet.
  • 8 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermoduls des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 8 gezeigt, entspricht das voreingestellte Signal einem von der Ultraschallsonde gesendeten Echosignal, wenn die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde ist. Das Empfangsmodul dient insbesondere zum Empfangen eines Echosignals, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde gesendeten Echosignals an einem Hindernis erzeugt wird.
  • Das Steuermodul 60 umfasst ferner ein Erkennungsmodul 64 zum Erfassen des Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand des Echosignals; und
    • - ein Bestimmungsmodul 65 zum Bestimmen, dass das Echosignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient, wenn der Abstand kleiner als ein voreingestellter Abstand ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Erfassungsmodul 64 ferner zum Erfassen der Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals ausgebildet,
    und zum Erfassen des Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und einem Hindernis anhand der Sendezeit, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwellen in der Luft.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst der intelligente Rasenmäher ferner einen Temperaturfühler, der mit dem Hauptbedienfeld verbunden ist. Das Erfassungsmodul 64 ist ferner ausgebildet zum:
    • - Erfassen der von dem Temperaturfühler überwachten Temperaturparameter der aktuellen Umgebung.
  • Das Bestimmungsmodul 65 kann auch zur Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Luft anhand der Temperaturparameter ausgebildet sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel bei dem die Signaleinrichtung eine Ultraschallsonde und das voreingestellte Signal ein von der Ultraschallsonde gesendetes Ultraschallsignal ist, ist das Erfassungsmodul 64 ausgebildet zum:
    • - Erfassen der Sendezeit des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals.
  • Das Ausführungsmodul 63 ist ferner ausgebildet zum Starten eines Timers zum Sendezeitpunkt.
  • Das Bestimmungsmodul 65 ist ferner ausgebildet zum Bestimmen, dass das Ultraschallsignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde dient, wenn das Hauptbedienfeld nach Ablauf des Timers kein von der Ultraschallsonde gesendetes Echosignal empfängt.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Erfassungsmodul 64 ferner zum Erfassen einer Ausschaltzeit zum Ausschalten der Ultraschallsonde ausgebildet.
  • Das Bestimmungsmodul 65 kann ferner zum Bestimmen einer Wiederanlaufzeit anhand der Abschaltzeit, der maximalen Erkennungsentfernung der Ultraschallsonde und der Fahrgeschwindigkeit des intelligenten Rasenmähers ausgebildet sein.
  • Das Ausführungsmodul 63 kann ferner zum Einschalten der Ultraschallsonde in einer vorgegebenen Zeitspanne vor der Wiederanlaufzeit in Abhängigkeit von der Wiederanlaufzeit ausgebildet sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist die Signaleinrichtung ein Energiemodul des intelligenten Rasenmähers und das voreingestellte Signal ein von dem Energiemodul gesendetes Niedrigenergiesignal. Das Erfassungsmodul 64 ist insbesondere ausgebildet zum:
    • - Erfassen eines von dem Energiemodul gesendeten Niedrigenergiesignals, das von dem Energiemodul gesendet wird, wenn der aktuelle Ladungszustand des intelligenten Rasenmähers geringer als der voreingestellte Ladungszustand ist.
  • Das Bestimmungsmodul 65 kann ferner ausgebildet sein anhand des Niedrigenergiesignals zu bestimmen, dass das Niedrigenergiesignal zum Veranlassen einer Ausschaltung der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde ausgebildet ist.
  • Das Steuermodul des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann zur Ausführung des in dem obigen Verfahrensausführungsbeispiel durch das Hauptbedienfeld ausgeführten Verfahrens verwendet werden. Aufgrund ähnlicher Umsetzungsprinzipien und technischer Wirkung wird hierbei auf eine Wiederholung verzichtet.
  • 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für einen intelligenten Rasenmäher. Wie in 9 dargestellt, kann das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmähers die folgenden Schritte umfassen:
    • - Schritt S511: Senden eines Ultraschallsignals durch die Ultraschallsonde.
  • Der intelligente Rasenmäher ist mit einem Ultraschall-Hindernisvermeidungssystem ausgestattet. Seine Ultraschallsonde sendet unter Steuerung durch das Hauptbedienfeld periodisch ein Ultraschallsignal.
    • - Schritt S512, Empfangen eines Echosignals über die Ultraschallsonde, welches Echosignal durch Reflexion des Ultraschallsignals erzeugt wird.
  • Wenn das Ultraschallsignal auf ein Hindernis im Erkennungsbereich der Ultraschallsonde trifft, empfängt Ultraschallsonde ein Echosignal, das durch die Reflexion des Ultraschallsignals an dem Hindernis erzeugt wird. Anhand des gesendeten Ultraschallsignals und des empfangenen Echosignals kann der Abstand zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher ermittelt werden. Wenn der Abstand zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher geringer als ein voreingestellter Abstand, beispielsweise geringer als 15 cm ist, kann ein Ausweichvorgang durchgeführt werden, um das Hindernis zu umgehen und die nachteiligen Folgen zu vermeiden, die durch die Kollision zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis verursacht werden.
  • Insbesondere kann der Abstand zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis anhand der Sendezeit des Ultraschallsignals, der Empfangszeit des Echosignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in der Luft ermittelt werden.
  • In einem möglichen Fall betrachtet der intelligente Rasenmäher große Unkräuter oder Unkräuter mit dicken Ästen im Rasen, z. B. Löwenzahn, als Hindernisse. Wenn der Abstand geringer als der voreingestellte Abstand ist, führt er einen Vermeidungsvorgang durch. In diesem Fall ist eine Vermeidung jedoch nicht erforderlich. Um unnötiges Vermeidungsverhalten zu reduzieren und die Vermeidungseffizienz zu verbessern, wird ferner die Stärke des empfangenen Echosignals ermittelt, wenn gemäß einer Feststellung der Abstand zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher kleiner als der voreingestellte Abstand ist. Wenn die Stärke des Echosignals größer als die voreingestellte Stärke ist, wird ein Ausweichvorgang ausgeführt, um das Hindernis zu umgehen. Weil das von Unkräutern erzeugte Echosignal normalerweise schwach ist und die Hindernisse, die wirklich vermieden werden müssen, wie große Stümpfe und Steinskulpturen, ein starkes Echosignal erzeugen, kann durch eine zusätzliche Feststellung über die Intensität des Echosignals die Hindernisvermeidungseffizienz des intelligenten Rasenmähers verbessert werden.
  • Der intelligente Rasenmäher kann einen Ausweichvorgang auf viele Weise ausführen, zum Beispiel durch Rückwärtsbewegung, Drehen, Umfahren oder Neuplanen der Fahrtroute. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung vor.
    • - Schritt S513, Beenden des Ausweichvorgangs, wenn nach Durchführen eines Ausweichvorgangs in Abhängigkeit von dem Ultraschallsignal und dem Echosignal die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Ultraschallsignalen einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet oder die Zeit, während der die gültigen Signale empfangen wurden, größer als eine voreingestellte Zeit ist, wobei es sich bei dem gültigen Signal um ein Echosignals handelt, in Abhängigkeit von dem der intelligente Rasenmäher einen Ausweichvorgang durchführt.
  • Unter besonderen Arbeitsbedingungen, z. B. wenn an der Ultraschallsonde ein großes Bodenstück anhaftet oder bei starkem Regen, wird das von der Ultraschallsonde gesendete Ultraschallsignal sofort reflektiert, wenn es auf das großen Bodenstück, das an der Sonde anhaftet, oder auf den durch Regentropfen gebildeten Regenvorhang trifft, in welchem Fall der intelligente Rasenmäher fälschlicherweise davon ausgeht, dass sich ein Hindernis in der Nähe des intelligenten Rasenmähers befindet, und einen entsprechenden Ausweichvorgang durchführt. Der intelligente Rasenmäher empfängt dann ständig Echosignale, die durch die Reflexion an dem Boden oder Regenvorhang erzeugt werden, so dass ein Ausweichvorgang ständig durchgeführt wird und der intelligente Rasenmäher nicht normal arbeiten kann. Zum Beispiel dreht sich der intelligente Rasenmäher an einer Stelle infolge eines ständigen Ausweichvorgangs oder wird sogar beschädigt. Wenn der Benutzer den Rasen beispielsweise aufgrund einer Reise seit langem nicht mäht und die Grashöhe im Arbeitsbereich des intelligenten Rasenmähers innerhalb des von der Ultraschallsonde erkennbaren Bereichs liegt, erfasst der intelligente Rasenmäher dann kontinuierlich die durch Reflexion an hohem Gras erzeugten Echosignale und führt daher ständig einen Ausweichvorgang durch, so dass ein Normalbetrieb des intelligenten Rasenmähers unmöglich gemacht wird. Mit anderen Worten empfängt der intelligente Rasenmäher unter besonderen Arbeitsbedingungen ständig hochintensive Echosignale und führt kontinuierlich einen Ausweichvorgang durch, was dazu führt, dass der intelligente Rasenmäher nicht normal arbeiten kann und eine Störung auftritt.
  • Um die obige Situation zu vermeiden, kann die Anzahl der innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale gezählt oder die Zeit, während der gültige Signale empfangen werden, aufgezeichnet werden. Dabei ist die Signalstärke des gültigen Signals größer als die voreingestellte Stärke. Das gültige Signal kann verwendet werden, um die Beziehung zwischen dem Abstand zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher sowie dem voreingestellten Abstand zu bestimmen. Somit kann anhand des gültigen Signals der intelligente Rasenmäher derart gesteuert werden, um einen Ausweichvorgang auszuführen oder nicht auszuführen.
  • Wenn die Anzahl der innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert oder wenn die Zeit zum Empfangen gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wird dann der Ausweichvorgang beendet, um unnötiges Vermeiden rechtzeitig zu beenden. Wenn der intelligente Rasenmäher im normalen Betrieb ein gültiges Signal empfängt und erfolgreich ein Hindernis umgeht, werden dann keine weiteren gültigen Signale mehr empfangen. Wenn ein großes Stück Erde an der Ultraschallsonde haftet, empfängt der intelligente Rasenmäher ein gültiges Signal und führt einen Ausweichvorgang durch. Ein Ausweichvorgang zur Vermeidung von Hindernissen kann jedoch Hindernissen unter bestimmten Arbeitsbedingungen nicht ausweichen, so dass auch nach Durchführen eines Ausweichvorgangs der intelligente Rasenmäher weitere gültige Echosignale empfängt und den Ausweichvorgang fortsetzt, was zu einem abnormalen Betrieb führt. Durch Zählen der Anzahl gültiger Signale, die innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangen wurden, oder durch Aufzeichnen der Zeit, während der gültige Signale empfangen wurden, kann festgestellt werden, ob eine abnormale Situation auftritt.
  • Es ist zu beachten, dass die voreingestellte Zeit und der voreingestellte Schwellenwert gemäß der tatsächlichen Situation eingestellt werden müssen und für intelligente Rasenmäher verschiedener Modelle unterschiedliche Werte benötigt werden könnten. Bei der Bestimmung der voreingestellten Zeit und des voreingestellten Schwellenwerts müssen die Frequenz der Ultraschallwelle, die von der Ultraschallsonde des intelligenten Rasenmähers ausgesendet wird, und die Zeit berücksichtigt werden, die von dem intelligenten Rasenmäher zur Durchführung eines Ausweichvorgangs benötigt wird.
  • Es gibt viele Möglichkeiten, den Ausweichvorgang zu beenden, z. B. indem die Ultraschallerkennungsfunktion oder das Ausweichsystem des intelligenten Rasenmähers, usw. ausgeschaltet wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung vor.
  • Bei dem Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher kann vorgesehen sein, dass durch Empfangen eines Echosignals, das durch Reflexion des von der Ultraschallsonde gesendeten Ultraschallsignals erzeugt wird, anhand des gesendeten Ultraschallsignals und des Echosignals bestimmt wird, ob ein Ausweichvorgang ausgeführt werden soll, so dass der intelligente Rasenmäher Hindernisse effektiv vermeiden kann. Zudem wird es festgestellt, ob die Anzahl der innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, und der Ausweichvorgang wird beendet, wenn dies der Fall ist, womit eine unnötige Vermeidung rechtzeitig beendet und die Stabilität und Zuverlässigkeit des intelligenten Rasenmähers während des Betriebes verbessert wird.
  • Das Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion kann das Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde umfassen.
  • Zum Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion kann auch der Stromversorgungsschalter der Ultraschallsonde ausgeschaltet und somit die Stromversorgung der Ultraschallsonde unterbrochen werden. Nun sendet oder empfängt die Ultraschallsonde keine Signale, so dass natürlich keine gültigen Signale empfangen werden und der intelligente Rasenmäher keinen Ausweichvorgang mehr durchführt und den normalen Arbeitszustand wieder aufnimmt. Mit einem derartigen Verfahren kann auch der Stromverbrauch des intelligenten Rasenmähers gesenkt und die Lebensdauer der Ultraschallsonde verlängert werden.
  • Bei dem Ausschalten der Ultraschallerkennungsfunktion kann es sich um Beendigen der Reaktion auf von der Ultraschallsonde empfangene gültige Signale handeln. Mit anderen Worten werden auch bei Empfangen Echosignale weiter verarbeitet oder analysiert, wenn die Anzahl der gültigen Signale, die innerhalb der voreingestellten Zeit empfangen werden, größer als der voreingestellte Schwellenwert oder die Zeit, während der gültige Signale empfangen werden, größer als die voreingestellte Zeit ist.
  • Es ist anzumerken, dass der intelligente Rasenmäher nach Beenden des Ausweichvorgangs durch Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Mähen fortsetzen kann. In einem Ausführungsbeispiel kann auch ein mechanisches Hindernisvermeidungssystem verwendet werden, um Hindernisse zu vermeiden.
  • Der Vorgang des Beendens eines Ausweichvorgangs kann Folgendes umfassen:
    • Ausschalten des Bewegungssystems im intelligenten Rasenmäher, das zur Vorwärts-, Rückwärtsbewegung und Lenkung des intelligenten Rasenmähers dient. Die Durchführung eines Ausweichvorgangs durch den intelligenten Rasenmäher ist auf sein Bewegungssystem angewiesen. Nach dem Ausschalten des Bewegungssystems kann der Ausweichvorgang natürlich nicht mehr ausgeführt werden, womit mögliche Außerbetriebsetzung der Maschine oder Beschädigung des Bewegungssystems infolge kontinuierlichen Ausweichvorgangs vermieden wird.
  • Ein intelligenter Rasenmäher wird normalerweise im Freien verwendet und unterliegt somit einer komplizierten und veränderlichen Arbeitsumgebung. Zum Beispiel ist der Rasen kurz nach dem Regen rutschig, während einige Rasen steile Hänge und einige Rasen unebene Oberfläche aufweisen. Wenn innerhalb des Bereichs, in dem der Abstand zum intelligenten Rasenmäher geringer als der voreingestellte Abstand ist, Hindernisse vermieden werden müssen, führt der intelligente Rasenmäher nach Empfang gültiger Signale einen Vermeidungsvorgang durch. Jedoch kann das Rutschen des Bewegungssystems infolge rutschiger Oberfläche oder das Fallen des intelligenten Rasenmähers in eine Grube zu erfolgloser Vermeidung führen. Nun empfängt der intelligente Rasenmäher ständig gültige Echosignale, wobei also die Anzahl der innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert ist. Unter solchen Umständen ist das Schneidsystem des intelligenten Rasenmähers immer in Betrieb, was zu unerwarteten Konsequenzen führen kann, z. B. zur Beschädigung der Messer im Schneidsystem und zu bestimmten Schäden an Hindernissen. Um die Sicherheit des intelligenten Rasenmähers während des Betriebs weiter zu verbessern, kann das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner das Ausschalten des Schneidsystems zum Schneiden von Gras im intelligenten Rasenmäher umfassen, wenn die Anzahl der innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert oder die Zeit des Empfangs gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist.
  • Das bereitgestellte Verfahren kann ferner umfassen: Wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert ist oder wenn die Zeit des Empfangs gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wird eine Alarmmeldung über einen Lautsprecher und/oder eine Anzeigelampe ausgegeben, welche Alarmmeldung zum Hinweisen auf das Auftreten eines abnormalen Zustands an dem intelligenten Rasenmäher dient.
  • Ein Alarmton kann über einen Lautsprecher zur Ausgabe eines Hinweises ausgegeben werden. Alternativ dazu kann eine voreingestellte Sprachinformation, beispielsweise „Mein Herr, helfen Sie mir“, über den Lautsprecher abgespielt werden, um den Benutzer um Hilfe zu bitten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung hinsichtlich der konkreten Inhalte des Alarmtons und der Sprachinformation vor und eine Einstellung gemäß den tatsächlichen Erfordernissen denkbar ist.
  • Alarminformationen können auch über die Anzeigelampe im intelligenten Rasenmäher ausgegeben werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung hinsichtlich der konkreten Einbaulage der Anzeigelampe im intelligenten Rasenmäher vor. Sie kann beispielsweise auf der Bedienoberfläche des intelligenten Rasenmähers oder an dem Gehäuse des Intelligenten Rasenmähers angebracht werden. Ein Hinweis kann durch Blinken oder kontinuierliches Leuchten der Anzeigelampe ausgegeben werden. Darüber hinaus kann der Schweregrad der Situation durch die Farbe der Anzeigelampe angezeigt werden. Beispielsweise bedeutet Rot Notfall und Gelb normale Störung.
  • Unabhängig von der Art der Hinweisausgabe soll der Benutzer so schnell wie möglich manuell eingreifen und die Ursachen für abnormale Situationen vollständig beseitigen können.
  • Das Verfahren kann ferner umfassen: Wenn die Anzahl gültiger Signale unter innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, oder wenn die Zeit zum Empfangen gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wird eine Hinweisnachricht an das Endgerät gesendet, um auf das Vorhandensein einer Störung an dem intelligenten Rasenmäher hinzuweisen. Das Endgerät und der intelligente Rasenmäher sind per WLAN miteinander verbunden.
  • Mit der ständigen Weiterentwicklung des Internets der Dinge finden intelligente Geräte, die über ein Endgerät gesteuert werden, breite Anwendung. Der intelligente Rasenmäher kann über ein Endgerät gesteuert und der Arbeitszustand des intelligenten Rasenmähers eingesehen werden. Wenn eine abnormale Bedingung an dem intelligenten Rasenmäher auftritt, kann eine Hinweisnachricht an das Endgerät gesendet werden, um den Benutzer darüber zu informieren. Nach Erhalt der Hinweisnachricht kann der Benutzer rechtzeitig manuell eingreifen, um die Ursachen für abnormale Zustände vollständig zu beseitigen. Beispielsweise kann der Benutzer den an der Ultraschallsonde anhaftenden Schmutz entfernen, so dass der intelligente Rasenmäher seine automatische Hindernisvermeidungsfunktion wieder aufnehmen kann. Benutzer können den intelligenten Rasenmäher aus einer Grube im Rasen entfernen, damit er weiter normal arbeiten kann.
  • Das Endgerät kann ein mobiles Endgerät sein, wie beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-Computer usw. Das Terminal kann auch ein stationäres Endgerät sein, wie beispielsweise ein Computergerät in einem Hauptschaltraum. Es liegt keine Einschränkung hinsichtlich des Endgeräts vor. Darüber hinaus kann der drahtlose Verbindungsmodus zwischen dem Endgerät und dem intelligenten Rasenmäher eine WLAN-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung oder ein Mobilfunknetz sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt keine Einschränkung hinsichtlich des drahtlosen Verbindungsmodus vor, solange eine gegenseitige Kommunikation zwischen dem Endgerät und dem intelligenten Rasenmäher realisiert werden kann.
  • Wie in 10 dargestellt, kann das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher die folgenden Schritte umfassen:
    • - Schritt S611, Senden eines Ultraschallsignals durch die Ultraschallsonde.
    • - Schritt S612, Empfangen eines Echosignals über die Ultraschallsonde, welches Echosignal durch Reflexion des Ultraschallsignals erzeugt wird.
    • - Schritt S613, Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde und Senden einer Hinweisnachricht an das Endgerät, wenn nach Durchführen eines Ausweichvorgangs in Abhängigkeit von dem Ultraschallsignal und dem Echosignal die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen Ultraschallsignalen einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet oder die Zeit, während der die gültigen Signale empfangen wurden, größer als eine voreingestellte Zeit ist.
  • Bei dem Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher ist vorgesehen, dass anhand des gesendeten Ultraschallsignals und des Echosignals bestimmt wird, ob ein Ausweichvorgang durchgeführt werden soll, womit Hindernisse wirksam umgangen und Kollisionen vermeiden werden können. Wenn die Anzahl der innerhalb der voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert ist oder wenn die Zeit zum Empfangen gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wird die Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde ausgeschaltet, wodurch verhindert wird, dass der intelligente Rasenmäher einen endlosen Zyklus von Ausweichvorgängen einleitet, so dass der intelligente Rasenmäher störungsfrei arbeiten kann. Wenn die Anzahl der innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen gültigen Signale größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, wird eine Hinweisnachricht an das über eine drahtlose Verbindung mit dem intelligenten Rasenmäher verbundene Endgerät gesendet, die den Benutzer auffordert, manuell einzugreifen, um die Ursache der anormalen Situation vollständig zu beseitigen. Das Steuerverfahren für einen intelligenten Rasenmäher verbessert die Stabilität und Zuverlässigkeit des intelligenten Rasenmähers während des Betriebs.
  • Ferner kann ein Steuermodul des intelligenten Rasenmähers bereitgestellt werden. Nach Durchführung eines Ausweichvorgangs in Abhängigkeit von dem Ultraschallsignal und dem Echosignal wird der Ausweichvorgang beendet, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert ist oder wenn die Zeit des Empfangs gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wobei die gültigen Signale Echosignale sind, anhand deren der intelligente Rasenmäher einen Ausweichvorgang durchführt.
  • Die Ultraschallsonde kann eine Ultraschallsonde sein, die separat zum Senden oder Empfangen ausgebildet ist, wobei also separate Ultraschallsonden zum Senden bzw. Empfangen vorgesehen und das Sendemodul und das Empfangsmodul als zwei separate Module ausgebildet sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Ultraschallsonde als integrierte Transceiver-Ultraschallsonde ausgebildet, so dass das Sendemodul und das Empfangsmodul dasselbe Modul sind und also mit ein und demselben Modul die Funktionen zum Sendens und Empfangen ermöglicht werden.
  • Die Vorrichtung kann in der Weise ausgebildet sein, dass die Ausgestaltung des oben erwähnten Verfahrensausführungsbeispiels umfasst ist. Aufgrund ähnlicher Umsetzungsprinzipien und technischer Wirkung wird hierbei auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet.
  • Das Steuermodul kann insbesondere in der Weise ausgebildet sein, die Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde auszuschalten, um den Ausweichvorgang zu beenden, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter Echosignalen, die innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangen werden, größer ist als der voreingestellte Schwellenwert oder die Zeit, während der gültige Signale empfangen werden, größer als die voreingestellte Zeit ist.
  • Das Steuermodul kann in der Weise ausgebildet sein, um das Bewegungssystem im Intelligenter Rasenmäher auszuschalten, das zur Vorwärts-, Rückwärtsbewegung oder Lenkung des intelligenten Rasenmähers dient, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den Echosignalen, die innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangen werden, größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, oder wenn die Zeit für den Empfang gültiger Signale länger als die voreingestellte Zeit ist, um den Ausweichvorgang zu beenden.
  • Das Steuermodul kann insbesondere in der Weise ausgebildet sein, um das Schneidesystem zum Mähen von Gras im intelligenten Rasenmäher auszuschalten, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den in einer voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert ist oder wenn die Zeit zum Empfangen gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist.
  • Das Steuermodul des intelligenten Rasenmähers kann ein Hinweismodul umfassen. Das Steuermodul kann insbesondere in der Weise ausgebildet sein, dass eine Alarminformation über einen Lautsprecher und/oder eine Anzeigelampe ausgegeben wird, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert oder wenn die Empfangszeit für gültige Signale länger als die voreingestellte Zeit ist, wobei die Alarminformation zum Hinweisen auf das Auftreten einer abnormalen Bedingung an dem intelligenten Rasenmäher dient.
  • Das Hinweismodul kann ferner in der Weise ausgebildet sein, dass eine Hinweisnachricht an das Endgerät gesendet wird, wenn die Anzahl der gültigen Signale unter den innerhalb einer voreingestellten Zeit empfangenen Echosignalen größer als der voreingestellte Schwellenwert ist oder wenn die Zeit des Empfangs gültiger Signale größer als die voreingestellte Zeit ist, wobei die Hinweisnachricht zum Hinweisen auf das Auftreten einer abnormalen Bedingung an dem intelligenten Rasenmäher dient und das Endgerät und der intelligenter Rasenmäher über eine drahtlose Verbindung miteinander verbunden sind.
  • 11 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung des Steuermodul des intelligenten Rasenmähers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 11 dargestellt, umfasst das Steuermodul 60 des intelligenten Rasenmähers nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Folgendes:
    • - ein Speichergerät 81, einen Prozessor 82 und ein Computerprogramm,
  • Dabei ist das Computerprogramm in dem Speichergerät 81 gespeichert und dazu eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durch den Prozessor 82 auszuführen, um das Ein- oder Ausschalten der Erkennungsfunktion der Ultraschallsonde zu steuern.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das Speichergerät 81 entweder separat ausgebildet oder in den Prozessor 82 integriert sein.
  • Wenn das Speichergerät 81 ein separat von dem Prozessor 82 ausgebildetes Bauteil ist, kann das Steuermodul 60 ferner Folgendes umfassen:
    • - einen Bus 83 zum Verbinden des Speichergeräts 81 und des Prozessors 82.
  • Der intelligente Rasenmäher ist in der Lage, Hindernissen auszuweichen. Dazu ist eine Möglichkeit denkbar, bei der der Rasenmäher auf ein Hindernis aufprallt und mittels eines Kollisionssensors eine Rückbewegung zum Ausweichen realisiert wird. Jedoch könnte ein Aufprallen zu Beschädigung der Hindernisse (Blumen, Büsche, usw.) führen und häufige Kollision kann den Rasenmäher selbst beschädigen. Bei einer anderen Möglichkeit wird ein Ultraschallsensor zur Erkennung der Hindernisse wie Bäume verwendet. Nähert sich der Mäher den Hindernissen, werden im Voraus Ausweich- oder Umleitungsmaßnahmen ergriffen, um eine Kollision mit den Hindernissen zu vermeiden. Da jedoch der Sende- und Empfangswinkel des Ultraschallsensors in vertikaler Richtung normalerweise den Boden nicht abdecken kann, könnte der Ultraschallsensor ein Hindernis mit einer geringen Höhe nicht erkennen.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden am Beispiel eines intelligenten Rasenmähers die selbstbewegende Anlage und dessen Steuerverfahren vorgestellt. Die im Ausführungsbeispiel erwähnte autonome Bewegungsanlage kann als selbstbewegende Anlage verstanden werden.
  • Wie aus 12 zu entnehmen ist, kann ein Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen für einen intelligenten Rasenmäher die folgenden Schritte umfassen:
    • - S110: Erfassen eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist,
  • Gegenstände, die als Hindernisse definiert sind, können das Bewegen des intelligenten Rasenmähers verhindern, so dass der Bewegungsweg des intelligenten Rasenmähers geändert werden muss, um Hindernissen auszuweichen.
  • Wie sich aus 18 ergibt, kann der intelligente Rasenmäher mit einer Ultraschallsonde ausgestattet sein, die mit einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung versehen ist. Der intelligente Rasenmäher mäht Gras auf einem Rasen. Der Ultraschallsender sendet Ultraschallwellen in Fahrtrichtung des Rasenmähers. Die Ultraschallwellen breiten sich in der Luft aus und werden bei Treffen auf Hindernissen auf dem Weg sofort reflektiert. Der Ultraschallempfänger empfängt die reflektierten Wellen. Die reflektierte Welle wird als erstes Signal definiert. Ultraschallwellen können aufgrund ihrer starken Richtwirkung und langen Ausbreitungsentfernung im Medium zur Entfernungsmessung verwendet werden.
  • Ultraschallsonde ist an einer schwimmenden Abdeckung des Rasenmähers angebracht und ist beabstandet vom Boden angeordnet. Sie kann dazu dienen, Hindernisse mit großer Höhe wie Baumstämme und Stühle zu erkennen. Der Bereich des Ultraschallerkennungsbereichs ist der Bereich der ersten Höhe H1. Befindet sich ein Hindernis im Bereich der ersten Höhe H1, empfängt die Empfangseinrichtung das vom Hindernis reflektierte Ultraschallsignal mittels der Eigenschaften der Ultraschallwellen und steuert den intelligenten Rasenmäher nach Verarbeitung und Berechnung, um in einem bestimmten Abstand vom Hindernis eine Ausweichaktion durchzuführen, wodurch eine Kollision zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher vermieden wird.
    • - S120: Erfassen eines zweiten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im zweiten Höhenbereich hinweist,
  • Wie aus 18 zu entnehmen ist, können innerhalb des Bereichs der zweiten Höhe H2 in der Arbeitsumgebung des intelligenten Rasenmähers Hindernisse wie Büsche, Blumen usw. vorliegen. Für die im zweiten Höhenbereich H2 vorhandenen Hindernisse, die außerhalb des von der Ultraschallsonde erkennbaren Höhenbereichs liegen, kann der intelligente Rasenmäher mit einem Magnet und einem Hall-Element zur Erfassung des Magnets zur Hinderniserkennung versehen sein.
  • Der Magnet ist im Gehäuse des intelligenten Rasenmähers befestigt. Das Hall-Element ist im Magnetfeldbereich des Magnets angeordnet und dient zum Feststellen durch Erfassen der Änderung der Magnetstärke, ob sich der Magnet bewegt. Das Verschiebungssignal des Magnets wird als zweites Signal definiert.
  • Zusammenfassend verformt sich das Gehäuse nach Aufprallen des intelligenten Rasenmähers auf ein Hindernis im zweiten Höhenbereich aufgrund der Kollision und der Magnet verschiebt sich mit der Verformung des Gehäuses relativ zum Hallsensor. Das Magnetfeld des Magnets ändert sich aufgrund der Positionsänderung. Der Hallsensor erkennt die Verschiebung des Magnets und stellt dann fest, dass der intelligente Rasenmäher auf ein Hindernis trifft. Anschließend wird der intelligente Rasenmäher derart gesteuert, um einen Lenkvorgang oder eine Rückwärtsbewegung auszuführen.
    • - S200: Senden eines Befehls zur Hindernisvermeidung anhand des ersten Signals und des zweiten Signals,
  • Bisher wurde das von einem Hindernis im ersten Höhenbereich reflektierte Ultraschallsignal als erstes Signal und ein Verschiebungssignal, das durch Verschiebung des an dem Gehäuse des intelligenten Rasenmähers beim Aufprallen des intelligenten Rasenmähers auf ein Hindernis im zweiten Höhenbereich erzeugt wird, als zweites Signal definiert.
  • Durch eine derartige Einstellung, dass der Minimalwert des ersten Höhenbereichs nicht größer als der Maximalwert des zweiten Höhenbereichs ist, wird eine Lücke zwischen dem ersten Höhenbereich und dem zweiten Höhenbereich ausgeschlossen oder selbst eine Überlappung erzielt. In der Arbeitsumgebung des Rasenmähers wird die Höhe des Hindernisses dann im Wesentlichen durch den ersten Höhenbereich und den zweiten Höhenbereich gedeckt. In dem von der Ultraschallwelle gedeckten ersten Höhenbereich wird ein Hindernis mittels der Eigenschaften der Ultraschallwelle erkannt, um ein erstes Signal zu erfassen, wobei bei einem Abstand zu dem Hindernis der intelligente Rasenmäher zur Durchführung eines Ausweichvorgangs gesteuert wird. Im zweiten Höhenbereich, der nicht durch Ultraschallwellen abgedeckt werden kann, wird ein Hindernis durch Kollisionskontakt erkennt, um Hindernisse zu erkennen und ein zweites Signal zu erhalten, wobei der intelligente Rasenmäher zum Wenden und zur Rückwärtsbewegung gesteuert wird. Auf diese Weise können Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen mittels der obigen Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen erkannt werden, sodass unterschiedliche Hindernisvermeidungsmethoden angewendet werden können.
  • Zusammenfassend werden anhand des ersten Signals und des zweiten Signals zwei Hindernisvermeidungsmethoden eingesetzt, um Hindernisse in verschiedenen Höhenbereichen zu erfassen und festzustellen, ob der intelligente Rasenmäher auf Hindernisse trifft. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen wie blühenden Büschen, Baumstämmen und Büschen führt der intelligente Rasenmäher Ausweichaktionen durch, um sich an die komplexe Arbeitsumgebung anzupassen und die Sicherheit des intelligenten Rasenmäher zu verbessern.
    • - S300: Ändern des Bewegungsweges des intelligenten Rasenmähers anhand des Befehls zur Hindernisvermeidung.
  • In Abhängigkeit von dem ersten Signal und dem zweiten Signal sendet der intelligente Rasenmäher einen Befehl zur Hindernisvermeidung, um die Bewegung des intelligenten Rasenmähers zu steuern. Beispielsweise befindet sich in einem bestimmten Abstand zum Intelligenter Rasenmäher ein Hindernis im Bereich der ersten Höhe H1, in welchem Fall beim Erfassen eines gesendeten Ultraschallwellensignals ein Hindernisvermeidungsbefehl zum Veranlassen eines Lenkvorgangs gesendet wird, um das Lenken des intelligenten Rasenmähers zu steuern.
  • Ferner kann unter Bezugnahme auf 13 ein Verfahren zur Hindernisvermeidung für einen intelligenten Rasenmäher ferner die folgenden Schritte umfassen:
    • - S111: Senden eines Ultraschallsignals an die Umgebung,
    • - S112: Empfangen eines Reflexionssignals des Ultraschallsignals aus der Umgebung,
    • - S113: Feststellen anhand des reflektierten Signals, ob es im ersten Höhenbereich ein Hindernis gibt.
  • Ferner der Schritt des Feststellens, ob es im ersten Höhenbereich ein Hindernis gibt, insbesondere Folgendes umfassen:
    • - Erfassen eines ersten voreingestellten Parameterwertes, der auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist,
  • Wenn der erste Parameterwert des reflektierten Signals größer als der erste voreingestellte Parameterwert ist, der auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, wird festgestellt, dass im ersten Höhenbereich ein Hindernis vorhanden ist.
  • Der erste Parameterwert des reflektierten Signals ist der Intensitätswert des reflektierten Signals.
  • Ferner kann der Schritt Erfassen eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses im ersten Höhenbereich hinweist, insbesondere Folgendes umfassen:
    • - S114: Umwandeln der Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Sendens der Ultraschallwelle und dem Zeitpunkt des Empfangs der Ultraschallwelle in einen zweiten Parameterwert des ersten Signals, der zum Angeben des Abstands zwischen dem intelligenten Rasenmäher und dem Hindernis im ersten Höhenbereich dient.
  • Insbesondere sendet die Ultraschallsendeeinrichtung Ultraschallwellen in eine bestimmte Richtung aus. Die Ultraschallwellen breiten sich in der Luft aus und kehren sofort zurück, wenn sie auf dem Weg auf Hindernisse treffen. Der Ultraschallempfänger empfängt die reflektierte Ultraschallwelle und berechnet die Intensität des reflektierten Ultraschallsignals. Gleichzeitig wird der voreingestellte Intensitätswert des reflektierten Ultraschallsignals ermittelt, wobei es festgestellt wird, dass im ersten Höhenbereich ein Hindernis vorhanden ist, wenn der Intensitätswert des reflektierten Ultraschallsignals größer als der voreingestellte Intensitätswert des Ultraschallsignals ist.
  • Ferner wird eine Zeitmessung gleichzeitig zum Zeitpunkt der Sendezeit der Ultraschallwelle gestartet und beim Empfangen der reflektierten Ultraschallwelle durch die Ultraschallempfangsvorrichtung wird die Zeitmessung sofort gestoppt, wobei also der Timer die Zeitdifferenz t zwischen der Zeit, zu der die Ultraschallwelle gesendet wird, und die Zeit, zu der die Ultraschallwelle empfangen wird, aufzeichnet. Die Zeitdifferenz T ist definiert als der erste Signalparameterwert, der den Abstand zwischen der intelligenten bewegende Anlage und dem Hindernis angibt.
  • Während des Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Ultraschallwelle ausgesendet wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Ultraschallwelle empfangen wird, bewegt sich die Ultraschallwelle hin und her zwischen dem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher. Dabei wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwelle in der Luft als v definiert und anhand der vom Timer aufgezeichneten Zeit t kann der Abstand s zwischen dem Sender und dem Hindernis berechnet werden, wobei S=V*T/2.
  • Wie aus 13 zu entnehmen ist, kann ein Verfahren zur Hindernisvermeidung für einen intelligenten Rasenmäher ferner die folgenden Schritte umfassen:
    • - S211: Erfassen eines zweiten voreingestellten Parameterwertes des ersten Signals,
    • - S212: Senden eines Befehls zur Hindernisvermeidung, wenn der zweite Parameterwert des ersten Signals geringer als der zweite voreingestellte Parameterwert des ersten Signals ist.
  • Insbesondere kann zum Einstellen des zweiten voreingestellten Parameterwerts des ersten Signals der zweite voreingestellte Parameterwert des ersten Signals direkt in das Steuerprogramm eingegeben werden, so dass ein unmittelbarer Aufruf beim Ausführen des Programms möglich ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den zweiten voreingestellten Parameterwert des ersten Signals, der direkt von außen eingegeben wird, zu empfangen und im Speichergerät weiter zu speichern, wobei der zweite voreingestellte Parameterwert des ersten Signals im Speichergerät beim Ausführen des Programms aufgerufen wird. Der zweite voreingestellte Parameterwert des ersten Signals kann ein Zeitparameter oder ein Abstandsparameter sein.
  • Wenn der zweite voreingestellte Parameter des ersten Signals ein Zeitparameter ist, wird der erste Signalparameterwert T mit dem voreingestellten Zeitparameter verglichen, und ein Befehl zur Hindernisvermeidung ausgegeben wird, wenn der erste Signalparameterwert T die voreingestellte Zeit überschreitet.
  • Wenn der zweite voreingestellte Parameter des ersten Signals ein Entfernungsparameter ist, kann der Entfernungsparameter in einen Zeitparameter umgewandelt werden, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Luft ungefähr 340 m/s beträgt. Der erste Signalparameterwert T wird mit dem umgewandelten Zeitparameter verglichen und ein Befehl zur Hindernisvermeidung wird ausgegeben, wenn der erste Signalparameterwert T die voreingestellte Zeit überschreitet.
  • Der intelligente Rasenmäher ist mit einer Ultraschallsonde ausgestattet. Befindet sich der intelligente Rasenmäher in einem bestimmten Abstand von einem Hindernis, führt er eine Ausweichaktion für das Hindernis aus, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden. Auf diese Weise werden Beschädigungen des Hindernisses und des intelligenten Rasenmähers durch Kollision vermieden.
  • Es wird ferner auf 14 hingewiesen. Ein Verfahren zur Hindernisvermeidung für einen intelligenten Rasenmäher kann ferner die folgenden Schritte umfassen:
    • - S121: Aufprallen des intelligenten Rasenmähers auf ein Hindernis im zweiten Höhenbereich,
    • - S122: Erfassen eines zweiten Signalparameterwertes, der auf das Vorhandensein eines Hindernisses im zweiten Höhenbereich hinweist.
  • Beim Mähen eines Rasens trifft der intelligente Rasenmäher auf ein Hindernis wie Blumen und Sträucher im zweiten Höhenbereich, welches Hindernis über den UltraschallErkennungsbereich hinausgeht. In diesem Fall ist das Aufprallen des Rasenmähers auf das Hindernis im zweiten Höhenbereich unvermeidlich.
  • Mittels des Magnets und des Hall-Elements wird eine Verformung des Gehäuses des intelligenten Rasenmähers erkannt und dann wird festgestellt, ob eine Kollision des Rasenmähers auftritt. Der Magnet ist an dem Gehäuse des intelligenten Rasenmähers befestigt und das Hall-Element ist im Magnetfeldbereich des Magnets angeordnet.
  • Wenn der intelligente Rasenmäher mit einem Hindernis kollidiert, verformt sich das Gehäuse, in welchem Fall der Magnet sich aufgrund der Verformung des Gehäuses relativ zum Hallsensor verschiebt, das Magnetfeld des Magnets sich aufgrund der Positionsänderung ändert und somit das Hall-Element die Verschiebung des Magnets erfassen kann. Das Hall-Element wandelt die erfasste physikalische Verschiebungsgröße in elektrische Größe um und steuert den intelligenten Rasenmäher. Das vom Hall-Element ausgegebene elektrische Größensignal wird als zweiter Signalparameterwert definiert.
    • - S221: Erfassen des voreingestellten Parameterwertes des zweiten Signals,
    • - S222: Ausgeben eines Befehls zur Hindernisvermeidung, wenn der zweite Signalparameterwert größer als der voreingestellte Parameterwert des zweiten Signals ist.
  • Insbesondere kann zum Einstellen des voreingestellten Parameterwerts des zweiten Signals der voreingestellte Parameterwert des zweiten Signals direkt in das Steuerprogramm eingegeben und direkt beim Ausführen des Programms aufgerufen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen direkt extern eingegebenen voreingestellten Parameterwert des zweiten Signals zu empfangen, in Speichergerät zu speichern und den voreingestellten Parameterwert des zweiten Signals bei der Ausführung des Programms im Speichergerät aufzurufen. Der zweite Signalparameterwert ist ein elektrischer Größenparameter.
  • Der zweite Signalparameterwert wird mit dem voreingestellten elektrischen Größenparameter des zweiten Signals verglichen und ein Befehl zur Hindernisvermeidung wird ausgegeben, wenn der zweite Signalparameterwert größer als der voreingestellte elektrische Größenparameterwert des zweiten Signals ist.
  • Bei Hindernissen außerhalb des Ultraschall-Erkennungsbereichs wird eine Verschiebung des Magnets durch das Hall-Element erfasst, um zu erkennen, dass der Rasenmäher auf Hindernisse trifft, in welchem Fall der Rasenmäher u.a. durch Wenden und Rückwärtsbewegung einen Ausweichvorgang ausführt, um Schäden an den Hindernissen zu reduzieren.
  • Bei dem Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen für einen intelligenten Rasenmäher werden Ultraschallsonde und Hall-Element-Sensoren in Kombination miteinander verwendet, um Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen zu erkennen. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen wie Blumen, Baumstämmen und Sträuchern verwendet der intelligente Rasenmäher ein derartiges Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen, um einen Ausweichvorgang durchzuführen und somit auf intelligentere Weise sich an komplexe Arbeitsumgebungen anzupassen und die Sicherheit des intelligenten Rasenmähers zu verbessern.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Hindernisvermeidungssystem des intelligenten Rasenmähers insbesondere Folgendes:
    • - ein erstes Erkennungsmodul zum Erfassen eines ersten Signals, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses innerhalb eines Bereichs der ersten Höhe H1 hinweist,
    • - ein zweites Erkennungsmodul, das unterhalb des ersten Erkennungsmoduls angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Signals dient, das auf das Vorhandensein eines Hindernisses innerhalb des Bereichs der zweiten Höhe H2 hinweist.
    • - ein Verarbeitungsmodul zum Ausgeben eines Befehls zur Hindernisvermeidung in Abhängigkeit von dem ersten Signal und dem zweiten Signal,
    • - ein Steuermodul zur Steuerung des Bewegungsweges des intelligenten Rasenmähers anhand des Befehls zur Hindernisvermeidung.
  • Ferner umfasst das erste Erkennungsmodul eine Ultraschallsonde. Die Ultraschallsonde dient zum Senden und Empfangen eines Ultraschallsignals. Die Ultraschallsonde ist an einem Ultraschallsonde-Halter angebracht, der auf der Oberseite des Gehäuses des intelligenten Rasenmähers angeordnet ist. Das zweite Erkennungsmodul umfasst einen Magnet und ein Hall-Element zum Erfassen des Magnets. Das Hall-Element dient zum Erkennen, ob der Magnet verschoben ist. Das Hall-Element umfasst mindestens zwei Hallsensoren.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Hindernisvermeidungssystem des intelligenten Rasenmähers insbesondere ein Ultraschallmodul und ein Hilfserkennungsmodul. Wie in 15 dargestellt, umfasst der intelligente Rasenmäher 10 u.a. ein Gehäuse 400, ein Bewegungsmodul 600 mit einem Antriebsrad 100 und einem angetriebenen Rad 200, ein Schneidemodul 700, ein Ultraschallmodul 300 und ein Hilfserkennungsmodul 410. Das Antriebsrad 100 stützt das Gehäuse 400 ab und unterliegt einer nach vorne gerichteten Bodenreibungskraft, die eine Antriebskraft für die Bewegung des Rasenmähers 10 bereitstellt. Das angetriebene Rad 200 stützt das Gehäuse 400 ab und läuft unter Antrieb von dem Antriebsrad 100 zusammen mit dem Gerätekörper. Das angetriebene Rad 200 kann sich in einem vorbestimmten Winkelbereich drehen. Das Ultraschallmodul 300 umfasst eine Ultraschallsonde 12. Wie sich aus 16 und 17 ergibt, ist der intelligente Rasenmäher 10 mit zwei Ultraschallsonde-Haltern 310 versehen, die jeweils an der linken bzw. der rechten Seite des Gehäuses 400 angebracht sind. An dem Ultraschallsonde-Halter 310 ist die Ultraschallsonde 12 angebracht, die eine seitliche Abdeckung von 110% und eine Erkennungsentfernung von 5 bis 95 mm aufweist. Das Hilfserkennungsmodul 410 kann ein berührungsloses Erkennungsmodul wie ein Ultraschallmodul oder ein Kontakterkennungsmodul wie ein Hall-Element usw. sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel liegt der eingeschlossene Winkel zwischen der Ultraschallachse und der Mittelachse des intelligenten Rasenmähers innerhalb eines Bereichs von 30 bis 50 Grad und der horizontale Abstand zwischen dem vorderen Ende des festen Trägers der Ultraschallsonde und dem vorderen Ende des Gehäuses liegt zwischen 110 mm und 130 mm. Die Einbaulage der Ultraschallsonde ist derart angeordnet, dass der Winkel zwischen der Ultraschallachse und der Mittelachse des intelligenten Rasenmähers bei 38 Grad liegt, so dass die Ultraschallwelle Hindernisse seitlich des Rasenmähers erkennen kann und in horizontaler Richtung einen breiteren Erkennungsbereich aufweist. Der horizontale Abstand zwischen dem vorderen Ende des festen Trägers der Ultraschallsonde und dem vorderen Ende des Gehäuses beträgt 126,4 mm. Somit wird das Problem des toten Winkels bei dem intelligenten Rasenmäher vermieden.
  • Der oben genannte intelligente Rasenmäher kann Hindernisse in unterschiedlichen Höhenbereichen erkennen. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen wie Blumen, Baumstämmen und Sträuchern führt der intelligente Rasenmäher Ausweichaktionen aus, passt sich auf intelligentere Weise an komplexe Arbeitsumgebungen an, wodurch die Sicherheit des intelligenten Rasenmähers verbessert wird.
  • Das konkrete Anwendungsszenario des Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18 beschrieben.
  • Wiesen haben Hindernisse wie Baumstämme, Blumen, Büsche, Stühle usw. Die Höhe solcher Hindernisse variiert und zum Beispiel ist die Höhe von Blumen und Büschen geringer als die des Rasenmähers, während die Höhe von Truhen und Stuhl höher als die des Rasenmähers ist. Das von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Hindernisvermeidungssystem für einen Rasenmäher umfasst eine Ultraschallsonde und ein Hall-Element.
  • Die Ultraschallsonde ist an der Oberseite des Gehäuses des intelligenten Rasenmähers angebracht. Die Anzahl der Ultraschallsonden beträgt mindestens zwei, so dass die Querabdeckung der Ultraschallsonde 110% beträgt. Die Ultraschallsonde erkennt Hindernisse mit höherer Höhe, z. B. Baumstämme, wobei die Erkennungshöhe der Ultraschallsonde mit H1 bezeichnet wird. Wenn sich im Bereich der ersten Höhe H1 ein Hindernis befindet, wird die Ultraschallwelle vom Hindernis reflektiert und die Ultraschallsonde empfängt das vom Hindernis reflektierte Ultraschallsignal. Nach Verarbeitung und Berechnung wird der Abstand zwischen dem Hindernis und dem Rasenmäher ermittelt. Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Luft 340 m/s beträgt, kann der Entfernungsparameter auch in einen Zeitparameter umgewandelt werden. Der voreingestellte Parameterwert wird aufgerufen und der durch Verarbeiten erhaltene Zeitparameter oder Entfernungsparameter wird mit dem voreingestellten Zeitparameter oder der voreingestellten Entfernung verglichen, wobei ein Befehl zur Hindernisvermeidung ausgegeben wird, wenn der durch Verarbeiten erhaltene Parameterwert den voreingestellten Parameterwert überschreitet. Der Rasenmäher ändert der Bewegungsweg in Abhängigkeit von dem Befehl zur Hindernisvermeidung, indem beispielsweise ein Wendevorgang ausgeführt wird. Daher kann mit der Ultraschallsonde der intelligente Rasenmäher gesteuert werden, um eine Kollision zwischen einem Hindernis und dem intelligenten Rasenmäher durch Ausführen eines Ausweichvorgangs bei einem bestimmten Abstand vom Hindernis zu vermeiden.
  • Das untere Ende des intelligenten Rasenmähers befindet sich 60 mm über dem Boden und der Rasenmäher kann problemlos über Hindernisse mit einer Höhe von weniger als 60 mm fahren. Wenn ein Hindernis innerhalb eines Bereichs von über 60 mm und innerhalb der Höhe H2 vorhanden ist, kann der Ultraschallerkennungsbereich dieses nicht abdecken. Solche Hindernisse können durch Verwendung des Magnets und des Hall-Elements vermieden werden. Der Magnet ist am Gehäuse des intelligenten Rasenmähers befestigt. Das Hall-Element ist im Magnetfeldbereich des Magnets angeordnet und dient zum Feststellen durch Erfassen einer Änderung der Magnetstärke, ob sich der Magnet bewegt. Wenn der intelligente Rasenmäher auf ein Hindernis im Bereich der zweiten Höhe H2 trifft, erfährt das Gehäuse aufgrund einer Kollision eine gewisse Verformung, so dass der Magnet eine gewisse Verschiebung relativ zum Hallsensor infolge der Verformung des Gehäuses erfährt, in welchem Fall der Hallsensor somit die Verschiebung des Magnets erfasst und erkennt, dass der intelligente Rasenmäher auf ein Hindernis stößt, so dass der intelligente Rasenmäher gesteuert werden kann, um dem Hindernis auszuweichen, beispielsweise indem eine Rückwärtsbewegung ausgeführt wird.
  • Der erfindungsgemäße intelligente Rasenmäher und das mit dem intelligenten Rasenmäher ausführbare Verfahren zur Hindernisvermeidung ermöglichen einer Erkennung der Hindernisse in verschiedenen Höhenbereichen. Bei der Arbeit in komplexen Umgebungen wie Blumen, Baumstämmen und Sträuchern führt der intelligente Rasenmäher Ausweichaktionen aus, passt sich auf intelligentere Weise an komplexe Arbeitsumgebungen an und verbessert die Sicherheit des intelligenten Rasenmähers.

Claims (14)

  1. Intelligenter Rasenmäher (10), umfassend: - ein Gehäuse (400), - ein Bewegungsmodul (600), das an dem Gehäuse (400) angebracht ist und ausgebildet ist, um das Gehäuse (400) in Bewegung zu versetzen, - ein Ultraschallmodul (300), das an dem Gehäuse (400) angebracht ist und ausgebildet ist, ein Ultraschallsignal zu senden und ein durch Reflexion an einem Hindernis erzeugtes Echosignal zu empfangen, - ein Energiemodul (13), - ein Steuermodul (500), das an dem Gehäuse angebracht ist, wobei das Steuermodul (500) mit dem Ultraschallmodul (300) und dem Energiemodul (13) verbunden und ausgebildet ist, vom Energiemodul (13) ein Energiesignal zu empfangen, wobei das Steuermodul (500) weiter ausgebildet ist, durch Verarbeitung des Echosignals eine Ultraschall-Erkennungsfunktion bereitzustellen und somit die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls (600) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (500) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem empfangenen voreingestellten Signal das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion zu steuern, wobei das voreingestellte Signal ein abnormales Signal umfasst, welches ein Energiesignal ist, das eine Energie aufweist, die geringer ist als eine vorgegebene Energie.
  2. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das voreingestellte Signal ein manuelles Steuersignal umfasst.
  3. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das manuelle Steuersignal durch eine Benutzerbedienung erzeugt wird.
  4. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der intelligente Rasenmäher (10) ein Kommunikationsmodul umfasst, das mit dem Steuermodul (500) verbunden ist und das ausgebildet ist, ein von einem Endgerät gesendetes manuelles Steuersignal zu empfangen.
  5. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der intelligente Rasenmäher (10) ein Bedienungsmodul umfasst, das mit dem Steuermodul (500) verbunden ist und das Bedienungsmodul ausgebildet ist, das manuelle Steuersignal zu erzeugen.
  6. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abnormale Signal ein gültiges Signal umfasst, das eine voreingestellte Bedingung erfüllt.
  7. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die voreingestellte Bedingung das Überschreiten einer voreingestellten Zeit und/oder das Überschreiten einer voreingestellten Anzahl umfasst.
  8. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass das abnormale Signal ein Echosignal umfasst, welches anzeigt, dass eine Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, zu der die Ultraschallwelle empfangen wird, und einer Zeit, zu der die Ultraschallwelle ausgesandt wird, kürzer als eine vorgegebene Zeitdifferenz ist.
  9. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gültige Signal ein Echosignal, dessen Intensität eine voreingestellte Intensität überschreitet, umfasst.
  10. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 6, wobei der Rasenmäher (10) ausgebildet ist, die Anzahl gültiger Signale zu zählen, welche innerhalb einer vorgegebenen Zeit empfangen werden oder ausgebildet ist, die Zeit zu bestimmen, zu der die gültigen Signale empfangen werden um zu bestimmen, ob eine abnormale Betriebsbedingung vorliegt.
  11. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschalten der Ultraschall-Erkennungsfunktion die Außerbetriebsetzung des Ultraschallmoduls (300) umfasst.
  12. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (500) ausgebildet ist, durch Stoppen der Verarbeitung des Echosignals die Ultraschall-Erkennungsfunktion auszuschalten.
  13. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungsbereich des Ultraschallmoduls (300) in Höhenrichtung einen ersten Höhenbereich umfasst, wobei der intelligenter Rasenmäher (10) ferner ein Hilfserkennungsmodul (410) umfasst, welches ausgebildet ist, ein Hindernis in einem zweiten Höhenbereich zu erkennen.
  14. Intelligenter Rasenmäher (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (500) ausgebildet ist, die Bewegungsweise des Bewegungsmoduls (600) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Ultraschallmoduls (300) und/oder des Hilfserkennungsmoduls (410) zu steuern.
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