DE202018100838U1 - Self-driving device - Google Patents
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Abstract
Selbstverfahrendes Gerät, umfassend:- ein Gehäuse;- ein Fahrwerk, welches das selbstverfahrende Gerät abstützt und bewegt und eine Antriebsrolle und eine Abtriebsrolle umfasst;- eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung und des Betriebs des selbstverfahrenden Geräts;dadurch gekennzeichnet, dass das selbstverfahrende Gerät ferner eine Zustandserfassungseinrichtung umfasst, die Folgendes umfasst:- mindestens zwei magnetische Auslöseelemente, die sich mit der Abtriebsrolle mitdrehend an der Abtriebsrolle so angeordnet sind, dass sich die an derselben Seite der Abtriebsrolle befindlichen Enden benachbarter magnetischer Auslöseelemente in der Polarität voneinander unterscheiden;- einen Signalsensor, der dazu ausgebildet ist, ein von den magnetischen Auslöseelementen erzeugtes Magnetfeldsignal zu erfassen und ein Sensorsignal zu erzeugen;- eine Erfassungseinrichtung, die dazu dient, anhand des Sensorsignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln und daran zu erkennen, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.A self-propelled device comprising: a housing; a chassis supporting and moving the self-propelled device and comprising a drive roller and an output roller; a control device for controlling the movement and operation of the self-propelled device; characterized in that the self-propelled device further a state detecting device comprising: at least two magnetic tripping elements arranged with the output roller co-rotating with the output roller so that the ends of adjacent magnetic tripping elements located on the same side of the output roller differ in polarity from one another; which is designed to detect a magnetic field signal generated by the magnetic triggering elements and to generate a sensor signal, - a detection device which serves to determine and to detect a rotational state of the driven roller on the basis of the sensor signal whether the self-propelled device is performing a normal movement.
Description
Gebiet des GebrauchsmustersDomain of utility model
Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf den Bereich sich bewegender Geräte, insbesondere auf ein selbstverfahrendes Gerät.The present utility model relates to the field of moving devices, in particular to a self-propelled device.
Technischer HintergrundTechnical background
Dank der ständigen Weiterentwicklung der Wissenschaft und Technologie sind verschiedene selbstverfahrende Geräte, wie beispielsweise Saugroboter und automatische Rasenmäher, heute schon Bestandteil des täglichen Lebens. Solche selbstverfahrenden Geräte weisen ein Fahrwerk, eine Arbeitseinrichtung und eine automatische Steuereinrichtung auf, was dem jeweiligen Gerät ermöglicht, sich in einem bestimmten Bereich selbsttätig zu bewegen und dabei Arbeiten auszuführen.Thanks to the constant development of science and technology, various self-propelled devices, such as suction robots and automatic lawn mowers, are already part of daily life today. Such self-propelled devices have a chassis, a working device and an automatic control device, which allows the respective device to move automatically in a certain area while doing work.
In dem Arbeitsbereich eines selbstverfahrenden Geräts sind oft Hindernisse vorhanden, welche den Betrieb des selbstverfahrenden Geräts stören oder sogar das selbstverfahrende Gerät beschädigen können. Um dies zu vermeiden, ist aus dem Stand der Technik bekannt, an einem Grundträger des selbstverfahrenden Geräts ein Schwimmkörper anzuordnen, der sich bei einer Kollision des selbstverfahrenden Geräts mit einem Hindernis relativ zum Grundträger verlagert. Diese relative Verlagerung wird von einem Wegsensor erfasst, der daran das Hindernis erkennt und eine Ausweichbewegung des selbstverfahrenden Geräts auslöst. Mit dieser Lösung sind jedoch ein hoher Montageaufwand und hohe Kosten verbunden.In the working area of a self-propelled device obstacles are often present, which can interfere with the operation of the self-propelled device or even damage the self-propelled device. To avoid this, it is known from the prior art to arrange on a base support of the self-propelled device, a floating body, which moves in a collision of the self-propelled device with an obstacle relative to the base support. This relative displacement is detected by a displacement sensor, which recognizes the obstacle and triggers an evasive movement of the self-propelled device. With this solution, however, a high installation cost and high costs are associated.
Offenbarung des GebrauchsmustersRevelation of the utility model
Ausgehend davon, dass die bisher bekannten Zustandserfassungseinrichtungen einen hohen Montageaufwand und hohe Kosten erfordern, ist es notwendig, ein leicht montierbares und kostengünstiges selbstverfahrendes Gerät und ein Zustandserfassungsverfahren dafür zu schaffen.Assuming that the state-of-the-art condition detecting devices require a high installation cost and high cost, it is necessary to provide an easily mountable and inexpensive self-traveling device and a state detecting method therefor.
Dazu schlägt das vorliegende Gebrauchsmuster folgende Ausgestaltungen vor:
- Ein selbstverfahrendes Gerät umfasst
- - ein Gehäuse;
- - ein Fahrwerk, welches das selbstverfahrende Gerät abstützt und bewegt und eine Antriebsrolle und eine Abtriebsrolle umfasst;
- - eine Steuereinrichtung, die das Fahrwerk dazu ansteuert, das selbstverfahrende Gerät zu bewegen und seine Arbeitsaufgabe durchführen zu lassen;
- A self-propelled device includes
- a housing;
- - A chassis which supports the self-propelled device and moves and includes a drive roller and an output roller;
- - a control device that controls the landing gear to move the self-propelled device and to perform its task;
Das selbstverfahrende Gerät umfasst ferner eine Zustandserfassungseinrichtung, die Folgendes umfasst:
- - mindestens zwei magnetische Auslöseelemente, die sich mit der Abtriebsrolle mitdrehend an der Abtriebsrolle so angeordnet sind, dass sich die an derselben Seite der Abtriebsrolle befindlichen Enden benachbarter magnetischer Auslöseelemente in der Polarität voneinander unterscheiden;
- - einen Signalsensor, der dazu ausgebildet ist, ein von den magnetischen Auslöseelementen erzeugtes Magnetfeldsignal zu erfassen und ein Sensorsignal zu erzeugen;
- - eine Erfassungseinrichtung, die dazu dient, anhand des Sensorsignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln und daran zu erkennen, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.
- - At least two magnetic tripping elements, which are arranged with the output roller co-rotating on the driven roller so that the located on the same side of the driven pulley ends of adjacent magnetic tripping elements differ in polarity from each other;
- a signal sensor adapted to detect a magnetic field signal generated by the magnetic trip elements and to generate a sensor signal;
- - A detection device which serves to determine based on the sensor signal a rotational state of the driven roller and to recognize whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor an dem Gehäuse angeordnet ist.It is preferably provided that the signal sensor is arranged on the housing.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor als Hallsensor oder Reedschalter ausgebildet ist.It is preferably provided that the signal sensor is designed as a Hall sensor or reed switch.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor ein linearer Hallsensor ist.It is preferably provided that the signal sensor is a linear Hall sensor.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass während einer Drehung der Abtriebsrolle von dem Signalsensor ein Sensorsignal erzeugt wird, das abwechselnd auftretende gegenphasige Wellenformen umfasst.It is preferably provided that a sensor signal is generated by the signal sensor during a rotation of the output roller, which sensor signal comprises alternately occurring antiphase waveforms.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung die vom Signalsensor erzeugte Wellenform in ein Rechteckwellensignal umwandelt, anhand des Rechteckwellensignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle ermittelt und an dem Drehzustand erkennt, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.It is preferably provided that the detection device converts the waveform generated by the signal sensor into a square wave signal, determines a rotational state of the output roller based on the square wave signal and recognizes in the rotational state whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung Folgendes umfasst:
- - einen Komparator, der zum Vergleich des Sensorsignals mit einem voreingestellten Wert oder einem voreingestellten Schwellenwert und zur Ausgabe eines ersten Rechteckwellensignals in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis;
- - eine logische Torschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine logische Operation des ersten Rechteckwellensignals durchzuführen, um ein zweites Rechteckwellensignal auszugeben;
- - einen Prozessor, der dazu dient, anhand des zweiten Rechteckwellensignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln und an dem Drehzustand zu erkennen, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.
- a comparator for comparing the sensor signal with a preset value or a preset threshold value and outputting a first square wave signal as a function of the comparison result;
- a logical gate configured to perform a logical operation of the first square wave signal to output a second square wave signal;
- - a processor which serves to determine a rotational state of the driven pulley on the basis of the second square wave signal and to detect in the rotational state whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Prozessor dazu dient, in einer voreingestellten Zeit das zweite Rechteckwellensignal zu zählen, um einen Ist-Zählwert zu erhalten, und den Ist-Zählwert mit einem voreingestellten Zählwert zu vergleichen, um einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln.It is preferably provided that the processor is used to count the second square wave signal in a preset time in order to obtain an actual count value and to compare the actual count value with a preset count value in order to determine a rotational state of the output roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zustandserfassungseinrichtung ferner einen Verstärker umfasst, der zwischen dem Signalsensor und der Erfassungseinrichtung geschaltet ist, um das Sensorsignal zu verstärken.It is preferably provided that the state detection device further comprises an amplifier which is connected between the signal sensor and the detection device in order to amplify the sensor signal.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung Folgendes umfasst:
- - eine AD-Abtasteinheit, die dazu dient, in einer voreingestellten Zeit das Sensorsignal abzutasten und eine AD-Wandlung durchzuführen, um einen Ist-Abtastwert auszugeben;
- - einen Prozessor, der dazu ausgebildet ist, anhand einer Änderungsrate des Ist-Abtastwerts einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln und an dem Drehzustand zu erkennen, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.
- an AD sampling unit for sampling the sensor signal at a preset time and performing an AD conversion to output an actual sample;
- - A processor which is adapted to determine based on a rate of change of the actual sample a rotational state of the driven pulley and to recognize in the rotational state, whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor in einer Anzahl von mindestens zwei bereitgestellt wird, wobei die Signalsensoren jeweils von den benachbarten magnetischen Auslöseelementen ausgelöst werden können, ein Rechteckwellensignal zu erzeugen, wobei die Erfassungseinrichtung anhand des Rechteckwellensignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle ermittelt und an dem Drehzustand erkennt, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.It is preferably provided that the signal sensor is provided in a number of at least two, wherein the signal sensors can each be triggered by the adjacent magnetic trigger elements to generate a square wave signal, wherein the detection means based on the square wave signal determines a rotational state of the driven roller and detects the rotational state whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor als digitaler Hallsensor ausgebildet ist.It is preferably provided that the signal sensor is designed as a digital Hall sensor.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung Folgendes umfasst:
- - eine logische Torschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine logische Operation des Rechteckwellensignals durchzuführen, um ein drittes Rechteckwellensignal auszugeben;
- - einen Prozessor, der dazu dient, anhand des dritten Rechteckwellensignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln und an dem Drehzustand zu erkennen, ob das selbstverfahrende Gerät eine normale Bewegung durchführt.
- a logical gate configured to perform a logical operation of the square wave signal to output a third square wave signal;
- - A processor which serves to determine based on the third square wave signal a rotational state of the driven pulley and to recognize in the rotational state, whether the self-propelled device performs a normal movement.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Prozessor dazu dient, in einer voreingestellten Zeit das dritte Rechteckwellensignal zu zählen, um einen Ist-Zählwert zu erhalten, und den Ist-Zählwert mit einem voreingestellten Zählwert zu vergleichen, um einen Drehzustand der Abtriebsrolle zu ermitteln.It is preferably provided that the processor is used to count the third square wave signal in a preset time in order to obtain an actual count value and to compare the actual count value with a preset count value in order to determine a rotational state of the output roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das magnetische Auslöseelement als Elektromagnet oder Permanentmagnet ausgebildet ist.It is preferably provided that the magnetic triggering element is designed as an electromagnet or permanent magnet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die magnetischen Auslöseelemente in Umfangsrichtung der Abtriebsrolle voneinander beabstandet angeordnet sind.It is preferably provided that the magnetic release elements are arranged spaced apart in the circumferential direction of the driven roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die magnetischen Auslöseelemente zueinander gleich weit beabstandet auf einem Kreisumfang der Abtriebsrolle angeordnet sind.It is preferably provided that the magnetic release elements are arranged equidistant from each other on a circumference of the driven roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Magnetpol des magnetischen Auslöseelements zum Drehzentrum der Abtriebsrolle hin weist.It is preferably provided that the magnetic pole of the magnetic triggering element points towards the center of rotation of the output roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das selbstverfahrende Gerät eine Spindel umfasst und die Abtriebsrolle eine um die Spindel exzentrisch drehbare Lenkrolle ist, wobei das magnetische Auslöseelement seitlich neben der Spindel und oberhalb der Abtriebsrolle angeordnet ist.It is preferably provided that the self-propelled device comprises a spindle and the driven roller is a steering wheel rotatable eccentrically about the spindle, wherein the magnetic triggering element is arranged laterally next to the spindle and above the driven pulley.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor einen konstanten Abstand zur Abtriebsrolle hat.It is preferably provided that the signal sensor has a constant distance from the driven pulley.
Das vorliegende Gebrauchsmuster schlägt des Weiteren folgende Ausgestaltungen vor: Eine Zustandserfassungseinrichtung umfasst:
- - ein Signalausgabeteil, das mittels einer Abtriebsrolle fest angeordnet ist und ein von einem Bewegungszustand der Abtriebsrolle abhängiges Frequenzsignal ausgibt;
- - einen Signalsensor, der zum Empfang einer Änderung des Frequenzsignals dient und einen ersten Zustand, in dem er eine Änderung des Frequenzsignals empfängt, und einen zweiten Zustand, in dem er keine Änderung des Frequenzsignals empfängt, aufweist, wobei der erste Zustand einer normalen Bewegung der Abtriebsrolle und der zweite Zustand einem Stillstand der Abtriebsrolle entspricht;
- - eine Erfassungseinrichtung, die mit dem Signalsensor elektrisch verbunden ist und im zweiten Zustand des Signalsensors einen Hindernisausweichbefehl ausgibt.
- - A signal output part, which is fixedly arranged by means of a driven pulley and outputs a dependent of a state of movement of the driven pulley frequency signal;
- a signal sensor for receiving a change in the frequency signal and having a first state in which it receives a change of the frequency signal and a second state in which it does not receive a change of the frequency signal, wherein the first state of normal movement of the Output roller and the second state corresponds to a standstill of the driven roller;
- - A detection device which is electrically connected to the signal sensor and outputs an obstacle avoidance command in the second state of the signal sensor.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Signalausgabeteil aus mehreren magnetischen Auslöseelementen besteht und das Frequenzsignal eine Magnetfeldänderungskurve ist.It is preferably provided that the signal output part of a plurality of magnetic Trigger elements and the frequency signal is a magnetic field change curve.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Magnetpole jeweils benachbarter magnetischer Auslöseelemente entgegengerichtet sind.It is preferably provided that the magnetic poles of each adjacent magnetic tripping elements are directed in opposite directions.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Signalausgabeteil auf einem beliebigen Kreisumfang der Abtriebsrolle angeordnet ist.It is preferably provided that the signal output part is arranged on any circumference of the output roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass benachbarte magnetische Auslöseelemente zueinander gleich weit beabstandet auf einem Kreisumfang der Abtriebsrolle angeordnet sind.It is preferably provided that adjacent magnetic tripping elements are arranged equidistant from each other on a circumference of the output roller.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor dem Kreisumfang, auf dem sich die magnetischen Auslöseelemente befinden, zugeordnet angeordnet ist und als Hallelement, lineares Hallelement oder Reedschalter ausgebildet ist, mit dem ein von dem magnetischen Auslöseelement ausgegebenes magnetisches Signal empfangen werden kann.It is preferably provided that the signal sensor is assigned to the circumference on which the magnetic tripping elements are located, and is designed as a Hall element, linear Hall element or reed switch, with which a magnetic signal output by the magnetic tripping element can be received.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor derart an dem Gerätekörper fest angeordnet ist, dass seine Position dem oberen Scheitel des Kreisumfangs, auf dem sich die magnetischen Auslöseelemente befinden, zugeordnet ist.It is preferably provided that the signal sensor is fixedly arranged on the device body such that its position is assigned to the upper vertex of the circumference on which the magnetic tripping elements are located.
Das vorliegende Gebrauchsmuster schlägt ferner ein selbstverfahrendes Gerät vor, das die oben beschriebene Zustandserfassungseinrichtung umfasst.The present utility model further proposes a self-traveling apparatus comprising the above-described condition detecting means.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Abtriebsrolle eine um eine Spindel exzentrisch drehbare Lenkrolle ist.It is preferably provided that the driven roller is a steering wheel which can be rotated eccentrically about a spindle.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Signalsensor seitlich neben der Spindel angeordnet ist und sich oberhalb der Abtriebsrolle befindet.It is preferably provided that the signal sensor is arranged laterally next to the spindle and is located above the driven pulley.
Bei dem oben beschriebenen selbstverfahrenden Gerät kann der Signalsensor aufgrund der abwechselnden Anordnung von Magnetpolen der magnetischen Auslöseelemente unterschiedliche Sensorsignale erzeugen, die im Laufe der Drehung der Abtriebsrolle mit einer gewissen Regelmäßigkeit bzw. mit einer Umschaltung bestimmter Frequenzen auftreten. Wenn die sich selbsttätig bewegende Vorrichtung eine Kollision hat, was zur Herabsetzung der Drehzahl der Abtriebsrolle oder zu deren Stillstand führt, wird die Regelmäßigkeit der Sensorsignale zerstört. Daran kann die Kollision der sich selbsttätig bewegenden Vorrichtung erkannt und eine Kurvenfahrt oder eine Rückwärtsbewegung des automatischen Rasenmähers eingeleitet werden. Somit zeichnet sich das vorliegende Gebrauchsmuster gegenüber der herkömmlichen Kollisionserfassung mit Hilfe eines Schwimmkörpers und eines Wegsensors durch einfachen Aufbau, einfache Montage und verringerte Kosten aus.In the self-traversing apparatus described above, due to the alternating arrangement of magnetic poles of the magnetic tripping elements, the signal sensor can generate different sensor signals which occur with a certain regularity or with a switching of certain frequencies during the rotation of the output roller. If the self-propelled device has a collision, which leads to the reduction of the speed of the driven pulley or to its stoppage, the regularity of the sensor signals is destroyed. Thereby, the collision of the self-moving device can be detected and a cornering or a backward movement of the automatic lawnmower can be initiated. Thus, the present invention distinguishes itself from the conventional collision detection with the aid of a floating body and a displacement sensor by simple construction, simple installation and reduced costs.
Figurenlistelist of figures
Es zeigen
-
1 den schematischen Aufbau eines selbstverfahrenden Geräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
2 eine Teilvergrößerungsansicht einer Zustandserfassungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
3 in schematischer Darstellung eine Anordnung von magnetischen Auslöseelementen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
4 eine schematische Darstellung von an einer Abtriebsrolle angebrachten magnetischen Auslöseelementen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
5 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verbindung zwischen einem Signalsensor und einer Erfassungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
6 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verbindung zwischen einem Signalsensor und einer Erfassungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters; -
7 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verbindung zwischen einem Signalsensor und einer Erfassungseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
-
1 the schematic structure of a self-propelled device according to a first embodiment of the present utility model; -
2 a partial enlargement view of a state detecting device according to the first embodiment of the present utility model; -
3 a schematic representation of an arrangement of magnetic tripping elements according to the first embodiment of the present utility model; -
4 a schematic representation of attached to a driven pulley magnetic release elements according to a second embodiment of the present utility model; -
5 a block diagram illustrating the connection between a signal sensor and a detection device according to the second embodiment of the present utility model; -
6 a block diagram illustrating the connection between a signal sensor and a detection device according to a third embodiment of the present utility model; -
7 a block diagram illustrating the connection between a signal sensor and a detection device according to a fourth embodiment of the present utility model.
Konkrete AusführungsformenConcrete embodiments
Zum besseren Verständnis des vorliegenden Gebrauchsmusters wird dieses im Folgenden anhand beigefügter Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters angegeben werden, näher beschrieben. Das vorliegende Gebrauchsmuster lässt sich in verschiedenen Formen implementieren und ist nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr dienen diese Ausführungsbeispiele der näheren Erläuterung der Offenbarungen des vorliegenden Gebrauchsmusters.For a better understanding of the present utility model, this will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the present invention are given. The present utility model can be implemented in various forms and is not limited to the embodiments shown here. Rather, these embodiments serve to further explain the disclosures of the present utility model.
In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters werden die Begriffe „zentral“, „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „links“, „rechts“, „innen“, „außen“ usw. jeweils in Bezug auf die Darstellung in der jeweiligen Abbildung verwendet, um lediglich das vorliegende Gebrauchsmuster zu schildern und ggf. die Schilderung zu vereinfachen. Mit anderen Worten wird mit diesen Begriffen weder im- noch explizit auf die Positionierung sowie die Ausgestaltung und Bedienung der betreffenden Vorrichtung oder des betreffenden Elements in einer vorbestimmten Positionierung hingedeutet, so dass auch hier keine Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters vorliegt. Darüber hinaus sollen die Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ nicht als ein im- oder expliziter Hinweis auf die relative Wichtigkeit verstanden werden, sondern dienen lediglich der Beschreibung. Des Weiteren soll unter der „Befestigung“ eines Elements an einem weiteren Element verstanden werden, dass das Element unmittelbar oder auch über ein Zwischenstück an dem weiteren Element angeordnet sein kann. Ebenfalls kann die „Verbindung“ eines Elements mit einem weiteren Element bedeuten, dass das Element direkt oder bei Vorhandensein eines Zwischenstückes mit dem weiteren Element verbunden ist.In the description of the present utility model, the terms "central", "upper", "lower", "left", "right", "vertical", " horizontally, left, right, inside, outside, etc., as used in relation to the illustration in the respective figures, to merely describe the present utility model and, if necessary, to simplify the description. In other words, these terms neither imply nor explicitly refer to the positioning as well as the configuration and operation of the device or element in question in a predetermined positioning, so that here too there is no restriction on the present utility model. In addition, the terms "first,""second," and "third" should not be construed as an explicit or implicit reference to relative importance, but are for description only. Furthermore, the term "attachment" of an element to a further element is to be understood as meaning that the element can be arranged directly or else via an intermediate piece on the further element. Likewise, the "connection" of one element to another element may mean that the element is connected directly or in the presence of an intermediate piece to the further element.
In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters sollen die Begriffe „anbringen“, „miteinander verbunden“, „verbinden“ o. dgl., soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, im weiteren Sinne verstanden werden. So kann es sich dabei z.B. sowohl um eine feste, eine lösbare oder eine einteilige Verbindung als auch um eine mechanische und auch eine elektrische Verbindung handeln. Zudem sind auch direkte Verbindungen, indirekte bzw. über ein Zwischenstück hergestellte Verbindungen wie auch innere Verbindungen zweier Elemente denkbar. Als durchschnittliche Fachleute auf diesem Gebiet kann man von der Sachlage ausgehen, um zu ermitteln, welche Bedeutung die genannten Begriffe beim vorliegenden Gebrauchsmuster haben sollen.In the description of the present utility model, the terms "attach", "interconnected", "connect" o. The like., Unless expressly stated otherwise, be understood in a broader sense. So it can be e.g. both a fixed, a detachable or a one-piece connection as well as a mechanical and an electrical connection. In addition, direct connections, indirect or via an intermediate piece produced compounds as well as inner connections of two elements are conceivable. As the average expert in this field, one can start from the state of affairs in order to determine the meaning of the terms mentioned in the present utility model.
Sofern hierin nicht anders definiert, sind alle in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Fachbegriffe bzw. wissenschaftlichen Begriffe in einer den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannten Weise zu verstehen. Die in der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters eingesetzten Begriffe stellen keine Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung konkreter Ausführungsbeispiele. Überdies umfasst der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „und/oder“ beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der betreffenden Gegenstände.Unless otherwise defined herein, all terms or scientific terms used in the present specification are to be understood in a manner known to those skilled in the art. The terms used in the description of the present utility model are not a limitation of the present utility model, but are merely illustrative of concrete embodiments. Moreover, the term "and / or" used in the present specification includes any and all combinations of one or more of the subject articles.
Des Weiteren lassen sich die in den nachstehenden verschiedenen Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters enthaltenen Merkmale miteinander kombinieren, soweit dadurch kein Widerspruch entsteht.Furthermore, the features included in the following various embodiments of the present invention may be combined with each other as long as it does not conflict.
Aus
Die oben beschriebene Ausführungsform stellt die grundlegende Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels dar, nach der das Signalausgabeteil, der Signalsensor und die Erfassungseinrichtung zusammenwirken, um an einem erfassten Betriebszustand der Abtriebsrolle zu erkennen, ob sich der Rasenmäher wegen eines Hindernisses oder aus anderen Gründen nicht mehr bewegt. Auf diese Weise kann eine Hindernisausweichbewegung eingeleitet werden, sobald die Abtriebsrolle gehindert wird oder anhält. Weiters kann das Signalausgabeteil mittels einer Rolle fest angeordnet sein, wodurch der Einbauraum in dem Gerät eingespart wird. Als Signalsensor lässt sich ein üblicher Sensor, wie etwa ein Hallelement, ein lineares Hallelement oder ein Reedschalter, einsetzen, um eine Signalerfassung zu ermöglichen. Gegenüber mechanischen Erfassungsstrukturen nimmt der Signalsensor im vorliegenden Ausführungsbeispiel zum einen aufgrund seines verhältnismäßig geringen Volumens und zum anderen aufgrund seiner Anordnung seitlich neben einer Spindel
In der oben beschriebenen Ausführungsform besteht das Signalausgabeteil vorzugsweise aus mehreren magnetischen Auslöseelementen
Wie in
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Signalsensor
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Abtriebsrolle um eine Lenkrolle, die sich in der Regel um ihre Drehachse exzentrisch drehen kann, um das Gerät abzustützen und eine Kurve zu fahren. Somit kann die Hindernisausweicheinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der Lenkrolle kombiniert werden, um eine für die Hindernisausweichbewegung notwendige Kurvenfahrt zu ermöglichen.In a preferred embodiment, the driven pulley is a steering roller which, as a rule, can rotate eccentrically about its axis of rotation in order to support the device and to make a turn. Thus, the obstacle avoidance device according to the present embodiment can be combined with the steering roller to allow a necessary for the obstacle avoidance movement cornering.
In
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das selbstverfahrende Gerät ein automatischer Rasenmäher, der auf einem Rasen als Arbeitsbereich betrieben wird, und umfasst ein Gehäuse, ein Fahrwerk, eine Arbeitseinheit, eine Energiespeichereinheit, eine Steuereinrichtung und eine Zustandserfassungseinrichtung. Das selbstverfahrende Gerät bewegt sich in einem Arbeitsbereich und führt dabei seine Arbeitsaufgabe aus, wobei in dem Arbeitsbereich eine Parkstation mit einem Lademodul vorgesehen ist. Wenn die im Energiespeichermodul gespeicherte elektrische Energie für einen weiteren Betrieb nicht mehr ausreicht, kehrt das selbstverfahrende Gerät zur Parkstation zurück und wird über das Lademodul aufgeladen.In the present embodiment, the self-propelled device is an automatic lawnmower operated on a lawn as a work area, and includes a housing, a chassis, a work unit, an energy storage unit, a controller, and a condition detector. The self-propelled device moves in a work area and carries out its work task, wherein in the work area a parking station is provided with a loading module. If the electrical energy stored in the energy storage module is no longer sufficient for further operation, the self-propelled device returns to the parking station and is charged via the charging module.
Wie
Es versteht sich von selbst, dass die Anordnung und die Anzahl der Antriebsrolle und der Abtriebsrolle
Die Arbeitseinheit umfasst ein Mähmesser und einen Schneidmotor, mit denen ein Mähvorgang durchgeführt wird. Selbstverständlich unterscheidet sich die Arbeitseinheit von Gerät zu Gerät. So umfasst die Arbeitseinheit z.B. eines automatischen Staubsaugers einen Staubsaugmotor, einen Staubsaugmund, eine Staubsammeleinrichtung und ähnliche Bauteile, welche zur Ausführung der Staubsaugarbeit dienen. Die Energiespeichereinheit ist üblicherweise als wiederaufladbare Batterie ausgebildet und dient zur Versorgung des selbstverfahrenden Geräts mit elektrischer Energie, wobei die Aufladung auch erst dann erfolgen kann, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Es versteht sich, dass als Energiespeichereinheit auch anderweitige Energieversorgungsvorrichtungen, wie etwa Solarstromanlagen, Benzinmotoren oder Brennstoffzellen, zum Einsatz kommen können.The work unit includes a mower blade and a cutting motor with which a mowing operation is performed. Of course, the unit of work differs from device to device. Thus, the working unit comprises e.g. an automatic vacuum cleaner, a vacuum cleaner, a Staubsaugmund, a dust collector and similar components, which serve to perform the Staubsaugarbeit. The energy storage unit is usually designed as a rechargeable battery and is used to supply the self-powered device with electrical energy, the charge can only be made when the stored electrical energy amount falls below a predetermined value. It is understood that as energy storage unit and other power supply devices, such as solar power systems, gasoline engines or fuel cells can be used.
Wie in
Dabei ist das magnetische Auslöseelement
Es versteht sich, dass aufgrund der abwechselnden Anordnung von Magnetpolen der magnetischen Auslöseelemente
Somit zeichnet sich das vorliegende Gebrauchsmuster gegenüber dem Stand der Technik, bei dem der Bewegungszustand mit Hilfe eines Schwimmkörpers und eines Wegsensors erfasst wird, durch einfachen Aufbau, einfache Montage und verringerte Kosten aus.Thus, the present utility model distinguishes itself from the prior art, in which the state of motion is detected by means of a float and a displacement sensor, by simple construction, easy installation and reduced costs.
Es wird darauf hingewiesen, dass mit der Zustandserfassungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster zusätzlich ermittelt werden kann, ob das selbstverfahrende Gerät von dem Benutzer angehoben oder umgedreht wird. Im angehobenen Zustand kommt es zur Drehung der Abtriebsrolle
In einem Ausführungsbeispiel ist der Signalsensor
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Erfassungseinrichtung einen Komparator
Es wird darauf hingewiesen, dass die logische Torschaltung
Im Einzelnen zählt der Prozessor
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Prozessor
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zustandserfassungseinrichtung ferner einen Verstärker
Von einem dritten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters wird ein weiteres selbstverfahrendes Gerät bereitgestellt, welches ähnlich wie das selbstverfahrende Gerät im ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, wobei die Unterschiede nachstehend anhand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert werden. Das selbstverfahrende Gerät im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem selbstverfahrenden Gerät des ersten Ausführungsbeispiels in der Art und Weise, wie die Erfassungseinrichtung anhand des Sensorsignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Erfassungseinrichtung, wie aus
In einer Ausführungsform dient der Prozessor
In einer weiteren Ausführungsform dient der Prozessor
Von einem vierten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters wird ein weiteres selbstverfahrendes Gerät bereitgestellt, welches ähnlich wie das selbstverfahrende Gerät im ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, wobei die Unterschiede nachstehend anhand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert werden. Das selbstverfahrende Gerät im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem selbstverfahrenden Gerät des ersten Ausführungsbeispiels sowohl durch den Typ und die Anzahl des Signalsensors
Wie sich aus
Es sei angemerkt, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel sich die beiden Signalsensoren
Durch die gleichzeitige Verwendung von zwei digitalen Hallsensoren zur Erfassung der Drehung der Abtriebsrolle
Ausgehend von dem oben beschriebenen selbstverfahrenden Gerät stellt das vorliegende Gebrauchsmuster ferner ein Zustandserfassungsverfahren für ein selbstverfahrendes Gerät bereit, das im Einzelnen folgende Schritte umfasst:Starting from the self-propelled device described above, the present utility model further provides a state detecting method for a self-propelled device, comprising in detail the following steps:
Schritt S110: Der Signalsensor
Dabei bewegt sich das selbstverfahrende Gerät in einem Arbeitsbereich und führt seine Arbeitsaufgabe aus und das magnetische Auslöseelement
S120: Die Erfassungseinrichtung empfängt das Sensorsignal und ermittelt anhand des Sensorsignals einen Drehzustand der Abtriebsrolle
Dabei wird das von dem Signalsensor
In einer Ausführungsform wird das erkennbare Rechteckwellensignal durch die Erfassungseinrichtung mittels einer Ermittlung von steigenden oder fallenden Flanken erfasst und gezählt, um einen Vergleich mit einem voreingestellten Zählwert durchzuführen. Wenn der Ist-Zählwert kleiner als der voreingestellte Zählwert ist, kann darauf geschlossen werden, dass die Abtriebsrolle
Schritt S130: An dem Drehzustand der Abtriebsrolle
Im Einzelnen liegt eine Kollision vor, wenn die Abtriebsrolle
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Zustandserfassungsverfahren für ein selbstverfahrendes Gerät ferner Folgendes:In one embodiment, the state sensing method for a self-propelled device further includes:
Schritt S140: Wenn das selbstverfahrende Gerät auf ein Hindernis trifft, wird das selbstverfahrende Gerät so gesteuert, dass es sich von dem Hindernis weg bewegt;Step S140: When the self-propelled device encounters an obstacle, the self-propelled device is controlled to move away from the obstacle;
In einer Ausführungsform wird das selbstverfahrende Gerät, wenn es auf ein Hindernis trifft, von einer linearen Bewegung in eine Kurvenfahrt geschaltet, um das Hindernis zu umgehen und dadurch eine Beschädigung des Geräts zu vermeiden.In one embodiment, the self-propelled device, when encountering an obstacle, is switched from a linear motion to a turn to bypass the obstacle and thereby avoid damage to the device.
Bei dem oben beschriebenen selbstverfahrenden Gerät und dessen Zustandserfassungsverfahren kann der Signal sensor 14 aufgrund der abwechselnden Anordnung von Magnetpolen der magnetischen Auslöseelemente
Die einzelnen Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich beliebig kombinieren, wobei der Einfachheit der Beschreibung halber nicht alle möglichen Kombinationen erläutert wurden. Allerdings sollen solche Merkmalskombinationen, soweit sie sich nicht einander widersprechen, von der vorliegenden Beschreibung mit umfasst sein.The individual features of the embodiments described above can be combined as desired, and for the sake of simplicity of the description, not all possible combinations have been explained. However, such feature combinations, insofar as they do not contradict each other, should be included in the present description.
Die vorangehend näher bzw. bis ins Einzelne beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung der Patentansprüche des vorliegenden Gebrauchsmusters dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung einiger Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters. Den durchschnittlichen Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass im Rahmen des vorliegenden Gebrauchsmusters eine Reihe von Abwandlungen und Verfeinerungen möglich sind, welche in den Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters fallen. Deshalb ist der Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters durch die beiliegenden Ansprüche definiert.The exemplary embodiments described in greater detail in the foregoing are not a limitation of the claims of the present utility model, but merely serve to explain some embodiments of the present invention. It will be apparent to one of ordinary skill in the art that, within the scope of this utility model, a number of modifications and refinements are possible which are within the scope of this utility model. Therefore, the scope of protection of the present invention is defined by the appended claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |