DE212019000470U1

DE212019000470U1 - Selbstbewegendes Gerät und magnetisches Grenzsystem

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Publication number: DE212019000470U1
Application number: DE212019000470.9U
Authority: DE
Original assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Current assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2029-02-02
Also published as: CN113168178A; WO2020156684A1

Abstract

Selbstbewegendes Gerät, umfassend:
- ein Gehäuse,
- ein Bewegungsmodul, das an dem Gehäuse angebracht ist und angetrieben werden kann, um das Gerät zu bewegen,
- einen Magnetfeldsensor zum Erfassen eines statischen Magnetfeldes in der Nähe des Geräts,
- ein Steuermodul, das dazu eingerichtet ist, das Bewegungsmodul basierend auf von dem Sensor empfangenen Signalen zu steuern,
wobei das Steuermodul dazu eingerichtet ist,
als Reaktion auf die Erfassung eines ersten vorbestimmten Musters der Magnetfeldstärke, die durch den Magnetfeldsensor erfasst wird, das Gerät anzuweisen, sich zurückzuziehen,
zu bestätigen, dass der Rückzugbefehl basierend auf der erfassten Magnetfeldstärke ausgeführt wurde, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der Rückzugbefehl nicht ausgeführt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der selbstbewegenden Geräte, die auch häufig als autonome Fahrzeuge bezeichnet werden, wie z. B. Geräte zum Ausführen von Hausaufgaben, beispielsweise Mähroboter und Saugroboter. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Systeme zum Definieren von Bereichen, in denen solche selbstbewegende Geräte betrieben werden können oder nicht, und Systeme, die ein oder mehrere selbstbewegende Geräte enthalten.
Stand der Technik
Manchmal ist es notwendig, einen Bereich zu begrenzen, in dem sich ein selbstbewegendes Gerät bewegt, z. B. durch Begrenzung eines Bereichs, in den das Gerät nicht eintreten soll, oder eines Bereichs, auf den das Gerät eingeschränkt ist. Es ist bekannt, einen Draht zu verwenden, bei dem ein elektrisches Feld in Verbindung mit einem induktiven Sensor im Rasenmäher induziert wird, um die Bewegung des Robotermähers zu begrenzen. Dies hat mehrere Nachteile, einschließlich der Notwendigkeit, ein Magnetfeld zu induzieren, was eine Vorrichtung erfordert, die Energie verbraucht, und eine Neuanordnung, um die erforderlichen Änderungen in einem definierten Bereich anzupassen, ist umständlich.
Mit einigen der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden einige dieser Probleme gelöst. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Lösung dieser Probleme beschränkt.
Offenbarung der Erfindung
In einigen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein selbstbewegendes Gerät bereit, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, ein Bewegungsmodul, das an dem Gehäuse angebracht ist und angetrieben werden kann, um das Gerät zu bewegen, einen Magnetfeldsensor zum Erfassen eines statischen Magnetfeldes in der Nähe des Geräts und ein Steuermodul, das dazu eingerichtet ist, das Bewegungsmodul basierend auf einem von dem Sensor empfangenen Signal zu steuern. Das Steuermodul kann dazu eingerichtet sein, das Gerät anzuweisen, sich als Reaktion auf die Erfassung eines ersten vorbestimmten Musters der Magnetfeldstärke, die von dem Magnetfeldsensor erfasst wird, zurückzuziehen, zu bestätigen, dass der Rückzugbefehl basierend auf der erfassten Magnetfeldstärke ausgeführt wurde, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der Rückzugbefehl nicht ausgeführt wird.
In einigen Aspekten stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines selbstbewegenden Geräts mit einem Magnetfeldsensor zum Erfassen eines statischen Magnetfeldes in der Nähe des Geräts bereit, wobei das Verfahren das Anweisen des Geräts, sich als Reaktion auf das Erfassen eines ersten vorbestimmten Musters der von dem Magnetfeldsensor erfassten Magnetfeldstärke zurückzuziehen, das Bestätigen, dass der Rückzugbefehl basierend auf der erfassten Magnetfeldstärke ausgeführt wurde, und das Erzeugen eines Alarms, wenn der Rückzugbefehl nicht ausgeführt wird, umfasst.
In einigen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Medium bereit, das Anweisungen enthält, die beim Ausführen in einem Prozessor in einem selbstbewegenden Gerät dem Prozessor ermöglichen, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
In einigen Aspekten stellt die Erfindung ein magnetisches Grenzsystem bereit, das einen Magnetstreifen mit zwei Enden und einen Verbinder umfasst, wobei der Magnetstreifen ein Magnetfeld mit Polarität in einer Richtung quer zur Länge des Magnetstreifens bereitstellt, wobei der Verbinder dazu ausgelegt ist, ein Ende des Magnetstreifens mit dem anderen Ende oder einem Ende eines ähnlichen Magnetstreifens zu verbinden, wobei der Streifen und der Verbinder so ausgelegt sind, dass ein Drehen des Streifens in dem Verbinder verhindert wird und die Enden so aufgenommen sind, dass der Winkel zwischen den Polaritäten weniger als 180 Grad beträgt.
In einigen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein System bereit, das eines der selbstbewegenden Geräte und eines der magnetischen Grenzsysteme, die hierin beschrieben werden, umfasst.
Der Begriff „statisch“ wird hierin in Bezug auf ein Magnetfeld verwendet, um sich auf ein Magnetfeld mit einer Intensität und Richtung zu beziehen, die sich nicht mit der Zeit ändern.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen

1 eine schematische Darstellung eines selbstbewegenden Geräts gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form eines Rasenmähers,
2 (a) und 2 (b) schematische Darstellungen, die die Montage eines Magnetfeldsensors gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen,
3A eine Draufsicht auf einen Arbeitsbereich, der durch ein kontinuierliches leitfähiges Kabel gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung definiert ist,
3B eine Draufsicht, die 3a entspricht und einen Magnetstreifen zeigt, der um einen Bereich angeordnet ist, aus dem das Gerät ausgeschlossen werden soll, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
4A ein Graph der Feldstärke in Abhängigkeit von der Zeit in einer ersten Ausführungsform einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
4B ein Graph der Magnetfeldstärke in Abhängigkeit von der Zeit in einer zweiten Ausführungsform einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
5 (a) und 5 (b) schematisch zwei Streifen aus einem passiven magnetischen Material gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die so miteinander verbunden sind, so dass ihre Polarität in einem Winkel von 180 Grad zueinander ausgerichtet ist und die zwei Streifen einander zugewandt sind, um ihre Polarität auszurichten,
6 schematisch zwei Streifen aus einem magnetischen Material gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die so angeordnet sind, dass ihre Polaritäten senkrecht zueinander ausgerichtet sind,
7 ein magnetisches Grenzsystem gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
8 (a) einen Magnetstreifen in einem möglichen gelagerten Zustand und 8 (b) einen Querschnitt des Streifens gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
9 schematisch zwei Streifen aus einem magnetischen Material, die so angeordnet, dass ihre Polaritäten senkrecht zueinander ausgerichtet sind, und in einen Verbinder einsteckbar sind, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
10 (a) und 10 (b) zwei Streifen aus einem magnetischen Material, die in einen Verbinder gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingeführt sind, wobei sich der Verbinder in einem offenen und geschlossenen Zustand befindet,
11 eine vergrößerte perspektive Ansicht des Verbinders gemäß 10, bevor der Magnetstreifen eingeführt wird, und
12 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.

Konkrete Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend nur beispielhaft beschrieben. Diese Ausführungsbeispiele stellen den dem Anmelder derzeit bekannten besten Weg dar, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, obwohl sie nicht der einzige Weg sind, dies zu erreichen.
Selbstbewegendes Gerät
1 zeigt eine schematische Darstellung eines selbstbewegenden Geräts gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form eines automatischen Rasenmähers 1. Der automatische Rasenmäher 1 umfasst ein Gehäuse 3 und ein Bewegungsmodul 5. Das Bewegungsmodul 5 kann beispielsweise ein oder mehrere Räder umfassen, die von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) angetrieben werden, um den Rasenmähautomaten 1 vorwärts oder rückwärts zu bewegen und/oder ein Abbiegen durchzuführen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Arten von selbstbewegenden Modulen umfassen, die auf diesem Gebiet bekannt sind und für Geräteantriebssysteme geeignet sind. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können sogenannte Geräte mit „schwimmendem Fahrwerk“ umfassen, die ein Fahrwerk aufweisen, das in der Lage ist, den Boden zu berühren und von einem liegenden Hindernis auf dem Boden angehoben werden kann. Der Rasenmäher umfasst ferner ein Hauptarbeitsmodul 7, das beispielsweise eine Schneidklingenscheibe umfasst und von einem Schneidmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, um das Schneiden durchzuführen. Bei der Verwendung steuert das Steuermodul (nicht gezeigt), das in einem Haupthohlraum 31 in dem Gehäuse 3 angeordnet sein kann, das Bewegungsmodul 5, um den automatischen Rasenmäher 1 zu bewegen, und steuert das Hauptarbeitsmodul 7, um Mäharbeit auszuführen. Das Bewegungsmodul 5, das Hauptarbeitsmodul 7 und das Steuermodul sind alle an dem Gehäuse 3 angebracht. Das Steuermodul kann einen Prozessor und einen Speicher enthalten und dazu eingerichtet sein, verschiedene Funktionen während der Verwendung auszuführen. Zum Beispiel kann der Prozessor so programmiert sein, dass das Steuermodul das Hauptarbeitsmodul 7 und/oder das Bewegungsmodul 5 steuert, beispielsweise als Reaktion auf Signale von einem oder mehreren Sensoren, die in Form eines Erfassungsmoduls ausgeführt sein können. Der Rasenmäher 1 von 1 enthält verschiedene Hohlräume 32, 33, 34, 35, die an verschiedenen Stellen in dem Gehäuse 3 ausgebildet sind, um andere Komponenten aufzunehmen, die hier nicht weiter beschrieben sind. Ein Kommunikationssystem oder ein Netzwerk kann bereitgestellt werden, um das Steuermodul mit dem Selbstbewegendmodul 5, dem Arbeitsmodul 7 und einem oder mehreren Erfassungsmodulen zu verbinden. Das Kommunikationssystem oder Netzwerk kann beispielsweise einen CAN-Bus umfassen.
Der Rasenmäher 1 von 1 umfasst einen Magnetfeldsensor 13 zur Erfassung eines statischen Magnetfeldes in der Nähe des Rasenmähers, der in 1 als separates Modul gezeigt ist, das an dem Rasenmäher angebracht sein kann, beispielsweise an dem Gehäuse oder an den Rädern. Ein selbstbewegendes Gerät gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann mehr als einen Magnetfeldsensor 13 umfassen. Der Magnetfeldsensor 13 kann an jeder geeigneten Stelle am Rasenmäher 1 angebracht werden, z. B. im unteren Teil des Geräts, z. B. im Inneren oder an der Unterseite des Gehäuses 3. Mit einem solchen Magnetfeldsensor kann dann ein Magnetfeld außerhalb des Geräts bereitgestellt werden, um die Bewegung des Geräts (z. B. eines Rasenmähers) zu begrenzen. Zum Beispiel kann das Magnetfeld durch Verwendung einer passiven magnetischen Vorrichtung (z. B. Permanentmagnet) bereitgestellt werden. Die passive magnetische Vorrichtung kann in Form eines Magnetstreifens ausgebildet sein. Selbstbewegende Geräte gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mehr als einen Magnetfelddetektor umfassen. Im Folgenden werden beispielhaft Ausführungsformen beschrieben, die einen Magnetfelddetektor enthalten, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt.
Das selbstbewegende Gerät kann so ausgelegt sein, dass der Magnetfeldsensor 13 mit einem Zwischenraum von der Oberfläche, auf der er arbeitet, wie dem Fußboden, betrieben werden kann. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf bestimmte Abmessungen beschränkt und die folgenden Hinweise auf die Höhe des Magnetfeldsensors sind nur beispielhaft gegeben. Im Allgemeinen kann der Abstand zwischen dem Magnetfeldsensor 13 und dem Fußboden variieren, beispielsweise abhängig von der Aufgabe, die das selbstbewegende Gerät ausführen soll. Für Rasenmäher sind Abstände von mehr als 2 cm oder ggf. 6 cm geeignet und können größer als 9 cm sein, wobei der maximale Abstand zwischen 10 cm und 15 cm oder ggf. zwischen 10 cm und 20 cm liegt. Es versteht sich, dass das Gerät mit einem Magnetfeldsensor ausgestaltet sein kann, der einen vorbestimmten Abstand zum tiefsten Punkt des Geräts, beispielsweise zum tiefsten Punkt der Räder, oder bei einem Gerät mit schwimmendem Fahrwerk, zum tiefsten Punkt des Fahrwerks aufweist. Daher ist die minimale Höhe des Sensors vom tiefsten Punkt des Geräts Null, und für ein schwimmendes Fahrwerk oder eine andere Art von Geräte ist die geeignete maximale Höhe die Höhe des selbstbewegenden Geräts, die etwa 20 cm betragen kann. Wenn das Gehäuse nicht schwimmend, z. B. fest angeordnet, ist, und der Sensor am Gehäuse angebracht ist, kann die Position des Sensors die Bewegung des Geräts behindern. Eine geeignete Mindesthöhe kann dabei 2 cm betragen. Der geeignete Höhenbereich beträgt 6-11 cm.
2 (a) und 2 (b) zeigen schematische Darstellungen, die mögliche Positionen zeigen, an denen ein Magnetfeldsensor gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an einem selbstbewegenden Gerät wie einem Rasenmäher angebracht ist. 2 (a) und 2 (b) sind perspektive Teilansichten des automatischen Rasenmähers 1 von unten. Wie in 2 (a) und 2 (b) gezeigt, befindet sich in dieser Ausführungsform eine Position, die für den Magnetfeldsensor 13 (z. B. in Form eines Moduls) an dem Gehäuse 3 des automatischen Rasenmähers reserviert ist, im unteren Teil des Gehäuses 3, um dem Magnetfeldsensor 13 zu helfen, ein Magnetfeld, wie ein Magnetfeld von einem Magnetstreifen, zu erfassen und ein entsprechendes Signal zu erzeugen, das die Stärke oder Größe des erfassten Magnetfeldes anzeigen kann. Der Magnetfeldsensor kann einen Sensor wie einen Hall-Sensor oder einen dreiachsigen geomagnetischen Sensor umfassen, wie in US8712623 beschrieben. Ein selbstbewegendes Gerät gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Filter zum Filtern eines von einem Magnetfeldsensor erfassten Signals umfassen, beispielsweise zum Entfernen von Rauschen wie Hintergrundrauschen. Ein selbstbewegendes Gerät gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann mehr als einen Magnetfeldsensor umfassen, bei dem beispielsweise unter Verwendung eines Differenzalgorithmus Rauschen ohne Verwendung oder mit reduzierter Verwendung eines Filters entfernt wird. Der Magnetfeldsensor 13 kann in regelmäßigen Abständen Signale erzeugen, die beispielsweise über eine kabelgebundene Verbindung (wie an anderer Stelle beschrieben CAN-Bus) an das Steuermodul übertragen werden. Der Magnetfeldsensor kann ein Bestandteil des Erfassungsmoduls sein, wobei das Erfassungsmodul einen Prozessor enthält, der das Erfassungssignal verarbeiten kann, bevor das Erfassungssignal an das Steuermodul übertragen wird.
Der Einbauort des Magnetfeldsensors 13 kann so vorgesehen sein, dass keine Abschirmung von metallischen Gegenständen unter dem Gerät vorhanden ist, um eine Störung des Signals aus dem Magnetfeld zu verhindern. Zum Beispiel kann der Magnetfeldsensor 13 durch eine Abdeckung mit einer magnetischen Permeabilität geschützt werden, die im Wesentlichen gleich 1 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Magnetfeldsensor 13 nicht nur im unteren Teil des Gehäuses 3 eingebaut, sondern auch in Richtung der Vorderseite des Gehäuses 3 angebracht, um dem Magnetfeldsensor 13 zu helfen, einen Magnetstreifen, der in der Richtung angeordnet ist, in der sich der automatische Rasenmäher 1 bewegt, rechtzeitig zu detektieren und rechtzeitig Abhilfemaßnahmen zu ergreifen. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Abdeckplatte 131 für einen Sekundärhohlraum 33 vorgesehen, in dem der Magnetfeldsensor 13 eingebaut ist, und der Sekundärhohlraum 33 kann vor und nach der Montage des Magnetfeldsensors 13 durch die Abdeckplatte 131 abgedeckt werden, um zu verhindern, dass Wasserdampf oder Schmutz in den Sekundärhohlraum 33 eindringt. Vorteilhaft ist es, wenn der Magnetfeldsensor von einem in dem selbstbewegenden Gerät enthaltenen Motor, beispielsweise einem Motor zum Antreiben eines Bewegungs- oder Arbeitsmoduls, abgewandt oder davon abgeschirmt positioniert ist.
Magnetfelderfassung
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein selbstbewegendes Gerät bereit, das ein oder mehrere Erfassungsmodule umfasst, wobei jedes Erfassungsmodul einen Sensor zum Erfassen eines statischen Magnetfeldes enthält, wie z. B. einen Magnetfeldsensor 13, der unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben ist. In einem selbstbewegenden Gerät kann die Fähigkeit, ein statisches Magnetfeld zu erfassen, eine zusätzliche Fähigkeit neben der Erfassung eines sich ändernden Magnetfelds unter Verwendung eines induktive Grenzsensors sein, wie anderswo herein beschrieben, und daher kann das Gerät einen oder mehrere induktive Sensoren umfassen. In allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Erfassung sowohl des statischen Magnetfeldes als auch des sich ändernden Magnetfeldes nicht erforderlich.
Das Gerät kann so konfiguriert sein, dass sie sich als Reaktion auf die Erfassung eines ersten vorbestimmten Musters der Magnetfeldstärke ((z. B., aber nicht beschränkt auf einen Anstieg der statischen Magnetfeldstärke bis über einen vorbestimmten Feldstärkeschwellenwert) zurückzieht, wie z. B. durch Lenken oder Rückwärtsbewegung. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Programmierung des Prozessors in einem Steuermodul erreicht werden. Der Betrieb eines selbstbewegenden Geräts auf diese Weise eignet sich für alle Arten von selbstbewegenden Geräten, wie z. B. Geräte zur Ausführung von Hausaufgaben, wie Rasenmäher und Saugroboter, und ist nicht auf die hier beschriebenen Geräte beschränkt. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Erfassung eines statischen Magnetfeldes eine Funktion eines entfernbaren Moduls oder ein permanenter Teil des Geräts sein. Die „Lenkung“ kann auf jede auf diesem Gebiet bekannte Weise durchgeführt werden. Zum Beispiel kann es „auf der Stelle“ durchgeführt werden, z. B. indem eines der Räder eines Paares angetrieben wird, während das andere Rad stationär bleibt oder sich mit einer anderen Geschwindigkeit dreht, oder es kann eine Mehrpunktdrehung sein, bei der das Gerät zuerst sich rückwärts bewegt. Die Lenkung muss nicht sofort erfolgen, sondern kann nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung erfolgen, beispielsweise um eine Signalverarbeitung und/oder Filterung zu ermöglichen. Der Begriff „Lenkung“ wird hierbei üblicherweise in Kombination mit einer Vorrichtung verwendet, die eine definierte Vorder- und Rückseite aufweist und so konfiguriert ist, dass sie so gedreht wird, so dass beim Rückzug des Geräts die Vorderseite vorwärts gerichtet ist. Geräte gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können keine definierte Vorderseite oder Rückseite aufweisen und können sich zurückziehen, indem sie das entgegengesetzte Ende relativ zu der Richtung, in der sie sich nähert, vorwärts bewegt.
Die Steuerung des Geräts entsprechend der Magnetfeldstärke kann als Reaktion auf ein Signal, das von dem Erfassungsmodul empfangen wird, durch die Verwendung eines entsprechend programmierten Prozessors innerhalb des Steuermoduls erreicht werden, oder dies kann teilweise unter Verwendung eines Prozessors erreicht werden, der in dem Erfassungsmodul enthalten ist, wobei das Erfassungsmodul beispielsweise ein Modul umfasst, das einen Magnetfeldsensor 13 enthält, der beispielsweise auch einen Signalprozessor umfassen kann.
Es ist bekannt, permanente Magnetfelder zur Steuerung von selbstbewegenden Geräten in Gebäuden einzusetzen, beispielsweise zur Steuerung von Robotern in Fabrikumgebungen, um eine Spur zu bestimmen, entlang der sich ein Gerät bewegen soll. Umgekehrt kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein statisches Magnetfeld eine Grenze definieren, an der ein Gerät (z. B. ein Rasenmäher oder ein anderes Außenarbeitsgerät) sich abwenden oder anderweitig zurückziehen sollte, beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer passiver magnetischer Vorrichtungen. Eine passive Magneteinrichtung kann in Form eines magnetischen Materialstreifens ausgebildet sein.
Ein statisches oder permanentes Magnetfeld hat den Vorteil, dass keine Signale erzeugt werden müssen und somit kein Anschluss an eine Stromquelle und/oder einen Signalgenerator erforderlich ist. Dies führt zu dem weiteren Vorteil, dass das Magnetfeld, beispielsweise das magnetische Material, leicht neu positioniert werden kann, insbesondere wenn das magnetische Material ein flexibles Material, beispielsweise in Form eines flexiblen Streifens, umfasst. Flexible magnetische Materialstreifen können jedoch im Vergleich zu leitfähigen Kabeln teuer sein. Obwohl daher eine passive magnetische Vorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen verwendet werden kann, um die äußere Grenze eines selbstbewegenden Geräts zu definieren, kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein magnetischer Materialstreifen um einen Bereich innerhalb des Arbeitsbereichs des Geräts positioniert werden, von welchem Bereich das Gerät ausgeschlossen wird. Dies kann zum Beispiel ein Blumenbeet oder ein weniger dauerhaftes Landschaftselement sein, wie eine neu gesäte Grasfläche. Die äußere Peripherie des Arbeitsbereichs kann durch auf diesem Gebiet bekannte Verfahren definiert werden, wie z. B. leitfähige Kabel und Generatoren zum Erzeugen eines sich ändernden Magnetfelds in leitfähigen Kabeln.
Neben der unterschiedlichen Bestimmung des Peripheriebereichs des Arbeitsbereichs vermeidet die Verwendung eines permanenten Magnetfelds einige Probleme bei der Verwendung von leitfähigen Kabeln. 3a zeigt einen Arbeitsbereich, der durch ein durchgehendes leitfähiges Kabel definiert ist, das in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. In 3a ist der Arbeitsbereich 1201 durch ein durchgehendes Kabel 1211 definiert, das mit dem Generator 1212 verbunden ist. Das Kabel 1211 erstreckt sich um die äußere Peripherie des Arbeitsbereichs 1201 und erstreckt sich in den Arbeitsbereich, wie durch die Kabellängen 1211a, 1211b gezeigt, um den inneren Bereich 1203 zu umgeben, von dem das Gerät 1205 ausgeschlossen wird. Das Gerät 1205 kann gesteuert werden, um sich von dem in dem Kabel induzierten Magnetfeld fernzuhalten oder anderweitig zurückzuziehen, und daher kann abhängig von der Positionierung des Kabels das Gerät nicht durch die Kabellängen 1211a, 1211b hindurchgehen, die sich von der äußeren Peripherie des Arbeitsbereichs 1201 in den inneren Bereich 1203 erstrecken. Dies kann die Bewegung des Geräts auf unerwünschte Weise einschränken und kann zu einer ineffizienten Abdeckung des Arbeitsbereichs durch das Gerät 1205 führen. Wenn die beiden Kabellängen 1211a und 1211b eng positioniert sind, kann das Magnetfeld in diesen Längen ausgeglichen werden, da der Strom in den beiden Kabellängen in entgegengesetzter Richtung fließt. Dies kann eine sehr genaue Positionierung des Kabels 1211 erfordern. In jedem Fall kann es wünschenswert sein, ein anderes System zu verwenden, um den Arbeitsbereich zu definieren, z. B. temporäre Arbeitsbereiche aufzunehmen, z. B. Bereiche, von denen ein selbstbewegendes Gerät vorübergehend ausgeschlossen sind, z. B. Bereiche, in denen neu gesätes Gras ausgesät wird oder das Gerät vorübergehend gehalten werden soll.
3b ähnelt 3a und zeigt die äußere Peripherie des Arbeitsbereichs, der durch das durchgehende leitfähige Kabel 1211 definiert ist, wobei der innere Bereich 1203 durch einen separaten festen magnetischen geschlossenen Regelkreis 1209 definiert ist, beispielsweise in Form eines magnetischen Materialstreifens.
Die Verwendung eines stationären Magnetfeldes anstelle eines induzierten Magnetfeldes kann neue Probleme für die Erfassungs- und Steuervorrichtung 1205 verursachen, um sich zu drehen oder sich anderweitig zurückzuziehen. Wenn ein induktiver Sensor ein induktives Magnetfeld überquert, beispielsweise beim Überqueren eines Kabels, ändert sich die Polarität des Magnetfeldes, so dass der genaue Zeitpunkt der Überquerung bekannt ist. Diese Polaritätsumkehr findet bei einem stationären Magnetfeld nicht statt. Darüber hinaus können, insbesondere in der äußeren Umgebung, zusätzliche Probleme in Form von anderen stationären Magnetfeldern im Arbeitsbereich auftreten, beispielsweise aufgrund von eingebetteten Elementen aus magnetischem Material.
3A und 3B zeigen auch das Hindernis 1207 im Arbeitsbereich, auf das an anderer Stelle hierin Bezug genommen wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische statische Hintergrund-Magnetfeldstärke bei anfänglichem Einschalten des Geräts 1205 bestimmt. Dies kann auftreten, wenn das Gerät 1205 stationär ist, oder kann während eines ersten Kalibrierungsvorgangs auftreten, bei dem das Gerät 1205 gesteuert wird, um sich über einen Teil des Arbeitsbereichs zu bewegen. Die statische Hintergrund-Feldstärke kann verwendet werden, um eine neue „Null“ zu bestimmen, anhand der ein Schwellenwert bestimmt werden kann. Mit anderen Worten kann ein vorbestimmter Schwellenwert, bei dem ein Rückzug des Geräts bewirkt werden soll, kann so bestimmt werden, dass er über dem Hintergrund-Magnetfeldniveau liegt.
Es sollte verstanden werden, dass, wenn zwei Grenzen vorgesehen sind, zwischen denen sich das Gerät bewegen soll, und der Abstand zwischen den beiden Grenzen größer sein sollte als die Breite des selbstbewegenden Geräts. Wenn beispielsweise eine passive magnetische Vorrichtung verwendet wird, um eine innere Grenze zu definieren, wie in 3b gezeigt, sollte der Abstand zwischen der passiven magnetischen Vorrichtung und der äußeren Grenze größer sein als die Breite des selbstbewegenden Geräts.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Gerät 1205 ferner gesteuert werden, um zu vermeiden, dass sie in einen Bereich gelangt, der ganz oder teilweise durch ein statisches Magnetfeld definiert ist. Dies kann wünschenswert sein, um sicherzustellen, dass sich das Gerät nicht aus einem Bereich heraus bewegt, auf den sie eingeschränkt werden soll, oder um sicherzustellen, dass sich das Gerät nicht in einen Bereich bewegt, von dem es ausgeschlossen werden soll, und somit kann eine zusätzliche „Ausfallsicherheit“ erreicht werden. Ein zusätzlicher ausfallsicherer Mechanismus löst das allgemeine technische Problem, die Zuverlässigkeit der Geräte zu verbessern, indem eine Bewegung eines Geräts bis zu einem unerwünschten Ort verhindert wird. Es kann auch mindestens ein spezifischeres Problem lösen, z. B. eine passive magnetische Vorrichtung wie einen Streifen von einer Hintergrundquelle wie einem vergrabenen magnetischen Material zu unterscheiden oder spezifische Positionsinformationen relativ zu einer Grenze bereitzustellen, z. B. ob sich das Gerät innerhalb oder außerhalb der Grenze befindet.
Im konkreten Fall eines Rasenmähers kann es beispielsweise erforderlich sein, dass der Rasenmäher nicht außerhalb des Arbeitsbereichs betrieben werden kann, so dass der Rasenmäher wissen muss, ob er sich innerhalb oder außerhalb des durch Grenzen definierten Arbeitsbereichs befindet, und wenn er außerhalb des Arbeitsbereichs arbeitet, wird er aufhören zu arbeiten. Dies kann unabhängig von der zur Begrenzung des Arbeitsbereichs verwendeten Technik angewendet werden, so dass es wünschenswert ist, zu überprüfen, ob sich das selbstbewegende Gerät von der Grenze zurückgezogen hat, indem es eine Rückwärtsbewegung und/oder eine Umlenkung durchführt.
Es ist erwähnenswert, dass gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diese zusätzliche Fehlersicherheit auf der Erfassung der Magnetfeldstärke basieren kann, anstatt beispielsweise unter Verwendung verschiedener Sensortechniken. Zum Beispiel kann das Scheitern eines Rückzugs (z. B. eine erfolgreiche Ausführung einer Rückzuganweisung) auftreten, wenn verhindert wird, dass das Gerät eine Lenkung nach der Anweisung des Steuermoduls als Reaktion auf die Erfassung eines vorbestimmten Musters der Magnetfeldstärke (z. B. ein Anstieg auf über einem vorbestimmten Schwellenwert oder ein Spitzenwert in einer Magnetfeldstärke) durchführt. Dies kann verschiedene Gründe haben, einschließlich, aber nicht beschränkt auf mechanische Fehler im Lenkmechanismus des Geräts. Die zusätzliche Steuerung kann beispielsweise durch Analysieren der Magnetfeldstärke erreicht werden, wenn sich das Gerät 1205 bewegt, um zu bestätigen, dass es sich von dem Bereich weg bewegt, z. B. um zu bestätigen, dass der Rückzugbefehl (z. B. der Lenkbefehl) erfolgreich ausgeführt wurde. Dies ist nicht nur als fehlersichere Funktion nützlich, sondern auch bei der Bestimmung der Position des Geräts, um Informationen bereitzustellen, um Positionsinformationen zu ergänzen, die von einem oder mehreren anderen Bewegungs- oder Positionssensoren (z. B. Gyroskopen) an dem Gerät bereitgestellt werden. Wenn das Gerät beispielsweise vor dem Lenken eine kurze Entfernung sich rückwärts bewegt, bestätigt eine solche Positionsinformation möglicherweise nicht, dass es ein Rückzugmanöver wie das Lenken durchgeführt hat. Zum Beispiel kann das Steuermodul dazu eingerichtet sein, zu bestätigen, dass der Rückzug (z. B. die Lenkung) basierend auf der erfassten Magnetfeldstärke ausgeführt wurde, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der Rückzug nicht ausgeführt wird. Der Alarm kann in Form eines Stoppbefehls sein, z. B. von einem Steuermodul an das Bewegungsmodul, und das Gerät stoppt die Bewegung. Die Bestätigung kann sich auf das Erfassen eines oder mehrerer Ereignisse oder eines vorbestimmten Musters in der Magnetfeldänderung beziehen, die der Annäherung und dem Rückzug des Geräts an bzw. von dem Bereich zugeordnet ist. Das Ereignis oder das Muster kann ein vorbestimmtes Muster in der Änderung der Magnetfeldstärke sein, die erfasst wird, wenn sich das Gerät bewegt. Zum Beispiel kann das Gerät 1205 dazu eingerichtet sein, ein erstes vorbestimmten Muster, das einer Annäherung des Geräts an den Bereich zugeordnet ist, und ein zweites vorbestimmtes Muster, der einem Rückzug des Geräts von dem Bereich zugeordnet ist, zu erfassen. Die Erfassung des ersten vorbestimmten Musters kann den Rückzug des Geräts auslösen, beispielsweise den Rückzugbefehl des Steuermoduls auslösen. Wenn das zweite vorbestimmte Muster nicht erfasst wird, kann dies einen Fehler oder einen anderen Fehler bei der statischen Magnetfelderfassung, ein Hindernis oder ein anderes Problem, das verhindert, dass sich das Gerät dreht oder anderweitig zurückzieht, anzeigen. In diesem Fall kann das Gerät 1205 so konfiguriert sein, dass es stoppt, um zu verhindern, dass es weiterhin in den Ausschlussbereich eintritt. Die Nichterfassung des zweiten vorbestimmten Musters kann beispielsweise durch die Zeit zwischen der Erfassung des ersten vorbestimmten Musters und des zweiten vorbestimmten Musters angezeigt werden, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, und ein Alarm kann erzeugt werden, der dazu führen kann, dass das Gerät 1205 stoppt.
Das erste und das zweite vorbestimmte Muster können durch Analysieren der Änderung der Magnetfeldstärke erfasst werden, wenn sich das Gerät 1205 vorwärts bewegt und dann zurückzieht, beispielsweise durch Durchführen eines Lenk- oder anderen Rückzugmanövers. Die Analyse kann an dem Erfassungsmodul oder an einem Steuermodul durchgeführt werden. Das Gerät kann für den Bereich, von dem es ausgeschlossen ist, unbekannt sein. Dies steht im Gegensatz zu Geräten, die beispielsweise vorprogrammiert sind, um einem bestimmten Pfad zu folgen. Das erste und das zweite Muster können jeweils der Näherung und dem Rückzug des Geräts 1205 zugeordnet sein. Diese Muster können unabhängig von der Quelle des Magnetfeldes sein.
Zwei Beispiele für das erste und das zweite Muster werden unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben.
4a zeigt die zeitliche Änderung der Magnetfeldstärke, wenn sich ein Gerät dem statischen Magnetfeld nähert und sich davon zurückzieht, was beispielsweise passieren kann, wenn das Gerät den Magnetstreifen nicht überquert. Wenn sich das Gerät einem statischen Magnetfeld nähert, wie es in einem Streifen aus magnetischem Material vorhanden sein kann, steigt die Magnetfeldstärke, die von einem statischen Magnetfeldsensor (z. B. einem Hallsensor) erfasst wird, zum Zeitpunkt t1 von einem Hintergrund- oder Rauschpegel n auf den Schwellenwert th an. Der Anstieg der erfassten Feldstärke auf über dem Schwellenpegel kann das erste vorbestimmte Muster sein. Sobald das erste vorbestimmte Muster erfasst ist, kann das Gerät gesteuert werden, um sich zurückzuziehen. Zu diesem Zeitpunkt könnte das Gerät das magnetische Material noch nicht berühren und die Magnetfeldstärke kann weiter auf einen Spitzenwert zunehmen, zum Beispiel, wenn der Roboter vor dem Rückzug ein Lenkmanöver durchführt oder in der Vorwärtsrichtung verlangsamt wird, und dann auf unter dem Schwellenwert abnehmen, wenn sich das Gerät zur Zeit t2 zurückzieht. Daher kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das erste vorbestimmte Ereignis oder Muster eine Magnetfeldstärke sein, die auf über einem vorbestimmten Schwellenwert ansteigt, und das zweite vorbestimmte Ereignis oder Muster kann eine Magnetfeldstärke sein, die auf unter dem gleichen oder einem verschiedenen vorbestimmten Schwellenwert fällt. Die Schwellenwerte für das erste und das zweite vorbestimmte Muster müssen nicht genau gleich sein.
Die Anstiegsrate des Magnetfeldes und das Zeitintervall zwischen t1 und t2 hängen von vielen Faktoren ab, einschließlich der Fahrgeschwindigkeit des Geräts und des Winkels, in dem sich das Gerät dem Magnetfeld nähert. Das Gerät kann so gesteuert werden, dass sie sich verlangsamt, wenn die Magnetfeldstärke zwischen den Zeiten t0 und t1 von dem Hintergrundniveau zunimmt, und nach der Zeit t2 beschleunigt, wenn die Magnetfeldstärke abnimmt. Daher kann jedes der ersten und der zweiten vorbestimmten Muster durch die minimale oder maximale Änderungsrate der Magnetfeldstärke weiter definiert werden.
In einigen Konfigurationen des Geräts und des Magnetfeldes oder der Grenze kann das Gerät gesteuert werden, um die magnetische Grenze zu überqueren, bevor das Lenk- oder andere Rückzugmanöver abgeschlossen ist, oder zumindest den Magnetfeldsensor über die Grenze zu bringen. In diesem Fall kann die Magnetfeldstärke abnehmen, bevor das Rückzugmanöver abgeschlossen ist. Das „Überqueren“ kann nur dazu führen, dass das Gerät die Grenze überspannt, anstatt die Grenze vollständig zu überqueren. In jedem Fall kann dies dazu führen, dass die von dem Magnetfeldsensor 13 erfasste Magnetfeldstärke von einem Maximalwert abnimmt, wenn das Gerät weiter in Richtung oder in einen verbotenen Bereich geht. Dies kann erfordern, dass das magnetische Material in einem minimalen Abstand von dem Bereich positioniert wird, von dem das Gerät ausgeschlossen werden soll, um beispielsweise sicherzustellen, dass das Gerät den Bereich nicht betritt, bevor ein Rückzugmanöver abgeschlossen ist. Im Allgemeinen kann eine Grenzlinie oder eine andere Vorrichtung, die eine Grenze definiert, in einem bestimmten Abstand von der Bereichsgrenze positioniert werden. Wenn das Gerät so ausgelegt ist, dass sie die Grenze überquert, muss dieser Abstand möglicherweise größer sein als wenn das Gerät so ausgelegt ist, dass sie die Grenze nicht überqueren soll. Die Änderung der Magnetfeldstärke ist in 4B dargestellt, in der die Magnetfeldstärke von dem Hintergrundpegel n bei t9 zunimmt, einen vorbestimmten Schwellenwert th bei t1 überschreitet und bei t2 auf einen Spitzenwert oder ein Maximum ansteigt und bei t3 auf ein Minimum abnimmt (das höher oder niedriger als th sein kann). Diese Abnahme kann das Ergebnis eines Geräteüberlaufs sein, beispielsweise aufgrund eines kontinuierlichen Impulses nach dem Empfang des Rückzugbefehls. Alternativ dazu kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Steuermodul konfiguriert sein, um anzuweisen, dass sich das Gerät zurückzieht, nachdem festgestellt wurde, dass die statische Magnetfeldstärke begonnen hat, abzunehmen, so dass es an die Grenze zurückkehrt. Die erfasste Magnetfeldstärke steigt dann bei t4 auf einen zweiten Spitzenwert oder Maximalwert an, nimmt bei t5 über einen vorbestimmten Schwellenwert ab und kehrt bei t6 auf ein Hintergrundniveau zurück. In diesem Beispiel können das erste und das zweite vorbestimmte Muster, die der Annäherung und dem Rückzug des Geräts zugeordnet sind, Spitzwerte in der Magnetfeldstärke sein. Die vorbestimmten Muster kann gleich oder unterschiedlich sein. Zum Beispiel können sie so vorbestimmt sein, dass sie unterschiedliche Veränderungsratenbereiche in der Zunahme und/oder der Abnahme der erfassten Feldstärke aufweisen.
Die in 4B gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um Fehloperationen zu vermeiden, die durch Anomalien im Hintergrundmagnetfeld verursacht werden, wie z. B. Fehloperationen, die durch magnetische Gegenstände verursacht werden können, die in dem Arbeitsbereich vergraben sind. Ein vergrabener magnetischer Gegenstand kann einen einzigen Spitzenwert der magnetischen Feldstärke erzeugen, wenn sich ein Gerät ihm nähert und davon zurückzieht. Die Erfassung der zwei Spitzwerte, die in 4B gezeigt sind, bewirkt, dass sich das Gerät anders verhält, wenn sie auf ein großes vergrabenes magnetisches Objekt trifft, als wenn sie auf einen Magnetstreifen trifft, der die Grenze definiert. Wie bei der Ausführungsform von 4a kann ein Alarm erzeugt werden, wenn die Zeit zwischen zwei Ereignissen oder erfassten vorbestimmten Mustern in der Feldstärkeänderung eine vorbestimmte Zeit überschreitet, und dies kann dazu führen, dass der Rasenmäher stoppt, und der Rasenmäher kann manuell neu positioniert werden, wenn die Fehlerursache untersucht wird. Im Fall von 4b ist das vorbestimmte Muster der Spitzwert der Änderung der Magnetfeldstärke. Die Ausführungsform von 4B ist ein Beispiel, in dem das erste und das zweite vorbestimmte Muster gleich oder im Wesentlichen gleich sein können und beispielsweise nur durch die Zeit, zu der sie erscheinen, unterscheiden. Mit anderen Worten kann das zweite vorbestimmte Muster ein zweites Auftreten des ersten vorbestimmten Musters sein. Die Verwendung des gleichen ersten und zweiten Musters ist nicht auf die Erfassung der Spitzwerte in der Feldstärke beschränkt.
Es ist zu verstehen, dass für einige Ausführungsformen der Erfindung unabhängig davon, ob das selbstbewegende Gerät die Grenze überqueren soll oder nicht, die passive magnetische Vorrichtung in einem minimalen Abstand von dem Bereich positioniert werden muss, von dem das Gerät ausgeschlossen werden soll.
Daher wird zuvor ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines selbstbewegenden Geräts beschrieben, das in 12 näher gezeigt ist. Das Verfahren von 12 kann in einem Prozessor in einem Steuermodul oder Sensormodul ausgeführt oder zwischen einem oder mehreren Prozessoren geteilt werden. Dieses Verfahren kann ein Unterprogramm eines größeren Prozesses sein. Das Verfahren beginnt mit der Initialisierung bei Vorgang 1200, wonach in Vorgang 1202 ein Magnetfeldschwellenwert bestimmt werden kann, wenn er nicht bereits vorbestimmt ist, zum Beispiel unter Bezugnahme auf ein Hintergrundmagnetfeld, wie hier an anderer Stelle beschrieben. In Vorgang 1204 wird ein Signal empfangen und analysiert, das die Magnetfeldstärke anzeigt, um festzustellen, ob ein erstes vorbestimmtes Muster der Magnetfeldänderung vorliegt. In Vorgang 1206 wird festgestellt, ob das vorbestimmte Muster vorhanden ist, und wenn dies nicht der Fall ist, kehrt der Prozess zum Vorgang 1204 zurück, bei dem der Empfang und die Analyse des Signals fortgesetzt werden. Wenn das erste vorbestimmte Muster erfasst wird, wird eine Lenkung in Vorgang 1208 veranlassen und ein Timer wird in Vorgang 1212 gestartet. Dann wird in Vorgang 1213 ein weiteres Signal, das die Feldstärke anzeigt, von dem Sensor empfangen und analysiert, um festzustellen, ob ein zweites vorbestimmtes Muster der Magnetfeldänderung vorhanden ist. Diese werden in Vorgängen 1214 und 1215 verwendet, um festzustellen, ob eine Lenkung stattgefunden hat, beispielsweise gemäß dem Verfahren, das anderswo hierin beschrieben wird. Zum Beispiel kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Vorgang 1214 das Analysieren des von dem Sensor empfangenen Signals umfassen, um festzustellen, dass sich die Magnetfeldstärke mit der Zeit ändert, wenn sich das Gerät bewegt, um ein zweites vorbestimmtes Muster der Magnetfeldstärke zu erkennen. Wenn das Muster erkannt wird, kehrt das Verfahren zum Vorgang 1204 zurück, um weitere Signale von dem Sensor zu empfangen und zu analysieren. Wenn das zweite vorbestimmte Muster nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erkannt wird, die in Vorgang 1215 überwacht wird, wird festgestellt, dass keine Lenkung erfolgt, und ein Alarm wird in Vorgang 1216 erzeugt. Das Verfahren stoppt dann in Vorgang 1218. Die Gründe für das Scheitern der Lenkung können in einer Weise untersucht werden, die hier nicht weiter beschrieben wird. Die Vorgänge 1212, 1213 und 1214 zeigen ein Beispiel für die Bestätigung einer erfolgten Lenkung. Andere Verfahren der Lenk- oder Rückzugbestätigung sind möglich.
Magnetisches Grenzsystem
Die magnetische Grenze wie der geschlossene Regelkreise 1209, der in 3a und 3B gezeigt ist, kann durch ein magnetisches Material kontinuierlicher Länge gebildet werden, das beispielsweise vom Lieferanten auf eine vorbestimmte Länge oder vom Benutzer auf eine gewünschte Länge geschnitten werden kann. Die Positionierung der Grenze kann Probleme mit der Fixierung des geschnittenen oder des freien Endes des magnetischen Materials mit sich bringen. Daher stellt die vorliegende Erfindung in einigen Aspekten ein magnetisches Grenzsystem bereit, das einen Magnetstreifen mit zwei Enden und einen Verbinder zum Verbinden der zwei Enden eines Magnetstreifens miteinander (oder zum Verbinden eines Endes eines Streifens mit einem Ende eines ähnlichen Streifens) umfasst. Natürlich kann eine beliebige Anzahl von Verbindern in einem System gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden und ein zu schneidender Streifen oder eine beliebige Anzahl von Streifen kann bereitgestellt werden. Der Streifen kann flexibel ausgebildet sein. Dies kann es ermöglichen, es in verschiedenen Formen zu positionieren, um einen Bereich zu definieren, auf den das Gerät bei der Bewegung beschränkt oder von dem das Gerät ausgeschlossen werden kann. In einigen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung auch ein System bereit, das ein selbstbewegendes Fahrzeug, wie hierin beschrieben, und ein magnetisches Grenzsystem umfasst.
Ein Magnetstreifen kann in einer Richtung quer zur Länge des Streifens ein Magnetfeld oder eine Polarität aufweisen, das oder die über die gesamte Länge des Streifens im Wesentlichen gleichmäßig sein kann. In diesem Fall ist es notwendig, die natürlichen Kräfte der magnetischen Abstoßung zu überwinden, um die Enden des Streifens mit dem Magnetfeld fluchtend zu verbinden. Da die entgegengesetzten Pole sich anziehen, ziehen sich die beiden Enden des Streifens an, so dass sie dazu neigen, sich so zu verbinden, dass die Richtungen des Magnetfeldes an beiden Enden entgegengesetzt sind. Mit anderen Worten besteht die natürliche Tendenz der beiden Enden darin, sich so zu verbinden, dass die Polarität des Magnetfeldes in jedem der Enden in einem Winkel von 180 Grad zueinander ausgerichtet ist. Das Ergebnis ist, dass das Magnetfeld in dem Bereich, in dem die Enden verbunden sind, bis zu einem gewissen Grad aufgehoben wird und an der Konvergenz der beiden Enden eine „blinde Zone“ erzeugt wird, in der das Magnetfeld nicht stark genug sein könnte, um von Sensoren an einem selbstbewegenden Gerät erfasst zu werden. Siehe 5 (a).
5(a) und 5(b) zeigen zwei Magnetstreifen 501, 502 mit jeweils einem Magnetfeld, dessen Polarität durch einen Nord- (N) nach Süd- (S) Pfeil angezeigt wird, der quer zur Länge des Streifens, in diesem Fall senkrecht zur Länge des Streifens ausgerichtet ist. Die beiden Magnetstreifen 501, 502 können die gegenüberliegenden Enden der kontinuierlichen Streifen sein. In 5 (a) sind die beiden Streifen durch gegenseitige Anziehung miteinander verbunden, so dass die Magnetfelder in jedem der Enden in einem Winkel von 180 Grad zueinander ausgerichtet sind und eine „blinde“ Zone bilden, die schematisch durch ein gestricheltes Rechteck 503 dargestellt wird, in dem das vom Sensor erfassbare Magnetfeld Null oder stark reduziert ist. 5(b) zeigt, dass die beiden Streifen einander zugewandt sind, wobei das Magnetfeld ausgerichtet ist. Dies ist in der Praxis schwieriger zu erreichen, führt jedoch nicht zu einer „blinden Zone“.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Streifen so ausgelegt, dass seine Ausrichtung relativ zu einem anderen ähnlichen Streifen oder die Ausrichtung des Endes eines Streifens relativ zu einem anderen bestimmt werden kann. Dies kann beispielsweise durch einen Streifen mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt erreicht werden. Zum Beispiel könnte es quadratisch sein. Der Streifen kann so ausgelegt sein, dass die Ausrichtung des Magnetfeldes, beispielsweise visuell, erkannt werden kann, ohne dass zusätzliche Vorrichtungen erforderlich sind. Dies kann auf verschiedene Arten erreicht werden, einschließlich durch visuelle Markierungen auf Streifen und/oder Streifen mit nicht kreisförmigem Querschnitt. Der Verbinder ist so ausgelegt, dass er die Enden des Magnetstreifens aufnimmt, wodurch verhindert wird, dass die Polarität in den jeweiligen Enden umgekehrt ausgerichtet wird, beispielsweise um zu verhindern, dass die Polarität eines Endes in einem Winkel von 180 Grad zueinander wird. Die Enden können von Ende zu Ende aufgenommen werden (mit anderen Worten sind die Enden sind einander zugewandt). Um dies zu erreichen, können der Streifen und der Verbinder so ausgelegt werden, dass verhindert wird, dass sich der Streifen in dem Verbinder dreht, und das Ende wird so aufgenommen, dass der Winkel zwischen den Polaritäten weniger als 180 Grad beträgt, beispielsweise durch einen Streifen mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt, und der Verbinder hat einen entsprechend geformten Schlitz, um das Ende des Streifens in einer bestimmten Richtung aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen können die Enden des Streifens in dem Verbinder gehalten werden und das Magnetfeld in dem entsprechenden Ende ist entweder aufeinander ausgerichtet oder in einem Winkel von weniger als 90 Grad zueinander geneigt. Dadurch kann der unerwünschte Einfluss der Umkehrung der Felder relativ zueinander (z. B. in einem Winkel von 180 Grad) gemildert werden.
In 6 ist schematisch eine beispielhafte Ausrichtung dargestellt, bei der zwei Streifen oder Enden 501, 502 so positioniert sind, dass die Magnetfelder senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Dies ermöglicht einen Kompromiss zwischen den beiden Fällen von 5(a) und 5(b). Der Verbinder kann so ausgelegt sein, dass er die beiden Streifen in dieser oder jeder anderen Ausrichtung zwischen 0 Grad und 90 Grad hält. Es ist nicht erforderlich, dass zwei Enden benachbart sind, und je nach Betriebsparametern des Systems sind kleine Abstände akzeptabel. Beispielsweise ist ein Abstand von 1-2 cm in einem Rasenmähersystem akzeptabel.
Prinzipiell können die beiden Streifen bzw. die beiden Enden 501 und 502 so positioniert werden, dass sie sich überlappen und sich dadurch gegenseitig anziehen. Hier wird noch ein Verbinder benötigt, um sicherzustellen, dass die beiden Enden während des Gebrauchs nicht leicht auseinandergestoßen werden können. Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Verbinders beschrieben, bei dem die einzelnen Felder in einem Winkel von 90 Grad zueinander ausgerichtet sind. Diese vertikale oder im Wesentlichen vertikale Ausrichtung ist insbesondere dann nützlich, wenn die Oberfläche der passiven magnetischen Vorrichtung nicht markiert ist, um sicherzustellen, dass der Benutzer die Enden nicht versehentlich in der in 5A gezeigten Weise verbindet. Es sollte verstanden werden, dass der Benutzer eine Verdrehung des Streifens während des Verlegens möglicherweise nicht bemerken oder sogar nicht sehen könnte, so dass das Ende leicht falsch verbunden werden kann. Daher kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Verbinder so ausgelegt sein, dass der Benutzer die Enden nicht wie nach 5a verbinden kann.
7 zeigt ein magnetisches Grenzsystem gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das einen Magnetstreifen 700 enthält, der einen magnetischen geschlossenen Regelkreis bildet, der geeignet ist, einen geschlossenen Regelkreis 1209 zu bilden, der anderswo hierin beschrieben wird. Bei der Verwendung kann die Längsrichtung des Streifens parallel zu der Oberfläche sein, auf der das Gerät (z. B. ein Rasenmäher) fährt. Das System von 7 enthält auch einen Verbinder 705, der sich in einer Position befindet, in der die beiden Enden des Streifens 700 miteinander verbunden sind. Das System von 7 enthält auch eine Vielzahl von Bolzen 707 zum Befestigen des Streifens 700 an dem Fußboden. In einem System gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jede Art von Befestigungselement zusätzlich oder alternativ zu den Bolzen 700 oder verwendet werden.
8 (a) zeigt den Magnetstreifen 700 in einem möglichen gelagerten Zustand, in dem der Streifen eine Spirale bildet. 8(b) zeigt einen möglichen Querschnitt des Magnetstreifens. Im Allgemeinen kann gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Magnetstreifenquerschnitt einen länglichen Querschnitt aufweisen und somit eine Höhe und Breite aufweisen, wobei die Höhe größer als die Breite ist. Dies ist ein Beispiel für einen Streifen, der so ausgelegt ist, dass die Ausrichtung des Magnetfeldes erkannt werden kann, da die Polarität eine bestimmte Ausrichtung relativ zu der Höhengröße aufweisen kann, beispielsweise im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zu der Höhengröße. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, beispielsweise wenn der Kernquerschnitt rechteckig ist, kann die Form des Querschnitts allein nicht ausreichen, um die Richtung der Polarität zu erkennen, aber sie kann verwendet werden, um die Ausrichtung zu bestimmen. In 8(b) ist der Streifenquerschnitt als Rechteck dargestellt. Beispielsweise sind auch ovale Querschnitte möglich. Es ist verständlich, dass der Streifen mit einem solchen Querschnitt um eine Achse parallel zur Höhengröße am flexibelsten ist, so dass der Streifen in der Regel so positioniert wird, dass die Höhe hauptsächlich senkrecht zum Boden oder senkrecht zum Boden ist, es sei denn, er kann geneigt werden, um in den Verbinder eingeführt zu werden.
Der Streifen kann einen Kern 700 (a) aus magnetischem Material enthalten. Der Streifen kann flexibel sein. Es kann jedes geeignete magnetische Material verwendet werden, das dem Fachmann bekannt ist. Ein geeignetes magnetisches Material ist Ferrit. Der flexible Magnetkern kann aus Ferrit, Magnetpulver und Gummi bestehen. Die tatsächliche Größe des Kerns kann von mehreren Faktoren abhängen, darunter der Konstruktion des Geräts, insbesondere der Höhe des Sensors über dem Fußboden, die in einigen Fällen in einem Bereich von 0-10 cm liegen kann, dem Material des Streifens und anderen Faktoren. Beispielsweise ist eine geeignete Größe 4mm × 7mm.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann anstelle oder zusätzlich zu einem Querschnitt mit einer Höhe größer als die Breite ein Streifen markiert werden, um die Ausrichtung und/oder Richtung des Magnetfeldes, wie z. B. die Polarität, anzuzeigen. Die Markierung kann entlang der Länge des Streifens kontinuierlich sein und kann beispielsweise verschiedene Muster oder Farben enthalten, z. B. an der Schutzabdeckung, um den entsprechenden Pol darzustellen, wie in 5 und 6 gezeigt. Der Verbinder kann dann mit einer geeigneten Markierung versehen sein, um die erwartete Ausrichtung des Streifens im Verbinder anzuzeigen. Wie in den Ausführungsformen von 5 und 6 gezeigt, können verschiedene Oberflächen des passiven Magnetstreifens markiert werden, um die relativen Pole des Magnetfeldes anzuzeigen.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die passive magnetische Vorrichtung, wie der Magnetstreifen, mit einer Schutzabdeckung versehen, die sich beispielsweise über die gesamte Länge des Streifens erstrecken kann, so dass die Abdeckung und der Kern zusammen in einer gewünschten Länge geschnitten werden können. Der rechteckige Streifen in 8 (b) hat eine Abdeckung 700 (b). Die Abdeckung 700 (b) kann aus Gummi und/oder Kunststoff bestehen. Es kann ein wasserdichtes und/oder wärmeisolierendes Material sein. Der Deckel sollte für passiven Magnetismus durchlässig sein, zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die magnetische Permeabilität der Abdeckung im Wesentlichen gleich 1 sein, was der magnetischen Permeabilität von Luft ähnlich ist. Ein Füllmaterial (nicht gezeigt) kann unter der Schutzabdeckung 700 (b) angeordnet sein, um den Magnetstreifen zu verstärken, insbesondere während der Bearbeitung des Magnetstreifens.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Verbinder 705 so ausgelegt, dass er die Enden des Magnetstreifenendes von Ende zu Ende aufnimmt (mit anderen Worten sind die Enden einander gegenüberliegend angeordnet), wodurch verhindert wird, dass die Polarität in den einzelnen Enden entgegengesetzt ausgerichtet ist. In einer Ausführungsform weist der Verbinder erste und zweite Schlitze zum Aufnehmen der entsprechenden Enden des Magnetstreifens auf. Die Form des Schlitzes verhindert, dass sich der Magnetstreifen dreht, sobald er in den Schlitz eingeführt wurde.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die zwei Enden 501 und 502 von Ende zu Ende aufgenommen werden, wobei ihre Polarität relativ zueinander 90 Grad beträgt, wie in 6 gezeigt. Ein konkretes Beispiel für diese Anordnung ist in 9 dargestellt. Der Magnetstreifen weist dabei einen länglichen, insbesondere rechteckigen Querschnitt auf und die beiden Enden sind so ausgerichtet, dass ihre Höhen senkrecht zueinander verlaufen. Aus 9 ist ersichtlich, dass die Richtung der Feldpolarität nicht notwendigerweise aus der Konstruktion der passiven magnetischen Vorrichtung (z. B. eines Streifens) erkannt werden muss. Es genügt zu wissen, dass die Polarität eine bestimmte Ausrichtung in Bezug auf den Querschnitt hat, um die beiden Enden so positionieren zu können, dass die Polaritäten geneigt sind. Eine 180-Grad-Ausrichtung und damit eine „blinde“ Zone können einfach vermieden werden, indem sichergestellt wird, dass die Enden nicht in der parallelen Ausrichtung im Verbinder positioniert werden können.
10(a) zeigt den Verbinder 705 von 7 in einer offenen Konfiguration, in der die Enden 501 und 502 des Magnetstreifens in vertikaler Richtung eingeführt sind. 10(b) ist eine Ansicht ähnlich 10(a), in der sich der Verbinder in einer geschlossenen Konfiguration befindet. Der Verbinder 705 wird detaillierter unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Der in 11 gezeigte Verbinder 700 ist in Form eines Gehäuses, in dem die beiden Enden des Magnetstreifens (der gleiche Streifen oder zwei verschiedene Streifen) während des Gebrauchs geschlossen sind und der Rest des Streifens sich aus den im Gehäuse gebildeten Öffnungen im geschlossenen Zustand heraus erstreckt. Die Öffnungen haben die gleiche längliche (z. B. rechteckige) Form und sind senkrecht zueinander ausgerichtet. Innerhalb des Gehäuses ist ein Aufnahmeabschnitt für jedes der beiden Magnetstreifenenden ausgebildet. In der Ausführungsform von 11 ist der Aufnahmeabschnitt in Form eines Schlitzes ausgebildet, in den die Enden einsteckbar sind. Das Gehäuse umfasst zwei Abschnitte 1101 und 1102, die durch eine Scharnierverbindung verbunden sind, und in einigen Ausführungsformen kann die Scharnierverbindung einteilig ausgeformt sein. Der Gehäuseabschnitt 1101 weist auf den gegenüberliegenden Flächen 1105 und 1106 des Verbinders entsprechende Einschnitte 1103, 1104 auf, die zusammen mit den entsprechenden Einschnitten 1107, 1108 in dem Gehäuseabschnitt 1102 Öffnungen bilden, aus denen sich der Rest des Streifens während des Gebrauchs heraus erstreckt. Innerhalb des Gehäuses ist eine Wand vorgesehen, um entsprechende Schlitze zu definieren, um das Ende des Streifens in einer bestimmten Position zu halten, insbesondere um zu verhindern, dass sich der Streifen während des Gebrauchs dreht. Der in 11 gezeigte Verbinder ist so ausgelegt, dass er rechteckige Streifen aufnimmt, und umfasst daher ein erstes Paar von Wänden 1121, 1122, die einen Schlitz mit einem Abstand definieren, der der Breitengröße des Magnetstreifens entspricht, und ein zweites Paar von Wänden 1123, 1124, die einen Schlitz mit einem Abstand definieren, der der Höhengröße des Magnetstreifens entspricht. In dem Beispiel von 11 sind die Paare von Wänden in dem gleichen Gehäuseabschnitt 1101 ausgebildet, aber es ist auch möglich, ein Paar von Wänden in jedem der Gehäuseabschnitte 1101, 1102 zu bilden. Für mindestens ein Paar von Wänden, wie die Wände 1123, 1124, können zusätzliche Vorsprünge in dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt vorgesehen sein, um eine Rotation des Endes des Magnetstreifens weiter zu verhindern. In der Ausführungsform von 11 umfasst der zusätzliche Vorsprung zusätzliche Wände 1131, 1132, die sich quer zur Länge des verwendeten Streifens erstrecken, in dem Gehäuseabschnitt 1102. Ein Gehäuseabschnitt weist entlang einer Kante einteilig ausgeformte Laschen 1141, 1142 auf, jede von denen eine Aussparung definiert, in der bei geschlossenem Verbinder die Vorsprünge 1143, 1144 aufgenommen sein können, um die zwei Gehäusehälften miteinander zu befestigen.
Einige Vorgänge der hierin beschriebenen Verfahren können durch Software in maschinenlesbarer Form ausgeführt werden, beispielsweise in Form eines Computerprogramms, das Computerprogrammcode enthält. Computerlesbare Medien können in flüchtiger oder greifbarer (oder nicht flüchtiger) Formen sein, wie z. B. Speichermedien, einschließlich Festplatten, USB-Sticks, Speicherkarten und dergleichen. Die Software kann geeignet sein, auf einem parallelen Prozessor oder einem seriellen Prozessor ausgeführt zu werden, so dass die Verfahrensschritte in jeder geeigneten Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden können.
Das Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann in jeder Form von Rechen- und/oder elektronischen Systemen implementiert werden. Ein solches System kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, wie anderswo hierin beschrieben, bei denen es sich um einen Mikroprozessor, eine Steuerung oder einen anderen geeigneten Prozessortyp zum Verarbeiten von computerausführbaren Anweisungen zum Steuern des Betriebs eines Geräts handeln kann.
Es sollte verstanden werden, dass sich die oben genannten Vorzüge und Vorteile auf eine Ausführungsform oder auf mehrere Ausführungsformen beziehen können. Die Ausführungsformen sind nicht auf diejenigen, mit denen eines oder aller der aufgeführten Probleme gelöst werden, oder diejenigen, die einige oder alle der aufgeführten Vorzüge und Vorteile aufweisen, beschränkt.
Der Begriff „umfassen“ wird hier verwendet, um anzuzeigen, dass die angegebenen Verfahrensschritte oder Elemente enthalten sind, aber diese Schritte oder Elemente stellen keine ausschließliche Liste dar und das Verfahren oder Gerät kann zusätzliche Schritte oder Elemente enthalten.
Der Begriff „wesentlich“, der hierin auf einen Parameter wie Winkel angewendet wird, soll „genau“ und Abweichungen von dem genauen Parameter innerhalb der Fertigungstoleranzen umfassen.
Soweit der Begriff „umfasst“ entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet wird, soll ein solcher Begriff in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassend“ einschließend sein, da „umfassend“ interpretiert wird, wenn er als ein Übergangswort in einem Anspruch verwendet wird.
Obwohl das Verfahren hier als eine Reihe von Aktionen beschrieben wird, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, sollte verstanden und anerkannt werden, dass das Verfahren nicht durch die Reihenfolge der Reihenfolge begrenzt ist. Zum Beispiel können einige Aktionen in einer anderen Reihenfolge als hierin beschrieben auftreten. Darüber hinaus kann eine Handlung gleichzeitig mit einer anderen stattfinden. Darüber hinaus können in einigen Fällen nicht alle Aktionen erforderlich sein, um die hierin beschriebenen Methoden zu implementieren.
Die Reihenfolge der Schritte des hier beschriebenen Verfahrens ist beispielhaft, aber diese Schritte können in jeder geeigneten Reihenfolge oder gegebenenfalls gleichzeitig durchgeführt werden. Darüber hinaus können Schritte zu jeder Methode hinzugefügt oder ersetzt werden, ohne vom Umfang des hier beschriebenen Themas abzuweichen, oder einzelne Schritte können von jeder Methode entfernt werden. Die Aspekte eines der oben beschriebenen Beispiele können mit den Aspekten eines der anderen beschriebenen Beispiele kombiniert werden, um ein weiteres Beispiel zu bilden.
Es ist zu verstehen, dass die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen nur beispielhaft gegeben ist und dass der Fachmann verschiedene Modifikationen vornehmen kann. Der oben beschriebene Inhalt enthält Beispiele für eine oder mehrere Ausführungsformen. Um die oben genannten Aspekte zu beschreiben, ist es natürlich unmöglich, jede denkbare Modifikation und Änderung der oben genannten Vorrichtung oder des oben genannten Verfahrens zu beschreiben, aber der Fachmann kann erkennen, dass viele weitere Modifikationen und Ersetzungen in verschiedenen Aspekten möglich sind. Die beschriebenen Aspekte zielen daher darauf ab, alle derartigen Änderungen, Änderungen und Änderungen aufzunehmen, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8712623 [0015]

Claims

Selbstbewegendes Gerät, umfassend: - ein Gehäuse, - ein Bewegungsmodul, das an dem Gehäuse angebracht ist und angetrieben werden kann, um das Gerät zu bewegen, - einen Magnetfeldsensor zum Erfassen eines statischen Magnetfeldes in der Nähe des Geräts, - ein Steuermodul, das dazu eingerichtet ist, das Bewegungsmodul basierend auf von dem Sensor empfangenen Signalen zu steuern, wobei das Steuermodul dazu eingerichtet ist, als Reaktion auf die Erfassung eines ersten vorbestimmten Musters der Magnetfeldstärke, die durch den Magnetfeldsensor erfasst wird, das Gerät anzuweisen, sich zurückzuziehen, zu bestätigen, dass der Rückzugbefehl basierend auf der erfassten Magnetfeldstärke ausgeführt wurde, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der Rückzugbefehl nicht ausgeführt wird.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 1, wobei das erste vorbestimmte Muster einen Anstieg der erfassten Magnetfeldstärke bis über einem vorbestimmten Schwellenwert umfasst.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 1, wobei das erste vorbestimmte Muster einen Spitzenwert der erfassten Magnetfeldstärke enthält.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dazu eingerichtet, ein im Zusammenhang mit einem Rückzug des Geräts stehendes zweites vorbestimmtes Muster der Magnetfeldstärke zu erfassen, und nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab der Erfassung des ersten vorbestimmten Musters vor der Erfassung des zweiten vorbestimmten Musters den Alarm zu erzeugen.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 4, wobei das zweite vorbestimmte Muster einen Abfall der Magnetfeldstärke auf unter dem vorbestimmten Schwellenwert enthält.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 4, wobei das zweite vorbestimmte Muster einen Spitzenwert der Magnetfeldstärke enthält.
Selbstbewegendes Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Alarm ein Stoppsignal enthält, das bewirkt, dass sich das Gerät nicht bewegt.
Selbstbewegendes Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gerät einen Rasenmäher umfasst.
Selbstbewegendes Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der Magnetfeldsensor im unteren Teil des Gehäuses befindet.
Selbstbewegendes Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Magnetfeldsensor in Richtung der Vorderseite des Geräts angeordnet ist.
Selbstbewegendes Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ferner einen oder mehrere induktive Sensoren zum Erfassen eines induzierten Magnetfeldes in der Nähe des selbstbewegenden Geräts.
Selbstbewegendes Gerät nach Anspruch 11, wobei ein statischer Magnetfeldsensor unter dem Gehäuse und dem Fußboden zugewandt angebracht und ein induktiver Sensor an der Vorderseite des Gehäuses und der Vorwärtsrichtung zugewandt angebracht ist.
Magnetisches Grenzsystem mit einem zwei Enden aufweisenden Magnetstreifen und einem Verbindern, wobei: der Magnetstreifen ein Magnetfeld mit einer Polarität in einer Richtung quer zur Länge des Magnetstreifens bereitstellt, der Verbinder dazu ausgelegt ist, ein Ende des Magnetstreifens mit einem anderen Ende oder mit einem Ende eines ähnlichen Magnetstreifens zu verbinden, und der Streifen und der Verbinder so ausgelegt sind, dass das Drehen des Streifens in dem Verbinder verhindert wird und die Enden so aufgenommen, dass der Winkel zwischen den Polaritäten weniger als 180 Grad beträgt, sind.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 13, wobei die Enden so aufgenommen sind, dass der Winkel zwischen den Polaritäten weniger als 90 Grad beträgt.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Verbinder dazu ausgelegt ist, die Enden so aufzunehmen, dass die Magnetfelder senkrecht zueinander verlaufen.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei der Streifen dazu ausgelegt ist, die Ausrichtung des Magnetfeldes anzugeben.
Magnetisches Grenzsystem, nach Anspruch 16, wobei die Magnetfeldausrichtung unter Verwendung eines Musters oder einer Farbe auf mindestens einer Oberfläche des Magnetstreifens gekennzeichnet wird.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 17, wobei der Verbinder dazu ausgelegt ist, die erwartete Ausrichtung der Streifenenden in dem Verbinder anzugeben.
Magnetisches Grenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei der Streifen dazu ausgelegt ist, die Ausrichtung des Magnetfeldes anzugeben, indem er einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 19, wobei der Magnetstreifen einen länglichen Querschnitt aufweist.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 20, wobei die Polarität des Magnetfeldes parallel zur Höhe des Streifens verläuft.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Magnetstreifenquerschnitt eine Höhe und Breite aufweist und die Höhe größer als die Breite ist.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 19, 20 oder 21, wobei der Magnetstreifenquerschnitt rechteckig oder oval ist.
Magnetisches Grenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei der Magnetstreifen entlang seiner Länge flexibel ist.
Magnetisches Grenzsystem, nach einem der Ansprüche 13 bis 24, wobei der Verbinder erste und zweite Schlitze zur Aufnahme der entsprechenden Enden des Magnetstreifens enthält.
Magnetisches Grenzsystem, nach Anspruch 25, wobei die Schlitze dazu ausgebildet sind, das Drehen des Magnetstreifens zu verhindern, sobald er in den Schlitz eingeführt wird.
Magnetisches Grenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 26, wobei der Verbinder ein Gehäuse umfasst, das dazu ausgelegt ist, während des Gebrauchs beide Enden des Magnetstreifens zu umgeben, wobei sich der Rest des Magnetstreifens in dem geschlossenen Zustand von einer Öffnung erstreckt, die in dem Gehäuse ausgebildet ist.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 27, wobei die Öffnungen in gegenüberliegenden Enden des Gehäuses ausgebildet sind.
Magnetisches Grenzsystem nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Öffnungen die gleiche längliche Form aufweisen und senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Magnetisches Grenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 29, umfassend mindestens einen weiteren Magnetstreifen, der ein Magnetfeld bereitstellt, das eine Polarität in einer Richtung quer zur Länge des Magnetstreifens aufweist und dazu ausgelegt ist, die Ausrichtung des Magnetfeldes anzugeben, und mindestens einen weiteren Verbinder, der dazu ausgelegt ist, ein Ende des Magnetstreifens mit dem anderen Ende oder einem Ende eines ähnlichen Magnetstreifens zu verbinden, wobei jeder Streifen und Verbinder so ausgelegt sind, dass das Drehen des Streifens in dem Verbinder verhindert wird und die Enden so aufgenommen, dass der Winkel zwischen den Polaritäten weniger als 180 Grad beträgt, sind.
System, umfassend ein selbstbewegendes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein magnetisches Grenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 30.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 31, umfassend ferner ein elektrisch leitfähiges Kabel, das um einen Arbeitsbereich des Geräts angeordnet ist, und einen Generator zum Erzeugen eines sich ändernden Magnetfeldes in dem leitfähigen Kabel.
System nach einem der Ansprüchen 13 bis 32, wobei der Magnetstreifen oder jeder Magnetstreifen eine Schutzabdeckung enthält, die sich entlang der Länge des Streifens erstreckt.