DE29824552U1

DE29824552U1 - Ankopplungssystem für ein selbstfahrendes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE29824552U1
Application number: DE29824552U
Authority: DE
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2008-12-31
Also published as: DE29824813U1

Description

Beschreibung

Ankopplungssystem für ein selbstfahrendes Arbeitsgerät Technisches Gebiet

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Ankopplungssystem, das im wesentlichen eine Ankopplungsstation für mindestens ein selbstfahrendes Arbeitsgerät umfaßt und das Arbeitsgerät selbst enthält, wobei das Arbeitsgerät vorzugsweise zur Behandlung des Bodens oder Fußbodens, wie Rasenmähen, Moosentfernung, Bewässern, Staubsaugen, Polieren, Transportieren, etc., etc., vorgesehen ist, wobei die Ankopplungsstation und das Arbeitsgerät mittels ausgesendeter Signale zueinander Kontakt aufnehmen können, so daß das Arbeitsgerät zur Ankopplungsstation fahren kann, wobei die Ankopplungsstation mit mindestens einem ersten Übertragungsteil zur Übertragung von Energie und/oder Information zwischen der Ankopplungsstation und dem Arbeitsgerät ausgestattet ist, wobei das 0 Arbeitsgerät mit mindestens einem kooperierenden zweiten Transmissionsteil ausgestattet ist.

Vorgeschichte der Erfindung

Die Idee, ein Arbeitsgerät zu schaffen, das völlig selbständig arbeitet, wie z.B. einen Roboter-Rasenmäher oder einen Roboter-Staubsauger ist alt, war aber schwierig zu realisieren. Der mit Solarzellen betriebene Rasenmäher, genannt "Solar Mower" ist jedoch ein Beispiel für ein derartiges Pro-0 dukt. Er schneidet Gras innerhalb eines Begrenzungskabels, das angebracht wurde, um die zu mähende Fläche zu begrenzen. Vorzugsweise ist das Begrenzungskabel im Boden begraben.

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Ein Signalgenerator speist das Begrenzungskabel mit Strom, dessen magnetisches Feld eine Sensoreinheit am Arbeitsgerät beeinflußt. Da das Arbeitsgerät durch die Energie von Solarzellen angetrieben ist, ist es darauf beschränkt mit sehr wenig Energie, nur wenig mehr als 10 Watt, zu arbeiten. Das bedeutet, daß die maximale Grundfläche, die das Arbeitsgerät in der Lage ist zu bearbeiten, beschränkt ist. Außerdem führt sowohl der Betrieb durch Solarzellen als auch die Anforderung an niedrigen Energieverbrauch zu einer relativ komplizierten und teuren Konstruktion.

Zunächst würde man daran denken eine batteriebetriebene Schneidemaschine zu schaffen, die manuell angeschlossenen werden sollte, um ihre Batterien aufzuladen. Das würde eine einfachere Schneidemaschine ermöglichen, jedoch müßte man damit auf den großen Vorteil verzichten, eine vollautomatische Grasschneidemaschine zu erhalten. Dasselbe gilt natürlich für einen batteriebetriebenen Staubsauger. Ankopplungsstationen zum Laden von batteriebetriebenen, elektronisch gesteuerten Lastwagen sind wahrscheinlich bekannt. Die Konstruktion dieser Art von Ankopplungssystemen ist wesentlich vereinfacht durch die Tatsache, daß die Ankopplungsprozedur auf ebenem Boden stattfindet.

5 Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Probleme durch die Schaffung eines Ankopplungssystems, das sowohl auf unebenem Grund als auch auf ebenem Grund anwendbar ist, wesentlich zu reduzieren.

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Zusammefassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Ankopplungssystem mit den Merkmalen der beigefügten Ansprüche gelöst. 5

Das erfindungsgemäße Ankopplungssystem ist somit wesentlich dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplungsstation als Basisplatte ausgeführt ist, die vorgesehen ist, um auf dem Boden oder Fußboden angebracht zu werden, und daß sie mit mindestens einem hochstehenden Teil versehen ist, von dem mindestens ein Teil zur Anbringung des/der Übertragungsteils/-teile benutzt wird, wobei die Ankopplungsstation so ausgeführt ist, daß das Gerät mit irgendeinem Teil, wie einem Rad oder Rädern oder dem Gehäuse, in die Ankopplungsstation einfahren kann. Da das Gerät mit irgendeinem Teil in die Ankopplungsstation hineinfahren kann, ist sichergestellt, daß das Gerät letztendlich eine ausreichend exakte Position in Bezug auf das Übertragungsteil/die Übertragungsteile einnimmt. Für den Fall, daß die Ankopplungsstation auf einem Rasen oder ei-0 nem anderen rauhen Untergrund angebracht werden muß, ist diese Tatsache extrem wichtig. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Kontakt zwischen der Ankopplungsstation und dem Gerät über ein erstes Kabel, genannt "Such"-Kabel, erreicht. Eine Verbindung dieses Kabels führt zur Station in einer Ankopplungsrichtung, so daß das Gerät in der gewünschten Ankopplungsrichtung zur Station fahren kann. Außerdem sind sowohl die Übertragungsteile der Ankopplungsstation als auch die des Arbeitsgeräts vorzugsweise zur Übertragung von elektrischer Energie zwischen der Ankopplungsstation und dem Arbeitsgerät angepaßt. Diese und andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden deutlicher durch die genaue Beschreibung verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

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Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsgeräts, wie einen Rasenmäher, der auf einem Rasen plaziert ist, auf seinem Weg zur Ankopplungsstation. Nur der vordere Teil des Arbeitsgeräts ist dargestellt.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht wie das Gerät an eine Ankopplungsstation gefahren ist und eine Ankopplungsposition eingenommen hat.

Fig. 3 zeigt das Gerät und die Ankopplungsstation von der Seite in der gleichen Position wie in Fig. 2. In Fig. 3 wird es augenscheinlich, daß die Übertragungsteile des Geräts und der Station miteinander in Kontakt getreten sind.

Fig. 4 zeigt in einer detaillierten Vergrößerung die zustande gekommene Kontaktierung zwischen den Übertragungsteilen. Der Übertragungsteil der Station hat in Fig. 4 eine etwas andere Konstruktion als in Fig. 3.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungen der Erfindung

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Ankopplungssystem gemäß der Erfindung. Es umfaßt eine Ankopplungsstation und ein Arbeitsgerät 3, wobei diese in einem bestimmten Bereich aneinander angepaßt sind. Jedoch kann das System auch eine Ankopplungsstation und mehrere Arbeitsgeräte beinhalten oder mehrere Ankopplungsstationen und ein oder mehrere Ar-

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beitsgeräte. Das Arbeitsgerät 3 ist selbstfahrend und hat eine Anzahl von Rädern 15, gewöhnlich vier oder drei Räder oder zwei Räder mit komplementären Unterstützungspunkten. Im gezeigten Beispiel, wie es in den Fig. 1 bis 3 deutlich wird, hat das Gerät zwei große hintere und zwei kleinere, selbstjustierende Lenkräder als Vorderräder. Die Umdrehungsgeschwindigkeit und die Drehrichtung der Hinterräder sind individuell durch einen Mikroprozessor gesteuert. Auf diese Weise kann das Gerät vorwärts und rückwärts und in unterschiedliche gewünschte Richtungen fahren. Natürlich kann das Gerät auch ein vorderes drehbares Rad und mögliche steuerbare Vorderräder und synchron angetriebene Hinterräder haben. Das Gerät 3 weist einen Körper 16 auf und weitere zwei Übertragungsteile 7, 8, die an der oberen Seite des Körpers weit vorne und in der Nähe der Mitte des Körpers, lateral gesehen, angebracht sind. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Neigung des Bodens unter der Ankopplungsstation und der Räder, speziell der Hinterräder des Gerätes variieren kann, ist diese Lage vorteilhaft. Diese Lage der Übertragungsteile ist auch geeignet, hinsichtlich einer möglichen Verschmutzung des Gerätes. Die Übertragungsteile sind vorgesehen, um mit den ersten Übertragungsteilen 5, 6 die an der Ankopplungsstation angebracht sind, zusammenzuwirken. Die Übertragungsteile des Geräts und der Station sind im gezeigten Fall zur Übertragung 5 von elektrischer Energie zwischen der Ankopplungsstation und dem Gerät zum Laden oder auch zum Entladen eines elektrischen Akkumulators vorgesehen, der sich im Gerät befindet. Der Akkumulator ist in keiner Figur gezeigt. Für diese Übertragung werden vorzugsweise mindestens zwei erste Übertragungsteile 0 5,6 der Ankopplungsstation und mindestens zwei zweite Übertragungsteile 7, 8 des Arbeitsgeräts benutzt. Normalerweise wird so_ die Ankopplungsstation zur Übertragung von elektrischer Energie zum Laden der Batterie benutzt aber auch andere

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Arten der Übertragung sind möglich, z.B. könnte durch weitere Übertragungsteile oder nur durch die bereits vorhandenen Information von der Station zum Gerät oder umgekehrt übertragen werden, so daß diese sowohl elektrische Energie als auch elektrische Informationen übertragen können. Dabei könnte es sich um die Übertragung von Daten handeln, aber auch die Übertragung von einfachen mechanischen Informationen, z.B. solche, daß das Gerät durch Drücken eines Knopfes informiert "Ich bin jetzt angekoppelt", durch Drücken eines Knopfes. Außerdem sind auch Übertragungsteile für Energie in Form von Benzin oder anderen Treibstoffen vorstellbar. Und natürlich können auch Übertragungsteile für Energie sowohl in Form von unterschiedlichen Treibstoffen als auch in Form von elektrischem Strom vorgesehen sein. Die Ankopplungsstation besteht hauptsächlich aus einer Basisplatte 9, die mit mindestens einem hochstehendem Teil versehen ist, da es vorzuziehen ist, die ersten Übertragungsteile 5, 6 der Ankopplungsstation höher zu plazieren als die Basisplatte 9 selbst. Darüber hinaus sollten diese vorzugsweise abwärts gerichtet sein, um mit den 0 zweiten Übertragungsteilen des Geräts zusammenzuwirken, die nach oben gerichtet sind. Ein Beispiel dafür ist die in den Fig. gezeigte Ausführung. Diese ist, in Bezug auf die Gefahr der Verschmutzung des Geräts und auch als Wetterschutz für die Übertragungsteile der Ankopplungsstation besonders vorzuziehen. Die ersten Übertragungsteile 5, 6; 5', 6' der Ankopplungsstation sind in einem hochstehenden Teil 11 angebracht, der mit Übertragungskopf 11 bezeichnet ist und der höher als die Basisplatte 9 und eine mögliche Rampe 10 liegt. Der Übertragungskopf 11 erhebt sich über das Frontteil des Gerätes, wenn sich das Gerät in der Ankopplungsposition befindet. Der Übertragungskopf ist entweder direkt an der Basisplatte oder an einer möglichen Rampe 10, die auch von der Basisplatte aufragt, montiert.

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Aus der Fig. ist eine Bodenplatte 17 ersichtlich. Eine erste Verbindung 14' eines "Such"-Kabels 14 wird über die Kante dieser Bodenplatte geführt. Die Basisplatte 9 und die Bodenplatte sind seitlich in Beziehung zueinander verschiebbar. Dies ermöglicht eine gewünschte Justierung der Ankopplungsprozedur. Diese Justierung ist vorteilhaft aber nicht unbedingt notwendig. Dies bedeutet, daß die Platte 17 weggelassen werden kann. In diesem Fall ist das "Such"-Kabel 14 im Boden unter der Basisplatte verlegt.

Das von der Basisplatte hochstehende Teil ist wie eine Rampe 10 geformt, die in einer Richtung von den äußeren, die Ankopplungsstation umgebenden Teilen nach innen, von der Basisplatte ansteigt, um mit dem Gehäuse des Geräts so zusammen zu wirken, daß die Rampe ihren Weg unterhalb des Körpers erzwingt, so daß er sich hebt, wenn sich das Gerät vorwärts bewegt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rampe für ein Ankopplungssystem mit nur einer Ankopplungsrichtung geschaffen. Wenn sich das Gerät vorwärts bewegt, erstreckt 0 sich die Rampe unter den Mittelteil des Körpers und der untere Teil des Körpers kommt in Kontakt mit der Rampe und gleitet an ihr entlang, so daß die Vorderräder des Geräts den Kontakt mit dem Boden verlieren. Dies wird deutlich, wenn man die Endankopplungsposition gemäß Fig. 3 vergleicht. Das be-5 deutet, daß der Vorderteil des Geräts von der Rampe ungefähr im mittleren Teil des Geräts, bezogen auf seine Längsrichtung, gestützt ist. Gleichzeitig sind die zweiten Übertragungsteile 7, 8 weit vorne an der oberen Seite des Geräts plaziert. Das bedeutet, daß sich die Übertragungsteile in 0 Längsrichtung nahe dem Teil des unteren Endes des Geräts befinden, die mit der Rampe zusammenwirken. Das ist vorteilhaft, wenn der Boden unter dem Gerät und der Ankopplungsstation rauh ist. In Bezug auf die in Fig. 3 gezeigte Idealposi-

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tion wird eine höhere oder niedrigere Lage der Hinterräder des Geräts den Kontakt zwischen den Übertragungsteilen des Gerätes und denen der Ankopplungsstation nicht sehr stark beeinflussen. Das gleiche gilt, falls das hintere Ende des Gerätes im Winkel zu der in Fig. 3 gezeigten Idealposition steht, d.h., wenn z.B. ein Hinterrad in Bezug zu dem anderen angehoben ist. Da das Gehäuse in seiner eigenen Mitte in Längsrichtung unterstützt ist und die Übertragungsteile im mittleren Teil des Gehäuses angebracht sind, wird eine solche Verdrehung den geringstmöglichen Einfluß auf den Kontakt zwischen den Übertragungsteilen haben. Die Rampe könnte so geformt sein, daß sie punktförmig hervorsteht. Ihre obere Seite neigt sich aufwärts in die Ankopplungsrichtung und sorgt dafür, daß sich das Gerätegehäuse anhebt, wenn sich das Gerät vorwärts bewegt. Die Rampe kann mit dem Gehäuse in unterschiedlicher Weise zusammenwirken, vorzugsweise im mittleren Teil des Gehäuses in Längsrichtung gesehen. Sie kann z.B. in eine Ausnehmung des Körpers hineinragen. In diesem Fall können die Übertragungsteile des Geräts, in der Regel elektri-0 sehe Kontakte, eine geschätzte Lage innerhalb der Ausnehmung einnehmen und optional ausgerichtet sein, und sie können auch federn. Vorzugsweise sind dann die Übertragungsteile der Arbeitsstation an einer oder mehreren Seiten der hervorstehenden Rampe angebracht.

Das Ankopplungssystem könnte jedoch auch für eine Anzahl von Ankopplungsrichtungen konstruiert sein. Am naheliegendsten wäre eine doppelte Ankopplungsstation mit einer zweiten Ankopplungsrichtung, die genau entgegengesetzt zu der Ankopplungsrichtung 4 ist. In diesem Fall könnte ein zweites "Such"-Kabel in der entgegengesetzten Richtung angeschlossen sein, und eine mögliche Rampe sollte in entgegengesetzter

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Richtung zu der gezeigten angebracht sein. Ein zweiter Übertragungskopf 11 sollte in entgegengesetzte Richtung zeigen.

Es ist jedoch auch möglich, die Ankopplungsstation für noch mehr Ankopplungsrichtungen zu konstruieren, wobei der Ankopplungsvorgang nicht dem Anschluß des "Such"-Kabels in die Ankopplungsstation folgen muß. Die Ankopplungsstation könnte z.B. ein Signal einer geeigneten Wellenlänge innerhalb eines Sektors von der Station aussenden. Die radiale Reichweite muß nicht besonders weit sein und es ist ein Vorteil, wenn sie begrenzt ist in Bezug auf Störungen anderer Einrichtungen. In diesem Fall sollte die Kontaktierung ohne ein "Such"-Kabel hergestellt werden und das Gerät sollte sich zur Ankopplungsstation hinbewegen. Dies könnte dann in einer sehr großen Anzahl von denkbaren Ankopplungsrichtungen innerhalb eines Sektors geschehen. In solch einem Falle sollte natürlich die Rampe 10 eine Erstreckung in einem Winkelbereich haben, der zu dem verwendeten Sektor korrespondiert. Außerdem sollten sowohl die Übertragungsteile der Ankopplungsstation als auch die des Geräts für eine Anzahl von verschiedenen Ankopplungsrichtungen ausgebildet sein, z.B. könnte ein federnder Mittelkontakt, der zu dem Übertragungsteil 5 korrespondiert mit dem Übertragungsteil 7 zusammenwirken, während ein äußerer Ring oder sektorförmiger Federkontakt, der zu dem Übertragungsteil 6 korrespondiert, mit dem Übertragungsteil 8 zusammenwirken könnte. Folglich wird die Ankopplungsstation mindestens zwei Übertragungsteile 5, 6 in der Form von Federkontakten 5, 6 für die Übertragung der elektrischen Energie haben.

Die ersten und die zweiten Übertragungsteile 5-8 der Ankopplungsstation und des Geräts könnten daher vorzugsweise seitwärts gerichtet sein, d.h. parallel zu der Basisplatte

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Sie könnten z.B. aus federnden Kontakten bestehen, die an der Außenseite der Rampe angebracht sind und die mit den Kontakten 7, 8, die unter dem Körper 16 angebracht sind, zusammenwirken. Wenn die Rampe geschlitzt sein sollte, könnten die Kontakte 5, 6 innerhalb der Rampe angebracht sein und mit den Kontakten 7, 8, die an einem Halter angebracht sind, der in den Schlitz hineinragt wenn das Gerät ankoppelt, zusammenwirken. Natürlich könnten die Kontakte 5, 6 auch im Übertragungskopf 11 angebracht sein aber seitwärts ausgerichtet, z.B. könnten sie federnd und seitwärts hin zum Mittelteil des Übertragungskopfes gerichtet sein. Das bedingt selbstverständlich, daß die Kontakte 7, 8 des Gerätes in einem hochstehenden Teil und voneinander auswärts gerichtet, angebracht sind, um mit den Kontakten 5, 6 zusammenzuwirken. Der gezeigte Ort der Kontakte im Gerät, d.h. lateral nebeneinander, ist vorteilhaft in vielerlei Hinsicht. Aber natürlich könnten sie auch in einer Längsrichtung mit oder ohne seitlichem Versatz angebracht sein. Im letzteren Fall sollte der hintere Kontakt höher sein als der vordere, um den Kontakt mit jedem der Kontakte 5, 6 der Ankopplungsstation zu ermöglichen. Natürlich könnten die Kontakte 7, 8 des Geräts auch an einer mehr vertikalen vorderen Oberfläche angebracht sein, wenn zugleich die entsprechenden Kontakte 5, 6 der Ankoppelstation an einer vertikalen Oberfläche des Übertragungskopfes 11 angebracht 5 sind. Vorzugsweise sind die Federkontakte als Zinnplattfedern 5, 6 ausgebildet. Dies ist in Fig. 3 gezeigt. Die Zinnplattfedern können breit sein, um die Anforderungen an einen komplizierten Ankopplungsvorgang zu senken, z.B. könnte jede 60 Millimeter breit sein. Ein großer Vorteil von Zinnplattfedern ist, daß sie keine Reibung mit gleitenden Teilen ausgesetzt sind. Auf diese Weise ergibt sich nicht das Risiko, daß sie sich in einer verschobenen Position festfressen, so daß die Übertragungsfunktion gefährdet wäre.

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Fig. 4 zeigt einen teilweisen Ausschnitt einer alternativen Plattfeder 5". Sie beinhaltet eine markierte Biegung 28 in der Nähe ihrer Mitte. Die andere Plattfeder 6' ist in der Fig. verborgen, hat aber eine korrespondierende markierte Biegung 2 9 in der Nähe ihres Mittelteils. Durch diese Biegung ändert sich die Kraftrichtung zwischen den Kontakten 5", 1 und 6', 8. Das bedeutet, daß die Kontakte eine gewisse Haltekraft auf das Gerät 3 ausüben können. Dies ist von großem Wert für ein Gerät, dessen Antriebsräder während der Ankopplung nicht blockiert sind, z.B. wenn die Antriebsmotoren sehr sanft laufen, auch wenn der Strom ausgeschaltet ist. Die Federkontakte 5, 6 sind natürlich vorzugsweise in der Ankopplungsstation angebracht, da diese stationär ist und die Kontakte leichter zu schützen sind als die Kontakte 7, 8 am Gerät. Die Schutzabdeckung mit der der Übertragungskopf 11 versehen ist, könnte selbstverständlich an den Seiten weiter nach unten gezogen werden, um die Kontakte 5, 6; 5', 6' sowohl gegen Wind und Wetter als auch gegen unbeabsichtigten Fingerkontakt etc. zu schützen. Jedoch ist die Spannung an 0 den Kontakten sehr niedrig, nur etwa 2 0 Volt, so daß ein Kontakt weder für Menschen noch für Tiere gefährlich sein sollte. Natürlich könnte der Übertragungskopf 11 auch mit einer Schutzabdeckung versehen sein, die vom Gerät 3 bei der Ankopplung weggedrückt werden müßte.
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In der bevorzugten Ausführungsform folgt das Gerät einer ersten Verbindung 14' eines "Such"-Kabels 14, das in der Ankopplungsrichtung 4 zu der Station führt. Das Gerät folgt dem "Such"-Kabel 14, indem eine Sensoreinheit 27, vergl. Fig. 3, 0 im Gerät angebracht ist und das magnetische Feld der elektrischen Signale detektiert, die in das "Such"-Kabel gespeist sind. Jedoch wird das magnetische Feld auch durch andere elektrische Signale beeinflußt, die von elektrischen Vorrich-

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tungen als auch vom Erdmagnetismus und metallischen Objekten ausgesandt werden. Regelmäßig wird deswegen auch ein zweites Kabel 19 benutzt, das als Begrenzungskabel bezeichnet wird. In dieses Kabel werden elektrische Signale von der Ankopplungsstation gesendet. Das Begrenzungskabel wird benutzt, um sowohl die zu schneidende Fläche als auch die Fläche, in der das Gerät bleiben soll, abzugrenzen. Die erwähnten Störungen weisen daraufhin, daß es angemessen wäre, bestimmte Anpassungen der Seiten der Ankopplungsstation vorzunehmen. Das könnte vereinfacht dadurch geschehen, daß die erste Verbindung 14' über eine Bodenplatte 17 geführt wird. Diese ist in Relation zu der Basisplatte 9 lateral verschiebbar. Im praktischen Gebrauch wird die Bodenplatte 17 in gewünschter Weise im Boden angebracht sein, so daß die erste Verbindung 14' in eine Kabelvertiefung 30 der Bodenplatte geführt werden kann. Die erste Verbindung 14' verbleibt daher in der Bodenplatte und führt von dort zu einem Signalgenerator, der sich gewöhnlich im Übertragungskopf 11 befindet, jedoch könnte er auch irgendwo anders angebracht sein. Die Bodenplatte 17 ist vor-0 zugsweise durch eine Anzahl von Klammern 24 befestigt, die in Öffnungen der Bodenplatte eingebracht sind. Danach ist die Basisplatte 9 mit ihren hochstehenden Teilen auf der Bodenplatte 17 angebracht. Beide Platten sind miteinander durch eine Anzahl von Schraubverbindungen 22 verbunden, die durch Schlitze 21 hindurchführen und auf der Bodenplatte 17 befestigt sind. Diese Montageschrauben können nur leicht angezogen werden, um einen Kopplungstest zu machen. Im Falle, daß das Gerät nicht richtig ankoppelt, d.h., daß die Übertragungsteile 5, 6 und entsprechend 7, 8 seitlich zueinander korrespondieren, wird die Basisplatte 9 in der passenden Richtung verschoben und die Tests werden wiederholt, so lange, bis das Resultat zufriedenstellend ist. Danach werden die Montageschrauben festgezogen und die Basisplatte 9 wird mit

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einer Anzahl von Klammern 24 befestigt, die die Öffnungen in der Basisplatte 9 durchdringen. Die Klammern 24 haben U-Form, um eine besonders zufriedenstellende Montage zu ermöglichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf diese Weise die gesamte Basisplatte 9 in Relation zu der ersten Verbindung 14' des "Such"-Kabels beweglich um die gewünschte Justierung zu ermöglichen. Jedoch könnte diese Justierung auch auf viele verschiedene Weisen erfolgen, und die Bodenplatte

17 ist nicht erforderlich. Z.B. könnte die erste Verbindung 14' oberhalb der Basisplatte 9 unter einer möglichen Rampe geführt werden. In diesem Fall könnte der Übertragungskopf entweder auf der Rampe 10 oder auf der Basisplatte 9 selbst verschiebbar montiert sein. Er könnte auch fest auf der Rampe 10 montiert sein, die dann auf der Basisplatte 9 seitlich verschiebbar sein könnte. Das setzt voraus, daß Schutzteile 12, 13 nicht ganz bis zur Rampe 10 reichen, sondern die gewünschte Justierung ermöglichen. Die erste Verbindung 14' des "Such"-Kabels 14 ist mindestens bis zu einer bestimmten Entfernung entlang der Ankopplungsrichtung 4 durch oder unter der Ankopplungsstation geführt. Die Länge dieser Entfernung hängt davon ab, wie weit vorne oder hinten am Gerät 3 die Sensoreinheit 27 angebracht ist. Die seitliche Justierbarkeit, d.h., die im wesentlichen rechtwinklig zur Ankopplungsrichtung liegt, sollte zwischen der ersten Verbindung 14' des "Such"-Kabels und dem ersten Übertragungsteil 5, 6; 5', 6' angeordnet sein.

In Fig. 1 ist gezeigt, wie die erste Verbindung 14' über einen Vorsprung 18, der in die Rampe 10 vorspringt und seitlich 0 verschiebbar ist, geführt ist. Vorzugsweise ist der Vorsprung

18 an der Bodenplatte 17 montiert. Er könnte aber auch auf andere Weise beweglich innerhalb der Rampe angeordnet sein, z.B. könnte der Vorsprung 18 durch Justierschrauben, die

durch die Seiten der Rampe gesteckt sind, seitlich verschiebbar sein. Dadurch, daß die Rampe und die Basisplatte teilweise aufgeschnitten sind, wird der Vorsprung 18 besser sichtbar. Die Basisplatte 9 ist vorzugsweise als gegossene PIastikplatte konstruiert in der mögliche, hochstehende Teile, wie die Rampe 10 und die Schutzteile 12, 13, direkt in das Material mit eingeformt sind. Das bedeutet, daß es große Hohlräume sowohl innerhalb der Rampe als auch der Schutzteile gibt. Die erste Verbindung 14' könnte auch in einem Kabelkanal oberhalb der Basisplatte 9 und bis zur Rampe 10 geführt werden. Sie könnte auch an der Unterseite der Rampe 10 montiert sein. Bei den zwei letztgenannten Ausführungen ist vorzugsweise anzunehmen, daß der Übertragungskopf 11 seitlich verschiebbar ist. Das zugrundeliegende Prinzip für das Ansteigen des "Such"-Kabels ist, daß die erste Verbindung 14' des "Such"-Kabels 14 mindestens über eine bestimmte Distanz unter der Ankopplungsstation entlang der Ankopplungsrichtung 4 geführt ist und daß über einen gewissen Teil dieser Distanz die erste Verbindung so angeordnet ist, daß sie über das Niveau der Basisplatte 9 ansteigt, um es dem Gerät zu ermöglichen, dem Kabel beim Ankoppeln präziser zu folgen. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß durch das Ansteigen der ersten Verbindung 14' diese beträchtlich näher an die Sensoreinheit 27 kommt und dadurch ein sicheres Folgen des Kabels erreicht wird.

Vorzugsweise sollte das Ankopplungssystem gemäß der Erfindung mit einem elektronischen Begrenzungssystem gemäß der schwedischen Patentanmeldung 9703399-7 zusammenwirken. Das Begren-0 zungskabel 19 teilt die Grundfläche und ist hier in einem substanziell reduzierten räumlichen Maßstab gezeigt. Ein Signalgenerator speist das Grenzkabel 19 mit Strom, der mindestens zwei Wechselstromkomponenten unterschiedlicher Frequenz

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enthält, wobei die Komponenten in einer bekannten Zeitbeziehung zueinander stehen. Dadurch kann eine Steuereinheit im Gerät die Unterschiede in den Signalen der Sensoreinheit 27, die durch die verschiedenen Richtungen des magnetischen FeI-des in der inneren Fläche A zu der äußeren Fläche C verursacht werden, bestimmen. Das bedeutet, daß das Gerät die innere Fläche A von der äußeren Fläche C unterscheiden kann und innerhalb der inneren Fläche A bleibt. Durch das "Such"-Kabel 14 wird eine spezielle Fläche, genannt "Such"-Fläche B geschaffen. Diese Fläche befindet sich innerhalb der inneren Fläche A. Vorzugsweise speist der Signalgenerator das "Such"-Kabel 14 mit dem gleichen, mindestens zwei Wechselstromkomponenten beinhaltenden Strom. Während gewisser Zeiten liegt der Strom in beiden Kabel 19 und 14 in Phase zueinander, aber während gewisser Zeiten ändert sich die Zeitbeziehung, so daß die Ströme nicht in Phase miteinander stehen. Wenn den Zeitanteilen der Phasen- und Anti-Phasenbeziehung zwischen den Kabeln ein durchschnittlicher Wert von 50/50 % der in der Sensoreinheit 2 7 gemessenen Signale gegeben ist, kann zwi-0 sehen den Flächen A und B unterschieden werden. Besonders bevorzugte Verhältnisse zwischen den Phasen- und Anti-Phasenzeiten könnten einviertel und dreiviertel oder umgekehrt sein. Demnach können durch dieses System die Flächen A, B und C unterschieden werden. Das System funktioniert so, daß die Steuereinheit die verschiedenen Flächen und nicht die Kabel 14, 19 als solche unterscheidet.

Das Gerät, gewöhnlich ein Rasenmäher, arbeitet gewöhnlich nach dem Prinzip der Zufallsbewegung innerhalb der Fläche A.

0 Wenn seine Batterieladung nachläßt reagiert es auf spezielle Weise wenn es von der Fläche A in die Fläche B gelangt oder umgekehrt. Die Steuereinheit bemerkt das Passieren von der Fläche A in die Fläche B und das Gerät dreht nach links mit

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der Absicht dem "Such"-Kabel 14 im Uhrzeigersinn zu folgen. Nach dieser ersten Richtungsänderung wird das Gerät in einen "Folge dem Kabel" Mode wechseln, wie im folgenden beschrieben. Nachdem das Gerät von der Fläche B in die Fläche A gelangt ist, ändert es unverzüglich seine Richtung in die Gegenrichtung und bewegt sich zurück zur Fläche B, und nachdem es sich von der Fläche A in die Fläche B bewegt hat, ändert es seine Richtung wieder und bewegt sich hin zur Fläche A. Dieses Muster wird sehr häufig wiederholt. Die Zickzack-Bewegung entlang des "Such"-Kabels 14 ist auf dem Rasen kaum zu sehen, aber das Resultat ist, daß das Schneidegerät dem Suchkabel in der gewünschten Richtung im Uhrzeigersinn folgen wird, so daß es an der Ankoppelstation in der Ankoppelrichtung 4 ankommt. Natürlich muß das "Such"-Kabel 14 in der Ankopplungsrichtung 4 liegen, mindestens der angrenzende Teil außerhalb der Ankopplungsstation 2. Dadurch ist gewährleistet, daß sich das Gerät direkt vorwärts zur Station bewegt. Außerdem ist das "Such"-Kabel über eine angemessene Länge über die Station hinaus gezogen, d.h., die erste Verbindung 0 14', so daß das Gerät der ersten Verbindung 14' weiter in die Ankopplungsstation folgt. Da das Gerät in der Lage ist, die Fläche A von der Fläche B zu trennen, kann es auch dem "Such"-Kabel 14 in der gewünschten Richtung in die Station hinein folgen. Selbstverständlich könnte dem "Such"-Kabel auch in einer Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gefolgt werden, vorausgesetzt, daß die "Entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn" Verbindung 14" in der gewünschten Ankopplungsrichtung 4 gelegt ist. Außerdem ist es ebenso möglich, daß das Gerät innerhalb der Fläche B während einer bestimmten Zeit des Tages oder der Nacht stillsteht. Der Mikroprozessor mit eingebautem Zeitgeber ist dann einfach so programmiert, innerhalb der Fläche B zu stoppen, wenn das Gerät dort innerhalb der relevanten Zeit ankommt. Folglich beinhaltet das

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oben beschriebene elektronische Suchsystem kein Ankopplungssystem, wenngleich die Ankopplung die gebräuchlichste Anwendung ist. Selbstverständlich könnte das Suchsystem auch mit anderen Systemen als dem oben beschriebenen kombiniert werden.

Da das Gerät nach dem Zufallsprinzip arbeitet, wird es aus verschiedenen Richtungen in die Ankopplungsstation 2 fahren. Das Gerät wird aber nur der Ankopplungsrichtung 4 in die Ankopplungsstation folgen, wenn die Batterie geladen werden muß. Vorzugsweise ist die Basisplatte 9 deshalb mit einem Schutzschild 12, 13 versehen, das von der Basisplatte absteht und eine dem Gerät angepaßte Höhe hat, so daß es mindestens lokal höher ist als die Höhe des unteren Endes des Gerätegehäuses, so daß der/die Schutzschild/e zusammen mit den hochstehenden Teilen, die auch höher sind als das untere Ende des Gehäuses, das Gerät daran hindern, in andere Ankopplungsrichtungen als den gewünschten zu dem ersten Übertragungsteil 5, 6 der Ankopplungsstation hinzufahren. Das Gerät ist so kon-0 struiert, daß es umkehrt, wenn es an ein festes Objekt stößt. Dies tritt auf, wenn es an die äußere/n Oberfläche/n der Schutzteile 12, 13 fährt und auch am Übertragungskopf 11. In Bezug auf das elektronische Begrenzungssystem kann das Gerät ungefähr 3 Zentimeter außerhalb des Begrenzungskabels 19 fah-5 ren. Dadurch kann die Ankopplungsstation 2 von dem Gerät auch von der Seite oder schräg von hinten erreicht werden. Wenn das Gerät an die Ankopplungsstation stößt ist deren Befestigung wichtig. Die Befestigung kann auch durch ausreichende Beschwerung der Station oder durch Kleben auf einem Boden 0 oder Befestigung mit Doppelklebeband etc. erfolgen. Aus der Fig. wird ersichtlich, daß die Kabel 14 und 19 im Boden verlegt werden, ausgenommen, wenn sie über die Ankopplungsstation 2 führen. Die zweite Verbindung 14" des "Such"-Kabels,

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ebenso wie eine Verbindung des Begrenzungskabels 19 sind entlang des Schutzteils 12 gezogen, das die Kabel vor Beschädigung schützt. Die Kabel sind hinauf zu dem Signalgenerator geführt, der in dem Übertragungskopf 11 angebracht ist.

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Claims

1. Ankopplungssystem (1), das im wesentlichen mindestens eine Ankopplungsstation (2) für mindestens ein selbstfahrendes Arbeitsgerät (3) enthält und das Arbeitsgerät (3) selbst beinhaltet, vorzugsweise für die Bearbeitung eines Bodens oder Fußbodens, wie Rasenmähen, Moosentfernung, Bewässerung, Staubsaugen, Polieren, Transportieren, etc., wobei die Ankopplungsstation und das Gerät durch Aussenden von Signalen miteinander Kontakt aufnehmen können, so daß das Gerät in die Ankopplungsstation fahren kann, wobei die Ankopplungsstation mit mindestens einem ersten Übertragungsteil (5, 6; 5', 6') für die Übertragung von Energie und/oder Information zwischen der Ankopplungsstation und dem Arbeitsgerät versehen ist, wobei das Arbeitsgerät mit mindestens einem kooperierenden zweiten Übertragungsteil (7, 8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplungsstation als Basisplatte (9) ausgebildet ist, die auf einem Boden oder Fußboden angebracht werden kann und mit mindestens einem hochstehenden Teil (10, 11, 12, 13) versehen ist, von denen mindestens ein Teil zur Montage des oder der Übertragungsteile dient, und ein hochstehendes Teil wie eine Rampe (10) geformt ist, das in einer Richtung weg von dem die Ankopplungsstation außen umgebenden Teil nach innen von der Basisplatte (a) ansteigt, um mit dem Gerätegehäuse so zusammenzuwirken, daß die Rampe (10) dieses anhebt, wenn das Gerät sich vorwärts bewegt.

2. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Signale von der Ankopplungsstation in mindestens ein erstes Kabel, genannt "Such"-Kabel (14) gesendet werden, wobei die erste Verbindung (14') eines jeden Kabels jeweils in einer Ankopplungsrichtung (4) zur Station führt.

3. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei erste Übertragungsteile (5, 6) der Ankopplungsstation und mindestens zwei zweite Übertragungsteile (7, 8) des Arbeitsgeräts für die Übertragung von elektrischer Energie zwischen der Ankopplungsstation und dem Gerät vorgesehen sind, in Verbindung mit dem Wiederaufladen oder dem möglichen Entladen eines elektrischen Akkumulators, der sich im Gerät befindet.

4. Ankopplungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/die zweite/n Übertragungsteil/e (7, 8) im Mittelteil des Gehäuses angeordnet ist/sind.

5. Ankopplungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/die erste/n übertragungsteil/e der Ankopplungsstation abwärts gerichtet ist/sind und das das/die zweite/n Übertragungsteil/e (7, 8) aufwärts gerichtet ist/sind.

6. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das/die zweite/n Übertragungsteil/e (7, 8) im oberen Teil des Gehäuses angebracht ist/sind während das/die erste/n Übertragungsteil/e (5, 6) der Ankopplungsstation in einem hochstehenden Teil (11), genannt Übertragungskopf (11), angebracht ist/sind, der höher liegt als die Basisplatte (9) und eine mögliche Rampe (10).

7. Ankopplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Übertragungsteile (5 bis 8) der Ankopplungsstation und des Geräts seitwärts gerichtet sind, d. h. parallel zu der Basisplatte (9).

8. Ankopplungssystem (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplungsstation mindestens zwei Übertragungsteile (5, 6) für die Übertragung von elektrischer Energie aufweist, die in Form von Federkontakten (5, 6) ausgebildet sind.

9. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte in Form von Zinn-Blattfedern (5, 6) ausgebildet sind.

10. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinn-Blattfedern eine Biegung (28, 29) in der Nähe ihrer Mitte aufweisen.

11. Ankopplungssystem (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindung 14' des "Such"-Kabels (14) mindestens eine bestimmte Strecke entlang der Ankopplungsrichtung 4 geführt ist, wobei eine seitliche Justierbarkeit, d. h. rechtwinklig zu der Ankopplungsrichtung, zwischen der ersten Verbindung (14') des "Such"-Kabels (14) und dem ersten Übertragungsteil (5, 6; 5', 6'), vorgesehen ist.

12. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindung (14') des "Such"-Kabels (14) über eine Bodenplatte (17) geführt ist, die größtenteils unter der Basisplatte (9) angeordnet ist, die in Bezug zur Bodenplatte seitlich verschiebbar ist.

13. Ankopplungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindung (14') des "Such"-Kabels (14) mindestens eine bestimmte Strecke durch oder unter der Station entlang der Ankopplungsrichtung 4 geführt ist, wobei die erste Verbindung über einen Teil dieser Strecke so ausgebildet ist, daß sie sich über das Niveau der Basisplatte (9) erhebt, um es dem Gerät zu ermöglichen, dem Kabel bei der Ankopplung präziser zu folgen.

14. Ankopplungssystem (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindung (14') über eine Erhebung (18) geführt ist, die sich innerhalb der Rampe (10) erhebt und seitlich verschiebbar ist.

15. Ankopplungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrische Signal von der Ankopplungsstation in ein zweites Kabel, genannt Begrenzungskabel (19) gesendet wird.

16. Ankopplungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (9) mindestens ein Schutzteil (12, 13) enthält, das sich von der Basisplatte erhebt und eine dem Gerät angepaßte Höhe hat, so daß es mindestens lokal höher ist als die Höhe des unteren Endes des Gerätegehäuses, so daß das/die Schutzteil/e zusammen mit den hochstehenden Teilen, die auch höher sind als das untere Ende des Gehäuse, das Gerät hindern, in anderen als den gewünschten Ankopplungsrichtungen in die Ankopplungsstation zu dem ersten Übertragungsteil (5, 6) einzufahren.