DE3816622C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem
Fahrzeugsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Rasenmäher werden heutzutage auch als Arbeitsfahrzeuge angeboten, so daß
im Vergleich mit handbetriebenen Geräten die Belastung für die
Bedienungsperson beträchtlich verringert ist,
wobei jedoch immer noch der Fahrweg des Rasenmähers von
einer Person gesteuert werden muß, und selbst bei einem
ferngesteuerten Gerät (siehe US-PS 45 45 453) wird noch
eine Bedienungsperson benötigt. Daher stellt ein Rasenmäher,
der automatisch ohne menschliche Leistung betrieben
werden kann, das Ende einer derartigen Entwicklung dar.
Durch die US-PS 34 25 197, 39 24 389 und 41 33 404 ist
jeweils ein Rasenmäher bekannt, der mit einer Einrichtung
zum Detektieren der Grenze zwischen einer bereits gemähten
und einer ungemähten Fläche versehen ist, um Kreise, die
von innen nach außen gehen (oder umgekehrt), automatisch
zu steuern und um so den Mähvorgang innerhalb einer
Fläche durchzuführen; diese Operation muß jedoch bei den
ersten zu fahrenden Kreisen kontrolliert werden, d. h. die
menschliche Leistung kann nicht vollständig eingespart
werden.
Gemäß der US-PS 41 33 404 ist ein Rasenmäher mit einer Vorrichtung
zum Erkennen von Hindernissen auf dem Rasen ausgestattet, wobei jedoch
das Umfeld des Hindernisses vorher gemäht sein sollte.
Mittels eines Speichers und Reproduktionseinrichtungen ist es
bei Geräten gemäß der US-PS 38 40 086 und der 43 54 339
möglich, Signale zum Steuern des Weges zu erzeugen, wobei
die Geräte jeweils mittels Aufzeichnungsbändern und Kunststoffilmen,
die mit vorstehenden Folien zur Wegaufzeichnung
und Steuerung verklebt sind, versehen sind. Durch die
US-PS 46 94 639 ist ein Gerät bekannt, bei dem
der mittels eines Stiftes auf eine Papierrolle aufgezeichnete
Weg über eine fotoelektrische Zelle gelesen
wird, um eine Servosteuerung durchzuführen.
Solche Verfahren basieren jedoch nur auf den vorher eingestellten
Prozeduren zur Steuerung des Fahrvorganges des
Gerätes; beispielsweise kann bei unkorrekter Ausgangsposition
oder Richtung unter Umständen der Radschlupf
während des Fahrens oder bei Berührung eines Hindernisses
eine Wegabweichung verursachen und damit eine mögliche
Beeinträchtigung bewirken. Daher erscheint die Führung
mittels einer offenen Schleifensteuerung nicht praktisch
zu sein.
Ein aus der US-PS 41 80 964 bekanntes Gerät weist einen Metalldraht
(-band) auf, der als ein Leiter eingerichtet ist, um die pendelartige
Position eines Magneten am Rasenmäher zu kontrollieren
und um die Bewegungsrichtung des Rasenmähers durch elektrische
Kontaktpunkte und geeignete Mechanismen zu korrigieren
und so die Bewegung des Mähers entlang des Drahtes
aufrechtzuerhalten. Eine derartige Technik mit einem
Draht zur Kontrolle eines automatischen Fahrzeuges ist
allgemein bekannt und wird bei einer automatischen Anlage verwendet,
wobei durch Anlegen von Strom an den Draht ein
Wechselmagnetfeld erzeugt wird, um Spulen am Fahrzeug
zur Erzielung einer Steuerung zu induzieren. Wenn
jedoch ein solches Steuerverfahren direkt am Rasenmäher
zur Steuerung des gesamten Weges verwendet wird, muß entlang
der gesamten Länge des Fahrweges des Rasenmähers
ein Draht gelegt werden, was
ebenfalls nicht praktisch ist.
Die Verwendung bei einer Detektoreinrichtung, wie beispielsweise
eines Kreiselkompasses, oder Infrarot- und/oder
Ultaschallwellen für das Detektieren der relativen Richtung
und des Abstandes zu Referenzpunkten oder die Verwendung
einer Sichteinrichtung zur Mehrfacherfassung
zur Erzeugung einer geschlossenen Steuerschleife ist noch
im Versuchsstadium, da bezüglich der Schwierigkeiten bei
der Installation, der Zuverlässigkeit und der Grenzen für
die Herstellkosten bis jetzt noch keine befriedigende
Lösung gefunden worden ist.
An ein automatisches Fahrzeugsystem sind zusätzliche
Anforderungen zu stellen, da das Arbeitsfahrzeug
zu einer vorher
eingestellten Zeit automatisch von einem Parkplatz aus
(beispielsweise einer Garage) starten können muß
und den Parkplatz verlassen können muß, um die Anfangsposition
für den Arbeitseinsatz einzunehmen und mit der Arbeit beginnen
können muß. Gemäß den Bedingungen des Arbeitseinsatzes
sind entsprechende Steuerungen durchgeführt
worden, wie beispielsweise eine automatische Geschwindigkeitsänderung,
Umgehen eines feststehenden Hindernisses
oder nicht befahrbaren Fläche, Anhalten und Warnen, wenn
auf ein bewegliches Objekt gestoßen wird, und nach Beendigung
der Arbeit oder bei Feststellen außergewöhnlicher
Bedingungen, wie beispielsweise unzureichendem
Kraftstoff, Regen oder Nässe auf dem Einsatzgebiet, das
damit für die Bearbeitung ungeeignet ist, automatisches
Stoppen der Arbeit und Rückkehren in die Ausgangs-Parkposition.
Das Gerät sollte auch eine Einbruchssicherung
aufweisen, so daß es ohne Überwachung durch eine Bedienungsperson
seinen Arbeitseinsatz durchführen kann.
Ein Fahrzeugsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 ist aus der DE-OS 20 20 220 bekannt. Bei diesem System
wird eine Kehrmaschine in einen durch eine Drahtschleife
abgegrenzten Arbeitsbereich eingesetzt, wobei Hindernisse,
die im Arbeitsbereich vorhanden sind, durch zusätzliche
Drahtschleifen gekennzeichnet werden. Zwar ist auf diese
Weise ein vollautomatischer Betrieb des Gerätes im Arbeitsbereich
möglich, jedoch muß die Kehrmaschine vor Beginn des
Arbeitsvorganges in eine genau definierte Ausgangsposition
gebracht werden. Da es während des Kehrvorganges nicht
durch zusätzliche Sensoren gesteuert wird, kann nicht zuverlässig
sichergestellt werden, daß alle zu kehrenden Bereiche
während des Arbeitsvorganges erfaßt werden. Eine
selbständige, vollautomatische Betriebsweise ist somit mit
diesem Gerät nicht möglich.
Ein Transportfahrzeugsystem, bei dem Transportwagen auf
Führungsschleifen geleitet werden, ist aus der EP 02 29 669 A2
bekannt. Dieses System ist z. B. für den Einsatz in Werkhallen
od. dgl. vorgesehen; zu einer Bearbeitung von Flächen
ist dieses System nicht geeignet.
Ein Fahrzeugsystem zur automatischen Bearbeitung großer
Flächen ist zwar in der US-PS 36 06 933 beschrieben, wobei
jedoch das Arbeitsfahrzeug während des Arbeitsvorganges
durch in der Arbeitsfläche verlegte Drähte geleitet wird.
Somit ist ein relativ hoher Installationsaufwand erforderlich,
und es besteht die Gefahr der Beschädigung der Drähte
beim Überfahren während des Betriebes.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein vollautomatisches Fahrzeugsystem zu schaffen, mit dem
ein mit Hindernissen versehener Arbeitsbereich zu vorgewählten
Zeitpunkten ohne weitere Eingriffe eines Bedieners
bearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugsystem mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche
haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.
Am vorderen und rückwärtigen Ende des Fahrzeuges sind
Induktionsspulen zum Detektieren des Ortes der Drähte befestigt,
um das Fahrzeug in oder aus dem Parkplatz zu
leiten, den zu bearbeitenden Bereich und die nicht zu
befahrenden Flächen zu finden. Das Fahrzeug hat eine
Mikrocomputer-Steuerung, die die Energieversorgung des
Fahrzeuges entsprechend einer vorher eingestellten
Zeit eines Zeitgebers startet und über
eine Servolenkung entlang des Drahtes
bis zum Arbeitsbereich leiten kann, so daß die erste
Mähreihe an einer Seite des zu bearbeitenden Bereiches
durchgeführt wird. Dann erreicht das Fahrzeug mittels
Endeinrichtungen den Ort des Drahtes
mit der ersten Frequenz als Basis für das Zurückfahren
(Wenderichtung) und fährt mit dem Mähen innerhalb des zu
bearbeitenden Bereiches in hin- und hergehenden parallelen
Bewegungsbahnen fort, d. h. es wird
seitlich um eine Arbeitsbreite versetzt und fährt
weiterhin mit einer rückwärts parallel zur Kante
entlang der bereits gemähten Fläche bis die Grenze der
rückwärtigen Grundlinie erreicht wird. Dann wird das Fahrzeug
wieder seitlich um eine weitere Arbeitsbreite versetzt,
bevor es wieder vorwärts fährt; dieses Verfahren
wird so lange wiederholt, bis der gesamte zu bearbeitende
Bereich gemäht ist. Dann fährt das Fahrzeug
entlang des ersten und des dritten Drahtes
wieder zurück an seinen ursprünglichen Parkplatz.
Die vorstehend beschriebene parallele Wegsteuerung erfolgt
mittels eines Randsensors, der am Fahrzeug befestigt
ist, um die Kante der bereits gemähten Fläche nachzuzeichnen,
um so den Fahr- und Arbeitsweg festzulegen. Wenn
das Fahrzeug auf seinem Weg auf eine nicht befahrbare Fläche
trifft, d. h. den Draht mit der zweiten Frequenz erfaßt,
wird dieser als ein paralleler Umkehrpunkt für die Rückfahrbewegung
auf der einen Seite der nicht befahrbaren
Fläche so lange verwendet, bis die Arbeit beendet ist und
das Fahrzeug zur anderen Seite der nicht befahrbaren Fläche
fährt, um dort seine Arbeit fortzusetzen. Am Fahrzeug ist
eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung vorgesehen, um den
Randabstand zu detektieren. In der Fahrrichtung wird bei
Feststellen eines Hindernisses gemäß der Annäherungsgeschwindigkeit
entschieden, ob es ein bewegliches oder
unbewegliches Objekt ist, und bei einem beweglichen Objekt
wird ein Warnsignal abgegeben, um das Objekt dazu
zu bewegen, aus dem Weg zu gehen.
Bei einem unbeweglichen Objekt wird dieses gemäß der Bedingungen
eines nicht befahrbaren Bereiches umfahren.
Am Fahrzeug sind weiterhin ein Regensensor und ein Kraftstoffdetektor
installiert, so daß die Arbeit an einem
regnerischen Tag oder wenn der Boden naß ist oder wenn
der Kraftstoff des Motors (oder einer anderen Energiequelle)
nahe am Ende ist, zeitweise unterbrochen werden
kann, und das Fahrzeug wird entlang des ersten und des dritten
Drahtes zurück in seine Parkposition
gefahren. Der Ort der Unterbrechung wird von der Steuervorrichtung
gemäß dem Abstand des Rückweges aufgezeichnet,
so daß nach dem Ende der außergewöhnlichen Bedingungen
das Fahrzeug einen Betrieb fortsetzen kann. Das Fahrzeug
ist weiterhin mit einem Schwingungssensor versehen, der
während des Stoppens verwendet wird, und hat weiterhin
eine Geheimcode-Steuerung für manuelles Starten,
eine Alarmeinrichtung etc. zur Einbruchssicherung.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird
anhand der folgenden Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugsystems,
Fig. 2 eine Ausführungsform eines Rasenmähers
in der Draufsicht,
Fig. 3 den Rasenmäher gemäß Fig. 2 in einer Seitenansicht,
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Mäh- und Fahr-Mechanismus
des Rasenmähers,
Fig. 5 ein Funktionsdiagramm der Anordnung und des
Steuerungsweges der Führungsdrähte,
Fig. 6 ein Beispiel für den Weg eines Rasenmähers bei
Erreichen des Grenzdrahtes und
Fig. 7 den Flußschaltbild des automatischen Ablaufs.
Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, hat das Fahrzeug M gemäß
der vorliegenden Erfindung eine elektrische Stromquelle 1,
eine Antriebsquelle 2, einen Mikrocomputer 3, der als Steuervorrichtung dient, und seine
Operations-/Anzeige-Tafel 31, einen Zeitschalter 32, Sicherheits-
Stopschalter 33, einen Arbeits- und Fahrmechanismus
4, einen Drahtsensor 5, eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung
6, einen Randsensor 7, einen Regensensor 81, einen
Kraftstoffdetektor 82, einen Vibrationsdetektor 83, eine
Alarmeinrichtung 88 und eine Fernsteuereinheit
89. Eine Führungssignal-Einrichtung S besteht aus einem Signalgenerator
100 und Wechselstromdrähten W1, W2,
W3, die mit unterschiedlichen Frequenzen f1, f2, f3 betrieben werden. Aufbau-
und Funktionsweise werden anhand der Fig. 5 beschrieben.
Die Stromquelle 1 des Arbeitsfahrzeugs M hat einen Akkumulator,
eine Stromversorgung und einen Ladungsschaltkreis
zum Speichern und Zuführen der erforderlichen
Leistung. Die Antriebsquelle 2 ist ein Elektro- oder ein Verbrennungsmotor
zum Antreiben des Fahrmechanismus 4, der durch
den Mikrocomputer 3 für eine Vorwärtsbewegung, Rückwärtsbewegung
und Umkehren etc. gesteuert wird. Eine Einrichtung
zum Verändern der Geschwindigkeit ist zur automatischen
Einstellung der Geschwindigkeit und des Ausgangsdrehmoments
gemäß der Änderung der Belastung während des Fahrens und
dem Arbeitsbetrieb vorgesehen.
Im Mikrocomputer sind Betriebsprogramme zum Steuern des
Betriebes der jeweiligen peripheren Einrichtung und Durchführen
der speziellen Vorgänge gemäß den jeweiligen Signalen
der Sensoren vorgesehen; die Einzelheiten werden in den folgenden Ausführungsformen
beschrieben. Der Mikrocomputer 3 hat eine Anzeigetafel
31 zum Ändern und Einstellen der manuellen und automatischen
Operation des Fahrzeuges und auch der Anzeige
der notwendigen Information. Der Einstellvorgang umfaßt
eine Zeitstartfunktion, die durch einen Zeitschalter 32 bzw. Zeitgeber
erzielt wird. Der Zeitschalter 32 hat eine unabhängige
Stromversorgung und wird aufgrund eines vorher eingestellten
Datums oder einer periodischen Zeitschaltung ein Signal
erzeugen, um den Hauptschalter des Fahrzeuges einzuschalten.
Beim Parken wird der elektrische Hauptschalter
des Fahrzeuges ausgeschaltet, um den elektrischen Stromverbrauch zu
senken. Der Sicherheitsstopschalter 33 besteht aus Druck- und/oder
Berührungsschaltern, die an bestimmten Stellen des
Fahrzeuges zur Sicherheitssteuerung und zeitweiligen Stop
und Rückstellen des Fahrzeuges angeordnet sind. Der Drahtsensor
5 hat mehrere Gruppen von Spulen, die am vorderen
und rückwärtigen Ende des Maschinenkörpers befestigt sind,
um das Wechselmagnetfeld der Stromdrähte zu erfassen, die
auf der Erde verlegt sind und die Lage der Drähte als Steuerdaten
des Fahrweges des Fahrzeuges M zu detektieren.
Die Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 6 hat mehrere Gruppen Ultraschall-
Übertragungs- und Empfangseinrichtungen und einen Rechenschaltkreis
zum Messen des Abstandes zwischen den umgebenden Hindernissen und dem
Fahrzeug M, um die Umgebungsbedingungen während der Fahrt zu detektieren.
Der Randsensor 7 hat mehrere kapazitive oder Widerstands-Sensoren, die
jeweils an der linken und rechten Seite und dem vorderen und rückwärtigen
Ende des Maschinenkörpers angeordnet sind, um
das Vorhandensein der Grenze der bereits bearbeiteten
Fläche gemäß der unterschiedlichen elektrischen Reaktion
zwischen einer bereits bearbeiteten und einer noch zu bearbeitenden
Fläche zu erkennen und den Mikrocomputer 3
mit Daten zu versehen, um den Fahrmechanismus des Fahrzeuges
M so zu steuern, daß dieses parallel fährt. Der vorstehend
erwähnte Drahtsensor 5, die Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung
6 und der Randsensor 7 versorgen das Fahrzeug M gemeinsam
mit Wegsteuerungsdaten. Ihre Funktionen werden später
beschrieben.
Am Fahrzeug M ist ein Regensensor 81 angeordnet. Durch die
elektrischen Veränderungen eines Widerstands- oder kapazitiven
Elementes kann Regen oder ein nasser Untergrund detektiert
werden; Feuchtigkeit oder Wasser auf dem Sensor selbst
kann gegebenenfalls durch Beheizung entfernt werden. Wenn der
Sensor kontinuierlich Nässe meldet, wird angezeigt, daß es
regnet oder die Arbeitsfläche zu naß ist. Dann führt der
Mikrocomputer 3 einen Steuerungsvorgang durch, um den Betrieb
zu stoppen und das Gerät in die Parkposition rückkehren zu
lassen.
Wenn das Fahrzeug M einen Verbrennungsmotor als Antriebsquelle
verwendet, ist ein Kraftstoffdetektor 82 im Kraftstofftank
installiert. Wenn dieser Detektor feststellt, daß der
Kraftstoff zu Ende geht, wird der Mikrocomputer 3 ebenfalls
instruiert, eine Stoppoperation durchzuführen, damit das
Fahrzeug M in die Parkposition zurückkehren kann. Der
Vibrationsdetektor 83 wird dazu verwendet, Berührungen anzuzeigen,
wenn das Fahrzeug im Parkzustand ist.
Wenn der Maschinenkörper durch einen Fremdkörper
berührt wird, wird mittels der Alarmeinrichtung 88
ein Warnsignal ausgegeben. Die Warneinrichtung 88 wird
auch als Warneinrichtung verwendet, wenn das Fahrzeug
M während des Betriebs auf ein Hindernis trifft.
Nachdem die Maschine von Hand gestartet worden ist,
sollte der Mikrocomputer 3 zuerst über die Betätigung
und die Anzeigetafel 31 mit einem Geheimcode von der Bedienungsperson
angesteuert werden; nach dem Erkennen nimmt
der Mikrocomputer die nächsten Eingaben an und schaltet die
Stromversorgung des Vibrationsdetektors 83 aus.
Für den Fall, daß wiederholt ein falscher Code eingegeben
wird, wird die Alarmeinrichtung 88 eingeschaltet. Der
Vibrationsdetektor 83 und die Alarmeinrichtung 88 werden
eingeschaltet, nachdem der Mikrocomputer 3 gestoppt worden
ist, und sie werden zum Zweck der Einbruchssicherung in einem Bereitschaftszustand
gehalten. Die Fernsteuereinrichtung 89
des Fahrzeuges M ermöglichtFunktionen zur Fernsteuerung der
zugehörigen peripheren Einrichtungen, wie beispielsweise
vor dem Verlassen und nach dem Rückkehren in die Parkposition,
um die Stromversorgung des Führungssignalgenerators
100 ein- und auszuschalten, sowie das
Öffnen und Schließen der Garagentür fernzusteuern, wenn
das Fahrzeug in die Garage einfährt oder aus dieser herausfährt.
Der vorstehend genannte Regensensor 81, der
Kraftstoffdetektor 82, der Vibrationsdetektor 83, die
Alarmeinrichtung 88 und die Fernsteuereinrichtung
89 können alle nach herkömmlichen Methoden arbeiten
und es wird daher auf eine detaillierte Beschreibung
verzichtet.
Der Aufbau des Fahrzeugsystems wird
anhand der Ausführungsform eines Rasenmähers beschrieben,
dessen Draufsicht und Seitenansicht jeweils in der Fig. 2
und 3 dargestellt ist, wobei der Rasenmäher M einen Rahmen
9 mit einer Grundplatte 91, einer Schutzschiene 92 und
einer Schutzabdeckung 93 aufweist und die Schutzschiene
92 einen Handgriff 921 aufweist, um den Rasenmäher
von Hand ziehen oder schieben zu können. Unter der Grundplatte
91 ist ein Schneidmesser 40 befestigt, das über einen
Motor 20 angetrieben wird, der auf der Oberseite der
Grundplatte 91 befestigt ist. An der einen Seite der Grundplatte
91 ist der Grasausgang 401 gelegen. Der vordere
Teil F der Grundplatte 92 ist mit zwei Lenkrädern 46 versehen,
die mit der Steuerungseinrichtung 45 betätigt werden.
Am rückwärtigen Ende B der Grundplatte 92 sind zwei Antriebsräder 44
befestigt, die durch ein Differentialgetriebe
angetrieben werden, welches über eine Transmission 49
durch einen Motor 20 angetrieben wird. Durch diese Elemente
ist ein Betätigungs- und Fahrmechanismus 4 (Fig. 1) hergestellt,
der durch den Mikrocomputer 3 gesteuert wird;
dessen Aufbau ist im einzelnen anhand der Fig. 4 beschrieben.
Das vordere und das rückwärtige Ende F bzw. B der Grundplatte
92 ist jeweils mit Berührungsschaltern 331 und 332
versehen, die eine Notstopfunktion bewirken.
Wenn der Rasenmäher während seiner Fahrt auf
ein Hindernis trifft und dieses berührt, wird er seine
Fahrt stoppen und mit dem Rückfahr- und Umkehrprogramm
weiterfahren. Der übrige Teil der Maschine ist wenigstens
mit einem Druckknopf-Notstopschalter (nicht dargestellt)
für manuelle Betätigung versehen. Der Druckschalter kann
zeitweilig die Maschine des Rasenmähers stoppen, d. h. den
Antrieb für das Schneidmesser und die Räder der Maschine
etc., wobei jedoch die bestehenden Betriebsbedingungen
aufrechterhalten bleiben, um bei Erhalt von weiteren
späteren Instruktionen die ursprünglichen Betriebsvorgänge
durchzuführen.
An bestimmten Teilen des äußeren Rahmenteils 9 sind mehrere Gruppen
von Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen 6 befestigt. An jeder der vier
Ecken der Schutzschiene 92 sind zwei Gruppen Ultraschall-
Sender und -Empfänger montiert, die den Seitenflächen,
der Vorderseite und der Rückfläche gegenüberliegen, um
den Abstand zwischen dem Maschinenkörper und den Hindernissen
in einer Richtung zu detektieren und zu messen.
Die Abstandsdaten werden durch den Mikrocomputer aufgenommen
und als Grundlage für die Zusammenstoßsicherung,
Rückkehr und Ortungsvorgänge während der Fahroperation
verwendet.
Am vorderen Ende F und rückwärtigen Ende B der Grundplatte
92 ist eine Gruppe von Graslängensensoren 7
und 7′ (Randfeststellung) angeordnet. Die Drahtsensoren
5 und 5′ sind ebenfalls in einer bestimmten Höhe oberhalb
des Erdbodens G angeordnet. Jeder der Graslängensensoren
7 oder 7′ (Randfeststellung) besteht aus mehreren
Sensorköpfen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Die
vier kapazitiven Annäherungsschalter 71, 72, 73 und 74
können unterschiedliche Induktionssignale entsprechend
der bereits gemähten Grashöhe C und der zu schneidenden
Grashöhe UC, bezogen auf den Erdboden G, erzeugen. Wenn der
Rasenmäher M entlang der Kante der Grenzlinie L, wo das
Gras bereits geschnitten ist, das Gras abmäht, werden
die Schalter 71 und 72 dazu verwendet, die geringere Grashöhe
festzustellen, die Schalter 73 und 74 werden dazu
verwendet, das noch zu schneidende Grad zu detektieren.
Unter korrekturen Fahrbedingungen wird die Grenzlinie L
zwischen den Schaltern 72 und 73 erfaßt. Wenn die Grenzlinie
L in Richtung auf den Schalter 71 oder 74 wandert,
steuert die Änderung des Induktionssignals die Steuerungseinrichtung
45 über den Mikrocomputer 3 und betätigt die
Lenkräder 46, um den Fahrweg zu korrigieren. Der Grasschneideweg
des Rasenmähers im Arbeitseinsatz erfolgt in
einer hin- und hergehenden, parallelen Fahrt, daher kann
bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Rasenmäher
jeweils durch die Grenzsensoren 7 und 7′ (Graslänge) am
vorderen Ende F und am rückwärtigen Ende B gesteuert werden.
Anordnung und Funktionsweise der Drahtsensoren 5 und 5′
sind ähnlich wie bei den Grenzsensoren. Insbesondere wenn
der Rasenmäher ein Grasmähen mit hin- und hergehendem,
parallelem Fahrweg durchführt, erfolgt die Richtungssteuerung
seiner Vorwärts- und Rückwärtsbewegung jeweils
gemäß dem Wechselstrom mit spezifischer Frequenz, der
durch die Drahtsensoren 5 und 5′ an dem Vorderende F und
rückwärtigen Ende B der Maschine detektiert wird. Der
Drahtsensor 5 am vorderen Ende F stattet den Rasenmäher
auch mit einer Funktion zum Fahren entlang des Drahtes aus.
Daher hat der Drahtsensor 5 am vorderen Ende wenigstens
zwei Spulen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist, wobei
die Spulen 51 und 52 jeweils links und rechts montiert
sind, um die Abweichung des Drahtes W auf
dem Grund G zwischen den Spulen zu ermitteln und die
Richtung der Steuerräder 46 für eine genaue Führung einzustellen
und zu steuern. Der Drahtsensor 5′ am rückwärtigen
Ende B dient nur zum Signaldetektieren und benötigt daher
nur eine Spule.
Aus Fig. 2 und 3 ist auch zu ersehen, daß
der mit der Maschine 20 gekoppelte Startmotor, der Generator
21 und der Akkumulator und die Stromversorgung 10 alle
jeweils auf der Maschine in einer bestimmten Position angeordnet
sind. Die Betätigungs- und Anzeigetafel 31 ist
in der Nähe des Handgriffes 921 angeordnet, ist einschiebbar
oder mit einer Schutzabdeckung versehen und somit gegen eine
Betätigung durch eine nicht autorisierte Person geschützt.
Der Regensensor 81, der Kraftstoffdetektor 82, der
Vibrationsdetektor 83, die Alarmeinrichtung 88 und die
Fernsteuereinheit 89 etc. sind alle an bestimmten
Positionen auf der Maschine befestigt und in
den Figuren nicht im einzelnen dargestellt.
Aufbau- und Funktionsweise des Betriebs- und Fahrmechanismus
der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
werden weiter anhand der Fig. 4 beschrieben. Die
Maschine 20 wird durch den Startmotor 21 gestartet, der
durch das Startsignal vom Computer 3 betätigt wird. Nachdem
die Maschine läuft, kann der
Startmotor 21 vom Permanentmagnettyp als Generator geschaltet werden,
durch die Akkumulator/Stromversorgung 10 kann der Strom
gespeichert werden. Die Geschwindigkeit
der Maschine 20 wird durch die Kraftstoff-Steuereinrichtung
22 entsprechend dem Signal vom Mikrocomputer
3 eingestellt. Der Zündzähler 23 erzeugt ein Geschwindigkeitssignal.
Die Maschine wird auf der
Leerlaufgeschwindigkeit gehalten, wenn die Fahrt des Rasenmähers
gestoppt wird, und wird während des Fahrens und
Grasmähens auf eine bestimmte Betriebsgeschwindigkeit eingestellt.
Die Leistung der Maschine 20 treibt das Schneidmesser
40 direkt und die beiden Antriebsräder
44 am rückwärtigen Ende B der Grundplatte über eine Transmission
49 an. Die Transmission 49 weist eine
variable Transmission 41 auf, die durch ein Signal
vom Mikrocomputer 3 auf eine Transmissions-Steuerungseinrichtung
42 gesteuert wird, wobei die Transmission 49 die
Vorwärtsbewegung, das Stillstehen und das
Rückwärtsbewegen durchführen kann. Die kontinuierlich variable
Transmission 41 kann durch eine herkömmliche Einrichtung,
wie beispielsweise eine Differentialgeschwindigkeitseinrichtung
mit einem Planetradgetriebe und einem Riemenscheibensatz,
oder durch eine variable Geschwindigkeitseinrichtung,
bestehend aus einem Reibrad, das mit unterschiedlichen
radial gelegenen Stellen an einer Antriebsscheibe
zusammenwirkt, etc. erzielt werden, die als allgemein
bekannte Technik angesehen werden und im einzelnen
nicht beschrieben werden. Der Ausgang der Transmission wird mittels des
Diffentials 43 an zwei Antriebsräder 44 gekoppelt. Mit
den beiden Lenkrädern 46, die am vorderen Ende F der Grundplatte
liegen, können die Fahr- und Steuerungsfunktionen
des Rasenmähers bewirkt werden. Das Steuerrad 46 wird mit
der Steuerungseinrichtung 45 entsprechend der
Signale vom Mikrocomputer angetrieben. Die Steuerungseinrichtung
45 kann mit einem bekannten Ackermann-Hebelmechanismus
und einem Betätigungselement versehen sein.
Das Steuerrad 46 wird so angetrieben, daß es während der
Bewegung der Maschine dreht, und daher ist der Umdrehungszähler
(Drehzahlmesser) 47 dort montiert, um die Umdrehungen
der beiden Räder 46 zu zählen, wodurch der Mikrocomputer
3 die Fahrgeschwindigkeit des Rasenmähers anzeigen kann
und den Fahrabstand und die Steuerungsbedingungen falls
erforderlich aufzeichnen kann. Das Steuerungsverfahren der
Fahrgeschwindigkeit des Rasenmähers besteht darin, daß,
wenn die Geschwindigkeit der Maschine 20 von der erwarteten
Umdrehungsgeschwindigkeit infolge der Veränderung
der Belastung abweicht, der Mikrocomputer 3 die Steuerungseinrichtung
22 betätigt und detektiert, ob die Geschwindigkeit
nachgeregelt werden kann. Anderenfalls wird
weiterhin die Transmissionssteuerungseinrichtung 42 betätigt,
um die kontinuierlich variable Transmission 41 einzustellen
und zur automatischen Geschwindigkeitssteuerung
einzusetzen.
Fig. 5 beschreibt die Anordnung und Funktionsweise der
Führungssignaleinrichtung S.
Der Signalgenerator 100 ist innerhalb der Garage H
installiert. Wenn der Rasenmäher M an der Position P₀
geparkt ist, wird seine Stromversorgung mittels des Druckknopfes
oder einer Fernsteuerung ausgeschaltet.
Insbesondere wenn der Rasenmäher M zum Grasmähen herausfährt,
wird die Stromversorgung des Signalgenerators 100
eingeschaltet, dessen Ausgangssignale in Form von
Wechselstrom wenigstens drei unterschiedliche Frequenzen
f1, f2 und f3 aufweisen, um den Rasenmäher M jeweils über die Drähte
W1, W2 und W3 mit der Wegsteuerung zu versorgen. Wenn der
Rasenmäher M in seine Parkposition P₀ zurückgekehrt ist,
wird die Stromversorgung des Signalgenerators 100 ausgeschaltet.
Der Draht W1 mit dem Signal mit der
Frequenz f1 wird zum Leiten der Rasenmäherfahrt zwischen
Garage H und Wiese L verwendet. Da der Strom entlang eines
Schleifenschaltkreises fließt, passiert der Strom den
Draht W1, der vom Signalgenerator 100 ausgeht, gelangt
zur Parkposition P₀, der Tür der Garage D und den beiden
Punkten P1 und P2 an einer Seite der Wiese L und kehrt
dann über einen anderen, nicht überlappenden Weg zum Signalgenerator
100 zurück. Der Draht W2 mit der
Frequenz f2 ist mit dem Signalgenerator 100 verbunden und
dann um die Wiese L in einer Schleife gelegt, bevor er
zum Signalgenerator 100 entlang seines ursprünglichen
Weges zurückkehrt. An den einander überlappenden Wegteilen
können sich die Magnetfelder aufheben und werden nicht
vom Rasenmäher erfaßt. Daher erscheint die Frequenz
f2 nur an der Grenze der Wiese L, um diese Grenze zu bezeichnen.
Die Frequenz f1 und Frequenz f2 erscheinen
dicht nebeneinander und parallel zwischen den Punkten P1
und P2 an der einen Seite der Wiese L und
zeigen dem Rasenmäher an, daß das Mähen der ersten
Bahn des Rasenmähvorganges zu Ende ist. Der Draht
W3 mit der Frequenz f3 ist zwischen dem Signalgenerator
100 und um jedes der Hindernisse p1, p2 . . .
innerhalb der Wiese geführt. Zwischen den Hindernissen
und dem Signalgenerator 100 wird der Weg so überlappt,
daß seine Signale aufgehoben werden. Dann können die
Hindernisflächen durch die Frequenz f3 bestimmt werden.
Die Drähte W1, W2 und W3 werden auf den Erdboden oder
unter den Erdboden in einer bestimmten Tiefe so
verlegt, daß sie nicht zerstört werden. Nach dem Verlegen
der Drähte und dem anfänglichen Einstellen des
Rasenmähers, kann der Rasenmäher die Betriebsvorgänge
automatisch durchführen. Die anfängliche Einstellung besteht
aus: Der Zeiteinstellung des Zeitschalters 32
(Fig. 1) und der Ortseinstellung des Rasenmähers M bezogen
auf den Parkplatz P₀ in der Garage, der internen
und externen Fernsteuerungspunkte Pc, Pd der Garagentür
D und der Richtungswendepunkte Pt für den Rasenmäher vor
dem Erreichen der Wiese L. Die Zeiteinstellung des Zeitschalters
32 wird ausgeführt, wenn der Computer 3
(Fig. 1) beim ersten Mal eingeschaltet worden ist;
die vorhandende Zeit sollte über die Betätigungs-/Anzeigetafel
31 eingegeben werden, anschließend erfolgt durch den Zeitschalter
32 bei unabhängiger Stromversorgung die Zeitschaltfunktion,
ohne daß irgendwelche weiteren Einstellungen
erforderlich sind. Der Zeitschalter schaltet den
Hauptstromversorgungsschalter des Rasenmähers zu einer
vorher bestimmten Startzeit ein und bewirkt ein automatisches
Starten.
Die Startzeit kann auf zwei Arten eingegeben werden: Eine spezielle
Zeit und eine periodische Zeit. Die spezielle Zeit wird mit einem
speziellen Datum und einem speziellen Zeitpunkt eingegeben.
Die periodische Zeit ist die Startzeit, die in
gewissen Zeitabständen einzustellen ist. Wenn der Rasenmäher
infolge von Regen oder Kraftstoffmangel seinen
Betrieb einstellt, kann er so vorher eingestellt werden,
daß er zum selben Zeitpunkt am nächsten Tag wieder
startet. Der Ort des Parkplatzes P₀ des Rasenmähers M
kann mittels der Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 6
(Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) am Rasenmäher M über den Mikrocomputer
3 bestimmt werden, um die Abstandswerte vom
Maschinenkörper zu den äußeren Türen, Wänden etc., aufzuzeichnen.
Wenn der Rasenmäher M auf dem Rückweg zur Garage
H durch den Draht W1 geführt wird,
ist sein vorderes Ende
F der Führungsrichtung
des Drahtes W1 nach dem Eintreten in die Parkposition
P₀ entgegengesetzt. Daher wird, bevor der zweite Lauf gestartet wird und
das Fahrzeug auf die Wiese L gelangt, der Rasenmäher M
so gewendet, daß sein vorderes Ende F zum Mähen nach
vorne weist. Daher muß der Rasenmäher M an einem bestimmten
Platz Pt entweder innerhalb der Garage H oder, wie in der
Figur dargestellt, außerhalb der Garage H gewendet werden.
Die Steuerung des Fahrmechanismus 4 (Fig. 1) während des
Wendens erfolgt durch ein im Mikrocomputer 3 gespeichertes
Programm. Wenn der Rasenmäher M in die Garage H fährt oder
aus dieser herausfährt und wenn er an der internen oder
externen vorgesehenen Position Pc oder Pd der Garagentür
D (wie in der Figur dargestellt) steht, kann die Fernsteuereinrichtung
89 (Fig. 1) betätigt werden,
um das Garagentor D zu öffnen oder zu schließen. Das
Öffnen und Schließen der Garagentür D wird durch die
Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 6 am Rasenmäher M aufgenommen.
Die vorstehend genannten speziellen Positionen
P₀, Pc, Pd und Pt können halbpermanent vom Mikrocomputer 3
gemäß dem zugehörigen Abstand zwischen ihnen für wiederholte
Verwendung aufgezeichnet werden und können, falls
notwendig, geändert werden. Für den vorher eingestellten
Weg des Drahtes W1 gibt dessen Punkt P1 den Eintritt
in die Wiese L an, und die zugehörigen Orte der
vorstehend genannten Punkte sind relativ feststehend.
Wenn daher der Rasenmäher M den Betrieb beendet hat
und zum Draht W1 zurückgekehrt ist, kann er durch
Folgen der entsprechenden Kontrollpunkte in die Garage H
zurückkehren. Der gesamte Wegsteuerungsvorgang des Rasenmähers
wird im folgenden anhand der Fig. 5 und des Flußschaltbildes
gemäß Fig. 7 weiter beschrieben.
Als erstes wird, nachdem der Rasenmäher M in der Garage
H automatisch zu einem vorbestimmten Zeitpunkt gestartet
worden ist, die notwendige Inspektion des Gerätes durchgeführt,
wie beispielsweise für den Kraftstoff. Wenn dieser
nicht ausreichend ist, wird die nächste Startzeit rückgestellt,
die Maschine ausgeschaltet und die Zeitmessung
wird bis zum nächsten Starten weitergehen. Wenn der Maschinenzustand
normal ist, werden die vorstehend beschriebenen
Vorgänge durchgeführt, um das Garagentor zu öffnen bzw. zu
schließen, das Fahrzeug aus der Garage zu fahren und in
seine normale Fahrtrichtung umzudrehen. Zu diesem Zeitpunkt
wird, wenn der Regensensor 81 (Fig. 1) Regen detektiert
hat, das Fahrzeug zurück in die Garage gefahren, die
Zeitmessung rückgestellt und die Maschine ausgeschaltet.
Wenn es nicht regnet, führt der Rasenmäher M entsprechend dem
Frequenzsignal f1 des Drahtes W1 bis zum
Punkt P1 an einer Ecke der Wiese L. Ausgehend vom
Punkt P1, wo der Draht W1 und der Draht W2
einander überlappend entlang der einen Seite der Wiese bis zum
Punkt P2 an der anderen Ecke verlaufen, startet der Rasenmäher
M seine Fahrt vom Punkt P1, wie durch den
Pfeil A1 angegeben ist, und mäht entlang des Drahtes W2
mit der Frequenz f2 bis zum Punkt P2. Wenn das
Frequenzsignal f1 verschwindet, startet er seine
seitliche Parallelfahrt. Dann fährt die Maschine, wie durch
den Pfeil A2 angegeben ist, zurück, wobei die Führung mittels
des Graslängensensors am rückwärtigen Ende erfolgt, und
zwar so lange, bis der Drahtsensor am rückwärtigen Ende das
Frequenzsignal f2 an der Wiesengrenze detektiert
hat. Dann bewegt sich die Maschine wieder parallel seitlich
und fährt dann wieder vorwärts, um die Grasgrenze zu detektieren
und das Gras, wie durch den Pfeil A3 angegeben,
zu schneiden usw.
Während des Betriebs kann der Rasenmäher gleichzeitig auch feststellen,
ob die Wiese naß ist oder der Kraftstoffstand ungenügend ist. Wenn dem
so ist, nachdem die Maschine die letzte Bahn, wie durch den Pfeil A4
angegeben ist, beendet hat und wenn sie den Ort des
Drahtes W2 an der unteren Wiesengrenze erreicht, d. h. den
Umkehrpunkt Pe, kehrt sie zum Draht W2 zurück und fährt in
die Garage H entlang des Drahtes W1, wie durch den Pfeil A5
dargestellt, zurück. Der Abstand zwischen dem Umkehrpunkt Pe
und dem Parkplatz P₀ wird aufgezeichnet, so daß beim
nächsten Mal die Fahrt vom Punkt Pe ausgeht, durch
Steuerung zurück zur Wiese L führt und weiterhin
die Grasgrenze detektiert wird, um das Gras zu mähen.
Wenn der Rasenmäher M in der Wiese L ein Frequenzsignal
f3 erfaßt, heißt dies, daß er den Hindernisbereich
b1 oder b2 etc. erreicht hat, der, wie in der Fig. 5 dargestellt ist,
von dem Leiter W3 umgeben ist. Beispielsweise
kann nach dem Vorwärtsfahren entlang des Pfeils A6
und Erfassen des Frequenzsignals f3 der Hindernisfläche
am Punkt N1 der Rasenmäher zunächst seitlich und
dann zurückfahren und führt die hin- und herführende Grasmähoperation
wie durch die Pfeile A7, A8, A9 an der einen
Seite des Hindernisses b1 durch. Bis zum Erreichen der
Position N2 ist die Maschine vom Hindernis abgerückt und
kann die andere Seite des Hindernisses b1 erreichen, indem
sie entlang des Drahtes W3, wie durch die Pfeile A10,
A11 dargestellt ist, entlangfährt. Durch die Funktionsweise
des Graslängensensors fährt die Maschine fort, von der
Position N3 aus, das Gras wie durch die Pfeile A12, A13,
A14 usw. auf der anderen Seite des Hindernisses b1 zu
mähen. Die Maschine wird das gleiche tun, wenn sie ein anderes
Hindernis b2 erfaßt. Da der Rasenmäher M das Ultraschall-
Abstandmeßgerät 6 (wie in der Fig. 1, 2, 3 dargestellt)
aufweist, kann er stehende oder bewegte Objekte b3
innerhalb der Wiesenfläche, wie beispielsweise Bäume, Wände,
Menschen oder Tiere etc., detektieren und kann ein Warnsignal
abgeben, damit z. B. ein Tier sich wegbewegt, und dann weiter
vorwärtsfahren und wird um irgendein bewegungsloses Objekt
herumfahren, wie er es bei einem Hindernis tut. Am Ende
des hin- und herführenden Mähens und wie an der Position
Pr dargestellt, wo der durch den Draht W2 begrenzte Fahrweg
kleiner als
eine vorgegebene Strecke ist, kann der Rasenmäher, wie durch den
Pfeil 15 angegeben ist, entlang des Drahtes W2 und dann
des ersten Drahtes W1 in die Garage H zurückkehren.
Durch Betätigen des Schalters an der Betriebs-/Anzeigetafel 31 (Fig. 1) kann der Rasenmäher M
von automatischen auf
manuellen Betrieb
umgeschaltet werden. Nach dem Eingeben des richtigen Geheimcodes
des Benutzers kann das Gerät durch Betätigen
der entsprechenden Tasten gesteuert werden, wie beispielsweise
Starten der Maschine, Vorwärts- oder Rückwärtsfahren
gemäß dem spezifischen Frequenzdraht, seitliche Bewegung,
Geschwindigkeitsveränderung, Vorwärts- und Rückwärtsfahren,
Stoppen und Umkehren, Übertragen der Fernsteuerungssignale,
Einstellen und Anzeigen des Zeitschalters und der Positionsdaten
etc. Die Tasten an der Schalttafel 31
können herkömmliche Elemente sein und
werden nicht im einzelnen beschrieben. Zu beachten ist, daß,
wenn der Rasenmäher M parallel entlang
der Grenze der Wiese L oder der Hindernisflächen b1,
b2 und des Hindernisses b3 fährt, er immer
so ausgerichtet ist, daß beim Mähen
der Grasauslaß 401 (Fig. 2) immer zur bereits gemähten
Wiesenseite weist, so daß der Betrieb im noch
nicht gemähten Wiesenbereich nicht gestört wird.
Ein normaler Fahrmechanismus wie beispielsweise bei dieser Ausführungsform
kann jedoch
keine direkte seitliche Bewegung durchführen; statt dessen
muß dies durch Vorwärts-, Rückwärts- und Drehbewegungen
erreicht werden. Daher sind die zahlreichen gestrichelten
seitlichen Fahrtlinien, wie in der Fig. 5 gezeigt, lediglich
symbolische Linien. Die genaueren Umkehrwege sind
in der Fig. 6 dargestellt. Der Mittelpunkt der Radachse der beiden Antriebsräder
44 (Fig. 2) unter dem rückwärtigen Ende B der Grundplatte
repräsentiert die Fahrroute des Rasenmähers. Die
Fahrroute des Mittelpunktes ist mit m1, m2, m3, m4, m5 und
m6 angezeigt und stellt die Fahrvorgänge
an den Drähten Wf, Wb am vorderen
bzw. rückwärtigen Ende des Rasenmähers M dar, die jeweils
durch die vorderen und rückwärtigen Drahtsensoren 5 und 5′
detektiert werden. Der Verlauf der Umkehrbewegung ist aus
zwei entgegengesetzten Kreisbögen m₁mc und mcm₂, wie in der
Fig. 6 dargestellt ist, zusammengesetzt.
Zunächst dreht der Rasenmäher M in einem vorgegebenen Winkel
um einen Drehmittelpunkt C₁ und dreht dann
um einen weiteren Mittelpunkt C₂ um denselben Winkel,
damit der Maschinenkörper parallel zur Ausgangsrichtung,
jedoch mit seitlichem Abstand steht. Dieses Prinzip
wird üblicherweise beim Paralleleinparken eines Wagens
verwendet und ist allgemein bekannt. Wenn
der Rasenmäher M den vorderen Draht Wf erreicht, macht er
zweimal eine umgekehrte Drehung und Bewegung und fährt dann
vorwärts zum vorderen Draht Wf, um die seitliche Verschiebung
zu erreichen. Wenn er zum rückwärtigen Draht Wb zurückkehrt,
macht er zweimal eine entgegengesetzte Drehung
und stößt dann zum rückwärtigen Draht Wb zurück, um die
seitliche Verschiebung zu beenden. Ein derartiger Bewegungsablauf
ist für ein Fahrzeug mit drehenden Vorderrädern und
hinteren Antriebsrädern geeignet. Bei einer anderen Art des Fahrzeuges
kann selbstverständlich ein anderes Verfahren zur
Erzielung der seitlichen Bewegung verwendet werden, und
wird hier nicht im einzelnen beschrieben.
Das Fahrzeugsystem wurde zwar anhand eines Rasenmähers beschrieben,
es ist jedoch auch für andere Geräte,
beispielsweise Erntegeräte, Schneeräumer etc.,
geeignet.
Claims (7)
1. Automatisches Fahrzeugsystem mit einer Führungseinrichtung
und einem angetriebenen Arbeitsfahrzeug, das Sensoren
zur Erfassung von Signalen der Führungseinrichtung und Abstandssensoren
sowie eine Steuervorrichtung zur Steuerung
des Betriebes des Arbeitsfahrzeuges entsprechend einem vorgegebenen
Ablauf und der erfaßten Sensorsignale aufweist, wobei
die Führungseinrichtung einen ersten Führungsdraht, der
außerhalb des Arbeitsbereiches verläuft, einen zweiten Führungsdraht,
der sich um Hindernisse im Arbeitsbereich erstreckt,
und einen Signalgenerator, der die Drähte mit
Wechselspannungen beaufschlagt, aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein dritter Führungsdraht (W1) sich, ausgehend von einer Parkposition (Po), bis in den Arbeitsbereich (L) erstreckt, um das Arbeitsfahrzeug von der Parkposition (H) bis in den Arbeitsbereich (L) und zurück zu leiten, daß der Signalgenerator (S) zumindest drei unterschiedliche, den einzelnen Drähten zugeordnete Frequenzen (f₁, f₂, f₃) erzeugt,
daß das Arbeitsfahrzeug (M) einen Randsensor (7) zur Erfassung der Grenze zwischen bearbeiteten und unbearbeiteten Flächen aufweist und daß eine Startvorrichtung (32) vorgesehen ist, die das Arbeitsfahrzeug (M) zu einem vorgewählten Zeitpunkt selbsttätig in Betrieb setzt.
daß ein dritter Führungsdraht (W1) sich, ausgehend von einer Parkposition (Po), bis in den Arbeitsbereich (L) erstreckt, um das Arbeitsfahrzeug von der Parkposition (H) bis in den Arbeitsbereich (L) und zurück zu leiten, daß der Signalgenerator (S) zumindest drei unterschiedliche, den einzelnen Drähten zugeordnete Frequenzen (f₁, f₂, f₃) erzeugt,
daß das Arbeitsfahrzeug (M) einen Randsensor (7) zur Erfassung der Grenze zwischen bearbeiteten und unbearbeiteten Flächen aufweist und daß eine Startvorrichtung (32) vorgesehen ist, die das Arbeitsfahrzeug (M) zu einem vorgewählten Zeitpunkt selbsttätig in Betrieb setzt.
2. Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine von der Steuervorrichtung (3) betätigbare
Fernsteuereinrichtung (89), um vor dem Verlassen der Parkposition
und nach dem Rückkehren in die Parkposition zugehörige
periphere Geräte zu betätigen.
3. Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Alarmeinrichtung (88), die bei Detektieren
eines beweglichen Objektes während des Betriebes des Arbeitsfahrzeuges
(M) ein Alarmsignal abgibt.
4. Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch
einen Detektor (82) zur Erfassung des Energievorrats des Arbeitsfahrzeuges
(M), wobei bei Unterschreiten eines Mindestpegels
ein Signal an die Steuervorrichtung (3) abgegeben
wird, den Betrieb des Arbeitsfahrzeuges zu unterbrechen,
und einen Feuchtesensor (81) zur Erfassung von Regen und Nässe,
der ein Signal an die Steuereinrichtung (3) zur Unterbrechung
des Betriebs des Arbeitsfahrzeuges (M) abgibt, wenn Regen oder
Nässe erfaßt wird.
5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (3) das Arbeitsfahrzeug
(M) entsprechend dem folgenden Ablauf steuert:
- a) Fahren des Arbeitsfahrzeuges (M) entlang des Signals des dritten Drahtes aus der Parkposition an eine erste Ecke (P1) des Arbeitsbereiches (L),
- b) Fahren des Arbeitsfahrzeuges (M) entlang des Signals des ersten Drahtes von der ersten Ecke (P1) bis zur zweiten Ecke (P2) des Arbeitsgebietes,
- c) seitliches Versetzen des Arbeitsfahrzeuges (M) senkrecht zur Fahrtrichtung um eine Arbeitsbreite,
- d) Fahren des Arbeitsfahrzeuges (M) gemäß dem Signal des Randsensors (7) nach vorwärts oder rückwärts so lange, bis ein Signal des ersten oder des zweiten Drahtes erfaßt wird,
- e) Wiederholen der vorstehenden Schritte c) bis d), wobei überprüft wird, ob
- i) in der vorherigen Fahrtrichtung ein Punkt gekreuzt worden ist, an dem ein Signal des zweiten Drahtes erfaßt wurde, wobei, falls das Arbeitsfahrzeug (M) den Bereich dieses Punktes wieder erreicht und kein Signal des zweiten Drahtes aufgetreten ist, das Arbeitsfahrzeug umgelenkt wird, um das Signal zu erfassen und dann dem Signal nachzufahren bis der Randsensor (7) eine bereits bearbeitete Fläche anzeigt und wobei das Arbeitsfahrzeug (M) gemäß einem vorgegebenen Ablauf die parallele hin- und herführende Arbeitsfahrt fortsetzt,
- ii) die durch Signale des ersten Drahtes begrenzte Fahrtstrecke unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wobei das Arbeitsfahrzeug dann entlang dem Signal des ersten Drahtes so lange fährt, bis das Signal des dritten Drahtes erfaßt wird und das Arbeitsfahrzeug entlang diesem in die Parkposition zurückkehrt.
6. Fahrzeugsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ablauf zum Unterbrechen des Betriebes
durch die Steuervorrichtung (3) die folgenden Schritte
aufweist:
- a) das Arbeitsfahrzeug (M) fährt und arbeitet bis das Signal des ersten Drahtes erfaßt wird,
- b) entsprechend der Länge der Fahrtstrecke nach vorne oder rückwärts wird das Arbeitsfahrzeug (M) zur Beendigung des Betriebes gewendet und fährt entlang des Signals des ersten Drahtes und dann entlang des Signals des dritten Drahtes in die Parkposition zurück, wobei die Fahrtstrecke aufgezeichnet wird,
- c) Rückstellen der Startvorrichtung (32) auf die nächste Startzeit, um den unterbrochenen Betrieb wieder aufzunehmen, und
- d) Verwenden der aufgezeichneten Fahrtstrecke als Kriterium für das Wiederanfangen im Arbeitsgebiet zum nächsten Startzeitpunkt.
7. Fahrzeugsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsfahrzeug
(M) ein Rasenmäher ist und
daß der Randsensor (7) ein Graslängensensor mit mehreren
Sensorköpfen ist, die am vorderen und rückwärtigen Ende des
Rasenmähers (M) befestigt sind.
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