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Technisches
Gebiet
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Ganz
allgemein betrifft die vorliegende Erfindung selbständig arbeitende
Geräte
und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zur Verbesserung von
deren Positionsbestimmung.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Auf
dem Stand der Technik sind selbständig arbeitende Geräte wie beispielsweise
selbständig
arbeitende Staubsauger oder Roboterstaubsauger und anderweitige
sich selbst bewegende Vorrichtungen gut bekannt, darunter beispielsweise
solche, die in den Internationalen Patentanmeldungen WO 97/41451
(US-Patent Nr. 5.935.179) bzw. WO 00/38028 offenbart werden. Derartige
selbständig
arbeitende Geräte
zur Oberflächenbehandlung
weisen gewöhnlich
einen Hauptkörper
auf, welcher auf einer Anzahl von durch einen Motor angetriebenen
Rädern
oder Laufrollen angebracht ist oder von ihnen getragen wird, sowie
Mittel zur Oberflächenbehandlung
wie beispielsweise rotierende Bürsten
in Verbindung mit einer Staubsaugvorrichtung. Ferner ist ein Sensorsystem
vorhanden, welches üblicherweise
an Messwertumformer angeschlossen ist und zur Lenkung, zum Navigieren
und zum Erfassen von Hindernissen dient. Im Allgemeinen sucht dieses
Sensorsystem rundum den Horizont ab, wie dies beispielsweise beim
Schiffsradar analog der Fall ist. Ein Mikroprozessor steuert zusammen
mit einer geeigneten Software die Messwertumformer und die Motoren
der Vorrichtung. Normalerweise empfängt der Mikroprozessor auch
von den Rädern
und dem Sensorsystem Eingangsdaten, um Informationen über die
Position und die Lokalisierung von Wandbegrenzungen sowie möglichen
Hindernissen zu erhalten. Diese Eingangsdaten werden dann typischerweise
als Grundlage für
das Navigieren des selbständig
arbeitenden Gerätes
in der Form benutzt, dass es zum Beispiel in der Lage ist, eine
Reinigungsfunktion oder eine andere Funktion der Oberflächenbehandlung
entsprechend irgend einer vorher festgelegten Strategie auszuführen und
gleichzeitig nicht nur das Anstoßen an Begrenzungen wie beispielsweise
Wände oder
dergleichen zu verhindern sondern auch das Zusammenstoßen mit
verschiedenen, im Arbeitsbereich befindlichen Hindernissen zu vermeiden.
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Typischerweise
orientiert sich ein selbständig
arbeitendes Gerät
zu jedem beliebigen Zeitpunkt innerhalb seines für ihn zulässigen Bewegungsbereiches.
Dieser wird durch eine Karte auf der Grundlage von Daten festgelegt,
die vom Abtastsystem erhalten werden. Darüber hinaus wird diese Karte
typischerweise durch das selbständig
arbeitende Gerät
selbst generiert und während
seiner Bewegungen auf den neuesten Stand gebracht. Damit das Gerät imstande
ist, seine Arbeitsgänge
auszuführen,
ist es für
dieses Gerät
häufig
von entscheidender Bedeutung, dass eine möglichst genaue Karte erhalten
wird sowie eine exakte Positionierung und Orientierung innerhalb
des durch diese Karte festgelegten Bereiches. Aus diesem Grund sind
mehrere Systeme zur Positionsbestimmung selbständig arbeitender Geräte entwickelt
worden, welche auf verschiedenen Techniken nach dem Stand der Technik
beruhen. Es hat sich herausgestellt, dass gerade solche Geräte am kostengünstigsten
sind, welche interne Systeme enthalten wie beispielsweise Abstandssensoren,
die fest mit den Rädern
verbunden sind.
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Diese
internen Positionsbestimmungssysteme bestehen gewöhnlich aus
Radsensoren, welche die Drehbewegung der Räder registrieren. Um zu bestimmen,
wie weit sich das Gerät
seit der letzten Registrierung bewegt hat, werden die Informationen
aus den Radumdrehungen zusammen mit dem Raddurchmesser verwendet.
Dies kann mit einer recht hohen Genauigkeit vorgenommen werden,
wenn die Oberfläche
nicht zu weich ist, da dann der effektive Raddurchmesser als konstant
angenommen werden kann. Wenn die Oberfläche glitschig oder weich ist,
kann das Gerät
ins Rutschen kommen, und/oder die Räder können durchdrehen. Die zurückgelegte
Entfernung, die auf der Grundlage der Raddrehungen berechnet wird,
ist dann ungenau im Vergleich zu der durch das Gerät tatsächlich zurückgelegten
Entfernung. Um diesen Schlupf zu korrigieren, muss ein Verfahren
zur Positionskalibrierung angewandt werden. Ein derartiges Verfahren
ist im US-Patent 5.794.166 offenbart. Dieses Verfahren enthält eine
Vorhersage eines kumulativen Gesamtschlupfes des Gerätes, welcher
auftritt, wenn sich das Gerät
von einem Startpunkt zu einem Bestimmungspunkt längs eines imaginären Weges
bewegt. Dieser imaginäre
Weg enthält
eine Drehung des Gerätes
am Startpunkt um einen ersten Drehwinkel dergestalt, dass das Gerät in Richtung
des Bestimmungspunktes gerichtet wird. Das Gerät bewegt sich dann vom Startpunkt
aus vorwärts
in Richtung des Be- stimmungspunktes. Schließlich wird eine Drehung des
Gerätes
am Bestimmungspunkt ausgeführt,
bei welcher das Gerät
mit der erforderlichen Drehposition dieses Punktes ausgerichtet
wird. Weiterhin wird je Rad ein Gesamtschlupf berechnet, welcher
auf mindestens einem vorgeschriebenen abstandsabhängigen Schlupf
beruht. Um diesen zu bestimmen, muss der Abstand zwischen den Punkten
des effektiven Kontakts zwischen den zwei antreibenden Rädern und
der Oberfläche,
auf welcher das Gerät
arbeiten soll, bekannt sein. Dieser Abstand ist als "Spurweite" des selbständig arbeitenden
Gerätes
definiert. Diese Spurweite wird darüber hinaus zur Berechnung des
Drehwinkels des selbständig
arbeitenden Gerätes
verwendet, während
sich das Gerät
längs des
imaginären
Weges bewegt.
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Bei
dem im US-Patent 5.794.166 offenbarten Verfahren besteht ein Problem
darin, dass sich die tatsächliche
Spurweite des selbständig
arbeitenden Gerätes
in Abhängigkeit
von der Oberfläche
sowie vom Typ und der Richtung des Fahrbogens verändert. Der
Grund dafür
besteht sowohl darin, dass sich der effektive Kontaktpunkt verändert, als
auch darin, dass die Radaufhängung
nicht vollkommen starr ist. Da sich während der Bogenbewegung des
Gerätes
der effektive Kontaktpunkt verlagert, ändert sich die tatsächliche
Spurweite, und das im US-Patent 5.794.166 angeführte Berechnungsverfahren für den Schlupf
versagt, und es erfolgt eine fehlerhafte Drehung des Gerätes.
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Weitere
Dokumente des Standes der Technik sind das US-Patent 4.852.677,
welches ein Verfahren zur Führung
eines sich selbständig
bewegenden Fahrzeuges offenbart; das US-Patent 5.402.365, welches ein dynamisches
Kalibrierverfahren mit Hilfe eines Differential-Wegmessers und eine
zugehörige
Vorrichtung offenbart; und das US-Patent 5.156.038, welches eine
Kalibriertechnik für
den Differential-Wegmesser eines Fahrzeuges offenbart.
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Ein
weiteres Dokument des Standes der Technik ist: BORENSTEIN J ET AL: "MEASUREMENT AND CORRECTION
OF SYSTEMATIC ODOMETRY ERRORS IN MOBILE ROBOTS" IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS AND AUTOMATION,
IEEE INC, New York, Bd. 12, Nr. 6, 1. Dezember 1996 (1996-12-01),
Seiten 869–880,
XP 000690521. Dieses Dokument offenbart ein Kalibrierverfahren für eine Positionierungsvorrichtung
eines selbständig
arbeitenden Gerätes.
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Darstellung
der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein genaues Positionsbestimmungsverfahren
für selbständig arbeitende
Geräte
und die zugehörigen
Vorrichtungen vorzustellen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die Positionsbestimmung dadurch zu verbessern, dass
man für
die Berechnung einer tatsächlichen
Spurweite der Geräte
und der zugehörigen
Vorrichtungen ein Kalibrierverfahren zum Einsatz bringt.
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Die
obigen Ziele werden durch Vorrichtungen und Verfahren gemäß den angefügten Ansprüchen erreicht.
Ganz allgemein ist ein selbständig
arbeitendes Gerät
mit einer Positionsbestimmungsvorrichtung ausgestattet, um während seines
Betriebes die Position zu bestimmen und die Lokalisierung durchzuführen. Diese Positionsbestimmungsvorrichtung
umfasst Kodierer zur Erzeugung von Signalen, welche den Radumdrehungen
der Antriebsräder
entsprechen. Die Positionsänderung
und der zurückgelegte
Weg des Gerätes
seit der vorhergehenden aufgezeichneten Position werden aus diesen
Radumdrehungen in Verbindung mit dem Durchmesser der Räder und
der Spurweite des Gerätes
erhalten. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Bewegung des selbständig arbeitenden Gerätes unterschiedliche
Fahrmodi unterteilt, wobei jeder einzelne mit einer separaten tatsächlichen
Spurweite ver knüpft
wird. Jeder Fahrmodus wird vorzugsweise auf eine solche Art und
Weise definiert, dass die Spurweite des Gerätes bei dem jeweiligen Fahrmodus
im Wesentlichen konstant ist.
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Die
Positionsbestimmungsvorrichtung umfasst ferner Kalibriermittel zur
Berechnung derjenigen tatsächlichen
Spurweite, die mit jedem einzelnen Fahrmodus, der bei dem selbständig arbeitenden
Gerät zur
Anwendung gelangt, verknüpft
ist. Dieses Kalibriermittel umfasst wiederum ein Mittel zur Ausrichtung
des Gerätes
in einer Ausgangsrichtung, welche von der Bedienperson oder einer
inneren oder einer äußeren Quelle festgelegt
wird. Das Gerät
wird dann veranlasst, in demjenigen Fahrmodus eine Drehung auszuführen, dessen tatsächliche
Spurweite berechnet werden soll. Während das Gerät eine Drehung
ausführt,
bestimmt ein Mittel den Gesamtdrehwinkel des Gerätes auf der Grundlage eines äußeren Bezugsobjekts
oder einer bestimmten internen Vorrichtung. Kodierer erfassen die
entsprechenden Radumdrehungen während
der Drehbewegung. Vorzugsweise aus der Radumdrehung und ei ner zeitweiligen
Spurweite wird ein zu erwartender Drehwinkel berechnet. Es wird
dann der Unterschied zwischen dem tatsächlichen und dem zu erwartenden
Drehwinkel bestimmt, und es wird auf der Grundlage der Winkeldifferenz
die tatsächliche
Spurweite berechnet als Korrektur der zeitweiligen Spurweite.
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Die
Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung treten als Folge der Unterteilung
des Betriebes des selbständig
arbeitenden Gerätes
in unterschiedliche Fahrmodi in Erscheinung, bei welchen die tatsächliche
Spurweite im Wesentlichen konstant ist. Dies ergibt eine viel genauere
und viel zuver lässigere
Positionsbestimmung im Vergleich zu den Verfahren des Standes der
Technik, welche auf nur einer Spurweite beruhen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihren weiteren Zielen und Vorteilen
am besten verständlich,
wenn man auf die nachfolgend angeführte Beschreibung zusammen
mit den angefügten
Zeichnungen Bezug nimmt. In diesen sind:
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1 stellt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
dar, welche einen Staubsaugroboter zeigt, der gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüstet
ist;
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2 ist
eine Seitenansicht des selbständig
arbeitenden Gerätes
entsprechend der 1;
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3 ist
eine Vorderansicht des selbständig
arbeitenden Gerätes
entsprechend 1;
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4 stellt
ein Blockschaltbild der Hardware der Ausführungsform von 1 dar;
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5a, 5b und 5c veranschaulichen
unterschiedliche mögliche
Wege der Definition der Fahrmodi eines selbständig arbeitenden Gerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6a und 6b veranschaulichen
die Prinzipien des Zusammenhangs zwischen den Kontaktpunkten der
Räder mit
der Oberfläche
und einer tatsächlichen
Spurweite;
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7 zeigt
eine Detailansicht des Hardware-Blockschaltbildes der 4,
welches die durch die vorliegende Erfindung in der Hauptsache verwendete
Hard- und Software veranschaulicht;
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8 veranschaulicht
ein Flussdiagramm des Verfahrens der Positionsbestimmung der vorliegenden Erfindung;
und
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9a und 9b sind
Flussdiagramme des Kalibrierverfahrens zur Positionsbestimmung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung
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In
den Zeichnungen werden durchgängig
die gleichen Bezugsbezeichnungen für einander entsprechende oder ähnlichen
Bauteile verwandt.
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Nachfolgend
soll die Erfindung unter Bezugnahme auf ein besonderes Beispiel
eines selbständig
arbeitenden Gerätes,
nämlich
einer selbständig
arbeitenden Staubsaugvorrichtung, beschrieben werden. Es muss jedoch
davon ausgegangen werden, dass die Erfindung nicht auf dieses Beispiel
beschränkt
ist und dass die Erfindung auf verschiedene andere selbständig arbeitende
Geräte
wie beispielsweise Transportfahrzeuge in produzierenden Bereichen,
ortsveränderliche
Mehrzweckroboter, Rasenmähroboter
sowie selbständig
arbeitende Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung zum Kehren,
Bürsten
und Polieren von Fußböden anwendbar
ist.
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In
der vorliegenden Offenbarung betrifft der Ausdruck "Fahrgeschwindigkeit" den Absolutwert
der "Geschwindig keit", welche sowohl einen
Betrag als auch eine Richtung aufweist, d. h. sie kann entweder
positiv oder negativ sein.
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Allgemeine
Merkmale
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1 zeigt
in einer dreidimensionalen Draufsicht eine der Veranschaulichung
dienende Ausführungsform
einer selbständig
arbeitenden Staubsaugvorrichtung 1, welche sich selbständig auf
einem Fußboden
bewegt und in einem Raum den Staub saugt. Im vorderen Teil ist ein
Ultraschallsystem angeordnet. Dieses Ultraschallsystem umfasst einen
streifenförmig
ausgebildeten Ultraschallsender 10, welcher eine Länge aufweist,
die größenordnungsmäßig 180° des vorderseitigen
Umfanges der in den 2 und 3 veranschaulichten
Vorrichtung überdeckt.
Wie 2 entnommen werden kann, ist der Sender 10 mit
streifenförmig
ausgebildeten Elementen oberhalb einer tiefer angeordneten ersten
Reihe von Mikrofoneinheiten 12 angebracht. Oberhalb der
streifenförmig
ausgebildeten Senderelemente ist. eine zweite Reihe von Mikrofonelementen 13 angeordnet.
Die Ultraschall-Echosensormikrofone 12 und 13 bilden
zusammen mit dem Sender 10 ein Ultraschall-Sonarsystem
für das
Navigieren der Vorrichtung. In dieser der Veranschaulichung dienenden
Ausführungsform
ist das Wandlerelement des Senders in eine nach vorn gerichtete
bewegliche Stoßfängervorrichtung 16 eingelassen.
Dieser Stoßfänger 16 steuert
einen linken und einen rechten Stoßfänger-Berührungssensor, wobei jeder von
ihnen anspricht, wenn der Stoßfänger mit
einem Hindernis in Berührung
kommt. Aus den 2 und 3 ist ersichtlich,
dass die Vorrichtung zwei diametral angeordnete Räder 17, 18 aufweist.
Jedes Rad 17, 18 wird unabhängig voneinander durch einen
separaten Motor, welcher vorzugsweise mit einem Getriebe ausgestattet
ist, angetrieben. Die angetriebenen Räder 17 und 18 werden
die Vorrichtung in die Lage versetzen, dass sie sich auch um ihr
eigenes Symmetriezentrum oder um jedes Rad 17, 18 drehen
kann. Auf den Achsen eines jeden Motors, welcher die jeweiligen
Räder 17, 18 antreibt,
ist ein zugehöriger
Aufnehmer für
Querfeldkomponenten angebracht. Die Querfeldkomponentensignale von
den Aufnehmern werden einem eingebauten Mikroprozessor zugeführt, welcher
die Vorrichtung steuert. Die Signale von diesen Aufnehmern oder
von gleichwertigen Vorrichtungen werden dazu benutzt, um eine Nullzählung zur
Abschätzung
der Wegstrecke zu erhalten. Dies wird weiter unten ausführlicher
beschrieben. Wahlweise angebrachte Räder tragen den hinteren Teil
der Vorrichtung. Die Vorrichtung wird im Allgemeinen dadurch ausbalanciert,
dass das Gewicht auf der hinteren Hälfte der Vorrichtung, welche
beispielsweise die Batterien trägt,
etwas größer ist,
so dass sie sich stets mit allen Rädern im Kontakt mit dem Fußboden bewegen
wird. Wegen dieses Abgleichs kann die Vorrichtung bequem die Kanten
von Fußbodenteppichen
oder dergleichen bewältigen
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Weiterhin
kann die selbständig
arbeitende Vorrichtung vorteilhafterweise mit Hall-Effekt-Sensoren ausgestattet
werden, vorzugsweise einer vor jedem Rad, damit ein Magnetzaun und/oder
ein oder mehrere Magnetstreifen erfasst werden können, die im Zusammenhang mit
der automatischen Ladestation, welche für das Aufladen der Vorrichtung
verwendet wird, vorhanden sind. Dieser Magnetzaun kann dazu verwendet
werden, den Bewegungsspielraum der Vorrichtung einzuschränken. Beispielsweise
kann der Zaun dergestalt angeordnet werden, dass die Vorrichtung
nicht eine Treppe hinunter fällt.
Er kann auch dergestalt angeordnet werden, dass Räumlichkeiten
abgegrenzt werden, ohne dass die Tür geschlossen werden muss.
Auf diese Weise ist es möglich,
auf einmal stets nur einen Raum zu säubern, was sich als eine effektive
Art der Reinigung heraus gestellt hat.
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4 ist
ein Blockschaltbild der Hardware der Vorrichtung entsprechend der 1, 2 und 3. Diese
Hardware besteht im Wesentlichen aus einer Mikroprozessorbaugruppe,
welche so konfiguriert ist, dass sie den Ultraschallsender und das
entsprechende, auf den Mikrofonen beruhende Empfängersystem, die Motoren für Lüfter und
Bürsten,
die zwei Radmotoren sowie weitere Bauteile der selbständig arbeitenden
Staubsaugvorrichtung antreiben. Die Prozessorbaugruppe ist im Wesentlichen
um einen Datenprozessor herum wie beispielsweise den MC68332 von
Motorola Inc. aufgebaut.
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Das
Sonarabtastsystem für
die Lokalisierung, welches durch das Sender-Empfänger-System gebildet wird,
wird durch die selbständig
arbeitende Staubsaugvorrichtung zur Erkennung von Hindernissen genutzt wie
beispielsweise zur Erkennung von Hindernissen auf dem Weg der sich
bewegenden Vorrichtung, wobei der genaue Ort des am nächsten befindlichen
Hindernisses haargenau ermittelt wird. Der Prozessor steuert den
Sender und empfängt
Eingangsdaten vom Empfängersystem
für die
anschließende
Auswertung.
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Der
Prozessor steuert auch den Motor für die rotierende Bürste sowie
den Motor für
den Lüfter,
wobei der Lüfter
den erforderlichen Unterdruck für
die eigentliche Funktion des Staubsaugers erzeugt. Die Luft vom Lüftermotor
wird zusätzlich
auf die bekannte Art und Weise für
Kühlzwecke
verwen det, und diese Luft wird an einem mit Lamellen versehenen
Auslass an der Oberseite der Vorrichtung abgeführt.
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Der
Prozessor wird durch eine Software gesteuert, welche in einer Anzahl
von verschiedenen Digitalspeichern gespeichert ist wie beispielsweise
solchen vom Typ FPROM, RAM oder EEPROM, welche alle einem Fachmann
auf dem Gebiet der Computertechnik gut bekannt sind. Zusätzlich weist
der Prozessor sein eigenes Zeitgebersystem CLK auf, welches nach
dem Stand der Technik auch bekannt ist.
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Das
System, wie es in 4 dargestellt ist, umfasst ferner
eine Anzahl von Schaltern, zwei Stoßfängerschalter und zwei Quecksilberschalter.
Die zwei Stoßfängerschalter
für den
L-Stoßfänger und
den R-Stoßfänger sind
an zwei Eingangsanschlüsse
der Zeit-Prozessor-Einheit ZPE angeschlossen, welche in einem getrennten
E/A- Modus arbeiten, und sie werden als Ergänzung zum Sonarsystem für die Erfassung
von Zusammenstössen
mit Hindernissen verwendet. Die Quecksilberschalter werden dazu
benutzt, um festzustellen, ob sich die Vorrichtung mit dem Fußoden auf
gleicher Höhe
befindet oder geneigt ist.
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Das
System enthält
auch eine Anzahl von Schaltern für
Eingabebefehle von einem Bedienfeld. Dies erlaubt beispielsweise
dem Benutzer, den Staubsauger ein- und auszuschalten und ein Reinigungsprogramm aus
einer Anzahl von Reinigungsprogrammen auszuwählen.
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Für Magnetfelder
repräsentative
Signale, die durch die Hall-Geber erfasst werden, werden über den A/D-Wandler
zum Prozessor geleitet und dort bearbeitet, wodurch es möglich ist,
die automatische Ladestation und den Magnetzaun zu erfassen. Die
Kompensationsspannungen der analogen Hall-Geber können sich
mit der Zeit, der Temperatur und den einzelnen Sensoren verändern, und
deshalb wird mit einem trägen
Mittelungsfilter ein Nullfeld-Bezugspunkt ständig zurückgerechnet und auf der Grundlage
von pulsbreitenmodulierten Signale vom Prozessor eingestellt.
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Um
Funktionsstörungen
festzustellen, werden verschiedene Signale kontinuierlich gemessen
und dem Prozessor zur Auswertung entweder direkt über den
A/D-Wandler oder zuerst durch den Multiplexer MUX und danach über den
A/D-Wandler zugeleitet.
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Die
Radmotoren für
den Antrieb des Gerätes
werden durch pulsbreitenmodulierte Signale von 5 kHz separat gesteuert,
welche von zwei weiteren Kanälen
von der Zeit-Prozessor-Einheit
im Hauptprozessor erzeugt werden. Um festzustellen, um wieviel sich
jedes Rad gedreht hat, erzeugen die Kodierer für die Querfeldkomponenten,
die fest an die Räder
montiert sind, Querfeldkomponentensignale, welche auf die Eingänge der
Zeit-Prozessor-Einheit des MC68332 gegeben werden. Diese Querfeldkomponentensignale
werden vom Prozessor verarbeitet, um Informationen über die
Position zu liefern, indem die zurückgelegte Wegstrecke und vorzugsweise
auch die Drehung des selbständig
arbeitenden Gerätes
während
der Bewegung aktualisiert werden, was weiter unten noch ausführlicher
beschrieben wird.
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Positionsbestimmung
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In 6a wird
eine Positionsbestimmung des erfindungsgemäßen selbständig arbeitenden Gerätes 1 vorgenommen,
wobei die Signale von den Kodierern 51, 52, welche
fest an den Antriebsrädern 17, 18 angeordnet
sind, genutzt werden. Diese Kodierer 51, 52 registrieren
die Umdrehung des jeweiligen Rades 17, 18, und
die Signale werden dann an einen Mikroprozessor ausgegeben. Dieser
Mikroprozessor berechnet die Positionsänderung des Gerätes 1 seit
der vorhergehenden Registrierung, indem die Signale bezüglich der
Radumdrehungen mit Informationen über die Raddurchmesser in Zusammenhang
gebracht werden. In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Kodierer 51, 52 aus Hall-Sensoren gefertigt,
welche ein Querfeldkomponentensignal als Reaktion auf die Drehung
einer fest an den Rädern 17, 18 angebrachten magnetischen
Scheibe 55 erzeugen. Diese magnetischen Scheiben 55 sind
Scheiben, die in eine Anzahl von Sektoren mit unterschiedlichen
magnetischen Richtungen unterteilt sind. Während sich die Scheiben 55 drehen,
registrieren die Kodierer 51, 52 die Veränderung
des Magnetismus und können
folglich die Umdrehung des jeweiligen Rades 17, 18 messen.
Weitere Ausführungsformen
wie beispielsweise Schlitzscheibenkodierer und diesbezügliche Vorrichtungen
sind möglich.
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Die
Signale von den Kodierern 51, 52 werden nicht
nur für
die Bestimmung der zurückgelegten
Entfernungen sondern auch für
die Berechnung des zurückgelegten
Weges des Gerätes 1 während seiner
Bewegung genutzt.
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Die
Drehung des selbständig
arbeitenden Gerätes
ist gegeben durch:
wobei Δα der in Grad
gemessene Drehwinkel des Gerätes
1 seit
der vorherigen Position ist, 'Entf-rechts' und 'Entflinks' die vom rechten
bzw. linken Rad zurückgelegten
Entfernungen sind, und 'Spurweite' die tatsächliche Spurweite
30 des
Gerätes
1 darstellt.
Um den zurückgelegten
Weg des Gerätes
1 zu
bestimmen, wird somit zusätzlich
zu den Signalen der Radumdrehung die tatsächliche Spurweite
30 benötigt. Das
Problem besteht darin, dass die Spurweite
30 des selbständig arbeitenden
Gerätes
1 sich
in Abhängigkeit
von der Oberfläche sowie
in Abhängigkeit
vom Typ und der Richtung der Drehbewegung ändert. Die Bewegung des Gerätes
1 wird deshalb
gemäß der vorliegenden
Erfindung in zwei unterschiedliche Fahrmodi unterteilt, in welchen
die Spurweite 30 im Wesentlichen konstant ist oder sich nur innerhalb
akzeptabler Grenzen ändert.
Die
5a,
5b und
5c veranschaulichen,
wie derartige Fahrmodi
40a–
40u durch die Drehgeschwindigkeiten
der Antriebsräder
17,
18 festgelegt
werden. In der jeweiligen Abbildung ist ein Koordinatensystem dargestellt,
in welchem die x-Achse die Drehgeschwindigkeit des linken Rades
darstellt, und die Drehgeschwindigkeit des rechten Rades durch die
y-Achse dargestellt wird. Welches Rad als das linke Rad oder welches
als das rechte Rad bezeichnet wird, ist von untergeordneter Bedeutung,
solange die Festlegung durchweg über
das ganze Verfahren beibehalten wird, d. h. solange nicht die Gefahr
einer Verwechslung zwischen den zwei Rädern besteht.
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In
der in
5a veranschaulichten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Fahrmodi
40a–
40l durch
einen zugehörigen
Bereich der Verhältnisse
zwischen den Drehgeschwindigkeiten festgelegt:
worin 'Geschw-rechtesRad' und 'Geschw-linkesRad' die Geschwindigkeiten
der zwei Antriebsräder
17 bzw.
18 darstellen,
und 'A' und 'B' die Grenzen sind, innerhalb welcher
der Quotient, der mit den Fahrmodi
40a–
40l verknüpft wird,
festzulegen ist. Durch diese Art und Weise der Definition der Fahrmodi
wird das Koordinatensystem in Sektoren wie beispielsweise
40a in
5a unterteilt.
Wenn die Beträge
der Geschwindigkeiten der zwei Räder
gleich, ihre Richtungen aber unterschiedlich sind, wird der Quotient
der gleiche sein. Wenn also das Verhältnis der einzige bestimmende
Parameter ist; werden in dieser Ausführungsform das Vorwärtsfahren
mit beiden Rädern
und das Rückwärtsfahren
mit der gleichen Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades auch als derselbe
Fahrmodus festgelegt. In
5a sind
dann beispielsweise die Sektoren
40a und
40b mit
dem gleichen Fahrmodus verknüpft.
Es können
jedoch auch noch zusätzliche Festlegungsparameter
wie beispielsweise das Vorzeichen einer der Geschwindigkeiten benutzt
werden. Dann können
die Sektoren
40a und
40b separate Fahrmodi darstellen.
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5b veranschaulicht
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
die Festlegung der Fahrmodi 40m–40p. Diese Fahrmodi 40m–40p werden
dadurch festgelegt, dass die Drehgeschwindigkeit von einem der Räder oder
beider Räder
innerhalb eines vorher festgelegten Geschwindigkeitsbereiches liegt. Die
Drehgeschwindigkeiten werden somit durch einen oberen Grenzwert
der Drehgeschwindigkeit und/oder einen unteren Grenzwert der Drehgeschwindigkeit
eingegrenzt. Dies kann auf jedes Rad 40m oder 40n unabhängig oder
auf beide Räder 40o gleichzeitig
angewandt werden. Im letzteren Fall wird eine genauere Unterteilung
der Fahrmodi erreicht. Für
einige Arbeitsgänge
kann es jedoch ausreichend sein, die Drehgeschwindigkeit nur eines
Rades als Grundlage für
die Festlegung des Fahrmodus zu benutzen. Der Fahrmodus 40p veranschaulicht
die Verwendung eines unbestimmten Geschwindigkeitsbereiches.
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Die
in 5b veranschaulichten Fahrmodi sollten lediglich
als Beispiele für
mögliche
Fahrmodi angesehen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
sollten die Fahrmodi komplementär
sein und zusammen alle zugelassenen Bewegungsmuster umfassen.
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5c veranschaulicht
noch eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
die Festlegung der Fahrmodi 40q–40u, welche heutzutage
als die am meisten bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird.
Bei dieser Festlegung wird der Fahrbetrieb des Gerätes 1 in
fünf Fahrmodi
unterteilt.
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Von
diesen entsprechen drei, nämlich 40r, 40t, 40u,
eindeutig festgelegten Geschwindigkeitsverhältnissen, und zwei, nämlich 40q, 40s,
entsprechen Bereichen von Verhältnissen
der Drehgeschwindigkeiten. 40r ist der Fahrmodus, welcher
für die
Vorwärtsbewegung
verwendet wird, bei welcher die Drehgeschwindigkeiten der zwei Antriebsräder 17, 18 gleich
sind. Hier kann jede zugeordnete tatsächliche Spurweite verwendet
werden, da das Gerät,
zumindest in Gedanken, keine Drehung ausführt. Eine Kompensation unbeabsichtigter
Drehungen kann jedoch wahlweise vorhanden sein. 40t und 40u veranschaulichen
Fahrmodi, bei welchen das Gerät
auf der Stelle Drehungen um seine eigene Achse in eine jeweilige
Richtung ausführt.
Die Beträge
der Drehgeschwindigkeiten der Räder
sind die gleichen, aber die Richtungen der Drehung sind entgegengesetzt, wobei
in 40u das rechte Rad sich vorwärts dreht, während das
linke Rad sich rückwärts dreht.
Das Gegenteil trifft auf 40t zu, wo das linke Rad sich
vorwärts
dreht und das rechte Rad sich rückwärts dreht.
Um während der
Vorwärtsfahrt
eine Drehung vollführen
zu können,
werden die Fahrmodi 40q und 40s benötigt. Dabei
stellt 40q einen Modus dar, welcher die Drehung des Gerätes nach
links enthält,
und 40s stellt einen Modus dar, welcher die Drehung des
Gerätes
nach rechts enthält.
Im vorhergehenden Fahrmodus 40q dreht sich das rechte Rad
vorwärts,
entweder allein oder in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung des linken Rades.
Die Drehgeschwindigkeit des rechten Rades muss dennoch niedriger
sein als die Drehgeschwindigkeit des rechten Rades. Das Gleiche
trifft für 40s zu,
nur dass es hier das linke Rad ist, welches sich entweder allein
dreht oder sich schneller als das rechte Rad dreht. Bei dieser Festlegung
der Fahrmodi ist dem Gerät
niemals die Möglichkeit
gegeben, sich rückwärts zu bewegen.
Statt dessen dreht es sich auf der Stelle und bewegt sich dann vorwärts. Seine
Bewegungsfähigkeit
ist deshalb auf die fünf
unterschiedlichen Fahrmodi beschränkt, welche ausreichend sind,
die zugelassenen Bewegungen abzudecken, die bei den Arbeitsgängen des
selbständig
arbeitenden Gerätes 1 ausgeführt werden.
Eine Rückwärtsbewegung
kann jedoch bei speziellen Gelegenheiten angewandt werden, z. B.
wenn das Gerät
auf ein Hindernis oder einen Magnetzaun trifft. Falls eine derartige Bewegung
verwendet wird, dann ist es vorzugsweise eine Geradeausbewegung,
bei welcher es keine Spurweitenabhängigkeit gibt.
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Wie
oben erwähnt
wurde, wird die Bewegung des selbständig arbeitenden Gerätes 1 ganz
allgemein in unterschiedliche Fahrmodi 40a–40u eingeteilt,
bei welchen die Spurweite 30 im Wesentlichen als konstant betrachtet
werden kann. Die 6a und 6b erläutern die
Notwendigkeit für
diese Unterteilung.
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Es
soll nun auf 6a Bezug genommen werden. Es
handelt sich hier um eine Prinzipdarstellung des unteren Teils eines
selbständig
arbeitenden Gerätes 1.
Es werden die effektiven Kontaktpunkte 31, 32 gezeigt, wo
die Berührung
zwischen den Antriebsrädern 17, 18 und
einer Oberfläche 33 erfolgt,
wenn sich das Gerät auf
beiden Antriebsrädern
mit der gleichen Drehgeschwindigkeit dieser Räder vorwärts bewegt. Die effektiven Kontaktpunkte 31, 32 befinden
sich bei diesem Fahrmodus typischerweise in der Mitte der Auflagebreite
der Räder 17, 18,
die sich in Berührung
mit der Oberfläche 33 befinden,
wie dies in 6a dargestellt ist. Diese effektiven
Kontaktpunkte 31, 32 legen die tatsächliche
Spurweite 30 des Gerätes
fest.
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In 6b ist
die tatsächliche
Spurweite 30 bei einem abweichenden Fahrmodus dargestellt.
Bei diesem Fahrmodus dreht sich das Gerät während der Fahrt nach rechts.
Der effektive Kontaktpunkt 32 des antreibenden Rades in
der Richtung des Fahrweges, d. h. der des rechten Rades 18,
ist aus der Mitte der Auflagebreite, wie in 6a dargestellt,
in Richtung auf die Seite, welche in die Drehrichtung gerichtet
ist, verschoben. Diese Verschiebung der Kontaktpunkte verändert die
tatsächliche
Spurweite 30 des Gerätes,
woraus sich eine beträchtlich
veränderte
Spurweite gegenüber
dem Fahrmodus ergibt, welcher mit 6a verknüpft ist.
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Die 6a und 6b sollten
lediglich als Veranschaulichungsbeispiele angesehen werden, welche die
Abhängigkeit
der Spurweite 30 vom Fahrmodus des Gerätes 1 darstellen.
Die tatsächliche
Spurweite 30 und die effektiven Kontaktpunkte 31, 32 werden
sich auch noch bei weiteren Fahrmodi verändern, aber der Sinn des Konzeptes
der Fahrmodi sollte aus den 6a und 6b klar
geworden sein.
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7 veranschaulicht
in größerer Ausführlichkeit
einen Teil des Hardware-Blockschaltbildes von 4,
bei welchem diejenigen Teile weggelassen worden sind, die nicht
direkt den Zwecken der Positionsbestimmung dienen. Damit sich das
selbständig
arbeitende Gerät 1 bewegt,
werden von der Zeit-Prozessor-Einheit
im Mikroprozessor 21 pulsbreitenmodulierte Signale (PMS-Signale)
ausgegeben. Diese PMS-Signale steuern die an den jeweiligen Antriebsmotor
angelegte Spannung und steuern folglich die Drehgeschwindigkeit und
die Drehrichtung des jeweiligen Rades. Wie oben erwähnt wurde,
registrieren die Kodierer 51, 52 die Radpositionen,
wobei Querfeldkomponentensignale erzeugt werden, die auf den Mikroprozessor 21 gegeben
werden, und es werden die entsprechenden Geschwindigkeiten festgelegt.
Um die Positionsveränderung
des Gerätes 1 seit
der vorhergehenden Erfassung zu bestimmen, müssen die tatsächliche
Spurweite 30 und der Fahrmodus 40 des Gerätes 1 bestimmt
werden. In den Digitalspeichern 20 ist die für die Positionsbestimmung
verwendete Software gespeichert. Auf der Grundlage der Radstellungen,
welche in den Querfeldkomponentensignalen verschlüsselt sind,
bestimmt das Bestimmungsmittel 54 in den Digitalspeichern 20 unter
Verwendung der Raddrehgeschwindigkeiten den aktuellen Fahrmodus 40 des
Gerätes 1.
Aus diesem Fahrmodus 40 erhält man die zugehörige tatsächliche
Spurweite 30, welche bei den nachfolgenden Positionsberechnungen
verwendet wird.
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Bevor
die Berechnungen der tatsächlichen
Position erfolgen, muss festgelegt werden, welche Spurweite zu verwenden
ist. Hierfür
müssen
der Fahrmodus und folglich auch die Definitionen der Fahrmodi bekannt
sein. Vom Gesichtspunkt der Arbeitsweise des Gerätes wäre es am besten, wenn man mehrere
unterschiedliche Definitionen der Fahrmodi zur Verfügung hätte wie
beispielsweise einige der Definitionen aus den 5a, 5b und 5c.
Die Bedienperson kann dann zwischen den Definitionen von verschiedenen Gruppen
der Fahrmodi wechseln, d. h. wenn sich die Oberfläche verändert oder
wenn das selbständig
arbeitende Gerät
eine neue Arbeitsaufgabe ausführen
soll, auf welche die Definition des vorhergehenden Fahrmodus. nicht
genau zutreffend ist. Welche Definition des Fahrmodus auch verwendet
wird, es muss stets die tatsächliche
Spurweite bestimmt und jedem Fahrmodus zugeordnet werden. Dies erfolgt
gemäß der vorliegenden
Erfindung vor zugsweise durch ein Kalibrierverfahren, welches weiter
unten beschrieben wird.
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Sobald
die tatsächliche
Spurweite bekannt ist, wird die Positionsänderung durch die in den Digitalspeichern 20 gespeicherten
Berechnungsmittel 53 berechnet, welche in den Mikroprozessor 21 geladen
und dort ausgeführt
werden. Die zurückgelegte
Entfernung wird unter Verwendung der Raddrehungen und des Durchmessers
des jeweiligen Rades berechnet, wobei der zurückgelegte Weg durch die Gleichung
(1) gegeben ist. Wenn man an einer wohldefinierten Ausgangsposition
beginnt und die Positionsänderung
an einigen Intervallen während
der Bewegung des Gerätes
berechnet und diese Informationen in den Digitalspeichern speichert, kann
das Gerät
die Spur seiner Bewegung während
seiner Tätigkeit
verfolgen und somit seinen gegenwärtigen Standort feststellen.
Diese Informationen werden beispielsweise von selbständig arbeitenden
Geräten
für die Oberflächenbearbeitung
zusammen mit einer Karte für
den Arbeitsbereichs verwendet, um zu erfahren, welche Bereiche des
Arbeitsbereichs bereits bearbeitet worden sind und welche Teile
noch unbehandelt sind.
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Um
die tatsächliche
Spurweite 30 des jeweiligen Fahrmodus 40a–40u zu
bestimmen, wird vorzugsweise ein Positionskalibriermittel der vorliegenden
Erfindung benutzt. Zunächst
richtet das Ausrichtungsmittel 22 das selbständig arbeitende
Gerät 1 in
eine Ausgangsrichtung aus. Das Ausrichtungsmittel 22 steuert
das Antriebsmittel 60 über
die PMS-Signale
vom Mikroprozessor 21 dergestalt, dass sich das Gerät 1 dreht
und sich möglicherweise
auch in eine Richtung bewegt, welche durch das Ausrichtungsmittel 22 ausgewählt wurde.
Das Ausrichtungsmittel 22 könnte vorzugsweise magne tische
Detektoren 23, 24 enthalten, wie z. B. Hall-Sensoren, welche
ein vorhandenes Magnetfeld erfassen, welches so angelegt ist, dass
das Gerät 1 in
die richtige Richtung gelenkt wird. Dieses Magnetfeld kann von Magnetstreifen
oder anderen Magnetquellen wie beispielsweise dem Magnetzaun und/oder
einem oder mehreren Magnetstreifen in Verbindung mit der oben erwähnten automatischen
Ladestation erzeugt werden. Es sind auch andere Ausführungsformen
möglich;
das Ausrichtungsmittel 22 kann Tastschalter umfassen, welche
von der Bedienperson betätigt
werden, wenn das Gerät 1 die
Spurweite 30 berechnen soll. Die Ausgangsrichtung kann
dann die Richtung sein, in welche das Gerät gerichtet ist, wenn der Schalter
gedrückt
wird, so dass vor der tatsächlichen
Kalibrierung keine Drehung notwendig ist. Als Alternative kann ein
externes Signal von einer bestimmten Quelle das Kalibrierverfahren auslösen, und
das Ausrichtungsmittel 22 umfasst dann einen Empfänger, welcher
auf dieses externe Signal anspricht.
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Sobald
das Gerät 1 in
der Ausgangsrichtung ausgerichtet worden ist, sendet der Mikroprozessor 21 PMS-Signale
an das Antriebsmittel 60. Dieses Antriebsmittel 60 seinerseits
veranlasst, dass sich das Gerät 1 in
dem Fahrmodus 40a–40u dreht,
welcher der zu bestimmenden Spurweite 30 zugeordnet wird.
Falls sich das Gerät
entsprechend dem Fahrmodus 40r in 5c bewegt,
bewegt es sich tatsächlich
geradlinig nach vorn, d. h. es dreht sich nicht. Bei diesem Fahrmodus 40r ist
die tatsächliche
Spurweite 30 in der Tat beliebig und ist beispielsweise
durch den Abstand zwischen den Rädern
gegeben, und daher ist keine Kalibrierung notwendig. Andererseits
ist für
andere mögliche
Fahrmodi eine aktuelle Berechnung erforderlich, um die genaue Spurweite
zu erhal ten. Der tatsächliche
Gesamtdrehwinkel des Gerätes
während
der Drehung im ausgewählten
Fahrmodus wird dann durch das Bezugsmittel 80 bestimmt.
Dieses Bezugsmittel 80 benutzt ein bestimmtes internes
oder externes Bezugsobjekt, um den tatsächlichen Drehwinkel zu erhalten.
Kreisel, welche gegenüber Änderungen
der Fahrtrichtung empfindlich sind, könnten als ein internes Bezugsobjekt
für die
Berechnung des Gesamtdrehwinkels des Gerätes 1 verwendet werden.
Externe Bezugsobjekte könnten
ein Magnetfeld sein, welches von den Magnetfelddetektoren 23, 24 im
Ausrichtungsmittel 22 oder anderen Magnetfelddetektoren erfasst
wird. Gerade für
die anfängliche
Ausrichtung können
anderweitige externe Signale wie beispielsweise solche von Signalsendern
oder einer anderen Quelle, welche sich irgendwo im Arbeitsbereich
befinden, als ortsfestes Bezugsobjekt verwendet werden. Während die
Drehung in dem ausgewählten
Fahrmodus ausgeführt
wird, verändert
sich der Winkel in Bezug auf das Bezugsobjekt, und das Bezugsmittel 80 kann
dadurch den Gesamtdrehwinkel des Gerätes berechnen. Das Gerät kann sich
vorzugsweise um einen vorher festgelegten Gesamtdrehwinkel drehen,
welcher beispielsweise durch die Bedienperson bestimmt werden könnte. Die
Raddrehungen, welche dieser Drehung entsprechen, ungeachtet dessen,
ob sie vorher festgelegt worden sind oder nicht, werden von den
Kodierern 51, 52 gleichzeitig registriert. Unter
Verwendung der Raddrehungen und des Gesamtdrehwinkels kann die tatsächliche
Spurweite 30 der Fahrmodi 40a–40u mittels des Berechnungsmittels 70 berechnet
werden. Ausgehend von den Raddrehungen wird vorzugsweise in einem
Erwartungsmittel 71 ein zu erwartender Gesamtdrehwinkel
des Gerätes
auf der Grundlage einer zeitweiligen Spurweite berechnet. Diese
zeitweilige Spurweite kann diejenige Spurweite sein, welche während der geradlinig nach
vorn erfolgenden Fahrt, nämlich 40r in 5c,
verwendet wird, die Nennspurweite oder eine vorher berechnete Spurweite
sein. Das Differenzbildungsmittel 72 berechnet eine mögliche Differenz
zwischen dem tatsächlichen
Gesamtdrehwinkel, welcher durch das Bezugsmittel 80 bestimmt
worden ist, und dem zu erwartenden Drehwinkel, welcher vom Erwartungsmittel 71 erhalten
wird. Auf der Grundlage dieser Differenz wird durch das Korrekturmittel 73 eine
Korrektur der zeitweiligen Spurweite festgelegt. Die zeitweilige
Spurweite wird folglich dahingehend kalibriert, dass sie der tatsächlichen
Spurweite 30 des Gerätes 1 entspricht.
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Es
ist auch möglich,
das Gerät
in der Weise zu kalibrieren, dass man die Räder eine vorher festgelegte Anzahl
von Umdrehungen ausführen
lässt und
einfach den entsprechenden tatsächlichen
Drehwinkel registriert. Ähnliche
Berechnungen wie die obigen werden benutzt, um den genauen tatsächlichen
Drehwinkel des Gerätes
zu erhalten.
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Unter
Anwendung des oben dargestellten Verfahrens können die Spurweiten für alle möglichen
Fahrmodi zu einem bestimmten Zeitpunkt wie beispielsweise zu Beginn
des Arbeitsganges berechnet werden. Die Informationen über die
Fahrmodi und die zugeordneten Spurweiten können dann in den Digitalspeichern 20 des
selbständig
arbeitenden Gerätes 1 gespeichert
werden. Wenn sich der Fahrmodus während des Arbeitsganges ändert, wird
die zugehörige
gespeicherte Spurweite für
die Positionsbestimmung benutzt. Diese gespeicherten Daten können für längere Arbeitsgänge benutzt
werden, so dass Berechnungen nur dann ausgeführt werden brauchen, wenn man
auf einen neuen, bisher nicht verwendeten Fahrmodus trifft, und
nicht jedes Mal, wenn das Gerät
gestartet wird. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, die Spurweite zu berechnen, wenn das Gerät seinen
Fahrmodus ändert.
Auf diese Weise muss das Kalibrierverfahren mindestens einmal für jede neue
Fahrt ausgeführt
werden. Die Informationen können
in den Speichern 20 für
eine spätere
Verwendung gespeichert werden. Die Kalibrierung wird jedoch vorzugsweise
regelmäßig ausgeführt oder
dann, wenn es Anzeichen auf Veränderungen
in den Bewegungsbedingungen gibt.
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8 zeigt
ein schematisches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens
der Positionsbestimmung. Dieses Verfahren startet mit Schritt 100.
Im Schritt 101 wird die Raddrehung für die zwei Antriebsräder festgelegt.
Ein Fahrmodus wird dann in Schritt 102 auf der Grundlage
der Raddrehungen bestimmt. In Schritt 103 wird die Positionsänderung
seit der vorhergehenden Berechnung auf der Grundlage der tatsächlichen
Spurweite, welche dem Fahrmodus zugeordnet ist, berechnet. Schließlich wird
das Verfahren zur Positionsbestimmung in Schritt 104 abgeschlossen.
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Das
Kalibrierverfahren der vorliegenden Erfindung ist in den 9a und 9b kurz
dargestellt. Die Kalibrierprozedur beginnt mit Schritt 200.
In Schritt 201 wird das Gerät in der Ausgangsrichtung ausgerichtet, wobei
die Festlegung von der Bedienperson getroffen wird oder durch einen
bestimmten externen oder internen Eingangsbefehl erfolgt. Das Gerät wird dann
in Schritt 202 veranlasst, sich in dem Fahrmodus zu drehen, welcher
der tatsächlichen
Spurweite zugeordnet ist, die berechnet werden soll. Der tatsächliche
Drehwinkel wird in Schritt 203 unter Verwendung eines externen
Bezugsobjektes oder eines internen Mittels bestimmt. In Schritt 204 werden
die entsprechenden Raddrehungen vorzugsweise durch fest mit dem
jeweiligen Rad verbundene Kodierer registriert. Die tatsächliche
Spurweite des vorliegenden Fahrmodus wird in Schritt 205 berechnet,
bevor das Verfahren in Schritt 209 abgeschlossen wird.
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9b beschreibt
ausführlicher
eine bevorzugte Art und Weise, wie der Berechnungsschritt 205 ausgeführt werden
kann. In Schritt 206 wird ein zu erwartender Gesamtdrehwinkel
auf der Grundlage der Raddrehungen und einer zeitweiligen Spurweite
berechnet. Die Berechnung wird in Schritt 207 fortgesetzt,
in welchem eine Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem zu erwartenden
Gesamtdrehwinkel bestimmt wird. In Schritt 208 wird die
tatsächliche
Spurweite als eine Korrektur der zeitweiligen Spurweite unter Verwendung
der Differenz aus Schritt 207 berechnet. Schließlich wird
in Schritt 209 das Verfahren beendet.
