DE3918867A1 - Fully automated lawn mower - Google Patents

Abstract

In order to facilitate work in the garden, use can be made of the fully automatic lawn mower for the independent mowing of lawn surface areas of any size. Due to the free selection of possible laying options of the iron bars, which magnetically predetermine the travel path of the lawn mower, any shape of the lawn surface area can be followed. After a single starting signal, the lawn mower automatically begins with the mowing operation. Wherever mowing in parallel tracks is necessary, the iron bars have to be correspondingly laid beforehand, and the lawn mower independently carries out the track change. After the mowing operation is completed, the machine independently returns to the starting location, where it simultaneously empties the grass catcher and recharges the battery, with the result that the lawn mower is again ready for the next mowing operation.

Description

Translated fromGerman

Gattung des AnmeldegegenstandesGenre of the object of registration

Die Erfindung betrifft eine vollautomatische Rasenmähmaschine, die nach dem Einschalten den Rasenmähvorgang völlig selbständig durchführt und anschließend völlig selb­ständig zum Ausgangsort zurückkehrt.The invention relates to a fully automaticLawnmower after turning onthe lawn mowing process completely independentlyperformed and then completely the sameconstantly returns to the starting point.

Angaben zur GattungInformation on the genus

Die angegebene Maschine dient der Rasenpflege für beliebig große Rasenflächen, die häufig zu mähen sind.The specified machine is used for lawn carefor lawns of any size that are commonare to be mowed.

Stand der Technik mit FundstellenState of the art with sites

Bisher zu mähende Rasenflächen konnten mit einem kleinen von handbewegten Motorrasenmäher oder einem kleinen Traktor ähnlichen Gerät gemäht werden. (Hersteller: Wolf, Sabo usw.)Previously mowed lawns could also be moweda small hand-held motor lawn moweror a device similar to a small tractorto be mowed. (Manufacturer: Wolf, Sabo etc.)

Kritik des Standes der TechnikCritique of the state of the art

Die Person, die mit der Durchführung des Mähers beauftragt ist, muß während dem ganzen Vorgang die Maschine steuern und beobachten.The person who carries out theMähers is commissioned to do so throughoutControl and monitor the process.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, keine Person mehr zu benötigen, die während des ge­sammten Mähvorganges vor Ort ist, die Maschine steuert und beobachtet, sowie Vor- und Nach­bereitungen des Mähens zu treffen hat.The invention is based, no problemPerson needing more during gecollected mowing process, the machinecontrols and monitors, as well as before and afterpreparations for mowing.

Lösungsolution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein batteriegetriebener Rasen­mäher mit Hilfe von magnetischen Sensoren und einer Steuerung nach einem Startimpuls den Weg über die zu mähende Rasenfläche mit Hilfe von den in das Erdreich eingelegten Eisenstangen (verzinkt) verfolgt.This object is achieved according to the inventionsolved that a battery powered lawnmowers with the help of magnetic sensors andcontrol after a start impulseover the lawn to be mowed with the help ofthe iron bars in the ground(galvanized) tracked.

Diese Eisenstangen führen wieder zum Ausgangs­punkt zurück, wo die Maschine den Auffangkorb für das Gras automatisch entleert, die Bat­terien automatisch auflädt und für das nächste Startsignal, welches von Wetter und dem Wachs­tum des Rasens abhängt, bereit ist.These iron bars lead back to the exitpoint back to where the machine is collecting basketautomatically emptied for the grass, the batterien automatically charges and for the nextStart signal, which of weather and the waxdepends on the lawn, is ready.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

Die bisher mit dem Rasenmäher beschäftigte Person kann sich (nach dem sie das Startsignal gegeben hat) mit anderen Aufgaben befassen.The one previously engaged in the lawn mowerPerson can (after they give the start signalhas given) other tasks. 

Beschreibung eines oder mehrerer AusführungsbeispieleDescription of one or more exemplary embodiments

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dar­gestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawingsand is described in more detail below:It shows

Fig. 1 die Gesamtansicht der Rasenmähmaschine,Fig. 1 shows the overall view of the lawn mower,

Fig. 2 die Verlegung der Eisenstangen sowie die überdachte Garage,FIG. 2, the laying of the iron bars and the covered garage,

Fig. 3 die Garage,Fig. 3, the garage,

Fig. 4 Blatt 1, 2 hardwaremäßig aufgebaute Steuerung,Fig. 4 sheets 1, 2 hardware designed controls,

Fig. 5 den Sender und Empfänger der magnetischen Feldlinien.Fig. 5 shows the transmitter and receiver of the magnetic field lines.

InFig. 1 ist das TeilA, die gesamte Rasenmähmaschine, dargestellt. Die Teile mit den BezeichnungenD, I, J, K stellen Stoßleisten dar, an denen Kontakte angebracht sind, die bei Berührung mit Personen oder Gegenständen einen Impuls abgeben, welcher das Gerät sofort zum Stehen bringt (Personen- und Geräteschutz).InFig. 1, partA , the entire lawnmower, is shown. The parts with the designationsD, I, J, K represent bumpers to which contacts are attached, which give a pulse when they come into contact with people or objects, which immediately brings the device to a standstill (protection of people and devices).

Das TeilL stellt den Grasfangkorb dar, welcher nach entsprechendem Signal von dem MotorM2 entleert wird.PartL represents the grass catcher basket, which is emptied by the motorM2 after a corresponding signal.

Die MagnetspulenH bestehen aus einem Ferritkern, der 8 cm lang ist und einen Durchmesser von 1 cm hat.The magnetic coilsH consist of a ferrite core that is 8 cm long and 1 cm in diameter.

Auf dem Ferritkern sind der rote und der weiße Draht aufgewickelt, die aus der Schaltung vonFig. 5 stammen.The red and white wires from the circuit ofFIG. 5 are wound on the ferrite core.

Die Magnetspulen erzeugen nachFig. 5 Magnetfeldlinien, die nachFig. 4 ausgewertet werden und zur Steuerung des Gerätes dienen. Die TeileE undF stellen die Batterien dar (herkömmliche Kfz-Batterien).The magnetic coils generate magnetic field lines according toFIG. 5, which are evaluated according toFIG. 4 and are used to control the device. PartsE andF represent the batteries (conventional automotive batteries).

Im TeilG ist die Steuerung vonFig. 4 untergebracht und gleich­zeitig der Anschluß für die Stromversorgung.In partG the control ofFig. 4 is housed and at the same time the connection for the power supply.

Die MotorenM5,M6,M7,M8 sind für die Vorwärtsfahrt (/und Rück­wärtsfahrt) der Rasenmähmaschine zuständig.The motorsM5 ,M6 ,M7 ,M8 are responsible for the forward drive (/ and reverse drive) of the lawnmower.

Die MotorenM3 undM4 korregieren die Fahrtspur des Gerätes, was von der Steuereinheit inFig. 4 näher erläutert wird.The motorsM3 andM4 correct the driving lane of the device, which is explained in more detail by the control unit inFIG. 4.

Der MotorM1 ist der Antrieb für das Schneidemesser des Rasenmähers.The motorM1 is the drive for the cutting blade of the lawnmower.

InFig. 2 ist die Verlegung der Eisenstangen in einer beliebigen Rasenfläche dargestellt. Der Abstand der verzinkten Eisenstangen darf den der Breite des Schneidemessers nicht übertreffen.InFig. 2 the laying of the iron bars in any lawn is shown. The distance between the galvanized iron bars must not exceed the width of the cutting knife.

Die Eisenstangen sind in einer Tiefe von ca. 2-3 cm zu verlegen und sollten einen Durchmesser von ca. 0,5 cm haben.The iron bars are to be laid at a depth of approx. 2-3 cmand should have a diameter of about 0.5 cm.

Am Ende der Rasenfläche führt eine Eisenstange das Gerät zurück zur Garage, dem TeilB. Durch eine querangebrachte Eisenstange am Ende der Garage wird die Rasenmähmaschine zum Stoppen gebracht. Das TeilC₁ erhält von TeilC₂ ausFig. 3 einen Impuls, wodurch der MotorM9 betätigt wird, der dann die Stromversorgung besorgt.At the end of the lawn, an iron bar leads the device back to the garage, partB. The lawnmower is stopped by a transverse iron bar at the end of the garage. PartC₁ receives a pulse from partC₂ ofFIG. 3, whereby the motorM9 is actuated, which then provides the power supply.

InFig. 3 ist TeilA, die Rasenmähmaschine, in TeilB, die Garage, darge­stellt.InFig. 3, partA , the lawnmower, in partB , the garage, is Darge.

Nachdem die MagnetkontakteC₁ undC₂ übereinanderliegen wird der MotorM9 eingeschaltet und leitet so die Stromversorgung ein, die die Batterien wieder auflädt.After the magnetic contactsC₁ andC₂ lie one above the other, the motorM9 is switched on and thus initiates the power supply which recharges the batteries.

Sobald der Kontakt geschlossen ist, wird der MotorM2 in Betrieb gesetzt, der den GrasfangkorbL in eine dahinterbefindliche Mulde entleert.As soon as the contact is closed, the motorM2 is started, which empties the grass catcher basketL into a trough located behind it.

InFig. 4 (Blatt 1 und 2 müssen aneinander gelegt werden) ist die hardwaremäßige Steuerung aufgezeichnet. Durch entsprechende Kommentare in der Zeichnung läßt sich die Funktion dort besser er­sehen. Für eine spätere Produktion halte ich es für besser eine speicherprogrammierbare Steuerung zu wählen. Da es jedoch stark unterschiedliche Programmiersprachen gibt, schien mir diese allgemeine Form im Blockschaltbild günstiger.The hardware control is recorded inFIG. 4 (sheets 1 and 2 must be placed next to one another). Appropriate comments in the drawing make the function easier to see there. For a later production I think it would be better to choose a programmable logic controller. However, since there are very different programming languages, this general form in the block diagram seemed more favorable to me.

Zusammenfassung vonFig. 4Summary ofFigure 4

Bei normaler Vorwärts- oder RückwärtsfahrtM5-M8.With normal forward or reverse travelM5 -M8 .

Wird die jeweils mittlere Spule an der Vorder- oder der Rückseite der Rasenmähmaschine nicht mehr hauptsächlich induziert, so findet eine Korrektur der Fahrtspur statt.Will the middle coil on the front or the backthe lawnmower is no longer mainly induceda correction of the lane takes place.

Die linke oder rechte Spule, die, die am stärksten induziert wird, steuert den MotorM3 bei Vorwärtsfahrt oderM4 bei Rückwärtsfahrt an, solange bis die mittlere Spule wieder am stärksten induziert wird. Werden am Ende der Eisenstange/Rasenfläche keine der drei Spulen in der Fahrtrichtung mehr induziert, so werden die MotorenM4 undM3 so angesteuert, daß sie die Räder um 90° drehen. Dann schalten sich die MotorenM5-M8 ein und laufen so lange bis die mittleren Spulen über der nächsten Eisenstange liegen. Jetzt drehen die MotorenM4 undM3 die Räder wieder in die Ausgangsstellung.The left or right coil, the one that is most strongly induced, drives the motorM3 when driving forward orM4 when driving backwards until the middle coil is again most strongly induced. If none of the three coils are induced in the direction of travel at the end of the iron bar / lawn, the motorsM4 andM3 are controlled so that they turn the wheels by 90 °. Then the motorsM5 -M8 switch on and run until the middle coils lie over the next iron bar. Now theM4 andM3 motors turn the wheels back to the starting position.

Die MotorenM5-M8 laufen jetzt in die andere Richtung, so daß die Rasenmähmaschine in die andere Richtung, um eine Schnittbreite ver­setzt, fährt.The motorsM5 -M8 now run in the other direction, so that the lawnmower sets ver in the other direction by a cutting width.

Auf diese Weise wird die Rasenfläche Schnittbreite für Schnitt­breite abgearbeitet und nach Beendigung fährt die vollautomatische Rasenmähmaschine in die Garage zurück.This way, the lawn is cut width by cutwide worked and after completion the fully automaticLawnmower back to the garage.

InFig. 5 ist der Sender und Empfänger der Magnetfeldlinien der SpulenH auf­gezeichnet.InFig. 5 the transmitter and receiver of the magnetic field lines of the coilsH is drawn on.

Durch einen Schwingkreis, weiße Spule und 4,7 nF Kondensator, wird ein Magnetfeld erzeugt. Wird das Magnetfeld durch die Eisen­stange, die den magnetischen Fluß besser als Luft leitet, groß genug gehalten, so wird in die rote Spule eine Spannung induziert, die im Baustein 8617 ausgewertet wird und die Leuchtdiode dann zum leuchten bringt.Through an oscillating circuit, white coil and 4.7 nF capacitor,a magnetic field is generated. The magnetic field is through the ironrod that conducts the magnetic flux better than airheld enough, a voltage is induced in the red coil,which is evaluated in block 8617 and the LED then tolights up.

Dieses Signal wird dann von Schmittriger inFig. 4 ausgewertet und hieraus werden dann entsprechende Steuersignale weitergeleitet.This signal is then evaluated by Schmittriger inFIG. 4 and corresponding control signals are then forwarded from this.

Claims (1)

Translated fromGerman

Vollautomatisierte Rasenmähmaschine,dadurch gekennzeichnet, daß die Rasen­mähmaschine nach dem Einschalten völlig selbständig beginnt die Rasenfläche zu mähen und anschließend selbständig zum Ausgangsort zurückkehrt.Fully automated lawnmower,characterized in that the lawnmower starts cutting automatically after switching on the lawn area and then returns independently to the starting point.