Aparato de control para vehículo operativo autónomo sin personal.

Un aparato incluyendo un vehículo operativo autónomo sin personal (10) que tiene un motor eléctrico (20) que recibe potencia de una batería (30) para operar una máquina operativa (16),

motores principales (24) para mover ruedas (14), y sensores magnéticos (34) para detectar la intensidad de un campo magnético de un cable de zona (72) del aparato, estando adaptado el aparato para controlar el vehículo para que circule en una zona operativa (70) definida por el cable de zona a través de ruedas movidas por los motores principales para realizar una operación en un modo operativo usando la máquina operativa y para que vuelva a un dispositivo de carga (74) instalado en el cable de zona con el fin de cargar la batería,

donde el aparato incluye además:

una porción de vuelta (72a) formada curvando el cable de zona en una posición en una dirección a la zona operativa (70) y curvando de nuevo el cable de zona para volver en la misma dirección con una distancia predeterminada (w) con el fin de dividir la zona operativa en zonas al menos primera y segunda; caracterizado porque el aparato incluye además un controlador de marcha (42, S16, S112, S206) adaptado para controlar el vehículo de manera que no pueda atravesar la porción de vuelta (72a) y circule por el cable de zona (72) siguiendo una trayectoria de movimiento desde el dispositivo de carga (74) situado en la primera zona a la segunda zona y luego entre en el modo operativo para que circule dentro de la segunda zona, donde la porción de vuelta (72a) se forma curvando en primer lugar el cable de zona (72) en una posición cerca de un paso estrecho que conecta las zonas primera y segunda, y curvando luego el cable de zona (72) de nuevo para volver en la misma dirección.

Aparato de control para vehículo operativo autónomo sin personal

Antecedentes

Campo técnico

Una realización de la invención se refiere a un aparato de control de un vehículo operativo autónomo sin personal, en particular a un aparato para controlar un vehículo operativo para que circule de forma autónoma por una zona operativa para realizar una operación usando una máquina operativa montada.

Antecedentes de la invención

Se ha propuesto convencionalmente varios vehículos operativos autónomos sin personal que circulan de forma autónoma en zonas operativas para realizar operaciones usando máquinas operativas montadas tal como cuchillas cortacésped, como se describe, por ejemplo, en WO 2005/074362.

En WO 2005/074362, un sensor magnético montado en un extremo delantero de un vehículo operativo detecta la intensidad de un campo magnético de un cable de zona colocado a lo largo de un límite de una zona operativa para reconocimiento de la zona operativa, y una máquina operativa montada incluyendo cuchillas cortacésped y provista de un motor eléctrico es movida para realizar la operación en la zona operativa reconocida.

El motor del vehículo de la técnica indicado en W02005/074362 recibe potencia de una batería montada. Para cargar la batería se ha colocado un dispositivo de carga sobre el cable de zona y cuando disminuye el nivel de batería restante, el vehículo es controlado de manera que siga el cable de zona mediante la ayuda del sensor magnético para hacerlo volver al dispositivo de carga a lo largo del cable de zona.

Resumen

Hay varios tipos de zonas operativas. En un caso, una zona operativa está dividida en zonas principales y zonas secundarias y dichas zonas están conectadas a través de pasos estrechos. La operación se realiza regularmente en las zonas principales y puede ser suficiente que la operación se realice una vez en un período de tiempo corto en las zonas secundarias. Lo mismo se puede afirmar cuando se prevé realizar la operación en una cierta zona o en una parte de una zona operativa.

Mientras tanto, el vehículo descrito en WO 2005/074362 está configurado para detectar el cable de zona y seguir el cable de zona para volver al dispositivo de carga cuando el nivel de batería restante disminuya como se ha mencionado anteriormente. En este caso, si la zona operativa está dividida por diferentes hilos de zona, hay que instalar los dispositivos de carga para las respectivas zonas divididas, lo que es desventajoso.

En WO 01/56362 A1, en la que se basa el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 9, se usan dos cables diferentes, el primer cable para definir la zona total a operar (cable de zona) y el segundo cable para dividir la zona operativa en dos zonas.

Lo mismo se aplica a EP 2 413 215 A2, donde el cable interior (porción de vuelta) está separado del cable de zona, donde los cables principal e interior son activados solamente uno cada vez, lo que implica que están separados.

Por lo tanto, un objeto de una realización de la invención es superar el inconveniente anterior proporcionando un aparato de control para un vehículo operativo autónomo sin personal que tiene un motor eléctrico que está montado en una carrocería de vehículo y que recibe potencia de una batería para accionar una máquina operativa para realizar una operación, aparato que puede controlar el vehículo de modo que no realice la operación en una cierta zona, con la estructura simple.

Con el fin de lograr el objeto, la realización de la invención proporciona en el primer aspecto un aparato según la reivindicación 1.

Con el fin de lograr el objeto, la realización de la invención proporciona en el segundo aspecto un método según la reivindicación 9.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos y ventajas serán más evidentes por la descripción siguiente y los dibujos en los que:

La figura 1 es una vista lateral de un aparato de control para un vehículo operativo autónomo sin personal según una realización de la invención.

La figura 2 es una vista en planta del vehículo representado en la figura 1.

La figura 3 es un diagrama de bloques que representa la entrada y la salida de dispositivos montados en el vehículo representado en la figura 1.

La figura 4 es una vista en planta que representa una zona operativa donde se ha de mover el vehículo representado en la figura 1.

La figura 5 es un diagrama de bloques que representa la configuración de la estación de carga (estación) representada en la figura 4.

La figura 6 es una vista explicativa que representa un proceso de carga en la estación de carga representada en la figura 5.

La figura 7 es una vista explicativa que representa un campo magnético de un cable de zona incrustado en la zona operativa representada en la figura 4.

La figura 8 es un diagrama de flujo que representa la operación del aparato representado en la figura 1, es decir, la operación en el caso de aplicar una trayectoria de marcha (1) representada en la figura 4.

La figura 9 es un diagrama de flujo que representa la operación del aparato representado en la figura 1, es decir, la operación en el caso de aplicar una trayectoria de marcha (2) representada en la figura 4.

Y la figura 10 es un diagrama de flujo que representa la operación del aparato representado en la figura 1, es decir, la operación en el caso de aplicar una trayectoria de marcha (3) representada en la figura 4.

Descripción de la realización

Un aparato de control de un vehículo operativo autónomo sin personal según una realización de la presente Invención se explicará ahora con referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista lateral de un aparato de control para un vehículo operativo autónomo sin personal según una realización de la invención, la figura 2 es una vista en planta del vehículo representado en la figura 1, la figura 3 es un diagrama de bloques que representa la entrada y la salida de dispositivos montados en el vehículo representado en la figura 1 y la figura 4 es una vista en planta que representa una zona operativa donde se ha de mover el vehículo representado en la figura 1.

Como se representa en las figuras 1 y 2, el símbolo 10 indica un vehículo operativo autónomo sin personal. El vehículo 10 tiene una carrocería de vehículo 12 y ruedas 14. La carrocería 12 incluye un chasis 12a y un bastidor 12b montado en el chasis 12a, mientras que las ruedas 14 incluyen ruedas delanteras derecha e izquierda 14a de un diámetro relativamente pequeño que están fijadas en la parte delantera del chasis 12a a través de un soporte 12a1, y ruedas traseras derecha e izquierda 14b de un diámetro relativamente grande que van montadas directamente en el chasis 12a.

Unas cuchillas (cuchillas rotativas; máquina operativa) 16 para cortar césped van montadas en el centro, más o menos, del chasis 12a, y un motor eléctrico (a continuación llamado el "motor operativo") 20 está instalado encima de las cuchillas 16. Las cuchillas 16 están conectadas al motor operativo 20 de manera que éste las mueva y haga girar.

Las cuchillas 16 también están conectadas a un mecanismo de regulación de altura de cuchillas 22 que será manipulado manualmente por un operador (usuario). El mecanismo de regulación de altura de cuchillas 22 está equipado con un tornillo (no representado) que girará manualmente el operador para regular la altura de las cuchillas 16 con respecto al suelo de contacto GR.

Dos motores eléctricos (motores principales; a continuación llamados los "motores de marcha") 24 están montados en el chasis 12a del vehículo 10 detrás de las cuchillas 16. Los motores de marcha 24 están conectados a las ruedas traseras derecha e izquierda 14b para operarlas de modo que las ruedas traseras 14b giren en la dirección normal (marcha hacia delante) o la dirección inversa (marcha hacia atrás) independientemente una de otra para hacer que el vehículo 10 circule por el terreno GR. En otros términos, las ruedas delanteras 14a sirven como las ruedas libres, mientras que las ruedas traseras 14b sirven como las ruedas movidas. Las cuchillas 16, el motor operativo 20, los motores de marcha 24, etc, están cubiertos por el bastidor 12b.

Una unidad de carga (incluyendo un convertidor CA/CC) 26 y una batería 30 están alojadas en la parte trasera del vehículo 10 y dos terminales de carga 32 están montados en el bastidor 12b en la parte delantera del vehículo 10 de manera que sobresalgan hacia delante para poder conectarse con el dispositivo de carga. Cada uno de los

terminales 32 tiene en un lado un punto de contacto 32a que mira al otro punto de contacto 32a.

1. Un aparato incluyendo un vehículo operativo autónomo sin personal (10) que tiene un motor eléctrico (20) que recibe potencia de una batería (30) para operar una máquina operativa (16), motores principales (24) para mover ruedas (14), y sensores magnéticos (34) para detectar la intensidad de un campo magnético de un cable de zona (72) del aparato, estando adaptado el aparato para controlar el vehículo para que circule en una zona operativa (70) definida por el cable de zona a través de ruedas movidas por los motores principales para realizar una operación en un modo operativo usando la máquina operativa y para que vuelva a un dispositivo de carga (74) instalado en el cable de zona con el fin de cargar la batería,

donde el aparato incluye además:

una porción de vuelta (72a) formada curvando el cable de zona en una posición en una dirección a la zona operativa (70) y curvando de nuevo el cable de zona para volver en la misma dirección con una distancia predeterminada (w) con el fin de dividir la zona operativa en zonas al menos primera y segunda; caracterizado porque el aparato incluye además un controlador de marcha (42, S16, S112, S206) adaptado para controlar el vehículo de manera que no pueda atravesar la porción de vuelta (72a) y circule por el cable de zona (72) siguiendo una trayectoria de movimiento desde el dispositivo de carga (74) situado en la primera zona a la segunda zona y luego entre en el modo operativo para que circule dentro de la segunda zona, donde la porción de vuelta (72a) se forma curvando en primer lugar el cable de zona (72) en una posición cerca de un paso estrecho que conecta las zonas primera y segunda, y curvando luego el cable de zona (72) de nuevo para volver en la misma dirección.

2. El aparato según la reivindicación 1, donde el aparato incluye además:

una zona de detección de dispositivo de carga (76a) establecida para ser usada para detectar una posición del dispositivo de carga,

y el controlador de marcha controla el vehículo para que se dé la vuelta cuando se determine que el vehículo ha alcanzado la zona de detección de dispositivo de carga y posteriormente avance hacia el cable de zona para ser guiado al dispositivo de carga cuando el vehículo detecte la intensidad del campo magnético del cable de zona para volver al dispositivo de carga (42, S124-S136, S218-S230).

3. El aparato según la reivindicación 1 o 2, donde el controlador de marcha cambia una dirección de entrada del vehículo al dispositivo de carga siempre que el vehículo vuelve al dispositivo de carga.

4. El aparato según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, donde la distancia predeterminada se determina en base a la intensidad del campo magnético de la porción de vuelta (72a) del cable de zona.

5. El aparato según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, donde los motores principales (24) incluyen motores eléctricos que recibirán potencia de la batería.

6. El aparato según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, donde la máquina operativa (16) incluye un cortacésped.

7. El aparato según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, donde el vehículo tiene un terminal de carga (32) en su parte delantera de manera que se pueda conectar con el dispositivo de carga instalado sobre el cable de zona.

8. El aparato según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, donde el dispositivo de carga está provisto de una bobina (76) que irradia un campo magnético que forma la zona de detección de dispositivo de carga alrededor del dispositivo de carga.

9. Un método para controlar un vehículo operativo autónomo sin personal (10) que tiene un motor eléctrico (20) que recibe potencia de una batería (30) para operar una máquina operativa (16), motores principales (24) para mover ruedas (14), y sensores magnéticos (34) para detectar la intensidad de un campo magnético de un cable de zona (72), siendo controlado el vehículo para que circule en una zona operativa (70) definida por el cable de zona a través de ruedas movidas por los motores principales para realizar una operación en un modo operativo usando la máquina operativa y para volver a un dispositivo de carga (74) instalado en el cable de zona con el fin de cargar la batería, donde se forma una porción de vuelta (72a) curvando el cable de zona en una posición en una dirección a la zona operativa (70) y curvando de nuevo el cable de zona para que vuelva en una misma dirección con una distancia predeterminada (w) con el fin de dividir la zona operativa en zonas al menos primera y segunda (42, S16, S112, S206)

caracterizado porque el método incluye además el paso de controlar el vehículo de manera que no pueda atravesar la porción de vuelta (72a) y circule por el cable de zona (72) siguiendo una trayectoria para movimiento desde el dispositivo de carga (74) situado en la primera zona a la segunda zona y entrando luego el modo operativo para que circule dentro de la segunda zona, donde la porción de vuelta (72a) se forma curvando en primer lugar el cable de zona (72) en una posición cerca de un paso estrecho que conecta las zonas primera y segunda, y curvando luego el

cable de zona (72) de manera que vuelva de nuevo en la misma dirección.

10. El método según la reivindicación 9, donde el paso de control controla el vehículo para que se dé la vuelta cuando se determine que el vehículo ha alcanzado una zona de detección de dispositivo de carga, estableciéndose

la zona de detección de dispositivo de carga (76a) para detectar una posición del dispositivo de carga, y posteriormente avanzar hacia el cable de zona para ser guiado al dispositivo de carga cuando el vehículo detecte la intensidad del campo magnético del cable de zona para volver al dispositivo de carga (42, S124-S136, S218-S230).

11. El método según la reivindicación 9 o 10, donde el paso de control cambia una dirección de entrada del vehículo 10 al dispositivo de carga siempre que el vehículo vuelve al dispositivo de carga.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, donde el espacio predeterminado se determina en base a la intensidad del campo magnético de la porción de vuelta (72a) del cable de zona.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, donde los motores principales (24) incluyen motores

eléctricos que recibirán potencia de la batería.

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, donde la máquina operativa incluye un cortacésped.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, donde el vehículo tiene un terminal de carga (32) en

su parte delantera de manera que se pueda conectar con el dispositivo de carga instalado sobre el cable de zona.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, donde el dispositivo de carga está provisto de una bobina (76) que irradia un campo magnético que forma la zona de detección de dispositivo de carga alrededor del 25 dispositivo de carga.