DE3816622A1

DE3816622A1 - Automatisch fahrendes fahrzeug, insbesondere arbeitsfahrzeug wie rasenmaeher od. dgl.

Info

Publication number: DE3816622A1
Application number: DE3816622A
Authority: DE
Inventors: Jia-Ming Shyu; Chih-Li Chang
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1989-11-30
Also published as: DE3816622C2; FR2631466B1; FR2631466A1; US4919224A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vollautomatisch fahrendes Fahrzeug mit Zeit-Einstellmitteln und auto matischen Fahreinrichtungen, das von seiner Garage bis zu einem Startpunkt des Einsatzes fahren kann, wobei der Fahrweg und der Betrieb automatisch gesteuert werden, und das auch nicht zu befahrende Flächen und Hindernisse um gehen kann, und das nach Beendigung des Betriebes und unter gewissen Bedingungen automatisch in die Garage zurückge fahren werden kann etc., wobei keine Aufsichts- oder Be dienungsperson erforderlich ist. Eine typische Ausführungs form für ein derartiges Fahrzeug ist ein automatischer Rasenmäher.

Der Rasenmäher wurde nach und nach vom hinterherziehbaren, von Hand zu bewegenden, selbst angetriebenen Gerät bis zu einem fahrbaren Gerät entwickelt und die Belastung für die Bedienungsperson hat sich dabei beträchtlich verringert, wobei jedoch immer noch der Fahrweg des Rasenmähers von einer Person kontrolliert werden muß; und selbst bei einem ferngesteuerten Gerät (siehe US-PS 45 45 452) wird noch eine Bedienungsperson benötigt. Daher stellt ein Rasen mäher, 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 hat der Rasenmäher eine Funktion zum Erkennen von Hindernissen auf dem Rasen, wobei jedoch das Umfeld des Hindernisses vorher gemäht sein sollte.

Mittels eines Speichers und Reproduktionseinrichtungen ist bei den Geräten gemäß der US-PS 38 40 086 und 43 54 399 es möglich, Signale zum Steuern des Weges zu erzeugen, wobei die Geräte jeweils mittels Aufzeichnungsbändern und Kunst stoffilmen, die mit vorstehenden Folien zur Wegaufzeichnung und Steuerung verklebt sind, versehen sind. Durch die PA 74 10 043 der VRC ist ein Gerät bekannt, bei dem der mittels eines Stiftes auf eine Papierrolle aufge zeichnete Weg über eine fotoelektrische Zelle gelesen wird, um die Reproduktions-Servosteuerung durchzuführen. Solche Verfahren basieren jedoch nur auf den vorher ein gestellten Prozeduren zur Steuerung des Sparvorganges des Gerätes; beispielsweise kann bei unkorrekter Ausgangs position oder Richtung unter Umständen der Radschlupf wärend dem Fahren 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.

Das Gerät gemäß der US-PS 41 80 964 hat einen Metalldraht (-band), der als ein Leiter eingerichtet ist, um die pendel artige Position eines Magneten am Rasenmäher zu kontrollieren und um die Bewegungsrichtung des Rasenmähers durch elek trische Kontaktpunkte und geeignete Mechanismen zu korri gieren, um die Bewegung des Mähers entlang des Drahtes aufrecht zu erhalten. Eine derartige Technik mit einem Draht zur Kontrolle eines automatischen Fahrzeuges ist allgemein bekannt und wird einer automatischen Anlage ver wendet, wobei durch Anlegen von Strom an den Draht ein Wechselmagnetfeld erzeugt wird, um die Spulen am Fahr zeug zur Erzielung einer Steuerung zu induzieren. Wenn jedoch ein solches Steuerverfahren direkt am Rasenmäher zur Steuerung des gesamten Weges verwendet wird, muß ent lang der gesamten Länge des Fahrweges des Rasenmähers ein Draht gelegt werden, was wie klar zu ersehen ist, ebenfalls nicht praktisch ist.

Die Verwendung bei einer Detektoreinrichtung, wie bei spielsweise eines Kreiselkompasses, oder Infrarot- und/oder Ultraschallwellen für das Detektieren der relativen Rich tung und des Abstandes zu Referenzpunkten, oder die Ver wendung einer Sichteinrichtung zur Mehrfacherfassung zur Erzeugung einer geschlossenen Steuerschleife ist noch im Versuchstadium, da bezüglich der Schwierigkeiten bei der Installation, der Zuverlässigkeit und der Grenzen für die Herstellkosten bis jetzt noch keine befriedigende Lösung gefunden worden ist. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur zuverlässigen Wegsteuerung eines automatisch betätig baren Fahrzeuges zu schaffen.

Das Ziel der vorstehend beschriebenen Wegsteuerung ist nur ein Teil der Anforderungen, die an ein vollautoma tisches Fahrzeug gestellt werden, das 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 be ginnen können muß. Gemäß den Bedingungen des Arbeitsein satzes können entsprechende Steuerungen durchgeführt werden, wie beispielsweise eine automatische Geschwindig keitsänderung, Umgehen eines feststehenden Hindernisses oder nicht befahrbaren Fläche, Anhalten und Warnen, wenn auf ein bewegliches Objekt gestoßen wird, und nach Be endigung der Arbeit oder bei Feststellen außergewöhn licher 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-Park position. Das Gerät hat auch eine Einbruchssicherungs funktion, so daß es ohne Überwachung durch eine Bedienungs person seinen Arbeitseinsatz durchführen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollauto matisches Fahrzeug zu schaffen, um die vorstehend be schriebenen Probleme zu beseitigen, d.h. ein Gerät mit einer einfachen und zuverlässigen Wegsteuerung zu schaffen, das Funktionen für Starten zu einer vorbestimmten Zeit, Einparken und Herausfahren aus der Garage, und eine Siche rung gegen Zusammenstoß, Regenabschirmung, zufälligen Aus fall und Einbruch etc., hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Arbeitsfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Energiequelle und eine Transmissionseinrichtung zum Betätigen der Ar beitseinrichtung und der Radmechanismen für die Durch führung der Arbeitsfunktion und der Fortbewegungsfunktion. Vom Parkplatz des Fahrzeuges führt ein Draht bis zum An fangspunkt des zu bearbeitenden Bereiches, um den zu be arbeitenden Bereich herum führt eine zweiter Draht und ein dritter Draht führt außen um die nicht zu befahrenden Flächen (beispielsweise Wasserbecken, Blumengarten etc.) innerhalb des zu bearbeitenden Bereiches, und die drei Drähte führen jeweils unterschiedliche Wechselströme mit ersten, zweiten und dritten Frequenzen.

An den vorderen und rückwärtigen Enden des Fahrzeuges sind Induktionsspulen zum Detektieren des Ortes der Drähte be festigt, 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 in Übereinstimmung mit einer vorher einge stellten Zeit eines Zeitschalters starten kann und über eine Servolenkung entlang dem Draht mit der ersten Fre quenz bis zum Arbeitsbereich leiten kann, um die erste Mähreihe an einer Seite des zu bearbeitenden Bereiches zu beenden. Dann erreicht das Fahrzeug mittels seiner vor deren und rückwärtigen Endeinrichtungen den Ort des Drahtes mit der zweiten 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. anders ausgedrückt, es wird seitlich um eine Arbeitsbreite versetzt und fährt weiterhin mit einer Rückfahroperation parallel zur Kante entlang der bereits gemähten Fläche bis die Grenze der rückwärtigen Grundlinie erreicht wird. Dann wird das Fahr zeug wieder seitlich um eine weitere Arbeitsbreite ver fahren, bevor es wieder vorwärts fährt; und dieses Ver fahren wird solange wiederholt, bis der gesamte zu be arbeitenden Bereich gemäht ist. Dann wird das Fahrzeug entlang der Drähte mit den ersten und zweiten Frequenzen wieder zurück an seinen ursprünglichen Parkplatz fahren. Die vorstehend beschriebene parallele Wegsteuerung er folgt mittels eines Randmonitors, der am Fahrzeug befestigt ist, um die Kante der bereits gemähten Fläche nachzu zeichnen um so den Fahr- und Arbeitsweg festzulegen. Wenn das Fahrzeug auf seinem Weg auf eine nicht befahrbar Fläche trifft, d.h. den Draht mit der dritten Frequenz erfaßt, wird dieser als ein paralleler Umkehrpunkt für die Rück fahrbewegung auf der einen Seite der nicht befahrbaren Fläche solange 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 Annäherungsge schwindigkeit entschieden, ob es ein bewegliches oder unbewegliches Objekt ist, und bei einem beweglichen Ob jekt wird ein Warnsignal abgegeben, um das Objekt dazu zu bewegen, aus dem Weg zu gehen bevor es überfahren wird. Bei einem unbeweglichen Objekt wird dieses gemäß der Be dingungen eines nicht befahrbaren Bereiches umfahren. Am Fahrzeug sind weiterhin ein Regensensor und ein Kraft stoffdetektor installiert, so daß die Arbeit an einem regnerischen Tag, oder wenn der Boden naß ist, oder wenn der Kraftstoff des Motors (oder einer anderen Energie quelle) nahe am Ende ist, zeitweise unterbrochen werden kann, und das Fahrzeug wird entlang der Drähte mit den ersten und zweiten Frequenzen zurück in seine Parkposition gefahren. Der Ort der Unterbrechung wird von der Steuerungs einrichtung 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 Schwingungs-Monitor versehen, der während dem Stoppen verwendet wird, und hat weiterhin einen Geheimcode-Steuerungsvorgang für manuelles Starten, eine Alarmeinrichtung etc. zur Einbruchssicherung. Ein zelheiten der Konstruktion und andere Merkmale und Funk tionen des Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Rasenmähers gemäß der vorliegenden Erfindung in der Draufsicht;

Fig. 3 den Rasenmäher gemäß Fig. 2 in einer Seiten ansicht;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Mäh- und Fahr-Mecha nismus des Rasenmähers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Funktionsdiagramm der Anordnung und des Steuerungsweges der Führungsdrähte gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Beispiel für den Weg eines Rasenmähers bei Erreichen des Grenzdrahtes; und

Fig. 7 ein Flußschaltbild der automatischen Operation gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, hat das Fahrzeug M gemäß der vorliegenden Erfindung eine elektrische Stromquelle 1, eine Antriebsquelle 2, einen Mikrocomputer 3 und seine Operations/Anzeige-Tafel 31, einen Zeitschalter 32, Sicher heits-Stopschalter 33, einen Arbeits- und Fahrmechanismus 4, einen Drahtsensor 5, eine Ultraschall-Abstandmeßein richtung 6, einen Randsensor 7, einen Regensensor 81, einen Kraftstoffdetektor 82, einen Vibrationsdetektor 83, eine Alarmeinrichtung 88 und eine Fernsteuerungs-Signaleinheit 89, etc., die Führungssignal-Einrichtung S hat einen Signal generator 100 und die ausgelegten Wechselstromdrähte W 1, W 2, W 3 mit unterschiedlichen Frequenzen f 1, f 2, f 3 etc. Auf bau- und Funktionsweise werden anhand der Fig. 5 beschrieben. Die Stromquelle 1 des Arbeitsroboters M hat einen Akku mulator, eine Stromversorgung und einen Ladungsschalt kreis etc., zum Speichern und Zuführen der erforderlichen Leistung. Die Antriebsquelle 2 ist ein Elektro- oder ein Verbrennungs motor zum Antreiben des Fahrmechanismus 4, der durch den Mikrocomputer 3 für eine Vorwärtsbewegung, Rückwärts bewegung 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 dem Fahren und dem Arbeitsbetrieb, versehen.

Im Mikrocomputer sind Betreibsprogramme zum Steuern des Betriebes der jeweiligen peripheren Einrichtung und Durch führen der speziellen Vorgänge gemäß den jeweiligen Signalen der Sensoren versehen, und die Einzelheiten werden in den folgenden Aus führungsformen beschreiben. 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 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. D.h. anders ausgedrückt wird bei dem Zeitzählzustand des Fahrzeuges nach dem Parken sein elektrischer Hauptschalter ausgeschaltet, um den elektrischen Stromverbrauch einzu sparen. Der Sicherheitsstopschalter 33 hat Druckschalter und Berührungsschalter, die an bestimmten Stellen des Fahrzeuges zur Sicherheitssteuerung und zeitweiligen Stop und Rückstellen des Fahrzeuges angeordnet sind. Der Draht sensor 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, um den Ort der Drähte als Steuer daten 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 rück wärtigen Ende des Maschinenkörpers angeordnet sind, um das Vorhandensein der Grenze der bereits bearbeitenden Fläche gemäß der unterschiedlichen elektrischen Reaktion zwischen einer bereits bearbeiteten und einer noch zu be arbeitenden 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-Abstandsmeßein richtung 6 und der Randsensor 7 versorgen das Fahrzeug M ge meinsam mit Wegsteuerungsdaten. Ihr Funktionen werden später beschrieben.

Am Fahzeug M ist ein Regensensor 81 angeordnet. Durch die elektrischen Veränderungen eines Widerstands- oder kapaziti ven Elementes kann Regen oder ein nasser Untergrund detek tiert werden Feuchtigkeit oder Wasser auf dem Sensor selbst kann gegebenenfalls durch Beheizung entferntwerden. 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, wird ein Kraftstoffdetektor 82 im Kraftstofftank installiert sein. Wenn dieser Detektor detektiert, 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 an zuzeigen, wenn das Fahrzeug im Parkzustand ist.

Wenn hierbei der Maschinenkörper unnormal durch einen Fremd körper berührt wird, wird mittels der Alarmeinrichtung 88 ein Warnsignal ausgegeben. Die Warneinrichtung 88 wird auch als Warneinrichtung verwendet, wenn das Fahrzeug M während dem Betrieb 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 dem Geheimcode der Be dingungsperson angesteuert werden;, nach dem Erkennen wird der Mikrocomputer die nächsten Eingaben annehmen und die Stromversorgung des Vibrationsdetektors 83 ausschalten.

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 werden zum Zweck der Einbruchssicherung funktions tüchtig gehalten. Die Fernsteuerungs-Signaleinrichtung 89 wird das Fahrzeug M mit Funktionen zur Fernsteuerung der zugehörigen peripheren Einrichtungen, wie beispielsweise vor dem Verlassen und nach dem Rückkehren in die Park position versorgen, um die Stromversorgung des Führungs signalgenerators 100 ein- und auszuschalten, sowie das Öffnen und Schließen der Garagentür fernzusteuern, wenn das Fahrzeug in die Garage einfährt oder aus dieser her ausfährt. Der vorstehend genannte Regensensor 81, der Kraftstoffdetektor 82, der Vibrationsdetektor 83, die Alarmeinrichtung 88 und die Fernsteuerungs-Signalein richtung 89 können alle nach herkömmlichen Methoden arbei ten und es wird daher auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.

Der Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung wird später 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, wobei die Schutzschiene 92 einen Handgriff 921 vorstehen hat, 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 Grund platte 91 ist der Grasausgang 401 gelegen. Der vordere Teil F der Grundplatte 92 ist mit zwei Lenkrädern 46 ver sehen, die mit der Steuerungseinrichtung 45 betätigt werden. Am rückwärtigen Ende B der Grundplatte 92 sind zwei An triebsräder 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) her gestellt, der durch den Computer 3 gesteuert wird, und dessen Aufbau im einzelnen anhand der Fig. 4 beschrieben wird. Die vorderen und rückwärtigen Enden F und B der Grund platte 92 sind jeweils mit Berührungsschaltern 331 und 332 versehen, die die Notstopfunktion bewirken. Anders aus gedrückt, wenn der Rasenmäher während seiner Fahrt auf ein Hindernis trifft und dieses berührt, wird er seine Fahrt stoppen und mit dem Rückfahr- und Umkehrprogramm weiter fahren. 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 aufrecht erhalten bleiben, um bei Erhalt von weiteren späteren Instruktionen die ursprünglichen Betriebsvor gänge 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 Hinder nissen in einer Richtung zu detektieren und zu messen. Die Abstandsdaten werden durch den Mikrocomputer aufge nommen und als Grundlage für die Zusammenstoßsicherung, Rückkehr und Ortungsvorgänge während der Fahroperation verwendet.

Am vorderen Ende F und rückwärtigen Ende B der Grund platte 92 ist eine Gruppe von Graslängensensoren 7 und 7′ (Randfeststellung) angeordnet. Die Drahtsensoren 5 und 5′ sind ebenfalls in einer bestimmten Höhe ober halb dem Erdboden G angeordnet. Jeder der Graslängen sensoren 7 oder 7′ (Grenzerfassung) 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, daß geschnitte Gras festzustellen und die Schalter 73 und 74 werden dazu verwendet, das noch zu schneidende Gras zu detektieren. Unter korrekten Fahrbedingungen wird die Grenzlinie L zwischen den Schaltern 72 und 73 erfaßt. Wenn die Grenz linie L in Richtung auf den Schalter 71 oder 74 wandert steuert die Änderung des Induktionssignals die Steuerungs einrichtung 45 über den Mikrocomputer 3 und betätigt die Lenkräder 46, um den Fahrweg zu korrigieren. Der Gras schneideweg 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, parallelen Fahrweg durchführt, erfolgt die Richtungs steuerung 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 startet den Rasenmäher auch mit einer Funktion zum Fahren entlang dem Draht 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 Abweichungsbedingungen des Drahtes W auf dem Grund G zwischen den Spulen zu ermitteln, um die Richtung der Steuerräder 46 für eine genaue Führung ein zustellen 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 an geordnet sind. Die Betätigungs- und Anzeigetafel 31 ist in der Nähe des Handgriffes 921 angeordnet ist, einschieb bar oder mit einer Schutzabdeckung versehen, um gegen eine Betätigung durch eine nicht autorisierte Person geschützt zu sein. Der Regensensor 81, der Kraftdetektor 82, der Vibrationsdetektor 83, die Alarmeinrichtung 88 und die Fernsteuerungs-Signaleinheit 89 etc. sind alle an be stimmten Positionen auf der Maschine befestigt und in den Figuren nicht im einzelnen dargestellt.

Aufbau- und Funktionsweise des Betriebs- und Fahrmecha nismus der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfin dung 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. Nach dem die Maschine läuft, kann der Permanentmagnettyp des Startmotors 21 in einem Generator umgewandelt werden, durch die Akkumulator/Stromversorgung 10 kann der Strom gespeichert und wieder aufgefunden werden. Die Geschwindig keit der Maschine 20 wird durch die Kraftstoff-Steuerein richtung 22 in Übereinstimmung mit dem Signal vom Mikro computer 3 eingestellt. Der Zündzähler 3 erzeugt das Ge schwindigkeits-Rückführsignal. Die Maschine wird auf der Leerlaufgeschwindigkeit gehalten, wenn die Fahrt des Rasen mähers gestoppt wird, und wird während dem Fahren und Grasmähen auf eine bestimmte Betriebsgeschwindigkeit ein gestellt. Die Leistung der Maschine 20 treibt das Schneid messer 40 direkt an und treibt die beiden Antriebsräder 44 am rückwärtigen Ende B der Grundplatte über die Trans mission 49 an. Die Transmission 49 besteht aus einer un begrenzten variablen Transmission 41, die durch ein Signal vom Mikrocomputer 3 auf eine Transmissions-Steuerungsein richtung 42 gesteuert wird, wobei die Transmission 49 die Funktion der Vorwärtsbewegung, Nullgeschwindigkeit und Rückwärtsbewegung durchführen kann. Die kontinuierlich variable Transmission 41 kann durch eine herkömmliche Einrichtung, wie beispielsweise eine Differentialgeschwindigkeitsein richtung mit einem Planetradgetriebe und einem Riemen scheibensatz, oder durch eine variable Geschwindigkeits einrichtung bestehend aus einem Reibrad, das mit unter schiedlichen radial gelegenen Stellen an einer Antriebs scheibe zusammenwirkt, etc. erzielt werden, die als all gemein bekannte Technik angesehen werden und im einzelnen nicht beschrieben werden. Der Ausgang wird mittels des Diffentials 43 an zwei Antriebsräder 44 gekoppelt. Mit den beiden Lenkrädern 46, die am vorderen Ende F der Grund platte liegen, können die Fahr- und Steuerungsfunktionen des Rasenmähers bewirkt werden. Das Steuerrad 46 wird mit der Steuerungseinrichtung 45 in Übereinstimmung mit dem Signal vom Mikrocomputer angetrieben. Die Steuerungsein richtung 45 kann mit einem bekannten Ackermann-Hebel mechanismus und einem Betätigungselement versehen sein.

Das Steuerrad 46 wird so angetrieben, daß es während der Bewegung der Maschine dreht, und daher ist der Umdrehungs zähler (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 ihrer Belastung abweicht der Mikrocomputer 3 die Steue rungseinrichtung 22 betätigt und detektiert, ob die Ge schwindigkeit nachgeregelt werden kann. Anderenfalls wird weiterhin die Transmissionssteuerungseinrichtung 42 be tätigt, um die kontinuierlich variable Transmission 41 einzu stellen, um ihre Funktion der automatischen Geschwindig keitssteuerung wieder einzusetzen.

Fig. 5 beschreibt die Anordnung und Funktionsweise der Führungssignaleinrichtung S gemäß der vorliegenden Er findung. Der Signalgenerator 100 ist innerhalb der Garage H installiert. Wenn der Rasenmäher M an der Position Po geparkt ist, wird seine Stromversorgung mittels des Druck knopfes oder ein Fernsteuerungsverfahren ausgeschaltet. Insbesondere wenn der Rasenmäher M zum Grasmähen heraus fährt, wird die Stromversorgung des Signalsgenerators 100 eingeschaltet und dessen Ausgangssignale in Form von Wechselstrom haben wenigstens 3 unterschiedliche Frequenzen f 1, f 2 und f 3, um den Rasenmäher M jeweils über die Drähte W 1, W 2 und W 3 mit der Wegsteuerung zu versorgen. Wenn der Rasenmäher M in seine Parkposition Po zurückgekehrt ist, wird die Stromversorgung des Signalgenerators 100 aus geschaltet. Der erste Draht W 1 mit dem Signal mit der ersten Frequenz f 1 wird zum Leiten der Rasenmäherfahrt zwischen Garage H und Wiese L verwendet. Da der Strom entlang einem Schleifenschaltkreis fließt, passiert der Strom den ersten Draht W 1, der vom Signalgenerator 100 ausgeht, gelangt zur Parkposition Po, der Tür der Garage D und den beiden Punkten P 1 und P 2 an einer Seite der Wiese L und kehrt dann über einen anderen nicht überlappenden Weg zum Signal generator 100 zurück. Der zweite Draht W 2 mit der zweiten Frequenz f 2 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 zweite Frequenz f 2 nur an der Grenze der Wiese L,um diese Grenze zu bezeich nen. Die erste Frequenz f 1 und zweite Frequenz f 2 werden dicht nebeneinander und parallel zwischen den Punkten P 1 und P 2 an der einen Seite der Wiese L erscheinen und können dem Rasenmäher instruieren, daß das Mähen der ersten Bahn des Rasenmähvorganges zu Ende ist. Der dritte Draht W 3 mit der dritten Frequenz f 3 ist zwischen dem Signal generator 100 und um jedes der Hindernisse p 1; p 2 . . . 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 f 3 bestimmt werden.

Die Drähte W 1, W 2 und W 3 werden auf den Erdboden oder unter den Erdboden in einer bestimmten Tiefe solange verlegt, daß sie nicht zerstört werden. Nach dem Ver legen der Drähte und dem anfänglichen Einstellen des Rasenmähers, kann der Rasenmäher die Betriebsvorgänge automatisch durchführen. Die anfängliche Einstellung be steht aus: Der Zeiteinstellung des Zeitschalters 32 (Fig. 1) und die Orteinstellung des Rasenmähers M be zogen auf den Parkplatz Po in der Garage, die internen und externen Fernsteuerungspunkte Pc, Pd der Garagentür D, und die Richtungswendepunkte Pt für den Rasenmäher vor dem Erreichen der Wiese L. Die Zeiteinstellung des Zeit schalters 32 wird dann ausgeführt, wenn der Computer 3 (Fig. 1) beim ersten Mal eingeschaltet worden ist, und die vorhandende Zeit sollte über die Betätigungs/Anzeige tafel 31 eingegeben werden und dann wird der Zeitschalter 32 bei unabhängiger Stromversorgung mit seiner Zeitschalt funktion fortfahren, ohne daß irgendwelche weiteren Ein stellungen erforderlich sind. Der Zeitschalter wird den Hauptstromversorgungsschalter des Rasenmähers zu einer vorher bestimmten Startzeit einschalten, um ein auto matisches Starten zu bewirken.

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 einge geben. Die periodische Zeit ist die Startzeit, die in gewissen Zeitabständen einzustellen ist. Wenn der Rasen mäher infolge von Regen oder Kraftstoffmangel seinen Betrieb einstellt, kann er so vorher eingestellt worden sein, daß er zum selben Zeitpunkt am nächsten Tag wieder startet. Der Ort des Parkplatzes Po des Rasenmähers M kann mitttels der Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 6 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) am Rasenmäher M über den Mikro computer 3 bestimmt werden, um die Abstandswerte vom Maschinenkörper zu den äußeren Türen, Wänden etc., aufzuzeich nen. Wenn der Rasenmäher M auf dem Rückweg zur Garage H unter Führung des ersten Drahtes W 1 mittels des vorderen Endes F seiner Grundplatte steht, liegt sein vorderes Ende F in der entgegengesetzten Richtung der Führungsrichtung des ersten Drahtes W 1 nach dem Eintreten des Parkplatzes Po. Daher wird, bevor der zweite Lauf gestartet wird und das Fahrzeug auf die Wiese L gelangt, der Rasenmäher M so umgedreht, 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 umgedreht werden. Die Steuerung des Fahrmechanismus 4 (Fig. 1) während dem Umdrehen 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 Fern steuerungs-Signaleinrichtung 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 auf genommen. Die vorstehend genannten speziellen Positionen Po, Pc, Pd und Pt können halbpermanent vom Mikrocomputer 3 gemäß dem zugehörigen Abstand zwischen ihnen für wieder holte Verwendung aufgezeichnet werden und können falls notwendig geändert werden. Für den vorher eingestellten Weg des ersten Drahtes W 1 gibt dessen Punkt P 1 den Ein tritt in die Wiese L an und die zugehörigen Orte der vorstehend genannten Punkte sind relativ feststehend. Wenn daher der Rasenmäher M seinen Betrieb beendet hat und zum ersten Draht W 1 zurückgekehrt ist, kann er durch Folgen der entsprechenden Kontrollpunkte in die Garage H zurückkehren. Der gesamte Wegsteuerungsvorgang des Rasen mähers wird im folgenden anhand der Fig. 5 und des Fluß schaltbildes 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 durchge führt, wie beispielsweise für den Kraftstoff. Wenn dieser ungenügend ist, wird die nächste Startzeit rückgestellt und die Maschine ausgeschaltet und der Zeitschaltvorgang wird bis zum nächsten Starten weitergehen. Wenn der Maschinen zustand normal ist, werden die vorstehend beschriebenen Vorgänge durchgeführt, um das Garagentor zu öffnen und 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 und der Zeitschaltvorgang rückgestellt und die Maschine ausgeschaltet.

Wenn es nicht regnet, wird der Rasenmäher M gemäß dem ersten Frequenzsignal f 1 des ersten Drahtes W 1 bis zum Punkt P 1 an einer Ecke der Wiese L fahren. Ausgehend vom Punkt P 1, wo der erste Draht W 1 und der zweite Draht W 2 einander überlappend die eine Seite der Wiese bis zum Punkt P 2 an der anderen Ecke verlaufen, d.h. der Rasen mäher M startet seine Fahrt vom Punkt P 1 wie durch den Pfeil A 1 angegeben und mäht entlang dem zweiten Draht W 2 mit der zweiten Frequenz f 2 bis zum Punkt P 2. Wenn das erste Frequenzsignal f 1 verschwindet startet er seine seitliche Parallelfahrt. Dann fährt die Maschine wie durch den Pfeil A 2 angegeben zurück, wobei die Führung mittels des Graslängensensors am rückwärtigen Ende erfolgt, und zwar solange bis der Drahtsensor am rückwärtigen Ende das zweite Frequenzsignal f 2 an der Wiesengrenze detektiert hat. Dann bewegt sich die Maschine wieder parallel seitlich und fährt dann wieder vorwärts, um die Grasgrenze zu detek tieren und das Gras wie durch den Pfeil A 3 angegeben, was Während dem Betrieb 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 wir durch den Pfeil A 4 angegeben beendet hat und wenn sie den Ort des zweiten Drahtes W 2 an der unteren Wiesengrenze erreicht, d.h. dem Umkehrpunkt Pe, kehrt sie zum Draht W 2 zurück und fährt in die Garage H entlang dem Draht wie durch den Pfeil A 5 dargestellt zurück. Der Abstand zwischen dem Umkehrpunkt Pe und dem Parkplatz Po wird aufgezeichnet, so daß beim nächsten Mal die Fahrt vom Punkt Pe ausgeht, und durch einen genauen Betrieb zurück zur Wiese L führt und weiter hin die Grasgrenze detektiert wird, um das Gras zu mähen.

Wenn der Rasenmäher M in der Wiese L ein drittes Frequenz signal f 3 erfaßt, heißt dies, daß er den Hindernisbereich b 1 oder b 2, etc. erreicht hat, der wie in der Fig. 5 dar gestellt von dem dritten Leiter W 3 umgeben ist. Beispiels weise kann nach dem Vorwärtsfahren entlang dem Pfeil A 6 und Erfassen des dritten Frequenzsignals f 3 der Hinder nisfläche am Punkt N 1 der Rasenmäher seitlich fahren und dann zurückfahren und führt die hin- und herführende Gras mähoperation wie durch die Pfeile A 7, A 8, A 9 an der einen Seite des Hindernisses b 1 durch. Bis zum Erreichen der Position N 2 ist die Maschine vom Hindernis abgerückt und kann die andere Seite des Hindernisses b 1 erreichen, indem sie entlang dem dritten Draht W 3 wie durch die Pfeile A 10, A 11 dargestellt entlangfährt. Durch die Funktionsweise des Graslängensensors fährt die Maschine fort; von der Position N 3 aus, das Gras wie durch die Pfeile A 12, A 13, A 14 usw. auf der anderen Seite des Hindernisses b 1 zu mähen. Die Maschine wird das gleiche tun, wenn sie ein anderes Hindernis b 2 erfaßt. Da der Rasenmäher M das Ultraschall- Abstandmeßgerät 6 (wie in der Fig. 1, 2, 3 dargestellt) aufweist, kann er bewegungslose oder bewegte Objekte b 3 innerhalb der Wiesenfläche, wie beispielsweise Bäume, Wände, Menschen oder Tiere etc. detektieren und kann eine Warnung erzeugen, damit das Tier als erstes weicht 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 Fahrweg gemäß dem vorderen und rück wärtigen Seitenende des zweiten Drahtes W 2 kleiner als ein spezieller Weg ist, kann der Rasenmäher wie durch den Pfeil 15 angegeben entlang dem zweiten Draht W 2 und dann dem ersten Draht W 1 in die Garage H zurückkehren.

Bezüglich des manuellen Betriebes des Rasenmähers M kann dieser durch Drehen des Schalters von automatischen auf manuellen Betrieb an der Betriebs/Anzeigetafel 31 (Fig. 1) eingeschaltet werden. Nach dem Eingeben des richtigen Ge heimcodes des Benutzers kann das Gerät durch Betätigen der entsprechenden Tasten gesteuert werden, wie beispiels weise Starten der Maschine, Vorwärts-oder Rückwärtsfahren gemäß dem spezifischen Frequenzdraht, seitliche Bewegung, Geschwindigkeitsveränderung, Vorwärts- und Rückwärtsfahren, Stoppen und Umdrehen, Übertragen der Fernsteuerungssignale, Einstellen und Anzeigen des Zeitschalters und der Positions daten etc. Die Anordnung der Tasten an der Schalttafel 31 kann mit den herkömmlichen Elementen erzielt werden und wird nicht im einzelnen beschrieben. Beachtet wurde, daß wenn der Rasenmäher M seine parallelen Fahrtvorgänge ent lang der Grenze der Wiese L oder der Hindernisflächen b 1, b 2 und des Hindernisses b 3 fährt, daß sein Körper immer in einer solchen Richtung ausgerichtet ist, daß wenn der Rasen mäher M das Gras beim Vorwärtsfahren oder Rückwärtsfahren schneidet, der Grasauslaß 401 (Fig. 2) immer zu bereits ge mähten Wiesenseite weist, so daß der Betrieb im noch nicht gemähten Wiesenbereich nicht gestört wird.

Ein normaler Fahrmechanismus wie beispielsweise bei der Aus führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung 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 deshalb in der Fig. 6 dargestellt. Der Mittelpunkt der Rachachse der beiden Antriebs räder 44 (Fig. 2) unter dem rückwärtigen Ende B der Grund platte repräsentiert die Fahrroute des Rasenmähers. Die Fahrroute des Mittelpunktes ist mit m1, m2, m3, m4, m5 und m6 angezeigt und stellt die Fahrprozeduren bei der Fahr operation gemäß der Lage der Drähte Wf, Wb an den vorderen und rückwärtigen Enden 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 m ₁ m _c und m _cm₂ wie in der Fig. 6 dargestellt, zusammengesetzt. Anders ausgedrückt, kehrt der Rasenmäher M zuerst in einem vorgegebenen Winkel basierend auf einem Drehmittelpunkt C ₁ um und verwendet dann einen weiteren Mittelpunkt C ₂ um denselben Winkel zu wenden, damit der Maschinenkörper parallel zur Ausgangs richtung jedoch mit seitlichem Abstand steht. Dieses Prin zip wird üblicherweise beim Paralleleinparken eines Wagens verwendet und ist allgemein bekannt. Genauer gesagt, wenn der Rasenmäher M den vorderen Draht W _f erreicht macht er zweimal eine umgekehrte Drehung und Bewegung, fährt dann vorwärts zum vorderen Draht W _f, um die seitliche Verschie bung zu erreichen. Wenn er zum rückwärtigen Draht Wb zu rückkehrt, macht er zweimal eine entgegengesetzte Drehung und stößt dann zum rückwärtigen Draht Wb zurück, um die seitliche Verschiebung zu beenden. Ein derartiger Bewegungs ablauf ist für ein Fahrzeug mit drehenden Vorderrädern und hinteren Antriebsrädern geeignet. Bei einer anderen Art des Fahr zeuges kann selbstverständlich ein anderes Verfahren zur Erzielung der seitlichen Bewegung verwendet werden, und wird hier nicht im einzelnen beschrieben.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständing anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, bleibt anzumerkan, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung denkbar sind. So kann beispielsweise die Konstruktion des Maschinenkörpers, der Antriebseinrichtung und die elektrische Konstruktion geändert werden, und das Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für andere Geräte, wie beispielsweise Erntegeräte, Schneeräumer etc. verwendet werden.

Claims

1. Automatisch betätigtes Fahrzeug, das zu einer vor bestimmten Zeit aus einer Parkposition automatisch startet, gemäß der Führung einer Führungssignaleinrichtung in eine Arbeitsposition fahren und nach dem Ende des Arbeitseinsatzes, bei dem es parallel hin- und herfährt in die Parkposition zurückkehren kann, dadurch ge kennzeichnet, daß das Fahrzeug besteht aus:
Einem Rahmen (9) mit einem vorderen Ende (5, 7) und einem rückwärtigen Ende (5′, 7′) und beiden Seiten;
einem Betätigungsmechanismus auf dem Rahmen (9) zum Be wegen des Rahmens nach vorne und rückwärts, in Form einer Wende, und seitlich;
eine Energiequelle, die mit dem Betätigungs- und Fahr mechanismus gekoppelt ist, um für die Betätigung und das Fahren die erforderliche Energie bereitzustellen; einen Satz Drahtsensoren, die am Rahmen befestigt sind, um das Signal der Führungssignaleinrichtung zu erfassen und ein Drahtpositionssignal zu erzeugen;
einen Satz Randsensoren, die am Rahmen befestigt sind, um den Ort der Grenze zwischen bereits bearbeiteter und unbearbeiteter Fläche während dem Hin- und Herfahren zu ermitteln;
Abstandsmeßeinrichtungen, die am Rahmen befestigt sind, um den Abstand von den Rahmen umgebenden Barrieren zu messen und Hindernissignale zu erzeugen;
einem Mikrocomputer, im dem Steuerprogramme gespeichert sind, der zeitgerecht das Drahtpositionssignal, Grenz positionssignal und Hindernissignal erhält, um die Energie quelle, dem Betätigungsmechanismus und Fahrmechanismus zu steuern; und
einem Zeitschalter, der mit dem Mikrocomputer verbunden ist, um rechtzeitig ein Startsignal zu erzeugen, damit das Fahrzeug von der Parkpositions in die Arbeitsposition fährt; und
daß die Führungssignaleinrichtung besteht aus einer ersten Signalquelle, die einen Wechselstrom mit einer ersten Frequenz (f 1) erzeugt, und an beide Enden des ersten Drahtes angeschlossen ist, der von der Parkposition (H) zu einer ersten Ecke (P 1) der Arbeitsposition und entlang der einen Seite des Arbeitsgebietes zu einer zweiten Ecke (F 2) führt, einer zweiten Signalquelle, die einen Wechselstrom mit einer zweiten Frequenz (f 2) erzeugt und an die beiden Enden des zweiten Drahtes angeschlossen ist, der das Ar beitsgebiet (L) außen umgibt; und
eine dritte Signalquelle, die einen Wechselstrom mit einer dritten Frequenz (f 3) erzeugt, und an die beiden Enden des dritten Drahtes angeschlossen ist, der jede nicht befahr bare Fläche im Arbeitsgebiet außen umgibt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß weiterhin eine vom Mikrocomputer ge steuerte Fernsteuerung-Signaleinrichtung vorgesehen ist, um zeitgerecht Fernsteuerungssignale zu erzeugen, die vor dem Verlassen der Parkposition und nach dem Rückkehren in die Parkposition mit zugehörigen peripheren Geräte be tätigen.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß weiterhin eine Alarmeinrichtung vor gesehen ist, die bei Detektieren eines beweglichen Ob jektes während dem Betrieb ein Alarmsignal aussendet und im Fall, daß das Fahrzeug auf manuellen Betrieb umge schaltet worden ist und die Bedienungsperson nicht den richtigen Geheimcode eingegeben hat, und wenn das Fahr zeug in der normalen Parkposition durch eine nicht befugte Person berührt wird, ein Einbrechersignal erzeugt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß weiterhin ein Detektor vor gesehen ist, der den Restzustand der Energiequelle und die Wetterbedingungen feststellt, um die zu Ende gehende Ener gie oder das für den Betrieb ungeeignete Wetter zu über wachen und jeweils ein Signal abzugeben, damit der Mikro computer den Betrieb unterbricht.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorgänge zum Abfahren des Weges, wie sie durch den Mikrocomputer gesteuert sind, bestehen aus:

1) Fahren des Fahrzeuges entlang dem Signal des ersten Drahtes aus der Parkposition an die erste Ecke (P 1) des Arbeitsgebietes (L),
2) Fahren des Fahrzeuges entlang dem Signal des zweiten Drahtes von der ersten Ecke (P 1) bis zur zweiten Ecke (P 2) des Arbeitsgebietes;
3) Seitliches Versetzten des Fahrzeuges in eine bestimmte Richtung (in der das Arbeitsgebiet bearbeitet wird) um eine Arbeitsbreite;
4) Fahren des Fahrzeuges gemäß dem Grenzpositionssignal nach vorwärts oder rückwärts solange bis ein Signal eines Drahtes oder eines Hindernisses auftritt;
5) Wiederholen der vorstehenden Schritte 3 bis 4, wobei überprüft wird, ob
- a. in der vorherigen Fahrtrichtung ein Punkt gekreuzt worden ist, an dem ein Signal eines dritten Drahtes oder eines Hindernisses aufgetreten ist, wenn dann die Nähe des besagten Parallelpunktes erreicht ist und kein derartiges Signal aufgetreten ist, dann wird das Fahrzeug etwas umgelenkt, um das Signal zu erfassen fährt dann solange diesem Signal nach, bis ein Grenzpositionssignal einer bereits bear beiteten Fläche erfaßt wird und wendet gemäß einem bestimmten Ablauf, um die parallele hin- und her führende Arbeitsfahrt fortzusetzen;
- b. der hin- und herführende Fahrabstand nur gemäß den Signalen des zweiten Drahtes an den vorderen und rückwärtigen Enden erfolgt und unterhalb einem spezifischen Wert liegt, wobei das Fahrzeug dann entlang dem Signal des zweiten Drahtes solange fährt, bis das Signal des ersten Drahtes erfaßt wird und entlang diesem in die Parkposition zurück kehrt.

6. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorgänge zum Unterbrechen des Betriebes durch den Mikrocomputer durchgeführt werden und bestehen aus:

1) Fahrzeug fährt und arbeitet bis das Signal des zweiten Drahtes erfaßt wird;
2) Gemäß der Länge der Fahrbewegung nach vorne oder rückwärts wird das Fahrzeug bei gewissen Vorgängen gewendet, um entlang dem Signal des zweiten Drahtes und dann entlang dem Signal des ersten Drahtes in die Parkposition zurückzufahren, wobei der Fahrweg entlang dem Drahtsignal aufgezeichnet wird;
3) Rückstellen des Zeitschalters auf die nächste Start zeit, um die unbeendete Arbeit fortzusetzen; und
4) Verwenden des vorstehend aufgezeichneten Fahrweges als Kriterium für das Wiederanfangen auf dem Arbeits gebiet zum nächsten Startzeitpunkt.

7. Vollautomatischer Rasenmäher, der zu einer vorbestimmten Zeit aus einer Parkposition automatisch starten, gemäß der Führung einer Führungssignaleinrichtung zu einer Wiese fahren kann, wo der Rasenmäher die Hindernis- und nicht befahrbaren Flächen umfährt, um eine hin- und herführende Grasmähoperation durchzuführen, und dann in die Garage zu rückkehrt und die Maschine stoppt; wobei die Arbeit auto matisch unterbrochen werden kann, wenn es regnet, oder die Energie zu Ende geht, und automatisch in die Garage zurück kehrt, und bis zum nächsten Tag wartet, der dadurch ge kennzeichnet, daß ein Hauptkörper des Rasenmähers einen Rahmen und ein Schneidmesser aufweist, wobei der Hauptkörper ein vorderes Ende und ein rückwärtiges Ende und zwei Seiten aufweist;
eine elektrische Stromquelle und eine dynamische Energie quelle, um den Rasenmäher mit der erforderlichen elektrischen Energie und dynamischen Energie zu versorgen;
einen Fahrmechanismus mit Steuerrädern und Antriebsrädern, die jeweils an den vorderen und rückwärtigen Enden des Hauptkörpers befestigt sind, und ein Getriebe, das zwischen der dynamischen Energiequelle und den Antriebsrädern ange ordnet ist, um die beiden dynamisch miteinander zu verbinden, damit der Hauptkörper nach vorne und rückwärts, gewendet und seitlich bezogen auf seine vorderen und rückwärtigen Enden, gefahren werden kann;
einen Satz Drahtsensoren bestehend aus mehreren Induktions spulen, die an den vorderen und rückwärtigen Enden des Hauptkörpers befestigt sind, um den Ort der Drähte der Führungssignaleinrichtung zu detektieren, um ein Drahtposi tionssignal zu erzeugen;
ein Satz Graslängensensoren, bestehend aus mehreren Sensor köpfen, die am vorderen und rückwärtigen Ende des Haupt körpers befestigt sind, um die Grenze zwischen der bereits gemähten und der noch zu mähenden Fläche zu erkennen um ein Graskantensignal zu erzeugen;
eine Abstandsmeßeinrichtung bestehend aus mehreren Sätzen Ultraschallsendern und -empfängern, die am vorderen und rückwärtigen Enden an beiden Seiten des Hauptkörpers be festigt sind, um den Abstand und den Ort von umringten Hindernissen bezogen auf den Hauptkörper zu messen und Hindernissignale zu erzeugen;
einen Regensensor, der an einem bestimmten Ort des Haupt körpers angeordnet ist, um mit Regenwasser und dem Wasser im Gras in Berührung zu kommen, um ein Regenwassersignal zu erzeugen;
einen Energieüberwachungsdetektor zum Erfassen des Energie pegels der dynamischen Energiequelle und Erzeugen eines Energiemangelsignals, wenn die Energie aufgebraucht ist; Sicherheitseinrichtungen mit Notstopschaltern, Vibrations detektoren und Alarmeinrichtung, um den Betrieb des Rasen mähers zu gewissen Zeitpunkten zu stoppen und Alarm zu erzeugen;
eine Fernsteuerungssignaleinrichtung, die an einer be stimmten Stelle des Hauptkörpers befestigt ist, um Fern steuerungssignale zu erzeugen;
einen Zeitschalter zum Erzeugen einer Uhr und Einstellen einer Startzeit, um ein Startsignal zu erzeugen; und
einem Mikrocomputer mit intern gespeicherter Kontroll- Software, um Signale der Detektoren und Sensoren zu erhalten und die dynamische Energiequelle und den Betrieb der Fahrmechanismen zu steuern;
wobei die Führungssignaleinrichtung besteht aus:
einer ersten Signalquelle zur Erzeugung eines Wechselstromes mit einer ersten Frequenz (f 1), der an die beiden Enden des ersten Drahtes angelegt ist;
der von der Garage zu einer ersten Ecke (P 1) der Wiese (L) und dann entlang der Seite dieser Wiese zu einer zweiten Ecke (F 2) führt;
einer zweiten Signalquelle zum Erzeugen eines Wechselstromes mit einer zweiten Frequenz (f 1), der an die beiden Enden des zweiten Drahtes angelegt ist, welcher außen um die Wiese herum führt; und
eine dritte Signalquelle zum Erzeugen eines Wechselstroms mit einer dritten Frequenz, der an die beiden Enden des dritten Drahtes angelegt ist, welcher um nicht zu befahrende Flächen in diese, Wiese herumgelegt ist;
die Steuerungsvorgänge des Mirkocomputers im Rasenmäher um fassen: Einparken, manuelle Operation und automatische Operation; wobei beim Einparken der Zeitschalter und die Sicherheitseinrichtungen in Funktion gehalten werden; der Anfang der manuellen Operation eine Eingabe des Geheimcodes der Bedienungsperson umfaßt; und der automatische Betrieb die folgenden Vorgänge aufweist:

1) Erzeugen eines Startsignals durch den Zeitschalter, um die Hauptenergiequelle des Rasenmähers einzuschalten, worauf der Mikrocomputer die dynamische Energiequelle einschaltet;
2) Nach Überprüfen der Normalzustände des Rasenmähers beginnt dieser zu starten und fährt aus der Garage entlang dem Signal des ersten Drahtes und führt während dieser Vorgänge die notwendigen Wendemanöver durch, wobei er die Tür der Garage mittels der Fernsteuer signale öffnen und schließen kann;
3) Fahren entlang des Signal des ersten Drahtes zu der ersten Ecke (P 1) der Wiese, und Vorwärtsfahren, um das Gras bis zum Erreichen der zweiten Ecke (P 2) zu schneiden; dann seitliches Versetzen um eine vorge gebene Breite und Zurückfahren gemäß dem Graskanten- Positionssignal, solange bis das Signal des zweiten Drahtes (Wiesengrenze) an der Rückseite des Rasenmähers erfaßt wird und dann seitliches Versetzen und paralleles Vorwärtsfahren bis an der Vorderseite ein Signal des zweiten Drahtes erscheint, dann paralleles Rücksetzen usw., bis die ganze Mäharbeit durchgeführt worden ist, und dann Zurückfahren entlang dem Signal des zweiten Drahtes und in die Garage und Durchführen des Einpark vorganges;
4) Während dem Arbeitsschritt 3 erfaßt der Rasenmäher in Übereinstimmung mit seiner Fahrgeschwindigkeit, ob ein bewegliches Hindernis vorhanden ist, stoppt dann,erzeugt ein Warnsignal, um das bewegliche Hinder nis zum Entweichen zu zwingen, und setzt dann seine Bewegung fort;
5) Wenn während dem Arbeitsschritt 3 das Signal des dritten Drahtes (nicht befahrbare Fläche) oder ein Hindernissignal eines unbeweglichen Objektes erfaßt wird, erfolgt eine parallele Hin- und Herbewegung auf die gleiche Art und Weise wie bei Erfassen eines Signals des zweiten Drahtes, bis der Grasschneidevorgang auf der einen Seite der nicht befahrbaren Fläche oder des Hindernisses beendet ist, und dann wird auf die andere Seite des Hindernisses gefahren, um den Betrieb dort fortzusetzen;
6) Wenn während dem Arbeitsschritt 3 ein Regenwassersignal oder ein Signal für zu Ende gehende Energie erzeugt wird, wird der Rasenmäher nach Beendigung der laufenden Grasmählinie entlang dem Signal des zweiten Drahtes und des ersten Drahtes in die Garage zurückkehren, wo bei der Fahrweg vom Umkehrpunkt bis zur Garage aufge zeichnet wird, und die Startzeit des Zeitschalters für den nächsten Tag zurückgestellt und der Rasenmäher ausgeschaltet wird, und durch diese Startzeit am nächsten Tag zu diesem Umkehrpunkt gemäß dem aufge zeichneten Weg zurückkehrt und die Arbeit auf der noch nicht bearbeiteten Fläche fortsetzt; und
7) Einstellen des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen Ausgang an der dynamischen Energiequelle und der Transmissionseinrichtung auf den Fahrmechanismus zur Erzielung einer geeigneten Steuerung, wenn während der Schritte 2 und 3 infolge der Veränderung der Fahr geschwindigkeit und der Grasschneidebelastung eine Anderung der Ausgangsgeschwindigkeit der dynamischen Energiequelle bewirkt wird.