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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen automatisch angetriebenen Wagen,
der sich insbesondere zum Transportieren von Golfschlägern und
anderem Zubehör
auf Golfplätzen
eignet.
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Wagen
zum Transportieren von Golfschlägern
während
des Verlaufs eines Golfspiels werden, wie weithin bekannt ist, großteils dank
des im Vergleich zu elektrischen Fahrzeugen, welche die Spieler
transportieren, vorteilhaften ökonomischen
Aspektes und der Entscheidung des Benutzers, sich einer umfangreicheren
körperlichen
Tätigkeit
zu widmen, auf dem Golfplatz verwendet.
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Die
meisten dieser Wagen sind mit elektrischen Antriebsmotoren ausgestattet,
die durch Bordbatterien gespeist sind, und werden manuell oder durch
Fernsteuerungsvorrichtungen unter Verwendung der Lenk- und Antriebsfunktionen
des Wagens betrieben.
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Dabei
ist zu berücksichtigen,
dass der ferngesteuerte Wagen für
die Person, die den Wagen benutzt, keine greifbaren Vorteile bringt,
da – selbst wenn
die Anstrengung in Zusammenhang mit dem Tragen der Golfschläger reduziert
wird – noch
immer eine Anstrengung durch die Konzentration auf das Bedienen
der Fernsteuerung erforderlich ist, was in einigen Fällen genauso
stressig sein könnte
wie das Tragen der Golftasche. Daher wurde in der Vergangenheit
nach einer Lösung
für das
Problem des automatischen Transports von Golftaschen und Golfschlägern auf
Golfplätzen
gesucht, bei der keine besondere Aufmerksamkeit des Spielers notwendig
ist, und so wurden batteriebetriebene Wagen vorgeschlagen, die dem
Benutzer folgen sollen, oder jedenfalls dem Nutzer dienen sollen,
indem sie sich selbständig
auf dem Golfplatz bewegen.
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Insbesondere
in US-A-4,109,186 wird ein dem Benutzer folgender Wagen gezeigt,
der ein funkgesteuertes Führungs-
und Geschwindigkeitsregelsystem einschließt, in dem beabstandete Empfänger auf
dem Fahrzeug angeordnet sind, um magnetische Energiesignale von
einer dem Benutzer zugeordneten Signalquelle zu empfangen.
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Bei
einem solchen System bereitet die Steuerung des Fahrzeuges einige
Schwierigkeiten. In der Tat basiert die Steuerung auf den Energiepegelunterschieden
der Signale, die von den Empfängern
empfangen werden, und daher sind, aufgrund der sehr geringen Entfernungen
zwischen den Empfängern, die
oben genannten Unterschiede nicht geeignet, um auf verlässliche
Weise dargelegt und verarbeitet zu werden.
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Eine
allgemeinere und umfangreichere Lösung des Problems in Zusammenhang
mit dem Problem der Unterstützung
eines Benutzers auf einem Golfplatz wird in US-A-5,711,388 gezeigt
und betrifft einen computergesteuerten, autonomen, roboterähnlichen
Caddy, der abgebildete Bereiche und Navigationsregeln speichern
kann und auch imstande ist, mit einer globalen Überwachungsvorrichtung zusammenzuarbeiten,
um dem Golfspieler auf einem Golfplatz zu dienen.
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In
diesem Fall ist der Wagen imstande, eine Entscheidung zu fällen, wobei
er so einen menschlichen Caddy nachempfindet und dem Benutzer sogar detaillierte
Informationen über
die Spielumgebung geben kann, wobei aber festzuhalten ist, dass
auch in diesem Fall dieselben Probleme wie bei der vorhergehenden
Lösung
auftauchen, wenn der Wagen direkt mit dem menschlichen Benutzer
interagiert, und zwar insofern als dass auch in diesem Fall die
Position des Golfspielers das richtungsgemäße Erfassen von Funksignalen
einschließt,
die von einer Bake gesendet werden, die der Golfspieler selbst trägt.
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Um
also ein automatisches Transportieren von Golftaschen und Golfschlägern ohne
oder mit minimaler erforderlicher Aufmerksamkeit des Spielers zu
erreichen, ist es unter anderem notwendig, nach einer Lösung des
Problems zu suchen, das darin besteht, auf verlässliche Weise den Spieler in
Bezug auf den Wagen zu orten, und zwar unter Anwendung von Techniken,
die gut für
die Abmessungen des Wagens und die im Verfahren involvierten Entfernungen geeignet
sind.
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Ferner
ist zu berücksichtigen,
dass Golfwagen im Allgemeinen sehr einfach gestaltet sind, da sie
entworfen werden, um auf ökonomischste
Weise das Problem des Transports von Golfschlägern zu lösen, ohne zum Beispiel den
Raum zu berücksichtigen,
der für
das Mitführen
anderer Zubehörteile
erforderlich ist. Die meisten dieser Wagen weisen in der Tat eine
sehr einfache Struktur auf, mit maximal drei Rädern, wovon eines beinahe immer
sehr klein ist.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wagen
mit elektrischem Antrieb zum Transportieren von Golfschlägern oder anderen
Objekten und Zubehör
bereitzustellen, mit einem innovativen, kosteneffizienten, vollautomatischen
Führungssystem,
in Bezug auf die Position des Spielers auf dem Feld, und welcher
strukturelle Eigenschaften aufweist, die hohe Verlässlichkeit
gewährleisten.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wagen bereitzustellen,
in dem Golfschläger
oder Golftaschen und anderes Zubehör, das für den Spielverlauf nützlich ist
und das weiterhin bestimmte Sicherheits-, Handlichkeits- und Transportfähigkeitsmerkmale
aufweist, angeordnet und geschützt
werden können.
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Gemäß ihrem
am weitest gefassten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen
Wagen zum Transportieren von Golfschlägern oder anderen Objekten
und Zubehör
bereit, wobei der Wagen Folgendes umfasst: mindestens einen elektrischen
Antriebsmotor, der mit mindestens einem Rad des Wagens verbunden
ist und durch eine Bordbatterie gespeist wird; dem oder jedem Motor
zugeordnete Lenkmittel; mindestens eine elektrische Steuerung des
oder jedes Motors; erste Sensoreinheiten zum Erfassen von Signalen,
die von einer externen Ultraschallsignalquelle emittiert werden,
die dem Benutzer des Wagens zugeordnet und im Blickfeld der Sensoren
positioniert ist, zweite Sensoreinheiten zum Erfassen des Vorliegens
von Hindernissen im Weg des Wagens; mindestens eine Mikrocomputersteuereinheit,
welche die Sensoreinheiten und die oder jede Steuerung gemäß einem
Algorithmus koppelt, der sich dazu eignet, den Wagen in der Nähe der externen
Ultraschallsignalquelle zu führen.
Der oder jede Mikrocomputersteuereinheit steuert die Lenkmittel
und/oder den oder jeden elektrischen Antriebsmotor, und zwar abhängig davon,
welche der Sensoreinheiten das von der externen Quelle emittierte
Signal erfasst hat und von der Entfernung von der oder jeder Sensoreinheit
zu der externen Quelle nach Messung durch die Zeitdifferenz zwischen
der Emission und der Erfassung der erfassten Signale. In einer bevorzugten
Anordnung umfasst die mechanische Struktur des Wagens zwei Räder, die
auf einer horizontalen Querachse ausgerichtet sind, die sich im
Vorderabschnitt des Wagens befindet, wobei die Räder getrennt mit dem Rahmen
und zwei jeweiligen Antriebsmotoren verbunden sind, und ein Rad
oder mehrere Räder,
die am gegenüberliegenden
Abschnitt des Wagens angeordnet sind, über zylinderförmige Scharniere
mit Vertikalachse mit dem Rahmen verbunden sind, damit sie sich
frei um ihre eigene horizontale Achse und auch um die vertikale
Achse drehen können,
die in der Nähe
des Punktes des Bodenkontakts des Rads oder der Räder verläuft.
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In
einer speziellen Ausführungsform
umfasst die mechanische Struktur des Wagens zwei Räder, die
auf einer horizontalen Querachse angeordnet sind, welche im Vorderabschnitt
des Wagens angeordnet ist, verbunden mit einem Lenkmechanismus, der
durch einen elektrischen Aktuator gesteuert wird, und ein Rad oder
mehrere Räder,
die im gegenüberliegenden
Abschnitt des Wagens angeordnet sind, verbunden mit einem elektrischen
Antriebsmotor. Die Mikrocomputersteuereinheit ist in dieser Ausführungsform
so ausgestattet, dass sie die Steuerung des Antriebsmotors sowie
den zuvor genannten elektrischen Aktuator des Lenkmechanismus antreibt.
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Es
ist festzustellen, dass in dieser speziellen Ausführungsform
ein zusätzliches
Rad, das vertikal mit Hilfe eines spezifischen Hebels bewegt werden kann,
die manuelle Bewegung des Wagens ermöglicht.
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Der
Wagen der vorliegenden Erfindung umfasst auch eine Abdeckungsstruktur
der oben genannten mechanischen und elektrischen Komponenten, einschließlich eines
Behälters,
um Golfschläger direkt
unterzubringen oder einen Platz, um eine oder mehrere Golftaschen
anzuordnen. Im zweiten Fall werden die Taschen auf entfernbare Weise
an zwei parallelen Formstangen festgemacht, die längs auf jeder
Seite des Wagens angeordnet sind, wobei eine Abdeckung aus gummiertem
Material oder anderem Material zum Schützen der zuvor genannten Taschen mit
einem kleinen Hilfsrahmen verbunden ist, der an den Formstangen
so befestigt ist, dass er aus einer ersten Position, in welcher
die Abdeckung innerhalb der Abdeckungsstruktur des Wagens gefaltet
ist, in eine zweite Position bewegt werden kann, in der die Abdeckung
ausgerollt wird, um die Golftaschen zu schützen. Die seitlichen Formstangen
sind so geformt, dass sie leicht erfasst werden können, um
den Wagen erforderlichenfalls manuell zu bewegen; ferner sind die
seitlichen Stangen mit der Abdeckungsstruktur durch abnehmbare Verbindungen
verbunden, mit dem Zweck, die Gesamtgröße des Wagens für den Transport
zu reduzieren.
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Für den Fall,
dass die Abdeckungsstruktur Behälter
umfasst, um Golfschläger
direkt aufzunehmen, sind diese Behälter neigbar, um die Gesamtgröße des Wagens
während
des Transports sogar noch mehr zu reduzieren.
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Schließlich umfasst
die Abdeckungsstruktur Seitenaufprallschutzvorrichtungen und andere
geschlossene oder offene Gehäuse,
um Zubehör
oder andere Objekte aufzunehmen oder aufzubewahren, und ferner kann
sie mit entfernbaren Befestigungsmitteln zum Festmachen von Golftaschen
ausgestattet sein.
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Die
Vorteile der Erfindung sind vorrangig auf das innovative, digitalbasierende,
vollständig
automatische und verlässliche
Führungssystem
zurückzuführen, durch
welches der Spieler den Wagen während
er sich auf dem Golfplatz fortbewegt nicht manuell fortbewegen muss,
wobei der Spieler aber die Möglichkeit
hat, den Wagen manuell oder durch Fernsteuerung zu bewegen, wenn
er dies für
notwendig hält.
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Ebenso
deutlich sind die Vorteile, die sich aus dem bevorzugten Layout
in Bezug zu den zwei Vorderrädern
ergeben, die getrennt mit zwei jeweiligen elektrischen Motoren verbunden
sind, wie dies Fachleuten auf dem Gebiet von Elektrofahrzeugen bereits
bekannt ist, und zwar unter Berücksichtigung der
Vereinfachung der Anzahl an erforderlichen mechanischen Komponenten,
wie dem Differentialgetriebe und der Lenkung, einschließlich des
Aktuators.
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Durch
diese Vereinfachung ergibt sich eine deutliche Einsparung bei der
Herstellungszeit und ebenso eine vermehrte Gesamtverlässlichkeit
des Wagens.
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Andere
und greifbare Vorteile in Bezug auf die Nutzung des Wagens auf dem
spezifischen Anwendungsgebiet ergeben sich aus der zuvor genannten
Abdeckungsstruktur.
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Zum
besseren Verständnis
der Eigenschaften und Vorteile des Wagens der vorliegenden Erfindung
wird diese nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
des Wagens, in welcher ein bevorzugtes Layout der wichtigsten mechanischen
und elektrischen Komponenten des Wagens dargestellt ist;
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2 ein Blockdiagramm des
automatischen Führungssystems
des Wagens, der in 1 gezeigt
wird;
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3 und 4 logische Flussdiagramme, welche zum
Führungssystem
von 2 gehören;
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5 eine Gesamtansicht des
Wagens von 1, in einer
bestimmten Anordnung;
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6 eine weitere Gesamtansicht
des Wagens von 1, in
einer anderen Betriebskonfiguration;
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7 eine Seitenansicht einer
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 eine perspektivische Ansicht ähnlich jener
von 1, aber in Beziehung
zu einer anderen Ausführungsform
des Wagens der Erfindung;
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9 eine Gesamtansicht des
Wagens von 8;
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10 ein Blockdiagramm des
automatischen Führungssystems
des in 8 gezeigten Wagens;
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11 eine schematische Vorderansicht
einer Fernsteuerung, die für
den Wagen der Erfindung geeignet ist.
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Zunächst wird
unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform von 1 mit „10" ein schematisch
auf nützliche
Weise gezeigter Wagen bezeichnet, so dass seine Hauptkomponenten
gut dargestellt sind.
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Das
strukturelle Layout des Wagens umfasst, wie zu sehen ist, einen
Grundrahmen 11, mit dem zwei Paar Räder, 12, 13 sowie 14, 15 verbunden sind,
die in Übereinstimmung
mit zwei Querachsen 16, 17 angeordnet und nur
geometrisch, aber nicht physikalisch bestimmt sind, da jedes der
vier Räder getrennt
mit dem Rahmen 11 verbunden ist.
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In
der Tat werden die zwei Räder 12, 13,
die im Vorderabschnitt des Wagens angeordnet sind, durch zwei jeweilige
Fächer 18, 19 getragen,
die mit dem Rahmen 11 verbunden sind, und auch die Räder 14, 15 im
gegenüberliegenden
Abschnitt des Wagens sind getrennt mit den zwei anderen Fächern 20, 21 verbunden.
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Es
ist auch festzustellen, dass die beiden vorderen Fächer 18, 19 in
Bezug auf den Rahmen 11 in einer festen Position sind,
während
die zwei hinteren Fächer 20, 21 mit
dem Rahmen durch zylinderförmige
Scharniere mit vertikalen Achsen 22, 23 verbunden
sind. Auf diese Weise können
sich die Räder 12, 13 nur
um die horizontale Achse 16 drehen, während sich die Räder 14, 15 frei
sowohl um die horizontale Achse 17 als auch um die vertikalen
Achsen drehen können,
welche durch die zylinderförmigen Scharniere 22, 23 befestigt
sind, wobei die Achsen in der Nähe
des Punktes des Bodenkontaktes der Räder 14, 15 verlaufen.
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Die
Räder 12, 13 werden
durch zwei jeweilige Motoren 24, 25 bewegt, die
mit diesen durch zwei getrennte Riemenübertragungen 26, 27 verbunden sind.
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Die
Antriebsmotoren 24, 25 werden durch eine elektronische
Steuerung 28 gesteuert und durch eine Batterieanordnung 29 gespeist,
die in diesem Beispiel aus vier in Serie geschalteten Batterien
besteht.
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Die
Batterieanordnung 29 speist auch eine Mikrocomputerzentraleinheit 30,
welche mit der Steuerung 28 und mit Sensoren 31,
welche für
die Erfassung jeglicher Hindernisse in der Fortbewegungsrichtung
des Wagens bestimmt sind, und mit Sensoren 32 gekoppelt
ist, die für
das Erfassen einer dem Spieler zugeordneten externen Signalquelle
bestimmt sind.
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In 1 ist nur ein Signalsender 33 zu
sehen, der Teil des Steuersystems des Wagens der Erfindung ist.
Diese Vorrichtung 33 ist der Position des Benutzers zugeordnet
und wird einfach durch einen Schalter 34 aktiviert, um
eine Referenzsignalquelle in einem automatischen Verfolgungsverfahren
dazustellen oder um einfach eine Fernsteuerungsvorrichtung 33 darzustellen,
wie schematisch in 11 gezeigt.
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Für den Fall,
dass die externe Vorrichtung als Referenzsignalquelle fungiert,
umfasst sie, wie im Blockdiagramm von 2 gezeigt,
einen Empfangsabschnitt 35 zum Empfangen von Funkfrequenzsynchronisierungssignalen
und einen Übertragungsabschnitt 36 zum Übertragen
von Signalen, die mit den Sensoreinheiten an Bord des Wagens kompatibel sind,
wobei es sich in dieser Ausführungsform
der Erfindung um Ultraschallsensoreinheiten handelt.
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In
dem Blockdiagramm von 2 sind
auch die anderen Komponenten des Steuersystems schematisch dargestellt,
einschließlich
einer detaillierten Unteranordnung der zentralen Steuereinheit 30.
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Diese
Einheit 30 umfasst unter anderem einen Datenerfassungsabschnitt 37,
wobei der Abschnitt in zwei Unterabschnitte 37a, 37b unterteilt
ist, die jeweils für
die Erfassung von ersten und zweiten Daten bestimmt sind, wobei
die ersten Daten in Beziehung zur Position der externen Signalquelle 33 in Bezug
auf den Wagen und die zweiten Daten in Beziehung zum Erfassen jeglicher
Hindernisse stehen, die sich im Weg des Wagens befinden.
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Insbesondere
ist in dieser Ausführungsform zu
sehen, dass die ersten Daten von den zwei Sensoren 32,
die für
das Erfassen der externen Quelle bestimmt sind, zum Unterabschnitt 37a gelangen, während die
zweiten Daten von den Sensoren 31, die für die Hinderniserfassung
bestimmt sind, zum Unterabschnitt 37b gelangen.
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Es
ist festzustellen, dass die Sensoren 31, die zur Hinderniserfassung
bestimmt sind, einen Sender 38 und einen Empfänger 39 umfassen,
während
die Sensoren 32, die zum Erfassen der externen Signalquelle
oder des Ziels 39 bestimmt sind, nur einen Empfänger 39 umfassen.
In der Tat müssen
die Sensoren 31 auch für
die Emission von Ultraschallsignalen sorgen, die durch Reflektieren
auf möglichen Hindernisse
zu den Sensoren zurückkommen
und von diesen gesammelt werden, während die Sensoren 32 nur
die Signale sammeln müssen,
die vom Übertragungsabschnitt 36 emittiert
werden.
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Wie
in 5 zu sehen ist, sind
die Elementenpaare, also Sender und Empfänger, nahe beieinander in seitlichen
hohlen Abschnitten 40 der Vorderfläche der Abdeckung 60 angeordnet,
während
sie getrennt in mittleren hohlen Abschnitten 41 derselben
Fläche
angeordnet sind.
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Die
Eingabedaten, die zu Abschnitt 37 gelangen, gehen weiter
zu Abschnitt 49, welcher die reale Mikrocomputerzentraleinheit
ist, in der die eigentlichen Betriebsalgorithmen der Steuereinheit
umgesetzt werden.
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Der
Abschnitt 49 kann, wie schematisch in 2 gezeigt, zwei Mikroprozessoreinheiten 49a, 49b einschließen, die
parallel gemäß dem Flussdiagramm
von 3 arbeiten, um das
elektivste Steuerverfahren in Bezug auf den Wert oder die Abweichung
der Eingabedaten durchzuführen.
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Dieser
Abschnitt kann aber auch nur eine Mikroprozessoreinheit umfassen,
die sequentiell gemäß dem Flussdiagramm
von 4 arbeitet.
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Die
Mikrocomputerzentraleinheit 49 umfasst eine logische Schaltfunktion,
die schematisch mit 50 gekennzeichnet ist, wobei der logische
Schalter in Bezug auf das Vorhandensein von Hindernissen auf dem
Weg des Wagens gesteuert wird, um an die Aktuatorsteuerabschnitte 42, 43 die
verarbeiteten Daten, die für
die Zielverfolgung nützlich
sind, oder die verarbeiteten Daten zu senden, die zum Vermeiden der
erfassten Hindernisse nützlich
sind.
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Es
ist festzuhalten, dass die Abschnitte 42 und 43 jeweils
für die
Steuerung der zwei Abschnitte 28' und 28'' der
elektronischen Steuerung 28 der Antriebsmotoren 24 und 25 bestimmt
sind.
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Die
Steuerungszentraleinheit 30 umfasst auch einen Übertragungsabschnitt 44 mit
Funkfrequenz-Synchronisierungssignalen, die für die Steuerung der Arbeitszeitmessung
der externen Ultraschallsignalquelle 33 nützlich sind.
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Die
Abdeckung 60 der zuvor genannten mechanischen und elektrischen
Komponenten wird in 1,
und noch besser, in 5, 6 und 7 dargestellt.
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Diese
Abdeckung, die vorzugsweise aus einem polymeren Material hergestellt
ist, schützt
den Wagen der Erfindung von oben und seitlich.
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Wie
in 5 und 6 zu sehen, weist die Abdeckung einige
hohle Abschnitte 40, 41 auf, die in ihrer Vorderfläche angeordnet
und geeignet sind, um die Sensoren 31 aufzunehmen, die
zur Hinderniserfassung bestimmt sind, und ferner weist die Abdeckung, abermals
in ihrer Vorderfläche,
andere Gehäuse
für die
Sensoren 32 auf, die für
den externen Signalquellenstandort bestimmt sind.
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Der
Oberteil der Abdeckung 60 ist hauptsächlich für das Aufbewahren von Golfschlägern vorgesehen,
welche direkt in Behälter
gegeben werden können,
die Teil der Abdeckung selbst sind, wie in 7 dargestellt, oder die sich innerhalb
von Golftaschen befinden, die an den Wagen angebracht sind, wie
in 6 gezeigt.
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In
Bezug auf die Ausführungsform
von 7 kann man sehen,
dass der Behälter 51,
der für
die Aufnahme von Golfschlägern
geeignet ist, ein Teil der oberen Struktur 60 des Wagens 10 ist.
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Er
ist insbesondere durch zylinderförmige Scharniere
mit horizontaler Achse 52 an der zuvor genannten Struktur 60 befestigt.
Dies ermöglicht
es, dass der Behälter 51 in
die Position gebracht wird, die in 7 durch
gestrichelte Linie dargestellt ist, falls es notwendig sein sollte,
das Volumen des Raums, der durch den Wagen belegt wird, in der Lagerphase
oder einer anderen Phase zu reduzieren. Es ist festzustellen, dass
der hintere Gehäuseraum 53 so
geformt ist, dass er auf der Spitze eine mittlere Aushöhlung aufweist,
deren Abmessung ausreicht, um den Behälter 51 teilweise
aufzunehmen, um zu gestatten, dass der Behälter 51 die oben genannte horizontale
Position einnimmt.
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Bei
der Ausführungsform
von 6 lässt sich,
auch mit Hilfe von 5,
feststellen, wie das Anordnen der Tasche 54 einfach durch
Verwendung von zwei parallelen Formstangen 55 erfolgt,
die längs der
Seiten des Wagens angeordnet werden, wobei diese Stangen derart
geformt sind, dass sie auch gute Punkte darstellen, an denen der
Wagen ergriffen werden kann, um erforderlichenfalls manuell bewegt zu
werden.
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An
den Formstangen 55 ist ein Hilfsrahmen 56 angebracht,
dessen entfernbare Enden mit einer Abdeckung 57 aus Plastik
oder aus einem anderen Material verbunden sind, um die Golftasche 54 zu schützen. Dieser
Rahmen 56 kann sich zwischen zwei Positionen, die in 6 und 7 dargestellt sind, drehen, wobei gemäß jeweiliger
Position die Abdeckung 57 in die Abdeckungsstruktur 60 gerollt
wird oder vollständig über die
Taschen, in denen sich die Schläger
befinden, übergezogen
ist.
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Der
hintere Gehäuseraum 53,
der nützlich ist,
um verschiedenes Zubehör
aufzunehmen, das zur ausgeübten
Sportart gehört,
ist durch die obere Tür 58 ordnungsgemäß geschützt. Dies
ist nützlich, um
einen bestimmten Schutz auch gegen nicht ordnungsgemäßes Entfernen
der Formstangen 55 zu gewährleisten, die in der Tat entfernt
werden müssen, aber
nur, wenn es ratsam ist, das Gesamtvolumen des vom Wagen belegten
Raums zu reduzieren.
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Das
Vorhandensein der Tür 58,
die durch das Sicherheitsschloss 59 geöffnet werden kann, ermöglicht es,
den Zugang zum inneren Befestigungspunkt der Stangen 55 nur
auf Wunsch bereitzustellen.
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Lichter 61,
welche den aktiven Betriebszustand des Wagens anzeigen, sind peripher
auf der Abdeckung 60 angeordnet. Ferner sind mit dem Bezugszeichen 62 gekennzeichnete
Puffer aus expandiertem Material zu sehen, die seitlich und frontal
an der Abdeckungsstruktur 60 angebracht sind.
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Unter
Bezugnahme auf 8 ist
zu erkennen, dass der Wagen vier Räder aufweist, von denen die
Hinterräder 14', 15' mit einem elektrischen
Antriebsmotor 63 durch ein herkömmliches Differentialgetriebe
verbunden sind, während
die Vorderräder 12', 13' mit einem elektrischen
Aktuator 64 eines Lenksystems der Räder verbunden sind.
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Ein
elektrischer Energieakkumulator 29' zum Speisen des Antriebssystems,
des Lenksystems und des Steuersystems ist in Übereinstimmung mit der Hinterachse
des Wagens angeordnet.
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Eine
elektronische Steuerung 28' der
Geschwindigkeit des Antriebsmotors 63 ist in Übereinstimmung
mit der Vorderachse des Wagens in der Nähe einer zentralen Steuereinheit 30' angeordnet, die
mit Sensoreinheiten 65, 66, 67, welche
am Vorderteil des Wagens angeordnet sind, und mit einer anderen
Sensoreinheit 68 gekoppelt ist, welche in diesem Beispiel
in Übereinstimmung
mit der linken Seite des Wagens angeordnet positioniert ist.
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Die
Abdeckungsstruktur 60' schließt die oben
genannten Komponenten ein und umfasst auch in diesem Fall ein Gehäuse 53' für verschiedenes
Zubehör.
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An
der Abdeckung 60' ist
ein Formträgerelement 69 zum
Festmachen von Golftaschen befestigt, wobei das Formelement von
der in 8 dargestellten
Position entfernbar ist und in eine andere Position gebracht werden
kann; zum Beispiel in eine Position wie die, die in 9 gezeigt wird, um geeignetere Konfigurationen
für die
Verwendung oder Aufbewahrung des Wagens zu erhalten.
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In 10 ist das Blockdiagramm
in Bezug auf diese Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Dabei ist zu sehen, dass die Steuereinheit 30 dieselben
inneren Abschnitte umfasst wie in 2 dargestellt,
welche zur Datenerfassung, zur Verarbeitung dieser Daten, der Übertragung
von Synchronisierungssignalen und dem Antreiben der externen Aktuatoren
gehören,
wobei diese in diesem Fall nur einen Antriebsmotor 63 und
ein Lenksystem umfassen.
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Das
Lenksystem umfasst insbesondere einen Geber 70 zum Erfassen
der Lenkposition, wobei der Geber im Wesentlichen aus einem Potentiometer besteht,
das geeignet ist, den Antriebsabschnitt 42' des Lenksystems zu koppeln.
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Unter
Bezugnahme auf den Abschnitt 37 zur Datenerfassung lässt sich
feststellen, dass in dieser Ausführungsform
die Daten, die für
den Ort der externen Ultraschallsignalquelle 33 nützlich sind,
zum Unterabschnitt 33a durch die Sensoreinheiten 65 und 68 gelangen,
welche an der Vorderseite bzw. an der linken Seite des Wagens angeordnet
sind, während
die Daten in Bezug auf die Hinderniserfassung zum Unterabschnitt 37b durch
die Sensoreinheiten 65, 66 und 67 gelangen,
die entlang der Vorderseite des Wagens angeordnet sind.
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Es
ist ferner anzumerken, dass in dieser Ausführungsform die Sensoreinheit 65 sowohl
für die Hinderniserfassung
als auch für
den Referenzquellenstandort verwendet wird; in der Tat können diese zwei
Phasen gemäß des Flussdiagramms
von 5 dank der Übertragung
von gut getakteten Radiofrequenzsynchronisierungssignalen durch
den Übertragungsabschnitt 44 der
zentralen Steuereinheit 30 voneinander unterschieden werden.
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Zur
Vervollständigung
der Beschreibung der Komponenten des in 8 und 9 dargestellten
Wagens ist festzustellen, dass in der letzten Zeichnung ein Hilfsrad 71 dargestellt
ist, das durch die Drehung eines Hebels 72 vertikal beweglich
ist, der an einem seiner Enden erfasst werden kann, wobei der Hebel an
dem anderen Ende mit einer Vorrichtung verbunden ist, welche in
eine Zahnstange 73 eingreift, um das Rad 71 zwischen
zwei Positionen zu bewegen, einer gehobenen und einer gesenkten
Position, die der Stand-by-Position des Hebels, wie in 9 dargestellt, bzw. der
Position für
die manuelle Handhabung des Wagens entsprechen, wobei in dieser
Position der Hebel in Bezug auf den Wagen nach hinten geneigt ist.
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In
dieser zweiten Konfiguration entspricht der Fortbewegungsaktion
zum Boden des Rades 7 hin ein Heben der Hinterräder 14', 15' des Wagens, wodurch
eine einfache Handhabung ermöglicht
wird.
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Die
Vorrichtung 33' stellt
abgesehen von der Funktion des Emittierens der Ultraschallsignale,
welche zum automatischen Antrieb des Wagens gehören, auch die Funktion einer
reinen und einfachen Fernsteuerung bereit, mit der es möglich ist,
den Wagen aus einer Entfernung durch die zentralen Tasten 74 ... 78,
welche das Wagenantriebssystem und das Lenksystem steuern, zu bewegen.
Dabei ist zu beachten, dass der Übergang
vom automatischen Betrieb zum Betrieb mittels manueller Fernsteuerung und
umgekehrt auf einfache Weise durch die Tasten 79, 80 erfolgt.
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Die
Vorrichtung 33 oder 33' umfasst schließlich, wie in 1 zu sehen, einige elektrische Kontakte 81,
die auf einer ihrer Seitenflächen
angeordnet sind, um das Laden der Vorrichtungsbatterie zu ermöglichen,
wenn sie in einem spezifischen Gehäuse der Abdeckungsstruktur 60 untergebracht
ist.
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Der
Wagen gemäß der Erfindung
funktioniert wie folgt.
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Mit
der zentralen Steuereinheit 30, die normalerweise mit Strom
versorgt ist, wird der automatische Antrieb des Wagens dadurch betrieben,
dass der Schalter 34 der externen Signalquelle 33 einfach in
die entsprechenden Positionen bewegt wird. Diese kann in einer festen
Position sein oder sich mit dem Spieler bewegen, ist aber immer
auf eine nützliche Weise
ausgerichtet, so dass die emittierten Ultraschallsignale die Sensoreinheiten 32, 65, 68,
die für das
Empfangen der Signale bestimmt sind, direkt erreichen können.
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Für den Fall,
dass die Ultraschallsignale nicht empfangen werden, führt die
zentrale Steuereinheit 30 keinerlei Datenverarbeitung durch
und sendet infolgedessen keine Steuerdaten an die Steuerabschnitte
der Aktuatoren 42, 43, was dann zum Anhalten des
Wagens führt.
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Wenn
die oben genannten Signale empfangen werden, führt dies zum Start der Datenverarbeitung,
und infolgedessen können
die Befehlsparameter der Aktuatoren, die nützlich sind, um den Wagen in
der Nähe
der externen Quelle zu führen,
in Bezug auf jene Sensoreinheit oder Sensoreinheiten berechnet werden,
welche das Signal empfangen haben, und in Bezug auf die gemessene
Zeit zwischen dem Übertragungszeitpunkt,
eingestellt mit Hilfe der Steuereinheit durch ihren Abschnitt 44,
und dem Empfangszeitpunkt, der durch den Erfassungsabschnitt 37 ermittelt
wird. Dabei ist zu bedenken, dass durch die gemessene Zeit die Entfernung
zwischen der externen Quelle und jedem Sensor leicht geschätzt werden
kann, wobei diese Zeit direkt proportional zur Entfernung ist und
daher auch der Standort der externen Quelle in Bezug auf den Wagen
genau geschätzt wird.
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Die
oben genannte Datenverarbeitung erfolgt gemäß des Flussdiagramms von 3 oder 4, aus dem ersichtlich ist, dass der
Betriebszyklus eine fortlaufende Kontrolle in Bezug auf das Vorhandensein
von Hindernissen bereitstellt, und zwar sequentiell oder parallel
zum Standort der externen Quelle, wobei es im Fall des Vorhandenseins
eines Hindernisses zu einer Unterbrechung der Bewegung des Wagens
oder alternativ dazu zu einem Verfahren kommt, bei dem das Hindernis
umfahren wird, wobei dieses Verfahren zum Beispiel eine Reihe von
abwechselnden Wagenbewegungen in die zwei Richtungen umfasst, bis
das Hindernis seitlich umfahren worden ist. Dabei ist zu beachten,
dass der exakte Standort des Hindernisses in Bezug au den Wagen durch
Anwendung eines Zeitzählverfahrens
ermittelt wird, das dem zuvor genannten ähnelt, welches für den Standort
der externen Quelle verwendet wird, wobei berücksichtigt wird, dass in diesem
Fall die Entfernung direkt proportional zur Hälfte der gemessenen Zeit ist;
in der Tat reflektieren die vom Sensor emittierten Ultraschallsignale
auf dem Hindernis und kommen zum Sensor zurück.
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Durch
die Umsetzung der Ausführungsform von 1 kann der Antrieb der Motoren 24, 25,
wie Fachleute auf dem Gebiet elektrischer Fahrzeuge leicht erkennen
werden, zu dem Punkt in Beziehung gesetzt werden, an dem sich die
externe Referenzquelle befindet. In der Tat kann man zum Beispiel
nur den Motor 24 in Betrieb haben, wenn die externe Quelle 33 in
eine solche Position gebracht wird, dass sie den Wagen nach links
bewegen muss, um sie in der Nähe
oder in die Richtung der Quelle zu führen.
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Es
ist offenkundig, dass nur der Motor 25 betrieben wird,
wenn die externe Signalquelle rechts von der Fortbewegungsrichtung
des Wagens positioniert wird.
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Auf
jeden Fall ist festruhalten, dass durch Umsetzen des bevorzugten
Layouts des in 1 dargestellten
Wagens die zentrale Steuereinheit 30 die Steuerparameter
nur an die Antriebsmotoren 24, 25 sendet, sowohl
um die geradlinige Fortbewegung des Wagens zu steuern als auch eine
Richtungsänderung
zu erreichen, falls diese erforderlich ist.
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Dank
der Räder 14, 15,
die sich frei um die vertikalen Achsen drehen, die in Übereinstimmung mit
den Punkten des Bodenkontakts der Räder verlaufen, ist es auch
möglich,
den Wagen einfach manuell in eine beliebige Richtung zu bewegen.
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Es
ist auch festruhalten, dass im Fall von Hindernissen die Verwendung
von Vorrichtung 33' den
einfachen Übergang
zur Führung
per Fernsteuerung ermöglicht,
um das Hindernis zu umgehen, und danach die Rückkehr zum automatischen Antrieb. Andererseits
kann der automatische Betriebszyklus einfach durch den Schalter 34' unterbrochen
und danach der Wagen manuell bewegt werden.
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Es
ist offenkundig, dass andere Verfahren verwendet werden können, um
den Vorteil zu verstärken,
der durch eine Kombination der automatischen Führungsphase mit der manuellen
Führungsphase erzielt
werden kann.
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Auf
jeden Fall sind in Bezug auf das vorgeschlagene automatische Führungssystem
die Vorteile niedriger Kosten und hoher Verlässlichkeit, die sich aus der
Anwendung von Sensoren, die für
den zu Grunde liegenden Entfernungsbereich geeignet sind, und aus
der Anwendung von digitalbasierenden Techniken ergeben, ganz eindeutig.
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Es
ist auch offenkundig, dass verschiedene Änderungen an den beschriebenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ins Auge gefasst werden können, ohne
dass sich dadurch eine Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung
ergibt. Zum Beispiel wäre
es in der in 1 dargestellten
Ausführungsform
möglich,
so wie dies bereits aus der Beschreibung hervorgeht, nur ein Rad
zu verwenden, das sich frei um die vertikale Achse dreht, welche durch
seinen eigenen Bodenkontaktpunkt verläuft, oder es könnte der
Anschlussplan der elektrischen Antriebsmotoren an die jeweiligen
Räder geändert werden.
In der Ausführungsform
von 8 kann zum Beispiel
eine andere Anzahl an Antriebsmotoren mit einem Rad oder mehreren
Rädern
des Wagens verbunden sein. In einem anderen Beispiel kann die Abdeckungsstruktur
jegliche geeignete Form aufweisen, wobei die Golfschläger in Behältern aufbewahrt werden,
welche ein Teil der Struktur selbst sind, oder sich innerhalb der
Golftaschen befinden, die an spezifischen Sitzen der Struktur befestigt
werden können.
In dem ersten der oben genannten Fälle kann der Schutz vor nicht
autorisiertem Entfernen durch die Verwendung von Sicherheitsschlössern erhöht werden.
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In
einem nochmals anderem Beispiel kann die Abdeckung des Wagens verschiedene
Gehäuse bereitstellen,
die speziell für
bestimmtes Zubehör, das
beim Golfspiel verwendet wird, oder für anderes Zubehör hergestellt
wurden.
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Diese
und andere Änderungen
können
stets innerhalb der Grenzen der Erfindung, so wie in den beigelegten
Ansprüchen
definiert, durchgeführt
werden.