ES2346324T3 - Carro de conduccion automatica para el transporte de objetos, en particular sobre campos de golf. - Google Patents

Carro de conduccion automatica para el transporte de objetos, en particular sobre campos de golf. Download PDF

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ES2346324T3 ES05709184T ES05709184T ES2346324T3 ES 2346324 T3 ES2346324 T3 ES 2346324T3 ES 05709184 T ES05709184 T ES 05709184T ES 05709184 T ES05709184 T ES 05709184T ES 2346324 T3 ES2346324 T3 ES 2346324T3
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Abstract

Carro (10) para el transporte de objetos y bienes varios, en particular sobre campos de golf, del tipo que comprende: - como mínimo un motor eléctrico de tracción (19, 20) asociado a por lo menos una rueda (13, 14) de dicho carro, dicho motor está alimentado por un juego de baterías (17, 18) instaladas a bordo del carro (10) y está controlado por medio de un regulador electrónico de velocidad; - como mínimo, tres sensores ultrasónicos separados (22, 28) distribuidos en dicho carro (10) y aptos para detectar las señales procedentes de una fuente de señales externa (23); - una unidad microcomputadora de control (21) que interactúa con dichos sensores (22, 28) y con el mencionado regulador electrónico de velocidad para pilotar dicho, como mínimo, un motor eléctrico de tracción; dicho carro está caracterizado por el hecho de que la mencionada unidad microcomputadora de control (21) es apta para determinar la posición de dicho carro en comparación con dicha fuente externa (23) mediante la elaboración de datos relativos a las señales detectadas por al menos dos de las mencionadas unidades sensoras (22).

Description

Carro de conducción automática para el transporte de objetos, en particular sobre campos de golf.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un carro para el transporte de bienes y objetos, en particular sobre campos de golf.
Específicamente, la invención se refiere a los medios y modos de conducción automática de un carro para el transporte de objetos y bienes en una variedad de entornos.
Estado de la técnica
El uso de carros adecuados para el transporte automático de objetos y bienes se está difundiendo en varios sectores, gracias al desarrollo de las tecnologías necesarias para su realización.
Por ejemplo, en el documento US 2003/0030398 A1 se describe un método muy eficiente para utilizar un sistema robótico para comandarlo en la realización de funciones específicas dentro de un área mapeada. El sistema robótico reivindicado dispone de un rango completo de facilidades y dispositivos adecuados para permitirle llevar a cabo las funciones asignadas de un modo completamente automático, aun cuando, en realidad, la solicitud de patente no describe de una manera muy fiable la forma en que se implementan tales facilidades y dispositivos para completar las funciones requeridas. En todo caso, la complejidad de tal sistema robótico lo hace inadecuado para muchas aplicaciones en las que se desee una mayor simplicidad a fin de reducir efectivamente los costos globales del apara-
to.
En el sector específico de los carros para transporte de objetos, el desarrollo de circuitos electrónicos basados en microcomputadores ha permitido diseñar algoritmos suficientemente complejos como para controlar adecuadamente los motores eléctricos, usualmente alimentados por baterías a bordo, y los medios de conducción del carro para lograr una conducción adecuada del carro en sí mismo hacia una fuente emisora de señal de referencia específica.
En una solicitud de patente previa, EP 1210260, presentada por el mismo solicitante, se describió y reivindicó, por ejemplo, un carro dedicado al transporte de palos de golf, accesorios y otros objetos sobre campos de golf; carro en el cual se incorporan grupos de sensores para detectar la posición de una fuente externa, portada por el jugador de golf, de señales ultrasónicas, y otros grupos de sensores dedicados a detectar obstáculos interpuestos a lo largo de la ruta del carro.
Las señales detectadas por dichos sensores se procesan en una unidad microcomputadora central que se relaciona con los sensores y con la unidad o unidades electrónicas de control de los motores, de acuerdo con un algoritmo adecuado para llevar el carro a las proximidades de la fuente de señal ultrasónica externa. Dicha unidad central microcomputadora controla las unidades de dirección y/o cada posible motor eléctrico de impulsión en función de qué sensor detectó la señal emitida por la fuente externa y también en función de la distancia entre el sensor y la fuente externa, medida por medio del tiempo transcurrido entre la emisión y la detección de las señales.
Sin duda, un carro así diseñado dispone de comportamientos de funcionamiento automático que son mucho mejores que los de carros previos basados en el uso de señales de radio como, por ejemplo, el carro reivindicado en el documento US-A-4.109.186, que incorpora receptores de señales electromagnéticas provenientes de una fuente conectada al usuario, estando dichos receptores instalados y adecuadamente separados sobre dicho carro. En este caso, la conducción del vehículo es muy dificultosa, porque se lleva a cabo por medio de las diferencias entre los niveles de energía de las señales recibidas por los receptores y, por lo tanto, estando los receptores muy cerca uno del otro, dichas diferencias no son suficientes para detectarlas y procesarlas de manera confiable.
Otro ejemplo de un carro conducido automáticamente, todavía en el sector de golf, basado en el uso de señales de radio, se describe en US-A-5.711.388, respecto de un carro robótico autodirigido capaz de almacenar mapas e instrucciones de navegación y también capaz de interactuar con un sistema de supervisión global para atender al jugador a lo largo del campo de golf. A pesar de que tenemos, respecto del caso anterior, ventajas colaterales, también en este caso, sin embargo, cuando el carro interactúa con el usuario, se presentan los mismos problemas de la solución previa, de acuerdo con el hecho de que, aun en este caso, la detección direccional de las señales de radio emitidas por un emisor transportado por el usuario es necesaria para determinar sus posiciones. En el documento US2004/260467 se describe un ejemplo diferente de un carro de conducción parcialmente automática, en el que la ubicación del carro de golf dentro del campo se determina por GPS, a efectos de evitar el acceso del mismo carro a áreas restringidas específicas. Cuando se detecta un acceso prohibido, se controla el carro automáticamente para disminuir su velocidad o detenerlo. Está claro que, en este caso, solamente se monitorean y controlan automáticamente unas pocas funciones de conducción.
En vista de lo anterior, la solución descrita en el documento de patente EP 1210260 es actualmente una solución muy fiable para conducir automáticamente un carro para el transporte de objetos, en particular sobre campos de golf.
De cualquier modo, presenta algunas limitaciones que dependen tan solo del lugar de uso, los campos de golf, donde funciona de modo casi completamente efectivo, mientras que, en caso de usarlo puertas adentro, pueden sobrevenir problemas con la detección de la señal fuente relacionados con posibles reflexiones de la propia señal.
Pueden sobrevenir limitaciones adicionales debido a la posición relativa del carro y la fuente externa, la cual está demasiado restringida en el carro anterior, y por posible interferencia con diferentes fuentes externas de señal pertenecientes a diferentes carros.
Resumen de la invención
El propósito de la presente invención es proponer un carro de conducción automática para transporte de objetos y otros elementos en diferentes entornos, tanto puertas adentro como en exteriores.
Un propósito adicional de la invención es proponer un carro para transporte automático de objetos y bienes varios, en el que es extremadamente fácil e inmediato definir y mantener cualquier posición mutua entre el carro y su fuente externa.
Otro propósito de la invención es proponer un carro para el transporte de objetos y bienes varios, particularmente adecuado para el uso en campos de golf.
Los mencionados propósitos y otros más se logran, de acuerdo con la reivindicación 1, por medio de un carro de ese tipo que incorpora:
-
como mínimo un motor eléctrico de tracción asociado a por lo menos una rueda de dicho carro, dicho motor está alimentado por un juego de baterías instaladas a bordo del carro y está controlado por medio de un regulador electrónico de velocidad,
-
una serie de sensores ultrasónicos aptos para detectar las señales provenientes de una fuente externa de señales;
-
una unidad microcomputadora de control que se relaciona con dichos sensores y con dicho regulador electrónico de velocidad para pilotar el mencionado motor eléctrico de tracción como mínimo;
dicho carro está caracterizado por el hecho de que dicha serie de sensores incluye por lo menos tres unidades sensoras separadas distribuidas sobre dicho carro, y que dicha unidad microcomputadora de control es apta para determinar la posición de dicho carro en comparación con dicha fuente externa mediante el procesamiento de datos relativos a las señales detectadas por al menos dos de dichas unidades sensoras, ejecutando, en concreto, el cálculo trigonométrico de la posición de dicha fuente en comparación con dichas unidades sensoras.
Las unidades sensoras arriba mencionadas están conformadas y ubicadas en una posición tal para monitorizar cada punto del área que rodea el carro. Para un carro con una planta de forma rectangular, cada una de las unidades mencionadas se compone de parejas de sensores adyacentes entre sí en direcciones perpendiculares entre ellos, preferiblemente en número de cuatro, ubicados en cada una de las cuatro esquinas del carro; el cálculo trigonométrico de la posición del carro en comparación con la fuente externa se efectúa procesando los datos relativos a las señales detectadas por tres de dichas unidades sensoras. En el algoritmo de elaboración se rechazan, particularmente, posibles cálculos erróneos debidos a reflexiones de la señal de referencia o a interferencias varias.
También las posibles interferencias de carros similares, trabajando en la misma área, se superan gracias a la codificación de las señales que activan la fuente externa y a la definición exacta del intervalo de tiempo de transmisión de la fuente de señal de cada uno de los carros, oportunamente separadas y diferentes respecto de los intervalos de tiempo de transmisión de los otros carros.
Las ventajas relacionadas con el carro de la invención se hacen inmediatamente aparentes en consideración de la efectividad del algoritmo de elaboración que se usa para determinar la posición del carro respecto de su fuente externa, algoritmo del que surge la máxima flexibilidad en la conducción del carro y, al mismo tiempo, la eliminación de interferencias o errores de detección.
Breve descripción de los dibujos
Para entender mejor, sin embargo, las características de la presente invención y las ventajas relacionadas, se describirá, a continuación, una realización de la misma, con la ayuda de las ilustraciones incluidas, en las cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva en la que se muestra el esquema estructural de los principales componentes mecánicos y eléctricos del carro de la invención;
- la figura 2 muestra una perspectiva global adicional del carro de la figura 1, en una configuración especial en la que la barra de soporte del tablero de control yace en posición reclinada;
- la figura 3 muestra una vista frontal del tablero de control del carro de la figura 1;
- la figura 4 muestra una vista lateral de la fuente de señales ultrasónicas asociada al carro de la invención;
- la figura 5 muestra una vista superior de la fuente de señales ultrasónicas de la figura 4;
- la figura 6 muestra una vista superior de las unidades sensoras ultrasónicas asociadas al carro de la figura 1;
- la figura 7 muestra un diagrama de flujo referente al algoritmo de determinación de la posición del carro respecto de la posición de su fuente de señales ultrasónicas;
- la figura 8 muestra un gráfico de tiempos que exhibe los intervalos de tiempo para la determinación de las posiciones individuales de varios carros respecto de sus correspondientes fuentes de señales ultrasónicas, en presencia de varios carros en una misma área;
- la figura 9 muestra un diagrama de flujo relacionado con el algoritmo de activación del procedimiento que se utiliza para determinar la posición de la fuente externa asociada al carro de la invención, en caso de presencia de otros carros en la misma área.
Descripción de las realizaciones preferidas
Con referencia a la figura 1, se señala que el número 10 identifica como un todo un carro, de acuerdo con la presente invención, cuya distribución de componentes principales se ilustra en líneas llenas, mientras la estructura de cubierta externa se representa en líneas atenuadas, 11.
Como se puede notar, las dos ruedas traseras, 13, 14 y las dos ruedas delanteras, 15, 16, del carro, están unidas a un bastidor tubular con una forma de planta sustancialmente rectangular.
En la parte trasera del carro propiamente dicho, entre las dos ruedas 13, 14, están colocados dos juegos de baterías, 17, 18 que alimentan, aparte de varias partes subsidiarias, dos motores eléctricos de tracción, 19, 20, los cuales, en esta realización de la invención, hacen girar, a través de medios de transmisión adecuados, las ruedas traseras, 13, 14.
Dichos motores de tracción están controlados por regulador electrónico que, a su vez, es controlado por una unidad de control por microprocesador, 21, alimentada también por el juego de acumuladores de energía compuesto por las baterías, 17, 18.
La unidad procesadora, 21, también controla el sistema de dirección, que no se representa en la figura por simplicidad, y las unidades sensoras, 22, dedicadas a la recepción de las señales ultrasónicas provenientes de una fuente externa, 23. Finalmente, la unidad 21 también está dedicada al control de sensores y sistemas adicionales, entre los cuales se encuentran, por ejemplo, los sistemas de detección de posibles obstáculos.
La fuente externa, 23, mostrada en detalle en las figuras 4 y 5, está asociada a la posición del jugador, en el caso de usar el carro en campos de golf o, en general, a la posición del usuario del carro; puede transportarse fácilmente por medio del gancho 24, por medio del cual puede sujetarse a las ropas del usuario. Dicha fuente externa tiene incorporado un interruptor eléctrico, 25, que enciende una unidad capaz de recibir señales de radiofrecuencia enviadas por una estación transmisora asociada al carro, y también enciende una fuente de señales ultrasónicas que, gracias a su particular conformación estructural, es capaz de emitir, a través de las rendijas, 26, con un ángulo de acción de prácticamente 360 grados.
Dicha fuente externa, 23, se alimenta con baterías ubicadas en un hueco especial de alojamiento, 27, incorporado en el cuerpo de ese mismo dispositivo 23.
Las unidades sensoras, 22, cuatro en esta realización de la invención, están ubicadas en las cuatro esquinas del carro, a fin de asegurar que, aun en presencia de objetos puestos en el carro, por lo menos tres de ellos reciban la señal ultrasónica desde la fuente externa; ellas están, además, fijas a la parte superior del bastidor 11, a fin de lograr un "rango de visibilidad" lo más amplio posible. Dichas unidades sensoras comprenden, en este caso, parejas de sensores, 28, claramente visibles en la figura 6, dispuestos perpendicularmente uno con relación al otro, y dirigidos hacia afuera del carro, 10.
La posición de los sensores, 28, es tal que, dentro de su rango de funcionamiento, cualquiera que sea el punto donde pueda estar la fuente ultrasónica, 23, es detectable por al menos dos de dichos sensores, como se indica esquemáticamente por medio de las líneas 29 de la figura 1, que muestran el rango de funcionamiento de cada uno de los sensores.
Como se aprecia en la figura 2, y más en detalle en la figura 3, en relación a la unidad microcomputadora, 21, se encuentra colocado un tablero de control, 30, que sirve como interfaz entre el usuario y la unidad 21 propiamente dicha. Por medio de dicho tablero es posible establecer la distancia entre el carro y la fuente 23, además de las posiciones mutuas de los dos; posición que el carro tiene que mantener durante todo el funcionamiento o hasta el siguiente
ajuste.
Particularmente, en el tablero de control, 30, se aprecia una pantalla, 31, para visualizar los datos ingresados y otra información acerca del modo de funcionamiento del carro propiamente dicho; también hay, además, interruptores de encendido y apagado, 32, interruptores de espera, 33, y una serie de botones adicionales, 34, por medio de los cuales es posible establecer las mencionadas distancia y posición relativa entre el carro y la fuente externa, además de controlar, obviamente, cada posible función útil del carro.
Se aprecia que en las figuras 1 y 2 se muestra, como una facilidad particularmente útil para el transporte de pequeños objetos, un brazo vertical, 35, de altura ajustable, que sostiene, en esta realización, un estante, 36.
Obviamente, pueden incorporarse diferentes o más tipos de accesorios con relación al sector específico de empleo del carro.
El carro de la invención funciona como se describe a continuación.
Una vez encendida la unidad de control 21, se establecen, mediante el tablero de control 30, la distancia y posición que se desea que el carro, 10, mantenga en comparación con su fuente externa, o transpondedor, 23. Se enciende entonces el transpondedor, 23, por medio del interruptor, 25, y, como resultado, es capaz de recibir señales de radiofrecuencia enviadas por una unidad transmisora controlada por la unidad de control 21. La activación del transpondedor y, por lo tanto, la emisión de señales ultrasónicas, ocurre solamente después de la recepción de señales que contengan un código de activación específico, exclusivamente típico del carro, 10, al cual está asociado el transpondedor, 23.
Las señales ultrasónicas emitidas por el transpondedor 23 son recibidas por las unidades sensoras, 22, y transmitidas a la unidad de control, 21, en la que son procesadas y, en función de dichas señales, la unidad de control propiamente dicha controla los sistemas de guía del carro y, particularmente, el sistema de dirección y el sistema de regulación de los motores eléctricos, 19, 20, para alcanzar la posición respecto de la fuente externa, 23, y la distancia desde la misma que se habían establecido previamente.
Los parámetros de control a enviar al sistema de guía se calculan en función de qué sensores recibieron la señal y en función del intervalo de tiempo transcurrido entre la emisión desde el transpondedor, 23, y la recepción desde las unidades sensoras, 22.
Particularmente, gracias a su ubicación particular, hay por lo menos dos sensores que detectan simultáneamente la señal. Esto permite a la unidad procesadora, 21, establecer la posición de la fuente, 23, en comparación con la posición del carro, mediante cálculos trigonométricos precisos. De hecho, en función del tiempo transcurrido entre la transmisión de la señal de activación de radio frecuencia y la recepción de la señal ultrasónica por un sensor específico, se estima la distancia desde dicho sensor, 28, al transpondedor, 23. Por lo tanto, elaborando trigonométricamente las distancias relacionadas con al menos dos sensores, es posible establecer la posición de la fuente externa 23 en comparación con la posición del carro 10 de una manera suficientemente exacta, en el caso de que dichos dos sensores no estén alineados con la fuente externa. En particular, al utilizar para el cálculo trigonométrico las distancias detectadas por tres sensores respecto del transpondedor, la posición mutua carro/transpondedor se determina inequívocamente, cualquiera que sea la alineación de los sensores con respecto a la fuente externa.
Es de considerar que la ejecución del mencionado cálculo trigonométrico de la posición puede terminar en resultados erróneos como consecuencia de detecciones espurias, o comoquiera incongruentes, efectuadas por los sensores. Por ejemplo, en presencia de obstáculos, o en interiores, la señal ultrasónica podría no ser capaz de alcanzar un número de sensores suficiente para permitir un cálculo exacto de la posición, o podría alcanzarlos como señal reflejada.
Para evitar el problema anterior y hacer, por lo tanto, particularmente fiable el guiado del carro, se implementa un algoritmo específico en la unidad procesadora, 21, gracias al cual se establece si puede adoptarse o no la posición calculada en función de las señales recibidas por las unidades sensoras, 22.
Esto se ilustra en el diagrama de flujo, 100, de la figura 7. Durante la activación, 101, del carro 10 y del transpondedor 23, la unidad procesadora, 21, envía una señal de radiofrecuencia, fase 102, conteniendo un código específico, característico de ese carro. El transpondedor 23, al recibir la señal de radiofrecuencia, verifica, fase 103, si contiene el código de activación y, si coincide, emite una señal ultrasónica, fase 104. Dicha señal ultrasónica se recibe entonces, fase 105, en los sensores, 28, distribuidos sobre el carro, 10, y si los sensores receptores son por lo menos dos, la unidad, 21, procede al cálculo trigonométrico de la posición mutua entre el carro y el transpondedor, fase 106.
En el caso de que dicho cálculo se haya efectuado por primera vez después de encendido el carro, la unidad microcomputadora 21 envía un nuevo pedido de emisión de señal ultrasónica al transpondedor y, entonces, procede nuevamente a calcular la posición, y esto se repite una cantidad predeterminada de veces, fases 107 y 108, normalmente siete u ocho, de modo que finalmente se acepta como válida la posición que resulta de los cálculos mencionados la mayor cantidad de veces. Una vez determinada la posición mutua carro/transpondedor, tiene lugar el siguiente procedimiento de cálculo de una nueva posición, como se verá en detalle a continuación, después de transcurrido un tiempo "T" de referencia desde el comienzo del proceso de cálculo antes descrito.
En cambio, en el caso de que el cálculo de la posición no sea el primero después del encendido y que, por lo tanto, haya una posición mutua carro/transpondedor ya conocida gracias a un procedimiento previo de determinación de la posición de los mismos, la unidad procesadora, 21, efectúa un control de congruencia, fase 109, de la posición previa con la nueva posición calculada, antes de adoptar como válida esta última, fase 110. Dicha congruencia se verifica en función de la distancia entre la última posición calculada y aquella previamente calculada y almacenada, y como una función, también, del tiempo transcurrido entre dos procedimientos de cálculo realizados para determinar dichas posiciones, recordando que la velocidad del carro respecto de la velocidad de su transpondedor no puede sobrepasar un valor de referencia dependiente de la máxima velocidad de desplazamiento del usuario del transpondedor y de la máxima velocidad del carro en sí.
El algoritmo de adopción de posición mutua entre el carro y el transpondedor antes descrito permite mantener al propio carro en la posición previamente establecida, de modo muy confiable, también cuando se usa en interiores, donde los sensores, 22, pueden recibir una cantidad muy grande de señales reflejadas.
Las otras limitaciones al uso de los carros guiados automáticamente que operan mediante señales ultrasónicas según el estado previo de la técnica, limitaciones debidas a la imposibilidad de usar más carros simultáneamente en una misma área, puesto que las señales ultrasónicas enviadas por el transpondedor, 23, asociado a un carro específico, 10, pueden ser detectadas también por las unidades procesadoras, 21, de otros carros funcionando en la misma área, se superan en el carro de la presente invención gracias a un algoritmo específico, implementado en la unidad procesadora, que permite la activación separada de varios transpondedores, 23, funcionando en el área, de acuerdo con un determinado orden, de modo que las señales enviadas por ellos no se superpongan y puedan, por lo tanto, ser recibidas y procesadas solamente por los carros a los cuales están asociadas.
Dicho algoritmo, que se muestra en el diagrama de flujo, 200, de la figura 9, contempla que, al final del procedimiento de determinación de posición mutua carro/transpondedor previamente descrito, fase 201, procedimiento que dura el tiempo "t" mostrado esquemáticamente en el gráfico de tiempos de la figura 8 (durante el cual el cálculo trigonométrico de posición se realiza varias veces), la unidad procesadora, 21, permanece en espera, fase 202, hasta que transcurre un tiempo de referencia "T" desde el comienzo de dicho procedimiento 201; después de esto, comienza un nuevo procedimiento de cálculo de posición mediante la emisión de la señal de radio que contiene el código de activación de su transpondedor, 23.
Si, durante el tiempo de espera, que dura T-t, intercalado entre el final del procedimiento de adopción de posición previo y el comienzo del siguiente, la unidad procesadora 21, equipada también con un sistema radiorreceptor, recibe una señal de radio, fase 203, verifica que el código asociado pertenece a una lista específica, fase 204, que almacena y actualiza continuamente para saber cuántos y qué otros carros, 10, están en la misma área. Si el código no está en la lista, dicha unidad, de hecho, se agrega a la lista de acuerdo con una jerarquía preestablecida, fase 205.
En la medida que, al recibir cualquier señal de radio de activación de transpondedor, la unidad 21 compara el código relativo con su propio código y con otros en la lista y, si el código es, en orden progresivo, el inmediatamente anterior al propio, una vez transcurrido el tiempo "t" necesario para cumplir el procedimiento de adopción de posición por el carro que emitió la señal conteniendo ese código específico, fase 206, puede proceder a su propia emisión de la señal
de radio de activación del transpondedor, si no, tiene que permanecer en espera porque aún no es su turno de transmitir.
Como se puede apreciar en la figura 8, al usar el mencionado algoritmo se logra que, dentro del tiempo "T-t", intercalado entre dos procedimientos consecutivos de cálculo de posición de un carro de referencia respecto de su propio transpondedor, tienen lugar los procedimientos de cálculo de posición mutua carro/transpondedor de un cierto número de carros funcionando en la misma área, siendo dicho número una función de la relación entre el tiempo "T" y el tiempo "t". Todo lo anterior es posible gracias al hecho de que se evita la superposición de las fases de cálculo y, por lo tanto, la emisión de señales ultrasónicas por parte de diferentes transpondedores y, en consecuencia, se evita el riesgo de que una señal enviada por un cierto transpondedor, 23, sea recibida por los sensores y procesada por la unidad procesadora de carros, 10, diferentes de aquel al que dicho transpondedor está asociado.
Evidentemente, los dos algoritmos arriba ilustrados también conservan su validez y efectividad en presencia de variaciones de los parámetros temporales y del número de carros y/o sensores involucrados en los procedimientos.
También se puede tener modificaciones en la estructura de los carros y de las unidades de sensor utilizadas y, por añadidura, en la ubicación y el número de dichas unidades, y aun así sigue siendo válido el hecho de que el cálculo trigonométrico que utiliza las distancias de la fuente externa de tres sensores determina unívocamente la posición relativa carro/fuente.
Se pueden agregar otros cambios o modificaciones a la invención aun dentro del campo de protección definido por las siguientes reivindicaciones.
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Referencias citadas en la descripción
La presente lista de referencias citadas por el solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. A pesar de la extrema diligencia tenida al compilar las referencias, no se puede excluir la posibilidad de que haya errores u omisiones y la OEP queda exenta de todo tipo de responsabilidad a este respecto.
Patentes citadas en la descripción
\bullet US 20030030398 A1 [0004]
\bullet EP 1210260 A [0006] [0010]
\bullet US 4109186 A [0008]
\bullet US 5711388 A [0009]
\bullet US 2004260467 A [0009]

Claims (10)

1. Carro (10) para el transporte de objetos y bienes varios, en particular sobre campos de golf, del tipo que comprende:
-
como mínimo un motor eléctrico de tracción (19, 20) asociado a por lo menos una rueda (13, 14) de dicho carro, dicho motor está alimentado por un juego de baterías (17, 18) instaladas a bordo del carro (10) y está controlado por medio de un regulador electrónico de velocidad;
-
como mínimo, tres sensores ultrasónicos separados (22, 28) distribuidos en dicho carro (10) y aptos para detectar las señales procedentes de una fuente de señales externa (23);
-
una unidad microcomputadora de control (21) que interactúa con dichos sensores (22, 28) y con el mencionado regulador electrónico de velocidad para pilotar dicho, como mínimo, un motor eléctrico de tracción;
dicho carro está caracterizado por el hecho de que la mencionada unidad microcomputadora de control (21) es apta para determinar la posición de dicho carro en comparación con dicha fuente externa (23) mediante la elaboración de datos relativos a las señales detectadas por al menos dos de las mencionadas unidades sensoras (22).
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2. Carro de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que dicha unidad microcomputadora de control es apta para determinar la posición de dicho carro respecto de la mencionada fuente externa mediante el cálculo trigonométrico de dicha posición, efectuado utilizando las magnitudes de las distancias de dichas unidades de sensores con respecto a la mencionada fuente, estimándose dichas magnitudes mediante medición del tiempo intercalado entre el momento de activación de dicha fuente externa y el momento de la recepción, por las mencionadas unidades de sensor, de las señales ultrasónicas emitidas por dicha fuente como consecuencia de la mencionada activación.
3. Carro de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho carro presenta una planta de forma sustancialmente rectangular, y las mencionadas unidades de sensor son en número de cuatro, ubicadas en cada una de las cuatro esquinas de dicho carro.
4. Carro, de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado porque cada una de las mencionadas unidades de sensor se compone de parejas de sensores situados adyacentes entre sí en direcciones perpendiculares entre ellos.
5. Carro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el cálculo trigonométrico de la posición del carro con respecto a la fuente externa se efectúa mediante el procesamiento de las magnitudes de las distancias de tres de las mencionadas unidades de sensores respecto de dicha fuente.
6. Carro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la mencionada unidad microcomputadora de control es apta para determinar la posición del carro respecto de la mencionada fuente mediante un algoritmo, en el cual:
a.
la posición determinada por el mencionado cálculo trigonométrico se somete a una verificación de congruencia respecto de la posible posición adoptada durante un procedimiento de determinación preceden-te;
b.
se adopta como válida la posición que resulta del mayor número de veces de los cálculos trigonométricos repetidos en secuencia, para un número predeterminado de veces, de las magnitudes de las distancias de dichas unidades de sensor respecto de dicha fuente, magnitudes detectadas por activaciones de dicha fuente externa realizadas en secuencia; de manera que se eliminan las posiciones erróneas calculadas como consecuencia de reflexiones de la señal emitida por dicha fuente o como consecuencia de otro tipo de interferencias.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Carro de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado porque dicha verificación de congruencia se realiza en función de la distancia entre la mencionada posición calculada y la posición previamente determinada, y también, en función del tiempo interpuesto entre los dos procedimientos realizados para determinar dichas posicio-
nes.
8. Carro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la mencionada unidad microcomputadora de control es apta para determinar la posición de dicho carro respecto de la mencionada fuente externa, de acuerdo con un algoritmo que es útil para evitar la interferencia con otros carros que operen en la misma área, dicho algoritmo contempla la ejecución por separado de procedimientos para determinar las posiciones de los diferentes carros con respecto a las fuentes externas relacionadas, según una jerarquía preestablecida.
\newpage
9. Carro, de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado porque el mencionado algoritmo contempla que:
a.
al final del procedimiento de determinar la posición de un carro dado respecto de su fuente externa, la unidad procesadora permanece en espera hasta que un tiempo dado "T" haya transcurrido desde el inicio de dicho procedimiento;
b.
si, durante el tiempo de espera, que dura T-t, intercalado entre el final del procedimiento de adopción de la posición previo y el comienzo del siguiente, dicha unidad procesadora, que comprende un sistema radiorreceptor, recibe una señal de radio, y verifica si el código asociado pertenece a una lista específica, que almacena y actualiza continuamente para saber cuántos y qué otros carros están en la misma área, agregando dicho código a la lista de acuerdo con una jerarquía preestablecida si dicho código no está en la lista, mientras que, en el caso de que dicho código ya esté en la lista, dicha unidad compara el código relativo con su propio código y con otros en la lista y, si el código es, en orden progresivo, el inmediatamente anterior al propio, una vez transcurrido el tiempo t necesario para cumplir el procedimiento de adopción de la posición del carro que emitió la señal conteniendo ese código específico, puede proceder a efectuar su propia emisión de señal de radio de activación de su propia fuente externa.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Carro para el transporte de objetos y bienes varios, en particular sobre campos de golf, sustancialmente como se describe y se muestra en las ilustraciones adjuntas y para los propósitos especificados.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007044006A1 (de) * 2007-09-14 2009-04-02 Robert Bosch Gmbh Fahrerloses Elektrofahrzeug
CN102288191B (zh) * 2011-05-26 2013-01-30 大连理工大学 一种智能导航小车
JP2014108269A (ja) * 2012-12-03 2014-06-12 Tung Thih Electronic Co Ltd 遠隔制御電気ゴルフバックカート
CN104991557A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 深圳乐行天下科技有限公司 一种自主跟随小车及其系统
CN105807260B (zh) * 2016-04-19 2019-06-04 北京九星智元科技有限公司 一种基于超声传感器的动态定位系统及方法
CN107019897B (zh) * 2017-06-06 2019-12-27 盐城工学院 一种篮球计分系统及方法
CN109521770B (zh) * 2018-11-19 2021-08-03 佛山市第一人民医院(中山大学附属佛山医院) 一种病人被服智能处理系统及方法
WO2022014075A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 株式会社やまびこ 散乱物回収システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63263163A (ja) * 1987-04-20 1988-10-31 三井造船株式会社 自走ゴルフカ−ト
JPH01127487A (ja) * 1987-11-10 1989-05-19 Sasebo Sentan Gijutsu Kaihatsu Kyodo Kumiai 母船追従式無人無索水中ロボット
US5151701A (en) * 1991-02-25 1992-09-29 Valentine Research, Inc. Police radar detectors for detecting radar signals and determining the directional origin of the signal source
DE4117540A1 (de) * 1991-05-29 1992-12-03 Fraunhofer Ges Forschung Einrichtung zur bestimmung von nick- und rollwinkel bei kraftfahrzeugen
CH683128A5 (de) * 1992-03-26 1994-01-14 Recta Sa Tragbarer elektronischer Fahrzeugkompass.
JPH0887324A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Nikko Denki Kogyo Kk 自動誘導・追尾装置
DE19509320A1 (de) * 1995-03-15 1996-09-19 Technologietransfer Anstalt Te Folgesteuerung für ein selbstfahrendes Fahrzeug
US6327219B1 (en) * 1999-09-29 2001-12-04 Vi&T Group Method and system for directing a following device toward a movable object
US6667592B2 (en) * 2001-08-13 2003-12-23 Intellibot, L.L.C. Mapped robot system
JP2003167628A (ja) * 2001-11-28 2003-06-13 Figla Co Ltd 自律走行作業車
US7239965B2 (en) * 2003-01-17 2007-07-03 Uplink Corporation Method and system for golf cart control
DE10325246B3 (de) * 2003-06-03 2004-11-18 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Elektronische Zugangskontrollvorrichtung

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