ES2346324T3 - Carro de conduccion automatica para el transporte de objetos, en particular sobre campos de golf. - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\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).
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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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