专利名称：草坪割草机数据显示和控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及草坪割草机，更具体地说，涉及一种用于获得改进的修剪性能和操作的草坪割草机数据显示和控制系统。
背景技术：
如现有技术中已知的，草坪割草机对于修剪高尔夫球场草坪特别有用，众所周知，它需要精确的修剪效果以确保草在整个草坪上修剪一致。传统上，这些草坪割草机或者是手扶式割草机或者是骑乘式割草机。
草坪割草机通常使用一个与旋转式割草单元相对的滚筒式割草单元。因为修剪率经常决定导致改进的草皮健康状态的修剪一致性和质量的事实，这些滚筒式割草单元的修剪率极其受关注。因为成长为成熟的草坪所需的时间及其相关的费用，因此草坪割草机正确工作并且不损伤草皮就特别重要。
术语修剪率通常被理解为表示滚筒的旋转速度和对应的牵引或驱动单元的速度之间的比率。修剪率经常可以由连续移动越过草的旋转滚筒刀片所产生的各顺次修剪草的位置之间的距离来度量。修剪位置之间的草必然会高于修剪位置处的修剪草。因此，修剪率对于产生高尔夫球场草坪上的草的最佳状况非常重要。
考虑到对于最佳修剪性能的需要，令人期望的是草坪割草机包括如下电路，该电路避免割草机过载以及由其引起的割草机损坏，为操作者提供关于电池电量的最新信息，在期望和不期望的情况下自动和手动关断，在割草机已经用于割草经过预定时间之后切断电源。
另外，应该认识到，很多高尔夫球场都由一队割草机维护。理想情况下，这些割草机将在它们各自的割草任务中提供相同的修剪效果。但是，例如在草坪割草机中可以认识到，一个操作者可能以不同于别人的对地速度或修剪率操作他的割草机，由此引起不同的修剪效果。
发明内容
根据本发明的原理，提供一种控制手扶式草坪割草机的方法。该草坪割草机包括可变速地驱动割草滚筒和牵引系统的电机驱动系统。该方法包括检测操作参数、将该操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统、以及进一步输出表示该控制信号的用户信号到显示部件，以提醒操作者注意该操作参数。该方法还可以被用于使用主控制器控制一队草坪割草机。在这点上，主控制器可以包括防止操作者改变任何预定参数的管理者或监督者功能。
下面提供的详细说明将可以明白本发明另外的应用领域。应该理解，在简要说明本发明的优选实施例的同时，详细说明和特定实例都是仅仅出于举例说明的目的而非出于限制本发明范围的目的。
结合详细说明和附图可以更完全地理解本发明，其中图1是图示根据本发明原理的草坪割草机的透视图；和图2是图示本发明的控制系统的示意图。
具体实施例方式
下面对于优选实施例的说明实际上仅仅是示例性的，而绝非出于限制本发明及其应用或使用的目的。
参考附图，图1图示一种表现本发明原理的草坪割草机10。草坪割草机10是具有基座部分12和割草单元14的滚筒式割草机。割草单元14可以通过枢转机构16铰链连接到基座部分12上。
割草单元14包括可旋转的草坪割草机滚筒18，该滚筒具有绕滚筒轴22等间隔布置的螺旋刀片20。滚筒轴22通常为细长并且确定沿滚筒轴22的长度延伸的旋转轴线24。惯用的固定底刀(未示出)可操作地安装到割草单元14上。刀片20相对于轴22旋转并且运动通过固定底刀，用于实现常见而众所周知的剪草功能。割草单元14还包括一对沿割草单元14的前部和后部可旋转地安装的行走辊26。这对行走辊26用于支撑割草单元14使其在地面上运动。优选的是，这对行走辊26可调节以确定修剪高度。
割草单元14还包括可变速电动机28。电动机28显示为安装在割草单元14的侧构件30上。电动机28然后通过传动系统(未示出)可操作地连接到滚筒18上以至可旋转地驱动滚筒18。该传动系统可以以传统方式包括带、齿轮、链等，将驱动力从电动机28传递到滚筒18。但是，应该认识到，在电动机28和滚筒18之间延伸的传动系统结构上很简单，因为它直接安装在割草单元14上。因此，如现有技术的铰接式草坪割草机中通常所见的那样，割草单元14的任何连接都不会影响驱动电动机和滚筒的相对位置关系。因此，传动系统只需要包括相对于电动机28的容量限定一定范围的旋转速度的必要部件，如简单的齿轮传动机构。
基座部分12通常包括电机32、框架34、草坪镇压器36、驱动系统38和手柄组件40。手柄组件40包括与框架34适当连接的手柄50。手柄50包括操作者可以在操纵草坪割草机10时握住的抓握部分52。可动地安装的扶手或操作者手动控制器54与手柄50枢轴连接，并且可以朝向或远离抓握部分52运动。手动控制器54的操作可以与本申请人拥有的美国专利No.6,523,334中公开的内容相似，其全部内容在此被引作参考。在该布置中，操作者可以在引导草坪割草机10的同时握住手柄50和手动控制器54。当释放手动控制器54时，牵引驱动系统38以与专利No.6,523,334中公开的相似方式中断。
另外，手柄50的附近还包括安装于其上的数据显示器56，该显示器为使用者提供观察或动作。割草机控制器58被安装在手柄组件40上。
优选的是，割草机控制器58是能够监视和控制草坪割草机10的各项功能的中央处理单元。优选的是，割草机控制器58可操作地连接到数据显示器56上以使数据显示器56提供简单而直观的用户界面。现在参考图2中的示意图示，其中显示了具有割草机控制器58和数据显示器56的控制系统100。可以看到，数据显示器56可操作地与割草机控制器58通信。数据显示器56为LCD或LED设备，它用作用户界面，用于为用户提供关键的且提供信息的数据，并且还提供管理这些数据和控制草坪割草机10的简单方法。为此，数据显示器56可以被构造成为使用多国语言和测量单位的显示器。
继续参考图2，可以看到，割草机控制器58用作主处理单元，因此接收多路输入，以反过来积极而有效地控制多路输出。割草机控制器58通过线104可操作地控制牵引驱动系统38。另外，割草机控制器58通过线106可操作地控制电动机28。如上所述，电动机28直接控制滚筒18的驱动速度。因此，割草机控制器58能够控制滚筒18的速度(通过电动机28)和草坪割草机10的对地速度(通过牵引驱动系统38)。因此，即使对地速度或滚筒速度发生变化，割草机控制器58也可以保持预定修剪率。也就是说，当草坪割草机10的对地速度降低时，割草机控制器58可以降低滚筒18的速度，反之亦然，由此保持期望的修剪率。
割草机控制器58还接收多路输入。例如，割草机控制器58可以通过线108接收对地速度数据。该对地速度数据可以从牵引驱动系统38的驱动速度或从可操作地连接到草坪镇压器36或辊26的传感器来采集。另外，割草机控制器58在线110上接收来自电机32的电机速度数据，在线112上接收来自电机32的最大电流(current draw)数据(如果可用的话)，在线114上接收来自滚筒18的速度数据，以及在线116上接收总系统电压。这些数据然后可以用于，例如通过在检测到由卡塞或过载或过热引起的电流尖峰信号时使电动机28断开来改变草坪割草机10的操作。
割草机控制器58包括对于草坪割草机10的精确、可靠控制有用的另外特征。具体地说，优选的是，割草机控制器58和/或数据显示器56能够与主控制器102进行无线或数据链路通信。优选的是，主控制器102包括数据显示器56的全部控制特征并且还包括另外的管理者/监督者控制。期望的是，单个主控制器102可以用于同时对大量草坪割草机进行编程或控制以便于多个草坪割草机的快速配置。但是，应该理解，这些相同的管理者/监督者控制设置可以通过数据显示器56访问。
管理者/监督者控制设置可以包括诸如预定的滚筒速度、修剪率和/或对地速度之类特征。管理者/监督者控制设置理想情况下不可以由各地面工人访问。在这点上，割草机控制器58于是可以保持由管理者或监督者设定的预定修剪率，而不管工人的对地速度。优选的是，可以使用另外的指示器或视觉/声音警报在不能实现监督者设置时提醒工人。当不能实现监督者设置时割草机控制器58还在该阶段之前的时刻限制草坪割草机10的操作。
最后，优选的是，割草机控制器58具有非易失性存储器并且由草坪割草机10和/或单独的动力源提供动力。
本发明的说明实际上仅仅是示例性的，因此，那些不脱离本发明要旨的改变被认为位于本发明的范围内。这些改变并不被认为脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种控制草坪割草机的方法，该草坪割草机具有可变速地驱动割草滚筒和牵引系统的电机驱动系统，该方法包括检测操作参数；将该操作参数与预定参数相比较，并且响应于该比较而输出控制信号给该电机驱动系统；和输出表示该控制信号的用户信号到显示部件，以提醒操作者注意该操作参数。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括由管理者设定该预定参数以使该预定参数不能由操作者更改。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述由管理者设定预定参数包括通过无线控制器设定该预定参数。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述由管理者设定预定参数包括通过带有可拆卸的电缆连接的控制器设定该预定参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测操作参数包括，检测选自基本上由对地速度数据、电机速度数据、最大电流数据、割草滚筒速度数据和总系统电压数据构成的组中的操作参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述将操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统，包括输出控制信号以改变割草滚筒速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述将操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统，包括输出控制信号以改变对地速度。
8.一种控制一队草坪割草机的方法，各草坪割草机具有可变速地驱动割草滚筒和牵引系统的电机驱动系统，该方法包括由管理者为该队草坪割草机中的每一个草坪割草机设定预定参数，以使该预定参数不能由操作者更改；该队草坪割草机中的每一个草坪割草机检测操作参数；和该队草坪割草机中的每一个草坪割草机将该操作参数与预定参数相比较，并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括该队草坪割草机中的每一个草坪割草机输出表示该控制信号的用户信号到显示部件，以提醒操作者注意该操作参数。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述由管理者为该队草坪割草机中的每一个草坪割草机设定预定参数以使该预定参数不能由操作者更改，包括通过主控制器设定该预定参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述通过主控制器设定预定参数包括，通过主控制器同时设定该队草坪割草机中每一个草坪割草机的预定参数。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述通过主控制器设定预定参数包括，通过无线主控制器设定该预定参数。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述通过主控制器设定预定参数包括，通过具有可拆卸的与该队草坪割草机的电缆连接的主控制器设定该预定参数。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述检测操作参数包括，检测选自基本上由对地速度数据、电机速度数据、最大电流数据、割草滚筒速度数据和总系统电压数据构成的组中的操作参数。
15.根据权利要求8所述的方法，其中所述将操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统，包括输出控制信号以改变割草滚筒速度。
16.根据权利要求8所述的方法，其中所述将操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统，包括输出控制信号以改变对地速度。
17.一种控制草坪割草机的方法，该草坪割草机具有可变速地驱动割草滚筒和牵引系统的电机驱动系统，该方法包括检测割草滚筒速度；检测对地速度；计算实际修剪率，并且将实际修剪率与预定修剪率相比较；和响应于该实际修剪率而输出控制信号给该电机驱动系统以改变割草滚筒的速度，从而达到预定修剪率。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括在数据显示器上显示表示实际修剪率的信息。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括检测电机驱动系统的电流；和当电流超出预定范围时输出控制信号给电机驱动系统，以断开割草滚筒和牵引系统中的至少之一。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括检测草坪割草机的系统电压；和输出控制信号给电机驱动系统。
全文摘要
本发明公开了一种控制草坪割草机的方法，其中草坪割草机包括可变速地驱动割草滚筒和牵引系统的电机驱动系统。该方法包括检测操作参数，将该操作参数与预定参数相比较并且响应于该比较而输出控制信号给电机驱动系统，以及进一步输出表示该控制信号的用户信号到显示部件，以提醒操作者注意该操作参数。该方法还可以被用于使用主控制器控制一队草坪割草机。在这点上，主控制器可以包括防止操作者改变任何预定参数的管理者或监督者功能。
文档编号A01D34/42GK1828459SQ20051012798
公开日2006年9月6日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年3月2日
发明者肖恩·戴利, 卡洛斯·贝洛特 申请人:特克斯特朗有限公司