DE10106082A1

DE10106082A1 - Verfahren zur automatischen Lenkung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10106082A1
Application number: DE2001106082
Authority: DE
Inventors: Andreas Reichhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Len kung eines Fahrzeugs, bei dem mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Abstandsmeßeinrichtung der seitliche Abstand des Fahrzeugs von einer Leitlinie gemessen und ein dem Meß wert entsprechendes Meßsignal erzeugt und zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet wird.

Verfahren der angegebenen Art sind zur automatischen Len kung von Traktoren, Erntemaschinen, selbstfahrende Bauma schinen oder anderen selbstfahrenden Aggregaten geeignet.

Aus DE 42 06 990 ist ein derartiges Verfahren zum Steuern der seitlichen Lage einer Baumaschine zu einem Bezugsseil bekannt. Hierbei werden mittels einer Abstandsmeßeinrich tung mit zwei Ultraschallsensoren und einer Meßschaltung die beiden Ultraschallsensoren alternierend mit einem Sendeimpuls beaufschlagt und einerseits als Sende-Empfangs- Elemente und andererseits nur als Empfangselemente betrie ben. Aus der Messung einer Referenz-Echolaufzeit sowie meh rerer Objekt-Echolaufzeiten wird die Seitenlage der Bauma schine abgeleitet und aus dieser werden Richtungssignale zur Seitensteuerung der Baumaschine gebildet.

Zur Steuerung landwirtschaftlicher Fahrzeuge werden als Leitlinien durch landwirtschaftliche Bearbeitung entstan dene Bearbeitungsgrenzen, zum Beispiel Pflugfurchen, Bestandskanten, Pflanzenreihen, Fahrgassen usw. genutzt. Eine akustische Meßeinrichtung zur Fassung derartiger Leit linien ist aus DD 155 117 bekannt. Bei der Verwendung von Bearbeitungsgrenzen als Leitlinien besteht das Problem, daß sich die Leitlinien mit aufeinanderfolgenden Bearbeitungs vorgängen nicht selten verändern, wobei sich auftretende Lenkfehler verstärken und zu einem unregelmäßigeren Verlauf der jeweils neu gebildeten Leitlinie führen können. Weiter hin können beispielsweise durch Witterungseinflüsse Abschnitte von durch Bearbeitungsgrenzen gebildeten Leitli nien zerstört oder soweit verändert werden, daßeine Abstandsmessung und damit eine automatische Steuerung in diesem Bereich nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches in der Lage ist, einen unregelmäßigen Verlauf einer Leitlinie auszugleichen und Unterbrechungen der Leitlinie zu überbrücken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zusätzlich zu dem Abstandssignal einer Abstandsmeßeinrichtung mit einem Kom pass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemessen und ein der Kompassweisung entsprechendes Fahrtrichtungssignal erzeugt. In einer Signalauswertung werden beide Signale, das Abstandssignal und das Fahrtrichtungssignal miteinander verglichen und daraus ein Stellsignal zur Steuerung der automatischen Lenkeinrichtung gebildet. Hierdurch ist es möglich, den automatisch gelenkten Kurs des Fahrzeugs in begrenztem Umfang von einer gegebenen Leitlinie zu lösen und einen ungünstigen Verlauf der Leitlinie, Unterbrechun gen der Leitlinie oder Störungen bei ihrer Erfassung zu kompensieren.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah rens besteht darin, daß der Steuerung der automatischen Lenkeinrichtung eine bestimmte Fahrtrichtung und ein Grenz bereich für den seitlichen Abstand von der Leitlinie vorge geben wird, wobei die Einhaltung der vorgegebenen Fahrtrichtung allein mit Hilfe des Fahrtrichtungssignals bewirkt wird, wenn das Abstandssignal in dem vorgegebenen Grenzbereich für den seitlichen Abstand liegt und daß durch das Abstandssignal eine Änderung der vorgegebenen Fahrtrichtung bewirkt wird, wenn das Abstandssignal den vorgegeben Grenzbereich überschreitet. Bei dieser Verfah rensweise wird das Fahrzeug vorrangig durch das Richtungs signal des Kompasses gesteuert und kleine Schlenker und Unregelmäßigkeiten der vorhandenen Leitlinie bleiben, soweit sie in dem vorgegebenen Grenzbereich liegen, unbe rücksichtigt. Verläßt hingegen die Leitlinie den Grenzbe reich, weicht sie also in ihrem Verlauf stärker von der vorgegebenen Fahrtrichtung ab, so wird die vorgegebene Fahrtrichtung entsprechend korrigiert. Im Ergebnis führt dies zu einem sehr gleichmäßigen Verlauf der von dem Fahr zeug zurückgelegten Bahn mit vergleichsweise geringen Abweichungen von einer der Leitlinie zugrundeliegenden Ide allinie.

Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit der Signalverar beitung sieht vor, daßdie Steuerung der automatischen Lenkeinrichtung nach Vorgabe eines bestimmten seitlichen Abstands des Fahrzeugs von der Leitlinie vorrangig in Abhängigkeit von dem Abstandssignal erfolgt, daß das Fahrtrichtungssignal mit einem Weg- oder Zeitsignal in Beziehung gesetzt wird und daß bei Überschreitung einer vorgegebenen weg- oder zeitbezogenen Fahrtrichtungsänderung das von dem Abstandssignal abhängige Stellsignal im Sinne einer Verringerung des Lenkwinkels korrigiert wird. Bei dieser Verfahrensweise bleibt die Leitlinie für die automa tisch gelenkte Bahn des Fahrzeugs bestimmend, mit Hilfe des kontinuierlich erfaßten Fahrtrichtungssignals bezogen auf den Weg des Fahrzeugs oder, konstante Fahrgeschwindigkeit vorausgesetzt, die Fahrzeit können hierbei jedoch Schlenker und andere stärkere Abweichungen der Leitlinie vom Ideal verlauf erfaßt und ausgeglichen werden. Fällt das Abstands signal vorübergehend aus, weil die Leitlinie unterbrochen ist, so kann zur Steuerung als Ersatz das Fahrtrichtungs signal verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von der Art der verwendeten Meßeinrichtungen. Zur Abstandsmessung kön nen akustische, elektromagnetische oder optische Meßein richtungen verwendet werden. Zur Messung der Fahrtrichtung eignen sich Magnetkompasse ebenso wie Kreiselkompasse.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Lenkung eines Fahrzeugs, bei dem der seitliche Abstand des Fahrzeugs von einer Leitlinie mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Abstandsmeßeinrichtung gemessen und ein dem Meßwert entsprechendes Abstandssignal erzeugt wird, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit einem Kompass gemessen und ein der Kompassweisung entsprechendes Fahrtrich tungssignal erzeugt wird und bei dem in einer Signal auswertung das Abstandssignal und das Fahrtrichtungssi gnal miteinander verglichen und ausgewertet werden und ein Stellsignal zur Steuerung einer automatischen Lenk einrichtung des Fahrzeugs gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung der automatischen Lenkeinrichtung eine bestimmte Fahrtrichtung und ein Grenzbereich für den seitlichen Abstand von der Leitlinie vorgegeben wird, daß die Einhaltung der vorgegebenen Fahrtrichtung allein mit Hilfe des Fahrtrichtungssignals bewirkt wird, wenn das Abstandssignal in dem vorgegebenen Grenzbereich für den seitlichen Abstand liegt und daß durch das Abstandssignal eine Änderung der vorgegebenen Fahrtrichtung bewirkt wird, wenn das Abstandssignal den vorgegeben Grenzbereich überschreitet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der automatischen Lenkeinrichtung nach Vorgabe eines bestimmten seitli chen Abstands des Fahrzeugs von der Leitlinie vorrangig in Abhängigkeit von dem Abstandssignal erfolgt, daß das Fahrtrichtungssignal mit einem Weg- oder Zeitsignal in Beziehung gesetzt wird und daß bei Überschreitung einer vorgegebenen weg- oder zeitbezogenen Fahrtrichtungsän derung das von dem Abstandssignal abhängige Stellsignal im Sinne einer Verringerung des Lenkwinkels korrigiert wird.