DE1413643A1 - Verfahren zur selbstaendigen Lenkung eines oder mehrerer Fahrzeuge in einem Leitliniensystem - Google Patents

Description

ι / Associated Electrical Industries Limited I Crown House, Aldwych, London tt^C

Pätaold/Zw , : PB-Nr., Pd ?l 532

7*6,1962 . V Docket No, B-EA 1057

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»Verfahren zur selbständigen Lenkung eines oder mehrerer Fahrzeuge in einVe Leitliniensystenio"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren ssur selbständigen Lenkung eines oder mehrerer Fahrzeuge in einem JLeitlinsensystem mittels einer oder mehrerer richtungsempfindlicher Leitlinienfühler in Verbindung mit ßohaltmitteln»

Aufgabe der Erfinciung ist ein Verfahren zur selbständigen Lenkung eines Fahrzeuges in eine» Leitlinlensyetem nach eineja Bearbeitungaprogramm anstugtaben,, wobei das Fahrzeug oin Öeröt tragt oder roil» sich führt, das zur Arbeitsverriijhtung längs bestimmter Abschnitte des yom Fahrzeug zu- λ rüakeulegenden Weges ia dam LeitiinieöSystam wahlweise einsatzbar 1st.

Die Erfindung hat z^B> besondere Bedeutung für die auf größeren Flachen, wie u.a> in Werkhallen oder auf ausgedehnten Bauflächen des Bergbaues oder der Landwirtschaft zu bewerkstelligenden Bearbeitungs- oder Transportprobleme, wo Fahrzeuge ohne Kontakt mit festen Führungsschienen wiederholt eine bestimmte Fahrbahn einhalten sollen,

BAD ORIGSNAL - 2 -

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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Leitliniensystem aus einer Anzahl von Leitlinienebschnitten erstellbar ist und die zur Begrenzung der Leitlinienabschnitte dienenden Schaltmitt--1 Steuer- und/oder Anzeigebefehle abgeben, die zur Verwirklichung eines Bearbeitungsprogramme s durch das Fahrzeug auf die elektrische oder dgl. lichtelektrische, elektroakustischer strahlungstechnische Erregung der Leitlinienabschnitte und/oder auf das Fahrzeug abgegeben werden» Dabei können vorteilhafterweise die Leitlinienabschnitte in Abhängigkeit von dem Bearbeitungeprogramm unabhängig voneinander erregt werden und die ßteuer- und/oder Anzeigebefehle der Schaltmittel werden im Kontakt mit dem Fahrzeug abgegeben. D.h., ein Steuer- oder Anseigebefehl wird von einem Schaltmittel beispeilsweise dann abgegeben, wenn sich das Fahrzeug in der kürztmöglichen Entfernung von. dem Schaltmittel befindet.

Die Aufgaben der Schaltmittel bestehen nun zweckmäßigerweise darin, daß in Abhängigkeit von dem Verlauf der Leitlinien, beispielsweise beim Übergang einer Geraden in eine Krümmung joder umgekehrt, Steuer- und/oder Anaeigebefehle zur Geschwindigkeitsänderung an das Fahrzeug abgegeben werden. Außerdem werden in Abhängigkeit von einem Bearbeitungeprogramm Befehle isur Aufnahme oder Unterbrechung eines oder mehrerer Arbeite- , mittel abgegeben, die vom Fahrzeug aus mittel- oder unmit.telbar betätigt oder geführt werden. Darüber hinaus werden vorteilhaft beim Erreichen einer bestimmten Anzahl von abgegebenen Sohaltbefehlen die Erregung von einem Leitlinienabschnitt

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umgeschaltet, so daß das Fahrzeug eine bestimmte Anzahl von Fahrten auf einem Leitlinienabschnitt erledigen und zu einem diesem Leitlinienabschnitt benachbarten Abschnitt übergeführt werden kann» Schließlich werden zv.eckmäßigerweiee in Abhängig- ' keit von dem Bearbeitungsprogramm Befehle zur Ausrichtung oder Verstellung eines Leitlinienfühlers oder bei Anwesenheit mehrerer Leltlinienfühler Befehle zur Auswahl eines

von diesen Fühlern gegeben« j

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung bestehen die Leitlinien des Leitliniensystems aus elektrisch erregbaren Kabein oder dgl,, die über oder unter Tage in einer gewissen Entfernung von der Beerbeitungsflache angeordnet werden können· Das erfinderische Verfahren ist jedoch nicht notwendigerweise an das Vorhandensein elektrisch erregbarer Leitungen gebundene sondern gestattet auch die Erstellung von sogenannten drahtlosen Leitlinien mittels elektrisch,

ι lichtelektrisch, elektroakustisch oder strahlungswirksamen

Sendern ο

Ein Leitlinienfühler wird nun zur Durchführung des erfinde« rtsohen Verfahrens auf dem Fahrzeug angeordnet. Br 1st insbesondere derart richtungsempfindlich ausgebildet, d»ü er bet Abweichungen aus seiner senkrechten Lage über einer LeIt-

ofter aut der Achsrichtung einer drahtlosen Leitlinie jeweiligen Abweichung entsprechende Steuer- oder An»eigebefähle su selbständigen Lenkung des Fahrteuges in Richtung auf die Leitlinie abgibt.

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I)Ie Anordnung #©s Leitlinidosysiiiiins tou iLre nuiiai-nna, in I<e it linienab schnitte ist *iun abhängig von dem BeurbeituagsprogrguiBu Bei einer beispielsweisen Bearbeitung einer ¥ier~ eckigen FXScM, bei der der Bearbeituagoweg in zu «iner Längsseite der Flache parallelen Wegebschnitten verläuft, die von üem Fahrzeug hin-- und herlaufend befahren wird4 ist die folgende Anordnung der Leltlinienabschöitte des Systems besonders zweckmäßig,, wie es auch weiter unten an einem Aawen&ungebelsp$el noch näher erläutert wird«, Die L«itiiniifiabschnitte haben eine gleiche rechteckige Umgrenzung* See , gesamte Leitliaieneyetem besteht nun aus derartigem parallel zueinander Ausgerichteten LeifclinieflabecbBitten, dl· in Öer . einen ifitlichen Erstreckung UtB ,jeweils .den gleichen Betrag zueineßdtf Verschoben angeofdoet sind, so daß eine esaäbsrnd rechteckig umgrenzte Fläche mit einer gleichartigen Unterteilung in einer Seitenrichtuag entsteht«

Um tnit einer möglichst gtriogen Anzahl von Leitlinien trotz einer eng beieiaanderliegeßdaB Ansahl von parallel aufeinander verlaufenden Fahrwegen ßuszukommen j iat ein j .: fühler zweckmäßigerweise in Verbiaaung mit dem art verstellbar angeordnet, daß das In Richtung der Leitlinie sebstendig au führende Fahrzeug «ötsprechend der Yer-' - ' - - . . .. .' ■■."*. · ν .·.».·■' ' ■■-

j atellung auf eine Bahn parallel Bur Leitlinie eiaisietf-ber ist.

bei e^er Ä|ii3|^aaiig von mehreren fühltrfi auf um Fahrzeug ύίψ«· fesispieiewilse ia wählbar gleichem Abstund Zueinander ieatgelegt uaö «Sßkrecht zu eitler Leitlini« eusgerichtat, Entsprechend der Auewahl

/BADORJGiNAL _β 5. J

-Fühler sas Führung des Fahrzeuges entlang einer Leitlinie ■ ist das Fahrzeug auf Bahnen parallel aur Leitlinie im Abstand 4er Leitliaießfübiei· voneinander einstellbar·, Bai einer Anordnung aur Durchführung des■ "Verfahrens laßt sich bewerkstelligen $ dak bei seitlicher Verschiebung eines Leitliöienfühlers oder "bei einer naeheinönderfolgenden Auswahl eines von mehreren Lsitlinienfühlern wehrend des Fahrbe'titebes das Fahrzeug auf eine bestimmte Bahn zu einer Leitlinie einstellbar ist_t die dann nioht mehr parallel zu dieser verläuft, I sondern sie beispielsweise wiederholt kreuzend mäanderförmig umschlängelt oder ei&in einer gekrümmten Baba von ihr eratfernt«,

Ohne das erfinderische Verfahren in seinen liehteeitea zu beflchranteen, wird es an einem Beispiel zur Bearbeitung einer Ac&erbaufütcbe atittels eines Priugee in Yer*- mit einer schematischea Zeichnung näher erläutert.,

Die Zeichnunä aeigt ein Laitliniensystem, bestehend aus mehreren Iieitlinienabsehiiifcten, die in der GestaLfe von elektrisch erregbaren Kabeln derart unter der Aclteroberfläche verlegt sind, daß ihre Beschädigung durch den Pflug ausgeschlossen ist» Die Leitlinienabschnitte sind im Beispielsfall schiaufe&artlg ausgebildet und haben die gleiche rechteckig abgerundete Flächenbegrenzungn Sie werden daher weiterhin als Leitschlaufen bezeichnet O *

' Xo dem Acker sind Le it sch laufen A_t B, Gi D₇ JS, F verlegt, von denen die Leitachlaufen A₉ B, E, F la der Zeichnung durch unter-

Ά onoouinUi BADOBIQSNAL

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achiedliche Lisiendamteilangen voneinander unterschieden werden« Xn der seitlichen Erstreckung des Ackers sind die Seitenarme der Leifcschlaufen zwischen den Punkten Al» Ä2 sowie Bl₉ B2 uswο parallel zueinander ausgerichtet und au/-einanderfolgend in dev quererStreckung des Ackers um den gleichen Betrag Ali Bl von einer Leitschlaufe zur nächsten verschöbe®,

j wahrend die Querarme der Leitschlaufeη auf einer Lint· der i

quererStreckung des Ackere liegen«

Durch die bteofariebene Anordnung ae$ Leitecülaufen iet das j i'eld au feiner seitlichen JSrttrtokung in gleich groß· stir > Mittellinie des Fslöea apiegtlbilölioh angeordnete Feldeb-' schnitt· untertailto Über den Lßngenebschnitt SB, der eilen ^ armenjiier seehö Leitsohlauf en gemeinsam ist, erfolgt durch «iftf elektrische Energiequelle PS," die außerhalb des Ackfffc «ufgestellt ist, die nicht dargestellte Erregung der Lel^eohlaufto über Erregerleitungen -

Der Traktor T₉ der einen.rechts- und einen linksgangigen Pflug zeihts ist mit einer Lenkfctgg versehen, die in Verbindung' alt den richtungsempfindlichen Leitlinienfühlern 1 bis 5» bzw« mit einem Leitlinienfühler in den Stellungen 1 bis 5 selbständig verstellt wird, wobei zur selbständigen Lenkung des Traktors entlang einer Leitlinie einer der fünf Fühler bzw„ eine von den fünf Stellungen des Fühlers senkrecht über der Leitlinie ausgerichtet ist,

. in der weiteren Beschreibung wird von einem Leitlinienfübler in den Stellungen 1 bis 5 ausgegangen»

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in Öer Zeichnung nicht dargestellte Pflug 1st mit Steuer»

versehen, die bei Anwesenheit eines Steuer- oder Äßseigebefehlea die rechten oder linken Pflugschare anheben oäei? senken ο Die Befehle für die Pflugschare werden im Beispielsfali von zwei Kontrolleitungen abgegeben« die öle EnSes der Seitenarme der Lsitschlaufen kreuzen« Der eine Kont&olldraht an dem einen ßode des Feldes - hier als unteres JSnde bezeichnet - besteht aus awei Abschnitten, die aitsin- | eo&er vtrbuoden sind* Der eine Abschnitt erstreckt »ich swisehest den Punkten P und h, wobei der Kontrollärsht sit den Anfängen von jeweils «Ιβ«» der beides Seittnarm* ellis XtdltBchlaufto In den Punkten Ai bis Fl susammeßfällt. auf der rechten Hälfte dts Feld·! liegendea Bitten»?»· «erdest iron dem traktor aufwärts be£ah£§a» Der aßae^e Ab schalte des Kcßtrolldrshtes erstreckt »ich zwischen den Fünktea H⁸ uöd S aiäf der linsen Hälfte des Felde·« wobei der Kostrolldstaht 1» einem kieisen Abstand ptrsllsl su den Enden A4 bis $4 voa den anderen der beiden Seitenarsoe der &eItschlaufen Seiteuerme «erden von dem Traktor abwärts befahrsn.

«weite Kontrolläraht em oberen Sade des-Feldes bteteht cue awei mitgltsd&der verbackenen Abechititte&i, Der Abichnifct erstreökt steh iwlschea um Pwakfeeri Ϊ und X kiitttst die $uf^krt« m beiehreaaec SiitefiaSftt Is §1θ·« kieiatß Ab»tüßa too ihren üto%it»SttiQ 4a, 13 -ttii·% Mmt dea de· KontsoliarÄhtabashsi**** R⁵ S tefs öss FnaJtittö eßtsipricht, wfehiNiiiä-dft« i*eitt ÄbiöhJaltt liii

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drahtes sich zwischen den Punkten V und W erstreckt und die abwarte zu befahrenden Seitenarme in einer Linie mit ihren Anfangspunkten A4, B4 U8w„, entsprechend wie der Kontrolldrahtabscbnitt ]\ schneidet_c

Energiequelle PS kannnua jede Leitschlaufe in Abhängigkeit von Steuerbefehlen erregen₉·die von einem Empfänger R abgegeben werden, der durch einen Befehls·» oder Signalgeber erregt wird und auf dem Traktor angeordnet ist«

Am Anfang der selbsttätig ablaufenden Pflugarbelt nimmt der Traktor T die in der Zeichnung dargestellte Position ein und führt mit dem Leitfühler in die Stellung 1 in "Richtung auf den Punkt Al, wo von dem unteren Kontrolldraht ein Befehl zum Senken,im Beispielsfall der rechten Pflugechare, gegeben wird ο j;er Traktor pflügt nun auf dem Seltenarm der ersten Leitschlaufe A aufwärts, bis er den oberen Kontrolldraht kreuzt kurz vor dem Ende der seitlichen Erstreckung des Feldes * An dieser Stelle erhält der Pflug einen Befehl zum Anheben der rechten Pflugschare<> Am Punkt A2 angelengt, werden an den Leitlinienfühler in der Position 1 Befehle abgegeben, so daß er nacheinander die Positionen 2, 5, 4 und 5 einnimmt ο Demzufolge fährt der Traktor auf der strichpunktiert gezeichneten Bahn bis auf den Punkt A3, wo der Pflug einen Befehl zum Senken der linken Pflugschare erhält, und der Traktor nunmehr unter Führung des Leitlinienfühlers in der Stellung 5 sich in Richtung auf den Punkt A4 bewegt α Beim Kreuzen des unteren Kontrolldrahtes wird ein Befehl zum Anheben der Pflugschare gegeben- Am Endpunkt A4 angelangt* werden an den Leitlinien-

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fühler in der Position 5 Befehle derart abgegeben, daß er nacheinander die Position 4, 3, <2 einnimmt,, während der Traktor auf einer nicht dargestellten Bahn von dem Punkt A4 nach Al fährt« In Punkt Al angekommen,, werden erneut Befehle zum Senken der rechten Pflugschare gegeben und der Traktor T fährt nunmehr unter der Führung des Leitlinienfüblers In der Stellung 2 in Richtung auf den Punkt A2, wobei der Traktor auf einer Bahn parallel zur ersten um den Abstand einer Ackerfurche verschoben isto Entsprechend den fünf Stellungen des Leitlinienfüblers pflügt der Traktor aufwärts- und abwärtsfahrend jeweils fünf aufeinanderfolgende Furchen» Am Ende der fünften gepflügten Furche hat der Pflug 20 Signale von den beiden Kontrolldrähten erhalten„ über den Befehlsgeber TH₉ der durch ein nicht dargestelltes Zählgerät nach 20 Signalen erregt wird, wird ein Steuerbefehl an den Empfänger H gegeben, der die elektrische energiequelle PS veranlaßt, die Erregung von der Leitschlaufe A abzuschalten und die nächstfolgende Le itsch laufe B zu erregen ο Nunmehr wird der Traktor von dem Punkt A4 kommend auf den Punkt Bl auf der 'Leitschlaufe B ge- ( führt₉ von wo aus er in gleicher Weise zu pflügen beginnt, wie in Verbindung mit der Leitschlaufe A=

Nachdem der Traktor in Verbindung mit allen Leitschlaufen gepflügt hat , ist der gesamte Acker umgepflügt, und an dem Punkt F4, auf der letzten Leitschlaufe F₉ wird über den Befehlsgeber TR, in Verbindung mit dem Empfänger H, die Erregung von allen Leitschlaufen abgeschaltet«

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Claims (1)

1. Associated .Electrical Industries Limited Crown House ^ Aldwych, iondon W,Co.2 /England

   Pätzold/Zw PB-Nr* Pd 31 552

   7ο Juni 1962 Docket No„ B-EA 1037

   Patentansprüche π

   W Io Verfahren zur selbständigen Lenkung eines oder mehrerer Fahrzeuge in einem Leitliniensystem mittels eines oder mehrerer richtungsempfindlicher Leitlinienfühler In Verbindung mit Schaltmitteln„ dadurch gekennzeichnet, daß das Leitliniensyatem aus einer Anzahl von Leitlinienabschnitten erstellbar ist und die zur Begrenzung der Leitlinienabschnitte dienenden Schaltmittel Steuer- und/oder Anzeigebefehle abgeben« die zur Verwirklichung eines Bearbeitungsprogrammes durch das Fahrzeug auf die elektrische

   . oder dgl-, lichtelektrische, elektroakustischer strahlungstechnische Erregung der Leitlinienabschnitte und/oder auf das Fahrzeug abgegeben werden-

   2~. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinienabachnitte ia Abhängigkeit von dem gewählten Bearbeitungsprogramm unabhängig voneinander erregt werden«

   5ο Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dab die Steuer« und/oder .Anzeigebefehle der . Schaltmittel im Kontakt mit dem Fahrzeug abgegeben werden«

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   PB-Nr ο Pd 31 552

   4* Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3? dadureh gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Verlauf der Leitlinien Steuer- und/oder Anzeigebefehle zur Geschwindigkeitsänderung an das Fahrzeug abgegeben werden-

   5« Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3« dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Beerbe it ungsprograjnm Steuer- und/oder ^nzeigebefehle zur Aufnahme oder Unterbrechung eines oder mehrerer vom Fahrzeug aus mittel- oder " unmittelbar betätigten Arbeitsmitteln abgegeben werden ■>

   6ο Verfahren nach den Ansprüchen 1,. 2 und 3? dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer vorgegebenen Anzahl t
   j von Schaltbefehlen die Erregung von einem Leitlinienab-

   • schnitt umgeschaltet wird, so daß das Fahrzeug eine vorge-

   • sehriebene Anzahl von Fahrten auf einem Leitlinienabschnitt erledigen und zu einem diesem benachbarten Leitlinienabechnitt geführt «erden kann« |

   7· Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadureh gekennj zeichnet, daß ic Abhängigkeit von dem Bearbeitungsprogramm - Steuer- und/oder Anzeigebefehle zur Ausrichtung oder Verstellung eines oder zur Auswahl eines von mehreren auf dee Fahrzeug angeordneten Leitlinienfühlern gegeben werden

   ; β» Anordnung zur Durchführung dee Verfahrens nach Anspruch 1, • dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinien aus elektrisch erregbaren über oder unter (Rage verlegberen Kabeln bestehen-

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   PB-Nr_n Pd 31 552

   -9" Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinien durch elektrische, lichtelektrische ₉ elektroakustisch^ oder dgl, strahlungs« wirksame Sender als drahtlose Leitlinien dargestellt sind«

   10« Anordnung zur Durchfuhrung des Verfahrene nach Anspruch I₉

   dadurch gekennzeichnet", daß der auf dem Fahrzeug angeordnete w Leitlinienfühler derart richtungsempfindlich auegebildet ist₉ daß er bei Abweichungen aus seiner senkrechten Lage über eine Leitlinie oder aus der Achse einer drahtlosen Leitlinie der jeweiligen Abweichung entsprechende Steuerbefehle zur selbständigen Lenkung des Fahrzeuges in Richtung auf die Leitlinie abgibt ο

   ο Anordnung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinienabschnitte gleichartige rechteckige Umgrenzung aufweisen und die zu einem Leitliniensystem verbundenen parallel zueinander ausgerich~ teten Leitlinienebschnitte in der einen seitlichen Erstreckung um jeweils den gleichen Betrag zueinander verschoben sind« so daß eine annähernd rechteckig umgrenzte Fläche mit einer gleichartigen Unterteilung in einer Seitenrichtung entsteht«

   12η Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 7« dadurch gekennzeichnet« daß ein Leitlinienfühler in Verbiadung mit dem Fahrzeug derart senkrecht zu einer Leitlinie verstellbar angeordnet ist, daß das in

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   PB-Nr. Pd 31

   Richtung der Leitlinie selbständig zu führende Fahrzeug entsprechend der Verstellung auf eine Bahn parallel zur Leitlinie einstellbar ist,

   13« Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 7« dadurch gekennzeichnet₉ daß mehrere Leitlinien» fühler in Verbindung mit dem Fahrzeug in. Reihe mit wählbar gleichem Abstand voneinander derart senkrecht zu einer Leitlinie angeordnet sind, dab das in Richtung der Leit- t linie selbständig zu führende Fahrzeug entsprechend der Auswahl der Leitlinienfühler auf Bahnen parallel zur Leitlinie im Abstand der Leitlinienfühler voneinander einstellbar ist«

   14* Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 7₉ dadurch gekennzeichnet, daß bei einer seitlichen Verschiebung eines Leitlinienfühlers oder bei der nacheinanderfolgenden Auswahl mehrerer Leitlinienfühler wehrend

   des Fährbetriebes das Fahrzeug auf eine bestimmte Spur zu einer Leitlinie einstellbar ist, die nicht parallel zu dieser Leitlinie verläufto

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