DE1806750B2 - Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Ei rindung bezieht sich auf ein Lenk- und Stcuerstem für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anruchs 1. Solche fahrzeuge weisen zwar einen cige- :n Antrieb auf, sin>.j jedoch unbemannt und bedürfen •shalb der automatischen Lenkung. Unter »Fahrzeugen« sollen auch Zugmaschinen in Verbindung mit Anhänger verstanden werden, wie sie in Lagerhäusern zum Transport von Lasten von einer zur anderen Stelle verwendet werden,

Lenk- und Steuersysteme der oberbegrifflichen Art sind bekannt (US-PS 3 245 493). Bei dem bekannten System wird von dem Richtungs-Beharrungsvermögen eines Fahrzeuges dadurch Gebrauch gemacht, daß an einem Entscheidungspunkt (Bahnverzweigung) di; gr-

xo radeaus führende Bahn eine Lücke aufweist, während die abzweigende Bahn durch einen durchgehenden Leiter bestimmt wird. Bei Geradeausfahrt muß demnach die Bahnsteuerung abgeschaltet werden, damit das Fahrzeug in den Bereich jenseits der Lücke gerät und dann von dem dort anzutreffenden Leiter weitergeführt werden kann. Nachteilig an dieser Lenkung ist der Umstand, daß das Fahrzeug ein Stück der Bahn ohne Kontrolle durch einen im Boden verlegten Leiter fährt. Kommt das Fahrzeug e'-was von seiner richtigen

to Bahn ab, dann hat sich die Suchspule bereits so weit von dem Lenkdraht entfern, daß bei erneutem Einschalten der automatischen .? ^uerur.g nicht mehr gewährleistet ist, daß die Suchspule das Fahrzeug wieder auf den Lenkdraht hinsteuert. Nachteilig ist ferner, daß bei einem Entscheidungspunkt die eine Bahn geradeaus weiterführen muß, was nicht immer den örtlichen Gegebenheiten gerecht wird.

Dieser Nachteil wird bei einem weiteren bekannten Lenk- und Steuersystem (US-PS 3 147 817) vermieden, indem zwei verschiedene Steuerfrequenzen zur Steuerung des Fahrzeuges an einem Entscheidungspunkt zur Verfügung gestellt werden. Durch die Verwendung zweier Frequenzen sind die Aufwendungen am Fahrzeug und an dem Lenkdraht erhöht.

Es ist bereits bekannt (US-PS 3 039 554, Spulen am Fahrzeug vorzusehen, welche das von dem Lenkleiter oder Draht ausgehende Magnetfeld abtasten und das Fahrzeug entlang von diesem steuern. Um den Zusammenstoß zwischen verschiedenen Fahrzeugen zu vermeiden, ist es dabei bekannt, den Lenkdraht in Einzelabschnitte zu unterteilen und diesen abschnittweise unter Zuhilfenahme von Übertragungsspulen des Fahrzeuges und Abtastspulen der Fahrbahn zu steuern. Jeder Abschnitt ist dabei mit einer Schleife versehen, durch welche ein angehaltene^ Fahrzeug wieder in Gang gesetzt werden soll. In der Nähe einer Abzweigstelle sind unterschiedliche Schleifen vorgesehen, die von dem Fahrzeug selektiv an Betriebsspannung angeschaltet werden können. Die hierzu benötigte Schal-Hing ist relativ aufwendig.

Bei einer bekannten führerlosen Transportkarrenanlage (Elektrotechnik und Maschinenbau, 1962, S. 344 bis 346) ist eine Unterteilung in Streckenabschnitte vorgenommen, und es ist erforderlich, daß jedes Fahrzeug durch Signale seine Anwesenheit im Abschnitt ankündigt, um den gerade verlassenen Abschnitt stillzulegen und abzufragen, ob der nächste Abschnitt stromführend oder stromlos ist. In jedem Fahrzeug ist deshalb ein Oszillator zur Speisung von Senderspulen eingebaut.

Als .Signalempfangseinrichtungen sind in dem Boden Abschnittsspulen vorgesehen, die mit Relais zusammenarbeiten, die in einem odc mehreren Stcuerschränken untergebracht sind. Diese Anordnung macht es crforderlii h, außer den Längsdrähten noch zahlreiehe weitere Driihte /wischen den Abschniltsspulcn und den SleucrschrHnken zu verlegen, so daß die Anlage entsprechend teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenk-

und Steuersystem für F-aiirzcuge gemäß Oberbegriff des Haup'anspruchs so auszubilden daß das gelenkt'' l'ahrzeug ständig unter der Kontrolle des .Steuersystems steht und daß die Aufwendungen gegenüber bekannten Systemen reduziert sind.

Die gestellte Aufgabe wird auf CJrund der in dem Kennzeichen des llaupianspruchcs angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen angegeben. jo

Das neue Lenk- und Steuersystem ermöglicht die Realisierung von Kreuzungen, von Abzweigungen und Einmündungen sowie von gesperrten Streckenabschnitten, ohne daß teure Signalgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen benötigt werden. Wie sich aus den Untcransprüchen ergibt, können Magnete und mit Reed-Schalter ausgestattete Baugruppen als Signalgabc- und Signalempfangscinrichtungen verwendet werden, wobei die Baugruppen in den Boden eingelassen werden können und deshalb keine zusätzlichen so langen Sleuerleitungen benötigen. Recd-Schalter sind bekanntlich sehr zuverlässig und deshalb auch die erwähnten Baugruppen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt a$

F-" i g. I eine schcmatischc Darstellung einer typischen Rihrungsbahn mit einem Lenksystem nach der Erfindung.

2 eine schematiche Teilansicht eines Fahrzeugs, teilweise geschnitten.

F" i g. 3 einen schematischen Grundriß eines Fahrzeugs.

F i g. 4 eine Schaltung eines Krcuzungspunktes nach F i g. 1. ausgebildet für ein System mit nur einem Fahrzeug,

F i g. 5 eine Schaltung eines Abzweigpunkts nach F i g. I. ausgebildet für ein System mit nur einem Fahrzeug.

F i g. 6 eine Schaltung eines Einmündungspunktes nach F i g. I, ausgebildet für ein System mit nur einem Fahrzeug.

F i g. 7 eine Schaltung für einen Teil der Führungsbahn nach Fig. I. ausgebildet für die Verwendung mehrerer Fahrzeuge.

F i g. 8 eine Schaltung für einen Kreuzungspunkt nach Fig. I, ausgebildet für die Verwendung mehrerer Fahrzeuge,

F i g. 9 eine Schaltung für einen Abzweigpunkt nach Fig. 1, ausgebildet für die Verwendung mehrerer Fahrzeuge.

F i g. IO eine Schaltung für einen Einmündungspunkt nach Fig. 1, ausgebildet für die Verwendung mehrerer Fahrzeuge,

F i g. 11 einen Verdrahtungsplan eines Teils der Führungsbahn, in dem Abzweig- und Einmündungspunkte elektrisch einzuleiten sind.

F i g. 12 das Steuersystem als Blockdi?gramm.

F i g. 13 eine Seitenansicht einer im Boden eingebauten Baugruppe.

F-' i g. 14 eine Schnittansicht eines Teils der Baugruppe nach F i g. 13.

F ig. 15 eine Schnittansicht eines Teils einer anderen Ba ULTii ppe.

[ ig. In den zugehörigen Grundriß.

Γ τ tr. ! 7 den zugehörigen Schaltplan.

Cig. 18 den zugehörigen Verdrahtungsplan.

I.!!'C i iihningsbahn 10 nach F i g. 1 wird zum Lenken .k-r Hc-- c-iinu' von mindestens einer Zugmaschine oder mindestens einem anderen F'ahrzeug verwendet, da: Anhänger zwischen Stationen 1, 2 und 3 fördert. Dk Führungsbahn tO enthält, wie man sieht, eine Kreuzung I. eine Abzweigung II, an der das Fahrzeug in einer dei beiden Bahnen 21, 22 weiterfahren kann (in lctztcrei befindet sich die Station 3) und eine Einmündung III.

Wie sich später deutlicher zeigen wird, ist eine Führungsbahn 20 im Sinne einer einzigen geschlossenen l.citiingsschleifc bestimmt, die Leiter oder Drähte aufweist, die in den Boden eingelassen und so verbunden sind, daß jederzeit ein einzelner Kreis definiert ist. Der Leiter wird durch einen Konstantstromos/illator erregt, beispielsweise mit einer Frequenz von 2 kHz bei i/«A,

Das Fahrzeug Γ nach F i g. 2, etwa eine Zugmaschine, besitzt hintere Antriebsräder 24, die von einem Motor 25 über ein Differential 26 angetrieben werden, und ein lenkbares Vorderrad 27, das von einem Lenkmotor 28 gelenkt wird. Auf dem Fahrzeug ist eine Steuereinrichtung untergebracht, die mittels eines Kocleabtasters längs der Führungsbahn angebrachte Markierungen (Magnete) abtastet und ein entsprechendes Signal zum selektiven Erregen von Teilen der Führungsbahn erzeugt, an denen das Fahrzeug entlanglaufen soll; das wird weiter unten noch ausführlich beschrieben. Das Steuerungssystem enthält einen Programmwähler oder -schalter 29, in den der Bedienungsmann einen Bestimmungsort eingibt, an den das Fahrzeug zu führen ist.

In F i g. 3 sind Abtastfühlcr 30 des Fahrzeugs zu sehen, die zur Steuerung des Lenkmotors 28 benutzt werden und das Fahrzeug an der erregten Führungsbahn entlang steuern, wie es beispielsweise in der US-PS 3 039 554 beschrieben ist. Ferner besitzt das Fahrzeug als Signalabgabeeinrichtung einen Permanentmagneten

31. der innerhalb des Bahnsteuerungssystems benutzt wird, und einen selektiv erregbaren Elektromagneten

32. der ebenfalls bei dem Bahnsteuerungssystem verwendet wird.

Ferner weist das Fahrzeug eine Signaleinrichtung, etwa eine Suchspule 33 auf, die zum Steuern der Fahrzeugbewegungen und besonders zum Anhalten des Fahrzeugs für den Fall verwendet wird,daß ein vorzufahrendes Fahrzeug seine Bewegung unterbrechen mußte oder dem nachfolgenden Fahrzeug näher ist als vorgesehen.

Ferner sind selektiv erregbare Abtasteinrichtungen in Form zweier Stäbe 34, 35 vorgesehen, die Fühlcin richtungen aufweisen, die zum Aussenden oder Abneh men von Signalen bestimmt sind, die an vorgegebenen Stellen längs der Fahrzeugbahn angebracht sind, um eine Fahrzeugführung auf dem kürzesten Wege und das Anhalten des Fahrzeugs am Zielpunkt zu erreichen.

In Gebieten der Führungsbahn, in denen die Bahn andere Bahnteile schneidet oder in denen Bahnteile in naher Nachbarschaft verlaufen (F i g. 1), ist es erforderlich, Entscheidungen über den von dem Fahrzeug zu verfolgenden Bahnteil zu treffen. Das Fahrzeug wird an solchen Schnitt- oder Entscheidungspunkten durch selektives Erregen eines der beiden als Verbindungseinrichtung dienenden Leiterabschnitte solcher Bereiche gelenkt (F ig. 1, Bereiche I, Ii und III).

F i g. 4 zeigt schematised wie die Entscheidung an derartigen Schnittpunkten zustande kömmt. Ein auf dem Bahnteil 50 herankommendes Fahrzeug findet einen Leiterabschnitt 59" erregt vor und betätigt eine normalerweise geschlossene monostabile Schaltung 51. die eine bistabile Schaltung 56 steuert, welche einen Leiterabschnitt 52 der kreuzenden Bahn 53 erregt und

einen Leiterabschnitt 54 cntrcgt. Die bistabile Schaltung 56 enthält einen Haltekreis, so daß der Leitcrabschnitt 52 erregt und die geschlossene Leiüingsschleifc erhalten bleibt. Am Krcu/.iingspunkt jedoch ist der Leiterabschnitt 54 stromlos. Wenn daher das Fahrzeug sich dem Kreu/ungspunkt der Bahnteilc 50 und 53 nähert, ist nur die Bahn 50 erregt, und der Abtastfühler auf dem Fahrzeug läßt daher das F-'ahrzeug auf der Bahn weiterfahren. Wenn das Fahrzeug sich weiterbewegt und die Kreuzung passiert, bringt eine normalerweise o'icnc monostabile Schaltung 55, die vor dem Leitcrabschnitt 52 liegt, die bistabile Schaltung 56 in ihre Ausgangslage zurück, wobei die Ne'jenschlußleitung 52 entregt wird, so daß der Strom den normalen Leiterabschnitt 54 durchfließt. Entsprechend wird bei Annäherung an die Kreuzung auf der Bahn 53 eine normalerweise geschlossene monostabile Schaltung 57 benutzt, um einen Leiterabschnitt 58 in Nebenschlußführung zu erregen und den Hauptleiterabschnitt 59' der Bahn 50 zu entregen. Im einzelnen betätigt die mono- »0 stabile Schaltung 57 eine bistabile Schaltung 59 in der Nebenschlußleitung 58, so daß diese erregt ist. bis das Fahrzeug den Kreuzungspunkt passiert hat und vorübergehend eine normalerweise geöffnete monostabile Schaltung 60 erregt, die die bistabile Schaltung 59 ent- «5 regt, so daß der Leitungsabschnitt 58 entregt und der Stromfluß durch den Abschnitt 59' der Bahn 50 wiederhergestellt wird.

Die als Signalempfangseinrichtungen dienenden monostabilen Schaltungen 51, 55, 57 und 60 können Reed-Schalter enthalten, die längs der Bahn und in den Fußboden e^:ngelassen sind und durch einen Magneten auf dem Fahrzeug erregt werden, etwa durch einen Magneten 31 (Fig. 3). Die bistabilen Schaltungen 56, 59 können monostabile Reed-Schalter mit einem Halte-Stromkreis aufweisen. Wie schematisch in der Schaltung nach Fig.4 dargestellt, umfassen die bistabilen Schaltungen 56. 59 einen normalerweise geschlossenen Schalter 62, der die elektrische Verbindung zwischen den Abschnitten 53, 54 des Leiters schließt. Ferner umfaßt die bistabile Schaltung einen Haltestromkreis 63. Wenn die monostabile Schaltung 51 den Stromfluß durch die Abschnitte 54 unterbricht, kann Strom nur durch den Haltestromkreis 63 fließen, womit der Schalter 62 offengehalten wird, bis die zweite monostabile Schaltung 55. die normalerweise geöffnet ist, vorübergehend geschlossen wird, um den Haltekreis 63 kurzzuschließen und den Stromfluß zwischen den Abschnitten 53, 54 des Leiters wiederherzustellen. Die zweite bistabile Schaltung 59 ist ähnlich ausgebildet wie die beschriebene Schaltung 56.

Die Art und Weise, in der der Leiter selektiv erregt wird, wenn ein Fahrzeug an einen Abzweigungspunkt (Punkt Il in Fig. 1) gelenkt werden soll, ist in F i g. 5 :!argestellt; danach ist als Wählerverbindungseinrichsung eine bistabile Schaltung 65 ohne Haltekreis in der Bahn des Fahrzeugs angeordnet und schließt normalerweise eine Leitungsschleife mit einem Abschnitt 66, der sich in Richtung des Hauptabschnittes 67 der Führungsbahn erstreckt. Die bistabile Schaltung 65 unterbricht normalerweise den Stromfluß zu einem zweiten Leiter-Abschnitt 68, der zwischen dem Abschnitt 67 und dem \bschnitt 68' in Richtung der abzweigenden Bahn liegt. Abschnitt 68' wird durch einen Leiterabschnitt 69 eregt. der parallel zu einem weiteren Leiterabschnitt 70 «3 ■ erläuft, welcher durch einen Leiterabschnitt 71 mit Jem Leiterabschnitt 66 verbunden ist. Man sieht, daß iie Abschnitte 69, 70 in entgegengesetzter Richtung stromdurehflossen sind, so daß für das Fahrzeug keir resultierendes Lenksignal entsteht. Wenn das Fahrzeug sich dem Abzweigungspunkt nähert, wird, sofern dei Elektromagnet 32 in dem Fahrzeug richtig erregt ist wie es der Fall ist, wenn das Bahnsteuersystem da; Fahrzeug zum Abbiegen veranlassen will, der erregte F.lektromagnet 32 auf dem Fahrzeug die bistabile Schaltung 65 betätigen. Dadurch wird der Leiterabschnitt 66 unterbrochen und statt dessen der Leiterabschnitt 68 erregt, so daß das Fahrzeug dem erregten Leiterabschnitt 68 der abzweigenden Bahn folgen wird Die bistabile Schaltung 65 bleibt in dieser Stellung, bis sie wieder durch ein entgegengesetztes Signal aus dem Elektromagneten 32 eines nachfolgenden Fahrzeugs aufgefordert wird, in die Stellung zurückzufallen, in der der Leiterabschnitt 66 erregt wird, wodurch das Fahrzeug auf normaler Bahn zwischen den Abschnitten 67 und 72a weiterfährt. Parallel zu den Abschnitten 66, 68 liegt ein Widerstand 67a, der als Belastung im Kreis während des Umschaltaugenblicks verbleibt und damit die Möglichkeit verhindert, daß die Führungsbahn während des Umschaltens vorübergehend eine geöffnete Leitungsschleife bildet.

Die Art und Weise, in der die Steuerung der Bahnerregung an einem Einmündungspunkt nach Art des Punktes III in F i g. 1 erfolgt, wird schematisch in F i g. 6 gezeigt; danach ist ein Leiterabschnitt 720 elektrisch an eine bistabile Schaltung 75 der vorerwähnten Art B angeschlossen, so daß der Strom normalerweise über Leiterabschnitte 80, 79 durch einen Leiterabschnitt 76 fließt, der mit einem in Nebenschluß geschatteten Leiterabschnitt 68' fluchtet und mit einem Leiterabschnitt 77 elektrisch verbunden ist, der in den Abschnitt 726 übergeht. Der Leiterabschnitt 68' besitzt einen Leiterabschnitt 78, der parallel zu dem Leiterabschnitt 79 verläuft und entgegengesetzt stromdurehflossen ist, so daß in diesem Bereich normalerweise kein Signal entsteht. Wenn sich ein Fahrzeug auf der durch den Leiterabschnitt 68' definierten Bahn befindet und sich dem Einmündungspunkt nähert, läuft es in die Hauptbahn (Leiterabschnitt 77) ein.

Wenn sich jedoch ein Fahrzeug über den Leiterabschnitt 726 dem Einmündungspunkt nähert, betätigt der Permanentmagnet 31 auf dem Fahrzeug die bistabile Schaltung 75 und unterbricht den Stromfluß zu dem Leiterabschnitt 76 und erregt den Leiterabschnitt 81, so daß das Fahrzeug längs der Hauptbahn auf den Leiterabschnitt 77 läuft. Nachdem das Fahrzeug den Einmündungspunkt passiert hat, wird eine monostabile Schaltung 82, die normalerweise geöffnet ist, vorübergehend geschlossen und schließt den Haltestromkreis der bistabilen Schaltung 75 kurz, wodurch der Stromfluß zum Leiterabschnitt 76 wiederhergestellt wird.

In der obenerwähnten Beschreibung sind die monostabilen Schaltungen vom Typ eines einfachen Schalters mit dem Buchstaben A bezeichnet worden; die mit einem Haltekreis haben den Buchstaben B erhalten, und die bistabilen Schaltungen sind mit 5gekennzeichnet worden.

Bei Schaltungen vom ß-Typ wird die Impedanz des Haltekreises wesentlich größer gemacht als die Impedanz des Führungsbahnabschnitts. So ist beispielsweise in F i g. 6 die Impedanz des Haltekreises wesentlich größer als die Impedanz des parallel dazu liegenden Leiterabschnittes 80-79-76. Der Strom wird daher im umgekehrten Verhältnis der Widerstände der beiden Stromwege aufgeteilt. Der StromHuß durch den Leiterabschnitt 81 ist gegenüber dem Stromfluß durch den

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Leiterabschnitt 79 zu vernachlässigen. Das abgestrahlte Signal entspricht jeweils der Stromgröße. Wird die bistabile Schaltung 75 vom Ö-Typ geschaltet, dann stellt der Leiterabschnitt 79 einen offenen Kreis dar, und der gesamte Strom wird gezwungen, den Leitungsabschnitt 81 zu durchlaufen. Fließt Strom über den Leiterabschnitt 79, ist die vom Signalgenerator entnommene Energie gering im Vergleich zu der vom Signalgenerator entnommenen Energie bei Stromfluß durch den Leiterabschnitt 81. Da bei dem erfindungsgemäßen System die bistabilen Schaltungen vom ß-Typ im allgemeinen entregt sind, außer wenn sie von einem Fahrzeug überfahren werden, ist die von den ß-Typ-Bauteilen verbrauchte Energie relativ gering. Man sieht also, daß in jedem Fall die Impedanz der parallel zu dem Haltekreis liegenden Bahn niedrig ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß in allen Figuren die Pfeile sowohl die Fahrtrichtung der Fahrzeuge wie auch den augenblicklichen Stromfluß darstellen.

Es versteht sich, daß die monostabilen und bistabilen Schaltungen, die in den Boden eingelassen sind, vorzugsweise als gekapselte Baugruppen ausgeführt sind. In den bisherigen schematischen Darstellungen sind die Baugruppen auch durch die Buchstaben A, ßund 5 gekennzeichnet worden. In der Baugruppe A in der vorzugsweise verwendeten Form wird ein monostabiler Reed-Schalter benutzt. DIo Baugruppe B enthält einen monostabilen Reed-Schalter mit einem Haltekreis. Die Baugruppe 5 enthält einen bistabilen Reed-Schalter.

Die Baugruppe A nach den F i g. 13 und 14 weist ein Gehäuse 100 auf und umfaßt im Winkel zueinander liegende Flußlenkplatten 102, die mit Klebstoff 103 an einen Kunststoffhalter 104 geheftet sind, der einen Hohlraum aufweist, in dem der gekapselte Reed-Schalter 105 liegt. Die Baugruppe ist in Silikongummi getaucht, und ein Epoxidharz 106 hält die ummantelte Baugruppe in dem Gehäuse 100 fest. Die Baugruppe ist als Ganzes in eine öffnung im Boden eingelassen, wobei das obere Ende der Flußlenkplatten über das Gehäuse hinausragt und im wesentlichen bündig mit der Bodenoberfläche liegt und wobei die Leitungen seitwärts heraustreten und in geeigneter Weise an die Leiter der Führungsbahn angeschlossen sind. Das obere Ende der Flußlenkplatten ist mit einem geeigneten Werkstoff vergossen.

Die Baugruppe ßnach den F i g. 16 und 16 stimmt im wesentlichen mit der Baugruppe A überein, abgesehen davon, daß um den Halter 104 eine Spule gewickelt ist und elektronische Bauteile vorgesehen sind, die schematisch in F i g. 17 erkennbar sind.

Gemäß Fig. 18 weist die Baugruppe B neben den normalerweise geschlossenen Kontakten einen Haltekreis auf, der aus zwei Parallelzweigen 110 und 111 be- »teht, die entgegengesetzt gepolte Dioden 112, 113 und entgegengesetzt gewickelte Spulen 114. 115 aufweisen. Parallel zu den Spulen 114, 115 sind Kondensatoren 116. 117 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird der Wechselstrom, der bei geöffneten Kontakten in den Haltekreis geleitet wird, in einen Gleichstrom gewandelt, der ein konstantes Magnetfeld in der Nachbarschaft des Reed-Schalters erzeugt und dessen Kontakte in der Offenstellung hält, bis die Baugruppe B durch Überbrücken und damit Kurzschließen der Kontakte zurückgestellt wird, was beim vorübergehenden Schließen einer Baugruppe A eintritt.

Die Baugruppe 5 stimmt im wesentlichen mit der Baugruppe A überein, abgesehen davon daß an Stelle eines monostabilen Reed-Schalters 105 ein bistabiler Reed-Schalter vorgesehen ist.

Wenn auf einer Führungsbahn nach F i g. I mehrere Fahrzeuge benutzt werden, muß dafür gesorgt werden, daß die Fahrzeuge einander nicht berühren, weder bei der normalen Bewegung längs einer einzelnen Bahn noch an den Entscheidungspunkten nach Art der Kreuzung I,der Abzweigung Il und der Einmündung III.

Bei der Belegung des Fahrzeugs entlang eines einzelnen Leiierabschnitts wird eine Störung oder eine

ίο Berührung zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen dadurch ausgeschaltet, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug eine Haltespule 85 zum Ansprechen bringt, welches hinter dem Fahrzeug ein Signal erzeugt, das von der Spule 33 eines nachfolgenden Fahrzeugs abgetastet wird und dieses zum Halten veranlaßt (Fig. 7). Die Spulen 85 werden selektiv durch bistabile Schiiituiigen 86 der oben beschriebenen Art eingeschaltet, d.h., die Schaltungen sind so ausgelegt, daß normalerweise ein Strom durch den Bahnleiter fließt. Wenn jedoch ein

ao Fahrzeug eine bistabile Schaltung 86 passiert, betätigt der Permanentmagnet 31 auf dem Fahrzeug die bistabile Schaltung, und vorübergehend wird der Sironifluß durch den Bahnleiter unterbrochen, wonach Strom durch den Haltekreis 88 und die Haltespule 85 der bias stabilen Schaltung 86 fließt. Das vorausfahrenck· Fahrzeug betätigt ferner mittels seines Permanentmugneten vorübergehend eine monostabile Schaltung IW, die elektrisch mit der folgenden bistabilen Schaltung 86 verbunden ist, und schließt vorübergehend denn HaI-

tekreis 88 kurz, um die Haltespule 85 zu entrejü n. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß die eine bistabile Schaltung 86 zur Erregung der zugehörigen H;iiHspule 85 betäigt wird, bevor die monostabile Schalung 89 betätigt wird, um die zuvor erregte HaltespuK· «5 zu entregen.

Die Art und Weise, in der ein solches Bloc* oder Haltesystem an einem Kreuzungspunkt nach Ai der Kreuzung I in F i g. 1 verwendet wird, ist schem.-tisch in Fig.8 dargestellt, in der die Verdrahtung nach

F ig. 4 mit gestrichelten Linien abgegrenzt ist' Wenn mehrere Fahrzeuge verwendet werden, sind zusätzlich längs der sich kreuzenden Bahnteile bistabile Scr,.:ltungen 86 einzuführen, die Haltespulen 85 steuern und durch monostabile Schaltungen 89 rückgestellt vielen.

ledoch erregt jede bistabile Schaltung 86 nicht n;i, ihre zugehörige Haltespule 85, sondern daneben noc!· eine zusätzliche Haltespule 90 am entgegengesetzten h'.ihnabschnitt, so daß ein längs der kreuzenden Β;ιίι ι ankommendes Fahrzeug angehalten wird, bis das erste

Fahrzeug die Kreuzung passiert hat. Die Halte pulen 85 und 90 sind zwar schematisch der Einfachheit halber nebeneinanderliegend angedeutet, bei der Ausführung der Schaltung kann aber eine Spule über die andere oder in den gleichen Schlitz im Boden gelegt werden.

so daß ein Fühler entweder die Spule 85 oder die Spule

90 oder auch beide abtasten wird, wenn sie erregt sind.

In entsprechender Weise ist gemäß F i g.9 bei einer

mit mehreren Fahrzeugen benutzten Abzweigung eine

bistabile Schaltung 86 sowohl in der Hauptbahn wie in

der abzweigenden Bahn zum Erregen von Spulen zum Anhalten eines nachfolgenden Fahrzeugs vorgesehen. Geeignete Spulen 85 sind, wie ersichtlich, zum Steuern der Bewegung längs der Hauptbahn, der abzweigenden Bahn und der Nebenbahn vorgesehen, se

daß es keinem Fahrzeug möglich ist. ein anderes zu überholen.

Wie aus F i g. 10 zu entnehmen ist. erregen im FaIk einer Einmündung (vgl. Punkt III in F i g. 1) die bistabi-

lcn Schaltungen 86 nicht nur eine Spule 85 zum Anhalten eines nachfolgenden Fahrzeugs, sondern erregen außerdem eine Spule 91 an der einmündenden Bahn, um ein Fahrzeug aufzuhalten, das längs der einmündenden rUihn sich auf den Einmündungspunkt h'n bewegt. Bei dem System nach F i g. 10 werden zusätzliche monostabile Schaltungen 92, 93 benutzt. E,n über die Schaltung 92 fahrendes Fahrzeug betätigt die Baugruppe B, 86-1. Das Fahrzeug fährt weiter über die Schaltung 93 und entregt die Baugruppe B. 86-2. Dadurch wird effektiv das Haltkommando von 86-2 auf 86-1 übertragen, so daß die Schaltung 89-3 das Haltkommando 86-1 löscht, wenn das Fahrzeug über 89-3 läuft. Ferner löscht 89-3 die Sperre des Einmündungspunktes.

Die Art der elektrischen Verbindungen im Bereich der Führungsbahn zwischen dem Abzweigpunkt Il und dem Einmündungspunkt III ist in F i g. 11 dargestellt, wonach Rücklcitungen 69a und 78a zwischen den Abschnitten 72a und 69 bzw. den Abschnitten 78 und 726 vorgesehen sind. Durch Schraffierung sind Bereiche an- so gedeutet, in denen die Stromrichtungen einander entgegengesetzt sind, so daß kein resultierendes Signal entstent, das die Lenkung stören könnte.

Man sieht, daß in jedem Bahnsteuerungskreis, der mit den verschiedenen monostabilen oder bistabilen as Schaltungen aufgebaut ist, ein kontinuierlicher Strom sowohl im Hauptkreis wie auch in dem als abzweigender oder einmündender Kreis zu bezeichnenden Kreis aufrechterhalten wird. Im Ergebnis wird im gesamten L.eitersystem die gleichr.äßige Stromversorgung praktisch gesichert.

Jede monostabile oder bistabile Schaltung wird vorzugsweise in Form kleiner Kapseln in den Boden eingelassen, so daß sie nach Bedarf durch geeignete Vorrichtungen auf dem Fahrzeug, etwa durch Permanentmagnete oder Elektromagnete, betätigt werden kann.

Wenn auch die Verwendung der Baugruppen bisher im Zusammenhang mit der Steuerung der Erregung zweier Leitungsabschnitte einer Führungsbahn beschrieben worden ist, so können doch die Baugruppen auch zur Steuerung von mehr als zwei Bahnen eingesetzt werden.

In Fig. 12 wird schematisch das Zusammenwirken zwischen dem Steuerungssystem auf dem Fahrzeug und der Bahnsteuerungssysteme längs der Führungsbahn wiedergegeben; die waagerechte Linie stellt den Boden dar, in den der oben beschriebene Leiter eingebettet ist. Das Fahrzeug führt einen Abtastlühler 30 in ^rorm von Spulen mit. die eine Steuerung der Lenkung oetätigen, um einen Lenkmotor zu steuern, der das Vorderrad des Fahrzeugs lenkt und es der Bahn folgen läßt.

Die monostabilen und bistabilen Moduln A, B und 5, die die Auswahl der Erregung von Leiterabschnitten an den Lntscheidungspunkten steuern, und die Halteschleifcn, die ein Signal zum Anhalten des Fahrzeugs geben, sind in den Boden eingelassen.

Das Fahrzeug trägt einen Permanentmagneten 31, der die monostabilen und bistabilen Baugruppen A und B betätigt, und einen Elektromagneten 32, der die bistabilen Entscheidungspunkt-Baugruppen S und manchmal A steuert. Ferner tastet ein Fühler die Erregung einer Haltespule ab, um das Fahrzeug anzuhalten.

Der Permanentmagnet 31 ist an der Mittellinie der Zugmaschine angeordnet und betätigt alle Baugruppen vom A- oder Ö-Typ, die an dieser Linie erscheinen. Der Elektromagnet 32 ist in einem bestimmten Abstand von der Fahrzeugmittellinie angebracht und betätigt alle Baugruppen im Boden, die in diesem bestimmten Abstand seitwärts der Mittellinie angeordnet sind und dem S- oder -4-Typ angehören.

Das Fahrzeug führt, wie dargelegt, ein Programm mit sich, in das der Bedienungsmann Anweisungen eingibt, die das Ziel des Fahrzeugs bestimmen. In dieses Programm liefert ein Code-Fühler ein von der Aufnahme von Signalen aus dem Boden abhängiges Signal. Insbesondere liefern in bestimmter Weise an bestimmten Stellen in den Boden eingelassene Magnete Signale, die von einem Code-Fühler gelesen und in dem Programm verglichen werden, um ein Anhaltsignal oder ein Bahnsteuerungssignal zu erzeugen.

Das Anhaltsignal stellt den Motor ab und läßt die Bremse ansprechen. Ein geeignetes Bahnsteuerungssignal erregt selektiv den Elektromagneten 32, so daß an jedem Entscheidungspunkt, etwa einem Abzweigungspunkt II, die rieh .ige Entscheidung getroffen wird, um das Fahrzeug über die kürzeste Bahn zu führen. Falls ein Signalausfall, etwa von der Führungsbahn her. auftritt, weil die Führungsbahn stromlos ist, wird der StartüP.J Anhalt-Steuerung ein Signa! zum Anhalten des Fahrzeugs gegeben.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

1. Patentansprüche:

   |. Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge mit folgenden Merkmalen: Ein Leiter im Boden bestimmt eine Führungsbahn und ist entsprechend einer einzelnen geschlossenen Leitungsschleife verlegt: eine Einrichtung führt dem Leiter Erregungsstrom zu; das oder die Fahrzeuge besitzen Abtasteinrichtungen zur Abtastung des Leiters und Lenkung des m Fahrzeugs entlang dem Leiter; die von dem Leiter bestimmte Bahn umfaßt Abschnitte, an denen der Leiter im Sinne eines Winkels zueinander geführt ist und einen Schnitt- oder Entscheidungspunkt definiert; und zwar fluchtet ein erster Leiterabschnitt mit einer ersten Bahn am Entscheidungspunkt, und ein zweiter Leiterabschnitt fluchtet mit einer anderen Bahn an dem Entscheidungspunkt; gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale: Verbindungseinrichtungen (58. 52, Fig. 4; 70. 71. F i g. 5: 79, 80, F i g. 6) überbrücken die beiden Leiterabscbmtie (59, 54, F i g. 4; 66, 68, F i g. 5; 81, 76. Fig. 6); Wählerverbindungseinrichtungen (65, F i g. 5; 75. 82. F i g. 6) dienen zur wahlweisen Verbindung des einen Leiterabschnitts mit dem Leiter im Sinne einer einzigen geschlossenen Leiiungsschleife; auf dem oder den Fahrzeugen sind Signalgabeeinrichtungen (31. 32, r ig. 12) vorgesehen; Signalempfangseinrichtungcn (51, 55, 57, 60, F i g. 4; 65. F i g. 5; 75, 82. Fig 6) sprechen auf ein Signal von den Signalgabeeinrichtungen an, wenn das Fahrzeug shh dem Entscheidungspunkt (I, II. Ill) nähert, und führen die Erregung des betreffenden Leiterabschnitts herbei.
2. 2. Lenk- und Steuersystem r ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangscinrichtungen aus monostabilen (A) sowie bistabilen (B), (S) Schaltungen bestehen.
3. 3. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Schaltungen zwei Arten umfassen, nämlich eine (S) mit Betätigung ausschließlich am Ort der bistabilen Schaltung (65, F i g. 5) und eine (B) mit Betätigung auch über eine andere Schaltung (51, 54, Fig. 4: 82.

   F ig. 6; 89. Fig. 7).
4. 4. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangseinrichtungen im Boden verlegt sind und ausschließlich über die Leiterabschnittc und Verbindungseinrichtungen mit Strom versorgt werden.
5. 5. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangseinrichtungen teilweise (55, 60, F i g. 4; 82, F i g. 6) im Boden jenseits des Schnitt- oder Entscheidungs-Punktes (1, III) angeordnet sind und auf ein Signal des Fahrzeuges in dem Sinne ansprechen, daß ein bisher entregter Leiterabschnitt (54. Fig. 4; 76, F i g. 6) erregt wird und ein bisher erregter Leiterabschnitt (52, Fi g, 4; 81, F i g, 6) entregt wird.
6. 6. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kreuzung (I) der erste und zweite Lcitcrabschnitt jeweils aus im wesentlichen parallelen Leiterstücken (59', 59" bzw. 54) bestehen, die jeweils über eine bistabile Schaltung (59, 56) mit dem Bahnleitcr (50, 53) verbunden sind und jeweils eine monostabile Schaltung (57, 60 bzw. 51, 55) zur Betätigung der zugeordneten bistabilen Schaltung (59, 56) enthalten, und daß jede bistabile Schaltung (59. 56) den zugeordneten Leiterabschnitt abschaltet und eine Bypass-Schleife (58 bzw. 52) (über 57 bzw. 51) wirksam macht, wenn sich ein Fahrzeug der Kreuzung (I) auf der jeweils anderen Bahn (53 bzw. 50) nähert und diese Bypass-Schleife (über 60 bzw. 55) unwirksam macht und den Leiterabschnitt wieder einschaltet, wenn das Fahrzeug die Kreuzung passiert hat.
7. 7. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltung des einen Leiterstückes (59') normalerweise geöffnet (60) und des anderen Leiterstückes (59") normalerweise geschlossen (57) ist.
8. 8. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung (59,56) einen Haltekreis (63) aufweist, der über die zugeordneten monostabilen Schaltungen (51. 55) ein- und ausschaltbar ist.
9. 4. Lenk- und Steuersystem nach einem der -.,isprüche b bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß -nr Abfahrsicherung bei einer Kreuzung in den Bji-nleitern (50, 53) jeweils zweite bistabile Schaltungen (86) angeordnet sind, die von dem Fahrzeugsignal in solche Luge schaltbar sind, daß jeweils zwei Halicspulen (85, 90) erregt werden, und zwar an der Haltespule (85) im Bereich des einer. Bahnleiters (50) und an der Haltespule (90) im Bereich des anderen Bahnleiters (53) für jede bistabile Schaltung.
10. 10. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Abzweigung (II) der erste (66) und /weite (68) Lciierabschnitt über eine bistabile Schaltung (65) sowie über eine Lcilungsschleife (71, 70) miteinander in Verbindung stehen, die teilweise parallel (70) /u einer weiteren Lcitungsschleife (69) im Bereich des abzweigenden Bahnlciters (68') liegt.
11. 11. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, dart der weiterführende Bahnlciter (72<i) über eine Belastung (67;;) mit dem ankommenden Bahnleiter (67) in Verbindung steht.
12. 12. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffahrsicherung bei einer Abzweigung vor der ersten bistabilen Schaltung (65) eine weitere bistabile Schaltung (86) angeordnet ist, die auf ein Fahrzeugsignal hin eine Haltespule (85) zur Erregung bringt und diese Erregung beim Rücksetzen wieder abschaltet, wobei die weitere bistabile Schaltung (86) durch je eine monostabile Schaltung (89) im Bereich von beider, abzweigenden Bahnlcitern rückselzbar ist.
13. 13. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Einmündung (III) der erste (81) und zweite (76) Leiterabschnitt über eine bistabile Schaltung (75) sowie über eine Leitungsschlcifc (79, 80) miteinander verbunden sind, die teilweise (79) parallel zu einer Leitungsschleife (78) des einen Biihnlciters (68') liegt, wobei die bistabile Schaltung (75) in Verlängerung des anderen Bahnleiters (726) angeordnet ist und über eine monostabile Schaltung (82) jenseits der Einmündung rücksetzbar ist.
14. 14. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffahrsicherung bei einer Einmündung vor der ersten bistabilen Schaltung (75, F i g. 6) eine zweite bistabile Schaltung (86-1, Fig. 10) und im Zuge des anderen Bahn-

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    leiten» (68', Fig.b) eine dritte bistabile Schaltung (86-2, Fi g. 10) angeordnet sind, die in entsprechender Lage jeweils zwei Hnltespiilen (85, 91, F i g. 10) zur Erregung bringen, und zwar eine (85) im Bereich des einen Bahnleiters (72b, F i g, 6) und die andere im Bereich des anderen Bahnleiters (68', Fig.6), und daß die zweite und dritte bislabile Schaltung jeweils über monostabile Schaltungen (89-3 bzw. 93, Fig. 10) rücksetzbar sind.
15. 15. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 DiS 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Streckensicherung (Fig.7) bistabile Schaltungen (86) von dem Fahrzeugsignal in solcher Lage schaltbar sind, daß eine Haltespule (85) erregt wird, die ein nachfolgendes Fahrzeug sperrt, und daß inonostabile Schaltungen (85) zur Rücksetzung der bistabilen Schaltungen (86) jeweils jenseits der nächstfolgenden bistabilen Schaltung im Bereich des Bahnleiters angeordnet sind.
16. 16. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltung (A) ein Gehäuse (100) mit einer Flußlenkplatte (102) aufweist, dessen Ende nach dem Einbau aus dem Boden hervorragt, daß unterhalb der Flußlenkplalte (102) ein mit dem Leiter verbundener Schutzgasschalter (105) angeordnet ist und im Gehäuse (100) in passender Lage zu den Flußlenkplatten (102) durch Ausgußmaierial (104, 106) gehalten wird.
17. 17. Lenk- und Steuersystem nach jinem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung (B) mit Betätigung auch über andere Schaltungen ein Gehäuse (100), eine Flußlenkplattc (102), einen monostabilen Schutzgaskontaktschalter (105) sowie einen Haltekreis aufweist, daß die Teile durch Eingießmaterial (104. 106) gegeneinander fixiert werden, wobei das Ende der Fiußlenkplatte nach dem Einbau aus dem Boden hervorsteht, und daß der Haltekreis zum Öffnen der Kontakte der ^chutzgaskoniaktschalter dient und diese im geöffneten Zustand hält.
18. 18. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 17. dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekreis zwei zueinander parallele Zweige (110, 111) aufweist, die je eine Serienschaltung aus Diode (112 bzw. 113) und aus einer Parallelschaltung von Spule (114 bzw. 115) und Kondensator (116 bzw. 117) aufweisen, wobei die Dioden antiparallel geschaltet und die Spulen in entgegengesetztem Wickelsinn hergestellt sind.
19. 19. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung (S) mit Betätigung ausschließlich am Ort der Schaltung ein Gehäuse (100), eine Flußlenkplatte (102) und einen bistabilen .Schutzgaskontaktschalter enthält, die durch Eingußmaterial (104, 106) in ihrer Lage zueinander gehalten werden, wobei das Ende der Flußlenkplaüc nach dem Einbau im Boden aus diesem hervorragt.