DE1806750C3 - Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenk- und Steuertem für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anuchs 1. Solche Fahrzeuge weisen zwar einen eigei Antrieb auf, sind jedoch unbemannt und bedürfen deshalb tier automatischen Lenkung. Unirr »Fahrzeugen« sollen aiiLli /iigiiuischinen in Verbindung mit Anhanger verslanden werden, wie sie in Lagerhäusern /um Transport von Lasten von einer zur anderen Stelle verwendet werden.

Bei dem Lenk- und Steuersystem der oberbegrifflichen Art (US-PS 30 38 970) erfolgt die Bahnsteuerung durch Zu- und Abschalten der Leitungsabschnitte und der Verbindungsleitungen mittels Relais, die von einer ortsfesten Steuerstelle aus mit Druckknöpfen geschaltet werden. Der Betrieb eines solchen Systems ist nicht einfach, weil gerade dann Leitungsumschaltungen notwendig sind, wenn die Fahrzeuge an den Entscheidungspunkten ankommen. Dies trifft auch auf ein weiteres bekanntes

>5 System (US-PS 32 45 493) zu, und bei diesen bekannten Systemen wird von dem Richtungs-Beharrungsvermögen eines Fahrzeuges dadurch Gebrauch gemacht, daß an einem Enlscheidungspunkt (Bahnverzweigung) die geradeaus führende Bahn eine Lücke aufweist, während die abzweigende Bahn durch einen durchgehenden Leiter bestimmt wird, fiei Genideausfahrt 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 etwas von seiner richtigen Bahn ab, dann hat sich die Suchspule bereits so weit von dem Lenkdraht entfernt, daß bei erneutem Einschalten der automatischen Steuerung 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 Sleuersystem (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 30 39 554), 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 angehaltenes 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 Schaltung 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 7iir "snpktiniT imn f»¹"¹"-"—'-- ~^: '

Als Signalempfangseinrichtungen sind in clem Boden Abschnittsspulen vorgesehen, die mil Rehiis zusammcnnrbeilcn. die in einem oder mehreren Sleucrschränkcn untergebracht sind. Diese Anordnung macht es erforderlich, außer den Längsdrähten noch zahlreiche weitere Drähte zwischen den Abschnittsspulen und den Stcucrschriinken zu verlegen, so daf3 die Anlage entsprechend leuer ist.

Bei einem gebauten Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge der Firma H. Jungheinrich & Co., Hamburg, ist jedem Leitungsabschnitt eine Stromversorgungseinrichtungin Form eines Transformators zugeordneter in Abhängigkeit von Signalempfangseinrichtungen im Boden, die durch Signaleinrichtungen am Fahrzeug betätigt werden, den betreffenden Leitungsabschnitt erregt oder entregt hält. Die Signalempfangseinrichtungen sind somit nicht in einer einzigen geschlossenen Leitungsschleife einbezogen und können deshalb auch nicht unmittelbar die zugeordneten Leitungsabschnitte zu- und abschalten. Wegen der vielen Stromversorgungseinrichtungen ist diese Ausführungsform des Lenk- und Steuersystems entsprechend aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lcnk- und Steuersystem für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so auszubilden, daß das gelenkte Fahrzeug ständig unter der Kontrolle des Steuersystems steht und daß die Aufwendungen gegenüber bekannten Systemen reduziert sind.

Die gestellte Aufgabe wird auf Grund der in dem Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen angegeben.

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

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

F i g. I eine schcmatischc Darstellung einer typischen Führungsbahn mit einem Lenksystem nach der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Teilansicht eines Fahrzeugs, teilweise geschnitten,

F i g. 3 einen schematischen Grundriß eines Fahrzeugs,

Fi g. 4 eine Schaltung eines Kreuzungspunktes nach F i g. I. 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 Einmt'indungspunklcs nach F i g. I. ausgebildet für ein System mit nur einem Fahrzeug.

I·" i g. 7 eine Schallung für einen Teil der Führungsbahn nach Fig. I, ausgebildet für die Verwendung mehren.·!· Fahrzeuge.

Ii ». H eine Schaltung für einen Krcu/uiigspunki nach F i g. I, ausgcbildci für die Verwendung mehrere Fahrzeuge.

F i g. 9 eine Schaltung für einen Abzweigpunkt nac F i g. !, ausgebildet für die Verwendung mehrerer Fuhr zeuge,

F i g. 10 eine Schallung für einen Einmündungspunk nach Fig. I, ausgebildet für die Verwendung mehrere! Fahrzeuge.

F i g. 11 einen Vcrdrahtungsplan eines Teils der Füllrungsbahn, in dem Abzweig- und Einmündungspunktc elektrisch einzuleiten sind.

F i g. 12 das Steuersystem als Blockdiagramm, Fig. 13 eine Seitenansicht einer im Boden eingebauten Baugruppe,

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

F i g. 15 eine Schnittansicht eines Teils einer anderen Baugruppe,

•Fig. 16 den zugehörigen Grundriß, F-" i g. 17 den zugehörigen Schaltplan,

F" i g. 18 den zugehörigen Verdrahtungsplan. Eine Führungsbahn 10 nach F i g. 1 wird zum Lenken der Bewegung von mindestens einer Zugmaschine oder mindestens einem anderen Fahrzeug verwendet, das Anhänger zwischen Stationen I, 2 und 3 fördert. Die führungsbahn K) enthält, wie man sieht, eine Kreuzung I. eine Abzweigung II, an der das Fahrzeug in einer der beiden Bahnen 21, 22 weiterfahren kann (in letzterer befindet sich die Station 3) und eine Einmündung III. Wie sich später deutlicher zeigen wird, ist eine Führungsbahn 20 im Sinne einer einzigen geschlossenen Lcitungsschleife bestimmt, die Leiter oder Drähte aufweist, die in den Eioden eingelassen und so verbunden sind, daß jederzeit ein einzelner Kreis definiert ist. Der Leiter wird durch einen Konstantstromoszillator 23 erregt, beispielsweise mit einer Frequenz von 2 kHz bei '/« A.

Das Fahrzeug Tnach Fig.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 Kodeabtasters 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 dcv Bcdienungsmann einen Bestimmungsort eingibt, an den das Fahrzeug zu führen ist.

In Fig. 3 sind Abtastfühler 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 Signalabgabccinrichtung einen Permanentmagneten 31. der innerhalb des Bahnsteucrungssystcms benutzt wird, und einen selektiv erregbaren Elektromagneten 32, der ebenfalls bei dem ßahnsteuerungssystem verwendet wird.

Ferner weist das Fahrzeug eine Signaleinrichtung, etwa eine Suchspule 13 auf, die zum Steuern der Fahr· zeugbewegungen und besonders zum Anhalten des «5 l'ahrzeuiJS für den Fall¹ verwendet wird, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug seine Bewegung unterbrechen mußte oder dem nachfolgenden Fahrzeug näher Lsi als I

Ferner sind selektiv erregbare Abtaslciniichtungcn in Form zweier Stäbe 34, 35 vorgesehen, die Fühlcinrichtungen aufweisen, die zum Aussenden oder Abnehmen 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 Bahnleilc 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 Leitcrabschnitte solcher Bereiche gelenkt (F i g. 1, Bereiche 1, Il und 111).

F i g. 4 zeigt schematisch, wie die Entscheidung an derartigen Schnittpunkten zustande kommt. Ein auf dem Bahnteil 50 herankommendes Fahrzeug findet einen Lcitcrabschnitl 59" erregt vor und betätigt eine normalerweise geschlossene monostabile Schaltung 51. die cine bistabile Schaltung 56 steuert, welche einen Lcilerabschnitt 52 der kreuzenden Bahn 53 erregt und einen Leiterabschnitt 54 cntregl. Die bistabile Schaltung 56 enthält einen Hallekreis, so daß der Leiterabsehnilt 52 erregt und die geschlossene Leitungsschleife erhalten bleibt. Am Krcuzungspunkt jedoch ist der Leiterabschritt 54 stromlos. Wenn daher das Fahrzeug sich dem Kreuzungspunkt der Bahnteile 50 und 53 nähert, ist nur die Bahn 50 erregt, und der Abtastfilter auf dem Fahrzeug läßt daher das Fahrzeug auf der Bahn weiterfahren. Wenn das Fahrzeug sich weilerbcwegt und die Kreuzung passiert, bringt eine normalerweise offene monostabile Schaltung 55, die vor dem Leiterabschnitt 52 liegt, die bistabile Schaltung 56 in ihre Ausgangslage zurück, wobei die Nebenschlußleitung 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 monostabile 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 entregt, so daß der Leitungsabschnitt 58 entregt und der Stromfiuß durch den Abschnitt 59' der Bahn 50 wiederhergestellt wird.

Die als Signalempfangscinrichtungen dienenden monostabilen Schaltungen 51, 55. 57 und 60 können Rccd-Schalter enthalten, die längs der Bahn und in den Fußboden eingelassen sind und durch einen Magneten auf dem Fahrzeug erregt werden, etwa durch einen Magneten 31 (F i g. 3). Die bistabilen Schaltungen 56, 59 können monostabile Reed-Schaltcr mit einem Haltestromkreis aufweisen. Wie selienialiM.h in der Sehn! lung nach Fig.4 dargestellt, umfassen die bistabilen Schaltungen 56, 59 einen normalerweise geschlossenen Schaller 62, der die elektrische Verbindung zwischen den Abschnitten 53. 54 des Leiters schließt. Ferner umfaßt die bistabile Schallung einen Haltestromkreis 63. Wenn die monostabile Schallung 51 den Stromfiuß durch die Abschnitte 54 unterbricht, kann Strom Hindurch den Haltestromkreis 63 fließen, womit der Schaller 62 offengehalten wird, bis die zweite monostabile Schaltung 55, die normalerweise geöffnet ist, vorübergehend geschlossen wird, um den Haitekreis 63 kurzzuschließen und den Slromfluß zwischen den Abschnitten 53. 54 des Leiters wiederherzustellen. Die zweite bistabile Schaltung 59 ist ähnlich ausgebildet wie die beschriebene Schallung 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 Fig.5 dargestellt; danach ist als Wählerverbindungseinrichlung eine bislabile Schaltung 65 ohne Haltekreis in der Bahn des Fahrzeugs angeordnet und schließt normalerweise eine Leilungsschieife mit einem Abschnitt 66, der sich in Richtung des Hauptabschnittes 67 der Fiihrungsbahn erstreckt. Die bistabile Schaltung 65 unierbricht normalerweise den Stromfluß zu einem zweiten Lcitcrabschnitt 68. der zwischen dem Abschnitt 67 und dem Abschnitt 68' in Richtung der abzweigenden Bahn liegt. Abschnitt 68' wird durch einen Leiterabschnitt 69 er-

^ao regt, der parallel zu einem weiteren Leiterabschniit 70 verläuft, welcher durch einen Leiterabschnitt 71 mit dem Leiierabschnitt 66 verbunden ist. Man sieht, daß die Abschnitte 69, 70' in entgegengesetzter Richtung stromdurchflossen sind, so daß für das Fahrzeug kein

^a5 resultierendes Lenksignal entsteht. Wenn das Fahrzeug sich dem Abzweigungspunkt nähert, wird, sofern der Elektromagnet 32 in dem Fahrzeug richtig erregt ist, wie es der Fall ist, wenn das Bahnsteuersystem das Fahrzeug zum Abbiegen veranlassen will, der erregte Elektromagnet 32 auf dem Fahrzeug die bistabile Schaltung 65 betätigen. Dadurch wird der Leiterabschniit 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 Leitcrabschnitt 66 erregt wird, wodurch das Fahrzeug auf normaler Bahn zwischen den Abschnitten 67 und 72.1 weiterfährt. Parallel zu den Abschnitten 66, 68 liegt ein Widerstand 67.-I. 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 Banner· rcgung an einem Einmündungspunkt nach Art de; Punktes 111 in Fig.! erfolgt, wird schematisch ir

5" F i g. 6 gezeigt; danach ist ein Leiterabschnitt 72b clek irisch an eine bistabile Schaltung 75 der vorcrwa'hntci Art B angeschlossen, so daß der Strom normalerweist über Leiterabschnitte 80, 79 durch einen Leiterab schnitt 76 fließt, der mit einem in Nebenschluß geschal teten Lcitcrabschnitl 68' fluchtet und mit einem Leiter abschnitt 77 elektrisch verbunden ist, der in den Ab schnitt 72b übergeht. Der Leitcrabschnitt 68' besitz einen Leitcrabschnitt 78. der parallel zu dem Leiterab schnitt 79 vcrlÜuFt und entgegengesetzt simmdinvh

flössen ist, so daß in diesem Bereich normalcrwcis kein Signal entsteht. Wenn sich ein Fahrzeug auf de durch den Lcilerabschnitt 68' definierten Bahn befinde und sich dem Einmündungspunkt nähert, läuft es in di I lauptbahn (Leitcrabschnitt 77) ein.

Wenn sich jedoch ein Fahrzeug über den Lcilcrat schnitt 726 dem Einmündungspunkt nähert, betätigt de Permanentmagnet 31 auf dem Fahrzeug die bistabil Schaltung 75 und unterbricht den Slromfluß zu dei

Leiierabschnitt 76 und erregt den Leiterabsehnitt 81, so daß das Fahrzeug längs der Hauptbahn auf den Leiierabschnitt 77 läuft. Nachdem das Fahrzeug den Einmiindungspunkt passiert hat, wird eine monostabile Schallung 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 Schallungen vom Typ eines einfachen Schalters mit dem Buchstaben A, die durch einen Haltekreis bistabil wirkenden monostabilen Schaltungen mit ßund die an sich bistabilen Schaltungen mit 5 gekennzeichnet worden.

Bei Schaltungen vom ß-Typ wird die Impedanz des Haltekrciscs wesentlich größer gemacht als die Impedanz des Fiihrungsbahnabschnitls. So ist beispielsweise in Fig.6 die Impedanz des Haltekreiscs wesentlich größer als die Impedanz des parallel dazu liegenden Leiterabschnittes 80-79-76. Der Strom wird daher im umgekehrten Verhältnis der Widerstände der beiden Strotnwege aufgeteilt. Der Stromfluß durch den Leiterabschnitt 81 ist gegenüber dem Stromfluß durch den Leiterabschnitt 79 zu vernachlässigen. Das abgestrahlte Signal entspricht jeweils der Stromgröße. Wird die bistabile Schaltung 75 vom ß-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 erfindungsgemäßcn System die bistabilen Schaltungen vom ß-Typ im allgemeinen entregt sind, außer wenn sie von einem Fahrzeug überfahren werden, ist die von den B-Typ-Bauteilen verbrauchte Energie relativ gering. Man sieht also, daß in jedem Fall die Impedanz der parallel zu dem Haltckreis liegenden Bahn niedrig ist.

F.s 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 schcmatischcn Darstellungen sind die Baugruppen auch durch die Buchstaben A, ßund 5 gekennzeichnet worden. In der Baugruppe A in der vorzugsweise verwendeten Form wird ein monosuibilcr Recd-Schalter benutzt. Die Baugruppe S enthält einen nionostabilen Reed-Schaltcr mit einem Haltckreis. Die Baugruppe Senthält einen bistabilen Rccd-Schaltcr.

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 ills Ganzes in eine öffnung im Boden eingelassen, wobei das obere Ende der Flußlenkplatten über das Gehäuse hinausragt und im wesentlichen bündig mit der Bodenoberfliichc liegt und wobei die Leitungen seit wärts heraustreten und in geeigneter Weise an die Leier der Führungsbahn angeschlossen sind. Das obere ündc der Flußlenkplattcn ist mit einem geeigneten Werkstoff vergossen.

Die Baugruppe ßnach den Fig. 15 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 Haltckreis auf. der aus zwei Parallelzweigen 110 und 111 besteht, die entgegengesetzt gepolte Dioden 112, 113 und

ίο 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 Haltckreis geleitet wird, in einen Gleichstrom gewan-

dclt, 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 Schlie-

ßen 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. 1 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 Bewegung des Fahrzeugs entlang eines einzelnen Lehrabschnitts wird eine Störung oder eine 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 (F i g. 7). Die Spulen 85 werden selektiv durch bistabile Schaltungen

86 der oben beschriebenen Art eingeschaltet, d.h., die Schaltungen sind so ausgelegt, daß normalerweise ein Strom durch den Bahnleiter fließt. Wenn jedoch ein Fahrzeug eine bistabile Schaltung 86 passiert, betätigt der Permanentmagnet 31 auf dem Fahrzeug die bistabile Schaltung, und vorübergehend wird der Stromfluß durch den Bahnleiter mittels eines Schalters 87 unterbrochen, wonach Strom durch den Haltekreis 88 und die Haltespule 85 der bistabilen Schaltung 86 fließt. Das vorausfahrende Fahrzeug betätigt ferner mittels seines Permanentmagneten vorübergehend eine monostabile Schallung 89, die elektrisch mit der folgenden bistabilen Schaltung 86 verbunden ist, und schließt vorübergehend deren Haltekreis 88 kurz, um die Haltcspulc 85 zu entrcgcn. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß clic cine bistabile Schaltung 86 zur Erregung der zugehörigen Haltespulc 85 betätigt wird, bevor die monostabile Schaltung 89 betätigt wird, um die zuvor erregte Haltcspulc 85 zu entregen.

Die Art und Weise, in der ein solches Block- oder Kältesystem an einem Kreuzungspunkt nach Art der Kreuzung I in F i g. I verwendet wird, ist schematisch in F i g. 8 dargestellt, in der die Verdrahtung nach F i g. 4 mit gestrichelten Linien abgegrenzt ist. Wenn mehrere Fahrzeuge verwendet werden, sind zusätzlich längs der sich kreuzenden Bahnteile bistabile Schaltungen 86 einzuführen, die Haltespulen 85 steuern und durch monostabile Schaltungen 89 rückgcstellt werden.

Jedoch erregt jede bistabile Schaltung 86 vor einer Kreuzung nicht nur ihre zugehörige Haltespule 85, sondern daneben noch eine zusätzliche Haltespule 90 an der anderen Einfahrt der Kreuzung, so daß ein längs der kreuzenden Bahn ankommendes Fahrzeug angehalten wird, bis das erste Fahrzeug die Kreuzung passiert hat. Die Haltespulen 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 odor 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 ¹S der abzweigenden Bahn zum Erregen von Spulen 85 zum Anhalten eines nachfolgenden Fahrzeugs vorgesehen. Geeignete Spulen 85 sind, wie ersichtlich, zum Steuern der Bewegung längs der Hauptbahn und der abzweigenden Bahn vorgesehen, so daß es keinem ^ao Fahrzeug möglich ist, ein anderes zu überholen.

Wie aus F i g. 10 zu entnehmen ist, erregen im Falle einer Einmündung (vgl. Punkt 111 in F i g. 1) die bistabilen Schaltungen 86 nicht nur eine Spule 85 zum Anhalten eines nachfolgenden Fahrzeugs, sondern erregen ^5 außerdem eine Spule 91 an der einmündenden Bahn, um ein Fahrzeug aufzuhalten, das längs der einmündenden Bahn sich auf den Einmündungspunkt hin bewegt. Bei dem System nach F i g. 10 werden zusätzliche monostabile Schaltungen 92, 93 benutzt. Ein über die Schaltung 92 fahrendes Fahrzeug betätigt die Baugruppe B, 86-1. Das Fahrzeug fährt weiter über die Schaltung 93 und entregt die Baugruppe ß, 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 Rückleitungen 69,i und 78.-) zwischen den Abschnitten 72a und 69 bzw. den Abschnitten 78 und 72b vorgesehen sind. Durch Schraffierung sind Bereiche angedeutet, in denen die Stromrichtungen einander entgegengesetzt sind, so daß kein resultierendes Signal entsteht, das die Lenkung stören könnte.

Man sieht, daß in jedem Bahnsteuerungskreis, der mit den verschiedenen monostabilen oder bistabilen 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 Leitersystem die gleichmäßige 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 Abtastfühler 30 in Form von Spulen mit, die eine Steuerung der Lenkung betätigen, 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 S, die die Auswahl der Erregung von Leiterabschnitten an den Entscheidungspunkten steuern, und die Halteschleifen, 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 S betätigt, und einen Elektromagneten 32, der die bistabilen Entscheidungspunkt-Baugruppen 5 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 ß-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 5- 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 ar jedem Entschcidungspunkt, etwa einem Abzweigungspunkt H, die richtige Entscheidung getroffen wird, uir das Fahrzeug über die kürzeste Bahn zu führen. Fall.« ein Signalausfall, etwa von der Führungsbahn her, auf tritt, weil die Führungsbahn stromlos ist, wird der Start und Anhalt-Steuerung ein Signal zum Anhalten des Fahrzeugs gegeben.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge mit folgenden Merkmalen:

   Ein Leiter im Boden bestimmt eine Führungsbahn und ist als eine einzige geschlossene Leitungsschleife verlegt; eine Einrichtung führt dem Leiter Erregungsstrom zu; das oder die Fahrzeuge besitzen Abtasteinrichtungen zum Abtasten des Leiters und Lenken des Fahrzeuges entlang dem Leiter; die von dem Leiter bestimmte Bahn enthält Entscheidungspunkte an Kreuzungen, Verzweigungen und Einmündungen; Verbindungsleitungen überbrücken Leitungsabschnitte und schalten sie damit abhängig von Signalempfangseinrichtungen, gekennzeichnet durch:

   a) die Signaleinrichtungen (31, 32 Fig. 12) sind auf dem oder den Fahrzeugen (F i g. 2,3) und die zugehörigen Signalempfangseinrichtungen (51, 55, 57, 60 Fig. 4; 65 Fig.5; 75, 82 Fig. 6) im Boden vorgesehen;

   b) die Signalempfangseinrichtungen sind über die Verbindungsleitungen (52, 58 Fig.4; 70, 71 F i g. 5; 79,80 F i g. 6) und die Leitungsabschnitte (54,59'F ig. 4; 66,68 F ig. 5; 76,81 F ig. 6) in die einzige geschlossene Leitungsschleife einbezogen;

   c) im Hinblick auf die Verzweigungen (II) und Einmündungen (III) sind die Signalempfangseinrichtungen auch als Wählerverbindungseinrichtungen (65 F i g. 5; 75,82 F i g. 6) ausgebildet

   2. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangseinrichtungen aus monostabilen (A) sowie bistabilen (B), (S) Schaltungen bestehen.

   3. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Schaltungen zwei Arten umfassen, nämlich eine an sich bistabile Schaltung (S) mit Betätigung ausschließlich am Ort ₄„

   ' (65 F i g. 5) und eine monostabile Schaltung mit Haltekreis (B), die auch über eine andere Schaltung (51,54 F i g. 4; 82 F i g. 6; 89 F i g. 7) betätigt wird.

   4. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangseinrichtungen (51,55,57,60Fi g. 4; 65 Fig.5; 75, 82 Fig.6) ausschließlich über die Leitungsabschnitte (54,59' F i g. 4;66,68F i g. 5;76,81 Fig.6) und Verbindungsleitungen (52, 58 Fig.4; 70, 71 Fig.5; 78,80Fig.6) mit Strom versorgt werden.

   5. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalempfangseinrichtungen teilweise (55, 60, Fig.4; 82, Fig.6) im Boden jenseits des Schnitt- oder Entscheidungs-Punktes (I, III) angeordnet sind und auf ein Signal des Fahrzeuges in dem Sinne ansprechen, daß ein bisher eniregter Leiterabschnitt (54, Fig.4; 76, F i g. 6) erregt wird und ein bisher erregter Leiterabschnitt (52, F i g. 4; 81, F i g. 6) entregt wird.

   6. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kreuzung (I) der erste und zweite Leiterabschnitt jeweils aus im wesentlichen parallelen Leiterstiicken (59', 59" bzw. 54) bestehen, die jeweils über cine bistabile Schaltung (59, 56) mit dem Bahnleiter (50, 53) verbunden sind und jeweils eine monostabile Schaltung (57, 60 bzw. 51,55) zur Betäilt-T zugeordneten bistabilen Schaltung (5' 5h) einnähen, und chiΙΛ jede bistabile Schaltung (5' %) ilen zugeordneten l.eilerabschnili abschalte Liiitl eine Uypass-Schleile (58 b/w. 52) (über 57 b/u 51) wirksam macht, wenn sich ein Fahrzeug tie Kreuzung (I) auf eier jeweils anderen Bahn (53 b/w 50) 11 iiherl und diese Bypa.ss-Schlcife (über 60 b/w 55) unwirksam macht und den l.cilerabschnill wie der einsehaltei. wem: das Fahrzeug die Kreuzung passiert hat.

   7. Lenk- iiiul Steuersystem nach Anspruch b, chi durch gekennzeichnet, daß die monostable Schaltung des einen l.eiterstückes (59') normalerweise geöffnet (60) und des anderen Leiterstückes (59"] normalerweise geschlossen (57) ist.

   8. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch b oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß r.lic bislabile Schaltung (59, 56) einen 1 laltekreis (63) aufweist, der über die zugeordneten nionostabilen Schaltungen (51, 55) ein- und ausschaltbar ist.

   9. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffahrsichcrung bei einer Kreuzung in den Bahnleitern (50, 53) jewei's zweite bistabile Schaltungen (86) angeordnet sind, die von dem Fahrzeugsignal in solche Lage schaltbar sind, daß jeweils zwei Haltespulcn (85, 90) erregt werden, und zwar an der Haltespule (85) im Bereich des einen Bahnleiters (50) und an der Haltespule (90) im Bereich des anderen Bahnlciters (53) für jede bistabile Schaltung.

   10. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Abzweigung (II) der erste (66) und zweite (68) Lciterabschniti über eine bistabile Schaltung (65) sowie über eine Leitungsschleife (71, 70) miteinander in Verbindung stehen, die teilweise parallel (70) zu einer weiteren Lcitungsschleife (69) im Bereich des abzweigenden Bahnleiters (68') liegt.

   11. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der weiterführende Bnhrileiter (72a) über eine Belastung (67a) mit dem ankommenden Bahnleiter (67) in Verbindung steht.

   12. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffahrsicherung bei einer Abzweigung /or 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 beiden abzweigenden Bahnleitern rücksetzbar ist.

   13. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 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 Leitungsschleife (79, 80) miteinander verbunden sind, die teilweise (79) parallel zu einer Leitungsschleife (78) des einen Bahnleiters (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. Lenk- und Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffahrsicherung bei einer Einmündung vor der ersten bistabilen Schaltung (75, Fig.6) eine zweite bistabile Schaltung (86-1, F i g. 10) und im Zuge des anderen Bahn-

   lciiers (68'. Fig. h) cmc ilriiiu histiihilc Schallung (86-2, I·" i g. K)) angeordnet siiul. die in einsprechender Lage jeweils zwei I laltespulen (85. 41, I·' i g. 10) /iir Erregung bringen, und /war eine (85) im Bereich des einen Bahnleiters (72b, I' i g. h) und die andere im Bereich des anderen Bahnleiiers (68', I ig.b). und daß die /weile und drille bistabile Schaltung jeweils über monosiabile .Schallungen (89-i bzw. 93. Ι·' i g. K)) lücksel/bar sind.

   \^ry Lenk- und Steuersystem nach ''inem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß /w .Streckensicherung (Fig. 7) bistabile .Schaltungen \6b) von dem Fahr/eugsignal in solcher Lage schallbar sind, daß eine I laliespule (85) erregt wird, die ein nachfolgendes Fahrzeug sperrt, und daß monostabile Schaltungen (85) zur Riiekseizung der bislabilen Schaltungen (86) jeweils jenseits der nächst folgenden bistabilen Schaltung im Bereich des Bahnleiters angeordnet sind.

   Ib. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltung (A) ein Gehäuse (100) mil einer Flußlenkplntte (102) aufweist, dessen Ende nach dem Einbau aus dem Boden hervorragt, daß unterhalb der Flußlenkplattc (102) ein mit dem Leiter verbundener Schutzgasschalter (105) angeordnet ist und im Gehäuse (100) in passender Lage zu den Flußlcnkpliittcn (102) durch Ausgußmalerial (104, 106) gehalten wird.

   17. Lenk- und Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung (B) mit Betätigung auch über andere Schaltungen ein Gehäuse (100), eine Flußlenkplatte (102), einen monostabilen Schutzgaskontaktschaltcr (105) sowie einen Hallekreis aufweist, daß die Teile durch Eingießmaterial (104, 106) gegeneinander fixiert werden, wobei das Ende der Flußlenkplatte nach dem Einbau aus dem Boden hervorsteht, und daß der Flaltekreis zum Öffnen der Kontakte der Schutzgaskontaktschallcr dient und diese im geöffneten Zustand hält.

   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 Wickclsinn hergestellt sind.

   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 Cingußmaterial (104, 106) in ihrer Lage zueinander gehalten werden, wobei das Ende der Flußlenkplatte nach dem Einbau im Boden aus diesem hervorragt.