DE2529078A1 - Lenkeinrichtung - Google Patents

Lenkeinrichtung

Info

Publication number
DE2529078A1
DE2529078A1 DE19752529078 DE2529078A DE2529078A1 DE 2529078 A1 DE2529078 A1 DE 2529078A1 DE 19752529078 DE19752529078 DE 19752529078 DE 2529078 A DE2529078 A DE 2529078A DE 2529078 A1 DE2529078 A1 DE 2529078A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
guide line
radiation
scanning device
line
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752529078
Other languages
English (en)
Other versions
DE2529078C2 (de
Inventor
Jack A Cooper
Carl Debruine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bell & Howell Inc Lincolnwood Ill Us
Original Assignee
Lear Siegler Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lear Siegler Inc filed Critical Lear Siegler Inc
Publication of DE2529078A1 publication Critical patent/DE2529078A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2529078C2 publication Critical patent/DE2529078C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4011Regulation of the cleaning machine by electric means; Control systems and remote control systems therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4061Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/24Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
    • B62D1/28Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0242Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0244Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

Lear Siegler, Inc.
3171 South Bundy Drive
Santa Monica, Calif, (USA)
Lenke inri chtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung zum Lenken von Fahrzeugen auf einer Fläche unter Verwendung einer ein geeignetes Material enthaltenden Führungslinie,· welche eine Strahlung in einem ersten Frequenzbereich enittiert, und zwar unter der Voraussetzung, daß sie von einer Strahlung eines zweiten Frequenzbereiches erregt wird. Die Lenkeinrichtung weist eine Strahlungsquelle auf, welche die Strahlung des zweiten Frequenzbereiches auf die Führungslinie richtet, so daß diese eine Strahlung im ersten Frequenzbereich aussendet. Ein Abtastschaltkreis im Fahrzeug tastet die von der Führungslinie emittierte Strahlung des ersten Frequenzbereiches ab und erzeugt ein Fehlersignal in Abhängigkeit von der Abweichung der Fahrzeugstellung von einer vorgegebenen seitlichen Abweichung
50 9 836/0373
gegenüber der Führungslinie. Eine Überwachungseinrichtung im Fahrzeug steuert das Fahrzeug längs der Führungslinie, wobei diese Steuerung in Abhängigkeit von dem von der Abtasteinrichtung erzeugten Fehlersignal erfolgt.
Die Führungslinie weist vorzugsweise ein fluoreszierendes Material auf, das bei Erregung durch unsichtbare ultraviolette Strahlung im zweiten Frequenzbereich eine sichtbare Strahlung im ersten Frequenzbereich emittiert. Die Abtasteinrichtung ist mit geeigneten Filtern versehen, so daß sie auf das von der Führungslinie emittierte sichtbare Licht anspricht, jedoch im wesentlichen nicht auf ultraviolette Strahlung anspricht. In ähnlicher Weise ist die Strahlungsquelle mit Filtern versehen, so daß diese nur ultraviolette Strahlung aussendet.
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung besteht darin, daß diese Lenkeinrichtung in der Lage ist, eine bei normaler Beleuchtung unsichtbare Linie zu verfolgen, welche nur bei Erregung durch von der Lenkeinrichtung selbst erzeugter unsichtbarer ultravioletter Strahlung sichtbar wird. Somit lassen sich die Anpassungsfähigkeit und die niedrigen Kosten eines.mit reflektierendem Licht arbeitenden Systems erreichen, wobei gleichzeitig die seit langem bekannten Probleme aufgrund der Sichtbarkeit einer reflektierenden Linie beseitigt sind. Da ferner die Strahlungsquelle Strahlung im nicht sichtbaren Spektralbereich emittiert und die Abtasteinrichtung im wesentlichen auf Strahlung im sichtbaren Frequenzbereich anspricht, wird bei der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung im wesentlichen der störende Effekt verringert, der sonst durch Reflexion der ursprünglichen Strahlung an der Untergrundfläche erzeugt wird. Um die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Lenkeinrichtung zu verbessern, v/ird die statische Hintergrundbeleuchtung durch einen Signalmodulations-Schaltkreis verringert. Ferner hält ein Kontrast-
50 9 886/0373 "3"
oder Verstärkerschaltkreis über eine geschlossene Rückkopplungsschleife ein konstantes Verhältnis zwischen der Fehlerausgangsspannung und der Versetzung des Fahrzeuges gegenüber der Mitte der Führungslinie aufrecht, ohne daß diese vom Pegel der Untergrundbeleuchtung abhängt. Darüber hinaus spricht eine Begrenzungs-Siebschaltung der Lenkeinrichtung auf die von der Führungslinie emittierte Strahlung an, während ein Linienabtastschaltkreis der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung es verhindert, daß die Lenkeinrichtung in Abwesenheit einer echten Führungslinie arbeitet.
Um eine geeignete mechanische Rückkopplung von der Steuereinrichtung zur Abtasteinrichtung zu schaffen, ist der Abtastschal"fckreis zusammen mit den schwenkbaren Steuerrad des Fahrzeuges schwenkbar angeordnet, so daß die Abtasteinrichtung durch richtiges Schwenken des Steuerrades in eine "fehlerfreie ' Stellung" bewegt wird, auch wenn das Fahrzeug durch die Steuereinwirkung nicht unmittelbar in seine richtige Stellung zurückgebracht wird.
Bei einem vorn gesteuerten Fahrzeug ist die Abtasteinrichtung vor dem Vorderrad oder den Vorderrädern schwenkbar mit diesem oder diesen angeordnet. Bei einem hinten gesteuerten Fahrzeug, bei dem die Steuerung mittels eines schwenkbaren Hinterrades oder Hinterrädern erfolgt, sind geeignete mechanische Verbindung s einrichtung en angeordnet, um den Abtastschaltkreis in einer der Schwenkbewegung des Hinterrades entgegengesetzten Richtung zu bewegen, da ein gesteuertes Hinterrad in einer der gewünschten Fahrtrichtung des Fahrzeuges entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird.
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung lässt sich in vorteilhafter V/eise bei fast sämtlichen Fahrzeugen verwenden, die sich auf einer geeigneten, mit einer vorgezeichneten Linie oder Spur versehenen Fläche bewegen, wobei sich massive Flä-
009886/0373 _ 4 _
chen ebenso wie mit Teppichen "bedeckte Flächen verwenden lassen. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung zur Anwendung in einem großen Bereich von industriellen Lieferfahrzeugen, welche mit Steuersignalen arbeiten können, oder bei industriellen Fahrzeugen, die zur Bodenpflege verwendet werden, wie z.B. Schrubber oder Kehrmaschinen für Fußböden, Vakuum reiniger oder dergleichen.
Im folgenden soll ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungs gern äßen Lenkeinrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Fußbodenschrubbmaschine mit einer schematisch dargestellten, erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Darstellung der relativen Lage der Erregerlampe und der Fotozellen-Abtasteinrichtung der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung.
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Steuer- und Überwachungseinrichtung der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung; und in
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Darstellung der Wechselwirkung zwischen dem Abtastschaltkreis und der Steuerüberwachungseinrichtung bei einem hinten gesteuerten, dreirädrigen Fahrzeug.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung lässt sich bei jeder Art von Fahrzeug verwenden, welches längs einer Linie auf einer Fläche steuerbar ist, soll jedoch im folgenden exemplarisch lediglich anhand einer Maschine zur Bodenpflege, insbesondere eines Bodenschrubbers näher erläutert werden.
In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht eines Bodanschrubbers
5Θ9886/0373 " 5 "
10 mit seinen verschiedenen Teilen und mit einer erfindungsgemäßen automatischen Lenkeinrichtung 12 erkennbar. Der Bodenschrubber selbst weist die üblichen Teile auf, die der Deutlichkeit halber lediglich schematisch dargestellt sind.
Der Boden schrubber 10 weist einen Rahmen 14 auf, der auf einein dreirädrigen Fahrwerk mit einem Paar von parallel im Abstand angeordneten Hinterrädern 16 und einem schwenkbaren Vorderrad 18 läuft. Jedes dieser Räder kann aus einem Paar von dicht beieinander angeordneten Rädern statt eines einzelnen Rades bestehen (vgl. Fig. 1). Das Fahrzeug wird von einem Antriebsmotor 20 angetrieben, der das Rad 18 über einen geeigneten Kettenantriebsmechanismus oder dergleichen antreibt. Ein auf dem Fahrzeug sitzender Bedienungsmann kann das Fahrzeug von Hand steuern, indem er das Rad 18 mit einem Steuerrad über ein geeignetes, nicht gezeichnetes Getriebe um seine senkrechte Achse schwenkt.
Damit sich Böden reinigen lassen, ist der Bodenschrubber 10 mit einer Zuführungseinrichtung 28 zum Aufbringen einer Reinigungsmittel enthaltenden Lösung auf den Boden, mit einer Bürste 30 zum Schrubben des Bodens mit der Reinigungslösung, mit einer Quetschrolle 32 zum Abstreifen der Reinigungslösung vom geschrubbten Boden und mit einer Vakuumeinrichtung 34 versehen, welche das Schmutzwasser vom Boden absaugt und einem geeigneten Behälter zuführt.
Zur Schaffung einer geeigneten Bahn für die automatische Lenkeinrichtung 12 des Bodenschrubbers 10 ist auf dem Boden 17 ein vorgegebener Pfad von vorzugsweise 2,5 cm Breite (1 inch) vorgezeichnet und bildet eine Führungslinie 36· Um eine ausreichende Unterscheidung zwischen der Führungslinie 36 und dem Boden 17 zu gewährleisten, weist die Führungslinie 36 eine geeignete Menge an fluoreszierendem Material auf, so daß bei Bestrahlung der Führungslinie mit ultraviolettem Licht das
50S886/0373
fluoreszierende Material fluoresziert und sichtbares Licht in einem vorgegebenen Frequenzbereich emittiert. Vorzugsweise strahlt das fluoreszierende Material sichtbares Licht im blaugrünen Spektralbereich mit ungefähr 450 - 500 nm aus, wenn es mit unsichtbarer ultravioletter. Strahlung von ungefähr 360 nm erregt wird. Das sichtbare Licht wird dann von der Lenkeinrichtung abgetastet, wobei eine wirksame Regeleinrichtung für die Steuerung des Fahrzeuges längs der Führungslinie sorgt.
Die automatische Lenkeinrichtung 12 am Bodenschrubber 10 weist eine Einrichtung 13 zum Abtasten der jeweiligen Lage auf, welche mit einem geeigneten Rahmen 38 oder dergleichen an der schwenkbaren Lagerung des Rades 18 angebracht ist. Die Abtasteinrichtung 13 ist zusammen mit dem Rad 18 schwenkbar angeordnet, so daß bei einer Anbringung der Abtasteinrichtung 13 über der Mitte der Führungslinie 36 das Rad 18 kontinuierlich in der Weise ausgerichtet wird, daß das Fahrzeug der Führungslinie folgt.
Die Abtasteinrichtung 13 tastet die jeweilige Lage der Lenkeinrichtung gegenüber der Führungslinie ab und erzeugt ein Fehlersignal proportional zur Abweichung der Lage der Abtasteinrichtung gegenüber einer vorgegebenen seitlichen Abweichung von der Führungslinie. Die Abtasteinrichtung erzeugt eine Fehlerausgangsspannung, die proportional zur Versetzung der Führungslinie von der Mitte der Abtasteinrichtung ist.
Das von der Abtasteinrichtung 13 erzeugte Fehlerausgangssignal wird über eine Leitung 40 an eine automatische Regeleinrichtung 15 übertragen, welche in Abhängigkeit vom Fehlerausgangssignal das Fahrzeug längs der Führungslinie steuert. Die automatische Regeleinrichtung 15 ist mit einem Servo- oder Regelverstärker 42 versehen, der das aus der Leitung 40 kommende Signal verstärkt und zur Regelung der Steuerung des Fahrzeuges einen umschaltbaren Steuermotor 22 antreibt. Der Servoverstärker 42 ist an den Steuermotor 22 über getrennte
SQ9886/Q373 " 7 -
•ν
Leitungen 44 und 46 für Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Steuermotors angeschlossen, welcher seinerseits zur Steuerung des Fahrzeuges über ein geeignetes Zahnrad 24 und eine Antriebskette 26 an das schwenkbare Rad 18 angeschlossen ist. Selbstverständlich lassen sich auch andere Antriebseinrichtungen verwenden. Die in Fig. 1 erkennbare Abtasteinrichtung 13 ist direkt über der Führungslinie 36 angeordnet. An der Abtasteinrichtung 13 ist eine Strahlungsquelle 50 angebracht, die die Führungslinie 36 in einem direkt unterhalb der Abtasteinrichtung liegenden Punkt zum Fluoreszieren bringen kann.
Bei der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung erfolgt die mechanische Rückkopplung nicht durch die tatsächliche Bewegung des Fahrzeuges selbst, sondern durch die Bewegung des schwenkbaren Steuerrades 18 in die richtige Steuerstellung. Ein von der Abtasteinrichtung 13 erzeugtes Fehlersignal bewirkt eine Schwenkung des Rades 18, so daß die Abtasteinrichtung über der Führungslinie bleibt und somit das Rad ständig mit der Abtasteinrichtung der Führungslinie folgt. Aufgrund der Rückkopplungsverbindung im Fahrzeug über die Steuereinrichtung und nicht über die Stellung des Fahrzeuges selbst wird die zeitliche Ansprechcharakteristik und damit die Manövrierbarkeit und Spurführung des Fahrzeuges erheblich verbessert.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein dreirädriges Fahrzeug mit einem einzelnen, vorderen Steuerrad 18, Das gleiche Prinzip hinsichtlich der Wirkungsweise lässt sich bei einem Fahrzeug mit zwei steuerbaren Vorderrädern verwenden, wobei dann allerdings die Abtasteinrichtung für eine Querbewegung beim Drehen der Räder mittels einer mechanischen Verbindungseinrichtung zwischen der Halterung der beiden Räder aufgehängt werden könnte.
Bei einem hinten gesteuerten Fahrzeug, beispielsweise einem Fahrzeug mit einem dreirädrigen Laufwerk mit einem einzelnen
t - 8 -
SG9886/0373
schwenkbar angeordneten Hinterrad und einem Paar von fest angeordneten Vorderrädern, lässt sich das gleiche Prinzip anwenden, wobei dann zusätzliche mechanische Verbindungseinri chtungen oder Getriebe zur Kompensation erforderlich sind, weil dann das hintere Steuerrad in eine der gewünschten Richtung des Fahrzeuges entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Eine derartige Verbindung ist schematisch in Fig. 4 erkennbar, in der eine Lenkeinrichtung eines hinten gesteuerten, dreirädrigen Fahrzeuges mit Vorderrädern I6f und einem schwenkbaren Hinterrad 18' dargestellt ist. Das Hinterrad 18' ist an ein Rad 19 angeschlossen, das seinerseits von einem Rad 21 angetrieben wird. Das Rad 21 ist über einen Rahmen 23 an eine Abtasteinrichtung 13' angeschlossen. Wird die Abtasteinrichtung 131 gegenüber der Führungslinie 36 versetzt, so werden das Hinterrad 18' und das Rad 19 von einem aufgrund der Versetzung erzeugten Fehlersignal in eine Richtung, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, wodurch das Rad 21 und die Abtasteinrichtung 131 so lange in die entgegengesetzte Richtung, d.h. im Uhrzeigersinn bewegt werden, bis die Abtasteinrichtung wieder in die richtige Lage über die Führungslinie gebracht ist. Selbstverständlich lassen sich auch andere mechanische Verbindungseinrichtungen verwenden, um den gleichen Zweck zu erreichen.
Die Strahlungsquelle 50 ist mit einer üblichen Ultraviolettlampe versehen, die hauptsächlich im ultravioletten Spektralbereich Strahlung emittiert. Reine ultraviolette Strahlung ist für das Auge nicht sichtbar, regt jedoch fluoreszierendes Material zum Fluoreszieren und zum Emittieren von Strahlung in einem für das Auge sichtbaren Frequenzbereich an. Strahlt die ultraviolette Lampe 50 zusätzlich zum nicht sichtbaren ultravioletten Licht auch sichtbares Licht im blauen Spektralbereich aus, so werden geeignete Filter 52 verwendet (vgl. Fig. 2), damit das blaue Licht nicht am Boden reflektiert wird und in die Abtasteinrichtung 13 gelangt. Die Lampe 50 strahlt dann nur unsichtbare Strahlung auf den Boden und es wird auch nur unsichtbare Strahlung vom Boden reflektiert. Die einzige sicht-
SG9886/0373
.1
bare Strahlung, die aufgrund der von der Lampe 50 emittierten Strahlung erzeugt wird, ist von der Führungslinie 36 emittierte Fluore s ζ enz strahlung.
Die ultraviolette Lampe wird in der Weise gepulst, daß sie in einem anderen Takt als die.üblichen 100 oder 120 Hz der normalen Ultraviolettlampen aufleuchtet. Die Frequenz ist so gewählt, daß die harmonische Überlappung zwischen dem ultravioletten Licht und dem üblichen Fluoreszenz-Hintergrund—leuchten so gering wie irgend möglich ist.
Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung stellt einen beträchtlichen Vorteil gegenüber den bisherigen mit reflektierter Strahlung arbeitenden Lenkeinrichtungen dar, da bei den bisher verwendeten mit reflektierter Strahlung arbeitenden Einrichtungen die gleiche Strahlung sowohl vom Hintergrund als auch von der abzutastenden Führungslinie reflektiert wird und aufgrund der vom Hintergrund reflektierten Strahlung die Unterscheidbarkeit und der Kontrast zwisehen der Führungslinie und dem Hintergrund verringert wird. Diese mangelnde Unterscheidbarkeit ist besonders störend, wenn eine helle Untergrundflache verwendet wird. Bei der Verwendung einer mit der Fluoreszenz arbeitenden Einrichtung lässt sich das fluoreszierende Material mit unsichtbarem Licht eines zweiten Frequenzbereiches erregen, und das fluoreszierende Material emittiert dann seinerseits sichtbares Licht in einem ersten Frequenzbereich. Die Abtasteinrichtung lässt sich so ausbilden, daß sie selektiv auf den von der Führungslinie emittierten speziellen Frequenzbereich von sichtbarem Licht anspricht, so daß die Abtasteinrichtung nur auf die von der fluoreszierenden Führungslinie emittierte sichtbare Strahlung anspricht und nicht auf die vom Untergrund reflektierte unsichtbare Strahlung reagiert. Der Kontrast zwischen der Führungslinie und der Untergrundfläche ist somit maximal, was sich in einer erheblichen Verbesserung hinsichtlich der Zuverlässigkeit der
- 10 5GS886/0373
erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung gegenüber anderen Lenkeinrichtungen niederschlägt, welche mit reflektiertem Licht arbeiten.
Die Abtasteinrichtung 13 weist eine linke Fotozelle 56, eine rechte Fotozelle 58 und eine über der Führungslinie 36 angeordnete mittlere Fotozelle 60 auf. Die Abtasteinrichtung ist so aufgebaut, daß die mittlere Fotozelle 60 direkt über der Führungslinie 36 und die linke und die rechte Fotozelle in äquidistantem Abstand zu beiden Seiten der Führungslinie angeordnet sind. Vorzugsweise sind die linke und die rechte Fotozelle jeweils in einem Abstand von 5 cm (2 inch) von der mittleren Fotozelle und unter einem Winkel von ungefähr 15° bis 18° gegenüber der Horizontalen angeordnet. Auf diese Weise ist eine breite und kontinuierliche Sichtfläche zum Verfolgen der Führungslinie gewährleistet; darüber hinaus bietet eine derartige Anordnung zusätzliche Vorteile im Zusammenhang mit einer Rückkopplungsregelung.
Als Fotozellen werden beim bevorzugten Ausführungsbeispiel Fotoleiter mit einer relativ kleinen Zeitkonstante und mit einem maximalen Ansprechfrequenzbereich verwendet, welcher mit dem Fluoreszenzbereich der Führungslinie zusammenfällt oder diesen Bereich zumindest überlappt. Derartige Fotozellen sprechen üblicherweise etwas auf ultraviolette Strahlung an, so daß Filter 61 zur Ausfilterung der vom Untergrund reflektierten ultravioletten Strahlung verwendet werden. Vorzugsweise sind die Fotozellen so ausgewählt, daß sie maximal im Frequenzbereich des von der fluoreszierenden Führungslinie emittierten Lichtes ansprechen, um dadurch die Linienabtastgüte der Einrichtung zu erhöhen.
Die Lenkeinrichtung soll im folgenden anhand des in Fig. erkennbaren Regelkreises näher erläutert werden. Die Signale der Fotozellen werden als Spannungssignale über Regelverstärker-Wider stände 55» 57 und 59 abgetastet, welche eine
509886/0373 - 11 -
•if*.
Einrichtung zur Kompensation der Re gel verstärkung der Fotozellen bilden, wobei die Spannungssignale der Intensität des vom Boden über die Fotozellen 56, 58 bzw. 60 empfangenen sichtbaren Lichtes entsprechen.
Die Fotozellensignale von den Fotozellen 58 und 56 werden über Leitungen 66 bzw. 68 zur Modulation einem Differential Verstärkerschaltkreis 70 zugeführt. Im Schaltkreis 70 werden die Fotozellensignale zur Beseitigung von von der Untergrundstrahlung herrührenden Effekten moduliert. Zu diesem Zweck ist der Schaltkreis 70 mit der Frequenz der Fluoreszenz-Strahlungsquelle synchronisiert, so daß die Wirkung der Untergrundstrahlung aus dem Fehlersignal beseitigt wird.
Der Schaltkreis 70 ist mit einem Different! al verstärker versehen, welcher das eine Fotozellensignal vom anderen Fotozellensignal subtrahiert und somit die Ausgangs-Fehlerspannung erhält. Das Fehler signal wird über die Leitung 40 an den Servoverstärker 42 angelegt.
Das Signal der Fotozelle 60 wird über den Widerstand 59 abgenommen und liegt über die Leitung 76 am Überwachungsschaltkreis 74. Das Fehlersignal des Schaltkreises 7Q liegt ebenfalls am Überwachungsschaltkreis 74. Jedes Aus gangs signal des Überwachungs Schaltkreises 74 liegt an einer automatischen Verstärkungsregelung 78, deren Ausgangssignal ihrerseits an den Fotozellen 58, 56 und 60 anliegt. Am Ausgang 82 liegt ein Ausgangs-Haltesignal an, wenn der Überwachungs schaltkreis 74 feststellt, daß sich entweder keine Führungslinie unter der Abtasteinrichtung 13 befindet oder aber andere Umstände vorliegen, die ein Anhalten des Fahrzeuges erforderlich machen; wie aus Fig. 3 erkennbar liegen die Aus gang spannung en der Fotozellen 58 und 56 ebenfalls am Überwachungsschaltkreis 74.
Die automatische Verstärkungsregelung erhöht die Stabilität
- 12 509886/0373
der Lenkeinrichtung dadurch, daß ein konstantes Verhältnis der Fehlerausgangsspannung gegenüber einer Versetzung von der Mitte der Führungslinie aufrecht erhalten wird.
Bei einer ersten Ausführungsform ist die automatische Verstärkungsregelung 78 so ausgebildet, daß sie eine konstante Summation des linken und des rechten Fotozellen-Ausgangsignals aufrecht erhält.
Bei einer weiteren Aüsführungsf ο rm hält der Rückkopplungskreis eine konstante Differenz zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle und dem Mittel der linken und der rechten Fotozellen-Ausgangsspannungen aufrecht. Wenn die Stellungen der Fotozellen so eingestellt sind, daß sie ungefähr den gleichen Betrag an Untergrundbeleuchtung von der gleichen Sichtfläche empfangen, so eliminiert die Differenzfunktion die. Komponenten der Uhtergrundbeleuchtung aus dem Gesamtsignal und behält eine Referenzspannung, die nur noch von der Signalstärke der Führungslinie abhängig ist.
Um eine konstante Verstärkung der geschlossenen Rückkopplungsschleife mit dem verbesserten Überwachungsschaltkreis ohne Rücksicht auf die Untergrundbeleuchtung aufrecht zu erhalten, ist eine Anordnung der mittleren Fotozelle in der Weise erforderlich, daß die von der mittleren Fotozelle empfangene Untergrundbeleuchtung tatsächlich gleich groß wie die von der linken und der rechten Fotozelle empfangene Untergrundbeleuchtung ist, wenn die Führungslinie im Zentrum eingestellt ist. Da die von einer Fotozelle empfangene Intensität einer Lichtquelle eine Funktion sowohl der Sichtfläche der Fotozelle, von der das Licht empfangen wird, als auch des wirksamen Abstandes ist, den das Licht vor seiner Aufnahme durch die Fotozelle durchläuft, ist es möglich, bei direkt unterhalb der mittleren Fotozelle angeordneter Führungslinie die von jeder Fotozelle empfangene Untergrundbeleuchtung durch geeignete Einstellung der Fotozellen gleich groß zu machen und erforderlichen-
SQ9886/0373 - 13 -
falls geeignete Blenden vor die Fotozellen zu setzen.
Obwohl die Verwendung eines Rückkopplungssignales mit der Differenz zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle und dem Mittel der Ausgangsspannungen der beiden seitlichen Fotozellen ausreicht, um eine konstante Verstärkung der Rückkopplungsschleife ohne Störung durch die Untergrundbeleuchtung aufrecht zu erhalten, bleibt die Signalverstärkung nur so lange konstant, wie die Führungslinie ungefähr zentriert ist und von den Fotozellen die gleiche wirksame Untergrundbeleuchtung empfangen wird. Ist die Führungslinie zur einen oder anderen Seite aus dem Zentrum heraus versetzt, so ändert sich der wirksame Betrag der von den jeweiligen Fotozellen empfangenen Untergrundbeleuchtung, so daß eine Komponente der Untergrundbeleuchtung in das Rückkopplungssignal hineinkommt. Ferner wird die Differenz zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle und der mittleren Ausgangsspannung der beiden seitlichen Fotozellen klein. Das durch Verschiebung der Führungslinie entstehende Fehlersignal lässt sich zumindest teilweise vermeiden, indem man die Zeitkonstante der automatischen Verstärkungsregelung 78 ausreichend klein und die Reaktionszeit und Genauigkeit der Servoüberwachung ausreichend hoch macht, so daß das Fahrzeug in eine Stellung ohne Abgabe eines Fehlersignales zurückbewegt wird, bevor die automatische Verstärkerungsregelung 78 reagiert und das Rückkopplungssignal wegen einer Versetzung ändert.
Damit keine Verstärkungsänderung der Rückkopplungsschleife bei abnehmender Differenz zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle und der mittleren Ausgangsspannung der beiden seitlichen Fotozellen bei zunehmender Versetzung von der Mittellinie auftritt, kann man den Absolutwert des Fehlerausgangssignals zur Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle hinzu addieren, bevor die mittlere Ausgangsspannung
509886/0373 - 14 -
der linken und der rechten Fotozelle subtrahiert wird. Wenn das Ausgangssignal der mittleren Fotozelle in dieser Weise modifiziert wird, so kann die Ausgangsspannung der automatischen Verstärkungsregelung sogar bei beträchtlichen Versetzungen der Mittellinie gegenüber der Führungslinie relativ konstant blei-.ben.
Der Hauptzweck des Rückkopplungssignales besteht darin, daß vermieden werden soll, daß Änderungen in der Linienhelligkeit oder im Linienkontrast bzw. Änderungen hinsichtlich des Pegels der ultravioletten Strahlung die Ausgangsverstärkung nicht beeinflussen sollen. Auf diese Weise verringert die automatische Verstärkungsregelung die Verstärkung, wenn der Pegel des Signals kleiner wird. Indem man den Rückkopplungskreis von der Untergrundbeleuchtung unabhängig macht, spricht die Verstärkungsregelung nur noch auf wechselnde Bedingungen des bei Versetzung auftretenden Fehlersignals an, wenn dieses Signal bei Veränderung der Führungslinie zusammen mit der Fotozellen-Ausgangsspannung ausgewertet wird.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung ergibt sich aus dem Einbau eines LinienabtastSchaltkreises, der ein Arbeiten der Lenkeinrichtung verhindert, wenn das Fahrzeug mit seiner Lenkeinrichtung sich nicht über einer echten und einwandfreien Führungslinie befindet.
Bei einer ersten Ausführungsform wird eine echte Führungslinie erst dann angezeigt, wenn die Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle größer ist als die Ausgangsspannungen sowohl der linken als auch der rechten Fotozelle. Zu diesem Zweck wird die Differenz zwischen den Ausgangsspannungen der mittleren und der linken Fotozelle und die Differenz der Ausgangsspannungen der mittleren und der rechten Fotozelle im Überwachungsschaltkreis 74 ausgewertet. Diese Differenzspannungen werden mit einer geeigneten Referenzspannung verglichen. Da-
S09886/0373 - 15 -
• /limit eine Führungslinie am Anfang erfasst wird, muß die Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle größer sein als die Ausgangsspannungen sowohl des rechten als auch des linken Kanals und der Pegel des Signals muß ausreichend hoch sein, um ein Erfassen der Linie zu gewährleisten. Wenn der Pegel des rechten oder linken Kanals größer als der des mittleren Kanals ist, so erzeugt der Überwachungsschaltkreis 74 am Ausgang 82 ein Haltesignal und hält das Fahrzeug an. Mit dieser Kontrolleinrichtung ist gewährleistet, daß die programmierte Linie hell genug ist und die richtige Breite aufweist. Mit dieser Kontrolleinrichtung wird weiterhin eine falsche Linienanzeige verhindert, wie sie sonst von einem Stück Papier oder einem schwarz-weißen, schachbrettartigen Kachelboden erzeugt werden könnte. Ist die Linie erst einmal erfasst, so berücksichtigt die Logik, daß die Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle größer als die des linken oder des rechten Kanals sein muß. Ist letztere Bedingung nicht erfüllt, so erzeugt der Überwachungsschaltkreis 74 ein Haltesignal und hält das Fahrzeug an.
Um den Betrieb des Fahrzeuges bei zu schwacher Führungslinie zu verhindern, lassen sich Einrichtungen in den Überwachungsschaltkreis 74 einbauen, die ein Arbeiten des* Fahrzeuges so lange verhindern, bis die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der mittleren Fotozelle und dem Ausgangssignal der linken bzw. rechten Fotozelle einen vorgegebenen Wert erreicht.
Die verschiedenen logischen Bedingungen zum Erfassen einer Führungslinie zu Beginn des Betriebes und zur Anzeige einer echten Führungslinie nach dem Erfassen der Führungslinie haben den Zweck, die wirksame Sichtfläche zu vergrößern, wenn die Führungslinie einmal erfasst ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Anzeige einer nicht vorhandenen Führungslinie erfolgt, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit bewegt undsich mit einem scharfen Bogen auf einer schwachen oder trüben Führungslinie dreht.
Söy886/0373 - 16 -
. Λ.
Andererseits lassen sich die Eingangs- oder Ausgangssignale der automatischen Verstärkungsregelung dazu verwenden, eine echte Führungslinie zu ermitteln. Bei dieser Ausführungsei nrichtung wird das Eingangs- oder Ausgangssignal der automatischen Verstärkungsregelung mit einer Referenzspannung in einer Pegel abtasteinrichtung verglichen. Die Referenzspannung ist so eingestellt, daß die Pegelabtasteinrichtung eine negative Linieanzeige abgibt, wenn der Verstärker der automatischen Verstärkungsregelung eine Sättigung erreicht. Wenn keine echte Führungslinie abzutasten ist, kann der Verstärker der automatischen Verstärkungsregelung kein konstantes Spannungsdifferential aufrecht erhalten und der Verstärker läuft rasch in die Sättigung. Somit lässt sich die Sättigung zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Fotozelle und dem Pegel der seitlichen Abtasteinrichtungen des automatischen Verstärkungsregelungskreises dazu verwenden, eine nicht vorhandene Linie zu ermitteln.
Es ist wünschenswert, wenn in den Uberwachungsschaltkreis 74-eine Einrichtung zur Begrenzung der Versetzung eingebaut ist, die eine heftige Reaktion beim Erfassen einer Führungslinie verhindert. Eine derartige Einrichtung zur Begrenzung der Versetzung arbeitet mit der absoluten Differenz zwischen den Ausgangs spannungen der rechten und der linke Fotozelle und vergleicht diese Differenz mit einer geeigneten Referenzspannung, beispielsweise 1 Volt im Überwachungsschaltkreis 74. Jedesmal wenn die Differenz zwischen den Aus gangs spannungen der rechten und der linken Fotozelle diese vorgegebene Referenspannung überschreitet, wird am Ausgang 82 ein Haltesignal erzeugt.
Patentansprüche; - 17 -
509886/0373

Claims (21)

  1. Patentansprüche
    ; Lenkeinrichtung zum Lenken eines Fahrzeuges längs einer Fläche unter Verwendung einer Führungslinie mit einem entsprechenden Material, das bei Erregung durch Strahlung eines zweiten Frequenzbereiches eine Strahlung in einem ersten Frequenzbereich emittiert, gekennzeichnet durch eine Strahlungseinrichtung (50) am Fahrzeug (10) zum Aussenden von Strahlung im zweiten Frequenzbereich in Richtung der Führungslinie (36), welche ihrerseits Strahlung im ersten Frequenzbereich emittiert; durch eine Abtasteinrichtung (13, 55-60) am Fahrzeug (10) zum Abtasten der von der Führungslinie (36) emittierten Strahlung des ersten Frequenzbereiches und zum Erzeugen eines Fehlerausgangssignales, welches der Abweichung der Stellung des Fahrzeuges bei einer vorgegebenen seitlichen Versetzung gegenüber der Führungslinie (3§) entspricht; und durch eine auf das von der Abtasteinrichtung (13, 55-60) erzeugte Fehlersignal ansprechende Regelung (70, 74, 78) am Fahrzeug (10) zur Steuerung des Fahrzeugs (10) so daß das Fahrzeug (10) in der vorgegebenen seitlichen Versetzung gegenüber der Führungslinie (36) bleibt, wenn sich das Fahrzeug (10) längs der Führungslinie (36) bewegt.
  2. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Fihrungslinie (36) enthaltene Material fluoreszierend ist, und daß der erste und der zweite Frequenzbereich der Strahlungen im sichtbaren bzw. im nicht sichtbaren Spektralbereich liegen.
  3. 3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinrichtung (50, 52) im wesentlichen nicht sichtbares Licht emittiert; und daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) lediglich auf die von der Führungslinie (36) emittierte sichtbare Strahlung anspricht, aber im wesentlichen nicht auf die von der Strahlungsquelle (50) stammende, reflektierte unsichtbare Strahlung reagiert.
    - 18 S0Ö886/0373
  4. 4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das in der Führungslinie (36) enthaltene fluoreszierende Material bei Erregung durch unsichtbare ultraviolette Strahlung sichtbare Strahlung im ersten Frequenzbereich emittiert; daß die Strahlungseinrichtung (50, 52) eine ultraviolette Lampe aufweist, die ultraviolette Strahlung im zweiten Frequenzbereich emittiert und deren Strahlung derart gefiltert (52) ist, daß die Lampe keinerlei sichtbares Licht ausstrahlt; und daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) Fotozellen (56, 58, 60) zur Erzeugung eines im allgemeinen der Intensität des einfallenden sichtbaren Lichtes proportionalen Ausgangssignales aufweisen, daß die Fotozellen (56, 58, 60) auf das von der fluoreszierenden Führungslinie (36) erzeugte sichtbare Licht im ersten Frequenzbereich ansprechen, welches in dem Maße gefiltert (61) ist, daß die Fotozellen (56, 58, 60) im wesentlichen nicht auf ultraviolette Strahlung ansprechen.
  5. 5. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Modulieren der von der Strahlungsquelle (50, 52) emittierten Strahlung des zweiten Frequenzbereiches und durch eine synchronisierte Demodulationseinrichtung in der Regelung (15, 70, 74, 78) zum Beseitigen des von der statischen Untergrundbeleuchtung herrührenden Effektes aus dem Fehlerausgangssignal.
  6. 6. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von der Stärke der statischen oder fluoreszierenden Untergrundbeleuchtung unabhängigen Rückkopplungskreis (74) zum Aufrechterhalten eines im allgemeinen konstanten Verhältnisses zwischen dem Pegel der Fehlerausgangsspannung und der Versetzung der Führungslinie (36) von einer vorgegebenen zentrierten Stellung unter der Voraussetzung, daß das Fahrzeug (10) der Führungslinie (36) folgt und die Führungslinie (36) bei eingeschalteter Strahlungsquelle (50) heller als der Untergrund ist.
    - 19 60^886/0373
  7. 7. Lenkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) zum Abtasten der von der Führungslinie (36) emittierten Strahlung Fotozellen (56, 58, 60) aufweist, welche zumindest in drei verschiedenen Stellungen der Strahlungsintensität dieser drei Stellungen entsprechende, voneinander getrennte Ausgangssignale erzeugen, wobei die drei Stellungen bei zentrierter Abtasteinrichtung (13, 55-60) durch eine mittlere, über der Führungslinie (36) liegende Stellung sowie eine nach links und eine nach rechts bezüglich der Führungslinie (36) versetzte Stellung gegeben sind; daß die Fotozellen (56, 58, 60) am Fahrzeug (10) in der Weise angeordnet sind, daß bei zentrierter Führungslinie (36) gegenüber der Abtasteinrichtung (13, 55-60) in sämtlichen drei Stellungen ungefähr der gleiche Betrag an Untergrundbeleuchtung empfangen?; und daß der Rückkopplungsschaltkreis (74) eine konstante Differenz zwischen dem Ausgangssignal der mittleren Stellung (60) und dem Mittel der Ausgangssignale der linken und rechten Stellungen (56, 58) aufrechterhält, wenn die Führungslinie (36) bezüglich der Abtasteinrichtung (13, 55-60) zentriert ist.
  8. 8. Lenkeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsschaltkreis (74) das Ausgangssignal der mittleren Stellung (60) durch Addieren zum Absolutwert der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der linken und der rechten Stellung (56, 58) modifiziert, wobei die Differenz zwischen diesem modifizierten Ausgangssignal der Mittelstellung und dem Mittel der Ausgangssignale der linken und der rechten Stellung das Differenzsignal bildet, welches vom Rückkopplungsschaltkreis (74) auf einem im wesentlichen konstanten Pegel gehalten wird.
  9. 9. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an die Abtasteinrichtung (13, 55-60) angeschlossene Linienabtasteinrichtung, die einem Arbeiten der
    - 20 50b886/0373
    Lenkeinrichtung (12) entgegenwirkt, solange die Abtasteinrichtung (13, 55-60) nicht über einer echten Führungslinie (36) angeordnet ist.
  10. 10. Lenkeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) Fotozellen (56, 58, 60) zur Erzeugung von voneinander getrennten Ausgangssignalen von mindestens drei Stellungen gegenüber der Führungslinie (36) aufweist, welche sich bei zentrierter Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) auf der linken Seite, auf der rechten Seite und direkt über der Führungslinie (36) befinden; und daß die Linienabtasteinrichtung einem Inbetriebsetzen der Lenkeinrichtung
    (12) solange entgegenwirkt, bis das Ausgangssignal aus der mittleren Stellung (60) größer ist als die Jeweiligen Ausgangssignale der linken und der rechten Stellung (56, 58)\
  11. 11. Lenkeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Linienabtasteinrichtung eine einmal erfaßte Anzeige einer echten FUhrungslinie (36) solange aufrechterhält, bis das Ausgangssignal von der mittleren Stellung (60) unter den Pegel der Ausgangssignale von der linken und der rechten Stellung (56, 58) fällt.
  12. 12. Leiteinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeich net durch eine Begrenzungseinrichtung, die einer Anzeige einer echten Führungslinie (36) solange entgegenwirkt, bis die Differenzen zwischen dem Ausgangs signal der mittleren Fotozelle (60) und den jewe.1 !.igen Ausgangssignalen der linken und der rechten Fotozelle (56, 58) einen vorgegebenen Wert erreichen, so daß das Verfolgen einer Führungslinie (36) ausreichender Intensität gewährleistet ist.
  13. 13. Lenkeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Rückkopplungsschaltkreis (74) für die
    - 21 -
    500886/0373
    Abtasteinrichtung (13, 55-60) ein Rückkopplungssignal in Abhängigkeit von einem Fehlersignal erzeugt, welches einer Veränderung der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Mittelstellung (60) und den mittleren Ausgangssignalen der linken und der rechten Stellung (56, 58) bei zentrierter Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) entspricht; und daß die Lenkeinrichtung (12) mit einer Linienabtasteinrichtung versehen ist, die dem Betrieb der Lenk einrichtung (12) entgegenwirkt, wenn das Fehlersignal einen vorgegebenen Pegel überschreitet.
  14. 14. Lenkeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Linienabtasteinrichtung dem Betrieb der Lenkeinrichtung (12) entgegenwirkt, wenn die Absolutdifferenz zwischen den Ausgangssignalen der Fotozellen (56, 58) auf der linken und der rechten Seite einen vorgegebenen Wert überschreitet.
  15. 15. Lenkeinrichtung zum Lenken eines Fahrzeuges längs einer Führungslinie, bei der eine Strahlungseinrichtung die Führungslinie zum Emittieren oder Reflektieren eines Führungssignales erregt, eine Abtasteinrichtung das Führungssignal abtastet und ein differentielles Fehlerausgangssignal entsprechend der Abweichung der Fahrzeugstellung von dyr Führungslinie erzeugt und eine Regeleinrichtung automatisch die Stellung des Fahrzeuges gemäß dem Fehlerausgangssignal regelt, gekennzeichnet durch einen von der Stärke der Untergrundstrahlung unabhängigen Rückkopplungsschaltkreis (74), der ein im allgemeinen konstantes Verhältnis zwischen dem Pegel des Fehlerausgangssignales und der Versetzung der Führungslinie (36) von einer vorgegebenen mittleren Stellung (60) aufrechterhält, solange das Fahrzeug (10) der Führungslinie (36) folgt und das Führungssignal stärker ist als das bei eingeschalteter Strahlungsquelle (50) von der Untergrundstrahlung erzeugte Signal.
    50988 6/0373 -22-
  16. 16. Lenkeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) mindestens drei verschiedenen Stellungen gegenüber der Führungslinie (36) entsprechende, voneinander getrennte Ausgangssignale als Führungssignale erzeugen, wobei in zentrierter Stellung der Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) die drei Stellungen sich auf der linken und auf der rechten Seite sowie direkt über der Führungslinie (36) befinden; daß die Abtasteinrichtung (13, 55-60) in der Weise am Fahrzeug (10) angebracht ist, daß bei zentrierter Stellung der Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) in sämtlichen drei Stellungen ungefähr der gleiche Betrag an Untergrundstrahlung empfangen wird; und daß der Rückkopplungsschaltkreis (74) bei zentrierter Stellung der Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) eine konstante Differenz zwischen der Ausgangsspannung der mittleren Stellung (60) und dem Ausgangs signal der linken oder der rechten Stellung (56, 58) bzw. dem Mittel der Ausgangssignale der linken und der rechten Stellung (56, 58) aufrechterhält.
  17. 17. Lenkeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungs schaltkreis (74) bei zentrierter Stellung der Abtasteinrichtung (13, 55-60) gegenüber der Führungslinie (36) für die Abtasteinrichtung (13, 55-60) ein einem Fehlersignal entsprechendes Rückkopplungssignal erzeugt, welches einer Veränderung der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der mittleren Stellung (60) und dem Mittel der Ausgangssignale der linken und der rechten Stellung (56, 58) entspricht; und daß die Lenkeinrichtung (12) eine Linienabtasteinrichtung aufweist, die dem Betrieb der Lenkeinrichtung (12) entgegenwirkt, wenn das Rückkopplungssignal einen vorgegebenen Pegel überschreitet.
    - 23 SGÖ886/0373
  18. 18. Lenkeinrichtung : zinn Lenken eines Fahrzeuges längs einer Führungslinie, bei der eine Strahlungseinrichtung die Führungslinie zum Emittieren oder Reflektieren eines Führungssignales erregt, eine Abtasteinrichtung das Führungssignal abtastet und ein der Abweichung der Fahrzeugstellung von der Führungslinie entsprechendes differentielles Fehlerausgangssignal erzeugt und eine Regelung unter Berücksichtigung des Fehlerausgangssignales automatisch die Stellung des Fahrzeuges regelt, gekennzeichnet durch eine Linienabtasteinrichtung, die in der automatischen Lenkeinrichtung dem Betrieb des Fahrzeugs (10) solange entgegenwirkt, bis die Abtasteinrichtung (13, 55-60) über der Führungslinie (36) angeordnet ist, und weiterhin dadurch gekennzeichnet , daß die Linienabtasteinrichtung mit einer Einrichtung (13, 55-60) zum Abtasten des Pegels des Führungs signal es in mindestens drei verschiedenen seitlichen Stellungen gegenüber der Führungslinie (36) versehen ist, wobei die drei Stellungen in zentrierter Lage der Abtasteinrichtung (13, 55-60) über der Führungslinie (36) sich zu beiden Seiten der Führungslinie (36) und über der Führungslinie (36) befinden und wobei in zentrierter Stellung der Abtasteinrichtung gegenüber der Führungslinie die Abtasteinrichtung (13, 55-60) eine derartige Lage einnimmt, daß das über der Führungslinie (36) abgetastete Führungssignal stärker als die auf beiden Seiten der Führungslinie abgetasteten Führungssignale sind; daß die Linienabtasteinrichtung mit einer Einrichtung (74) zum Vergleichen des Pegels der Führungssignale auf beiden Seiten der Führungslinie (36) mit dem Pegel des Führungs signal es über der Führungslinie (36) und mit einer Einrichtung (74) zum AußerbetrJe bsetzen der Lenkeinrichtung (12) versehen ist, wenn der in Stellungen über der Führungslinie (36) abgetastete Pegel des Führungssignales geringer ist als der zu einer oder beiden Seiten abgetastete Pegel des Führungssignales.
    -Zk-
    50yH8B/0373
    - 2k -
  19. 19. Lenkeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinrichtung (50, 52) die Führungslinie (36) zum Emittieren oder Reflektieren eines Führungssignales in Form einer von einer Fotozelle abtastbaren Strahlung erregt; daß die Abtasteinrichtung (13j 55-60) Fotozellen (56, 58, 60) zur Erzeugung voneinander getrennter Ausgangssignale von drei verschiedenen Stellungen erzeugt, welche sich auf der linken und auf der rechten Seite und über der Führungslinie (36) befinden; und daß die Linienabtasteinrichtung einem Inbetriebsetzen der Lenkeinrichtung (12) solange entgegenwirkt, bis das Ausgangssignal der Mittelstellung (60) größer als die jeweiligen Ausgangssignale der linken bzw. der rechten Stellung (56, 58) ist.
  20. 20. Lenk einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Linienabtasteinrichtung eine einmal erfaßte Anzeige einer echten Führungslinie (36) solange aufrechterhält, bis das Ausgangssignal der mittleren Stellung (60) unter den Pegel des Ausgangssignales sowohl von der rechten als auch der linken Stellung (56, 58) fällt.
  21. 21. Lenkeinrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Begrenzungseinrichtung (74), die einer Anzeige einer echten Führungslinie (36) solange entgegenwirkt, bis der Pegel des in der Mittelstellung (60) abgetasteten Führungssignales den Pegel eines in der linken bzw. in der rechten Stellung abgetasteten Führungssignales um einen vorgegebenen Wert überschreitet, so daß das Nachfahren einer Linie mit ausreichender Stärke gewährleistet ist.
    509886/0373
    Leerseite
DE2529078A 1974-07-16 1975-06-30 Lenkeinrichtung Expired DE2529078C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/489,043 US3935922A (en) 1974-07-16 1974-07-16 Vehicle guidance mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2529078A1 true DE2529078A1 (de) 1976-02-05
DE2529078C2 DE2529078C2 (de) 1986-04-24

Family

ID=23942177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2529078A Expired DE2529078C2 (de) 1974-07-16 1975-06-30 Lenkeinrichtung

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3935922A (de)
JP (1) JPS5125691A (de)
AU (1) AU8226475A (de)
BE (1) BE831372A (de)
CA (1) CA1038065A (de)
DE (1) DE2529078C2 (de)
FR (1) FR2279145A1 (de)
GB (1) GB1500970A (de)
IT (1) IT1039877B (de)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015680A (en) * 1973-06-26 1977-04-05 Buro Patent Ag Automatic railless ground conveyor installation
US4019060A (en) * 1975-10-03 1977-04-19 Gte Sylvania Incorporated Fluorescence locating system and method
US4040500A (en) * 1975-11-06 1977-08-09 Logisticon, Inc. Guidance system for lift truck
US4083422A (en) * 1975-11-06 1978-04-11 Logisticon, Inc. Bolt-on guidance system for lift truck
ZA755471B (en) * 1976-02-28 1977-05-25 W Richter Improvements in automatic guidance
US4160488A (en) * 1977-10-11 1979-07-10 Logisticon, Inc. Extended width sensor
US4328422A (en) * 1978-03-27 1982-05-04 Litton Systems, Inc. Automated warehouse vehicle position determining system
US4201012A (en) * 1978-04-13 1980-05-06 Marshall Harry L Remote control vehicle
CH622369A5 (de) * 1978-04-18 1981-03-31 Radioelectrique Comp Ind
US4307791A (en) * 1978-12-06 1981-12-29 Bell & Howell Company Line follower vehicle with scanning head
SE423840B (sv) * 1980-10-02 1982-06-07 Volvo Ab Sett att vid ett med dod rekning styrt hjulfordon anordna en uppdatering
JPS58144214A (ja) * 1982-02-19 1983-08-27 Kubota Ltd テイ−チング・プレイバツク方式の自動走行車輌
DE3325413A1 (de) * 1983-07-14 1985-01-31 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Leitsystem fuer auf raedern fahrende fahrzeuge
JPS60166016U (ja) * 1984-04-13 1985-11-05 ベル アンド ハウエル カンパニ 車輌誘導機構
JPS61165105A (ja) * 1985-01-16 1986-07-25 Tsubakimoto Chain Co 無人車輌誘導装置の脱線警報装置
GB2170622A (en) * 1985-01-29 1986-08-06 Percival Barker Dr Keith Airport runway lighting cleaning system
CH668655A5 (de) * 1985-03-15 1989-01-13 Jd Technologie Ag Passivspur-einrichtung zur fuehrung und steuerung von fahrerlosen transport- und montageeinheiten.
US4627284A (en) * 1985-07-22 1986-12-09 Spectral Sciences, Inc. Ultraviolet absorption hygrometer
SE448407B (sv) * 1985-08-22 1987-02-16 Tellus Carrago Ab Navigationssystem
US4707297A (en) * 1986-04-29 1987-11-17 Bell & Howell Company Removable guidepath for automated guidance vehicles
FR2608084B1 (fr) * 1986-12-11 1991-10-11 Jonas Andre Unite mobile autoguidee et appareil de nettoyage tel qu'un aspirateur comportant une telle unite
FR2620070A2 (fr) * 1986-12-11 1989-03-10 Jonas Andre Unite mobile autoguidee et appareil de nettoyage tel qu'un aspirateur comportant une telle unite
US4811229A (en) * 1987-01-05 1989-03-07 Hewlett-Packard Company Control system for automatic guided vehicles
EP0319700B1 (de) * 1987-11-11 1991-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Fahrbarer Staubsauger
US4967862A (en) * 1989-03-13 1990-11-06 Transitions Research Corporation Tether-guided vehicle and method of controlling same
US5118191A (en) * 1990-05-29 1992-06-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High contrast switchable target discriminator
US5203923A (en) * 1990-11-27 1993-04-20 Research Derivatives, Inc. Apparatus for painting highway markings
US5636792A (en) * 1995-02-09 1997-06-10 Lockheed Martin Corporation Dye marker for agricultural row guidance
US6203725B1 (en) * 1996-07-24 2001-03-20 Mitsui Chemicals, Inc. Luminescent compound for controlling traveling and method for controlling traveling using the same
ES2134730B1 (es) * 1997-07-22 2000-05-16 Univ De A Coruna Sistema de guiado de vehiculos autonomos por sensor fotovoltaico de desvio.
US6341430B1 (en) 2000-03-24 2002-01-29 Honda Of America Mfg., Inc. Automated guidance vehicle guide path code templates and methods for use
US6470273B2 (en) 2000-11-08 2002-10-22 Milton Halsted Collision warning system
JP2002321699A (ja) * 2001-04-27 2002-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 航空貨物搬送システム
US7245994B2 (en) * 2001-08-24 2007-07-17 David Wright Young Apparatus for cleaning lines on a playing surface and associated methods, enhancements
DE60233883D1 (de) 2001-08-24 2009-11-12 Young David Vorrichtung und verfahren zum reinigen von linien auf einer spielfläche
US9128487B2 (en) * 2001-08-24 2015-09-08 David Wright Young Apparatus for cleaning lines on a playing surface and associated methods, handle enhancements
US7957859B2 (en) * 2001-08-24 2011-06-07 David Wright Young Methods for cleaning lines on a game playing surface
JP4329034B2 (ja) * 2004-08-09 2009-09-09 株式会社ダイフク 物品搬送装置
US7199883B1 (en) * 2005-04-18 2007-04-03 Union Switch & Signal, Inc. System and method for sensing position of a vehicle
DE102010012749A1 (de) * 2010-03-25 2011-09-29 Kuka Laboratories Gmbh Verfahren zum Betreiben eines autonomen Flurförderfahrzeugs
ES2529109T3 (es) * 2011-05-19 2015-02-16 Iveco S.P.A. Sistema de alimentación de componentes de al menos una línea de montaje
FR2979428B1 (fr) * 2011-08-24 2013-10-04 Commissariat Energie Atomique Methode de localisation d'un objet au moyen d'une grille de reference
DE102012007246A1 (de) * 2012-04-11 2013-10-17 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit auf einer Schwenkvorrichtung angeordneten Sensoren
US8768559B1 (en) * 2013-01-22 2014-07-01 Qunomic Virtual Technology, LLC Line projection system
WO2016051342A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Frangi Lorenzo Machine tool
JP6202028B2 (ja) * 2015-03-24 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 周辺情報検出センサの配設構造及び自動運転車両
US10144424B2 (en) * 2015-04-09 2018-12-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Arrangement structure for vicinity information detection sensor
US10133276B1 (en) * 2015-06-19 2018-11-20 Amazon Technologies, Inc. Object avoidance with object detection and classification
EP3439522B1 (de) 2016-04-08 2023-06-07 A&K Robotics Inc. Zwischen manuellem und autonomem betrieb umwandelbarer autowäscher
US10220959B2 (en) 2016-07-01 2019-03-05 Maurice A Khawam Aircraft lighting system
CN107468152A (zh) * 2017-09-11 2017-12-15 太仓迭世信息科技有限公司 一种监测织物纤维间沉积物的智能除螨吸尘装置
AU2019201138B2 (en) * 2018-02-20 2023-12-14 The Raymond Corporation Wire guidance and remote operation for material handling vehicles
US10496100B1 (en) 2018-09-11 2019-12-03 Universal City Studios Llc Ultraviolet paint-based vehicle guidance
US11693420B2 (en) 2019-08-09 2023-07-04 Universal City Studios Llc Vehicle guidance via infrared projection
DE102023110917A1 (de) 2023-04-27 2024-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Steuern eines fahrerlosen Transportfahrzeugs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1902038A1 (de) * 1969-01-16 1970-08-06 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zum Fuehren eines frei beweglichen Fahrzeuges
DE2045034B2 (de) * 1969-09-12 1974-06-27 Electric & Musical Industries Ltd., Hayes, Middlesex (Grossbritannien) Selbsttätige Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2074251A (en) * 1935-01-11 1937-03-16 Braun August Wilhelm Arrangement for the automatic steering of motor vehicles
US2331144A (en) * 1940-12-16 1943-10-05 Evan L Sitter Motor vehicle steering mechanism
US2520680A (en) * 1946-09-20 1950-08-29 George S Hamilton Corn planter
US2587976A (en) * 1949-08-04 1952-03-04 Ment Jack De Method and apparatus for planimetry and quadrature
US3030870A (en) * 1957-04-09 1962-04-24 Karl W Flocks Marker
US2996621A (en) * 1958-04-01 1961-08-15 Jr Arthur M Barrett Electronic steering for industrial trucks
US3138357A (en) * 1960-07-13 1964-06-23 James Scott Electronic Enginee Gantry crane safety device
US3105954A (en) * 1960-12-27 1963-10-01 Karl W Flocks Traffic controllers
US3235024A (en) * 1963-04-25 1966-02-15 Barrett Electronics Corp Automatic pilot for vehicles
US3628624A (en) * 1967-04-26 1971-12-21 Buero Patent Ag Guidance system for self-propelled trackless carriages
US3498403A (en) * 1967-08-09 1970-03-03 Webb Co Jervis B Vehicle guidance control system
US3482644A (en) * 1968-01-08 1969-12-09 American Chain & Cable Co Steering control system for unmanned vehicles
US3493920A (en) * 1968-08-29 1970-02-03 Webb Co Jervis B Sonic control for self-guided vehicles
US3644739A (en) * 1969-09-09 1972-02-22 Emi Ltd Apparatus for detecting positional errors utilizing high-frequency modulation of light source and phasesensitive detector
DE2049136A1 (de) * 1970-10-07 1972-04-13 Bosch Gmbh Robert Fahrzeug
US3642087A (en) * 1970-10-09 1972-02-15 Pentron Electronics Corp Automatic guidance system
US3727560A (en) * 1970-12-09 1973-04-17 Webb Co J Vehicle propulsion and guide truck system
US3739177A (en) * 1970-12-15 1973-06-12 North American Mfg Co Light sensitive control
US3708668A (en) * 1971-06-01 1973-01-02 J Tilley Vehicle optical guidance system
US3718821A (en) * 1971-10-29 1973-02-27 G Vischulis Automatically adjusting photoelectric position detector
JPS5136416B2 (de) * 1972-03-27 1976-10-08
US3856104A (en) * 1972-07-07 1974-12-24 S Ohba Sequential control circuit for a remote-controlled vehicle
US3800902A (en) * 1972-09-26 1974-04-02 R Keller Method and apparatus for the control of self-propelled apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1902038A1 (de) * 1969-01-16 1970-08-06 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zum Fuehren eines frei beweglichen Fahrzeuges
DE2045034B2 (de) * 1969-09-12 1974-06-27 Electric & Musical Industries Ltd., Hayes, Middlesex (Grossbritannien) Selbsttätige Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
AU8226475A (en) 1976-12-23
DE2529078C2 (de) 1986-04-24
FR2279145A1 (fr) 1976-02-13
GB1500970A (en) 1978-02-15
US3935922A (en) 1976-02-03
BE831372A (fr) 1976-01-15
IT1039877B (it) 1979-12-10
CA1038065A (en) 1978-09-05
FR2279145B1 (de) 1980-08-01
JPS5125691A (de) 1976-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2529078A1 (de) Lenkeinrichtung
DE2643990C2 (de) Vorrichtung zum optischen Lesen einer Aufzeichnung
DE69021495T2 (de) Artikeltasteinrichtung und Verfahren zur Feststellung des Artikels.
EP0713433B1 (de) Verfahren zum gravieren eines musters in eine oberfläche eines werkstücks
DE60160T1 (de) Verfahren zur untersuchung von fehlern an glasbahnen und einrichtung zur ausfuehrung dieses verfahrens.
DE1235727B (de) Verfahren und Vorrichtung zur photographischen Aufnahme von Gelaendestreifen
DE1127109B (de) Vorrichtung zur laufenden UEberwachung von bahn- oder blattfoermigen Erzeugnissen auf optisch erkennbare Abweichungen
EP0094544A2 (de) Vorrichtung zur Bestimmung und Verstellung der Lage einer Materialbahn
DE2544898C3 (de) Anordnung zur automatischen photometrischen Analyse von Elektropherogrammen
DE10330109B4 (de) Scannerantriebssystem
DE3688096T2 (de) Vorrichtung zur pruefung einer duennen schicht von ueberzugsmaterial.
DE3804079A1 (de) Messvorrichtung
DE3135443A1 (de) Verfahren und fotometrische anordnung zur dickenmessung und -steuerung optisch wirksamer schichten
DE2833974A1 (de) Geraet zum abtasten und aufzeichnen eines bildumrisses
DE1292904B (de) Abtastvorrichtung zur Kurvenverfolgung
DE2459358A1 (de) Vorrichtung zur erfassung einer reflektierenden substanz auf einem traegerkoerper
DE1752859C3 (de) Selbsttätige Projektionsformenschleifmaschine
DE2745243A1 (de) Konturmessvorrichtung
DE1067401B (de) Vorrichtung zum Geraderichten von verzogenen Schußfäden in laufenden Gewebebahnen
DE2547341C3 (de) Optische Einrichtung in Anlagen zur automatischen Steuerung von Gegenständen nach einem Helligkeitskontrast-Programm
DE2003741C3 (de) Vorrichtung zum Feststellen von Rissen in einem Randbereich eines sich bewegenden Bandes
DE3883442T2 (de) Gasanalysator.
DE2654726B1 (de) Einrichtung zur UEberwachung einer Gasstroemung auf in dieser vorhandene Partikel
DE19709191A1 (de) Rückwärtslicht-Abschneidevorrichtung mit Durchlaßlicht-Erfassungsstufen und Verfahren zur Erfassung von Durchlaßlicht unter Verwendung dieser Vorrichtung
DE69705656T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Aufgabe von Material an Wachstum auf einer Oberfläche

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: BELL & HOWELL, INC., LINCOLNWOOD, ILL., US

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. SCHULZ-DOERLAM, W., ING

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee