DE3001718A1 - Automatic guidance system for trackless vehicles - has circuit to generate phase difference signals to control system steering along AC cable in road surface - Google Patents

Automatic guidance system for trackless vehicles - has circuit to generate phase difference signals to control system steering along AC cable in road surface

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DE3001718A1
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cable
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DE19803001718
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German (de)
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Erich Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Rubel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • 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
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • G05D1/0265Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using buried wires

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

An automatic guidance system utilises signal phase shift to control the steering of a trackless vehicle, which has a horizontally positioned coil together with a vertical coil in which voltage signals are induced as the vehicle passes over a cable in-set into the road surface. The cable carries an a.c. signal. The coil (13,14) signals are amplified (20,23) and are mixed (26,27) with signal generated by an oscillator driven (28) one out of four bit counter (30). Comparator stage (21,22) monitor the phase differences of the signals to generate a command for the steering unit using a microprocessor control unit (25).

Description

Anordnung zum Spurführen von gleisfreien FahrzeugenArrangement for tracking of track-free vehicles

(Zusatz zu P 27 52 027.7) Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Spurführen von gleisfreien Fahrzeugen nach P 27 52 027.7.(Addition to P 27 52 027.7) The invention relates to an arrangement for Tracking of track-free vehicles according to P 27 52 027.7.

Bei derartigen Anordnungen ist ein Phasendreher vorgesehen, welcher wegen der Bauteile-Toleranz einen Einzelabgleich auf 900 notwendig macht. Temperatureinflüsse können Änderungen des Phasenwinkels und der Verstärkung bewirken.In such arrangements, a phase rotator is provided which makes an individual adjustment to 900 necessary because of the component tolerance. Temperature influences can cause changes in phase angle and gain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Anordnungen derart weiterzubilden, daß auf einen Phasencreher verzichtet werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß a) die Mischstufen nach einem phasenstarren Verfahren, zum Beispiel nach dem Sampling-Verfahren arbeiten, b) der Oszillator mit einer Frequenz schwingt, welche de: Vierfachen der Überlagerungsfrequenz entspricht, c) die überlagerungsfrequenz in einem Eins-aus-Vier-Teiler heruntergeteilt wird und d) die Sampllng-Impulse für die Mischstufen an verschiedenen, benachbarten Ausgängen des Teilers (zum Beispiel an den Ausgängen 1 und 2) abgegriffen werden.The invention is based on the above-mentioned arrangements to be trained in such a way that a phase turner can be dispensed with. For this the invention provides that a) the mixing stages after a phase lock Method, for example working according to the sampling method, b) the oscillator vibrates at a frequency that corresponds to four times the superposition frequency, c) the superposition frequency is divided down in a one-of-four divider and d) the sampling pulses for the mixer stages at different, neighboring outputs of the divider (for example at outputs 1 and 2).

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment described and explained, which is shown in the drawing.

In Figur 1 ist it 10 ein gleisfreies Fahrzeug bezeichnet; unter der. etwa ft,lg ein im Fahrweg 11 nahe der Oberfläche verlegter Leltdr ah 12 verläuft. Am Fahrzeug 10 sind eine waagerechte Spule 13 und eine senkrechte Spule 14 befestigt.In Figure 1, 10 denotes a track-free vehicle; under the. about ft, lg a Leltdr ah 12 laid in the guideway 11 near the surface runs. A horizontal coil 13 and a vertical coil 14 are attached to the vehicle 10.

Waagerecht" und senkrecht" bezeichnet dabei die Richtung der Spulenachse bzw. des Spulenkerns. Der Leitdraht 12 wird von einem Wechselstrom durchflossen, der ein in ungestörtem Zustand kreisfcr:niges Feld um den Leitdraht 12 ausbildet, durch das in den Spulen 13 und 14 zur Spurführung des Fahrzeuges 10 auswertbare Spannungen induziert werden.Horizontal "and vertical" denotes the direction of the coil axis or the coil core. An alternating current flows through the guide wire 12, which, in an undisturbed state, forms a circular field around the guide wire 12, by the evaluable in the coils 13 and 14 for the tracking of the vehicle 10 Stresses are induced.

Die zum Spurfuhren des gleisfreien, in Figur 1 dargestellten Fahrzeuges 10 dienende Anordnung entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 der P 27 52 027.7, und hat folgenden Aufbau: Die von dem Wechselmagnetfeld des Leitkabels 12 durchsetzte, waagerechte Spule 13 ist über einen Verstärker 20 auf einen Umsetzer 26, die senkrechte Spule 14 über einen Verstärker 23 auf einen Umsetzer 27 geführt. Beide Umsetzer werden über einen Eins-aus-Ier-Zähler 30 aus einem Oszillator 28 gespeist, der rit einer Frequenz schwingt, welche dem Vierfachen der Uterlagerungsfrequenz der beiden Mischstufen 26 und 27 entspricht. Die.Sampling-Impulse für die Nischstufen 26 und 27 sind an verschiedenen, benachbarten Ausgängen des Teilers 30, beim dargestellten Ausführungsbeispiel an den Ausgängen 1 und 2 abgegriffen.The ones for tracking the track-free vehicle shown in FIG. 1 The arrangement serving 10 corresponds largely to the exemplary embodiment according to FIG der P 27 52 027.7, and has the following structure: The one from the alternating magnetic field of the guide cable 12 interspersed, horizontal coil 13 is via an amplifier 20 to a converter 26, the vertical coil 14 is fed to a converter 27 via an amplifier 23. Both converters are converted from an oscillator 28 via a one-out-of-one counter 30 fed, which oscillates at a frequency which is four times the superposition frequency the two mixing stages 26 and 27 corresponds. The sampling impulses for the niche levels 26th and 27 are at different, adjacent outputs of the divider 30 in the illustrated Embodiment tapped at outputs 1 and 2.

In Figur 3 zeigt die oberste, mäanderförmige Linie die vom Oszillator 28 gelieferte Ausgangsfrequenz; von den beiden darunterliegenden Linienzüger 32 und 33 gibt 32 die am Ausgang 1 liegende Überlagerungsfrequenz für die Mischstufe 26 und der Linienzug 33 die Ausgangsspannung am Ausgang 2 des Teilers 30 wieder.In Figure 3, the top, meandering line shows that of the oscillator 28 output frequency supplied; of the two liner 32 below and 33 gives 32 the superposition frequency at output 1 for the mixer 26 and the line 33 the output voltage at the output 2 of the divider 30 again.

In den Mischstufen 26 und 27 entstehen die Zwischefrequenzspannungen mit einem starren Phasenunterschied vor. -L~.The intermediate frequency voltages arise in the mixing stages 26 and 27 with a rigid phase difference. -L ~.

Abgleich der Phasendrehung ist nicht notwendig. Temperatureinflüsse auf den Phasenwinkeln sind nicht vorhanden.Adjustment of the phase rotation is not necessary. Temperature influences on the phase angles are not present.

Die Auswertung: Die Nischstufe 26 ist an einen ersten Komparator 21 angeschlossen, dessen anderer Eingang auf Masse liegt, und außerdem mit einem Eingang eines zweiten Komparators 22 verbunden, an dessen anderem Eingang die -Ausgangs spannung der Mischstufe 27 liegt. Die Ausgänge der beiden Kom.p2ratoren kl und 22 sind mit einer Rechenstufe 25, vorzugsweise einem Mikroprozessor verbunden. Die Rechenstufe 25 bestimmt aus dem Zeitintervall zwischen den Anstiegsflanken der Impulszüge 32 und 33 durch Auszählen eine der Abweichung des Fahrzeugs von der vorgegebenen Fahrbahn entsprechence 3röf?-.e, die als Stellgröße einem in der Zeichnung nicht dargeteliten Lenkorgan des Fahrzeugs zugeführt wird.The evaluation: the niche stage 26 is connected to a first comparator 21 connected, the other input is grounded, and also with an input of a second comparator 22, at the other input of which the output voltage of the mixer 27 is. The outputs of the two compressor pumps kl and 22 are connected to a computing stage 25, preferably a microprocessor. the Calculation stage 25 determined from the time interval between the rising edges of the pulse trains 32 and 33 by counting the deviation of the vehicle from the predetermined one Lane correspond to 3röf? -. E, the manipulated variable is not one in the drawing dargeteliten steering member of the vehicle is supplied.

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Claims (1)

Patentanspruch: Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrze:ages mlt-effi eines elektromagnetischen Wechselfeldes, das um einen ertlang des Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, von Wechselstrom durchflossenen Leitdraht aufgebaut und durch wenigstens zwei Spulen abtastbar ist, die senkrecht und waagrecht in gleicher Höhe am Fahrzeug angeordnet sind, wobei die Phasendifferenz zwischen dem in der ersten Spule induzierten ersten Signal und einem aus dem in der zweiten Spule induzierten zweiten Signal gewonnenen dritten Signal zur Bildung eines Zeitintervalls verwendet ist, das zur Erzeugung einer Stellgröße für ein Lenkorgan des Fahrzeuges dient, nach P 27 52 027.0, dadurch gekennzeichnet, daß a) zwei ischstufen (26 und 27) nach einem phasenstarren Verfahren, zum Beispiel Sampling-Verfahren arbeiten, b) ein Oszillator (28) mit einer Frequenz schwingt, in dem Vierfachen der Überlagerungsfrequenz der Mischsturen entspricht, c) die Überlagerungsfrequenz in einem Ein aus Vier-Teiler (30) heruntergeteilt ist und d) die Sampling-Impulse für die Mischstufen (26, 27) an verschiederer., benachbarten Ausgängen (zum Beispiel 1 und 2) des Teilers (30) abgegriffen werden.Claim: Arrangement for tracking a track-free vehicle: ages mlt-effi of an electromagnetic alternating field that surrounds one of the driveway of the vehicle, built with alternating current flowing through the guide wire and can be scanned by at least two coils, which are vertical and horizontal in the same Height are arranged on the vehicle, the phase difference between that in the first coil induced first signal and one of the induced in the second coil The third signal obtained from the second signal is used to form a time interval which is used to generate a manipulated variable for a steering element of the vehicle, according to P 27 52 027.0, characterized in that a) two ischstufe (26 and 27) after a phase-locked process, for example a sampling process, b) an oscillator (28) oscillates at a frequency in which four times the superposition frequency corresponds to the mixing rate, c) the superposition frequency in a one-off four-divider (30) is divided down and d) the sampling pulses for the mixer stages (26, 27) at different., adjacent outputs (for example 1 and 2) of the divider (30) be tapped.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878003A (en) * 1985-10-15 1989-10-31 Knepper Hans Reinhard Process and installation for the automatic control of a utility vehicle
FR2645980A1 (en) * 1989-04-14 1990-10-19 Alsthom Gec DEVICE FOR GUIDING VEHICLES ON A NON-MATERIALIZED ROAD
US5136225A (en) * 1989-04-14 1992-08-04 Gec Alsthom Sa Device for guiding vehicles on a virtual track

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