DE3107077C2 - Fahrzeugleitsystem für eine induktive Fahrzeugsteuerung - Google Patents

Abstract

Führungsleiter für ein führerloses Fahrzeug, das entlang eines durch den Führungsleiter erzeugten, mittels Detektoren abgetasteten HF-Induktionsfeldes geführt wird, wobei der Führungsleiter ein einziger ununterbrochener Leiter (12) ist, der in Form einer Leiterschleife zwei parallel im vorbestimmten Abstand längs der Fahrbahn (10a, 11) liegende Leiterzweige bildet, die durch eine speisende HF-Stromquelle (14) geschlossen sind, und wobei die den einzelnen Leiterzweigen zugeordneten Detektoren (28, 29) in Abhängigkeit eines Fahrtrichtungswechsels einzeln aktivierbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugleitsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt (vgl. AT-PS 2 45 442), bei einem Fahrzeugleitsystem einen Fahrweg durch einen einzigen ununterbrochenen Leiter zu bilden. Zur Bestimmung des Fahrweges besitzt das Fahrzeug einen im Lenksteuerkreis liegenden Detektor, der vom Fahrzeug jeweils mittig zu den parallel zueinanderliegenden Zweigen der Leiterschleife gehalten wird, um deren elektromagnetisches Feld abtasten und daraus das Lenksignal ableiten zu können. Ein zweiter Detektor liegt in einem Steuerkreis für das Betätigen des Gaspedals und der Bremse des Fahrzeuges und spricht auf ein Hochfrequenzfeld einer Hilfsleitung an.

Bei dieser Ausbildung sind für Fahrtrichtungsänderungen an Stoßstellen der ununterbrochenen Leiterschleife weitere Hilfsleiter notwendig, damit das zu steuernde Fahrzeug diese als Kreuzungsstellen bezeichneten Stoßstellen überfahren, Abzweigungen folgen und in Kehrschleifen wenden kann. Ein Fahrtrichtungswechsel in der Leiterschleife ist nicht möglich.

Ferner ist durch die DE-AS 14 13 643 ein Fahrzeugleitsystem für eine induktive Fahrzeugsteuerung mit einer Vielzahl von Leiterschleifen bekanntgeworden, das zur Durchführung eines vorbestimmten Arbeitsprogrammes im Fahrzeug eine Vielzahl von Detektoren oder einen in unterschiedliche Abtaststellungen quer zu den Führungsleitern verschiebbaren Detektor erfordert, um die Positionsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und seinen Führungsleitern quer zur Richtung der Führungsleiter zu ändern. Jeder Leitlinie dt-r Leiterschleifen ist also ein bestimmter Detektor oder Leitlinien-Fühler — bzw. eine bestimmte Stellung eines einzigen Detektors — zugeordnet Für das Umschalten von einer Leitlinie auf die benachbarte Leitlinie für das Führen des Fahrzeuges ist sowohl das Umschalten des Detektors als auch das Umschalten der die Leitlinienschleifen erregenden Energiequelle auf die gewünschte Leitlinie erforderlich, wobei das Umschalten von Detektor und Leitlinie über eine besondere Signalstelle außerhalb des Fahrzeuges erfolgt.

ίο Ein solches Fahrzeugleitsystem ist ebenfalls relativ aufwendig und damit störanfällig, insbesondere sind auch dort für einen Fahrtrichtungswechsel innerhalb einer Leiterschleife keinerlei Vorkehrungen getroffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Fahrzeugleitsystem unter weiterer Vereinfachung derart weiterzubilden, daß trotz Verwendung von Führungsleitern, die von einem einzigen ununterbrochenen Leiter gebildet sind, auf einfache Weise auch ein Fahrtrichtungswechsel möglich wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst

Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Der bei der Erfindung als Führungsleiter dienende einzige ununterbrochene Leiter weist parallel im bestimmten Abstand zueinander innerhalb der Fahrbahn liegende Leiterabschnitt auf, die eine geschlossene Schleife bilden, weiche durch eine einzige Hochfrequenzquelle gespeist wird. Der Führungsleiter ist daher auf seiner ganzen Länge in ein und derselben Fahrbahn verlegt, auf der das führerlose Fahrzeug zu führen ist Die den einzelnen Zweigen der Leiterschleife zugeordneten Detektoren sind einzeln zwecks Abtastung des HF-Feldes aktivierbar, so daß auf verblüffend einfache Weise ein Fahrtrichtungswechsel innerhalb der Leiterschleife möglich wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellt/'- Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm eines in einer Fahrbahn verlegten Führungsleiters für ein führerloses Fahrzeug gemäß dem Stande der Technik,
F i g. 2 ein Diagramm eines ersten erfindungsgemä-Ben Ausführungsbeispiels eines in einer zwei Abzweigungen aufweisenden Fahrbahn verlegten Führungsleiters,

F i g. 3 ein Diagramm eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines in einer Fahrbahn verlegten Führungsleiters, wobei die Hauptfahrbahn von einer Abzweigung überbrückt ist,

F i g. 4 ein Blockdiagramm eines am führerlosen Fahrzeug angeordneten Steuerstromkreises mit einem Detektor,

F i g. 5 einen Schnitt einer Fahrbahn mit den Führungsleitern und den am führerlosen Fahrzeug angeordneten Detektoren, und

F i g. 6 und 7 die Draufsicht auf die Detektor-Spulen des Detektors.

Zunächst wird anhand der F i g. 1 der Stand der Technik erläutert. Dort ist mit der Bezugsziffer 1 eine Fahrbahn bezeichnet, die in geeigneter Form ausgebildet ist, um beispielsweise Güter oder Waren von einer bestimmten Ladestelle zu einer Entladestelle mit Hilfe eines führerlosen Fahrzeuges zu befördern.

Die Fahrbahn besteht — mehr oder weniger zur Illustration — aus einer Hauptbahn 2 und zwei Abzweigungen 3,3, die sich von der Hauptbahn weg erstrecken.

In der Fahrbahn sind nicht dargestellte Führungsnuten, in aller Regel in deren Zentrum, angeordnet, in denen die Führungsleiter 4 und 6 eingelegt sind. Die Führungsleiter bestehen aus je einem Führungsteil 4a und 6a und einem Speiseteil 46 und 6b. Die Speiseteile sind mit je einer Hochfrequenz-Stromquelle 5 bzw. 7 verbunden. Im vorliegenden Beispiel liegt der Führungsteil 4a in der Hauptbahn 2, während die Führungsteile 6a in den Abzweigungen 3 Usgen. Die Speiseleitungsteile 4i? und 6b die oft von der Decke hängen oder an einer Wand befestigt sind, dienen lediglich als Verbindungen zwischen der Quelle und den eigentlichen Führungsteilen.

Die Hochfrequenz-Stromquellen 5 und 7 arbeiten auf unterschiedlichen Frequenzen f\ und /2, so daß die Führungsleiter 4 und 6 mit unterschiedlichen Frequenzen unabhängig voneinander gespeist werden. Ein führerloses Fahrzeug, das sich auf der Fahrbahn 1 befindet, tastet mittels seiner Detektoren entweder das eine Hochfrequenzfeld des einen Führungsleiters, zum Beispiel des Führungsleiters 4, oder aber das andere Hochfrequenzfcid des anderen Führungsleiters 6 ab und wird längs dieses Feldes geführt Wenn das Fahrzeug zum Beispiel von der Hauptfahrbahn 2 in die Abzweigung 3 einfahren soll, ist der Detektor des Fahrzeuges von der Frequenz /1 der Hauptfahrbahn auf die Frequenz /2 der Abzweigung umzuschalten, so daß er lediglich auf diese Frequenz anspricht

Soll das Fahrzeug von der Abzweigung wieder auf die Hauptfahrbahn fahren, so muß der Detektor zum richtigen Zeitpunkt wieder auf die Frequenz f\ der Hauptfahrbahn umgeschaltet werden. Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, liegen die einzelnen Leiterschleifen, verkörpert durch die Führungsleiter 4 und 6, teilweise parallel nebeneinander, und zwar dort, wo die Teile 4a und 6a in der gleichen Nute im Zentrum der Hauptfahrbahn 2 liegen. Die Hochfrequenz-Felder der Führungsleiter 4a und 6a greifen daher dort ineinander über, es entsteht eine Interferenz, die zu einer Störung in der Führung des zu führenden Fahrzeuges führt Eine solche Interferenz ist aucTi dort gegeben, wo die Zuleitungen 4b und 6b ineinander zu nahe kommen.

Bei einer solchen Anordnung ist es Voraussetzung, daß die Zuführungen 4b und 6b zu der jeweiligen HF-Quelle 5 und 7 auf völlig unterschiedlichen Wegen und von der Führungsnut in der Fahrbahn getrennt rückgeführt werten, beispielsweise durch Rückführung über eine oberhalb der Fahrbahn befindliche Decke oder über eine benachbarte Wand, um dadurch eine elektromagnetische Interferenz zu vermeiden.

Diese Erfordernisse komplizieren die Verlegung der Führungsleiter und ihrer Zuleitungen, was besonders dann der Fall ist, wenn eine Vielzahl von Abzweigungen vorhanden ist. Auch erfordert diese Anordnung für jede Leiterschleife eine eigene HF-Quelle.

Alle diese Nachteile vermeidet die erfindungsgemäße Ausbildung, die anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wird:

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Bezugsziffer 10 eine Fahrbahn bezeichnet. Diese Fahrbahn weist eine Hauptfahrbahn iOa und zwei Abzweigbahnen 11 auf. Ein einzelner Führungsleiter 12 liegt als Schleife in parallel zueinander angeordneten, einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisenden Nuten 50 und 51 der Fahrbahn, wie dies die F i g. 5 im einzelnen zeigt, so daß die nebeneinanderliegenden Teile des Leiters etwa den gleichen Abstand voneinander wie die Nuten haben. Die von dem Führungsleiter 12 gebildete Schleife endet an den Anschlüssen 15 und 16 einer Hochfrequenz-Stromquelle 14 und wird durch diese geschlossen. Die Anschlüsse 15 und 16 sind über Anschlußleiter 13,13 mit der Quelle 14 verbunden. Der Führungsleiter 12 liegt also ohne jeden anderen unterschiedlichen Weg in der Führungsbahn 10.

Die Anschlußleiter 13 sind möglichst kurz auszubilden und können an jedem beliebigen Punkt des geschlossenen Kreises angebracht werden, d. h. möglichst nahe an der Hochfrequenz-Stromquelle 14. Lange Zuführungsleitungen, wie sie bisher notwendig waren, entfallen also vollständig.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung besieht die Fahrbahn 20 aus einer rechtwinklig geführten Hauptfahrbahn 20a, die von einer Abzweigbahn 21 überbrückt ist, dergestalt, daß die Abzweigbahn die Seiten der Hauptfahrbahn 20a nahe dem Zentrum verbindet. Ein einziger Führungsleiter 22 liegt in vorbestimmter Linienführung ebenfalls in Nuten 50,51 der Fahrbahn, die in einem gleichbleibenden vorbestimmten Abstand voneinander p<u ailelliegend in der Fahrbahn angeordnet sind, und bildet ebenfalls eine einzige Leiterschleife, die an den Anschlußklemmen 25 und 26 endet. Dort ist über Anschlußleiter 23 ebenfalls eine Hochfrequenz-Stromquelle 24 angeschlossen. Bei dieser Anordnung wird ein elektromagnetisches Feld rings um den Führungsleiter 22 gebildet. Ein führerloses Fahrzeug 27, das auf der Fahrbahn 20 fährt kann daher so gesteuert werden, daß es entlang der Führungsbahn 20 fährt durch Abtastung des elektromagnetischen Feldes mit Hilfe zweier Detektoren 28 und 29.

Diese Abtast-Detektoren sind hierzu am Fahrzeug 27 angeordnet und liefern ein Steuersignal. Die Anordnung ist dabei so gewählt daß die Detektoren gerade oberhalb der Führungsnuten 50 und 51 zu liegen kommen, wenn das Fahrzeug 27 richtig auf der Fahrbahn gefahren wird, wie dies in den F i g. 3 und 5 dargestellt ist.

Die den Detektoren zugehörigen Schaltkreise sind in F i g. 4 dargestellt Wie zu ersehen ist, sind die Detektoren mit Hilfe eines Schalters 30 wahlweise einem Lenkste:'er-SchaItkreis 31 zuzuordnen. Der Schaltkreis 30 schaltet um, sobald ein Richtungswechsel-Steuersignal, das entweder von einer programmierten Steuereinheit im führerlosen Fahrzeug oder von einer außerhalb des Fahrzeuges 27 befindlichen zentralen S;euereinheit abgegeben wird, erscheint. Das jeweilige Lenksteuersignal wird einem nachgeschalteten Steuermotor 32 zugeführt. Ist ein Richtungswechsel des führerlosen Fahrzeuges 27 erforderlich, beispielsweise von einer der Hauptfahrbahnen 10a, 20a auf eine der Abzweigungen 11,21 oder umgekehrt, so wird ein Richtungswechsel-Steuersignal eingespeist, um einen der Detektoren 28 und 29 auszuwählen, der dann den speziellen Teil der durch den Führungsieiier 12, 22 gebildeten Leiterschleife abtastet, die den von dem Fahrzeug 27 einzuhaltenden Fahrweg vorgibt.

Wie die F i g. 6 und 7 zeigen, weist jeder Detektor 28, 29 zwei Abtastspulen 33,34 auf, von denen die Abtastspule 33 parallel riir Ebene der Führungsbahn 20 und rechtwinklig zum Führungsleiter 12, 22 angeordnet ist, während die Abtastspule 34 parallel zur Richtung des Führungsleiters 12, 22 liegt und einen vorbestimmten Anstellwinkel relativ zur Ebene der Führungsbahn 20 aufweist, vgl. F i g. 7.

Wie aus der vorziehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind die Führungsleiter 12,22 über die ganze Länge des vom führerlosen Fahrzeug zu fahrenden Fahrweges als cinstückigc Leiter ausgelegt. Diese Art der Ausle-

gung macht es möglich, auf einfache Weise die Auslegung vorzunehmen und Material- und Konstruktionskosten zu sparen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

25

Jf)

35

45

50

60

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugleitsystem, mit Führungsleitern, die von einem einzigen ununterbrochenen Leiter gebildet sind, der in zwei parallel zueinander längs des jeweiligen Fahrweges liegenden Leiterzweige unterteilt ist und von einer Hochfrequenz-Stromquelle gespeist wird, und mit einem führerlosen Fahrzeug, das längs eines vorbestimmten Fahrweges mittels eines in seinem Lenksteuerkreis liegenden Detektors zur Abtastung des Magnetfeldes von Führungsleitern geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiterzweig (12,22) einen Teil eines Fahrweges (10, 11) repräsentiert, daß den beiden parallel verlaufenden Führungsleitern (12, 22) jeweils am Fahrzeug ein Detektor (28,29) zugeordnet ist und daß über einen Schaltkreis (30) programm- oder ferngesteuert zur Änderung der Fahrtrichtung der eine Detektor (28) vom Lenksteuerkreis (31) abgeschaltet und der andere Detektor (29) zugeschaltet wird.

2. Fahrzeugleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor (28,29) eine erste und eine zweite Abtastspule (33,34) aufweist, von denen die Achse der ersten Abtastspule (33) parallel zur Ebene des Fahrweges (10,11,20a, 21) und rechtwinklig zu den Leiterzweigen (12, 22) liegt und die Achse der zweiten Abtastspule (34) parallel zur Richtung der Leiterzweige (12, 22) liegt und einen vorbestimrnfiß Einstellwinkel relativ zur Ebene des Fahrweges (10,11,20a, 21) aufweist.