DE3244828C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0221—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
-
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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Description
Die Erfindung geht aus von einem System zur selbständigen Steuerung
eines Fahrzeuges längs eines vorgegebenen Weges gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges System ist aus der DE-OS 19 61 414
bekannt geworden, durch welches ein selbstfahrendes
Fahrzeug entlang eines Leitweges gelenkt wird. Es
werden im Boden, z. B. in einer Fabrikhalle Leiter verlegt,
die mit einem Wechselstrom gespeist werden. Dieser ruft ein
elektromagnetisches Wechselfeld um den Leiter herum hervor,
das von den an dem Fahrzeug befindlichen Meßfühlern festgestellt
werden kann. Die Meßfühler wiederum erzeugen ein
Signal, das Richtung und Größe der seitlichen Abweichung des
Fahrzeuges von dem Leiter anzeigt und dazu verwendet wird,
die Lenkvorrichtung in einer Weise zu betätigen, daß das
Fahrzeug dem Leiter folgt. Das Leitwegnetz wird mit Entscheidungspunkten
ausgestattet. Das selbstfahrende Fahrzeug
folgt normalerweise einem Leitweg. Wenn es sich einem Entscheidungspunkt
nähert, wird die Steuerung der Fahrzeuglenkung
von einer Programmiervorrichtung übernommen, welche
das Fahrzeug über den Entscheidungspunkt hinweg und zum
Zwecke weiterer Führung in Übereinstimmung mit einem ausgewählten
Leitweg bringt. Die Entscheidungspunkte arbeiten also
ähnlich wie Weichen in einem Eisenbahnnetz. Das Fahrzeug kann
z. B. geradeaus über den Entscheidungspunkt hinweg den
bisherigen Leitweg weiterverfolgen. Es kann jedoch auch durch
Abbiegung nach rechts oder nach links auf einen anderen Leitweg
gebracht werden.
Einem Einsatz eines derartigen Lenksystems für landwirtschaftliche
Fahrzeuge z. B. für Rasenmäher steht entgegen, daß
die Verlegung von durchgehenden Leitern in einem Acker oder
in einem Grundstück ungünstig ist, da diese bei anderen
Bodenarbeiten beschädigt werden oder durch die Nässeeinwirkung
korrodieren.
Aus der De-OS 30 03 267 ist ein selbststeuerndes Fahrzeug,
insbesondere ein Gabelstapler bekannt geworden, bei dem die
Leitschienenbindung im weitesten Sinne eliminiert ist. Das
Fahrzeug soll einem vorbestimmten Weg folgen, der als Information
in irgendeiner Form dem Fahrzeug selbst innewohnt.
Die Steuerung verwendet dabei eine Kombination von Daten hinsichtlich
der zurückgelegten Wegstrecke und der Richtung.
Weiterhin ist es denkbar, daß das Fahrzeug entlang bestimmten
Abschnitten eines Weges einem Bahnverlauf folgt, und daß entlang
der übrigen Wegstrecken eine Kupplung im Sinne der oben
genannten Kombination von Daten erfolgt. Das Fahrzeug ist mit
zwei freidrehenden Rädern versehen, die entlang dem Boden
rollen. Diese Meßräder, die keine Tragfunktion haben müssen,
sind jeweils mit einer Einrichtung zum Messen der Rollstrecke
versehen. Wenn sich das Fahrzeug auf einem gekrümmten Weg bewegt,
werden die gemessenen Werte unterschiedlich sein. Es
ist dementsprechend möglich, die tatsächliche Lage des Fahrzeuges
anhand dieser Werte zu bestimmen, wenn die Werte
kontinuierlich erfaßt und gespeichert werden.
Ein Einsatz dieses Fahrzeuges auf einem unebenen Boden,
insbesondere auf einer Wiese, ist schon deshalb nicht
möglich, weil die beiden im Abstand voneinander angeordneten
Meßräder je nach dem Reibungswiderstand mit dem Boden oder
mit Behinderungen, z. B. durch Unkraut, Grashalme od. dgl.,
unterschiedliche Werte anzeigen werden. Damit wird vorgetäuscht,
daß ein gekrümmter Weg gefahren wird, obwohl in
Wirklichkeit ein gerader Weg zurückgelegt wird. Der Einsatz
dieses Fahrzeuges ist also nur bei glatten Böden mit vollkommen
gleichmäßiger Beschaffenheit sinnvoll.
Aus der GB 15 00 970 ist ein Fahrzeug z. B. zur Fußbodenreinigung
bekannt geworden, bei der eine unter normaler Umgebungsbeleuchtung
unsichtbare Führungslinie vorgesehen ist, die von
einer Abtasteinrichtung abgetastet wird. Die Abtasteinrichtung,
welche drei Fotozellen enthält, die sich quer über die
Führungslinie erstrecken, arbeitet im Sinne eines Deichseleffektes,
so daß das Fahrzeug der Führungslinie folgt. Eine
Übertragung auf landwirtschaftliche Geräte ist schon aus
diesem Grunde nicht möglich, da keine Führungslinie vorgesehen
werden kann, die mittels einer Fotozelle abgetastet wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein System
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden,
daß ein Einsatz des Systems auch in freiem Gelände mit relativ
kurzen Führungsspuren und langen Wegabschnitten, welche
nach abgespeicherten Steuerdaten durchfahren werden, ermöglicht
wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Die Unteransprüche geben bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung an.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges;
Fig. 2 eine Unteransicht;
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den Aufbau der Fahrspurdetektoren
in Draufsicht;
Fig. 4 einen Öldruck-Schaltkreis für die lenkbaren Räder;
Fig. 5 ein Betätigungs- bzw. Steuerpult in stirnseitiger
Ansicht;
Fig. 6 eine Steuerschaltskizze;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des
Lernvorgangs;
Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Wiedergabe-
Vorganges;
Fig. 9 den Datenfeldaufbau zweier Tafeln und
Fig. 10 ein Beispiel eines Fahrkurses.
In Fig. 1 ist ein Rasenmäher als spezielles Beispiel
dargestellt, wobei in einem Mittelteil zwischen den Vorder-
und Hinterrädern des mit Steuereinrichtungen versehenen
Fahrzeugkörpers 1 eine selbständig auf und ab bewegbare
Rasenmähvorrichtung 2 hängend angeordnet ist.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen, sind an der Vorder- und Rückseite
des Fahrzeugkörpers 1 mit Hilfe von Federn 5 Fahrspurdetektoren
3, 4 angebracht. An den Befestigungsbasisteilen für die
Fahrspurdetektoren 3, 4 sind Endschalter 6 von derartigem
Aufbau vorgesehen, daß bei einer unbeabsichtigten Kollision
der Fahrspurdetektoren 3, 4 gegen ein Hindernis durch Betätigung
dieser Endschalter 6 ein Fahrstoppsignal erzeugt wird,
um beim Auffahren die Fahrt des Fahrzeugs zu unterbrechen.
Fig. 3 zeigt den Aufbau der Fahrspurdetektoren 3, 4. Jede
Fahrspur ist mit Eisenbolzen 7, die ein Beispiel für magnetische
Materialstücke darstellen, versehen. Diese Eisenbolzen
7 sind an dem Startpunkt und an einigen entlang des Fahrkurses
geeignet vorgesehenen Kontrollstellen installiert, und
zwar in Abständen von etwa 10 cm über einem Bereich von etwa
10 m bei jeder Kontrollstelle. Jeder der Fahrspurdetektoren
3, 4 ist mit Sensoren S ausgestattet. Dabei sind elf auf der
linken und weitere elf auf der rechten Seite unter Freilassen
eines Mittelteils angeordnet. Die Sensoren S werden nach dem
Erfassen der magnetischen Materialstücke 7 in den EIN-Zustand
versetzt.
Fig. 4 zeigt einen Öldruck-Schaltkreis zum Steuern der lenkbaren
Vorderräder 8 mit Hilfe eines Öldruckzylinders 9, der
über ein Elektromagnetventil 10, das die Fließrichtung des
Öls bestimmt, und ein Abzweigventil 11, das eine bestimmte
Ölmenge zu dem Elektromagnetventil 10 abzweigt, mit einer Öldruckpumpe
12 verbunden. Das Lenken bzw. Steuern der Vorderräder
8 wird somit durch Betätigung der linken oder rechten
Magnetspule 13, 14 des Elektromagnetventils 10 bewirkt.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm einer Steuerschaltung zur Betätigung
der linken und rechten Magnetspule 13, 14 des Elektromagnetventils
10. Diese Steuerschaltung weist einen Fahrspur-
Folgesteuerungsabschnitt 15 und einen Lern-Wiedergabe-Steuerabschnitt
16 auf. Dieser Lern-Wiedergabe-Steuerabschnitt 16
ist mit einem Mikrocomputer 17 als dessen Zentralkomponente
ausgestattet, der auch die Umschaltsteuerung der Fahrspur-
Folgesteuerung auf die der Lern-Wiedergabe-Steuerung durchführt.
Ein Impulsgenerator PG wird zum Messen der tatsächlich
gefahrenen Wegstrecke verwendet, wobei die dabei erzeugte
Impulskette als Eingangsgröße einem Wegstreckenzähler C angelegt
und die Ausgangsgröße dieses Wegstreckenzählers C
als Eingangsgröße des Mikrocomputers 17 verwendet wird.
Die Sensoren S sind durch eine ODER-Verknüpfung miteinander
verbunden, und zwar elf auf jeder Seite.
Erscheint nun die Führungsspur an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers
1 auf der linken Seite, so erfaßt einer der
linksseitigen Sensoren S diese Spur und erzeugt somit ein
hochpegeliges Signal S₁. Dieses Signal S₁ wird zur Betätigung
der rechtsseitigen Magnetspule 14 mit Hilfe eines
linksseitigen Verstärkers A₁ verstärkt. Falls irgendeiner
der rechtsseitigen Sensoren S die Führungsspur erfaßt, so
resultiert daraus mit Hilfe eines entsprechenden hochpegeligen
Signals S₂ auf gleiche Weise eine Betätigung der
linksseitigen Magnetspule 13. Stimmt allerdings die Führungsspur
mit dem zwischen der linken und rechten Seite gelegenen
Mittelteil des Detektors überein, so wird dann keine
Ausgangsgröße erzeugt. Die linken und rechten Sensoren S des
hinteren Fahrspurdetektors 4 sind in ähnlicher Weise durch
eine ODER-Verknüpfung gemeinsam gruppiert. Ein hochpegeliges
Ausgangssignal S₃ wird erzeugt, falls irgendeiner der
linksseitigen Sensoren S die zu erfassenden Materialstücke 7
ermittelt, hingegen wird ein hochpegeliges Ausgangssignal
S₄ erzeugt, falls irgendeiner der rechtsseitigen Sensoren S
diese Materialstücke 7 erfaßt. Diese Signale S₃, S₄
werden als Eingangsgrößen an die entsprechenden Gatter G₁
und G₂ angelegt. Diese Gatter G₁, G₂ empfangen beide
Eingangsgrößen des vorderen Fahrspurdetektors 3 als ihre
Eingangsgrößen und zwar derart, daß sie blockiert werden,
falls beide Eingangsgrößen in den hochpegeligen Zustand versetzt
werden. Dadurch wird erreicht, daß, falls beide niederpegeligen
Signaleingangsgrößen S₁, S₂ als Ausgangsgrößen
von dem vorderen Fahrspurdetektor 3 abgegeben werden, dann
eine hochpegelige Ausgangsgröße S₃ des linksseitigen
Sensors die linksseitige Magnetspule 13 betätigt, wohingegen
eine hochpegelige Ausgangsgröße S₄ des rechtsseitigen
Sensors die rechtsseitige Magnetspule 14 betätigt.
Der vordere und hintere Fahrspurdetektor arbeitet hinsichtlich
der Betätigung der Magnetspulen 13, 14 auf eine inverse
Art.
Im Mittelteil des hinteren Fahrspurdetektors 4 ist ein Sensor
S′ angebracht, der die Tatsache erfaßt, daß sich der Fahrzeugkörpermittelteil
ordnungsgemäß auf der Führungsspur befindet.
Übrigens sollten diese Sensoren derart aufgebaut
sein, daß sie ihre Signale S₁-S₄ entsprechend in zwei
getrennten Leitungen übertragen können. Die Signale S₁-S₄
auf einer dieser beiden Leitungen werden als Eingangsgrößen
an den Mikrocomputer 17 derart angelegt, daß, wenn
alle Eingangsgrößen niederpegelige Signale S₁-S₄ darstellen,
der Mikrocomputer 17 die wirksame Vornahme der Lern-
Wiedergabe-Steuervorgänge ermöglicht. An den Mikrocomputer 17
werden als Eingangsgrößen ebenso die EIN/AUS-Signale eines
Betriebsartenwahlschalters 18 zum Umschalten der Lern- und
Wiedergabevorgänge, eines Hauptanlaßschalters 18′ und von
Betätigungsschaltern SW₁, SW₂ für die linke und rechte
Magnetspule 13, 14, die manuell während des Lernvorganges
betätigt werden, angelegt. Wegen der Funktion der Schalter
G₃, G₄, die ausgeschaltet werden, falls ein Erfassungssignal
von irgendeinem Sensor während des Lernvorganges
erzeugt wird, arbeitet hier die Folgesteuerung bevorrechtigt
zu der manuellen Betätigung, während beim Wiedergabevorgang
die Folgesteuerung ebenso bevorrechtigt zu der Wiedergabesteuerung
arbeitet, und zwar infolge der Programmierung
einer solchen Wirkung.
Hinsichtlich der Programmierung wird auf die Fig. 7 bis 9
verwiesen.
Zwei Tafeln 1, 2 - wie in Fig. 9 in groben Zügen dargestellt -
sind zur Einspeicherung der Daten und zur Entnahme dieser
Daten vorgesehen. In der Tafel 2 werden nacheinander die
Daten der Änderungen der Betätigung sowie das Halten der
rechten und linken Magnetspule 13, 14 gespeichert, und zwar
zusammen mit der vom Startpunkt aus zum Zeitpunkt eines
derartigen Ereignisses zurückgelegten Fahrstrecke. In der
Tafel 1 werden die zugeordneten Feldadressen Add 2 der Tafel 2
gespeichert, um nach Beendigung der aufeinanderfolgenden
Folgesteuerungsschritte einen entsprechenden Rückbezug zu
haben.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Lernvorganges.
Mit Hilfe des Hauptanlaßschalters 18′ wird die
Initialisierung (i) der Feldadressen der Tafeln 1, 2 vorgenommen.
Hierauf wird geprüft, ob sich unter den Signalen S₁-
S₄, S′ irgendein hochpegeliges Signal befindet (ii). Liegt
ein hochpegeliges Signal vor, so wird eine Adresse Add 2 der
die Daten der gefahrenen Wegstrecke usw. zu diesem Zeitpunkt
aufnehmenden Tafel 2 in eine Adresse Add 1 der Tafel 1 eingeschrieben
(iii). Anschließend wird die Adresse Add 1 der
Tafel 1 inkrementiert (iv). In dem Flußdiagramm wird unter
Einhaltung einer Bereitschaftsstellung in einer Programmschleife
so lange nicht weiter fortgeschritten, bis eines
der hochpegeligen Signale S₁-S₄, S′ der Fahrspurdetektoren
3, 4 in einen niederpegeligen Zustand wechselt. Unterdessen
wird die Folgesteuerung entsprechend der Ausgangsgröße
der Fahrspurdetektoren 3, 4 vorgenommen. Liegen zu
einem Zeitpunkt keine hochpegeligen Signale seitens der
Detektoren 3, 4 vor, so wird der EIN/AUS-Schaltvorgang der
Schalter SW₁, SW₂ für die Magnetspulen überwacht. Falls
dabei irgendeine Abweichung auftritt, wird die zu diesem
Zeitpunkt zurückgelegte Wegstrecke zusammen mit dem codierten
Abweichungs- bzw. Veränderungszustand in der Tafel 2
gespeichert (vii). Anschließend wird die Adresse der
Tafel 2 inkrementiert (viii), um somit eine Feldadresse Add 2
des Bereichs anzugeben, in den bei der nächsten Gelegenheit
eingeschrieben werden soll.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm für den Wiedergabevorgang.
Die Schritte (i)′ und (ii)′ kennzeichnen, ähnlich wie beim
obigen Fall, die Initialisierung und die Überprüfung der
Signale S₁-S₄, S′ der Detektoren dahingehend, ob unter
diesen ein hochpegeliges Signal vorliegt. Liegt irgendein
hochpegeliges Signal S₁-S₄, S′ vor, so wird die
Steuerung der linken und rechten Magnetspule angehalten
(iii)′. Anschließend wird auf die Tafel 1 die Adresse der
Tafel 2 gelesen, um den Zugriff dazu wieder herstellen zu
können (iv)′. Daraufhin wird die Adresse der Tafel 1
inkrementiert, um somit den nächsten Bereich anzugeben (v)′.
Unterdessen wird eine Bereitschaftsstellung in Erwartung
von niederpegeligen Signalen seitens der Detektoren 3, 4
eingehalten (vi)′.
Befinden sich die Signale S₁-S₄, S′ in einem niederpegeligen
Zustand, so wird die gespeicherte Wegstrecke und
die Änderung der Magnetspulen aus dem der Adresse Add 2 der
Tafel 2 zugehörigen Bereich herausgelesen (vii)′. Auf das
Ausgaberesultat des Zählers C, der die gefahrene Wegstrecke
mißt, wird daraufhin Bezug genommen. Bis zu dem Zeitpunkt,
bei dem der Wert des Zählers C der Wegstrecke entspricht,
wird eine Bereitschaftsstellung (ix)′ eingehalten, bei der
die Ausgangsgrößen der Detektoren 3, 4 überwacht werden (x)′.
Erreicht die gefahrene Wegstrecke zu einem Zeitpunkt die
Wegstrecke auf der Tafel 2, so wird ein entsprechend dem
Dateninhalt geänderter Signalpegel an die linke oder rechte
Magnetspule angelegt (xi)′. Anschließend wird die Adresse
der Tafel 2 inkrementiert (xii)′ und die Adresse der Tafel 2,
auf die bei der nächsten Gelegenheit Bezug genommen werden
soll, wird eingeführt.
Falls sich beim Herauslesen der gespeicherten Wegstrecke im
Bereich der Adresse Add 2 ergibt, daß diese Wegstrecke geringer
als der Wert des Zählers C ist, so wird der gespeicherte
Befehl für die linke oder rechte Magnetspule entsprechend
dieser Wegstrecke an die richtige Magnetspule vorbehaltlos
herausgegeben.
Die Steuervorgänge werden wie oben beschrieben ausgeführt.
Der Grund für die Bereitstellung der Tafel 1 und der Tafel 2
wird anschließend dargelegt. Was die in der Mitte des
Fahrkurses vorgesehenen Fahrspuren anbetrifft, so ist es
von Vorteil, jede dieser Fahr- bzw. Führungsspuren unmittelbar
nach Beendigung jeder Wende oder Kurvenfahrt
des Fahrzeugs vorzusehen, da ein Richtungsfehler des
Fahrzeugs in Abweichung von der gewünschten Richtung, wie
er aus der Beschreibung einer Kurve resultieren könnte,
mit Hilfe einer derartigen Fahrspur korrigiert werden
könnte, ehe die Kursabweichung größer wird. Ein bevorzugtes
Beispiel besteht beispielsweise darin, daß man
während des Lern-Vorganges einen Datensatz, bestehend aus:
rechtsseitige Magnetspule: EIN und
Wegstrecke: 59 m,
bei der Adresse 100 der Tafel 2 speichert, und daß man eine Fahrspur unmittelbar danach anordnet, um bei einer Wegstrecke von 60 m zu beginnen. Jedoch kann unter Umständen bei einem nachfolgenden Wiedergabe-Steuerungsvorgang unter solchen Vorbedingungen aufgrund eines Schlupfes der Räder ein Fehler bei der Reproduzierung des Radius der Kurve oder dgl. auftreten, mit der Folge, daß das Fahrzeug in die Fahrspur zu einem Zeitpunkt eintritt, bei dem das Lesen der gefahrenen Strecke - d. h. der Ausgangswert des Streckenzählers -, so wie diese auf der Echtzeitbasis durch das Fahrzeug bei einem solchen Wiedergabe-Steuerungsvorgang gemessen wird, erst etwa 58 m ergibt. In einem derartigen Fall wird, falls danach das Fahrzeug die Fahrspur verlassen hat, der Wiedergabekontrollschritt in Übereinstimmung mit den in der Adresse 100 gespeicherten Daten (rechtsseitige Magnetspule: EIN) vorgenommen. Damit würde aber das Vorhaben eine Fahrspur zur Korrektur des Richtungsfehlers vorzusehen, wie oben erwähnt, völlig ignoriert und somit bedeutungslos werden. Um eine derartige Folge zu verhindern, ist es zum Zeitpunkt des Verlassens einer derartigen Fahrspur erforderlich, die in der Adresse 100 gespeicherten Daten zu ignorieren, nämlich einen Befehl zum Sprung von Adresse 99 auf Adresse 101 auszugeben. Als Mittel für diesen Zweck ist die Tafel 1 vorgesehen. Die richtige Adresse der Tafel 2, die nach Verlassen der Fahrspur herausgelesen werden soll, ist durch die Tafel 1 zwingend definiert. Dadurch ist es möglich, diese Unrichtigkeit zu verhindern, die sonst auftreten würde, falls man einen ziemlich kurzen Abstand zwischen einem Punkt der Betätigungssteurung durch die erste Steuereinrichtung (des Lern-Wiedergabe-Prozesses) und einer folgenden Fahrspur vorsieht, nämlich das mögliche Ereignis, daß in einem derartigen Fall das Fahrzeug vorzeitig, ehe der Steurschritt durch die erste Steuerungseinrichtung vorgenommen wurde, in eine solche Fahrspur eintritt, und zwar wegen des Fehlers bzw. der Diskrepanz zwischen der während des Lernvorganges gespeicherten Wegstrecke und der während dem nachfolgenden Wiedergabevorgang beim Fahren erfaßten Wegstrecke, und daß demnach die zweite Steuereinrichtung dann in Vorzugstellung arbeitet und die erste Steuereinrichtung erst danach zum Arbeiten kommt, was darin resultiert, daß das Fahrzeug sich danach möglicherweise in einer wesentlichen Abweichung oder Ablenkung von der vorbestimmten Richtung bewegt.
rechtsseitige Magnetspule: EIN und
Wegstrecke: 59 m,
bei der Adresse 100 der Tafel 2 speichert, und daß man eine Fahrspur unmittelbar danach anordnet, um bei einer Wegstrecke von 60 m zu beginnen. Jedoch kann unter Umständen bei einem nachfolgenden Wiedergabe-Steuerungsvorgang unter solchen Vorbedingungen aufgrund eines Schlupfes der Räder ein Fehler bei der Reproduzierung des Radius der Kurve oder dgl. auftreten, mit der Folge, daß das Fahrzeug in die Fahrspur zu einem Zeitpunkt eintritt, bei dem das Lesen der gefahrenen Strecke - d. h. der Ausgangswert des Streckenzählers -, so wie diese auf der Echtzeitbasis durch das Fahrzeug bei einem solchen Wiedergabe-Steuerungsvorgang gemessen wird, erst etwa 58 m ergibt. In einem derartigen Fall wird, falls danach das Fahrzeug die Fahrspur verlassen hat, der Wiedergabekontrollschritt in Übereinstimmung mit den in der Adresse 100 gespeicherten Daten (rechtsseitige Magnetspule: EIN) vorgenommen. Damit würde aber das Vorhaben eine Fahrspur zur Korrektur des Richtungsfehlers vorzusehen, wie oben erwähnt, völlig ignoriert und somit bedeutungslos werden. Um eine derartige Folge zu verhindern, ist es zum Zeitpunkt des Verlassens einer derartigen Fahrspur erforderlich, die in der Adresse 100 gespeicherten Daten zu ignorieren, nämlich einen Befehl zum Sprung von Adresse 99 auf Adresse 101 auszugeben. Als Mittel für diesen Zweck ist die Tafel 1 vorgesehen. Die richtige Adresse der Tafel 2, die nach Verlassen der Fahrspur herausgelesen werden soll, ist durch die Tafel 1 zwingend definiert. Dadurch ist es möglich, diese Unrichtigkeit zu verhindern, die sonst auftreten würde, falls man einen ziemlich kurzen Abstand zwischen einem Punkt der Betätigungssteurung durch die erste Steuereinrichtung (des Lern-Wiedergabe-Prozesses) und einer folgenden Fahrspur vorsieht, nämlich das mögliche Ereignis, daß in einem derartigen Fall das Fahrzeug vorzeitig, ehe der Steurschritt durch die erste Steuerungseinrichtung vorgenommen wurde, in eine solche Fahrspur eintritt, und zwar wegen des Fehlers bzw. der Diskrepanz zwischen der während des Lernvorganges gespeicherten Wegstrecke und der während dem nachfolgenden Wiedergabevorgang beim Fahren erfaßten Wegstrecke, und daß demnach die zweite Steuereinrichtung dann in Vorzugstellung arbeitet und die erste Steuereinrichtung erst danach zum Arbeiten kommt, was darin resultiert, daß das Fahrzeug sich danach möglicherweise in einer wesentlichen Abweichung oder Ablenkung von der vorbestimmten Richtung bewegt.
In Fig. 5 wird ein Steuerpult gezeigt, das zur Betätigung
der Schalter SW₁, SW₂ usw. dient und das - wie dargestellt
- mit Betätigungshebeln 19 versehen ist.
Fig. 10 stellt einen bestimmten Fahrkurs dar, wobei die
Fahrspur mit A und das Fahrzeug mit B bezeichnet ist.
Claims (6)
1. System zur selbständigen Steuerung eines Fahrzeuges längs
eines vorgegebenen Weges
- - mit einer im Fahrzeug vorhandenen Lenksteuereinrichtung, die abschnittsweise einerseits nach Führungsspuren im Boden und andererseits zwischen den Führungsspuren nach abgespeicherten Steuerdaten das Fahrzeug lenkt, und
- - mit am Fahrzeug angebrachten Sensoren, welche auf die jeweilige Führungsspur ansprechen und den Abstand des Fahrzeugs zur Führungsspur und die Abweichung der Fahrtrichtung zur Orientierung der Führungsspur feststellen, und die auf die Lenksteuereinrichtung so einwirken, daß die Fahrzeuglängsachse auf den Weg ausgerichtet und der Versatz des Fahrzeuges zum Weg ausgeglichen wird,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Führungsspuren von Bolzen (7) gebildet werden, auf welche die Sensoren (S) magnetisch ansprechen, und
- - daß jeweils mehrere Sensoren voneinander im Abstand quer zur Fahrzeuglängsachse an der Vorderseite und an der Rückseite des Fahrzeugs (B) angeordnet sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug ein Rasenmäher oder ein
anderes landwirtschaftliches Fahrzeug ist, für welches ein mäanderförmiger
Bearbeitungsweg vorgegeben ist und daß die Bolzen (7) in die
Kurvenabschnitte des mäanderförmigen Weges im Abstand voneinander
in den Erdboden eingetrieben sind.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bolzen (7) Eisenbolzen sind,
welche in regelmäßigen Abständen von etwa 10 cm in den
Erdboden eingedrückt sind.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein landwirtschaftliches Fahrzeug (B) ist, daß vier Sätze
der Sensoren (S₁-S₄) im Bereich der
Stoßstangen (3, 4) angeordnet sind, welche mittels Federn
(5) vorne und hinten an dem Fahrzeugrahmen des landwirtschaftlichen
Fahrzeugs (B) befestigt sind, und daß im
Bereich dieser Stoßstangen (3′, 4′) Endschalter (6) vorgesehen
sind, welche bei unbeabsichtiger Kollision den Antrieb
des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (B) unterbrechen.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug ein landwirtschaftliches Fahrzeug (B) ist, daß ein programmierbarer
Kleinrechner (17) und zwei Magnetspuleneinheiten (13, 14) vorhanden sind,
mit welchem der von einer Öldruckpumpe (12) über ein Magnetventil
(10) zugeführte Öldruck für einen Lenkzylinder (9) der
Vorderräder (8) des landwirtschaftlichen Fahrzeugs (B) steuerbar
ist, wobei im Eingangskreis der beiden Magnetspuleneinheiten
(13, 14) zwei Magnetschalter (G₃, G₄) vorgesehen
sind welche bei Vorhandensein eines Ausgangssignals der Abtaststeuereinheit
(15) die Verbindung des programmierbaren
Kleinrechners (17) zu den beiden Magnetspuleneinheiten (13, 14)
unterbrechen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57026569A JPS58144214A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | テイ−チング・プレイバツク方式の自動走行車輌 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3244828A1 DE3244828A1 (de) | 1983-09-08 |
DE3244828C2 true DE3244828C2 (de) | 1988-06-16 |
Family
ID=12197172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823244828 Granted DE3244828A1 (de) | 1982-02-19 | 1982-12-03 | Automatisch sich bewegendes fahrzeug vom lern-wiedergabe-typ |
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US (1) | US4626993A (de) |
JP (1) | JPS58144214A (de) |
CA (1) | CA1194585A (de) |
DE (1) | DE3244828A1 (de) |
FR (1) | FR2522165B1 (de) |
GB (1) | GB2115182B (de) |
Cited By (1)
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