DE3725896C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs, wie eines Gabelstaplers, insbesondere eines Satelliten eines Förderfahrzeugs, relativ zu einer Zielmarke in einer Entfernung bis zu eini­ gen Metern.

Aus der DE 33 28 241 A1 ist ein Förderfahrzeug bekannt, mit dem mehrere Stückgutteile bei einer Fahrt entlang einer Lagerstraße zu mehreren Abstellplät­ zen gebracht bzw. von diesen aufgenommen werden können. Hierzu weist das Förderfahrzeug ein Satelliten-Fahrzeug auf, das mit dem Hauptförderfahrzeug entlang der Lagerstraße verfährt und an Be- oder Entladeplätzen vom Hauptfahr­ zeug trennbar ist und aus diesem ein Stückgutteil entnehmen und zu einem La­ gerplatz bringen oder aber von einem Lagerplatz ein Stückgutteil aufnehmen und im Hauptförderfahrzeug unterbringen kann. Das Satelliten-Fahrzeug ist dabei mit dem Hauptförderfahrzeug über mehrgelenkige Arme verbunden, wobei die Arm­ gelenke sowie die Antriebsachse des Satelliten-Fahrzeugs mit Winkelgebern versehen sind. Hierdurch können die Fahrten des Satelliten-Fahrzeugs vom Hauptförderfahrzeug aus gesteuert werden. Alternativ hierzu können gewünschte Bewegungen des Fahrzeugs voll vorprogrammiert werden, so daß dieses die vorprogrammierte Bewegung ausführt.

Nachteilig ist hierbei, daß aufgrund von Ungenauigkeiten, beispielsweise Bode­ nunebenheiten oder dergleichen, Fehler auftreten können, die sich über den Fahrweg vergrößern, so daß das Stückgutteil letztendlich nicht exakt in der ge­ wünschten Position abgesetzt wird oder aber das Satelliten-Fahrzeug bei einem aufzunehmenden Stückgutteil nicht in die genaue Aufnahmeposition gelangt.

Des weiteren ist aus der US-4,647,784 ein System zur Führung und Steuerung einer Anzahl von Fahrzeugen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bekannt, wobei die Fahrzeuge von einer Basisstation aus gesteuert werden. Über den ge­ samten Bereich ist eine Vielzahl von Markierungen verteilt, welche jeweils einen eindeutigen Code aufweisen, in dem die Identität und die genaue Position der Markierungen enthalten ist. Die Positionsbestimmung eines Fahrzeugs erfolgt durch die Verwendung jeweils zweier Markierungen, welche von jedem Fahr­ zeug mittels eines den gesamten Winkelbereich von 360° abdeckenden Lichtsen­ ders abgetastet werden. Die exakte Position des Fahrzeugs kann dann durch ein übliches Triangulationsverfahren bestimmt werden, da die absoluten Positionen der Markierungen bekannt sind.

Oftmals ist es jedoch nicht erforderlich, die absolute Position eines Fahrzeuges innerhalb eines Bereichs zu bestimmen, sondern lediglich die Position eines Fahrzeugs relativ zu einer Zielmarke, welche in der Umgebung eines Zielbe­ reichs vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen der Position eines Fahrzeugs, insbesondere eines Satelliten eines Förderfahrzeugs, in der Umgebung eines Zielortes zu schaffen, wobei die Positi­ onsbestimmung des Fahrzeugs auf einfache Weise und mit geringem konstrukti­ vem Aufwand mit der erforderlichen Genauigkeit gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 6 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht also derart vor, daß ein Lichtstrahl, insbe­ sondere ein Laser-Lichtstrahl über eine an einem vorgegebenen Ort angebrachte Zielmarke mit einem Streifenmuster geführt wird. Das Licht wird auf eine Foto­ diode rückgestreut, die den einzelnen Streifen des Musters entsprechende Licht­ impulse aufnimmt, deren zeitlicher Abstand bzw. deren Abstand von einem Zählbeginn festgestellt, insbesondere in einem mit Zählimpulsen beaufschlagten Zähler gezählt wird. Die Zählsummen werden gespeichert und können dann weiterverarbeitet werden. Durch die Bestimmung des Verhältnisses der Zeiten zwischen dem Auftreten der Musterstreifen wird die Winkelstellung des Fahr­ zeugs relativ zur Zielmarke bestimmt und/oder es wird durch die Bestimmung des Verhältnisses der Zeiten zwischen dem Auftreten der Musterstreifen und dem absoluten Abstand der Streifen die Entfernung des Fahrzeugs zur Zielmarke be­ stimmt.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß eine Messung über einen fest vorge­ gebenen Winkelbereich erfolgt, wobei eine weitere Ausgestaltung vorsieht, daß die Entfernung durch das Verhältnis des zeitlichen Abstandes beim Überstrei­ chen zweier Musterstreifen zu der Zeit des Überstreichens des gesamten Meß­ winkels bestimmt wird. Die Feststellung der Zeitabstände, insbesondere ab dem Einsetzen der Messung erfolgt insbesondere dadurch, daß während der Meßzei­ ten bis zum Auftreten von den jeweiligen Spalten des Musters entsprechenden Signalen Impulse gezählt und die jeweilige Impulssumme zwischengespeichert und zur Weiterverarbeitung verwendet wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß mit Überstreichen des Lichts über den Anfangspunkt des Meßwinkelbereichs ein Impulszähler gestartet, mit Überstreichen des Endpunkts des Meßwinkelbe­ reichs durch das Licht des Zählers gestoppt und beim Ausgangswert zurückge­ setzt wird. Durch ein vorgegebenes Strichmuster auf dem Reflektor wird insbe­ sondere erreicht, daß das Auftreten einer im vorgegebenen Muster des Reflektors entsprechenden empfangenen Impulsfolge zur Validierung des Meßergebnisses während der jeweiligen Messung verwendet werden kann.

Außerhalb des Frequenzbandes der durch das Überstreichen des Streifenmusters erfolgten Amplitudenmodulation des reflektierten Lichtstrahls liegende aufge­ nommene Frequenzen können im Empfänger ausgefiltert werden.

Der Lichtstrahl überstreicht den Reflektor mit dem vorgegebenen Streifenmuster, tastet das Muster also ab. Dabei wird das vom Reflektor reflektierte Licht durch das Streifenmuster amplitudenmoduliert. Die Modulationsfrequenz hängt von der Entfernung der Sender zum Reflektor ab, da bei kleinerer Entfernung des Mu­ sters unter einem größeren Winkel gesehen wird, zur Abtastung also eine größere Zeit erforderlich ist als bei größerer Entfernung. Es wird ein elektrisches Filter vorgesehen, das einen die derart möglichen Frequenzen der Amplitudenmodula­ tion umfassenden Durchlaßbereich hat und außerhalb dieses Bandes liegende Frequenzen, wie sie durch Störlicht gegeben sein können, ausfiltert. Modulati­ onsfrequenzen der Amplitudenmodulation liegen beispielsweise 10-100 Abta­ stungen/sec. eines Doppelspiegels bei den interessierenden Entfernungen von 0,30 bis 7 m und Strichabständen von 0,01 im Bereich von unter 0,1 bis 1 MHz.

Die Vorrichtung sieht in Weiterbildung vor, daß in geringer Entfernung vor dem Lichtsender mit Relativabstand zueinander Fotodioden angeordnet sind, die auf­ grund ihres Winkelabstandes bezüglich dem Sender einen Meßwinkelbereich bestimmen. Hierdurch kann der Meßwinkelbereich festgelegt werden. Eine Mes­ sung wird nur vorgenommen, wenn der Lichtstrahl die erste Diode überstreicht und die Messungen, d. h. gegebenenfalls Zählung von Zählimpulsen wird been­ det, wenn der Lichtstrahl die zweite Diode überstreicht. Anschließend kann dann eine erneute Messung vorgenommen werden.

Die Empfängereinrichtung kann einem dem Detektor zugeordnete Filteranord­ nung aufweisen, mit einem dem Band der Frequenzen der durch das Überstrei­ chen des Streifenmusters bedingten Amplitudenmodulation des reflektierten Lichtstrahls entsprechenden Durchlaßbereich, wobei die Filteranordnung für den am weitesten vorgesehenen Arbeitsabstand optimal empfindlich eingestellt sein kann.

Um Impulse im wesentlichen gleicher Intensität unabhängig von der Entfernung zwischen Reflektor und Lichtsender bzw. Foto­ empfänger zu erreichen sieht eine Weiterbildung vor, daß die Filteranordnung Widerstände aufweist, wobei der erste Wider­ stand in Reihe zu einer Spule geschaltet bzw. deren Ohmscher Widerstand ist und der zweite Widerstand parallel sowohl zur Spule als auch zu einem ebenfalls parallel zu dieser angeordneten Kondensator geschaltet ist, wobei insbesondere die Widerstände derart dimensioniert sind, daß die Signalintensität des durch­ gelassenen Signals im Nahbereich, in dem der Detektor relativ viel Licht empfängt, der durchgelassenen Intensität bei Reflek­ tion im Fernbereich, bei der der Detektor wenig zurückgestreutes Licht empfängt, bei optimaler Frequenzabstimmung in diesem Bereich entspricht.

Weitere Ausgestaltungen sehen vor, daß durch eine Steuereinheit und einen Zähler, der die Zeiten, die bis zum Auftreten ein­ zelner Meßsignale von durch das Streifenmuster reflektierten Licht, durch Zählung von unabhängig erzeugten Zählimpulsen mißt und durch Speicher in denen die jeweilige Zahl der gezählten Impulse gespeichert wird und daß durch einen Mikroprozessor sowie einen Schreib-Lesespeicher in dem die Zählwerte aus ein­ gelesen werden, so daß sie durch den Mikroprozessor mit eben­ falls im Speicher bereitgestellter Software zur Entfernung- und/ oder Winkelbestimmung eingesetzt werden können, wobei dem Mikro­ prozessor eine Eingabe-Ausgabeeinheit zur Weitergabe der durch die Messung erhaltenden umgerechneten Informationen, insbeson­ dere zur Steuerung des Weges des Fahrzeugs ausgegeben werden.

Das vom Fotodetektor erkannte und empfangene Signal wird da­ bei insbesondere mittels einer Folgeschaltung in Rechtecksig­ nale umgewandelt. Gemessen wird, wie gesagt, über einen durch die Anfangs- und Enddetektordiode vorgegebenen Abtastwinkel, wobei die Zeit für den gesamten Abtastwinkel die Zeit ab Be­ ginn des Abtastens bis zum Auftreten jeden der Streifen des Streifenmusters und damit der durch diese bedingten Signale in der Empfängereinrichtung bestimmt werden. Diese Zeiten werden als Zählimpulse in einen Schreib-Lesespeicher eines Mikro­ prozessorsystems übernommen und der dort ebenfalls vorgehaltener Software einerseits auf ihre Gültigkeit geprüft, andererseits in der erläuterten Weise zur Bestimmung von Entfernung und Winkelstellung von Lichtsender und Detektor relativ zum Re­ flektor damit zur Positionsbestimmung nach dem Triangulations- Prinzip verwendet.

Insbesondere zur Hinderniserkennung ist in bevorzugter Weise vorgesehen, daß ein hochfrequentes Lichtsignal ausgesendet und nach Rückstreuung durch einen Fotodetektor empfangen wird. Dadurch, daß das Licht unter einem kleinen Winkel zur Horizon­ talen nach unten gerichtet ausgesandt wird, wird erreicht, daß bis zu einer durch die Neigung vorgebbaren Entfernung ein Hindernis sicher erfaßt wird, während von entfernteren Objekten rückgestreutes Licht nicht mehr aufgenommen wird. Eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß das ein von der Ziel­ marke rückgestreuter Dauerstrich-Lichtstrahl und ein hoch­ frequent modulierter, von einem zweiten Objekt rückgestreuter Strahl gemeinsam empfangen, die empfangenen Signale elektronisch getrennt und separat weiterverarbeitet werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung für eine Einsatz­ möglichkeit der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Meßprinzips;

Fig. 3 eine Darstellung der bei der Messung der Fig. 2 empfangenen Signale;

Fig. 4a eine schematische Darstellung der Anordnung in Aufsicht;

Fig. 4b die Anordnung in Seitenansicht;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Eingangsstufe zur Gewinnung des Meßsignals;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Auswerteschaltung.

Es ist aus der DE 32 28 241 A1 in Förderfahrzeug bekannt, mit den bei einer Förderfahrt entlang einer Lagerstraße 1 mehrere Stückgutteile transportiert und zu verschiedenen Lagerstellen gebracht bzw. von verschiedenen Lagerstellen aufgenommen werden können. Hierzu weist das Förderfahrzeug ein mit ihm verfahr­ bares Satelliten-Fahrzeug 5 in Form eines Gabelstaplers auf, das in einem Aufnahme- bzw. Abladebereich sich vom Hauptfahr­ zeug trennt und beispielsweise ein Stückgutteil von diesem aufnimmt und zu seinem speziellen Lagerplatz selbständig trans­ portiert. Dies kann über Wegaufnehmer und Rechner gesteuert erfolgen. Hierdurch können sich aber Ungenauigkeiten, beispiels­ weise durch Unebenheiten des Bodens ergeben, die dazu führen, daß das Stückgut nicht paßgenau an seinem Lagerplatz 2 bzw. 3 abgesetzt wird, wobei diese insbesondere in unterschiedlichen Winkeln zur Lagerstraße 1 ausgerichtet sein können. Die Ent­ fernungen zwischen Lagerstraße 1 und Lagerplätzen 2 bis 3 können mehrere Meter, beispielsweise bis zu 7 m oder mehr betragen.

Die Erfindung sieht zunächst vor, daß mittig im rückwärtigen Bereich der Lagerplätze 2, 3, Zielmarken 6, 7 auf der Boden­ fläche angeordnet werden, die ein Streifenmuster 7 aufweisen. Die Zielmarken 6 sind vorzugsweise durch eine retrore­ flektierende entsprechend dem Muster 7 auf einem schwarzen Träger angeordnete Folie ausgebildet.

Der Abstand der Streifen 8 auf der Folie ist vorbestimmt und betrage beispielsweise sowohl zwischen in der linken Hälfte als auch in der rechten Hälfte der Zielmarke 6 angeordneten Folien­ streifen 8 jeweils von der vorderen Kante eines Streifens bis zur vorderen Kante des darauffolgenden Streifens d, während der Abstand zwischen den beiden innenliegenden Folienstreifen 8, ein Vielfaches von d beispielsweise 2d beträgt.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß, wenn sich das Satelliten- Fahrzeug in einer Position P1 vor dem Streifenmuster 7 befindet, die nicht zentral zu dem Streifenmuster 7, sondern winkelmäßig versetzt zu diesem angeordnet ist, dann der Winkelabstand a1 zwischen den beiden äußeren Streifen 8 des linken Musterteils (der hier lediglich aus Gründen der zeichnerischen Deutlich­ keit benutzt wird) kleiner ist als der Winkelabstand b1 zwischen den äußeren Streifen 8 des linken Musterteils des Musters 7. Gleiches gilt jeweils für die Abstände benachbarter Folien­ streifen 8 untereinander, aber auch insbesondere hinsichtlich der linken und der rechten Hälfte des Musters 7. Aus dem Ver­ hältnis der Winkelabstände a1 und b1 kann in ansich bekannter Weise die Winkelposition des Fahrzeugs berechnet werden.

Weiterhin ist aus der Fig. 2 ersichtlich, daß, wenn sich das Fahrzeug in der näher zur Zielmarke 6 liegenden Position b2 befindet, der Winkelabstand a2 zwischen gleichen Reflektions­ streifen 8 größer ist als der Winkelabstand a1 bei der weiter entfernt liegenden Position. Zusammen mit dem vorgegebenen metrischen Abstand der Streifen 8 kann hieraus grundsätzlich die Entfernung des Fahrzeugs zur Zielmarke 6 berechnet werden. Entfernung und Winkelposition können zur Steuerung des Fahr­ zeugs auf dem Abstellplatz 2 bzw. 3 verwendet werden. Zur Ver­ feinerung der Messung können geeignet viele reflektierende Streifen sowie ein vorgegebener Meßwinkelbereich vorgesehen sein.

Die Messung erfolgt dadurch, daß ein Strahl 11 eines Lasers 12 mittels eines Abtasters 13 (Scanner), wie einem Drehspiegel (Polygonspiegel) einen bestimmten Winkelbereich überstreicht. Der Spiegel 13 weist erhebliche Dimensionen, die mindestens einen Faktor 10 über herkömmlichen Drehspiegeln liegen, auf und hat Reflektionsflächen von mindestens 5 × 5, vorzugsweise über 10 × 10 cm. Mit einem bestimmten Relativabstand sind vor dem Abtaster 13 und damit unter einem bestimmten Winkelabstand be­ züglich diesem eine Start-Diode 14 und eine Stop-Diode 16 ange­ ordnet, von denen die erste 14 bei Empfang eines Impulses durch den abtastenden Laserstrahl 11 einen Start-Impuls s abgibt - gegebenenfalls nach Umwandlung des empfangenen und in ein elektrisches Signal umgewandelten Lichtimpuls in ein Rechteck­ signal mittels einer Folgeschaltung. In gleicher Weise gibt der in Abtastrichtung nachfolgende Empfänger 16 bei Empfang eines Lichtsignals durch den Laserstrahl 11 ein Endsignal e ab.

Wenn der Laserstrahl 11 die Zielmarke 6 mit dem Muster 7 über­ streicht, streuen die Streifen 8 das auftreffende Laserlicht in einem engen, aber hinreichenden Winkelbereich zurück, was durch die retroreflektierende Folie sichergestellt ist. Das rück­ gestreute Laserlicht 17 wird in einer Detektoreinrichtung 18 über einen Fotodetektor 19 empfangen und über eine Filteranordnung 21 (Fig. 5) von Störlicht getrennt. Die Empfangsanordnung 18 enthält eine relativ große Linse 20 mit einem Durchmesser von mindestens 7 cm, vorzugsweise 10 cm. Hierdurch kann eine große Inten­ sität auf den Detektor 19 gebracht und damit die Empfindlich­ keit der Anordnung erheblich gesteigert werden. Der störende Einfluß von Randstrahlen wird weitgehend reduziert. Die Linse ist relativ stark brechend und weist beispielsweise eine Stärke von 30 mm auf. Es kann hierdurch bei vorgegebenen Bedingungen unter Verwendung eines relativ kleinflächigen Detektors (große Detektoren bedingen Homogenitätsprobleme hinsichtlich ihrer Empfangscharakteristik) ein großer Anteil des rückgestreuten Lichts empfangen werden; der Detektor empfängt Licht aus einem wesentlich größeren Winkelbereich als dies üblicherweise der Fall ist (typischerweise größer 150 Grad gegenüber beispiels­ weise unter 90 Grad). Bei der genannten Entfernung kann ein Laser mit einer Leistung von 2-5 mW eingesetzt werden.

Ein zweiter hochfrequent modulierter Laser 12a (Halbleiterlaser) ist mit einer geringen Abwärtsneigung zur Horizontalen ange­ ordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist er auf der Seite der Empfangsanordnung 18 relativ zum Spiegel 13 angeordnet. Der Laser 12a sitzt dabei oberhalb der Linse 20, so daß sein Ausgangsstrahl 12b über die Linse 18 hinweggeht, auf den Spiegel 13 trifft und von diesem reflektiert wird. Trifft der Strahl 12a auf den Boden, auf dem das Fahrzeug sich bewegt, so wird aufgrund des Auftreffwinkels kein Streulicht zum Detektor 19 zurückgestreut. Nur wenn ein Objekt 12a in geeignetem Abstand vor dem Fahrzeug 5 auftrifft, wird aufgrund der Neigung und dem Rückstreuwinkel vom Objekt 12a ein relevanter Lichtanteil vom Detektor 19 empfangen. Das Signal des vom Fremdobjekt 12c rückgestreute hochfrequent modulierte Licht wird durch eine Filteranordnung 21a ebenfalls von Störlicht getrennt. Auch trennen die Filteranordnungen 21, 21a die Signale des Streifen­ musters und des hochfrequent modulierten Lichts, so daß die beiden Signale getrennt weiterverarbeitet werden (Fig. 5). Das Hindernissignal M' (Fig. 5) wird in geeigneter Weise zum Abstoppen des Fahrzeugs eingesetzt.

Die Filteranordnung 21 ist grundsätzlich auf ein durch die Streifenanordnung bei vorgegebener Abtastwinkelgeschwindigkeit und interessierendem Abstandsbereich zwischen Fahrzeug und Re­ flektor gegebenes Modulationsfrequenzband eingestellt.

Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises der Filteranordnung 21 ist derart eingestellt, daß für den am weitesten vorgesehenen Arbeitsabstand, beispielsweise also 7 m, bei vorgegebener Ab­ tastfrequenz der Filter 21 optimal empfindlich ist. Die Wider­ stände R1 und R2 sind dabei so dimensioniert, daß einerseits kein Nachschwingen auftritt und andererseits die Bandbreite bei verminderter Empfindlichkeit im Nahbereich ausreichend ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei Messung im Fernfeld, also bei großem Abstand zum Reflektor 6, wobei nur relativ wenig zurückgestreutes Licht durch den Detektor aufgenommen wird, die Empfindlichkeit der Detektoranordnung 18 sehr hoch ist, während im Nahfeld, wenn also der Detektor nahe, beispiels­ weise 30 cm vor dem Reflektor steht, wobei viel rückgestreu­ tes Licht entfällt, eine geringere Empfindlichkeit des Detek­ tor gegeben ist. Aufgrund der Filteranordnung 21 sieht der Detektor aber nur das durch das Streifenmuster modulierte Laser­ licht, während Störeinflüsse und das hochfrequente Signal des Senders 12a ausgefiltert werden und gibt nur aufgrund des vom Streifenmuster rückgestreuten Laserlichts Meßsignale 14 aus, d. h. nach Verstärkung und Umwandlung in Rechteckimpulse den Reflektorstreifen 8 entsprechende elektrische Impulse M (Fig. 3). Zur Verarbeitung der aufgenommen Start- und Stoppimpulse s, e und der Meßimpulse M ist eine Verarbeitungseinheit mit einer Steuereinrichtung 21 vorgesehen, die über einen externen Eingang 22 mit Einschalten der Meßeinrichtung, d. h. Laser und Detektor ebenfalls eingeschaltet wird. Der Steuereinheit 21 ist ein Zähler 23 nachgeordnet, diesen sind Zwischenspeicher 24 nachge­ ordnet. Hierauf folgt ein Speicher, insbesondere ein Schreib- Lesespeicher 26, in dem ebenfalls die geeignete Verarbeitungs­ software 27 gespeichert ist, die aufgrund der Meßdaten in der eingangs angegebenen Weise Entfernung und Winkelstellung in einem Mikro­ prozessor 28 berechnen kann, wobei dieser dann über eine Ein­ gabe-Ausgabeeinheit 29 das Ergebnis und/oder Steuerbefehle zur Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs, insbesondere des Sa­ telliten-Fahrzeugs ausgeben kann. Die Zwischenspeicher 24 und der Mikroprozessor 28 werden durch die Steuereinheit 21 über Steuerleitungen 31 gesteuert.

Bei Empfang eines Startimpulses s startet die Steuereinheit über einen Startimpuls "Start" dem Zähler 23, der über einen Zähl­ eingang 32 Zählimpulse mit hoher Zählrate (z. B. von einem hoch­ frequenten Quarzoszillator) erhält und während des Zählers asynchron ausgelesen werden kann. Der gestartete Zähler zählt dann zunächst die Zählsignale 33, die innerhalb einer Zeit T1 bis zum Erscheinen des Meßsignals M des ersten Meß­ streifens 8 auftreten und übergibt die die Zeit T1 repräsen­ tierende Zählzahl D1 in den Zwischenspeicher 23b, während der Zähler weiter zählt. Dabei wird von einer Übertragungseinheit 24 der zwischengespeicherte Zählerstand im Zwischenspeicher 23b in den Schreib-Lese-Speicher 26 zur späteren Auswertung über­ tragen. Bei Auftreten des zweiten Meßsignals des zweiten Re­ flexionsstreifens 8 wird die die Meßzeit T2 repräsentierende Zählzahl D2 zwischengespeichert und übertragen usw., bis schließlich bei Auftreten des Stopsignals "Stop" aufgrund des Reflexionssignals der den Meßwinkel begrenzenden zweiten Diode 16 die gesamte Zählimpulszahl D7 gemessen und gespeichert wird. Gleichzeitig wird die Zählung beendet und die Steuereinheit für einen erneuten Meßzyklus vorbereitet.

Die im Zwischenspeicher gespeicherten Werte werden anschließend an den Schreib-Lesespeicher 26 übergeben und in der oben unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erläuterten Weisen für die Bestimmung von Winkelposition und Entfernung der Detektorein­ heit und damit des entsprechenden Fahrzeugs, wie eines Satel­ liten-Fahrzeugs zum Reflektor 6 und damit dem entsprechenden Abstell- und Aufnahmeplatz 2, 3 in ansich bekannter Weise be­ rechnet. Dabei werden die Mehrzahl der gleich beabstandeten Streifen 8 des Musters 7 zur Validierung des Signals genutzt, d. h. die Positionsbestimmung wird nur durchgeführt, wenn die Differenzen der Impulszahlen in derartigen Verhältnissen zu­ einander stehen, daß sie die Streifen 8 des Musters 7 reprä­ sentieren können.

Hierdurch wird eine verfälschende Positionsbestimmung durch Zusatzinformationen, die durch Reflektion in der Umgebung oder dergleichen auftreten können, unterdrückt, da das Ziel ein signifikantes Informationsmuster 7 enthält.

Claims (9)

1. Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs, insbesondere eines Satelliten eines Förderfahrzeugs, in der Umgebung eines Zielortes, bei dem die folgenden Ver­ fahrensschritte durchgeführt werden:

• a) mittels eines Lichtstrahls wird ein vorgegebenes Streifenmuster einer einzigen im Bereich des Zielortes vorgesehenen Zielmarke über einen vorgegebenen Abtast­ winkel abgetastet;
• b) das vom Streifenmuster der Zielmarke bei deren Abta­ stung rückgestreute Licht wird mittels eines Fotode­ tektors empfangen, wobei das zeitliche Auftreten der den einzelnen Streifen des Streifenmusters entspre­ chenden Empfangssignale gemessen wird;
• c) aus dem Verhältnis der Zeiten zwischen dem Auftreten der Musterstreifen wird die Winkelstellung des Fahr­ zeugs relativ zur Zielmarke bestimmt; und/oder
• d) aus dem Verhältnis der Zeiten zwischen dem Auftreten der Musterstreifen und dem absoluten Abstand der Streifen wird die Entfernung des Fahrzeugs zur Ziel­ marke bestimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung des Fahrzeugs relativ zur Zielmarke aus dem Verhältnis der Zeiten zwischen dem Auftreten jeweils zweier Streifen im linken und rechten Bereich der Zielmar­ ke bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung über einen fest vorgegebenen Winkelbereich erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung durch das Verhältnis des zeitlichen Abstandes beim Überstreichen zweier Streifen zur Zeit des Überstrei­ chens des gesamten Meßwinkels bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, da­ durch gekennzeichnet, daß das Auftreten einer dem vorgege­ benen Streifenmuster der Zielmarke entsprechenden empfan­ genen Impulsfolge zur Validierung des Meßergebnisses wäh­ rend der jeweiligen Messung verwendet wird.

6. Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs, insbesondere eines Satelliten eines Förderfahrzeugs, in der Umgebung eines Zielortes mit

• a) einer im Bereich des Zielortes (2) vorgesehenen Ziel­ marke (6) mit einem vorbekannten Streifenmuster (7), wobei die mit Abstand voneinander angeordneten Strei­ fen (8) eine gegenüber den dazwischen befindlichen Zwischenräumen unterschiedliche Reflektivität aufwei­ sen,
• b) einen am Fahrzeug vorgesehenen Lichtsender (12, 13), welcher einen einen vorgegebenen Winkelbereich abta­ stenden Lichtstrahl für das Abtasten der Zielmarke (6) aussendet,
• c) mit einer am Fahrzeug vorgesehenen Detektoreinrichtung (18) für das Detektieren des von der Zielmarke rückge­ streuten Lichts, und
• d) mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung des Signals des Detektors gemäß dem Verfahren nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in geringer Entfernung von dem Lichtsender (12, 13) Foto­ dioden (14, 16) angeordnet sind, die aufgrund ihres Win­ kelabstandes bezüglich des Senders (11, 12) einen Meßwin­ kelbereich bestimmen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit eine Steuereinheit (21) und einen hochfrequent getakteten Zähler (23) zur Zeitmessung bis zum Auftreten einzelner Meßsignale von durch die einzelnen Streifen reflektiertem Licht umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit den Zähler (23) bei Detektieren des Anfangspunktes des Meßwinkelbereichs startet und bei De­ tektieren des Endpunktes des Meßwinkelbereichs stoppt.