DE9314133U1

DE9314133U1 - Fahrzeugsteuerung, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge

Info

Publication number: DE9314133U1
Application number: DE9314133U
Authority: DE
Original assignee: BAREIS MANFRED DIPL ING FH
Current assignee: BAREIS MANFRED DIPL ING FH
Priority date: 1993-09-18
Filing date: 1993-09-18
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2003-09-19

Description

Beschreibung

Fahrzeugsteuerung, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerung zum automatischen Lenken von langsam fahrenden Fahrzeugen, insbesondere landwirtschaftlichen Fahrzeugen bei der Bodenbearbeitung, Säen, Hacken, Pflanzenpflege, Ernte oder sonstigen Arbeiten. Mit dem Fahrzeug sind ein oder mehrere Sensoren verbunden, die Leitlinien wie Fahrbahnmarkierungen oder sonstige Merkmale, wie Pflanzenreihen erfassen. Eine Auswerteelektronik verarbeitet die Sensorsignale und steuert die Lenkung des Fahrzeugs.

Bekannt sind verschiedene Ausführungen bei denen die Signale der Auswerteelektronik direkt die Hydraulik der Hilfskraftlenkung ansteuern. Dies hat den Nachteil, daß in die Hydraulik der Hilfskraftlenkung eingegriffen werden muß. Für jedes Lenkungssystem sind spezielle Auslegungen und Anpassungen erforderlich. Dadurch können diese Ausführungen nur als Erstausrüstungen in neue Fahrzeuge eingebaut werden.

Bei Ausführungen für Fahrzeuge, die auch auf öffentlichen Straßen betrieben werden, müssen strenge Sicherheitsvorschriften eingehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsteuerung zu schaffen, die auch nachträglich in jedes Fahrzeug eingebaut werden kann. Für den Betrieb des Fahrzeugs auf öffentlichen Straßen oder bei fehlerhafter Funktion der Fahrzeugsteuerung soll diese so außer Betrieb gesetzt werden können, daß die Funktion der Lenkung nicht mehr beeinflußt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung erfolgt vor allem dadurch, daß die Auswerteelektronik ein elektromechanisches Stellglied ansteuert, das die Lenkbewegungen auf das Lenkrad oder auf mit dem Lenkrad verbundene Lenkungsteile überträgt.

Dies hat den Vorteil, daß diese Ausführung auch nachträglich in jedes Fahrzeug eingebaut werden kann. Die eigentliche Fahrzeuglenkung muß nicht verändert werden, da die Lenkbewegung wie bei normalem Betrieb über das Lenkrad eingeleitet wird. Durch die unterbrechbare Verbindung kann die Fahrzeugsteuerung jederzeit sicher außer Betrieb gesetzt werden, so daß Sicherheitsvorschriften für den Betrieb auf öffentlichen Straßen nicht eingehalten werden müssen.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es besteht die Möglichkeit die unterbrechbare Verbindung als Kupplung auszuführen, dies hat den Vorteil, daß die Fahrzeugsteuerung z.B. bei fehlerhafter Funktion sehr schnell außer Betrieb gesetzt werden kann.

In einer weiteren Ausführung kann zum Betrieb auf öffentlichen Straßen oder wenn die Fahrzeugsteuerung nicht gebraucht wird das elektromechanische Stellglied ganz entfernt werden, dies hat den Vorteil, daß dann die Lenkung ohne Funktions-, Platz- und Sicherheitseinschränkungen genutzt werden kann.

Bei Verwendung einer Kupplung, die nur ein bestimmtes Drehmoment überträgt, besteht der Vorteil, daß der Fahrer jederzeit, z.B. bei plötzlich auftretenden Hindernissen, mit einem etwas erhöhten Lenkmoment das Lenkrad betätigen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels Fig. 2 die Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels

Nach Figur 1 sind ein oder mehrere Sensoren 1 sind an einem Fahrzeug 9 befestigt und erfassen eine oder mehrere Nutzpflanzenreihen bzw. Markierungen. Die Sensoren 1 können mechanische Taster oder kapazitive oder optische Sensoren oder mit Ultraschall, Laser oder Radar arbeitende Sensoren oder sonstige Sensoren sein. Als Sensoren 1 kann auch eine Kombination verschiedener Sensoren verwendet werden. Die Sensoren 1 können auch aus einer Kombination von Sensoren und einem Computer, der die Sensorsignale auswertet, bestehen. Die Sensoren 1 ermitteln die seitliche Abweichung des Fahrzeugs 9 relativ zu den Leitlinien. Abhängig von der Größe und Richtung der seitlichen Abweichung ermittelt eine Auswerteelektronik aus den Sensorsignalen die erforderlichen Lenkbewegungen. Die Auswerteelektronik 2 steuert ein elektromechanisches Stellglied, das aus einem Elektromotor 3 und einem nachgeschalteten Getriebe 4 zur Übersetzung der Drehbewegung ins langsame besteht. Eine Abtriebswelle 16 des Getriebes 4 ist konzentrisch zur Drehachse des Lenkrads 5 angeordnet und mit einer Spannvorrichtung 6 verdrehsteif verbunden. Die Spannvorrichtung 6 ist auf dem Lenkrad 5 verdrehsteif gespannt. Das Spannen der Spannvorrichtung 6 erfolgt auf bekannte Weise durch Drehen der Gewindespindel 7. Andere Spannmechanismen nach bekannten technischen Ausführungen, auch mit anderer Anzahl von Spannbacken sind denkbar.

Das entstehende Reaktionsmoment wird über eine mit dem Elektromotor 3 und dem Getriebe 4 verbundene Abstützung 8 am Fahrzeug 9 abgestützt. Soll die Fahrzeugsteuerung außer Betrieb gesetzt werden, so wird die Spannvorrichtung 6 gelöst und zusammen mit Elektromotor 3, Getriebe 4 und Abstützung 8 vom Lenkrad entfernt.

Nach Fig. 2 steuert die Auswerteelektronik 2 einen Schrittmotor 10 der radial verschiebbar zur Lenkspindel 11 gelagert ist. Ein Übersetzungsgetriebe wird durch ein mit der Abtriebswelle des Schrittmotors 10 verbundenes erstes Zahnrad 12 und ein konzentrisch zur Lenkspindel 11 angeordnetes und mit dieser verdrehfest verbundenes zweites Zahnrad 13 gebildet. Über einen in den Endlagen einrastenden Hebel 14 und eine Druckfeder 15 wird abhängig von der Stellung des Hebels 14 das erste Zahnrad 12 mit dem zweiten Zahnrad 13 in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht und somit eine schaltbare Kupplung gebildet.

Wird die in der Verzahnung des ersten und zweiten Zahnrads 12 und 13 gebildete Radialkraft größer als die Kraft der Druckfeder 15, so wird das erste Zahnrad 12 radial vom zweiten Zahnrad 13 weg bewegt und kommt außer Eingriff. Dadurch wird eine Kupplung gebildet, die nur ein bestimmtes Drehmoment überträgt. Die Kupplung ist so ausgelegt, daß dieses Drehmoment etwas höher liegt als das Drehmoment, das bei normaler Funktion der Fahrzeugsteuerung auftritt, jedoch deutlich unter dem Drehmoment, das der Fahrer durch Handkraft am Lenkrad erzeugen kann.

Claims

Schutzansprüche

1. Fahrzeugsteuerung, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge, wobei am Fahrzeug (9) ein oder mehrere Sensoren (1) angebracht sind, die die Position und / oder den Verlauf von Leitlinien, gebildet durch Fahrbahnmarkierungen oder sonstigen Merkmalen, wie Pflanzenreihen, erfassen und Signale an eine Auswerteelektronik (2) weiterleiten, die die erforderlichen Lenkbewegungen des Fahrzeuges (9) zur Steuerung des Fahrzeugs (9) entlang der Leitlinien ermittelt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswerteelektronik (2) ein elektromechanisches Stellglied ansteuert, das drehende Lenkbewegungen ausführt, die über eine unterbrechbare Verbindung auf das Lenkrad (5) oder auf mit dem Lenkrad (5) verdrehsteif verbundene Teile übertragen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das elektromechanische Stellglied ein Elektromotor ist, oder daß das elektromechanische Stellglied ein Elektromotor mit einem nachgeschalteten Getriebe zur Übersetzung der Drehbewegung ins langsame ist.

3. Anordung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das elektromechanische Stellglied zusätzlich aus einem Sensor besteht, der die ausgeführten drehenden Lenkbewegungen direkt am elektromechanischen Stellglied oder an einem gelenkten Rad des Fahrzeugs (9) erfasst und an die Auswerteelektronik (2) zurückmeldet.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die unterbrechbare Verbindung ein mechanische Kupplung ist, die durch Handkraft schaltbar oder elektromagnetisch oder durch Handkraft betätigbar ausgeführt ist, und / oder

daß die unterbrechbare Verbindung eine leicht montierbare und demontierbare Spannvorrichtung (6) ist, die das Lenkrad (5) oder mit diesem verdrehsteif verbundene Teile verdrehsteif einspannt, und / oder daß die unterbrechbare Verbindung eine Kupplung mit begrenztem übertragbarem Drehmoment ist, die bei höheren Drehmomenten durchrutscht und / oder

daß die unterbrechbare Verbindung eine unterbrechbar oder entfernbar ausgeführte Abstützung (8) ist.