HU218644B - Vezetőrendszer önjáró járműhöz, valamint eljárás önjáró jármű, elsősorban golfkocsi kormányzására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya vezetőrendszer önjáró járműhöz, különösengolfkocsihoz. A vezetőrendszerben van egy mozgó adóberendezés (2),amit a golfjátékos magával visz. Mind a jármű (1), mind azadóberendezés (2) tartalmaz egy vevő- és értékelőberendezést, amelyekegy műholdvezérlésű rendszerhez számítógéppel vannak ellátva. A kétvevő- és értékelőberendezés kiszámítja a golfjátékos (2) és a jármű(1) helyzetét a műholdrendszertől (3) ciklikusan vett jelek alapján. Amozgó adóberendezés (2) nagyfrekvenciás kézi adóval van ellátva,amelynek segítségével ciklikusan a játékos helyzetei is leadhatók ajárműre. A jármű (1) számítógépe mindegyik esetben kiszámítja agolfjátékos irányát és távolságát, és ezeket az adatokat addigtárolja, míg egy jelre reagálva be nem járta a tárolt pályát. A jármű(1) előre meghatározott távolságban marad a golfjátékostól. Atalálmány szerint a műholdas helyzetmeghatározó rendszerhez egyhelyhez kötött vevő- és értékelőberendezés van telepítve, amelyhelyesbítőjeleket ad le a mozgó adóberendezésnek (2) és a járműnek(1). A megfelelő eljárásban, hasonlóképpen a mozgó adóberendezéssel(2) és a járművel (1), egy helyhez kötött referenciaadó helyzetjeleitveszik, és ebből helyesbített, pontos helyzetadatokat állapítanak meg. ŕ

Description

A találmány tárgya vezetőrendszer önjáró járműhöz, különösen golfkocsihoz. Az önjáró járműben van egy hajtóberendezés, egy vezérlőberendezés és egy jelvevő berendezés, valamint a vezetőrendszerben van egy mozgó adóberendezés, amely helyzetjeleket tud adni a járműre, hogy a jármű az adóberendezést kövesse. A mozgó adóberendezés és az önjáró jármű tartalmaz egy-egy, számítógéppel ellátott vevő- és értékelőrendszert egy műholdvezérlésű helyzetmeghatározó rendszer számára. A jármű követni tud egy mozgó adóberendezést - amit golfkocsi esetében egy golfjátékos visz magával - és ezt előre megadott távolságig meg tudja közelíteni. A találmány azonban alkalmazható más járművekhez is, amelyeknek automatikusan követniük kell egy mozgó adóberendezést. A találmány tárgya továbbá eljárás önjáró jármű, elsősorban golfkocsi vezérlésére, hogy az automatikusan kövessen egy mozgó adóberendezést és azt előre adott távolságig megközelítse. A járművel és a mozgó adóberendezéssel műholdrendszer által sugárzott jeleket veszünk, ezekből kiszámítjuk az adott helyzetet, a mozgó adóberendezés mindenkori helyzetét megadó jeleket adunk a járműnek, amelyben ezeket a helyzeteket tároljuk, és a járművet utasítjuk ennek alapján a tárolt helyzetek bejárására.

A DE-PS 43 26 016 számú szabadalmi irat ismertet egy önjáró járművet, előnyös módon golfkocsit, amelynek van egy nagyfrekvenciás helyzetmeghatározó berendezése és egy ultrahangos helyzetmeghatározó berendezése. Ha a golfkocsi nagyfrekvenciás helyzetmeghatározással megállapította a kézi adó irányát, akkor ahhoz egyenes vonalú pályán, viszonylag nagy sebességgel közeledik, míg az ultrahangos helyzetmeghatározási tartományba nem kerül. Az ultrahangos helyzetmeghatározási tartományban automatikusan átkapcsol ultrahangos helyzetmeghatározásra és csökkentett sebességre. A golfkocsi megáll, ha elért egy előre meghatározott minimális távolságot a golfjátékostól.

Az ismert golfkocsi a gyakorlatban már jól bevált. A kombinált nagyfrekvenciás és ultrahangos helyzetmeghatározó rendszernek hátránya azonban az, hogy a golfkocsi nem követi pontosan azt a pályát, amelyet a golfjátékos a kézi adóval megadott, hanem ezt a pályát sokszöggel közelíti. Ez - a pálya jellegétől függően hátrányos lehet. Az önjáró jármű nem tudja a mozgó adóberendezést kanyargós, keskeny úton követni, hanem a pálya alakulásának megfelelően csak oldalról közelíti ezt az utat. Ezenkívül az ismert rendszer nem teszi lehetővé meghatározott terepszakaszok elzárását az önjáró jármű elől, és így az például bemenne egy tóba, ha a kézi adó a tó túlsó oldalán van és a „kövess” jelet adja le.

A JP-Abstract 3-134715 A számú iratból ismert egy golfkocsi, amely pontos helyzetmeghatározáshoz műholdvezérelt helyzetmeghatározó rendszerrel (GPS=Global Positional System, műholdas navigációs rendszer) van ellátva. A GPS-rendszer arra szolgál, hogy egy központban különböző golfkocsik helyzetét egy megjelenítőkészüléken láthatóvá tegye.

A JP-Abstract 5-046079 A számú iratból ismert egy golfkocsi, amely GPS-rendszerrel van ellátva. Ez a

GPS-rendszer arra szolgál, hogy egy periodikus timer segítségével a golfkocsi által megtett utat egy memóriában tárolja, és a golfpálya CD-ROM-on tárolt helyzetkoordinátái révén a golfkocsi mindenkori helyzetét és a megtett útszakaszokat egy megjelenítő készüléken ábrázolja.

Az US-A-5 331 561 számú szabadalmi leírásból ismert egy rendszer, amelyben egy gépjárművezető nélküli jármű rövid, előre meghatározott távolságban követ egy vezetőkocsit az úton. Mindkét jármű GPS-vevővel van ellátva. A vezetőkocsi oldalsó érzékelői megállapítják az oldaltartomány-adatokat, amelyeket a jármű és az oldalt lévő tárgyak közötti mindenkori távolság határoz meg. Ezenkívül a mindenkori oldaltartományadatokhoz mérik az addig megtett útszakaszokat. A vezetőkocsi közli ezeket az adatokat a követő járművel, amely ugyancsak megállapítja az ilyen oldaltartományprofilokat, és ezeket az adatokat összehasonlítja a közölt adatokkal. Ha eltérések vannak, akkor a követő jármű irányszögét úgy helyesbítik, hogy az oldaltartomány-adatok ismét egyezzenek.

Az US-A-5 043 903 számú szabadalmi leírásból ismert egy rendszer kötelékben repülő helikopterek vagy repülőgépek repülőmozgásainak segítésére. Ennek lényege a kötelékben lévő valamennyi repülőgép mozgásának rögzítése és a repülőgépek kölcsönös távolságának megtartása.

Találmányunk célja pontos vezetést biztosító vezetőrendszer önjáró jármű számára, valamint eljárás jármű pontos vezetésére.

Ezt a feladatot a találmány értelmében a vezetőrendszer tekintetében úgy oldjuk meg, hogy a műholdas helyzetmeghatározó rendszerhez egy helyhez kötött vevő- és értékelőberendezés van telepítve, amely helyesbítőjeleket ad le a mozgó adóberendezésnek és a járműnek.

A feladatot a találmány értelmében az eljárás tekintetében úgy oldjuk meg, hogy a mozgó adóberendezéssel és a járművel egy helyhez kötött referenciaadó helyzetjeleit vesszük és ebből helyesbített, pontos helyzetadatokat állapítunk meg.

A találmány értelmében tehát mind a mozgó adóberendezés, mind az önjáró jármű tartalmaz egy számítógéppel ellátott vevő- és értékelőberendezést egy műholdvezérlésű helyzetmeghatározó rendszerhez. Ez a műholdvezérlésű helyzetmeghatározó rendszer például négy műholdat tartalmaz. Ezek a műholdak egyidejűleg adnak ki jeleket, amelyeket a helyzetmeghatározó vevők vesznek és feldolgoznak. A vevő- és értékelőberendezések számítógépe a felfogott jelekből megállapítja az adott helyzet koordinátáit.

A mozgó adóberendezés leadja a koordinátáit a járműnek, amelynek a számítógépe ezeket a jeleket a megteendő útszakaszra vonatkozó információkká alakítja át, vagyis kiszámítja az adó irányát és távolságát.

Eszerint az önjáró jármű, előnyös módon a golfkocsi és a mozgó adóberendezés, amelyet egy golfjátékos visz magával, állandóan összeköttetésben van egy műholdas navigációs rendszer műholdjaival, és a játékos egy rádiókapcsolaton át állandó adatforgalmat tart fenn a golfkocsival, úgyhogy az a mindenkori helyzetadato2

HU 218 644 Β kát, vagyis a mozgó adóberendezés irányát és távolságát tudja számítani és tárolni tudja.

Ha a golfjátékos a golfkocsinak „gyere” jelet ad le, akkor a golfkocsi bejárja a tárolt helyzeteket, és eközben pontosan a golfjátékos korábban megtett útján halad. így lehetséges például, hogy a golfkocsi a messze elöl haladó golfjátékost egy keskeny hídon követi, mivel az a pálya, amelyen a golfkocsi halad, lényegében azonos a játékos haladási útjával.

A mozgó adóberendezés előnyös módon nagyfrekvenciás adóval van ellátva. Ez lehet egy kézi adó. Ezzel a kézi adóval a golfjátékos szabályos időközökben, előnyös módon egy másodperces ütemben közli mindenkori helyzetét a járművel, amelynek a számítógépe a jeleket adatokká alakítja át, amelyek ezután vezérlőjelekként szolgálnak a motor számára, hogy a jármű az adóberendezés pályáját követni tudja.

A járművet érzékelőkkel, például mikrohullámú, ultrahangos, infravörös vevőkkel kell ellátni, amelyekkel az útjában lévő akadályokat észlelheti. A pályán lévő akadály észlelésekor a jármű haladhat egy előre adott, az akadály hatótávolságán kívül eső pályán, hogy az akadályt kikerülje. Az ilyen kitérőpályákat alkalmas görbeseregekként előre lehet programozni.

Mint már említettük, az adóberendezésnek (golfjátékosnak) a rádiókapcsolaton át a járműhöz átvitt helyzetadatait a jármű számítógépe tárolhatja, míg a jármű START jelet nem kap. Ezután pontosan követi a mozgó adóberendezés rövid időközökben pontonként tárolt útját. A golfjátékos bármikor közölhet a járművel egy ÁLLJ jelet. Ekkor a jármű azonnal megáll. Ha nincs ilyenjei, akkor a jármű a mozgó adóberendezést (golfjátékost) egy előre adott, a golfjátékos által preferáltan megadható távolságra megközelítheti, amit a jármű (golfkocsi) automatikusan betart.

A találmány szerinti járulékos, helyhez kötött vevőés értékelőberendezés a műholdvezérlésű helyzetmeghatározó rendszerben helyesbítőjeleket ad a mozgó adóberendezésre és a járműre. Mivel ennek a helyhez kötött vevő- és értékelőberendezésnek a koordinátái adottak, ezért a műholdas navigációs rendszer hibaaránya gyakorlatilag nullára csökkenthető, mivel ennek az úgynevezett különbségi (differenciális) eljárásnak a segítségével a mozgó adóberendezés és a jármű helyzetadatait nagyon pontosan ki lehet számítani. A helyhez kötött járulékos vevő- és értékelőberendezést például a golfpálya klubházában lehet felállítani.

A helyhez kötött referenciaadó alkalmazása lehetővé teszi bizonyos területek, a golfpályán lévő bunkerek és vízlyukak elhatárolását, hogy a golfkocsi ne menjen ezekre a helyekre. Ha egy golfjátékos belép egy ilyen helyre, akkor a golfkocsi a tiltott terület szélén állva marad vagy a tiltott területet megkerüli, hogy kövesse az adóberendezést, amikor az elhagyta a tiltott területet. Műholdas navigációs rendszerként például az amerikai GPS-rendszer (Global Positional System) használható. A helyzetmeghatározás pontosságának fokozására alkalmazható egy további műholdas navigációs rendszer, például a meglévő orosz műholdas navigációs rendszer. Referenciaadó alkalmazásakor a „különbségi módszerrel” végzett helyzetmeghatározás pontossága olyan nagy, hogy elegendő az egyik meglévő műholdas navigációs rendszer.

A találmány szerinti jármű a mozgó adóberendezést szabad mezőn igen nagy pontossággal követi az előre adott pályán, ha az adó nem kerül olyan elhatárolt területre, ami a jármű számára zárva van. így a találmány szerinti jármű elsősorban, de nem kizárólag, golfkocsiként alkalmazható.

Találmányunkat annak két példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra az alaprendszer vázlatos ábrázolása, és a

2. ábra egy fokozott helyzetpontosságú rendszer vázlatos ábrázolása.

A vázlatos ábrák arra az esetre vonatkoznak, amelyben a találmány szerinti rendszer egy önjáró 1 járműnél, esetünkben golfkocsinál kerül alkalmazásra, amelynek egy játékost kell követnie. Az 1 járműnek és a játékos 2 mozgó adóberendezésének ugyancsak nem ábrázolt vevő- és értékelőberendezései egy legalább négy műholdból álló 3 műholdrendszerrel vannak összeköttetésben, és onnan jeleket kapnak, amelyeket a vevő- és értékelőberendezések számítógépei helyzetadatokká, így koordinátákká alakítanak át. A játékos nagyfrekvenciás 2 mozgó adóberendezése ezenkívül kiszámított helyzetadatait leadja az 1 járműnek, amelynek a számítógépe a játékostól kapott helyzetadatokat összehasonlítja saját helyzetadataival, és ebből a játékos mindenkori helyzetének távolságát és irányát kiszámítja és tárolja. A játékostól kapott START jelre az 1 jármű, a golfkocsi végigjárja a tárolt helyzetadatokat.

A 2. ábrán látható rendszer tartalmaz egy, a találmány lényegét képező járulékos, helyhez kötött 4 értékelőberendezést, egy referenciaadót, amely ugyancsak a 3 műholdrendszertől helyzetadatokat kap. A referenciaadó a kapott helyzetadatokat a saját rögzített, ismert pontos helyzetadataival összehasonlítva helyesbítő helyzetadatokat tud kiszámítani, amelyeket továbbad az 1 jármű és a 2 mozgó adóberendezés számítógépének. így ezek kiszámíthatják pontos helyzetadataikat.

Az 1 jármű vevő- és értékelőberendezése megkapja a játékos helyesbített helyzetadatait, úgyhogy a számítógépe ki tudja számítani a játékostól fennálló távolságát és irányát. Ezeket az adatokat 1 s időközönként tárolja.

Ha az 1 jármű START jelet kap a játékostól, akkor addig követi a tárolt pályát, míg egy előre adott távolságra meg nem közelíti a játékost. Ebben a távolságban a jármű önműködően állva marad.

A találmány terjedelme kiterjed arra, hogy az 1 jármű a játékost START jel vétele nélkül is követi, ha az 1 jármű és a játékos közötti távolság meghalad egy előre adott, beállítható minimális szakaszt.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Vezetőrendszer önjáró járműhöz, különösen golfkocsihoz, amely önjáró járműben van egy hajtóberendezés, egy vezérlőberendezés és egy jelvevő berendezés,

   HU 218 644 Β valamint a vezetőrendszer tartalmaz egy helyzetjeleket a járműre adó mozgó adóberendezést, ahol a jármű az adóberendezést követő kialakítású; a mozgó adóberendezés és az önjáró jármű tartalmaz egy műholdas helyzetmeghatározó rendszerrel együtt működő, számítógépes vevő- és értékelőrendszert, azzal jellemezve, hogy a műholdas helyzetmeghatározó rendszerhez egy helyhez kötött vevő- és értékelőberendezés (4) van telepítve, amely helyesbítőjeleket ad le a mozgó adóberendezésnek (2) és a járműnek (1).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy a mozgó adóberendezés (2) nagyfrekvenciás adóval van ellátva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy a mozgó adóberendezés (2) másodpercenként egyszer ad le egy, a helyzetét meghatározó jelet a járműnek (1).
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy a járművön (1) az útjában lévő akadályokat észlelő érzékelők vannak.
5. 5. A 4. igénypont szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy az érzékelők mikrohullámú és/vagy ultrahangos és/vagy infravörös vevők.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy a jármű (1) vevő- és értékelőrendszerének egy memóriájában vannak a mozgó adóberendezéstől (2) vett helyzetjelek tárolva mindaddig, míg a jármű (1) be nem járja ezeket a helyzeteket.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti vezetőrendszer, azzal jellemezve, hogy a jármű (1) számítógépében vannak tárolva bizonyos területeknek a koordinátái, amelyek a jármű (1) számára le vannak zárva.
8. 8. Eljárás önjáró jármű, elsősorban golfkocsi kormányzására, amely jármű egy mozgó adóberendezést adott távolságra követ, és ahol a járművel és a mozgó adóberendezéssel műholdrendszer által sugárzott jeleket veszünk, ezekből számítjuk ki az adott helyzetet, a mozgó adóberendezés mindenkori helyzetét megadó jeleket adunk a járműnek, amelyben ezeket a helyzeteket tároljuk, és a járművet utasítjuk ennek alapján a tárolt helyzetek bejárására, azzal jellemezve, hogy a mozgó adóberendezéssel és a járművel egy helyhez kötött referenciaadó helyzetjeleit vesszük és ebből helyesbített, pontos helyzetadatokat állapítunk meg.
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járművel csak egyetlen, előre meghatározott távolságra közelítjük meg a mozgó adóberendezést.
10. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járműben bizonyos lezárt területek koordinátáit tároljuk, és ha a bejárandó helyzetek bejárása egy lezárt területen vezetne át, akkor a járművel kikerüljük ezt a területet.