PL176498B1

PL176498B1 - Układ do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego

Info

Publication number: PL176498B1
Application number: PL95307897A
Authority: PL
Inventors: Cornell W. Alofs; Ronald R. Drenth
Original assignee: Webb Int Co Jervis B
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1999-06-30
Also published as: CN1040701C; KR950034011A; RU2130618C1; FI951418A7; EP0675421B1; CA2145431C; NO951159D0; HK1014061A1; RU95104300A; PL307897A1; AU668333B2; FI106750B; HUT73900A; FI951418A0; AU1505395A; NZ270799A; JPH0843119A; ES2127470T3; TW276303B; EP0675421A1

Abstract

1 . Uklad do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego, wykorzystujacy me- ruchome urzadzenia znacznika polozenia, znam ienny tym, ze antena (46) za- montowanego na ruchomym pojezdzie zespolu czujnikowego (30) jest sprzezona z dolaczona do zrodla pradu zmiennego (14) cewka o centralnej osi wzdluZ niej (12) nieruchomego urzadzenia znacznika polozenia (10, 20), przy czym zespól czujnikowy (30) sklada sie z czterech identycznych cewek czujni- kowych (A, B, C, D) zamocowanych na plytce (34) w dwóch parach (A, B) i (C,D) tak, ze ich osie wzdluzne (32) usytuowane sa w dwóch równoleglych plaszczyznach poprzecznie do osi wzdluznej nieruchomego urzadzenia znacz- nika polozenia (10,20), przy czym wzdluzna os (32) jednej cewki czujnikowej kazdej pary cewek czujnikowych (A,B) i (C,D) lezy w pierwszej z dwóch rów- noleglych plaszczyzn, a wzdluzna os (32) drugiej cewki czujnikowej kazdej pary cewek czujnikowych (A,B) i (C,D) lezy w drugiej z dwóch równoleglych plaszczyzn, zas osie wzdluzne (32) cewek czujnikowych w kazdej parze (A,B) i (C,D) sa usytuowane wzgledem siebie w ksztalcie litery X, sa do siebie prosto- padle i przecinaja sie posrodku swej dlugosci, a punkt przeciecia (40) osi wzdluznych (32) pary cewek czujnikowych (A,B) jest oddalony od punktu przeciecia (42) pary cewek czujnikowych (C,D) o stala odleglosc odniesienia wzdluz linii bazowej (44), która wzdluzne osie (32) wszystkich cewek czujniko- wych (A, B, C, D) przecinajapod katem 45°, natomiast kazda cewka czujniko- wa (A, B, C, D) jest dolaczona, poprzez uklad wzmacniacza z filtrem, do plytki drukowanej (54) obwodu przetwarzania sygnalów zlozonego z zestawu dodat- kowych filtrów polaczonych z wzmacniaczem sumujacym (60) i filtrami waskopasmowymi (64), które z kolei sa polaczone z przetwornikiem analo- gowo-cyfrowym (66) dolaczonym do mikrokomputera (68) wytwarzajacego wartosci wspólrzednych Y i X wyznaczajacych pozycje zespolu czujnikowego (30), a zatem i pojazdu ruchomego, wzgledem nieruchomego urzadzenia znacz- nika polozenia (10, 20) w oparciu o sygnal wyjsciowy obwodu przetwarzania sygnalów FIC 5 (54) Uklad do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego, wykorzystujący nieruchome urządzenia znacznika położenia.

Urządzenie znacznika położenia zawiera cewkę, która po pobudzeniu emituje pole magnetyczne wykrywane przez, zamontowany na ruchomym pojeździe, zespół czujnikowy wytwa176 498 rzający następnie informacje położenia, korzystnie w postaci wartości współrzędnych X i Y, oznaczające pozycję zespołu czujnikowego względem urządzenia znacznika położenia.

Urządzenie znacznika położenia może być cewką zasilaną ze źródła prądu zmiennego lub może to być transponder, który jest urządzeniem biernym, mającym cewkę wzbudzająca się gdy zostanie indukcyjnie pobudzona przez zmienne pole elektromagnetyczne wytwarzane przez nadajnik pojazdu ruchomego. Znane sątranspondery, które oprócz emitowania pola magnetycznego wytwarzają unikalny sygnał identyfikacyjny. Urządzenia takie są nazywane transponderami kodowanymi i mogą być wykorzystywane, zgodnie z wynalazkiem, do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego względem pewnego stałego miejsca. Określeniem “pojazd ruchomy” objęto tu nie tylko sam pojazd, taki jak pojazd kierowany automatycznie, ale również ruchome urządzenie na takim pojeździe, jak na przykład widły na widłowym wózku podnośnikowym lub ruchomy hak cięgłowy na pojeździe holującym.

W opisie WO 94/0493 8 został ujawniony sposób i urządzenie do określania pozycji czujnika, zwłaszcza w trzech wymiarach, za pomocą generowania pól magnetycznych, które są wykrywane przy czujniku. Ten sposób i urządzenie pozwalają na określenie pozycji czujnika zawierającego pojedynczy element czujnikowy, tj. dla takich rozwiązań do oznaczania pozycji, gdzie nie ma możliwości użycia dwu lub więcej cewek czujnikowych. Sposób ten pozwala także na lokalizację czujnika względem pojedynczego generatora pola.

Z opisu patentowego FR 2 301 860 znane jest urządzanie sterowania pojazdem wykorzystujące zmienne pole elektromagnetyczne wytworzone wokół drutu przewodzącego. Pole elektromagnetyczne jest wyszukiwane zarówno przez dwie horyzontalne cewki jak i przez dwie dodatkowe cewki. Przy tym te dodatkowe cewki są nachylone ukośnie w taki sposób, że mogą przecinać zmienne pole elektromagnetyczne. Rozwiązanie to ma tę niedogodność, że nie jest przewidziane do dokładnego mierzenia linii sił pola emitowanego przez znacznik położenia. Dlatego tego typu układy cewek nie mogą precyzyjnie wykrywać bocznych przemieszczeń sterowanego pojazdu.

Układ do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego, wykorzystujący nieruchome 'urządzenia znacznika położenia, według wynalazku jest charakterystyczny tym, że antena zamontowanego na ruchomym pojeździe zespołu czujnikowego jest sprzężona z dołączoną do źródła prądu zmiennego cewką nieruchomego urządzenia znacznika położenia. Zespół czujnikowy składa się z czterech identycznych cewek czujnikowych zamocowanych na płytce w dwóch parach. Osie wzdłużne cewek czujnikowych usytuowane są w dwóch równoległych płaszczyznach, poprzecznych do osi wzdłużnej nieruchomego urządzenia znacznika położenia. Przy tym wzdłużna oś jednej cewki czujnikowej z każdej pary cewek czujnikowych leży w pierwszej z dwóch równoległych płaszczyzn, a wzdłużna oś drugiej cewki czujnikowej z każdej pary leży w drugiej z dwóch równoległych płaszczyzn. Osie wzdłużne cewek czujnikowych w każdej parze są usytuowane względem siebie w kształcie litery X, są do siebie prostopadłe i przecinają się pośrodku swej długości. Punkt przecięcia osi wzdłużnych jednej pary cewek czujnikowych jest oddalony od punktu przecięcia drugiej pary cewek czujnikowych wzdłuż linii bazowej o stałą odległość odniesienia. Linię tę osie wzdłużne wszystkich cewek czujnikowych prz.ecinąjąpod kątem 45°. Każda cewka czujnikowa jest dołączona, poprzez układ wzmacniacza z filtrem, do płytki obwodu przetwarzania sygnałów złożonego z zestawu dodatkowych filtrów połączonych z wzmacniaczem sumującym i filtrami wąskopasmowymi, które z kolei są połączone z przetwornikiem analogowo-cyfrowym dołączonym do mikrokomputera. Wytwarza on wartości współrzędnych X i Y wyznaczających pozycję zespołu czujnikowego, a zatem i pojazdu ruchomego, względem nieruchomego urządzenia znacznika położenia w oparciu o sygnał wyjściowy obwodu przetwarzania sygnałów.

Korzystnie, wymienione dwie równoległe płaszczyzny usytuowane są prostopadle do osi wzdłużnej urządzenia znacznika położenia.

176 498

Korzystnie, płytka ma postać płytki drukowanej zawierającej co najmniej część elementów, przy czym punkty przecięcia par cewek czujnikowych znajdują się na płytce.

Antena zespołu czujnikowego jest podtrzymywana.przez płytkę lub też jest uformowana na płytce drukowanej i ma postać pętli otaczającej pary cewek czujnikowych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia cewkę urządzenia znacznika położenia oraz rozkład pola magnetycznego emitowanego przez tę cewkę, w widoku z góry; fig. 2 - urządzenie znacznika położenia w postaci transpondera oraz rozkład pola magnetycznego emitowanego przez jego cewkę w widoku z boku; fig. 3 - zespół czujnikowy z cewkami czujnikowymi, w widoku z góry, fig. 3A - trójkąt wyjaśniający zależności matematyczne pomiędzy położeniem cewek czujnikowych a polem magnetycznym urządzenia znacznika położenia; fig. 4 - zespół czujnikowy z fig. 3, w widoku z boku; fig. 5 - schemat połączeń elementów zespołu czujnikowego i elementów obwodu przetwarzania sygnałów; fig. 6 - usytuowanie zespołu czujnikowego na ruchomym, ppjeździe, w widoku z góry, zaś fig. 7 przedstawia połączenia zespołu czujnikowego z innymi elementami do sterowania ruchu pojazdu kierowanego automatycznie, w widoku z boku.

Urządzenie znacznika położenia 10, przedstawione na fig. 1, j est złożone z cewki, której oś wzdłużna 12 przebiega prostopadle do płaszczyzny rysunku. Przy pobudzeniu cewki przez źródło prądu zmiennego 14, dołączone do niej za pomocą przewodów 15 i 16, cewka ta emituje pole magnetyczne przedstawione w postaci linii strumienia magnetycznego 18 przebiegających promieniowo i łukowo od osi wzdłużnej 12 cewki. Łukowy rozkład linii strumienia magnetycznego jest także przedstawiony na fig. 2. Na fig. 1 pokazano tylko kilka spośród tych linii strumienia magnetycznego. W rzeczywistości jest ich nieskończenie wiele, przy czym w widoku z góry pole magnetyczne ma kształt toroidalny o nieokreślonych rozmiarach ze środkiem o zerowej średnicy.

Alternatywna postać urządzenia znacznika położenia 20, pokazana na fig. 2, jest złożona z transpondera posiadającego cewkę 22 i ewentualnie zawierającego mikroukład 24 do regulacji sygnału wyjściowego cewki 22. Normalnie transponder jest zespołem biernym. Kiedy cewka 22 zostanie pobudzona indukcyjnie przez źródło zewnętrzne o odpowiedniej częstotliwości, emituje pole magnetyczne pokazane w formie linii strumienia magnetycznego 26 przebiegających od przeciwległych końców cewki 22. Mikroukład 24 wmontowany w transponder typu kodowanego powoduje co najmniej okresowe nadawanie unikalnego sygnału informacyjnego. Takim kodowanym transponderem może być transponder TELSOR, Model 1787, Telsor Corporation. Kiedy urządzenie znacznika położenia 10, lub transponder 20 są wykorzystywane do nawigacji pojazdu, sąone zamontowane tak, że ich oś wzdłużnajest prostopadła do powierzchni 28, po której pojazd się porusza (fig. 2).

Zespół czujnikowy 30, przedstawiony na fig. 3 i 4, zawiera cztery identyczne cewki czujnikowe A, B, C i D, z których każde reaguje na częstotliwość pola magnetycznego wytwarzanego przez urządzenie znacznika położenia 10. Cewki czujnikowe A, B, C i D są wsparte na płytce 34, korzystnie na płytce obwodu drukowanego, w dwóch parach A i B oraz C i D. Osie wzdłużne 32 cewek czujnikowych A, B, C i D są usytuowane w dwóch równoległych płaszczyznach 35 i 36 (fig. 4), które przebiegają poprzecznie do osi wzdłużnej urządzenia znacznika położenia 10, kiedy zespół czujnikowy 30 jest zamontowany na ruchomym pojeździe. Osie wzdłużne 32 uzwojeń A i D lezą w jednej z tych dwóch równoległych płaszczyzn, a osie wzdłużne 32 uzwojeń B i C leżąw drugiej z tych dwóch równoległych płaszczyzn. W konstrukcji pokazanej na fig. 3 i 4 przeciwległe okładziny płytki 34 są zasadniczo równoległymi powierzchniami 38 i 39. Cewki B i C sązamontowane najednej z tych powierzchni 38, a cewki A i D sązamontowane na drugiej z tych powierzchni 39.

Osie wzdłużne 32 każdej pary cewek czujnikowych A i B oraz C i D sąusytuowane względem siebie w kształcie litry X, przy czym oś wzdłużna 32 jednej cewki danej pary jest prostopadła

176 498 do osi wzdłużnej 32 drugiej cewki tej pary. Ponadto osie wzdłużne 32 cewek czujnikowych A i B krzyżują się pośrodku swej długości w punkcie przecięcia 40, a osie wzdłużne 32 cewek czujnikowych C i D krzyżu jąsię pośrodku swej długości w punkcie przecięcia 42. Punkty przecięć 40 i tych par cewek sąoddalone od siebie wzdłuż linii bazowej 44 o stałąodległość. Osie wzdłużne wszystkich cewek czujnikowych A, B, C i D przecinają linię bazową 44 od kątem 45°C.

Kiedy stosuje się urządzenie znacznika położenia w postaci transpondera 20, potrzebna jest energia wzbudzająca, aby transponder 20 mógł nadawać swój sygnał. Korzystnie, energia ta jest dostarczana z anteny 46 lub pętli wzbudnicy uformowanej na płytce 34 obwodu drukowanego. Antena 46 jest zasadniczo współpłaszczyznowa z osiami wzdłużnymi 32 cewek czujnikowych A, B, C i D, a linie sił energii wytwarzanej przez antenę 46 są głównie prostopadłe do płaszczyzny płytki 34. Pętla antenowa otacza cewki czujnikowe A, B, C i D, a ponieważ płaszczyzna płytki 34 obwodu drukowanego przebiega poprzecznie do wzdłużnej osi cewki transpondera 20, zatem może być on uaktywniony w obszarze wrażliwości zespołu czujnikowego 30.

Aby dokładniej przedstawić i wyjaśnić wynalazek, płytka 34 na fig. 3 została zdefiniowana w układzie współrzędnych prostokątnych w wybranym obszarze wykrywania 20 x 40 cm. Punkt środkowy 48 na linii bazowej 44 czyli połowa odległości między punktami przecięć 40 i 42 dwóch par cewek A i B oraz C i D (w tym przykładzie odstęp ten wynosi 20 cm) jest punktem zerowym osi X. Znajdujący się nad punktem środkowym 48 punkt przecięcia 50 osi wzdłużnych 32 cewek B i C stanowi punkt 10 cm na osi współrzędnych Y. Sygnał odbierany przez dowolną cewkę czujnikową A, B, C i D jest maksymalny gdy źródło pola magnetycznego znajduje się dokładnie w jednej linii ze wzdhużnąosią cewki. Podobnie sygnał odbierany jest minimalny, gdy źródło pola magnetycznego jest prostopadłe do wzdłużnej osi cewki.

Aby przyporządkować sygnały z czterech cewek i ich znaki, kierunek “do przodu” dla każdej cewki określa się jako współliniowy z wzdłużną osiąjej rdzenia i przyporządkowuje się do żądanego obszaru czujnikowego płytki 34. Ten kierunek “do przodu” jest przedstawiony strzałką 52 na fig. 3. Jakikolwiek sygnał odebrany ze źródła, usytuowanego przed cewką A a na lewo od cewki B,daje sygnał cewki A o znaku ujemnym. Podobnie dowolny sygnał odebrany ze źródła, usytuowanego przed cewką D a na prawo od cewki C, daje sygnał cewki D o znaku ujemnym. Znak sygnału z cewki B jest dodatni, jeżeli źródło sygnału jest usytuowane przed cewką B a po prawej stronie cewki A. Znak sygnału z cewki C jest dodatni, jeżeli źródło jest usytuowane przed cewką C a po lewej stronie cewki D.

Na podstawie wartości i znaku sygnałów z czterech cewek A, B, C i D oraz dwóch tożsamości trygonometrycznych można obliczyć przemieszczenie X (plus lub minus 20 cm) oraz przemieszczenie Y (0-20 cm). Zostanie to objaśnione w odniesieniu do fig. 3 A. Długość boku bazowego pokazanego tu trójkątajest równa odległości pomiędzy» punktami przecięć 40 i 42 par cewek A i B oraz C i D. Linia ta nazwana “odległością” jest tożsama z linią bazową 44 na fig. 3.

Pierwsza wykorzystana tu tożsamość trygonometryczna podaje, że wysokość trójkąta można znaleźć, znając jego podstawę i dwa kąty przy podstawie:

odległość wysokość =-ctga+ctgp

Załóżmy, że wysokość trójkąta reprezentuje żądane przemieszczenie Y, a jego podstawą jest znana odległość 20 cm pomiędzy parami uzwojeń czujnikowych. Przemieszczenie Y można obliczyć, jeżeli znane są dwa kąty przy podstawie α i β. Każdy z tych kątów jest jednak sumą dwóch kątów, jak pokazano na fig. 3, a mianowicie:

a = 45° + yl β = 45° + γ_ρ

176 498

Między sygnałami wyjściowymi (A, B, C lub D) dwóch par cewek czujnikowych A i B oraz C i D zachodzi zalezność:

ctgy_L = B / -A ctgYp - C / -D

Druga zastosowana tożsamość trygonometryczna podaje, że:

ctg (kąt)+1 ctg (45°-kąt) = ctg (kąt)-1

Tożsamość ta daj e żądany ctg α i ctg β z przeliczenia ctg y _Li ctg γ p, j eżeli te kąty mająuj emne wartości.

ctg(-y_L)= B/A ctg(-y_p) = C/D

Wtedy:

ctg(-y, )+l ctg(a) = ctg(45°-(-y _L)) = ctg(-y_L)-l (B/A) + l (B/A)-l (B +A)/A (B-A)/A

B +A B-A oraz:

ctg(p) = ctg(45°-(-y _p)) = ctg(-y_p)+l ctg(-y_p)-l (C/D) + l (C /D)-l (C + D)/D C + D (C-D)/D ^_ C-D

Stąd:

_ odległość 20cm ctg(a) + ctg(P) B + A C + D

B-A ⁺ C-D

Ponieważ długość podstawy trójkąta jest wyrażona w centymetrach, a sygnały wyjściowe cewek czujnikowych są bezwymiarowe, uzyskiwana wartość Y jest również wyrażona w centymetrach.

Skoro jest już znana wartość Y to wartość X można obliczyć następująco: ctg(a) = Δχ/Υ gdzie (z fig. 3):

X = Δχ - 4 lub

Δχ = Δχ + 4

Także:

ctg(P) = ΔΧΥ

176 498 gdzie (z fig. 3):

X = 4- Δχ' lub

Δχ' = 4 - X

Po podstawieniu:

Y · ctg(a) = X + 4 lub X = (Y · ctg(a)) - 4

Y · etg(P) = 4 - X lub X = 4 - (Y ctg(P))

Dla zwiększenia dokładności, przy bardzo małym kącie α albo kącie β, równania dla α i β sumuje się, a wynik dzieli się przez dwa. Wtedy oblicza się X.

· X = (Y · ctg(a)) - 4 + 4 - (Y · ctg^))

X = (Y/2)-(ctg(a) - ctg (β))

Stąd:

YiB+A C+D 2 \B- a ^- C-D

Schemat układu umożliwiającego otrzymanie sygnału położenia z każdej cewki czujnikowej A, B, C i D w odpowiedzi na przej ście tych cewek przez pole magnetyczne urządzenia znacznika położenia przedstawiono na fig. 5. Ponieważ pole magnetyczne odbierane przez cewki czujnikowe A, B, C i D jest bardzo słabe w porównaniu z polem wzbudnicy, na płytce 34 obwodu drukowanego zamontowane są filtry i przedwzmacniacze, które wzmacniają sygnały cewek przed podaniem ich na płytkę drukowaną 54 obwodu przetwarzania sygnału. Na płytce 34 zamontowane jest również źródło zasilania 56 pętli antenowej 46 i obwody kalibracji 58.

Cztery sygnały z cewek czujnikowych A, B, C i D przechodzą przez dodatkowe filtry na płytce 54 przetwarzania sygnału. Jeżli urządzeniem znacznika położenia jest kodowany transponder 20, cztery sygnały z cewek czujnikowych A, B, C i D są następnie sumowane we wzmacniaczu sumującym 60 i zostaje wytworzony piąty sygnał, wykorzystywany do wyprowadzenia unikalnego kodu identyfikacyjnego transpondera 20. Sygnał ten jest następnie przepuszczany przez filtr szerokopasmowy 62 dla zachowania częstotliwościowej informacji kodowej. Cztery sygnały z cewek czujnikowych A, B, C i D są przepuszczane przez cztery niezależne filtry wąskopasmowe 64 dla zachowaniajedynie informacji położenia z urządzenia znacznika położenia. Te cztery sygnały położenia są następnie synchronicznie wykrywane przez czterokanałowy przetwornik analogowo-cyfrowy 66. Piąty sygnałjest wykorzystywany jako odniesienie fazy dla przetwornika analogowo-cyfrowego 66. Proces ten umożliwia wychwycenie zarówno amplitudy jak i znaku czterech sygnałów położenia.

Kodowany transponder 20 jest zaprogramowany na nadawanie po kodzie częstotliwościowym pojedynczej częstotliwości, która jest nadawana przez krótki czas zanim zostanie powtórnie nadany kod częstotliwościowy. Ta pojedyncza częstotliwość umożliwia dokładny pomiar czterech sygnałów położenia. Mikrokomputer 68, zamontowany na płytce 54 obwodów przetwarzania sygnałów, najpierw dekoduje kod transpondera 20 zanim zmierzy cztery sygnały położenia. Dla zwiększenia dokładności, wiele pomiarów sygnałów położenia uśrednia się w czasie nadawania pojedynczej częstotliwości. Mikrokomputer 68 określa następnie miejsce usytuowa8

176 498 nia transpondera 20 za pomocą objaśnionej powyżej triangulacji matematycznej. Mikrokomputer 68 wysyła następnie kod transpondera 20 oraz położenie we współrzędnych X, Y do komputera nawigacyjnego lub innego urządzenia pracującego jako pojazd ruchomy i do jego elementów, które mają być sterowane.

Zastosowanie wynalazku do automatycznego sterowania pojazdu przedstawiają fig. 6 i 7. Zgodnie z fig. 6 płytka 34 z czujnikami jest zainstalowana za tylnymi kołami 70 trójkołowego pojazdu automatycznie sterowanego PKA ze sterowalnym przednim kołem 11. Na fig. 7 przedstawiono pojazd automatycznie sterowany PKA w widoku z boku. Płytka 34 z czujnikami jest dołączona do płytki drukowanej obwodu przetwarzania sygnałów 54. Sygnał wyjściowy z mikrokomputera 68 znajdującego się na tej płytce jest podawany na płytkę sterowania ruchem 72, do której dochodzą również sygnały wejściowe z kodera sterującego 74 podającego położenie kątowe sterowalnego koła 71, oraz z kodera odległości 76 podającego odległość przeby ttąprzez pojazd od punktu startowego. Kiedy płytka 34 z czujnikami przechodzi w pobliżu transpondera 20, sygnały uzyskane z cewek czujnikowych A, B, C i D są przetwarzane i uśredniane w, obwodzie przetwarzania sygnału na płytce 54. W tym zastosowaniu wynalazku sygnały wyjściowe są zwykle określane, kiedy wartość współrzędnej Y sygnału jest w przybliżeniu równa 10 cm, ponieważ wskazuje to, że środek geometryczny płytki 34 czujników, 1j. punkt przecięcia 50 osi wzdłużnych cewek B i D, jest usytuowany najbliżej wzdłużnej osi transpondera 20. Wynikowe wartości współrzędnych X i Y sąpodawane na płytkę sterowania ruchem 72, która określa ewentualnąkorektę kursu pojazdu sterowanego automatycznie i przekazuje te informacje do mechanizmu kierującego.

W innych zastosowaniach wynalazku wartości współrzędnych X i Y mogą być wykorzystywane do sterowania poszczególnych elementów w pojeździe ruchomym. Przykładowo, jeżeli wynalazek ma być zastosowany do określania położenia widłowego wózka podnośnikowego względem ładunku lub palety wyposażonej w transponder, wówczas wartość współrzędnej X sygnału wyj ściowego może być wykorzystywana do kierowania lub ustawiania poj azdu względem ładunku. Współrzędna Y sygnału może być wykorzystywana do ustawiania wideł w żądanym położeniu w pionie, w celu podniesienia ładunku.

176 498

STRONA LEWA

STRONA PRAWA

FIG 3A

FIG 4

V—-~-g*=

31. ³⁹

176 498

FIG 6

FIG 7

DRUKOWANA Z CZUJNIKAMI

176 498

FIG I

FIG 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ do oznaczania pozycji pojazdu ruchomego, wykorzystujący nieruchome urządzenia znacznika położenia, znamienny tym, że antena (46) zamontowanego na ruchomym pojeździe zespołu czujnikowego (30) jest sprzężona z dołączoną do źródła prądu zmiennego (14) cewką o centralnej osi wzdłużniej (12) nieruchomego urządzenia znacznika położenia (10,20), przy czym zespół czujnikowy (30) składa się z czterech identycznych cewek czujnikowych (A, B, C, D) zamocowanych na płytce (34) w dwóch parach (A,B) i (C,D) tak, że ich osie wzdłużne (32) usytuowane są w dwóch równoległych płaszczyznach poprzecznie do osi wzdłużnej nieruchomego urządzenia znacznika położenia (10, 20), przy czym wzdłużna oś (32) jednej cewki czujnikowej każdej pary cewek czujnikowych (A,B) i (C,D) leży w pierwszej z dwóch równoległych płaszczyzn, a wzdłużna oś (32) drugiej cewki czujnikowej każdej pary cewek czujnikowych (A,B) i (C,D) ' leży w drugiej z dwóch równoległych płaszczyzn, zaś osie * wzdłużne (32) cewek czujnikowych w każdej parze (A,B) i (C,D) są usytuowane względem siebie w kształcie litery X, są do siebie prostopadłe i przecinąjąsię pośrodku swej długości, a punkt przecięcia (40) osi wzdłużnych (32) pary cewek czujnikowych (A,B) jest oddalony od punktu przecięcia (42) pary cewek czujnikowych (C,D) o stałą odległość odniesienia wzdłuż linii bazowej (44), którą wzdłużne osie (32) wszystkich cewek czujnikowych (A, B, C, D) przecinąjąpod kątem 45°, natomiast każcla cewka czujnikowa (A, B, C, D) jest dołączona, poprzez układ wzmacniacza z filtrem, do płytki drukowanej (54) obwodu przetwarzania sygnałów złożonego z zestawu dodatkowych filtrów połączonych z wzmacniaczem sumującym (60) i filtrami wąskopasmowymi (64), które z kolei sąpołączone z przetwornikiem analogowo-cyfrowym (66) dołączonym do mikrokomputera (68) wytwarzającego wartości współrzędnych Y i X wyznaczających pozycję zespołu czujnikowego (30), a zatem i pojazdu ruchomego, względem nieruchomego urządzenia znacznika położenia (10, 20) w oparciu o sygnał wyjściowy obwodu przetwarzania sygnałów
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dwie równoległe płaszczyzny usytuowane są prostopadle do osi wzdłużnej urządzenia znacznika położenia (10, 20).
3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że płytka (34) ma postać płytki drukowanej.
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że płytka drukowana zawiera co najmniej część elementów płytki (34).
5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że punkty przecięcia (40,42) par cewek czujnikowych (A,B) i (C,D) znajdują się na płytce (34).
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że antena (46) jest podtrzymywana przez płytkę (34) i ma postać pętli otaczającej pary cewek czujnikowych (A;B) i (C,D).
7. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że na płytce drukowanej jest uformowana antena (46).
8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że antena (46) otacza pary cewek czujnikowych (A,B) i (C,D).

* * *