SE421731B - Sett och anordning for fjerrstyrning av ett fordon eller en mobil maskin - Google Patents

Description

8004842-4 2 ' Är det däremot så att färdvägen ändras ofta, kanske t o m efter varje sekvens; är det fördelaktigare att använda en styrningsmod vid vilken styrsignalerna överförs via radio. Det förutsätts då att en operatör, som har fordonet eller maskinen under ständig uppsikt, utför fjärrstyrningen från en manöverutrustning medelst vilken kan utföras istort sett samma manövrer som med den manöver- utrustning som normalt finns på fordonet eller maskinen.

Under det på förflyttningsmomentet följande arbetsmomentet kan lämpligen den sistnämnda styrningsmoden eller t o m en manuell styrningsmod användas, efter- som arbetsmomentet sannolikt ändras ofta.

Växling_från en styrningsmod till en annan och vice versa skulle kunna ske automatiskt exempelvis då överföringen av styrsignalerna via en styrningsmod avbryts eller upphör. Alternativt skulle växlingen kunna ske enligt en viss prioritering av styrningsmoderna. Nämnda förutsättningar för växling av styr- ningsmod skulle emellertid kunna ge upphov till icke önskade växlingar, exempel- vis då överföringen av styrsignalerna upphör till följd av att fel uppkommer i överföringen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en automatiskt styrd växling från en styrningsmod till en annan, sådan att icke önskade växlingar, utlösta av våda, illvilja eller fel elimineras och detta åstadkommas på det sätt och med de medel som anges i de bifogade patentkravens kännetecken.

Ytterligare fördelar hos uppfinningen kommer att framgå av den följande be- skrivningen i samband med bifogade ritning på vilken fig 1 delvis i block- schemaform illustrerar ett exempel där växling mellan en ledkabelstyrnings- mod och en radiostyrningsmod för ett fordon förekommer. Fig 2 är ett block- schema som visar hur i olika styrningsmoder olika signalmottagande organ på fordonet har operativ förbindelse med fordonets manöverorgan. Fig 3 visar med logiska symboler ett exempel på hur kopplingsorgan för att via tre alternativa styrningsmoder åstadkomma operativ förbindelse mellan signalmottagande organ och fordonets manöverorgan kan vara uppbyggda och inbördes kopplade.

I fig 1 är 1 ett fjärrstyrt lastfordon, medelst vilket utföres sekvenser av förflyttnings- och arbetsmoment. Under arbetsmomentet, vilket kan omfatta exempelvis lastning eller lossning på en arbetsplats 2, styrs fordonet via radio av en operatör som befinner sig på avstånd från fordonet. Operatören använder sig härvid av en manuell manöverutrustning 3 som är utrustad med eoo4à42-4 s sådana reglage- och manöverorgan som är nödvändiga för att manövrera fordonet: Medelst nämnda reglage- och manöverorgan alstras styrsignaler vilka via en radiosändare 4 med antenn 5 överförs till fordonets radioantenn 6. I en till denna ansluten radiomottagare omvandlas radiosignalen till styrsignaler som entydigt beror av dem som ursprungligen alstrades i manöverutrustningen 3 och som får verka på fordonets manöverorgan så som närmare skall förklaras i anslutning till fig. 2.

Det förutsättes att då flera fordon samtidigt befinner sig på arbetsplatsen 2 har varje fordon sin operatör som ansvarar för styrningen av sitt fordon.

Radiostyrníngen sker då via olika kanaler och på ett sådant sätt att en opera- tör varken ofrivilligt eller av illvilja kan störa ett fordon som manövreras av en annan operatör. Um så är lämpligt kan emellertid en operatör överlämna styrningsansvaret för "sitt" fordon till en annan operatör som genom sin pla- cering har möjlighet till bättre uppsikt. Üverlämnandet kan härvid ske genom växling av styrningsmod enligt föreliggande uppfinning. En sådan växling kan också ske då ett fordon lämnar en arbetsplats och styres in på en annan intilliggande arbetsplats, där styrningsansvaret överlämnas till en annan operatör. Hur överlämnandet kan gå till skall beskrivas senare.

Under förflyttningsmomentet, då fordonet 1 transporterar material till eller från arbetsplatsen 2 styrs fordonet automatiskt varvid signaler för styrning av fordonet överförs till en på fordonet anordnad induktiv antenn 7 via en s k ledkabel. I figuren antages ledkabeln förlagd i marken men den kan även vara en över fordonet upphängd luftledning. Ledkabeln definierar färdvägens sträckning mot arbetsplatsen 2 och är företrädesvis indelad i s k block såsom i fig 1 markerats med hänvisningsbeteckningarna Ba resp Bb och som närmare beskrivs i vårt US-patent nr 3 848 B36. Den automatiska styrningen åstad- kommes med en till varje ledkabelblock tillordnad styrutrustning 9a, 9b som via sändare 10a, 10b är förbunden med resp ledkabelblock Ba, Bb. Flera fordon kan samtidigt uppenbarligen vara på väg längs ledkabeln 8 och utföra lika eller olika arbetsmoment på arbetsplatsen 2. Utefter ledkabeln sker med hjälp av styrutrustningen förflyttningen så ett blocket närmast framför ett av ett fordon upptaget block skall vara ledigt, dvs fritt från fordon,för att det förstnämnda fordonet skall få fortsätta sin färd.

Av ovansagde framgår att växling mellan två styrningsmoder enligt uppfinningen ej nödvändigtvis måste innebära byte av signalöverföringsmedium utan växlinoon kan mycket väl innebära byte av radiokanal eller övergång från en ledkabel- slinga till en annan. _Hsou4e42-4 Ä För att enligt uppfinningen åstadkomma en automatisk växling från ledkabel- -styrning till radiostyrning och,omvänt finns vid slutet av blocket Bb ett särskilt startblock 11, som via en sändare 1Uc signalmatas från styrutrust- ningen 9b. Fordonet 1, som via blocken Ba och 8b kommer in på blocket 11 får här order att stanna; fordonet har fortfarande kontakt med och får order från styrutrustningen 9b. Från denna avges via slingan 11 och fordonets induktiva antenn 7 en särskild ordersignal för växling till-radiostyrning.

Som följd härav sker så som skall beskrivas i anslutnings till fig 2 en omkoppling som gör fordoretokänsligt för ledkabelstyrsignaler, men känsligt för via en förutbestämd radiokanal överförda styrsignaler. Ûmvänt gäller att vid växling från radiostyrning till ledkabelstyrning styrs fordonet 1 med hjälp av den manuella styrutrustningen 3 och radiosändaren 4 in över blocket 11. Härefter sänds via radiosändaren på analogt sätt som tidigare en order- signal för växling till ledkabelstyrning, varefter fordonet kan styras via den induktiva överföringen av styrsignaler.

I fig 2 markeras med 12 ett fordons manöverorgan medelst vilket såväl for- donets hastighet och rörelseriktníng som dess arbetsredskap kan styras.

Manöverorganet 12 kan påverkas enligt en radiostyrningsmod, en styrningsmod vid vilken styrsignaler överförs på-induktiv väg till fordonen samt enligt ytterligare en styrningsmod, streckad i figuren, som kan vara någon av nämnda 'styrningsmoder eller en manuell styrníngsmod, dvs operatören styr fordonet via en på detta anordnad styrpanel.

Under radiostyrningsmoden överförs styrsignalerna från styrutrustningen 3 via sändaren 4 och dess antenn 5 till en radiomottagare 13 via dess antenn 6.

Mellan mottagaren 13 och manöverorganet 12 finns ett kopplingsorgan 14 medelst vilket signalflödet från mottagaren 13 till manöverorganet 12 kontrol- leras. Till mottagaren 13 är kopplat ett kontrollorgan 15 medelst vilket kontrolleras att styrsignalerna är korrekt överförda och mottagna. Om så ej är fallet påverkar kontrollorganet 15 kopplingsorganet 14 så att styrsignalerna ej kan nå manöverorganet 12. Kontrollen av styrsignalerna kan ske som paritets- och amplitudkontroll och som identitetskontroll av styrningsmod, sändare och mottagare. Identitetskontrollen innebär att man kontrollerar att för en viss styrningsmod styrsignalerna härrör från rätt sändare och når avsedd mottagare.

För den induktiva styrningsmoden finns en mottagarkanal för induktiv mottag- ning av styraignaler. Mottagarkanalen innefattar en till antennen 7 ansluten mottagare 16, ett mellan denna och manöverorganet 12 inkopplat kopplingaorgan 17 8004842-4 av samma slag som kopplingsorganet 14, samt ett kontrollorgan 1B av samma slag som kentrollorganet 15. För den i figuren streckade styrningsmoden finns en motsvarande mottagarkunal innefattande en antenn 19, en mottagare 2D ett kopplingsorgan 21 och ett kontrollurgan 22. Kopplingsorganet 21 resp. kontrollorganet 22 är identiska med tidigare nämnda kopplingsorgan 14 och 17 resp kontrollorgan 15 och 18.

Vid växling från en styrningsmod till en annan spelar kopplingsorganen 14, 17 och 21 en avgörande roll. Dessa är inbördes förbundna och som kommer att framgå av det följande, även inbördes förreglade så att växling från en styrningsmod till en annan och överföring av styrsignaler via denna styrnings- mod kan ske endast då förutbestämda villkor är uppfyllda. Dessa villkor är dels de i anslutning till kontrollorganet 15 nämnda, dels sådana som är upp- ställda för att förhindra icke önskade eller ofrivilliga växlingar från en styrningsmod till en annan. Sistnämnda villkor kommer att beröras i samband med beskrivning av fig 3 nedan.

I fig 3 visas ett exempel på uppbyggnaden av de i anslutning till fig 2 nämnda kopplingsorganen 14, 17 och 21. Dessa är inbördes identiska, har var- dera tio ingångar i1 - i10, fem utgångar u1 - u5 och är uppbyggda av sex OCH-grindar A1 - A6, två ELLER-grindar 01, 02 samt en som minneselement arbetande monostabil vippa FF.

Ingången i1 är förbunden med ena ingången av OCH-grindarna A1 resp A6, vars andra ingångar är anslutna till utgången av ELLER-grinden 01, resp 0-utgången av víppan FF. Till ingången i2ä1~ans1utna utgången av OCH-grinden A1, 1-ställ- níngaingången av víppan FF samt utgången u3. Ingångarna i3 - i6 är förbundna med ena ingången av OCH-grindarna A2 - A5 resp. vars andra ingång samtliga står i förbindelse med utgången av OCH-grinden A6. Ingångarna i7 och i8 är kopplade till ELLER-grindens 01 ingångar och på motsvarande sätt är ingång- arna i9, 110 kopplade till ELLER-grindens 02 ingångar. Utgångarna av OCH- grindarna A2 resp A3 är anslutna till utgångarna u1 resp u2 och utgångaroa av OCH-grindarna A4 resp A5 är anslutna till utgångarna u4 resp u5. Kopplingsorga- nen 14, 17 och 21 är inbördes förbundna med varandra så som kommer att be- skrivas nedan. För att lätt kunna identifiera in- och ut-gångarna hos resp. kopplingsorgan kommerj_dg;följande att användas beteckningar vars betydelse framgår av följande exempel: 1719 betyder ingång i9 på kopplingsorganet 17 och 14A3 betyder ÛCH-grinden A3 i kopplingsorganet 14. 14 u1 och 14 u2 är förbundna med 2118 resp 17i7. På motsvarande sätt är 17u1_ och 17u2 förbundna med 14iB resp 21i7 samt 21u1 och 21u2 med 1718 resp 14i7. 8004842-4 Vidare finns en förbindelse mellan 1üu3 och 17i9 samt 21i9, mellan 17u3' och 1419 samt 21i1U och mellan 21u3 och 1hi10 samt 17i10.

Ingångarna i1 är signalmässigt hopkopplad med resp. kontrollorgan och under förutsättning att styrsignalerna är korrekt överförda och mottagna så som beskrivits tidigare, inkommer på denna ingång en binär 1-signal, när resp. styrningsmod är verksamgjord. Ingângarna i2 är manöversignalingångar via vilka man manuellt kan välja signalöverföringsmod. Ingångarna i3 och i4 är också manöversignalingångar, men är avsedda för automatiskt val av annan signalöver- föringsmod och har därför förbindelse med resp. mottagare. Det senare gäller också ingångarna i5 och i6, som är styrsignalingångar, dvs via dessa ingångar inkommer styrsignaler för manövrering av fordonet, vilka om de förutsättningar som beskrivits ovan är uppfyllda, skall överföras till fordonets manöverorgan 12, något som sker via utgångarna uh och u5.

Via ingångarna i7 respektive i8 hos exempelvis kopplingsorganet 14 kan man över kopplingsorganen 21 resp. 17 åstadkomma byte till signalöverföring via den överföringsmod till vilken kopplingsorganet 14 hör, dvs via radio. Motsvarande gäller naturligtvis för de övriga kopplingsorganen. Bortkoppling av exempelvis radioöverföringsmoden för byte till någon av de andra överföringsmoderna sker via ingångarna i9 eller i10. Bortkoppling av övriga överföringsmoder, något som är aktuellt då överföring etablerats via en överföringsmod sker via utgången u3.

I det följande skall som exempel förklaras hur manuell inkoppling till radio- styrningsmod och automatiskt byte till induktiv styrningsmod sker. Medelst en signal, som är binärt "1" och som påföres ingången i_2 aktiveras vippan 14FF, vilket medför att samma signal uppenbarar sig på vippan 14FF utgång. Härigenom uppfyllas ena villkoret för grinden 14A6; det andra uppfyllas om i1 får binär "1"-signal från kontrollorganet 15, dvs om överföringen mellan radiosändaren 4 och radiomottagaren 13 konstaterats ske korrekt. Den nämnda signalen på in- gången14i2 når via utgången 14u3 och ingångarna 17i9 och 21i9 till ELLER-grin- darna 1702 och 2102 i kopplingsorganen 17 resp. 21 och säkerställer här att vipporna 17FF resp. 21FF blir noll-ställda, dvs intar det i fig. 3 visade läget innebärande att inga styrsignaler kan passera genonlkopplíngsorganen 17 och 21.

Um enligt ovan gríndens 14A6 villkor är uppfyllda innebär detta att ena vill- koret hos grindarna 14A2, 14A3, 14A4 och 14A5 är uppfyllt". Från radiomot- 1=- tagaren 13 på ingångarna 14i5 och 14i6 inkommande styrsignaler kan alltså passera grindarna 14A4 och 14A5-och via utgångarna 14u4 och 1hu5 nå manöveror- ganet 12 så att fordonet kan manövreras i enlighet med de via radio överförda styrsignalerna. 8004842-4 Vid växling till induktiv styrningsmud sker följande: Via radio üverföres en omkopplíngssignal somi form av en binär "1"-signal inkommer på in- gången 14i4 och via grinden 14A3, vars villkor enligt det föregående redan är till hälften upgfyllt, via 1hu2 och 17i7 samt ELLÉR-grinden 1701 når OCH-grinden 17A1. I samma ögonblick det genom signal via ingången 17i1 konstateras att den induktiva signalöverföringen fungerar är grindens 17A1 villkor uppfyllt varav följer att vippan 17FF 1-ställas. På motsvarande sätt som beskrivits ovan beträffande kopplingsorganet 14, kommer nu vipporna 14FF och 21FF ett D-ställas och därigenom styrsignalöverföringen via in- gångarna 1415 och 14i6 samt grindarna 14A4 och 14A5 till utgångarna 14uß och 14u5 att brytas.

Det bör nämnas att om antalet alternativa styrningsmoder är fyra istället för tre som i fíg 3 måste varje kopplingsorgan byggas ut i följande omfatt- ning: Det fordras ytterligare en DCH-grind med tillhörande in- och utgångar hos kopplingsorganetoch meden funktion analog med den hos OCH-grindarna A2, A3. ingång med motsvarande ingångar hos kopplingsorganet Motsvarande utbyggnad Dessutom måste ELLER-grindarna D1 och 02 vardera ha ytterligare en fordras om antalet atyrningsmoder utökas med ytterligare en mod.

Claims (1)

1. ßoo4342-4 8 _ Patentkrav 1. Sätt att fjärrstyra ett fordon (1) eller en mobil maskin vid utförande av en sekvens av förflyttnings- och arbetsmoment, såsom körning fram till en plats (2), lastning eller lossning av gods på denna plats och körning bort från platsen, under vilken sekvens olika styrningsmoder skall förekomma, så att fordonet (1) eller maskinen styrs enligt en första styrningsmod då ett första moment utföres och vid övergång från detta moment till ett andra *moment växling sker till en andra styrningsmod, varvid fjärrstyrníngen sker medelst ett system innefattande sígnalavgivande organ, (3, 4, 5; 8, 9, 10, 11) som är åtskilt belägna från fordonet (1) eller maskinen, och sígnalmot- tagande organ (6, 13; 7, 16; 19, 20) som finns på fordonet (1) eller maskinen och kan operativt förbindas med fordonets eller maskinens manöverorgan (12), k ä n n e t e c k n a t därav, att vid slutet av nämnda första moment, under vilket ett första sígnalmottagande organ (ex.vis 6, 13) har operativ för- bindelse med nämnda manöverorgan (12), avges från ett signalavgivande organ, (ex.vis 4, 5) som är tillordnat nämnda första styrningsmod, via det första sígnalmottagande organet (6, 13) till ett andra sígnalmottagande organ, (ex.vis 7, 16) som icke har operativ förbindelse med nämnda manöverorgan (12) under det första momentet, en ordersignal för växling till nämnda andra styr- ningsmod, att som en följd av denna ordersígnal den operativa förbindelsen mellan det första sígnalmottagande organet (6, 13) och manöverorganet (12) upphör och att då sistnämnda förbindelse upphör det andra sígnalmottagande organet (7, 16) får operativ förbindelse med manöverorganet (12), för utförande av nämnda andra moment i sekvensen. Sätt enligt patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a t därav, att åtminstone ett par av de till styrningsmoderna hörande paren av signalavgivande (3, 4, 5; 8, 9, 10, 11) och sígnalmottagande (6, 13; 7, 16; 19, 20) organen arbetar via annat överföringsmedium än de övriga paren. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a t av att minst tvâ par av de till styrningsmoderna hörande paren av signalavgivande och signal- mottagande organ arbetar via sinsemellan lika överföringsmedium, att de nämnda minst två av paren har mot resp. styrningsmod svarande kanalnummer, och att' ordersignalen för växling till någon av nyss nämnda styrningsmoden är försedd med ett den önskade kanalen angivande nummer. 8004842-4 9 Sätt enligt patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a d därav, att det andra signalmottagande organet får operativ förbindelse med manövcrorganet först då enligt en förutbestämd regel konstaterats att styrsignaler oförvanskat överförs från ett signalavgivande organ som är tíllordnat nämnda andra styr- ningsmod till nämnda andra signalmottagande organ. Anordning för fjärrstyrning av ett fordon (1) eller en mobil maskin för ut- förande av en sekvens av förflyttnings- och/eller arbetsmoment, så som kör- ning fram till en plats (2), lastning eller lossning av gods på denna plats och körning bort från platsen, under vilken sekvens olika styrningsmoder skall förekomma, varvid fordonet (1) styres enligt en första styrningsmod under ett första arbetsmoment och vid övergång från detta moment till ett andra arbetsmoment växling sker till en andra styrningsmod, vilken anordning innefattar signalavgivande organ (3, Å, 5; 8, 9, 10, 11), som är åtskilt belägna från fordonet (1), och signalmottagare (6, 13; 7, 16; 19, 20) belägna på fordonet och inrättade att operativt förbindas med fordonets manöverorgan (12) k ä n n e t e c k n a d av att mellan fordonets (1) signalmottagare (6, 13; 7, 16; 19, 20) och dess manöverorgan (12) är anordnad en kopplinga- enhet (1h; 17; 21) för att medelst, från en, den första styrningsmoden till- hörande signalmottagare överförd ordersignal, som beordrar växling till den andra styrningsmoden, upprätta operativ förbindelse i den andra beordrade styrningsmoden, att kopplingsenheten har i beroende av den mottagna ordersig- nalen påverkbara element (Û2, FF, A6) för inhibering av förbindelser mellan manöverorganen (12) och signalmottagare hörande till ej beordrade styrnings- moder, och i beroende av ordersígnalen påverkbara element (01, A1, FF, A6, A4, A5) för upprättande av operativ förbindelse mellan manöverorganen (12) och den signulmotlugaro som hör till den bvordrnde otyrningnmoden. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kopplingsenheten innefattar ett till varje signalmottagare hörande kopplingsorgan (14, 17; 21), vilka kopplingsorgan är inbördes anslutna, att varje kopplingsorgan (14; 17; 21) innefattar nämnda inhiberingselement (02, FF, A6), vilka är påverkbara i beroende av en ordersignal mottagen i den styrningsmod till vilken kopplinga- organet hör, och nämnda operativ förbindelse upprättande element (01, A1, FF, A6, A4, A5), vilka är påverkbara i beroende av en ordersignal mottagen i en annan styrningsmod än den till vilken kopplingsorganet hör. 8004842-4 10. 10 Anordning enligt krav 6; k ä n n e t e c k nna d av att i varje kopplings- organ elementen (01, A1, FF) för upprättahde av operativ förbindelse har en dessa element påverkande krets (i2) för manuellt upprättande av den styrnings- mod till vilket ifrågavarande kopplingsorgan hör, och att kretsen via kopp- lingsorganens inbördes anslutningar är förbundna med de andra kopplingsor- ganens inhiberíngselement (02, FF, A6) i och för påverkan av dessa. Anordning enligt något av krav 5 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att åtmin- stone ett par av de till styrningsmoderna hörande paren av signalavgivande organ (3, A, 5; 8, 9, 10, 11) och signalmottagare (6, 13; 7, 16; 19, 20) arbetar via annat överföringsmedium än de övriga paren. Anordning enligt något av krav 5 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att minst tvñ par av dn till styrningsmoderna hörande paren av sígnalavgivande organ (3, 4, 5; 8, 9, 10, 11) och uignnlmuttugure (6. 13; 7, 16; 19, 20) arbetar via sinsemellan lika överföringsmedium, att nämnda minst två par har mot sin styrningsmod svarande kanalnummer, och att ordersignalen för växling till någon av nyss nämnda styrningsmoder är föresedd med ett den önskade kanalen angivan- de nummer. Anordning enligt något av krav 6 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att till varje signalmnttagare hör ett, enligt en förutbestämd regel arbetande kontroll- organ (15: 1B;_22) för kontroll att korrekta signaler mottages av signalmot- tagaren, och att kontrollorganet är anslutet till signalmottagarens tillhörande kopplingsorgan för inhibering av detta om felaktiga signaler mottages av sig- nalmottagaren.