SE455446B - Sett och anordning for styrning av rorelsen hos ett automatiskt styrt fordon - Google Patents

Description

455 10 15 20 25 30 35 446 2 Ett sådant styrsätt har nackdelen att om något hinder som liknar en räknemarkering finns i närheten av någon av banans punkter eller om någon av räkne- markeringarna CM är smutsig, så kan en viss avvikelse förekomma i det numeriska värdet vid uppräkning till en avsedd punkt. Om ett fel uppstår vid summeringen av räknemarkeringarna CM som en följd av att det auto- matiskt styrda fordonet 30 slingrar eller liknande på sin väg till den avsedda punkten, kan det automatiskt styrda fordonet 30 på samma sätt stanna vid en annan punkt än den avsedda punkten. Med samlade fel kommer en sådan avvikelse naturligtvis att öka när gángsträckan ökar. Vidare kräver räknemarkeringarnas utläggning ett avsevärt arbete eftersom ett stort antal räknemarkeríngar ingår.

Ett första ändamål hos uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för styrning av rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon, vilket sätt och vilken anordning bringar det automatiskt styrda fordonet att anlända och stoppa noggrannt vid varje avsedd punkt.

Ett andra ändamål hos uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för styrning av rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon, vilket sätt och vilken anordning kan begränsa stoppunktavvikelser på grund av referensmarkeringsdetekteringsfel så mycket som möjligt.

Ett tredje ändamål hos uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för styrning av rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon, vilket sätt och vilken anordning bringar det automatiskt styrda fordonet att stoppa noggrannt vid varje avsedd punkt utan samlat fel, även om det automatiskt styrda fordonet rör sig en lång sträcka.

Ett fjärde ändamål hos uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för styrning av rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon, vilket sätt och vilken anordning ej påverkas av nâgra som helst hinder på banan eller av någon som helst smuts eller skada pà referens- 10 15 20 25 30 35 455 446 markeringar för styrning.

Dessa och andra ändamål och särdrag hos uppfinningen skall beskrivas närmare i följande beskrivning och därtill hörande ritningar.

Fig 1 är en schematisk planvy som åskådliggör ett konventionellt sätt att styra rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon.

Fig 2 är en schematisk planvy som åskådliggör en utföringsvariant vid tillämpning av det uppfinningsenliga sättet.

Fig 3 är en schematisk planvy som åskådliggör upp- byggnaden av ett automatiskt styrt fordon för användning i samband med tillämpning av det uppfinningsenliga sättet.

Fig 4 är ett blockschema som visar ett därtill hörande styrsystem.

Fig 5, 6 och 7 är flödesschema som åskådliggör styrförfarandet.

Sättet och anordningen enligt uppfinningen skall nu beskrivas i detalj under hänvisning till medföljande ritningar, vilka förutom fig 1 åskådliggör en utförings- form av uppfinningen. Fig 2 är en schematisk planvy som åskådliggör ett vid utnyttjande av uppfinningen använt markarrangemang. I figuren betecknar R en optiskt, reflekterande remsa'som bildar en bana. SMa-SMe betecknar stationsmarkeringarn vilka är belägna vid förutbestämda punkter eller stationer A-E, och hänvisningsnummer l betecknar ett automatiskt styrt fordon (i det följande benämnt ASP). Banan åstadkommes genom att en optiskt reflekterande remsa R lägges ut på och fästes vid golvet i ett slingmönster, så att en startpunkt O förbindes med på varandra följande stoppunkter A-E. Det bör i detta sammanhang observeras att optiskt reflekterande remsor ej utgör de enda tillgängliga medlen för åstad- kommande av en bana. Andra kända material, såsom magnet- remsor och liknande, kan med fördel också utnyttjas.

Naturligtvis är banans utförande ej begränsat till ett slingmönster. Banan kan ha ett sådant utförande att 455 U1 10 15 20 25 30 35 446 4 startpunkten förbindes med stoppunkterna i ett linjärt mönster.

Statíonsmarkeringarna SMa-SMe och SMO är också tillverkade av en optiskt reflekterande remsa, varvid längden hos varje markering är lika med eller större än bredden hos ASP l. Markeringarna är fast anbringade pá golvet vid stoppunkterna A-E resp startpunkten 0 pà ett sådant sätt, att varje markering skär banan vid halva sin längd. Det bör observeras att stationsmarker- ingarna SMa-SMe är placerade var för sig över och tvärs den reflekterande banremsan R, så att den senare för- hindras att lossna. ASF l rör sig från startpunkten O i pilens riktning utmed banan, stannar därefter selek- tivt vid stoppunkterna A-E och återgår till startpunkten O, varvid detta förfarande upprepas cykliskt.

Fig 3 är en schematisk planvy av ASF l och fig 4 är ett blockschema som visar den uppfinningsenliga anordningen. Hänvisningsnummer ll avser en fordonsstomme som uppbär ett framhjul 12 och bakhjul l3v, l3h. Fram- hjulet 12 är roterbart upphängt i en svängbart monterad hjulhållare för vridning kring en vertikal axel, som är placerad centralt på stommens ll främre botten. Bak- hjulen l3v, l3h är belägna vid den bakre delen av stommens ll botten och intill båda sidor därav, varvid bakhjulen uppbäres av lager låa, l3a. Tandade remskivor l3b, 13b är anordnade integrerat och koaxiellt med bakhjulen l3v, l3h och är var för sig via tandade remmar l3c, l3c förbundna med tandade remskivor l4a, l4a, vilka är anordnade på utgángsaxlar hos motorer 14v, l4h med reduktionsväxlar.

En tandad remskiva l3d är monterad på det högra bakhjulets l3h axel och är via en tandad rem l3e förbunden med en tandad remskiva l5a hos en pulsgenerator 15.

Pulsgeneratorn 15 alstrar pulser i proportion till det högra bakhjulets l3h rotationshastighet, varvid dessa pulser överföres till en aritmetíkstyrenhet l7. Hän- i visníngsnummer 16 avser en för motorerna l4v, l4h avsedd 10 15 20 25 30 35 455 446 5 styrenhet, hänvisningsnummer 17 avser aritmetikstyr- enheten 17 för ASF 1 och hänvisningsnummer 18 beteck- nar batterier.

En styrningsavkännare S1 är placerad på stommens ll undersida framför framhjulet 12 och är avsedd att följa den optiskt reflekterande banremsan R. På stommens ll undersida är också följande avkännare placerade: en avkännare S2 för detektering av stationsmarkeringarna SMa-SMe och för retardationsstyrning, vilken avkännare är placerad mellan den främre och den bakre änden; av- kännare S3v, S3h för detektering av stationsmarkeringarna SMa-SMe och för stoppande av ASF 1, vilka avkännare är placerade tätt intill stommens ll sidokanter och mitt för respektive axelände hos bakhjulen 13v, l3h; och stötdämpareavkännare S4f, S4b för stoppande av ASF 1, när detta kolliderar med ett hinder, vilka avkännare är placerade vid stommens ll främre resp bakre ände.

Styrningsavkännaren S1 består av ett optiskt element, vilket är placerat i sidled mitt pà stommen ll intill dennas främre bottenände och avsett att detektera från den optiskt reflekterande remsan R reflekterat ljus, och är inrättad att avge en mot intensiteten hos reflekterat ljus från den optiskt reflekterande remsan R svarande signal till motorstyrenheten 16, för att därigenom bringa enheten 16 att styra rotationshastigheten hos motorerna l4V resp l4h för eliminering av eventuellt förekommande mittavvikelser i breddled hos stommen ll i förhållande till den optiskt reflekterande remsans R mittlinje.

Retardationsstyravkännaren S2 utgöres i likhet med avkännaren S1 av optiska element. När en skillnad AMB mellan ett av pulsgeneratorn 15 alstrat pulsantal N och ett förinställt pulsantal MB för avståndet mellan startpunkten 0 och exempelvis stoppunkten B når ett lägre värde än ett förutbestämt värde E, d v s när AMB < e, verksamgöres avkännaren S2 och när avkännaren S därefter detekterar stationsmarkeringen SMb, avger 2 den en detekteringssignal till aritmetikstyrenheten 455 446 10 15 20 25 30 35 6 17. Vid mottagande av signalen från avkännaren S2 matar aritmetikstyrenheten 17 en signal till styrenheten 16, som i sin tur avger en retardationsstyrsignal till motorerna l4v, l4h för retardering av ASP 1.

Avkännarna S3v, S3h, vilka för stoppstyrning är inrättade att detektera en stoppunkt, verksamgöres när pulsantalet N från pulsgeneratorn 15 när ett värde inom ett föreskrivet intervall, varefter de avger sina de- tekteringssignaler till aritmetikstyrenheten 17 allt eftersom de detekterar stationsmarkeringar SM. Vid mot- tagande av en signal från endera av avkännarna S3v, S3 till styrenheten 16 för avbrytning av de båda motorernas h avger aritmetikstyrenheten 17 dels en styrsignal l4v, l4h spänningstillförsel, dels bromsstyrsingaler till bromsar l9v, l9h för stoppande av det vänstra och det högra bakhjulet l3v resp l3h. I Det skall noteras att ovannämnda förutbestämda värde är ett värde, som väljes med hänsyn till eventuellt styrningsstyrfel, styrsystemskänslighet, avståndet mellan avkännaren S2 och avkännarna S3v, S3h i stommens ll längdriktning (vanligen i storleksordningen 200 mm), etc. Vanligtvis väljes detta värde till ett pulsantal som svarar mot ett avstånd av 1000 mm.

Rörelsestyrförfärandet medelst ovan beskrivna an- ordning skall förklaras i det följande under hänvisning till det i fig 5 visade flödesschemat.

Först inmatas pulsantal, vilka svarar mot individuella avstånd mellan startpunkten O och varje stoppunkt A-E, och konstanten y medelst en manuell styrenhet 20 i arit- metikstyrenheten 17. ASF 1 anbringas därefter så vid startpunkten 0 pà banan att det är redo att röra sig mot stoppunkterna, och en ej visad tillstândsströmställare på den manuella styrenheten 20 sättes i ett auto-till- ståndsläge, varefter en startknapp påverkas, varigenom båda motorerna l4v, l4h för vänster och höger bakhjul l3v, l3h börjar rotera med låg hastighet och ASP 1 följd- aktligen börjar röra sig med låg hastighet (steg 1). 10 15 20 25 30 35 455 446 7 När en förutbestämd tid (T sek) har förflutit sedan rörelsens början (steg 2), avger aritmetikstyrenheten 17 en styrsignal till styrenheten 16 för accelerering av motorerna l4v, l4h, varigenom ASF l följdaktligen börjar röra sig med en konstant, förutbestämd hastighet (steg 3).

Efter det att ASF l har startat, alstras pulser av pulsgeneratorn 15 i överensstämmelse med rotations- hastigheten hos hjulen på ASP l, och som en följd härav påbörjas en nedräkning av ett mot avståndet mellan start- punkten O och en första stoppunkt A svarande pulsantal MA, vilket har inmatats i en räknare i aritmetikstyr- enheten 17. Därefter avgöres huruvida skillnaden mellan det förinställda pulsantalet MA och ett pulsantal N, vilket svarar mot en av ASF l tillryggalagd sträcka, d v s resten AMA av det förinställda pulsantalet MA som har nedräknats med pulsantalet N, har blivit mindre än t (steg 4). När resten har blivit mindre än c, verk- samgöres retardationsstyravkännaren S2 och stoppstyr- avkännarna S3v, S3h (steg 5). Härefter avgöres huruvida avkännaren S2 har detekterat en stationsmarkering SMa (steg 6). Om avkännaren S2 har detekterat stationsmar- keringen SMa avger aritmetikstyrenheten 17 en styrsignal till styrenheten 16 för retardation av motorerna 14v, l4h (steg 7). Därefter avgöras huruvida någon av av- kännarna S3v eller S3h har detekterat den av avkännaren S2 Vid "JA" avger aritmetikstyrenheten 17 en styrsignal till tidigare detekterade stationsmarkeringen SMa (steg 8). styrenheten 16 för avbrytning av spänningsmatning till de båda motorerna l4v, l4h, och samtidigt avger den en bromsstyrsignal till bromsarna 19v, 19h för att stoppa ASP l (steg 9). Styrningen av rörelsen hos ASF 1 till efterföljande stoppunkter B-E, utföres på samma sätt.

Pig 6 och 7 visar flödesscheman som åskådliggör en annan utföringsform av det uppfinningsenliga sättet.

Först inmatas data, såsom pulsantal MA-ME, vilka svarar mot individuella avstånd mellan startpunkten 0 och varje 455 446 10 15 20 25 30 35 8 stoppunkt A-B, och en konstant s, i aritmetikstyrenheten 17, varefter ASF 1 bringas att börja sin rörelse (steg ll). Efter det att en förutbestämd tid har T sek har förflutit (steg 12) accelereras ASF l till att röra sig med en konstant, förutbestämd hastighet (steg 13).

Det bör observeras att pulsgeneratorn 15 alstrar ett mot rotationshastigheten hos de på ASF 1 anbringade hjulen svarande pulsantal, när ASF 1 börjar röra sig, varefter en nedräkning påbörjas av ett motsvarande puls- antal, vilket har matats in i en till aritmetikstyr- enheten 17 hörande räknare. Styrförfarandet fram till och med detta steg är samma som i fig 5. Därefter utföres en flaggavsökning (steg 14), varigenom ett avbrott åstad- kommes under en förutbestämd tidsperiod för ett fig 7 visat underprogram. Sedan ett återhopp till huvud- programmet 6 därefter har utförts, avgöres huruvida en ankomstflagga (som ställes när avkännarna S3v, S3h är påverkade) har ställts (steg 18). Därefter sker ett àterhopp till steg 14, där en flaggavsökning utföres.

Detta förfarande upprepas. _ I det i fig 7 visade underprogrammet testas om en flagga för verksam avkännare är ställd eller ej (steg l4'). Vid "NEJ" avgöres huruvida pulsantalresten AMA fram till stoppunkten A är mindre än s (steg 15) och vid "JA" utföres steg 16, oberoende av om avkännaren S är påverkad eller ej. 2 Om resultatet av avgörandet vid steg 15 är "JA" ställes en flagga som indikerar att retardationsstyr- avkännaren S2 är verksam (steg l5a). Vid "NEJ" sker ett àterhopp till huvudprogrammet. Om avkännaren S2 är påverkad vid steg 16 utföres en retardationsstyr- ning (steg l6a). Vid "NEJ" avgöres huvuvida stoppstyr- avkännarna S3v, S3h är påverkade (steg 17). Vid "NEJ" sker ett àterhopp till huvudprogrammet. Vid "JA" utföres en stoppstyrning (steg l7a) och ställes en ankomstflagga (steg 17b). Därefter sker ett àterhopp till huvud- programmets steg 18, där det avgöres om en ankomstflagga 10 15 455 446 9 _ är ställd eller ej. Vid "NEJ" upprepas den ovan beskrivna genomgången av underprogrammet. Vid "JA" stoppas ASF 1, varvid styrningsförfarandet således är avslutat.

Vid flaggavsökningen i huvudprogrammet, såsom be- skrives ovan, göres ett underprogramavbrott för avsök- ning av stegen 15, 16 och 17, och därför kan ASF l stoppas noggrannt vid stoppunkten om avkännaren S3v eller §3h är påverkad, även om S2 av något skäl ej är påverkad, eftersom en flagga för verksam avkännare ställes, när pulsantalresten fram till stoppunkten har blivit mindre än s, eller med andra ord, när avståndet mellan ASF 1 och stoppunkten faller inom ett föreskrivet intervall.

Uppfinningen har beskrivits i speciella ordalag men det bör påpekas, att den beskrivna utföringsformen inte är den enda och att olika ändringar och modifikation- er kan göras utan att man gâr utanför skyddsomfànget, som begränsas enbart av patentkraven.

Claims (4)

1. 455 446 10 15 20 25 30 (J 10 PATBNTKRAV à l. Sätt att styra rörelsen hos ett automatiskt styrt fordon för att bringa det automatiskt styrda for- donet att röra sig utmed en bana frân en startpunkt till en stoppunkt och stoppa vid stoppunkten, k ä n n e - t e c k n a t av att en tillryggalagd sträcka av nämnda rörelse från det automatiskt styrda fordonets startpunkt mot stoppunkten detekteras, att den detekterade sträckan jämföres med en förut- bestämd sträcka, som är kortare än avståndet mellan startpunkten och stoppunkten, och att en vid stoppunkten anbringad markering detek- teras av åtminstone en avkännare, varvid det automatiskt styrda fordonet bringas att stoppa, när nämnda markering detekteras vid och efter erhållande av jämförelseresultatet.

2. Anordning för styrning av rörelsen hos ett auto- matiskt styrt fordon för att bringa fordonet att röra sig utmed en bana från en startpunkt till en stoppunkt och stoppa vid stoppuhkten, k ä n n e t e c k n a d av _ ett detekteringsorgan för detektering av en av det automatiskt styrda fordonet tillryggalagd sträcka, ett komparatororgan, som är avsett att jämföra den av detekteríngsorganet detekterade sträckan med en förutbestämd sträcka, som är kortare än avståndet mellan startpunkten och stoppunkten, och åtminstone en avkännare för detektering av en vid stoppunkten anbringad markering, varvid det automatiskt styrda fordonet bringas att stoppa vid och efter erhållande av komparatororga- nets jämförelseresultat, när nämnda markering detek- teras av nämnda avkännare. 10 15 455 446 ll

3. Anordning för styrning av rörelsen hos ett auto- matiskt styrt fordon enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att en första avkännare bland nämnda avkän- nare är anbringad framtill och centralt på det automatiskt styrda fordonet och att en andra och en tredje avkännare bland nämnda avkännare är anbringade baktill på och på var sin sida av det automatiskt styrda fordonet.

4. Anordning för styrning av rörelsen hos ett auto- matiskt styrt fordon enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d av att den framtill pà det automatiskt styrda fordonet anbringade första avkännaren är en avkännare, som är inrättad att avge en signal för retardation av det automatiskt styrda fordonet, och att den andra och den tredje avkännaren är avkännare, som är avsedda att avge en signal för att bringa det automatiskt styrda fordonet att stoppa.