SK283048B6 - Spôsob riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, a systém na vykonávanie tohto spôsobu riadenia - Google Patents

Abstract

Systém je určený na uskutočňovanie spôsobu riadenia samohybného vozidla (1) tvoreného výhodne golfovým vozíkom, pričom samohybné vozidlo (1) obsahuje hnacie zariadenie, riadiace zariadenia, prijímacie/vyhodnocovacie zariadenie s počítačom. Mobilné vysielacie zariadenie (2), ktorým je v prípade riadenia golfového vozíka vybavený hráč golfu, obsahuje vysielacie a prijímacie zariadenie s počítačom. Mobilné vysielacie zariadenie (2) je vybavené vysokofrekvenčným ručným vysielačom, ktorým odovzdáva hráč golfu v pravidelných časových intervaloch svoju okamžitú polohu vozidlu. Systém môže byť ďalej vybavený pevným referenčným vysielačom (4) s prijímacím a vyhodnocovacím zariadením satelitných polohovacích signálov. Vozidlo (1) tvorené v tomto prípade golfovým vozíkom je vybavené senzormi na zisťovanie prekážok na svojej dráhe.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, aby toto samohybné vozidlo automaticky nasledovalo pohybujúce sa vysielacie zariadenie a mohlo sa k nemu priblížiť až na vopred určenú vzdialenosť, pričom samohybné vozidlo a mobilné vysielacie zariadenie prijímajú signály vysielané satelitným systémom vo vopred určených časových intervaloch a z toho vypočítajú svoje okamžité polohy a mobilné vysielacie zariadenie vyšle vždy tieto polohové signály. Predmetom vynálezu je aj systém na uskutočňovanie tohto spôsobu riadenia.

Doterajší stav techniky

V patentovom spise DE 43 26 016 je opísané samohybné vozidlo, najmä golfový vozík, ktorý obsahuje vysokofrekvenčné zameriavacie zariadenie a ultrazvukové zameriavacie zariadenie. Ak golfový vozík zistí pomocou vysokofrekvenčného zameriavača smer ručného vysielača, približuje sa k nemu po priamkovej dráhe pomerne veľkou rýchlosťou, až dospeje do oblasti pôsobenia ultrazvukového zameriavača, v ktorom sa automaticky prepne na ultrazvukové zameriavanie a menšiu rýchlosť. Pri dosiahnutí vopred určenej minimálnej vzdialenosti hráča golfu zostane golfový vozík stáť.

Známy golfový vozík sa v praxi dobre osvedčil. Nevýhoda kombinovaného vysokofrekvenčného a ultrazvukového zameriavacieho systému spočíva v tom, že golfový' vozík nesleduje presne dráhu, ktorú hráč golfu vopred určil ručným vysielačom, ale táto dráha sa blíži mnohouholníku, čo podľa vlastnosti dráhy môže byť nevýhodné. Samohybné vozidlo by sa nemohlo k vysielaciemu zariadeniu pohybovať po úzkej dráhe so zákrutami, ale podľa priebehu dráhy by sa pohybovalo bokom tejto dráhy. Okrem toho neposkytuje známy systém možnosť zablokovať určité oblasti krajiny pre samohybné vozidlo, pretože by napríklad mohlo vojsť do rybníka, ak by sa ručný vysielač nachádzal na druhej strane rybníka a vysielal by signál „nasledovať“.

Z japonského výťahu 3 - 134715 A je známy golfový vozík, ktorý s cieľom presne určiť polohu, je vybavený polohovým systémom riadeným satelitom. Polohový systém riadený satelitom slúži na to, aby ukazoval v ústredni polohu rôznych golfových vozíkov na displeji.

Z japonského výťahu 5 - 046079 A je tiež známy golfový vozík, ktorý slúži pomocou periodicky spínaného časového člena na uloženie dráhy urazenej golfovým vozíkom do pamäte a pomocou polohových súradníc golfového miesta, ktoré sú uložené v pamäti, znázorniť okamžité polohy a urazené dráhy golfového vozíka na displeji.

Z pat. spisu US A-5 331 561 je známy taký systém, pri ktorom samohybné vozidlo nasleduje vodiaci vozík v krátkej, vopred určenej vzdialenosti na ulici. Vodiace vozidlo zaisťuje stranovými senzormi dáta postranných oblastí, ktoré sú reprodukované vzdialenosťou medzi vozidlom a postrannými objektmi. Okrem dát postranných oblastí sa merajú dráhy, ktoré boli až doteraz urazené. Vodiace vozidlo odovzdáva tieto dáta nasledujúcemu vozidlu, ktoré tiež zaisťuje profily takýchto postranných oblastí a tieto dáta porovnáva s odovzdanými dátami. Ak sa zistia odchýlky, potom kurz nasledujúceho vozidla sa koriguje tak, že údaje postranných oblastí opäť spolu súhlasia.

Z pat. spisu US A-5 043 903 je známy systém na podporu letových pohybov helikoptér alebo lietadiel, ktoré letia vo formácii. Pritom ide o stanovenie každého lietadla v tejto formácii, aby sa dodržali vzájomné vzdialenosti lietadiel.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je navrhnúť spôsob riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, ktorý by zaisťoval presné vedenie samohybného vozidla. Ďalej sa má navrhnúť i systém na realizáciu tohto spôsobu riadenia samohybného vozidla.

Táto úloha sa pri spôsobe riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka podľa vynálezu, rieši tak, že mobilné vysielacie zariadenie a/alebo vozidlo dostane polohové signály od pevného referenčného vysielača, a že z toho zisťujú svoje korigované, presné polohové dáta.

Ďalším znakom vynálezu je, že mobilné vysielacie zariadenie vysiela výhodne jeden raz za sekundu signál označujúci jeho polohu.

Podľa ďalšieho znaku spôsobu riadenia samohybného vozidla je, že vozidlo sa priblíži len až na vopred zadanú vzdialenosť k mobilnému vysielaciemu zariadeniu.

Posledným znakom spôsobu riadenia samohybného vozidla podľa vynálezu je, že vozidlo si zapamätáva súradnice uzatvorených oblastí, a potom tieto oblasti obíde, ak polohy, ktorými má prejsť, vedú cez uzatvorené oblasti.

Podstatou systému na uskutočňovanie spôsobu riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, je, že obsahuje pevný referenčný vysielač s prijímacím a vyhodnocovacím zariadením satelitových polohových signálov, pričom referenčný vysielač je upravený na vysielanie korektúrových signálov mobilnému vysielaciemu zariadeniu a/alebo vozidlu.

Výhodné uskutočnenie vynálezu spočíva v tom, že vozidlo je vybavené senzormi na zisťovanie prekážok na svojej dráhe.

Znakom systému na uskutočňovanie spôsobu podľa vynálezu je tiež to, že mobilné vysielacie zariadenie je vybavené vysokofrekvenčným ručným vysielačom.

Výhodné uskutočnenie vynálezu potom tiež spočíva v tom, že senzory sú tvorené mikrovlnnými a/alebo ultrazvukovými, a/alebo infračervenými vysielačmi. Prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie vozidla obsahuje pamäť na ukladanie polohových signálov, prijatých od mobilného vysielacieho zariadenia až do prijatia štartovacieho signálu.

Posledným znakom systému na uskutočňovanie spôsobu riadenia potom je, že v počítači vozidla sú uložené absolútne súradnice oblastí, ktoré sú pre vozidlo uzatvorené.

Podľa vynálezu má tak mobilné vysielacie zariadenie, ktorým je napríklad vybavený hráč golfu, ako aj samohybné vozidlo, napríklad golfový vozík, prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie na polohový systém riadený satelitom vybavený počítačom. Tento polohový systém riadený satelitmi obsahuje napríklad štyri satelity, ktoré vysielajú signály súčasne, ktoré sú prijímané polohovacími zariadeniami a spracované. Počítač prijímacích a vyhodnocovacích zariadení z prijatých signálov vypočíta súradnice okamžitej polohy.

Mobilné vysielacie zariadenie vysiela svoje súradnice vozidlu, ktorého počítač prevedie tieto signály na informácie o dráhe, ktorá sa má prejsť, t. j. vypočíta smer a vzdialenosť k vysielači.

Samohybné vozidlo, napríklad golfový vozík a mobilné vysielacie zariadenie, ktoré má hráč golfu stále pri sebe, je stále v spojení so satelitmi satelitačného navigačného systému a medzi hráčom golfu a golfovým vozíkom sa bezdrôtovo stále uskutočňuje výmena dát, takže tento golfový vozík môže svojim počítačom vypočítať okamžité dáta, t. j. smer a vzdialenosť k mobilnému vysielaciemu zariadeniu a uložiť ich do pamäte.

Ak hráč golfu vyšle ku golfovému vozíku signál „príď“, odíde golfový vozík od zapamätanej polohy, pričom nasleduje presne dráhu, po ktorej predtým išiel hráč golfu. Tým je možné, že golfový vozík napríklad nasleduje ďaleko vpredu ponáhľajúceho hráča golfu cez malý mostík, ktorým golfový vozík prechádza, je v podstate identická s dráhou hráča golfu.

Mobilné vysielacie zariadenie je výhodne vybavené ručným vysokofrekvenčným vysielačom, ktorým odovzdáva hráč golfu v pravidelných časových intervaloch, výhodne v jednosekundovom takte svoje okamžité polohy vozidlu, ktorého počítač prevedie tieto signály na dáta, ktoré slúži ako riadiace signály pre motor vozidla, aby vozidlo mohlo nasledovať dráhu mobilného vysielacieho zariadenia.

Ako už bolo uvedené, ukladajú sa polohové dáta mobilného vysielacieho zariadenia (hráča golfu), odovzdávané bezdrôtovo vozidlu do pamäte počítača do toho času, kým vozidlo dostane signál „ŠTART“ To potom nasleduje presne v krátkych časových intervaloch bodovo zapamätanú dráhu mobilného vysielacieho zariadenia. Hráč golfu môže vozidlu v ktorýkoľvek čas vyslať signál ZASTAVIŤ, a potom toto okamžite zostane stáť.

Podľa jedného uskutočnenia vynálezu môže byť umiestnené prídavné nepohyblivé prijímacie a vyhodnocovane zariadenie na polohové systémy riadené satelitmi, ktoré vysiela korektúrové signály na mobilné vysielacie zariadenie a/alebo vozidlu. Pretože súradnice tohto nepohyblivého prijímacieho a vyhodnocovacieho zariadenia sú pevné dané, môže sa veľkosť chyby satelitného navigačného systému zmenšiť prakticky na nulu, pretože pomocou tohto takzvaného rozdielového spôsobu sa môžu polohové dáta prenosného vysielacieho zariadenia a vozidla vypočítať čo najpresnejšie. Nepohyblivé vysielacie a vyhodnocovacie zariadenie sa môže inštalovať napríklad v klubovni golfového ihriska.

Použitie nepohyblivého referenčného vysielača umožňuje vymedziť určité oblasti, ako napríklad vydutia alebo vodné kaluže golfového ihriska, takže golfový vozík cez tieto pásma neprejde. Ak je takéto pásmo hráčom golfu prestúpené, zostane golfový vozík na okraji zakázanej oblasti stáť, alebo ju obíde, aby mohol vysielacie zariadenie nasledovať, keď toto zakázané pásmo opäť opustí.

Ako satelitný navigačný systém sa môže napríklad použiť americký GBS-systém (Global Positional Systém), pričom na zvýšenie presnosti určenia polohy sa môže použiť ďalší satelitný navigačný systém, napríklad existujúci ruský satelitný navigačný systém. Pri použití referenčného vysielača je presnosť určenia polohy „rozdielovou metódou“ taká veľká, že jeden zo stávajúcich satelitných navigačných systémov postačí.

Vozidlo podľa vynálezu nasleduje mobilný vysielač na voľnom poli s najväčšou presnosťou po vopred zadanej dráhe, ak vysielač nevstúpi na žiadnu vymedzenú oblasť, ktorá je pre vozidlo uzatvorená. Tým je vozidlo podľa vynálezu najmä dobré, nie však výlučne, vhodné ako golfový vozík.

Na obr. 2 je schematicky znázornený systém so zvýšenou presnosťou polohy.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Schematické obrázky znázorňujú ten prípad, keď sa systém podľa vynálezu týka golfového vozíka 1, ktorý má nasledovať mobilné vysielacie zariadenie 2 hráča golfu. Neznázornené prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie golfového vozíka 1 a mobilného vysielacieho zariadenia 2 hráča golfu, sú v spojení so satelitným systémom 3, pozostávajúcim najmenej zo štyroch satelitov, dostávajú odtiaľ signály, ktoré počítače prijímacích a vyhodnocovacích zariadení prevedú na polohové dáta ako súradnice. Ručný vysokofrekvenčný vysielač hráča golfu vysiela okrem toho svoje vypočítané polohové dáta golfovému vozíku 1, ktorého počítač porovná polohové dáta, prijaté od mobilného vysielacieho zariadenia 2, ktorým je vybavený hráč golfu, s vlastnými polohovými dátami a z toho vypočíta vzdialenosť a smer okamžitej polohy mobilného vysielacieho zariadenia 2 hráča golfu a zapamätá si ju. Na signál ŠTART vyslaný hráčom golfu, prechádza golfový vozík 1 dráhu podľa zapamätaných polohových dát.

Na obr. 2 znázornený systém obsahuje prídavné nepohyblivý referenčný vysielač 4, ktorý tiež dostane polohové dáta od satelitného systému 3, čím môže referenčný vysielač 4 porovnaním prijatých polohových dát so svojimi pevnými, známymi presnými polohovými dátami vypočítať korektúrové polohové dáta, ktoré potom ďalej odovzdá golfovému vozíku 1 a mobilnému vysielaciemu zariadeniu 2 hráča golfu, ktoré môžu presne vypočítať svoje polohové dáta.

Prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie golfového vozíka 1 dostane korigované polohové dáta mobilného vysielacieho zariadenia 2 hráča golfu, takže počítač golfového vozíka 1 môže vypočítať smer a vzdialenosť od hráča golfu. Tieto hodnoty sú uložené do pamäte v golfovom vozíku 1.

Keď golfový vozík 1 dostane od mobilného vysielacieho zariadenia 2 hráča golfu signál ŠTART, sleduje dráhu uloženú do pamäte, až sa priblíži na určitú, vopred stanovenú vzdialenosť k mobilnému vysielaciemu zariadeniu 2 hráča golfu. V tejto vzdialenosti sa golfový vozík 1 automaticky zastaví.

V rámci vynálezu je aj také riešenie, keď golfový vozík 1 nasleduje mobilné vysielacie zariadenie 2 aj bez prijatia signálu ŠTART, ak vzdialenosť medzi golfovým vozíkom 1 a mobilným vysielacím zariadením 2 hráča golfu prestúpi vopred zadanú najmenšiu vzdialenosť.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob ovládania samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, aby toto samohybné vozidlo automaticky nasledovalo pohybujúce sa vysielacie zariadenie a mohlo sa k nemu priblížiť až na vopred zadanú vzdialenosť, pričom samohybné vozidlo a mobilné vysielacie zariadenie prijímajú signály, vysielané satelitným systémom vo vopred zadaných časových intervaloch a z toho vypočítajú svoje okamžité polohy a mobilné vysielacie zariadenie vyšle vždy tieto polohové signály, vyznačujúce polohu, samohybnému vozidlu, ktoré tieto polohy uloží do pamäte, pričom vozidlo na jeden signál podíde k zapamätaným polohám uloženým do pamäte, vyznačujúci sa tým, že mobilné vysielacie zariadenie a/alebo vozidlo dostane polohové signály od pevného referenčného vysiePrehľad obrázkov na výkresoch

   Vynález bude v ďalšom texte bližšie znázornený na dvoch príkladoch uskutočnenia, znázornených na výkrese.

   Na obr. 1 je schematicky znázornený základný systém.

   lača, a že z toho zisťujú svoje korigované, presné polohové dáta.
2. 2. Spôsob riadenia samohybného vozidla podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že mobilné vysielacie zariadenie vysiela výhodne jeden raz za sekundu signál označujúci jeho polohu vozidlu.
3. 3. Spôsob riadenia samohybného vozidla podľa nárokov la 2, vyznačujúci sa tým, že vozidlo sa priblíži len až na vopred zadanú vzdialenosť k mobilnému vysielaciemu zariadeniu.
4. 4. Spôsob riadenia samohybného vozidla podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že vozidlo si ukladá do pamäte súradnice uzatvorených oblastí a potom tieto oblasti obíde, ak polohy, ktorými má prejsť, vedú cez uzatvorené oblasti.
5. 5. Spôsob a uskutočňovanie spôsobu riadenia samohybného vozidla, najmä golfového vozíka, podľa nárokov 1 až 4, pričom samohybné vozidlo obsahuje hnacie zariadenie, riadiace zariadenie a prijímacie zariadenie signálov a je umiestnené mobilné vysielacie zariadenie na vysielanie polohových signálov vozidlu na jeho nasledovanie vozidlom, pričom mobilné vysielacie zariadenie a samohybné vozidlo obsahujú prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie, vybavené počítačom na satelitom riadené polohy, vyznačujúci sa tým, že obsahuje pevný referenčný vysielač (4) s prijímacím a vyhodnocovacím zariadením satelitných polohovacích signálov, pričom referenčný vysielač (4) je upravený na vysielanie korektúrových signálov mobilnému vysielaciemu zariadeniu (2) a/alebo vozidlu (1).
6. 6 Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa t ý m , že mobilné vysielacie zariadenie (2) je vybavené vysokofrekvenčným ručným vysielačom.
7. 7. Spôsob podľa nárokov 5a 6, vyznačujúci sa t ý m , že vozidlo (1) je vybavené senzormi na zisťovanie prekážok na svojej dráhe.
8. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že senzory sú tvorené mikrovlnnými a/alebo ultrazvukovými, a/alebo infračervenými vysielačmi.
9. 9. Systém podľa niektorého z nárokov 5 až 7, v y značujúci sa tým, že prijímacie a vyhodnocovacie zariadenie vozidla (1) obsahuje pamäť na ukladanie polohových signálov prijatých od mobilného vysielaciemu zariadenia (2) až do prijatia štartovacieho signálu.