SU1691821A1

SU1691821A1 - A vehicle control system

Info

Publication number: SU1691821A1
Application number: SU894761991A
Authority: SU
Inventors: Владислав Дмитриевич Константинов; Александр Борисович Авербах; Игорь Семенович Лопатухин; Владимир Николаевич Белофастов
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-11-15

Description

1one

(21)4761991/24 (22)05.10.89 (46)15.11.91. Бюл. №42(21) 4761991/24 (22) 10/05/89 (46) 11/15/91. Bul №42

(71)Научно-производственное объединение по технологии механосборочного производства и специального оборудовани (71) Scientific and production association for the technology of mechanical assembly production and special equipment

(72)В.Д.Константинов, А.Б.Авербах, И.С.Ло- латухин и В.Н.Белофастов (53)621.327(088.8)(72) V.D.Konstantinov, A.B.Averbakh, I.S.Lolatukhin and V.N. Belofast (53) 621.327 (088.8)

(56)Патент США(56) US Patent

№4307791. кл. 180/168, опублик. 1981.№4307791. cl. 180/168, published. 1981

Авторское свидетельство СССР № 305442, кл. G 05 D 1/12, 1969. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМUSSR Author's Certificate No. 305442, cl. G 05 D 1/12, 1969. (54) VEHICLE MANAGEMENT SYSTEM

(57)Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано дл управлени робокаром, движущимс по светоотражающей полосе в гибкой производственной системе . Цель - повышение точности. Система управлени оснащена излучателем 2, фотоприемником 4 и установленными симметрично относительно продольной оси светоотражающей полосы двум идентичными жидкокристаллическими индикаторами 5 и 6, работающими на просвет и св занными с генератором 9 пр моугольных импульсов. Система снабжена также усилителем 12, передающим сигналы от фотоприемника 4 к аналоговым ключам 10 и 11, от которых через блоки усреднени 13 и 14 сигналы, пропорциональные величине светового потока, проход щего через соответствующий жидкокристаллический индикатор , -поступают в сумматор 15, где после вычитани вырабатываетс сигнал, подаваемый на привод 16 рулевого управлени транспортного средства. 2 ил.(57) The invention relates to automation and can be used to control a robocar moving along a light reflecting strip in a flexible production system. The goal is to increase accuracy. The control system is equipped with an emitter 2, a photodetector 4 and two identical liquid-crystal indicators 5 and 6, which are working on the lumen and connected with the generator 9 rectangular pulses, which are installed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the reflective strip. The system is also equipped with an amplifier 12, transmitting signals from the photodetector 4 to the analog switches 10 and 11, from which, through averaging blocks 13 and 14, signals proportional to the luminous flux passing through the corresponding liquid-crystal indicator enter the adder 15, where after subtraction the signal supplied to the actuator 16 steering the vehicle. 2 Il.

ОABOUT

юYu

соwith

юYu

Фаг. JPhage. J

Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано в гибких автоматизированных производствах дл управлени внутрицеховым безрельсовым транспортом,в частности, робокарами,движущимис по светоотражающей полосе.The invention relates to automation and can be used in flexible automated productions for controlling an interdepartmental trackless transport, in particular, robocars moving along a light reflecting strip.

Цель изобретени - повышение точности ,The purpose of the invention is to improve the accuracy,

На фиг.1 представлено расположение элементов системы относительно светоотражающей полосы; на фиг.2 - структурна схема системы.Figure 1 shows the location of the elements of the system relative to the reflective strip; figure 2 - structural diagram of the system.

Система управлени транспортным средством, например, робокаром, движущимс по трассе-ориентиру в виде светоотражающей полосы 1, содержит смонтированные на транспортном средстве излучатель 2, формирующий зону 3 освещени , фотоприемник 4 и расположенные между фотоприемником 4 и полосой 1 два жидкокристаллических индикатора 5 и 6, работающих на просвет. Индикаторы 5 и 6 установлены в одной плоскости симметрично относительно продольной оси полосы 1 и охватывают каждый соответственно левую и правую зоны полосы 1. Электроды (не показаны) индикаторов, 5 и 6 подключены через блоки 7 и 8 возбуждени к генератору 9 пр моугольных импульсов. Индикаторы 5 и 6, блоки 7 и 8 и генератор 9 составл ют модул тор светового потока. Выходы генератора 9 присоединены к управл ющим входам аналоговых ключей 10 и 11, размещенных в одном корпусе, информационные входы которых подключены через усилитель 12 к фотоприемнику 4. Выходы аналоговых ключей 10 и 11 через блоки 13 и 14 усреднени , представл ющие собой фильтры нижних частот, соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами сумматора 15. Сумматор 15 св зан с приводом 16 рулевого управлени транспортного средства.A vehicle control system, for example, a robokar, moving along a highway reference line in the form of a light reflecting strip 1, comprises a radiator 2 mounted on the vehicle, forming a lighting zone 3, a photodetector 4 and two liquid-crystal indicators 5 and 6 located between the photoreceiver 4 and strip 1, working on clearance. Indicators 5 and 6 are installed in one plane symmetrically with respect to the longitudinal axis of strip 1 and each cover the left and right zones of strip 1, respectively. Electrodes (not shown) of indicators 5 and 6 are connected via excitation units 7 and 8 to generator 9 of rectangular pulses. Indicators 5 and 6, blocks 7 and 8, and generator 9 constitute the luminous flux modulator. The outputs of the generator 9 are connected to the control inputs of the analog switches 10 and 11 located in the same housing, the information inputs of which are connected through the amplifier 12 to the photodetector 4. The outputs of the analog switches 10 and 11 through averaging blocks 13 and 14, which are low-pass filters, connected to the inverting and non-inverting inputs of the adder 15. The adder 15 is connected to the drive 16 of the steering system of the vehicle.

Система работает следующим образом. При движении транспортного средства по трассе излучатель 2 посто нно освещает зону 3 светоотражающей полосы 1. Поскольку генератор 9 вырабатывает пр моугольные импульсы, наход щиес в противофазе, то подключенные к нему через блоки 7 и 8 возбуждени жидкокристаллические индикаторы 5 и 6 поочередно, каждый на врем соответствующего полупериода , оптически прозрачны. В результате свет, отраженный от полосы 1, поступает в фотоприемник 4 в течение первого полупериода только через индикатор 5, а в течение второго - через индикатор 6 Фотоприем- ник 4 посто нно вырабатывает электрический сигнал, соответствующий потоку света, проход щего поочередно через каждый изThe system works as follows. When the vehicle is moving along the highway, the emitter 2 constantly illuminates the zone 3 of the reflective strip 1. Since the generator 9 produces rectangular pulses that are in antiphase, the liquid-crystal indicators 5 and 6 connected to it through the alternating blocks 7 and 6 alternately, each time corresponding half-period, optically transparent. As a result, the light reflected from the strip 1 enters the photodetector 4 during the first half period only through the indicator 5, and during the second half through the indicator 6 the photodetector 4 continuously produces an electrical signal corresponding to the flow of light passing alternately through each of

индикаторов 5 и 6. Этот сигнал усиливаетс в усилителе 12 и передаетс затем в каждый из аналоговых ключей 10 и 11 на информационный вход. Поскольку управл ющие вхо- ды аналоговых ключей 10 и 11 св заны с соответствующими выходами генератора 9, то на выходе каждого из аналоговых ключейindicators 5 and 6. This signal is amplified in amplifier 12 and then transmitted to each of the analog switches 10 and 11 to the information input. Since the control inputs of the analog switches 10 and 11 are associated with the corresponding outputs of the generator 9, at the output of each of the analog switches

10и 11 формируетс сигнал только в соответствующий полупериод генерируемого10 and 11 a signal is generated only in the corresponding half period of the generated

0 напр жени , усиленный и пропорциональный сигналу, вырабатываемому в этот же полупериод фотоприемником 4. Таким образом , на каждом аналоговом ключе формируетс сигнал, соответствующий величине0 voltage, amplified and proportional to the signal generated in the same half-period by the photodetector 4. Thus, on each analog key, a signal is generated corresponding to the value

5 светового потока, проход щего через один и тот же индикатор, например на ключе 10 - через индикатор 5, а на ключе 11 - через индикатор б. При этом при температурном дрейфе аналоговых ключей 10 и 11 величина5 luminous flux passing through the same indicator, for example, on the key 10 - through the indicator 5, and on the key 11 - through the indicator b. In this case, when the temperature drift of analog keys 10 and 11

0 изменени напр жени на их выходах несоизмеримо мала по сравнению с величиной усиленного основного сигнала и практически ею можно пренебречь. Далее сигнал от каждого из аналоговых ключей 10 и 11 ус5 редн етс соответствующим блоком 13 (14) и поступает на вход сумматора 15. В сумматоре 15 оба сигнала вычитаютс , формиру на выходе сигнал соответствующей величины и знака, который передаетс на приводThe change in voltage at their outputs is disproportionately small compared to the magnitude of the amplified main signal and can be practically neglected. Next, the signal from each of the analog switches 10 and 11 is set by the corresponding block 13 (14) and fed to the input of the adder 15. In the adder 15, both signals are subtracted, forming at the output a signal of the corresponding size and sign, which is transmitted to the drive

0 16 рулевого управлени транспортным средством.0 16 steering the vehicle.

Если при движении транспортное средство располагаетс симметрично относительно продольной оси полосы 1, то зона 3If the vehicle is located symmetrically with respect to the longitudinal axis of lane 1 when driving, then zone 3

5 освещени излучател 2 располагаетс также симметрично относительно этой оси и световые потоки, отраженные от полосы 1 и проход щие через каждый из индикаторов 5 и 6, имеют равные величины, а следова0 тельно, на выходах аналоговых ключей 10 и5 of the illumination of the radiator 2 is also located symmetrically with respect to this axis, and the light fluxes reflected from the strip 1 and passing through each of the indicators 5 and 6 have equal values, and therefore, at the outputs of the analog switches 10 and

11вырабатываютс разные по величине сигналы . EJ сумматоре 15 при этом вырабатываетс нулевой сигнал и транспортное средство продолжает перемещатьс , сохра5 н свое симметричное расположение относительно полосы 1.11, different sized signals are produced. The EJ adder 15 then produces a zero signal and the vehicle continues to move, retaining its symmetrical arrangement with respect to lane 1.

В случае отклонени трассы от пр молинейности происходит смещение оси транспортного средства от продольной осиIn case of deviation of the route from the straightness, the vehicle axis is shifted from the longitudinal axis

0 полосы 1, при этом зона 3 освещени также смещаетс в соответствующую сторону относительно этой оси и захватывает неконтрастное покрытие пола.0 of strip 1, while the lighting zone 3 is also shifted in the appropriate direction about this axis and captures the non-contrast flooring.

В результате через индикаторы 5 и 6As a result, through indicators 5 and 6

5 проход т световые потоки различной величины , в фотоприемнике 4 вырабатываетс сигнал, имеющий различные значени п течение полупериодов генерируемого напр жени , в аналоговых ключах и блоках усреднени формируютс сигналы различной величины, а на выходе сумматора 15 по вл етс сигнал соответствующей величины и знака. Действие этого сигнала на приводе 16 рулевого управлени вызывает смещение транспортного средства в противоположную сторону до выравнивани величин световых потоков, проход щих через индикаторы 5 и 6, т.е. до расположени транспортного средства симметрично относительно продольной оси полосы 1. При этом процесс слежени за полосой осуществл етс непрерывно.5, light fluxes of various sizes pass, a signal having different values of n during half-periods of the generated voltage is generated in the photodetector 4, signals of different size are generated in analog switches and averaging blocks, and the output of the adder 15 appears in a signal of the corresponding size and sign. The effect of this signal on the steering actuator 16 causes the vehicle to shift in the opposite direction until the luminous fluxes passing through the indicators 5 and 6 are equalized, i.e. until the vehicle is located symmetrically with respect to the longitudinal axis of the lane 1. In this case, the lane tracking process is carried out continuously.

Наличие в предложенной системе одного канала измерени фотоприемник-усилитель и разделение общего канала после усилител практически исключает вли ние температурного дрейфа всех элементов на величину управл ющего сигнала, подаваемого на привод рулевого управлени .The presence in the proposed system of measurement of a single photodetector-amplifier channel and the separation of the common channel after the amplifier virtually eliminates the influence of the temperature drift of all elements on the magnitude of the control signal applied to the steering actuator.

Claims

The invention The vehicle control system, containing a reference point in the form of a reflective strip, emitter

0

five

0

five

with a photodetector, a light flux modulator with a generator, an amplifier connected to the photodetector output, as well as an adder connected to the vehicle’s steering actuator output, which, in order to improve the system accuracy, liquid crystal indicators are inserted into the light modulator, installed between the light-reflecting strip and the photodetector in the same plane symmetrically relative to the longitudinal axis of the strip, and the excitation units, through which mutually inverted generator outputs are connected There are analog keys, the control input of each of which is connected to the corresponding generator output, and the information input with the amplifier output, as well as averaging blocks, the input of each of which is associated with the output of the corresponding analog key. and the output is with the corresponding input of the adder,