DE2344293A1

DE2344293A1 - Anordnung zum spurfuehren von gleisfreien fahrzeugen

Info

Publication number: DE2344293A1
Application number: DE19732344293
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Maisch; Erich Dipl Ing Rubel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-09-03
Filing date: 1973-09-03
Publication date: 1975-03-06
Also published as: FR2242283B3; US3942087A; FR2242283A1; DE2344293C2; JPS5054034A

Description

R. 17 02

27. 8. 1973 Vetter/Do

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBEET BOSCH G M B H , 7 Stuttgart 1

Anordnung zum Spurführen von p;leisfreien Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Spurführen von gleisfreien Fahrzeugen mittels eines elektromagnetischen Feldes, das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeugs verlegten, von elektrischem Strom durchflossenen Leitdraht aufgebaut und durch einen Sollwertgeber abtastbar ist, mit einem mit der Lenkungseinrichtung des Fahrzeugs gekuppelten Istwertgeber der . Lenkstellung und mit einer, durch die Regelabweichung gesteuerten Lenkungsstellvorrichtung.

Die als Sollwertgeber bezeichnete Abtastvorrichtung für den Leitdraht stellt zwar für die Position des Fahrzeugs relativ zum Leitdraht eine Istwerterfassung dar, wirkt jedoch als Sollwertgeber für die Lenkungseinrichtung,

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d. h. für die Lenkstellung.

Die automatische Spurführung von gleisfreien Fahrzeugen mittels eines Leitdrahts ist bekannt. Problematisch bei bekannten Anordnungen ist jedoch, daß insbesondere bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch die Regelabweichung ausgelöste Lenkeinschläge so plötzlich erfolgen können, daß das Fahrzeug vom Leitdraht abweicht. Auch kurzzeitige Störungen elektrischer oder magnetischer Art können zu unerwünschten Lenkbewegungen führen, durch die das Fahrzeug ebenfalls die Verbindung zum Leitdraht verlieren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung dieser Nachteile eine Unterdrückung zu rascher und großer Lenkeinschläge zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Begrenzung hoher Sollwertsignale eine Begrenzungsstufe vorgesehen ist.

Dm die Bandbreite der Begrenzungsstufe der jeweiligen Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzupassen, d.h. bei wachsender Geschwindigkeit die Bandbreite enger zu machen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einem Eingang der Begrenzungsstufe ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportionales Signal zur Beeinflussung der Bandbreite der Begrenzungsstufe zuführbar. "

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zu rasche und große Lenkeinschläge bei der automatischen Lenkung unterdrückt werden, um einmal bei einem Ausfall in der Regelschaltung einen unzulässig großen Lenkwinkel zu vermeiden, der das Fahrzeug - trotz Eingreifen anderer Sicherheitsvorrichtungen zu weit von der Sollspur wegführt und um andererseits

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den zulässigen Lenkwinkel so zu beeinflussen, daß bei kurzzeitigen Störungen elektrischer oder magnetischer Art, z. B. durch starke,wechselnde Fahrbahnarmierung, möglichst keine unerwünschten Lenkbewegungen ausgeführt werden. Da bei wachsender Geschwindigkeit diese Gefahren größer werden, ist eine entsprechende Einengung der Bandbreite vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regel- und Steuereinrichtung für gleisfreie Fahrzeuge und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Begrenzungsstufe mit einem Tiefpaß.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel tastet ein Sollwertgeber 10 das elektromagnetische Feld eines entlang eines Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, stromdurchflossenen Leitdrahts ab und gibt ein Sollwertsignal ab, dessen Betrag in Abhängigkeit von der Abweichung des Fahrzeugs vom Leitdraht steht. Solche Geber enthalten in bekannten Anordnungen 2 senkrecht zueinander stehende induktive Spulen. Ein Istwertgeber 11 ist mit der .Lenkungseinrichtung des Fahrzeugs gekuppelt und kann im einfachsten Fall aus einem Stellwiderstand bestehen. Sollwert und Istwert sind einem EoIl-Istwertvergleicher 12 zugeführt, dessen Ausgang über einen Lenksteiler 13 mit einer Lenkverstell vorrichtung 14 verbunden ist, für die im Ausführungsbeispiel ein Stellmotor vorgesehen ist. Der Lenksteiler 13 dient zur Umwandlung der Regelabweichung in ein für den Stellmotor 14 geeignetes Steuersignal. Zwischen den SollwertgeberiO und den Soll-Istwertvergleicher 12 ist über eine Klemme eine Begrenzungsstufe 16 geschaltet. Die Klemme 15 ist

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außerdem über einen Tiefpaß 17 mit einem weiteren Eingang der Begrenzungsstufe 16 verbunden, über eine Klemme 18 ist einem weiteren Eingang der Begrenzungsstufe 16 ein von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängiges Signal zuführbar. Ein solches Signal wird in einem an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Geschwindigkeitsgeber erzeugt. Die Umwandlung des Sollwertsignals durch die Stufen 16, 17 wird im folgenden anhand von Fig. 2 erläutert. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung stellt ein Ausführungsbeispiel für die Stufen 16, 17 dar. Die Klemme 18 ist mit der Basis eines F^iP-Transistors 100 verbunden , dessen Schaltstrecke über einen Widerstand 101 kurzgeschlossen ist· Der Widerstand 101 bildet den mittleren Widerstand eines aus 3 Widerständen 101, 102, 103 bestehenden Spannungsteilers, der zwischen eine die Plusspannung führende Klemme 104 und Masse geschaltet ist. Ebenfalls zwischen die Klemme 104 und Masse ist ein Widerstand 105, die Emitter-Kollektor-Strecke eines FMP-Transistors 106, ein aus 4 Widerständen 107 bis 110 bestehender Spannungsteiler, die Kollektor-Emitter-Strecke eines NPN-Transistors 111 und ein Widerstand 112 in Reihe geschaltet. Die Steuerelektroden der beiden Transistoren 106, 111 sind mit den beiden Anschlüssen des Widerstands 101 verbunden. Die Klemme 15 ist über den aus einem Widerstand 170 und einem Kondensator 17I bestehenden Tiefpaß 17 mit dem Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 108, 109 verbunden. Der Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 107, 108 ist an die Basis eines PNP- Transistors 113 angeschlossen, dessen Kollektor mit Masse und dessen Emitter über eineKlemme 114 mit dem Soll-Istwert.vergleicher verbunden ist. Der Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 109, 110 ist an die Basis eines NPli-Transistors 115 angeschlossen, dessen Kollektor mit der Klemme 104 und dessen Emitter sowohl mit der Klemme 114 , wie auch über einen Widerstand 116 mit der Klemme 15 verbunden ist.

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Zur Veränderung der Bandbreite der Begrenzungsstufe 16 wird ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportionales Signal über die Klemme 18 der Basis des Transis tors 100 zugeführt. Bei steigender Geschwindigkeit, d.h. bei Spannungserhöhung an der Klemme 18 wird die Leitfähigkeit der Schaltstrecke des Transistors 100 immer mehr vermindert und die Spannung am Widerstand 101 steigt an. Dadurch verringert sich der durch die Schaltstrecken der Transistoren 106, 111 fließende Strom, da diese Transistoren zunehmend in den stromsperrenden Zustand überführt werden. Der Spannungsabfall an dem Spannungsteiler 107 bis 110 nimmt ab, was zur Folge hat, daß die Ansprechschwellen "der Transistoren 113» 115 verschoben werden. In einem Spannungsbereich, der innerhalb der Bandbreite liegt, wird die Steuerspannung an der Klemme 15 direkt über den Widerstand 116 und die Klemme 114 dem SoIl-Istwertvergleicher 12 zugeführt. Bei ansteigender Spannung an der Klemme 114 wird einmal ein Punkt.erreicht, an dem die Spannung über die Basisspannung des Transistros 113 ansteigt. Bei weiterem Anstieg der Spannung an der Klemme 114 wird der Transistor 113 zunehmend stromleitender und die Spannung wird kurzgeschlossen, so daß ein weiterer Anstieg verhindert wird. An der unteren Grenze des Bandes sind die Verhältnisse entsprechend. Sinkt die Spannung an der Klemme 114 unter die Basisspannung des Transistors 115,so wird bei weiterem Abfall der Spannung' an der Klemme 114 der Transistor 115 zunehmend stromleitend und speist über die Klemme 104 zusätzlich Spannung ein. Dadurch kann die Spanning an der Klemme 114 nicht unter eine gewisse Grenze absinken. Die obere und die untere Grenze des Bandes sind somit durch die Spannung am Spannungsteiler 107 bis 110 festlegbar, die wiederum über die Transistaen 100, 106, 111 durch das geschwindigkeitsabhängige Signal beeinflußbar ist.

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Wird der Klemme 15 eine plötzliche Sollwertänderung zugeführt, so .steigt über den Tiefpaß 17 die Spannung ■ am Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 108, 109 -in Abhängigkeit von der Dimensionierung des Tiefpasses langsam an und verschiebt das ganze Band nach oben oder nach unten.

Die automatische Lenkung wird durch die geschilderte Einrichtung nicht behindert,- da bei hohen Geschwindigkeiten der Lenkwinkel sowieso nicht rasch und stark verändert werden darf. Ferner können weiterhin scharfe Kurven gefahren werden, wenn nur langsam genug gefahren wird, weil dann der Lenkwinkel bis zum mechanischen Anschlag der Lenkung zunehmen kann.

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Claims

Ansprüche

1. Anordnung zum Spurführeη von gleisfreien Fahrzeugen mittels eines elektromagnetischen Feldes, das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeugs verlegten, von elektrischem Strom durchflossenen Leitdraht aufgebaut und durch einen Sollwertgeber abtastbar ist, mit einem mit der Lenkungseinrichtung des Fahrzeugs gekuppelten Istwertgeber der Lenkstellung und mit einer, durch die Regelabweichung gesteuerten Lenkungsstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung hoher Sollwertsignale eine Begrenzungsstufe

(16) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Begrenzungsstufe (16) 2 Transistoren (113» 115) vorgesehen sind und daß die Bandbreite der Begrenzungsstufe £1£J über einen mit den Steuerelektroden der Transistoren (113» 115) verbundenen Spannungsteiler (107 - 110) einstellbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß der Anstieg des Sollwertsignalβ an der oberen Grenze des Bandes durch Leitendwerden des einen Tran-

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sistors (115) begrenzbar ist, über dessen Schaltstrecke die den Sollwert führende Klemme (114) mit Masse verbindbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Abfall des Sollwert^signals an der unteren Grenze des Bandes durch Leitendwerden des zweiten Transistors (115) begrenzbar ist, über dessen Schaltstrecke die den Sollwert führende Klemme (114) mit der Versorgungsspannung verbindbar ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertsignal über einen Tiefpaß (17J der Begrenzungsstufe (16) zuführbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß durch den Tiefpaß (17) das Mittelpotential des Spannungsteilers (107 - 110) steuerbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertsignal sowohl über den Tiefpaß (I7J, wie auch direkt der Begrenzungsstufe (16) zuführbar ist.

8. Anordnuqg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Eingang der Begrenzungsstufe (16) ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportionales Signal zur Beeinflussung der Bandbreite der Be-

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grenzungsstufe (16) zuführbar ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß steuerbare Gleichrichter (100, 106, 111) vorgesehen sind, die vom geschwindigkeitsproportionalen Signal steuerbar sind und durch die der Strom im. Spannungsteiler (107 - 110) beeinflußbar ist.

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