DE1413643B2

DE1413643B2 - Verfahren zur selbsttaetigen durchfuehrung von arbeitspro grammen mit hilfe eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE1413643B2
Application number: DE19621413643
Authority: DE
Inventors: Robert; Billing Peter James; Leicester Leicestershire Lawson (Großbritannien)
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1961-06-07
Filing date: 1962-06-07
Publication date: 1972-03-02
Also published as: US3294178A; DE1413643A1; GB932266A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selbsttätigen Durchführung von Arbeitsprogrammen mit Hilfe eines Fahrzeuges. Die Erfindung hat Bedeutung für die auf größeren Flächen, wie in Werkhallen oder auf ausgedehnten Bauflächen des Bergbaus oder der Landwirtschaft, zu bewerkstelligenden Bearbeitungs- oder Transportprobleme, wo Fahrzeuge ohne Kontakt mit festen Führungsschienen wiederholt eine bestimmte Fahrbahn einhalten sollen. Es ist bereits ein elektronisches Steuerungssystem für Batteriefahrzeuge bekanntgeworden (Zeitschrift »Automatik«, April 1959, Seiten 108 und 113, und »Elektro-Welt«, Fachausgabe, 1961, Nr. C1, Seiten. 19 und 20), welches es ermöglicht, beliebig viele Batteriefahrzeuge auf festgelegten Strecken ohne Fahrzeugführer fahren zu lassen. Die Streckenführung wird durch ein wechselstromgespeistes Kabel festgelegt, dessen elektromagnetisches Feld in zwei an dem Fahrzeug angebrachten Spulen eine Spannung induziert. In ihrer Normallage, d. h., wenn das Fahrzeug genau spurt, ist die Entfernung jeder Spule vom Kabel und damit die in jeder Spule induzierte Spannung gleich groß. Jeder Spule sind über Verstärker zwei Relais nachgeschaltet, die nicht ansprechen, solange das Fahrzeug in der Spur bleibt. Beim Abweichen des Fahrzeuges von der vorgeschriebenen Bahn verstärkt sich die Indüktionswirkung in einer der Spulen. Die höhere Spannung betätigt das zu dieser Spule gehörende Relais, welches einen kleinen Motor in einer Drehrichtung einschaltet. Der Motor arbeitet dabei auf ein bei der der Lenkung des Fahrzeuges bewegliches Teil.

Die Fahrstrecke ist bei dem angegebenen System in einzelne Blockabschnitte eingeteilt, von denen , jeder seinen eigenen Fahrdraht besitzt. Jeder Fahrdraht ist nur dann erregt, wenn ein Fahrzeug in diesem Blockabschnitt fährt. Um ein Auffahren mehrerer hintereinander fahrender Fahrzeuge zu verhindern, werden durch durch die Fahrzeuge betätigte Schaltmittel nur die Fahrdrähte jedes zweiten Blockabschnittes erregt. Hält ein Fahrzeug an irgendeiner Stelle an, so kann sich das nachfolgende somit nur bis auf Blockabstand nähern.

Mit dem System ist es möglich, ein Fahrzeug von einem bestimmten Punkt eines Streckensystems aus

zu irgendeinem anderen Punkt dieses Systems fahren zu lassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein anderes Verfahren zur selbsttätigen Durchführung von Arbeitsprogrammen mit Hilfe eines Fahrzeuges mit einem oder mehreren richtungsempfindlichen Leitlinienfühlern, wobei die Arbeitsprogramme durch ein aus schlaufenförmig angeordneten Leitlinien gebildetes Leitliniensystem vorgegeben sind, das in Verbindung mit Schaltmitteln steht, anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jede schlaufenförmig angeordnete Leitlinie mehrmals — bei Verwendung eines Leitlinienfühlers in Abhängigkeit von der Anzahl der möglichen Stellungen des Leitlinienfühlers oder bei Verwendung mehrerer Leitlinienfühler in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen Leitlinienfühler — durchfahren wird, wobei bei jedem Umlauf ein anderer benachbarter Leitlinienfühler wirksam wird bzw. bei Verwendung eines Leitlinienfühlers dieser in eine andere benachbarte Stellung gebracht wird, und daß bei Erreichen der dadurch bestimmten Anzahl von Umläufen ein auf dem Fahrzeug befindlicher, die Anzahl der Umläufe registrierender Befehlsgeber Steuerbefehle an einen Empfänger gibt, der die Erregung einer benachbarten schlaufenförmigen Leitlinie durch eine Energiequelle veranlaßt.

Ohne das erfinderische Verfahren in seinen Anwendungsmöglichkeiten zu beschränken, wird es an einem Beispiel zur Bearbeitung einer Ackerbaufläche mittels eines Pfluges in Verbindung mit einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt ein Leitliniensystem, bestehend aus mehreren Leitlinienabschnitten, die von elektrisch erregbaren Kabeln gebildet werden und derart unter der Ackeroberfläche verlegt sind, daß ihre Beschädigung durch den Pflug ausgeschlossen ist. Die Leitlinienabschnitte sind im Beispielsfall schlaufenartig ausgebildet und haben die gleiche rechteckig abgerundete Flächenbegrenzung. Sie werden daher weiterhin als Leitschlaufen bezeichnet.

In dem Acker sind Leitschlaufen A, B, C, D, E, F verlegt, von denen die Leitschlaufen A, B, E, F in der Zeichnung durch unterschiedliche Liniendarstellungen voneinander unterschieden werden. In der Längsrichtung des Ackers sind die Längsarme der Leitschlaufen zwischen den Punkten Al, A 2 sowie Bl, B 2 usw. parallel zueinander ausgerichtet und aufeinanderfolgend in der Quererrichtung des Ackers um den gleichen Betrag Al, Bl von einer Leitschlaufe zur nächsten verschoben, während die Querarme der Leitschlaufen auf einer Linie der Quererrichtung des Ackers liegen.

Durch die beschriebene Anordnung der Leitschlaufen ist das Feld zu seiner Längsrichtung in gleich große, zur Mittellinie des Feldes spiegelbildlich angeordnete Feldabschnitte unterteilt. Über den Abschnitt ab, der allen Querarmen der sechs Leitschlaufen gemeinsam ist, erfolgt durch eine elektrische Energiequelle PS, die außerhalb des Ackers aufgestellt ist, die nicht dargestellte Erregung der Leitschlaufen über Erregerleitungen.

Der Traktor T, der einen rechts- und einen linksgängigen Pflug zieht, ist mit einer Lenkung versehen, die in Verbindung mit den richtungsempfindlichen Leitlinienfühlern 1 bis 5 bzw. mit einem Leitlinienfühler in den Stellungen 1 bis 5 selbständig verstellt wird, wobei zur selbständigen Lenkung des Traktors entlang einer Leitlinie einer der fünf Fühler bzw. eine von den fünf Stellungen des Fühlers senkrecht über der Leitlinie ausgerichtet ist. In der weiteren Beschreibung wird von einem Leitlinienfühler in den Stellungen 1 bis 5 ausgegangen.

Der in der Zeichnung nicht dargestellte Pflug ist

mit Mitteln versehen, die bei einem Steuerbefehl die

ίο rechten oder linken Pflugschare anheben oder senken. Die Befehle für die Pflugschare werden im Beispielsfall von zwei Steuerdrähten abgegeben, die die Enden der Längsarme der Leitschlaufen kreuzen.

. Der eine Steuerdräht an dem einen Ende des Feldes — hier als unteres Ende bezeichnet — besteht aus zwei Abschnitten, die miteinander verbunden sind.

Der eine Abschnitt erstreckt sich zwischen den Punkten P und Q, wobei der Steuerdraht mit den Anfängen von jeweils einem der beiden Längsarme aller sechs Leitschlaufen in den Punkten A 1 bis F1 zusammenfällt. Diese auf der rechten Hälfte des Feldes liegenden Längsarme werden von dem Traktor aufwärts befahren. Der andere Abschnitt des Steuerdrahtes erstreckt sich zwischen den Punkten R'

as und S auf der linken Hälfte des Feldes, wobei der Steuerdraht in einem kleinen Abstand parallel zu den Enden A 4 bis F 4 von den anderen der beiden Längsarme der Leitschlaufen verläuft. Letztere Längsarme werden von dem Traktor abwärts befahren.

Der zweite Steuerdraht am oberen Ende des Feldes besteht ebenfalls aus zwei miteinander verbundenen Abschnitten. Der eine Abschnitt erstreckt sich zwischen den Punkten T und N und kreuzt die aufwärts zu befahrenden Längsarme in einem kleinen Abstand von ihren Endpunkten A2,B2 usw., der dem Abstand des Steuerdrahtabschnittes R'S von den Punkten A 4 bis F 4 entspricht, während der zweite Abschnitt des Steuerdrahtes sich zwischen den Punkten V und W erstreckt und die abwärts zu befahrenden Längsarme in einer Linie mit ihren Anfangspunkten A 4, B 4 usw. entsprechend wie der Steuerdrahtabschnitt PQ schneidet.

Die Energiequelle PS kann nun jede Leitschlaufe in Abhängigkeit von Steuerbefehlen erregen, die von einem Empfänger R abgegeben werden, der durch einen Befehlsgeber TR erregt wird und auf dem Traktor angeordnet ist.

Am Anfang der selbsttätig ablaufenden Pflugarbeit nimmt der Traktor T die in der Zeichnung dargestellte Position ein und führt mit dem Leitfühler in die Stellung 1 in Richtung auf den Punkt A 1, wo von dem unteren Steuerdraht ein Befehl zum Senken, im Beispielsfall der rechten Pflugschare, gegeben wird. Der Traktor pflügt nun auf dem Seitenarm der ersten Leitschlaufe A aufwärts, bis er den oberen Steuerdraht kreuzt kurz vor dem Ende des Feldes. An dieser Stelle erhält der Pflug einen Befehl zum Anheben der rechten Pflugschare. Am Punkt A 2 angelangt, werden an den Leitlinienfühler in der Position 1 Befehle abgegeben, so daß er nacheinander die Positionen 2, 3, 4 und 5 einnimmt. Demzufolge fährt der Traktor auf der strichpunktiert gezeichneten Bahn bis auf den Punkt A 3, wo der Pflug einen Befehl zum Senken der linken Pflugschare erhält und der Traktor nunmehr unter Führung des Leitlinienfühlers in der Stellung 5 sich in Richtung auf den Punkt A 4 bewegt. Beim Kreuzen

des unteren Steuerdrahtes wird ein Befehl zum Anheben der Pflugschare gegeben. Am Endpunkt A 4 angelangt, werden an den Leitlinienfühler in der Positions Befehle derart abgegeben, daß er nacheinander die Positionen 4, 3, 2 einnimmt, während der Traktor auf einer nicht dargestellten Bahn von dem Punkt A 4 nach A 1 fährt. In Punkt A 1 angekommen, werden erneut Befehle zum Senken der rechten Pflugschare gegeben, und der Traktor T fährt nunmehr unter der Führung des Leitlinienfühlers in der Stellung 2 in Richtung auf den Punkt A 2, wobei der Traktor auf einer Bahn parallel zur ersten um den Abstand einer Ackerfurche verschoben ist. Entsprechend den fünf Stellungen des Leitlinienfühlers pflügt der Traktor aufwärts und abwärts fahrend jeweils fünf aufeinanderfolgende Furchen. Am Ende der fünften gepflügten Furche hat der Pflug 20 Signale von den beiden Steuerdrähten erhalten. Über den Befehlsgeber TR, der durch ein nicht dargestelltes Zählgerät nach 20 Signalen erregt wird, wird ein Steuerbefehl an den Empfänger R gegeben, der die elektrische Energiequelle PS veranlaßt, die Erregung von der Leitschlaufe A abzuschalten und die nächstfolgende Leitschlaufe B zu erregen. Nunmehr wird der Traktor, von dem Punkt A 4 kommend, auf den Punkt B1 auf der Leitschlaufe B geführt, von wo

ίο aus er in gleicher Weise zu pflügen beginnt wie in Verbindung mit der Leitschlaufe A.

Nachdem der Traktor in Verbindung mit allen Leitschlaufen gepflügt hat, ist der gesamte Acker umgepflügt, und an dem Punkt F 4, auf der letzten Leitschlaufe F, wird über den Befehlsgeber TR, in Verbindung mit dem Empfänger R, die Erregung von allen Leitschlaufen abgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur' selbsttätigen Durchführung von Arbeitsprogrammen mit Hilfe eines Fahrzeuges mit einem oder mehreren richtungsempfindlichen Leitlinienfühlern, wobei die Arbeitsprogramme durch ein aus schlaufenförmig angeordneten Leitlinien gebildetes Leitliniensystem vorgegeben sind, das in Verbindung mit Schaltmitteln steht, da du rchgekennzeichn e t, daß jede schlaufenförmig angeordnete Leitlinie mehrmals — bei Verwendung eines Leitlinienfühlers in Abhängigkeit von der Anzahl der möglichen Stellungen des Leitlinienfühlers oder bei Verwendung mehrerer Leitlinienfühler in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen Leitlinienfühler — durchfahren wird, wobei bei jedem Umlauf ein anderer benachbarter Leitlinienfühler wirksam wird bzw. bei Verwendung eines Leitlinienfühlers dieser in eine andere benachbarte Stellung gebracht wird, und daß bei Erreichen der dadurch bestimmten Anzahl von Umläufen ein auf dem Fahrzeug befindlicher, die Anzahl der Umläufe registrierender Befehlsgeber (TR) Steuerbefehle an einen Empfänger (R) gibt, der die Erregung einer benachbarten schlaufenförmigen Leitlinie durch eine Energiequelle (PS) veranlaßt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Arbeitsprogramm Steuerbefehle zur Betätigung von mit dem Fahrzeug in Verbindung stehenden Arbeitsmitteln abgegeben werden.

3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Arbeitsprogramm Steuerbefehle zur Verstellung eines oder zur Auswahl von mehreren auf dem Fahrzeug angeordneten Leitlinienfühlern gegeben werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitliniensystem aus elektrisch erregbaren, über oder unter Tage verlegbaren Kabeln besteht, die in Form von einander überlappenden Leitschlaufen und diese kreuzenden, innerhalb der Überlappung geknickten Leitlinien (SR'P und WVT) angeordnet sind.

... 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinienabschnitte gleichartige rechteckige Umgrenzung aufweisen und die zu einem Leitliniensystem verbundenen, parallel zueinander ausgerichteten Leitlinienabschnitte in der einen seitlichen Erstreckung um jeweils den gleichen Betrag zueinander verschoben sind, so daß eine annähernd rechteckig umgrenzte Fläche mit einer gleichartigen Unterteilung in einer Seitenrichtung entsteht.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Patentansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitlinienfühler in Verbindung mit dem Fahrzeug derart quer zu einer Leitlinie verstellbar angeordnet ist, daß das in Richtung der Leitlinie selbsttätig zu führende Fahrzeug entsprechend der Verstellung auf eine Bahn parallel zur Leitlinie einstellbar ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Ver-

fahrens nach den Patentansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leitlinienfühler in Verbindung mit dem Fahrzeug in Reihe mit wählbar gleichem Abstand voneinander derart quer zu einer Leitlinie angeordnet sind, daß das in Richtung der Leitlinie selbsttätig zu führende Fahrzeug entsprechend der Auswahl der Leitlinienfühler auf Bahnen parallel zur Leitlinie im Abstand der Leitlinienfühler voneinander einstellbar ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Patentansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer seitlichen Verschiebung eines Leitlinienfühlers oder bei der nacheinanderfolgenden Auswahl mehrerer Leitlinienfühler während des Fahrbetriebes das Fahrzeug auf eine bestimmte Spur zu einer Leitlinie einstellbar ist, die nicht parallel zu dieser Leitlinie verläuft.