DE2506961C3

DE2506961C3 - Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeuges

Info

Publication number: DE2506961C3
Application number: DE2506961A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 7151 Burgstetten Rubel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1981-09-10
Also published as: FR2301860A1; SE7601849L; FR2301860B1; GB1530965A; DE2506961A1; SE404434B; US3993156A; DE2506961B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeugs mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes, das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, von Wechselstrom durchflossenen Leitdraht aufgebaut und durch mindestens zwei auf dem Fahrzeug befestigte Spulen abtastbar ist, die waagerecht und gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen Abständen beiderseits der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet sind.

Aus der DE-OS 19 02 037 ist eine Anordnung dieser Art bekannt geworden, bei welcher zwei Abtastspulen an einem zweiachsigen Fahrzeug unterhalb von dessen Achsen waagerecht und gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen Abständen beiderseits der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs befestigt sind. Wenn das vom Leitdraht ausgehende Wechselfeld ungestört und demzufolge symmetrisch aufgebaut ist, werden in den beiden Spulen jeweils gleich große und gleichphasige Wechselspannungen induziert, wenn sich das Fahrzeug mit seiner Längsmittelebene über dem Leitdraht befindet. Weicht dagegen das Fahrzeug nach links oder rechts vom Leitdraht ab, so wird in einer der beiden Spulen eine größere Wechselspannung induziert als in der anderen. Bei der bekannten Anordnung ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, welche das Fahrzeug mittels Servomotoren derart steuert, daß die in den Spulen induzierten Spannungen gleich groß werden.

Bei einer abgewandelten, aus der gleichen Druckschrift bekannten Anordnung sind die beiden Spulen mit ihren beiden sich rechtwinklig kreuzenden Spulenachsen derart angeordnet, daß die Spulenachsen in einer gemeinsamen Querebene des Fahrzeugs liegen. Bei den seither bekannten Anordnungen sind möglichst große Abstände der beiden Waagerechtspulen von der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs vorgesehen. Hierdurch ergibt sich jedoch eine starke Abweichung des Fahrzeugs vom Leitdraht, wenn unsymmetrische Feldverzerrungen auftreten, die beispielsweise durch in der Fahrbahn eingelassene Kanaldeckel, durch Stahlbewehrungen oder andere ferromagnetische Bauteile verursacht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art mit zwei gleichachsig zueinander angeordneten Waagerechtspulen die durch unsymmetrische Feldverzerrungen verursachten Störeinflüsse möglichst zu beseitigen. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens in der Nähe der Waagerechtspulen symmetrisch zur Längsmittelebene des Fahrzeugs jeweils eine von zwei Zusatzspulen angeordnet ist, deren Achsen wenigstens annährend in einer gemeinsamen, senkrechten Querebene des Fahrzeugs verlaufen und mit der Längsmittelebene einen spitzen nach unten geöffneten Winkel einschließen. Hierdurch ist es möglich, die Waagerechtspulen in einer relativ großen Höhe Λ über der Fahrbahn anzuordnen und außerdem den gegenseitigen Abstand der V/aagerechtspulen voneinander klein zu halten. Vorteilhaft wird die Neigung der Zusatzspulen derart gewählt, daß ihre Achsen sich in einer Höhe H schneiden, welche doppelt so groß ist wie die Höhe h der Achsen der Waagerechtspulen über der Fahrbahn.

Die zwischen den Achsen der Zusatzspulen und der Längsmittelebene des Fahrzeugs liegenden, nach unten geöffneten Winkel können zweckmäßig zwischen 10° und 45° gewählt werden und liegen vorteilhaft bei etwa 20°.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Spurführungsanordnung für ein gleisfreies Fahrzeug näher beschrieben und erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch das Fahrzeug über einem nahe der Fahrbahnoberfläche verlegten Leitdraht,

Fig.2 ein Schaubild der induzierten Summen- und Differenzspannungen in normierter Darstellung und

F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung der Spulen.

In Fig. 1 ist mit einer strichpunktierten Linie 1 die senkrechte Längsmittelebene des gleisfreien Fahrzeuges 2 angedeutet, welches mit Hilfe eines in seiner Fahrbahn 3 dicht unterhalb der Fahrbahnoberfläche verlegten Leitdrahtes 4 so geführt werden soll, daß die Längsmittelebene 1 mit möglichst geringer seitlicher Abweichung a vom Leitdraht 4 verläuft.

Der Leitdraht 4 wird mit einem tonfrequenten Wechselstrom gespeist. Dieser baut ein in F i g. 1 mit unterbrochenen Linien 5 angedeutetes Magnetfeld auf, welches bei ungestörtem Verlauf zum Leitdraht 4 konzentrisch ist. Zur Spurführung des Fahrzeugs 2 sind unterhalb der Fahrzeugkarrosserie zwei Waagerechtspulen 11 und 12 sowie zwei schräg geneigte Zusatzspulen 13 und 14 derart angeordnet, daß sie von dem elektromagnetischen Wechselfeld durchsetzt werden können. Die beiden Waagerechtspulen 11 und 12 sind gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen.

geringen Abständen beiderseits der senkrechten Längsmittelebene 1 des Fahrzeugs 2 angeordnet Unmittelbar in der Nähe jeder der beiden Waagerechtspulen 11 und

12 ist jeweils eine der beiden Zusatzspulen 13 und 14 derart befestigt, daß ihre Achsen 15 und 16 in einer gemeinsamen, senkrechten Querebene &es Fahrzeugs verlaufen und mit der Längsmittelebene 1 jeweils einen gleichen, nach unten geöffneten Win^sl λ einschließen. Dieser spitze Winkel kann zwischen 10° und 45° betragen, liegt jedoch vorzugsweise wie in der Zeichnung dargestellt bei etwa 20°. Der Verschneidungspunkt 17 der Achsen 15 und 16 der Zusatzspulen

13 und 14 mit der Längsmitielebene 1 des Fahrzeugs 2 liegt in einer Höhe H über der Fahrbahn 3, welche doppelt so groß ist wie der vertikale Abstand h, den die gemeinsame Achse 18 der beiden Waagerechtspulen 11 und 12 von der Fahrbahn 3 hat.

Die beiden Waagerechtspulen 11 und 12 sind mit einer solchen Polung hintereinander geschaltet, daß zwischen den freien Spulenenden die Differenzspannung aus der in der Waagerechtspule 11 induzierten Spannung U1 und der in der zweiten Waagerechtspule

12 induzierten Spannung U2 auftritt. Diese Differenzspannung ist in F i g. 2 abhängig von der Abweichung a durch die Kurve 20 angedeutet. Die in den Zusatzspulen

13 und 14 induzierten Spannungen i/3 und L/4 ergeben bei geeigneter Hintereinanderschaltung der beiden schrägen Zusatzspulen 13 und 14 eine Summenspannung U3+ U4, welche in Fi g. 2 durch den Kurvenzug 21 wiedergegeben ist. Ist die Bedingung H =2 h erfüllt, so ergibt die Quotientenbildung der Spannungen nach Kurve 20 und 21 eine lineare Abstands-Funktion

U(a) =

Ul U2
U3+L/4

m = Proportionalitätsfehler

Die Spannung U(a) kann einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen, üblichen Regeleinrichtung zugeführt werden, welche über ebenfalls nicht wiedergegebene Stellglieder die Lenkung des Fahrzeugs derart beeinflußt, daß die Abweichung a vom Leitdraht 4 auch bei unsymmetrischer Verzerrung des Magnetfeldes ein Minimum wird. Dabei ergibt sich durch die Schrägstellung der Zusatzspulen 13 und 14 und den geringen axialen Abstand der beiden Waagerechtspulen der Vorteil, daß im Arbeitsbereich

die erfindungsgemäße Anordnung nahezu frei von Störeinflüssen durch unsymmetrische Feldverzerrungen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeugs mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes, das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, von Wechselstrom durchflossenenen Leitdraht aufgebaut und durch mindestens zwei auf dem Fahrzeug befestigte Spulen abtastbar ist, die waagerecht und gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen Abständen beiderseits der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in der Nähe jeder der Waagerechtspulen (11, 12) symmetrisch zur Längsmittelebene jeweils eine von zwei Zusatzspulen (13, 14) angeordnet ist, deren Achsen (15, 16) wenigstens annähernd in einer gemeinsamen, senkrechten Querebene des Fahrzeugs verlaufen und mit der Längsmittelebene (1) einen spitzen, nach unten geöffneten Winkel (x) einschließen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (oc) zwischen 10° und 45°, vorzugsweise bei etwa 20° liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zusatzspulen (13, 14) je zur Hälfte ihrer Länge oberhalb und unterhalb der in den Achsen der Waagerechtspulen verlaufenden Horizontalebene (18) erstrecken.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zusatzspulen (13,14) induzierten Spannungen (U* Ua) zur Bildung einer Summenspannung hintereinander und die in den Waagerechtspulen (11, 12) induzierten Spannungen (Uj, i/2) zur Bildung einer Differenzspannung gegeneinander geschaltet sind.