NL1037275C2

NL1037275C2 - Stuurinrichting voor een vooraf gedefinieerd traject verplaatsbaar voertuig, automatisch gestuurd en via tenminste een eerste as , alsmede een voertuig voorzien van een dergelijke stuurinrichting.

Info

Publication number: NL1037275C2
Application number: NL1037275A
Authority: NL
Inventors: Rudolf Mathijs Jozef Bouwman; Jean Luc Valk
Original assignee: Advanced Public Transp Systems B V
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-03-14
Also published as: KR20120064106A; EP2475565A1; US20120191286A1; WO2011031152A1

Description

Korte aanduiding: Stuurinrichting voor een via tenminste één eerste as automatisch gestuurd en tijdens bedrijf langs een vooraf gedefinieerd traject verplaatsbaar voertuig, alsmede een voertuig voorzien van een dergelijke stuurinrichting.

5

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een stuurinrichting voor een via tenminste één eerste as automatisch gestuurd en tijdens bedrijf langs een vooraf gedefinieerd traject verplaatsbaar voertuig.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een voertuig voorzien van een dergelijke stuurinrichting.

Bij openbaarvervoersystemen, en met name bij vervoersystemen waar passagiersbussen worden ingezet, wordt doorlopend gezocht naar nieuwe ontwikkelingen waardoor in met name dichtbevolkte gebieden een snel, comfortabel 15 en hoogfrequent openbaarvervoersysteem kan worden aangeboden aan het publiek.

Een ontwikkeling die reeds vaak wordt toegepast is het aanpassen van de infrastructuur waarbij speciale rijbanen worden aangelegd die alleen bedoeld zijn voor openbaarvervoertransport. Hierdoor kunnen met name in de spitsuren grote passagiersstromen verwerkt worden, waarbij de openbaar vervoermiddelen 20 niet of nauwelijks gehinderd worden door andere vervoersstromen.

Momenteel is er een aanvullende ontwikkeling gaande, waarbij het voertuig geleid en gestuurd wordt langs een vooraf gedefinieerd traject. Het traject is veelal gevormd door een dergelijk voor dit doel gereserveerde rijbaan binnen de al dan niet bestaande infrastructuur, welke in principe uitgesloten is voor overige 25 weggebruikers.

De verplaatsing van een dergelijk geleid en gestuurd voertuig geschiedt bijvoorbeeld door in het wegdek passieve (b.v. magnetische) markers aan te brengen die door een trajectvolgsysteem in het voertuig worden gedetecteerd en op basis waarvan de stuurinrichting van het geleide en gestuurde voertuig eventueel 30 correcties uitvoert op de te volgen richting en snelheid van het voertuig. In plaats van markers in het wegdek zijn ook andere traceersystemen mogelijk, zoals reflectoren en GPS. In bedrijf zal het trajectvolgsysteem een eventuele geconstateerde afwijking van het voertuig ten opzichte het vooraf gedefinieerde traject zoveel mogelijk minimaliseren.

1037275 2

De veiligheid van de in een dergelijk automatisch geleid en gestuurd voertuig vervoerde passagiers is hierbij een belangrijk aandachtspunt. Een dergelijk voertuig dient derhalve voorzieningen te bezitten waardoor gevaarlijke situaties in het geval van storingen in de stuurinrichting worden voorkomen. Met name is het 5 wenselijk dat in het geval van een storing in de stuurinrichting, bijvoorbeeld omdat een deel van de besturing uitvalt, de stuurfunctie van de stuurinrichting (en derhalve ook het trajectvolgsysteem) operationeel blijft.

Een doel van de uitvinding is een stuurinrichting volgens bovengenoemde aanhef te verschaffen voor toepassing in een geleid en gestuurd 10 voertuig, die in het geval van een storing nog gedurende een minimale tijdsperiode -en zonder afhankelijkheid van een eventuele chauffeur - de besturing van het voertuig dusdanig kan blijven beïnvloeden dat gevaarlijke situaties of ongelukken tot een minimum worden beperkt.

Om in het geval van een storing in de stuurinrichting, bijvoorbeeld 15 bij hoge snelheden, een ongewenste trajectafwijking verder te minimaliseren is de stuurinrichting overeenkomstig de uitvinding gekenmerkt, doordat deze omvat: een • trajecivoigsysteem bevattende informatie-kenmerken betrekking hebbende op het te volgen vooraf gedefinieerde traject; trajectsensormiddelen ingericht voor het detecteren van een 20 trajectafwijking van het voertuig ten opzichte van het vooraf gedefinieerde traject; en stuurmiddelen ingericht voor het sturen van de tenminste eerste as voor het corrigeren van de geconstateerde trajectafwijking; alsmede een geleidingsregelsysteem voor het aansturen van de stuurmiddelen waarbij het geleidingsregelsysteem tenminste drie elkaar onderling 25 controlerende rekeneenheden omvat, zodanig dat bij een geconstateerde storing in één van de rekeneenheden de andere rekeneenheden de betreffende rekeneenheid afschakelen.

Indien bij een dergelijke stuurinrichting althans een deel van de stuurinrichting uitvalt als gevolg van een storing kan zeer snel ingegrepen worden 30 op de falende besturing van het voertuig, hetgeen voldoende is om bijvoorbeeld het voertuig tijdig bij te sturen en in een zeer korte tijdsperiode tot stilstand te brengen. Hierdoor wordt in ieder geval voorkomen dat in het geval van een storing het voertuig onbeheerst van het vooraf gedefinieerde traject gaat afwijken, doch door één van de andere onafhankelijk van elkaar opererende aandrijflijnen wordt 3 bijgestuurd.

Op deze manier wordt de functionaliteit van de stuurinrichting gegarandeerd, met name indien het voertuig zich verplaatst met een hoge snelheid, waardoor een onvoorziene afwijking van het vooraf gedefinieerde traject tot 5 onaanvaardbare gevaarlijke situaties kan leiden. Zodoende kan snel en adequaat worden ingegrepen en zelfs bij hoge snelheden een afwijking van het vooraf gedefinieerde traject van het voertuig tot een minimum worden beperkt en het voertuig tijdig tot stilstand worden gebracht.

Overeenkomstig de uitvinding genereert elke rekeneenheid tijdens 10 bedrijf een regelsignaal, welk regelsignaal kenmerkend is voor de door de betreffende rekeneenheid geconstateerde actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting, welk regelsignaal dient als invoersignaal voor de overige rekeneenheden.

Meer specifiek vergelijkt elke rekeneenheid elk ingevoerd 15 regelsignaal van de betreffende rekeneenheid met zijn eigen gegenereerde regelsignaal en op basis van deze vergelijking een controle-signaal voor de betreffende rekeneenheid genereert. Zodoende wordt hiermee een interne controlemogelijkheid gecreëerd, waardoor eventuele fouten en storingen in het systeem worden gedetecteerd.

20 Daarbij zal elke rekeneenheid bij overeenkomende regelsignalen een positief controle-signaal genereren, hetgeen impliceert dat de rekeneenheden correct functioneren, terwijl bij een eventuele storing elke rekeneenheid bij niet-overeenkomende regelsignalen een negatief controle-signaal genereert.

Ten behoeve van een adequate storingsafhandeling dient elk voor 25 een betreffende rekeneenheid gegenereerd controle-signaal als invoersignaal voor een voor de betreffende rekeneenheid fungerend autorisatie-eenheid, waarbij elke autorisatie-eenheid mede op grond van de ingevoerde controle-signalen in een doorlaat- c.q. spertoestand brengbaar is. Zodoende kan een afschakeling van een niet-functionerende rekeneenheid mogelijk worden gemaakt.

30 Volgens een specifieke uitvoeringsvorm omvat elke autorisatie- eenheid tenminste één AND-poort voorzien van een invoer voor tenminste één controle-signaal, terwijl voorts elke autorisatie-eenheid tenminste één tweede AND-poort omvat voorzien van een invoer voor tenminste één ander controle-signaal.

Daarbij is elke AND-poort voorzien van een verdere invoer voor een 4 door de betreffende rekeneenheid gegenereerd controle-signaal.

Meer specifiek kan één van de tenminste drie rekeneenheden als een ‘master’ rekeneenheid en de overige rekeneenheden als een ‘slave’ rekeneenheid functioneren.

5 De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:

Figuur 1 een schematische uitvoeringsvorm van een automatisch geleid en gestuurd voertuig in een specifiek rijbaanvak;

Figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm van een stuurinrichting voor 10 een automatisch geleid en gestuurd voertuig;

Figuur 3 een verdere uitvoeringsvorm van een stuurinrichting voor een automatisch geleid en gestuurd voertuig;

Figuren 4 tot en met 6 uitvoeringsvormen en aspecten van een stuurinrichting overeenkomstig de uitvinding.

15 In de figuren 1a tot en met 1c worden situatieschetsen getoond van een automatisch geleid en gestuurd voertuig 20 dat een vooraf gedefinieerd traject 10 aflegt en daarbij door een stuurinrichting wordt bestuurd. Het voertuig 20 wordt door middel van een stuurinrichting automatisch geleid en bestuurd en kan in principe zonder chauffeur worden bedreven.

20 Bij een openbaar transportsysteem waarbij een voertuig 20 automatisch geleid en gestuurd wordt door een stuurinrichting ondersteund door noodzakelijke stuur- en regelapparatuur, is het te volgen traject veelal een voor overige weggebruikers niet-bedoeld rijbaanvak dat in de figuren 1a-1c wordt aangeduid met het referentiecijfer 10. De rijbaan 10 is daarbij veelal opgedeeld in 25 een aantal deelgebieden 11-12-13 welke gebruikt worden door het trajectvolgsysteem van het voertuig 20. Aan weerszijden van de rijbaan 10 zijn een tweetal rijstroken 12 gedefinieerd waartussen het voertuig 20 zich dient te verplaatsen. De rijstroken 12 kunnen beschouwd worden als een verboden gebied voor het voertuig 20 en zijn derhalve ook als zodanig bekend bij het 30 trajectvolgsysteem van de stuurinrichting. Met het referentiecijfer 13 wordt een tussengebied aangeduid, terwijl het daadwerkelijke traject wordt aangeduid met het referentiecijfer 11.

Bij een normaal bedrijf van het trajectvolgsysteem en de stuurinrichting kan c.q. mag het voertuig 20 tijdens de normale verplaatsing langs 5 het vooraf gedefinieerde traject zich in het baanvak 11 bevinden c.q. verplaatsen.

Figuur 1a wordt aangeduid als een normale bedrijfssituatie waarbij het voertuig 20 zich langs het vooraf gedefinieerde traject in het baanvak 11 verplaatst.

5 In het algemeen bezit de stuurinrichting van een automatisch geleid en gestuurd voertuig 20 een trajectvolgsysteem waarin zijn opgeslagen informatiekenmerken of routepunten van het te volgen traject. Veelal is een dergelijk trajectvolgsysteem voorzien van een afbeelding of kaart waarop de te volgen route of het traject door middel van routepunten is geprojecteerd. Daarnaast is de 10 stuurinrichting voorzien van zogenoemde trajectsensormiddelen die tijdens de verplaatsing van het automatische geleide en gestuurde voertuig 20 langs het vooraf gedefinieerde traject in het baanvak 11 de positie van het voertuig vaststellen ten opzichte van de te volgen route of traject. De door de trajectsensormiddelen gedetecteerde positie wordt gebruikt om een eventuele trajectafwijking te bepalen 15 op basis waarvan noodzakelijke regelsignalen worden gegenereerd voor de stuurmiddelen voor het corrigeren van de trajectafwijking van het voertuig.

Een trajectafwijking die onverantwoord groot is, wordt getoond in figuur 1b waarbij het voertuig 20' door onbekende oorzaak in het trajectgebied 13 terecht komt welke afwijking zal worden gedetecteerd en vervolgens zal worden 20 gecorrigeerd door het genereren van geschikte corrigerende regelsignalen aan de stuurinrichting en door een remmende actie op de wielen van het voertuig. Op deze wijze zal het voertuig 20' continu bijgestuurd worden zodat het voertuig het vooraf gedefinieerde traject zal volgen in het trajectbaanvak 11.

Figuur 1c toont een situatie waarbij het voertuig 20' door 25 onvoorziene omstandigheden dusdanig van het vooraf gedefinieerde traject is afgeweken dat dit tot een gevaarlijke verkeerssituatie leidt. Veelal ontstaat een dergelijke situatie door het uitvallen van (een deel van) de stuurinrichting waardoor het voertuig ongeleid wordt en zodoende van zijn vooraf gedefinieerde traject gaat afwijken.

30 Indien de snelheid van het voertuig 20' op het moment van het verlies of wegvallen van de besturing hoog is, kan de afwijking van het vooraf gedefinieerde traject (het trajectvak 11) onaanvaardbaar groot zijn, waardoor ongelukken onvermijdelijk zijn. In een dergelijke situatie is het wenselijk dat het dan ongeleide voertuig zo snel mogelijk tot stilstand wordt gebracht.

6

De onderhavige uitvinding beoogt hieraan een oplossing te verschaffen en hiertoe is overeenkomstig de uitvinding de stuurinrichting voorzien van stuurmiddelen welke ingericht zijn voor het sturen van een eerste as van het voertuig voor het corrigeren van geconstateerde trajectafwijkingen, waarbij de 5 stuurmiddelen ten minste drie aandrijflijnen omvatten, welke aandrijflijnen onafhankelijk van elkaar de eerste stuurbare as besturen.

Een uitvoeringsvorm van een dergelijke stuurinrichting wordt getoond in figuur 2. Hierin wordt de stuur-inrichting met het referentiecijfer 21 aangeduid welke aangrijpt op een eerste as 22 die op zijn beurt verbonden is met 10 twee stuurbare wielen 23a en 23b. Voor de eenvoud van de tekening is een verdere weergave van het voertuig dan wel de rijbaan weggelaten.

De stuurinrichting 21 is voorzien van een geleidingsregelsysteem 24 welke via signaallijnen 27a-27b voorzien wordt van meetsignalen verkregen van een eveneens van de stuurinrichting 21 deel uitmakende maar niet weergegeven 15 trajectvolgsysteem en trajectsensormiddelen. Zoals reeds bovenstaand uitgelegd is het trajectvolgsysteem voorzien van informatiekenmerken, in het bijzonder van routepunten weike een vooraf gedefinieerd traject vormen waarlangs het voertuig 20 dient te worden verplaatst.

De trajectsensormiddelen zijn ingericht voor het vaststellen van de 20 positie van het voertuig op de rijbaan bijvoorbeeld met behulp van in de rijbaan aangebrachte (magnetische) passieve markers of met behulp van GPS, op basis waarvan een eventuele afwijking van het voertuig ten opzichte van het vooraf gedefinieerde traject wordt berekend. De gegevens met betrekking tot snelheid, richting, toerental van de motor, etc. worden via de signaallijnen 27a-27b gevoerd 25 naar een geleidingsregeleenheid 24, die op basis daarvan de positie en de trajectafwijking vaststelt en vervolgens geschikte regelsignalen afgeeft aan de stuurinrichting 21.

Deze regelsignalen kunnen bestaan uit corrigerende signalen teneinde de richting van het voertuig 20 aan te passen ten opzichte van het te 30 volgen vooraf gedefinieerde traject in het baanvak 11.

Indien een deel van de stuurinrichting door onvoorziene omstandigheden uitvalt, geraakt het voertuig 20 ongeleid, hetgeen tot gevaarlijke situaties kan leiden. Omdat met name bij hoge voertuigsnelheden een afwijking al gauw desastreuze vormen kan aannemen, is het wenselijk dat in een dergelijke nood 7 situatie het voertuig zo snel mogelijk tot stilstand wordt gebracht. Anderzijds is het daarbij ook wenselijk dat tijdens het tot stilstand brengen van het voertuig noodzakelijke corrigerende stuuracties door de stuurinrichting op de aan te sturen as 22 worden uitgevoerd.

5 Dit laatste is noodzakelijk omdat in het geval van hoge snelheden een passagiersbus 20 niet direct stilstaat en dat in een dergelijk geval het voertuig alsnog bijgestuurd moet kunnen worden. Hiertoe is overeenkomstig de uitvinding de stuurinrichting 21 dusdanig uitgevoerd dat de stuurmiddelen ten minste drie aandrijflijnen 25a-25b-25c omvatten, welke aandrijflijnen 25a-25c elk onafhankelijk 10 van elkaar de ten minste eerste as 22 aansturen. Elke aandrijflijn omvat een aandrijfeenheid 25a-25b-25c die door het geleidingsregelsysteem 24 wordt aangestuurd en welke elk een aandrijfmotor M1-M2-M3 aanstuurt.

Overeenkomstig de uitvinding zijn de aandrijfmotoren M1-M2-M3 verschillend van elkaar om zo het risico op gelijktijdige uitval als gevolg van 15 fabrieksfouten tot een minimum te beperken. Elke aandrijfmotor M1-M2-M3 is bovendien via een andere verschillende overbrengingsverhouding 1:X respectievelijk 1:Y respectievelijk 1:Z gekoppeld met de overbrengingstransmissie 26 die op zijn beurt weer is verbonden met de aan te sturen eerste as 22.

In het geval dat een fout in één van de aandrijflijnen 25a-25b-25c 20 wordt geconstateerd door het geleidingsregelsysteem 24, zal de betreffende aandrijflijn worden afgeschakeld en zal een noodprocedure in werking worden gesteld waarbij het voertuig zo snel mogelijk tot stilstand wordt gebracht.

Het geleidingsregelsysteem 24 van de stuurinrichting kan via afzonderlijke onafhankelijke signaallijnen 27a-27b de uit de verschillende 25 aandrijflijnen opgebouwde stuurmiddelen 21 aansturen. De signaallijnen 27a-27b vormen een redundante en fouttolerante communicatie-bus. Communicatie-bus 27a stuurt de aandrijflijn 25a en 25b aan, terwijl de aandrijflijn 25c via de communicatiebus 27b wordt geregeld. In het geval van een storing in een deel van deze meervoudige communicatie-bus (bijvoorbeeld communicatie-bus 27a valt uit) zal het 30 geleidingsregelsysteem 24 via de nog functionerende communicatie-bus 27b de aandrijflijn 25c blijven aansturen,

Tevens zal het geleidingsregelsysteem 24 ingrijpen op het remsysteem en gelijktijdig via minstens één van de nog in bedrijf zijnde aandrijflijnen 25a-25b-25c tijdens het afremmen het voertuig dusdanig aan blijven sturen dat het 8 vooraf gedefinieerde traject zoveel mogelijk wordt gevolgd.

In figuur 3 wordt een aanvullende uitvoeringsvorm getoond waarbij de stuurinrichting is voorzien van verdere stuurmiddelen 30 ingericht in het sturen van tenminste één verdere as 31. Het voertuig is derhalve niet alleen voorzien van 5 een eerste, stuuras doch ook van een verdere as 31 die eveneens stuurbaar is. Zodoende kan het voertuig dat geleid en gestuurd een vooraf gedefinieerd traject aflegt ook met behulp van de verdere as 31 en de daarmee verbonden wielen 32 gestuurd worden.

Met de verdere stuurmiddelen 30 kan een trajectcorrectie aan het 10 voertuig worden opgedrongen met behulp van de extra sturende as 31. In een ongewenste situatie kan een mogelijke storing in de verdere stuurmiddelen zorgen voor een potentieel gevaarlijke situatie met name indien het voertuig zich met een hoge snelheid verplaatst. Overeenkomstig de uitvinding zijn in deze uitvoeringsvorm de verdere stuurmiddelen 30 tweevoudig uitgevoerd.

15 Meer specifiek zijn de verdere stuurmiddelen 30 opgebouwd uit twee aandrijflijnen aangeduid met referentiecijfers 33a en 33b. Deze drijven onafhankelijk van elkaar de ten minste ene verdere as 32. Elke aandrijflijn omvat een aandrijfeenheid 33a-33b die onafhankelijk van elkaar met behulp van een servoklep V1 respectievelijk V2 een hydraulische zuiger/cilindercombinatie 34 20 bedienen waarmee de verdere as 31 wordt aangestuurd. Zodoende wordt in het geval van een storing in de verdere stuurmiddelen een onbestuurd raken van de verdere as voorkomen daar de aandrijving en sturing direct door de andere aandrijflijn wordt overgenomen.

Iedere volgas (dus niet de voorste) heeft een (verdere) 25 stuurinrichting met twee aandrijflijnen zodat als er een van de aandrijflijnen van een bepaalde as faalt, de andere aandrijflijn van de betreffende as de stuur functionaliteit in tact houdt De hydraulische zuiger/cilindercombinatie 34 is een dubbelwerkende zuiger/cilindercombinatie en bevat een zuigerstang 35 die verbonden is met de verdere stuuras 31. In de cilinder is een tweetal zuigers 36a-30 36b op de zuigerstang 35 aangebracht welke de cilinder opdelen in twee cilinderruimtes 37a-37b. De cilinderruimte 37a staat via een hydrauliekleiding 38a en de servoklep V1 in verbinding met een buffer B1 voor een hydrauliekmedium. De servoklep V1 en derhalve de toevoer van hydrauliekmedium via de leiding 38a naar de eerste cilinderruimte 37a, wordt geregeld via de aandrijfeenheid 33a van de 9 eerste aandrijflijn. Evenzo is de tweede cilinderruimte 37b via een hydrauliekleiding 38b en de tweede servoklep V2 verbonden met een tweede buffer B2 voor hydrauliekmedium.

De tweede servoklep V2 wordt aangestuurd door de aandrijfeenheid 5 33b. Beide aandrijfeenheden 33a-33b worden via geschikte signaallijnen 27a-27b aangestuurd door het geleidingsregelsysteem 24. De signaallijnen 27a-27b vormen een redundante en fouttolerante communicatie-bus. Communicatie-bus 27a stuurt de aandrijflijn 33a aan, terwijl de aandrijflijn 33b via de communicatie-bus 27b wordt geregeld. In het geval van een storing in een deel van deze meervoudige 10 communicatie-bus (bijvoorbeeld communicatie-bus 27a valt uit) zal het geleidingsregelsysteem 24 via de nog functionerende communicatie-bus 27b de aandrijflijn 33b blijven aansturen.

Zodoende zal in het geval van een storing de overgebleven aandrijflijn 33b worden aangestuurd dat ook tijdens het afremmen van het voertuig 15 een geschikte bijsturing door middel van de verdere as 31 mogelijk wordt gemaakt en derhalve gevaarlijke rijsituaties worden vermeden. Door het geleidingsregelsysteem 24 via de redundante en fouttolerante communicatiebus 27a-27b de verdere stuurmiddelen aan te drijven, kan zo een tot stilstand brengen van het voertuig mogelijk worden gemaakt waarbij gecontroleerd getracht zal worden het 20 voertuig op het gewenste traject bij te sturen.

Hiertoe zal het geleidingsregelsysteem 24 ingrijpen op het remsysteem en daarnaast via één van de nog in bedrijf zijnde verdere aandrijflijnen 33a-33b tijdens het afremmen het voertuig dusdanig aan blijven sturen dat het vooraf gedefinieerde traject zoveel mogelijk wordt gevolgd.

25 Hoewel in de figuur 2 (en figuur 3) de redundante en fouttolerante communicatie-bus 27a-27b is getoond in de vorm van stuurleidingen voor het aansturen van de verschillende aandrijflijnen 25a-25c en 33a-33b, is bij een identieke niet getoonde uitvoeringsvorm de stuurinrichting 24 voorzien van een redundante voedingsbron. Deze redundante voedingsbron voorziet de verschillende 30 aandrijflijnen (en overige onderdelen van de stuurinrichting) op gelijke wijze via verschillende onafhankelijke voedingsaansluitingen (of -lijnen) van voeding (spanning/stroom).

Op analoge wijze zal het geleidingsregelsysteem 24 een onverhoopt wegvallen van de voeding naar één van de aandrijflijnen detecteren en derhalve op 10 een analoge wijze de stuurinrichting aansturen als hierboven geschetst. De betreffende aandrijflijn zal worden afgeschakeld en de stuurfunctionaliteit zal behouden blijven. Het voertuig zal tot stilstand worden gebracht, waarbij onveranderd gecontroleerd getracht zal worden het voertuig op het gewenste traject 5 bij te sturen.

In de figuren 4 tot en met 6 wordt een uitvoeringsvorm annex detailaanzichten getoond van het geleidingsregelsysteem 24 voor het aansturen van de stuurmiddelen als in de figuren 2 en 3 beschreven.

Het geleidingsregelsysteem 24 is overeenkomstig de uitvinding 10 mede opgebouwd uit ten minste drie elkaar onderling controlerende rekeneenheden 50a-50b-50c. De rekeneenheden zijn dusdanig opgebouwd dat in het geval van een storing in één van de rekeneenheden de betreffende rekeneenheid wordt afgeschakeld en zodoende geen bijdrage meer levert aan het aansturen van de stuurmiddelen van de stuurinrichting. Zoals duidelijk weergegeven in de figuur 4 zijn 15 de verschillende rekeneenheden 50a-50c door middel van signaallijnen 27a-27b van de redundante communicatie-bus verbonden met de verschillende aandrijflijnen 25a-25c (figuur 2) en 33a-33b (figuur 3) van de stuurinrichting.

Tijdens bedrijf genereert elke rekeneenheid 50a-50c regelsignalen voor de aandrijflijnen. Deze regelsignalen zijn een interpretatie voor de betreffende 20 rekeneenheid 50a-50c hoe de stuurinrichting 21 en derhalve het voertuig 20 over het vooraf gedefinieerde traject dient te verworden geleid.

Door de meervoudige redundante opbouw van het geleidingsregelsysteem genereren de rekeneenheden onafhankelijk van elkaar dergelijke regelsignalen. Door de redundante opbouw is het mogelijk dat de verschillende 25 rekeneenheden van elkaar verschillende regelsignalen genereren. Dit impliceert een verschillende interpretatie van de te nemen stuuractie door de stuurinrichting.

Elk regelsignaal wordt via ‘peer-to-peer’ signaalleidingen 60a-60b-60c (zie figuur 5) doorgestuurd naarde andere rekeneenheden.

Elke rekeneenheid 50a-50b-50c is ingericht om voor elke andere 30 rekeneenheid het bijbehorende regelsignaal te vergelijken met zijn eigen gegenereerde regelsignaal. Tijdens deze vergelijking zal elke rekeneenheid bekijken of de door hemzelf geconstateerde interpretatie van de actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting overeenkomt met de interpretatie door de andere rekeneenheid. De onderlinge vergelijking door een rekeneenheid van zijn 11 eigen regelsignaal met dat van elke andere rekeneenheid resulteert in een door de rekeneenheid gegenereerd controlesignaal voor de betreffende rekeneenheid (waarmee het regelsignaal is vergeleken).

Met andere woorden, elke rekeneenheid 50a-50c genereert een 5 tweetal controlesignalen voor de overige rekeneenheden. Dit wordt weergegeven in figuur 5, waarbij rekeneenheid 50a een controlesignaal 51-1/2 genereert op grond van de vergelijking van het regelsignaal van de rekeneenheid 50a met dat van de tweede rekeneenheid 50b. Evenzo zal de rekeneenheid 50a een controlesignaal 51-1/3 genereren op grond van de vergelijking van het regelsignaal gegenereerd door 10 de rekeneenheid 50a en dat van de rekeneenheid 50c.

Evenzo zal de rekeneenheid 50b een tweetal controlesignalen 51-2/1 respectievelijk 51-2/3 genereren bij de vergelijking van zijn regelsignaal met dat van de eerste respectievelijk derde rekeneenheid 50a-50c.

Evenzo zal de rekeneenheid 50c een tweetal controlesignalen 51-15 3/1 respectievelijk 51-3/2 genereren bij de vergelijking van zijn regelsignaal met dat van de eerste respectievelijk tweede rekeneenheid 50a-50b.

Elk controlesignaal is een logisch signaal dat een pcsitieve dan wel een negatieve waarde kan bezitten, ook wel aangeduid als een 1 - of 0-signaal.

Elke rekeneenheid zal voor een andere rekeneenheid een positief 20 controlesignaal afgeven indien uit de onderlinge vergelijking van de betreffende regelsignalen blijkt dat de beide rekeneenheden een overeenkomende of gelijkluidende (geïnterpreteerde) actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting hebben geconstateerd. In een dergelijke situatie verkeren de beide rekeneenheden in dezelfde functionele bedrijfstoestand.

25 Indien een rekeneenheid tijdens de vergelijking constateert dat het regelsignaal van de betreffende rekeneenheid een andere actuele bedrijfstoestand representeert dan dat hij zelf heeft geconstateerd, zal deze rekeneenheid voor de betreffende rekeneenheid een negatief controlesignaal afgeven. Dit betekent dat de betreffende rekeneenheden een andere visie (of interpretatie) bezitten omtrent de 30 actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting.

Als voorbeeld kan opgemerkt worden dat één rekeneenheid de actuele bedrijfstoestand interpreteert als dat de stuurinrichting het voertuig in een rechte lijn dient te sturen, terwijl de andere rekeneenheid dezelfde actuele bedrijfstoestand interpreteert als dat de stuurinrichting een sturende actie naar 12 bijvoorbeeld links aan het voertuig moet opdringen.

In een dergelijke situatie hebben de rekeneenheden een duidelijk andere interpretatie van hoe de stuurinrichting en het voertuig moeten worden aangestuurd, hetgeen tot een ongewenste, zo niet gevaarlijke situatie kan leiden. In 5 een dergelijke situatie heeft één van de rekeneenheden het bij het verkeerde eind en is het wenselijk dat deze uit bedrijf wordt genomen.

Om te bepalen welke rekeneenheid de actuele bedrijfstoestand verkeerd heeft geïnterpreteerd, wordt elk door twee rekeneenheden voor de andere rekeneenheid gegenereerde controlesignaal toegevoerd als invoersignaal voor een 10 voor die rekeneenheid fungerende autorisatie-eenheid.

In de figuren 4 en 5 worden deze autorisatie-eenheden aangeduid met de referentiecijfers CB-1, CB-2 respectievelijk CB-3.

Zoals duidelijk getoond in de figuur 5 wordt de autorisatie-eenheid CB-1, behorende bij de eerste rekeneenheid 50a, voorzien van de controlesignalen 15 51-2/1 respectievelijk 51-3/1 welke zijn gegenereerd door de tweede respectievelijk derde rekeneenheid 50b-50c als uitkomst voor de vergelijking van de actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting geïnterpreteerd door enerzijds de eerste rekeneenheid 50a en anderzijds de tweede respectievelijk derde rekeneenheid 50b-50c.

20 Evenzo wordt de autorisatie-eenheid CB2 respectievelijk CB3, behorende bij de tweede respectievelijk derde rekeneenheid 50b respectievelijk 50c, voorzien van controlesignalen 51-1/2 en 51-3/2 (respectievelijk 51-1/3 en 51-2/3) afgegeven door de eerste respectievelijk derde rekeneenheid 50a-50c (respectievelijk de eerste en tweede rekeneenheid 50a-50b).

25 Zoals getoond in de figuur 6 is elke autorisatie-eenheid CB1-CB2- CB3 opgebouwd uit logische AND-poorten CB3-AND1 respectievelijk CB3-AND2.

Bij wijze van voorbeeld zal in de figuur 6 de autorisatie-eenheid CB3 worden toegelicht.

Autorisatie-eenheid CB3 is ingericht om vast te stellen of de derde 30 rekeneenheid 50c al dan niet afgeschakeld dient te worden als gevolg van een door de stuurinrichting geconstateerde storing in de rekeneenheid 50c.

In het geval van een storing in de rekeneenheid 50c zal de rekeneenheid 50c een verkeerde interpretatie maken van de actuele bedrijfstoestand van de stuurinrichting en dienovereenkomstig ook een regelsignaal 13 afgeven dat verschilt van de regelsignalen van de correct functionerende rekeneenheden 50a-50b.

Deze incorrecte interpretatie van de actuele bedrijfstoestand door de derde rekeneenheid 50c zal door de beide rekeneenheden 50a respectievelijk 5 50b worden geïnterpreteerd en worden vergeleken, hetgeen resulteert in afgegeven negatieve controlesignalen 51-1/3 respectievelijk 51-2/3 (door de tweede rekeneenheid 50b).

De betreffende controlesignalen zijn zogenoemde logische signalen welke in het geval van een negatieve vergelijking een 0-signaal betreffen (en bij een 10 positieve vergelijking een 1-signaal). Elk controlesignaal 51-1/3 respectievelijk 51-2/3 fungeert als invoersignaal voor een logische AND-poort, hier in de figuur 6 aangeduid met referentiecijfers CB3-AND1 respectievelijk CB3-AND2. De andere invoerpoort van elke logische AND-poort wordt voorzien van het regelsignaal dat door de betreffende rekeneenheid 50c zelf is gegenereerd.

15 Dit regelsignaal wordt via de signaalleiding 52c naar beide AND- poorten geleid. In het geval van een negatief controlesignaal afgegeven door de eerste rekeneenheid 50a (het signaal 51-1/3 is een zogenoemd 0-signaal) wordt de betreffende AND-poort CB3-AND1 gevoed door een 0- respectievelijk 1-signaal (het 1-signaal komt via de leiding 52c van de derde rekeneenheid 50c zelf). Als gevolg 20 van de ingevoerde 0- en 1-signalen zal de CB3-AND-poort 1 een 0-signaal afgeven en zodoende de doorgifte van regelsignalen van de derde rekeneenheid 50c via de signaalleidingen 53c in de richting de communicatiebus en de verschillende aandrijflijnen 25a-25c en 33a-33b blokkeren.

In de situatie dat ook de tweede rekeneenheid 50c een negatief 25 controlesignaal 51-2/3 heeft afgegeven, wordt de tweede AND-poort CB3-AND2 gevoed door een 1-signaal (via leiding 52c van de derde rekeneenheid 50c zelf) en een 0-signaal (controlesignaal 51-2/3). Dienovereenkomstig zal ook de tweede AND-poort CB3-AND2 een 0-signaal afgeven op de signaallijn 53c en zodoende de rekeneenheid 50c volledig blokkeren en verdere communicatie c.q. doorgifte van 30 regelsignalen richting de communicatiebus en de aandrijflijnen door de derde rekeneenheid tegengaan.

Indien slechts één rekeneenheid voor de betreffende rekeneenheid een negatief controlesignaal afgeeft (en de andere rekeneenheid derhalve een positief controlesignaal voor deze rekeneenheid) zal slechts één van de AND- 14 poorten in de spertoestand geraken, doch zal de andere AND-poort doorlatend zijn voor het doorgeven van regelsignalen van de betreffende rekeneenheid naar de communicatiebus.

In deze situatie is het aannemelijk dat de rekeneenheid die het 5 negatieve controlesignaal heeft afgegeven zelf een interne storing bezit en derhalve niet meer correct functioneert. Immers, de andere twee rekeneenheden interpreteren de actuele bedrijfstoestand gelijkluidend. In die situatie zal de andere rekeneenheid die het andersluidende controlesignaal heeft afgegeven door de controlesignalen die de andere twee rekeneenheden voor die niet-functionerende 10 rekeneenheden hebben gegenereerd op een overeenkomende wijze worden afgeschakeld.

Indien het hier de als ‘master’ fungerende rekeneenheid betreft, zal één van de overgebleven rekeneenheden met een ‘slave’-functie, de ‘master’-functionaliteit overnemen.

15 Op het moment dat één van de rekeneenheden 50a-50c op de hierboven geschetste wijze wordt afgeschakeld, heeft de gehele stuurinrichting een verlies aan redundantie en deze niet meer ‘fail-operational’. In een dergelijke situatie zal overeenkomstig de uitvinding het geleidingsregelsysteem 24 het voertuig tot stilstand brengen (via bekrachtiging van het remsysteem).

20 ,1 0 3727 5

Claims

1. Stuurinrichting voor een via tenminste één eerste as automatisch gestuurd en tijdens bedrijf langs een vooraf gedefinieerd traject verplaatsbaar 5 voertuig, omvattende: een trajectvolgsysteem bevattende informatie-kenmerken betrekking hebbende op het te volgen vooraf gedefinieerde traject; trajectsensormiddelen ingericht voor het detecteren van een trajectafwijking van het voertuig ten opzichte van het vooraf gedefinieerde traject; en 10 - stuurmiddelen ingericht voor het sturen van de tenminste eerste as voor het corrigeren van de geconstateerde trajectafwijking; alsmede een geleidingsregelsysteem voor het aansturen van de stuurmiddelen waarbij het geleidingsregelsysteem tenminste drie elkaar onderling controlerende rekeneenheden omvat, zodanig dat bij een geconstateerde storing in 15 één van de rekeneenheden de andere rekeneenheden de betreffende rekeneenheid afschakelen.

2. Stuurinrichting volgens conclusie 1, mei het kenmerk, dat elke rekeneenheid tijdens bedrijf een regelsignaal genereert, welk regelsignaal kenmerkend is voor de door de betreffende rekeneenheid geconstateerde actuele 20 bedrijfstoestand van de stuurinrichting, welk regelsignaal dient als invoersignaal voor de overige rekeneenheden.

3. Stuurinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elke rekeneenheid elk ingevoerd regelsignaal van de betreffende rekeneenheid vergelijkt met zijn eigen gegenereerde regelsignaal en op basis van deze vergelijking een 25 controle-signaal voor de betreffende rekeneenheid genereert.

4. Stuurinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elke rekeneenheid bij overeenkomende regelsignalen een positief controle-signaal genereert.

5. Stuurinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elke 30 rekeneenheid bij niet-overeenkomende regelsignalen een negatief controle-signaal genereert.

6. Stuurinrichting volgens één of meer van de conclusie 3-5, met het kenmerk, dat elk voor een betreffende rekeneenheid gegenereerd controle-signaal 1037275 dient als invoersignaal voor een voor de betreffende rekeneenheid fungerend autorisatie-eenheid.

7. Stuurinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elke autorisatie-eenheid mede op grond van de ingevoerde controle-signalen in een 5 doorlaat- c.q. spertoestand brengbaar is.

8. Stuurinrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat elke autorisatie-eenheid tenminste één AND-poort omvat voorzien van een invoer voor tenminste één controle-signaal.

9. Stuurinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elke 10 autorisatie-eenheid tenminste één tweede AND-poort omvat voorzien van een invoer voor tenminste één ander controle-signaal.

10. Stuurinrichting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat elke AND-poort is voorzien van een verdere invoer voor een door de betreffende rekeneenheid gegenereerd controle-signaal.

11. Stuurinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat één van de tenminste drie rekeneenheden als een ‘master’ rekeneenheid functioneert.

12. Stuurinrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de overige rekeneenheden als een ‘slave’ rekeneenheid functioneren.

13. Stuurinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het geleidingsregelsysteem een redundante en fout-tolerante communicatiebus omvat.

14. Stuurinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het geleidingsregelsysteem dusdanig is ingericht, dat bij een 25 geconstateerde storing in de stuurinrichting, het geleidingsregelsysteem het voertuig tot stilstand brengt.

15. Voertuig voorzien van een stuurinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies. 30 1037275