(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/DE95/01211 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO96/09575, PCT Gazette nr 14/96 (51) IntCl7: G05D 1/02 A63B 55/08 (54) Sposób sterowania i system kierujący dla samojezdnego pojazdu z oddzielnym, ruchomym urządzeniem nadawczym (30) Pierwszeństwo: ,DE,P (73) Uprawniony z patentu: Bail Günther, Grainau, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/97 (72) Twórca wynalazku: Günther Bail, Grainau, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 01/01 (74) Pełnomocnik: Wachowiak Anna, Biuro Usług Prawno- Technicznych, "Dr. Andrzej Au & Co." PL B1 (57) 4. System kierujący dla samojezdnego pojazdu z oddzielnym ruchomym urządzeniem wysyłającym sygnały wyznaczające tor jazdy pojazdu, przy czym samojezdny pojazd ma urządzenie napędowe, urządzenie sterujące i urządzenie do odbioru sygnału, a ruchome urządzenia nadawcze i samojezdny pojazd mają, zaopatrzone w komputer, urządzenie odbiorczeanalizujące sprzężone ze sterowanym satelitarnie systemem pozycjonującym, znamienny tym, że stacjonarne urządzenie odbiorcze-analizujące (4) sprzężone ze sterowanym satelitarnie systemem pozycjonującym wysyła sygnały korekcyjne do ruchomego urządzenia nadawczego (2) i/lub pojazdu (1). Fig. 1

2 Sposób sterowania i system kierujący dla samojezdnego pojazdu z oddzielnym ruchomym urządzeniem nadawczym Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób sterowania samojezdnym pojazdem z oddzielnym ruchomym urządzeniem nadawczym, w którym pojazd ten automatycznie podąża za poruszającym się ruchomym urządzeniem nadawczym, przy czym zarówno pojazd jak i ruchome urządzenie nadawcze otrzymują w ustalonych odstępach czasu sygnały z systemu satelitarnego, z których obliczają każdorazowo swoje pozycje, a ruchome urządzenia nadawcze wysyła każdorazowo do pojazdu sygnały oznaczające swoje pozycje, a pojazd zapamiętuje te pozycje i porusza się zgodnie z zapamiętanymi danymi pozycyjnymi, znamienny tym, że otrzymane przez ruchome urządzenie nadawcze i/lub pojazd ze stacjonarnego nadajnika odniesienia sygnały służą do obliczania skorygowanych precyzyjnych danych pozycyjnych. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pojazd zbliża się do ruchomego nadajnika tylko na określoną z góry odległość. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pojazd zapamiętuje współrzędne wyłączonych obszarów, a gdy współrzędne do przejechania zawarte w wyłączonym obszarze, objeżdża go. 4. System kierujący dla samojezdnego pojazdu z oddzielnym ruchomym urządzeniem wysyłającym sygnały wyznaczające tor jazdy pojazdu, przy czym samojezdny pojazd ma urządzenie napędowe, urządzenie sterujące i urządzenie do odbioru sygnału, a ruchome urządzenia nadawcze i samojezdny pojazd mają, zaopatrzone w komputer, urządzenie odbiorcze-analizujące sprzężone ze sterowanym satelitarnie systemem pozycjonującym, znamienny tym, że stacjonarne urządzenie odbiorcze-analizujące (4) sprzężone ze sterowanym satelitarnie systemem pozycjonującym wysyła sygnały korekcyjne do ruchomego urządzenia nadawczego (2) i/lub pojazdu (1). 5. System kierujący według zastrz. 4, znamienny tym, że ruchome urządzenie nadawcze (2) wyposażone jest w nadajnik wysokich częstotliwości. 6. System kierujący według zastrz. 4, znamienny tym, że pojazd (1) jest wyposażony w czujniki do wykrywania przeszkód na swej drodze. 7. System kierujący według zastrz. 6, znamienny tym, ze czujniki są nadajnikami mikrofal i/lub ultradźwięków i/lub podczerwieni. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania i system kierujący dla samojezdnego pojazdu z oddzielnym ruchomym urządzeniem nadawczym w szczególności wózka golfowego. Z opisu patentowego nr DE-PS znany jest samojezdny pojazd, szczególnie wózek golfowy posiadający urządzenie namiarowe wysokich częstotliwości oraz urządzenie namiarowe ultradźwięków. Rozwiązanie to polega na tym, że wózek golfowy oblicza za pomocą namierzania wysokimi częstotliwościami kierunek ręcznego nadajnika, zbliża się do niego po torze prostoliniowym ze stosunkowo dużą prędkością, aż znajdzie się w zasięgu namiaru ultradźwiękami, gdzie automatycznie przestawia się na nie i zmniejsza prędkość. Po osiągnięciu ustalonej wcześniej minimalnej odległości od golfisty, wózek zatrzymuje się. Wyżej wspomniany wózek golfowy sprawdził się już dobrze w praktyce. Wadą kombinowanego systemu namierzania wysokimi częstotliwościami oraz ultradźwiękami jest to,

3 że wózek golfowy nie porusza się dokładnie po torze, który został podany przez gracza za pomocą nadajnika, lecz zbliża się do tego toru po wieloboku, co może być, w zależności od charakteru toru, niekorzystne. Samojezdny pojazd nie może jechać za ruchomym urządzeniem nadawczym wzdłuż wąskiej, krętej drogi, lecz zbliża się do niej, zależnie od przebiegu toru, tylko z boku. Poza tym wyżej wymieniony system nie daje możliwości zablokowania pewnych obszarów terenu przed samojezdnym pojazdem, tak aby nie mógł on wjechać na przykład do stawu, gdy ręczny nadajnik, znajdujący się na jego drugim brzegu, wysyłałby sygnał "jedź". Ze skrótu JP A znany jest wózek golfowy, który w celu dokładnego określenia pozycji, wyposażony jest w sterowany satelitarnie system pozycjonowania (GPS- System). System GPS służy do tego, aby przedstawić w centrali pozycję różnych wózków golfowych na monitorze ekranowym. Ze skrótu JP A znany jest również wózek golfowy, posiadający system GPS, służący do zachowywania w komputerze, za pomocą, okresowego regulatora czasowego, przebytej przez wózek drogi i do przedstawienia na monitorze, za pomocą współrzędnych pozycji pola golfowego, które są zachowane na płycie CD-Rom, wszystkich pozycji i przebytych przez wózek golfowy odcinków. Z opisu patentowego US-A znany jest system, charakteryzujący się tym, ze pojazd bez kierowcy porusza się po drodze za pojazdem prowadzącym w niewielkiej, ustalonej wcześniej odległości. Oba pojazdy są wyposażone w odbiornik GPS. Pojazd prowadzący oblicza dane obszarów bocznych za pomocą bocznych czujników, i uzyskuje odległość między pojazdem, a znajdującymi się po bokach obiektami. Poza tym mierzone są tory jazdy w odniesieniu do danych obszarów bocznych, które zostały do tej pory przebyte. Pojazd prowadzący przekazuje te dane następnemu pojazdowi, który również oblicza profile obszarów bocznych. Jeżeli zachodzą odchylenia, kurs następnego pojazdu zostanie tak skorygowany, aby dane obszarów bocznych znowu się zgadzały. Z opisu patentowego US-A znany jest system wspierający akrobacje i lot helikopterów oraz samolotów latających w formacjach, w którym ustala się pozycję każdego samolotu w formacji i utrzymuje wzajemne odległości między samolotami. Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie dokładnego kierowania samojezdnym pojazdem poprzez znalezienie odpowiedniego systemu. Sposób sterowania samojezdnym pojazdem według wynalazku polega na tym, że pojazd ten podąża za poruszającym się urządzeniem nadawczym. Pojazd, jak i ruchome urządzenie nadawcze otrzymują sygnały wysyłane w ustalonych odstępach czasu z systemu satelitarnego, z których obliczają każdorazowo swoją pozycję, przy czym ruchome urządzenie nadawcze wysyła każdorazowo do pojazdu sygnały oznaczające swoją pozycję, a pojazd zapamiętuje te pozycje i porusza się zgodnie z zapamiętanymi danymi pozycyjnymi. Istota wynalazku polega na tym, że otrzymane przez ruchome urządzenie nadawcze i/lub pojazd ze stacjonarnego nadajnika odniesienia sygnały służą do obliczania skorygowanych precyzyjnych danych pozycyjnych. Korzystnie jest, gdy pojazd zbliża się do ruchomego urządzenia nadawczego tylko na określoną z góry odległość. Dodatkowo korzystnie jest, gdy pojazd zapamiętuje współrzędne wyłączonych obszarów, a w przypadku gdy współrzędne do przejechania zawarte są w wyłączonym obszarze, objeżdża go. System kierujący dla samojezdnego pojazdu według wynalazku działa w ten sposób, że oddzielne ruchome urządzenie nadawcze wysyła sygnały wyznaczające tor jazdy pojazdu, przy czym samojezdny pojazd ma urządzenie napędowe, urządzenie sterujące i urządzenie do odbioru sygnału, a ruchome urządzenie nadawcze i samojezdny pojazd mają, zaopatrzone w komputer, urządzenie odbiorcze analizujące sprzężone ze sterowanym satelitarnie

4 systemem pozycjonującym. Istota wynalazku polega na tym, że stacjonarne urządzenie odbiorczo-analizujące, sprzężone ze sterowanym satelitarnie systemem pozycjonującym, nadaje sygnały korekcyjne do ruchomego urządzenia nadawczego i/lub pojazdu. Korzystnie jest, gdy ruchome urządzenie nadawcze wyposażone jest w nadajnik wysokich częstotliwości. Dodatkowo korzystnie jest, gdy pojazd jest wyposażony w czujnik do wykrywania przeszkód na swej drodze, przy czym czujniki te są nadajnikami mikrofal i/lub ultradźwięków i/lub podczerwieni. Zaletą systemu jest to, że samojezdny pojazd, szczególnie wózek golfowy i ruchome urządzenie nadawcze, które golfista ma ze sobą, utrzymuje ciągłą łączność z satelitami systemu nawigacji satelitarnej, w związku z czym ma miejsce ciągła wymiana danych gracza z wózkiem golfowym przez łącze radiowe. W ten sposób pojazd może obliczyć i zapamiętać każdorazowo dane pozycyjne, to znaczy kierunek i odległość do ruchomego urządzenia nadawczego. Gdy gracz wyśle do wózka golfowego "podjedź", wtedy wózek przejeżdża przez wszystkie zachowane współrzędne, przy czym jedzie dokładnie po torze, którym poruszał się również gracz. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest aby wózek golfowy jechał przez wąski most za wyprzedzającym go graczem, ponieważ tor, po którym jedzie wózek golfowy i tor gracza są w istocie identyczne. Zastosowanie opisanego wyżej nadajnika odniesienia umożliwia zabezpieczenie wózka golfowego przed wjazdem w strefy zagrożenia, takie jak stawy i inne zbiorniki wodne, a wyposażenie pojazdu w czujniki do wykrywania przeszkód umożliwia ich objazd po torze wcześniej podanym, leżącym poza zasięgiem przeszkody. Zaletą wynalazku jest również stacjonarne urządzenie odbiorcze analizujące, które może zostać zainstalowane na przykład w domku klubowym pola golfowego. Ponieważ współrzędne tego urządzenia są ustalone, stopa błędu systemu nawigacji satelitarnej może zostać praktycznie obniżona do zera, ponieważ za pomocą tzw. procedury różnicowej dane pozycyjne ruchomego urządzenia nadawczego i pojazdu mogą zostać jak najdalej obliczone. Dodatkowo należy zaznaczyć, że jako system nawigacji satelitarnej może zostać użyty amerykański system GBS (Global Positional System), przy czym do zwiększenia dokładności określania pozycji można użyć innych systemów nawigacji satelitarnej na przykład rosyjskiego. Niniejszy wynalazek zilustrowano w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig, 1przedstawia system podstawowy w ujęciu schematycznym, a fig, 2 - system z podwyższoną dokładnością pozycyjną w ujęciu schematycznym. System kierujący pojazdu samojezdnego dotyczy przypadku, gdy wózek golfowy 1 podąża za graczem 2. Nie przedstawione na rysunku urządzenie odbiorczo-analizujące wózka golfowego 1 i ruchome urządzenie nadawcze gracza 2 (również nie przedstawione na rysunku) utrzymują łączność z przynajmniej czterema satelitami istniejącego systemu satelitarnego 3 i otrzymują stamtąd sygnały, które komputer urządzeń odbiorczo-analizujących przetwarza na dane pozycyjne i współrzędne. Nadajnik wysokich częstotliwości gracza 2 wysyła poza tym obliczone dane pozycyjne do wózka golfowego 1, którego komputer porównuje otrzymane od gracza dane pozycyjne ze swoimi własnymi danymi pozycyjnymi, aby obliczyć odległość i kierunek każdej pozycji gracza i zapamiętać te dane. Na sygnał "start" gracza wózek 1 zaczyna poruszać się według zapamiętanych danych pozycyjnych. System przedstawiony na fig. 2 zawiera dodatkowo stacjonarny nadajnik odniesienia 4, który również otrzymuje dane pozycyjne od systemu satelitarnego 3, dzięki czemu nadajnik odniesienia 4, może obliczyć korekcyjne dane pozycyjne przez porównanie otrzymanych danych pozycyjnych z jego ustalonymi, znanymi i dokładnymi danymi pozycyjnymi. Dane korekcyjne są dalej przekazywane do komputerów pojazdu 1 i ruchomego urządzenia

5 nadawczego 2, które obliczają swoje dokładne dane pozycyjne. Urządzenie odbiorczoanalizujące pojazdu 1 otrzymuje skorygowane dane pozycyjne gracza 2, tak że komputer pojazdu 1 może obliczyć kierunek i odległość od gracza. Te wartości są zapamiętywane w odstępach sekundowych. Gdy pojazd 1 otrzyma sygnał "start" od gracza 2, podąża po zachowanym torze, aż do zbliżenia się na określoną z góry odległość od gracza. W tej odległości pojazd samoczynnie staje. System według wynalazku umożliwia poruszanie się pojazdu 1 za graczem 2, również bez otrzymania sygnału "start", jeżeli odległość pomiędzy pojazdem a graczem przekroczy pewną i nastawialną odległość maksymalną.

6 Fig. 1 Fig. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.