DE69109872T2

DE69109872T2 - Markiersystem zur aktualisierung der navigation eines automatisch gesteuerten fahrzeuges.

Info

Publication number: DE69109872T2
Application number: DE69109872T
Authority: DE
Inventors: Bryan Alexander Bloomfield; Gary Lavell Whatcott; James V Yardley
Original assignee: Eaton Kenway Inc
Current assignee: HK Systems Inc
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2011-10-08
Also published as: US5191528A; CA2094833C; HU9301201D0; CA2094833A1; EP0554394B1; ATE122805T1; AU660395B2; KR930702714A; EP0554394A1; WO1992008176A1; DE69109872D1; AU9024091A

Description

Weiterführung (Continuation)

Diese Anmeldung ist eine teilweise Weiterführung (continuation-in-part) unserer am 28. Juni 1990 eingereichten, noch anhängigen US-Patentanmeldung 07/545 174.

Gebiet

Die Erfindung betrifft das Gebiet der automatischen Führung von schienenlosen Fahrzeugen, insbesondere Fahrzeugen, die ohne Fahrer an Bord nach dem Verfahren des gegissten Bestecks navigieren.

Hintergrund

Der technische Hintergrund, soweit er dem Anmelder bekannt und für das Verständnis, die Untersuchung und die Prüfung der Erfindung nützlich ist, umfaßt die US-A-4 908 557, die den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10 offenbart und die EP-A-1 193 985. Der Stand der Technik schlägt ein automatisch geführtes Fahrzeug vor, das gemäß einem digitalisierten magnetischen Feld digital korrigiert wird, welches von einer ortsfesten bipolaren magnetischen Markierungsbake abgeleitet wird. Die EP-A-1 193 985 offenbart die Verarbeitung von mehrfach festgestellten Signalen von Markierungen, einschließlich magnetischer Markierungen.

Zusammenfassung

Die Erfindung ist ein kostengünstiger, flexibler Weg, um Leistungsmerkmale für eine verbesserte Genauigkeit für die Aktualisierung der Lage eines Fahrzeuges anzugeben, das in erster Linie nach dem Verfahren des gegissten Bestecks navigiert wird. Die zurückgelegte Strecke wird anhand der Umdrehung der Fahrzeugräder gemessen und die Richtung mit Kreiselkompaßverfahren, die Fehlern und Drift unterliegen. Die aufgelauf enen Positions- und Richtungsfehler werden korrigiert, indem das Fahrzeug den relativen Standort jeder aufeinanderfolgenden magnetischen Markierung detektiert, die es auf dem Boden überquert.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, um mit verbesserter Genauigkeit die Lage eines Fahrzeuges gegenüber einer bekannten Markierung auf dem Boden zu messen, um die Lage des Fahrzeuges gegenüber einem Werks- oder Fabriksbezugssystem zu ermitteln.
Eine andere Aufgabe ist es, eine im wesentlichen quer angeordnete Reihe von beispielsweise Halleffekt-Sensoren auf dem Fahrzeug zu verwenden, um die Markierung genauso wie im Stand der Technik zu erkennen und die ermittelten, die Lage der Markierung betreffenden Daten, in einer besonderen Weise zu verarbeiten, um den relativen Standort des Fahrzeuges mit verbesserter Genauigkeit zu bestimmen.
Die Erfindung basiert auf einer computergestützten Analyse einer Vielzahl von analogen Kalibrierungen und Messungen und nicht auf der Analyse der Antwort auf ein digitalisiertes Feld, wie es im Stand der Technik gewählt wird.
Ein Merkmal der vorliegenden, im wesentlichen in den Ansprüchen 1 und 10 beschriebenen Erfindung ist es, den relativen Standort des Fahrzeuges in Bezug auf die Markierung dadurch festzustellen, daß die Anzeige einer Sensorgruppe interpretiert wird, die den Sensor mit der größten Anzeige und den angrenzenden Sensor mit der zweitgrößten Anzeige enthält; vorzugsweise werden die zwei unmittelbar auf der einen Seite und die zwei, unmittelbar auf der anderen Seite des ersten Sensors gelegenen Sensoren verwendet; sowie die Korrelation und die Interpolation der Anzeigen der Sensorgruppe mit einem gespeicherten räumlichen Muster von Magnetfeldstärken, wodurch eine Messung mit verbesserter Genauigkeit verwirklicht wird.
Eine andere Aufgabe ist es, die longitudinale Lage des Fahrzeuges (Lage in Fahrtrichtung) mittels der Markierung zu bestimmen, indem festgestellt wird, wann beim Überqueren der Markierung durch das Fahrzeug die Maximalanzeige der Sensoren auftritt.
Eine weitere Aufgabe ist es, die Anzahl der Sensoren, die vorzugsweise in einer im wesentlichen quer ausgerichteten Reihe von Sensoren angeordnet sind, dazu zu verwenden, um gleichzeitig zwei magnetische Markierungen festzustellen, die zueinander und gegenüber einem Fabriksbezugssystem vorbestimmte Stellungen einnehmen, und um dadurch eine Bordausrüstung für gleichzeitige Messungen zu schaffen, um das Verhalten der Sensorreihe zu ermitteln, um das zugehörige Verhalten des Fahrzeuges zusätzlich zur Feststellung der lateralen und longitudinalen Fahrzeugposition festzustellen und dadurch das Fahrzeug genauer zu führen.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 stellt ein geführtes Fahrzeugsystem dar, das die Erfindung benutzt.
Fig. 2 zeigt einen im Boden eingelassenen Markierungsmagneten zur Aktualisierung.
Fig. 3 zeigt eine Reihe von Hall-Magnetfeldsensoren auf dem Fahrzeug.
Fig. 4 enthält eine Kurve, die die analoge Ausgangsspannung eines der Hall-Sensoren als Funktion des Abstandes des Sensors von einem- Bodenmagnet zeigt.
Fig. 5 enthält ein Blockdiagramm eines Teils der elektronischen Ausrüstung auf dem Fahrzeug zur Verarbeitung der Magnetsensorsignale.
Fig. 6A bis C beinhalten ein schematisches Schaltbild derselben elektronischen Ausrüstung.
Fig. 7 enthält ein vereinfachtes Flußdiagramm eines Algorithmus zur Verarbeitung der Sensordaten, um die seitliche Lage des Fahrzeuges gegenüber einem Magneten zu messen und um zu detektieren, wann eine Reihe von Hall- Sensoren den Magneten überquert.
Fig. 8 enthält ein vereinfachtes Flußdiagramm ähnlich zu dem in Fig. 7, das eine Nullpunktmessung der Sensoren und eine zugeordnete Kalibrierung während der Warteschleife einschließt.
Fig. 9A und B sind ein vereinfachtes Flußdiagramm eines Algorithmus zur Verarbeitung der Sensordaten, um gleichzeitig die laterale Lage des Fahrzeuges in Bezug auf zwei Magnete zu messen und um zu detektieren, wann die Reihe der Hall-Sensoren beide Magnete überquert.
Fig. 10 zeigt ähnlich wie Fig. 3 eine Reihe von Hall- Magnetfeldsensoren auf dem Fahrzeug und beinhaltet beispielhafte Hinweise für das Vorhandensein von zwei Magneten.
Fig. 11 stellt ähnlich wie Fig. 1 ein geführtes Fahrzeugsystem dar, das die Erfindung benutzt, und zeigt das Vorhandensein von zwei Magneten auf der Bahn vor dem Fahrzeug.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Fahrzeug

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein geführtes Fahrzeug 2, das in Richtung des Pfeiles 4 auf einen im Boden eingelassenen Magneten 6 zufährt. Das Fahrzeug 2 hat auf der linken bzw. rechten Seite Antriebsräder 8, 10, die von nicht dargestellten Motoren einzeln angetrieben sind. Stützrollen 12, 14, 16 und 18 stützen das Fahrzeug an seinen Ecken links vorne, links hinten, rechts vorne bzw. rechts hinten ab. Die Begriffe links, rechts, vorne und hinten werden hier nur um der einfacheren Beschreibung willen verwendet; das Fahrzeug arbeitet symmetrisch in beide Richtungen.
Berührungsempfindliche Fühler oder Stoßstangen 20, 22 befinden sich an der Vorder- bzw. Rückseite des Fahrzeuges, um Hindernisse auf dem Weg zu erkennen und um Schalter zum Anhalten des Fahrzeugs zu betätigen. Auf dem Fahrzeug ist eine quer angeordnete, lineare Reihe von Magnetfeldsensoren 24 angebracht, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Bodenmagnet

In Fig. 2 ist ein Bodenmagnet 6 an seinem Platz in einer Ausnehmung 32 in dem Boden dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der zylindrische Magnet so angeordnet, daß seine Achse vertikal ist und die Fläche 34 seines magnetischen Südpoles nach oben zeigt, während sich die Fläche 36 mit seinem magnetischen Nordpol am Boden der Ausnehmung befindet. Der Durchmesser des Magneten beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel ein Zoll und seine axiale Höhe dreiviertel Zoll.

Magnetfeldsensoren

Die Reihe 24 der Magnetfeldsensoren ist in Fig. 3 in einer Draufsicht dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Reihe vierundzwanzig Halleffekt-Sensoren, die auf einer zu der longitudinalen Mittellinie des Fahrzeuges rechtwinkligen Linie, beispielsweise im Abstand von 0,8 Zoll voneinander sowie auf der Mittellinie des Fahrzeuges seitlich zentriert angeordnet sind. Der erste Sensor ist mit 37 bezeichnet; der zwölfte Sensor mit 48; der dreizehnte Sensor mit 49 und der vierundzwanzigste Sensor mit 60.
Die Sensoren sind marktübliche Bauelemente, deren analoge Ausgangsspannung sich als Funktion des detektierten Magnetfelds verändert. Jeder Sensor hat eine Nullpunktsspannung, die sein Ausgangssignal darstellt, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist. Wenn ein Magnetfeld vorhanden ist, nimmt die Spannung bezogen auf die Magnetfeldmitte und die Nullpunktsspannung entsprechend zu oder ab, je nachdem, ob der Sensor einen Süd- oder Nordpol kreuzt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung detektieren die Sensoren immer das Feld eines Südpols 34, so daß ihre Ausgangsspannung zufolge der Annäherung an einen Magnet immer zunimmt.
In Fig. 4 ist ein repräsentativer Graph 64 der analogen Ausgangs spannung als Funktion des Abstandes eines Sensors von dem Mittelpunkt des Magneten 6 gezeigt. Die Ausgangsspannung des Hall-Sensors (wie zum Beispiel Sensor 45) ist auf der Ordinate 62 in Volt aufgetragen. Der Abstand des Mittelpunktes des Magneten von dem Sensor ist auf der Abszisse 61 in Zoll aufgetragen. Bei der gezeigten Messung hat der Graph einen unterdrückten Nullpunkt und ohne Magnetfeld entspricht die Ausgangsspannung der Nullpunktsspannung 66 von ungefähr 6,44 Volt.
Wenn sich der Sensor 45 direkt über der Mitte des Magneten befindet, beträgt bei dieser Messung die analoge Ausgangsspannung ungefähr 7,1 Volt. Wenn der Sensor 45 ungefähr einen Zoll von der Mitte des Magneten 6 entfernt ist, beträgt die von dem Sensor erzeugte analoge Ausgangsspannung 64 ungefähr 6,65 Volt. Folglich erzeugen zwei Magnete, die mehr als vier Zoll voneinander beabstandet, aber hinreichend nahe sind, um gleichzeitig festgestellt zu werden, meßbare Signale, die im wesentlichen unabhängig voneinander sind.

Schaltkreise zur Verarbeitung von Sensorsignalen

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Signale der vierundzwanzig Hall-Sensoren der Reihe 24 an Anschlüssen 68, 69 eines Paars gekoppelter Multiplexer 70, 71 eingegeben. Die Multiplexer 70, 71 empfangen von den vierundzwanzig Sensoren 37 bis 60 ständig analoge Signale und wählen nacheinander, jedoch zu jedem Zeitpunkt immer nur eines zur Ausgabe auf die Leitung 72 aus. Die beiden Ausgangssignale von den Multiplexern sind mit einem Signalbearbeitungsschaltkreis 74 verbunden, dessen Funktionen im einzelnen weiter unten erklärt sind. Dessen Ausgang bei einer Leitung 76 ist mit einem Analog-Digital-Wandler (A/D) 78 verbunden, dessen Ausgang acht Digitalleitungen 80 aufweist, die digitale Signale an einen Mikrocontroller 82 weiterleiten.
Die Ausgangsdaten des Microcontrollers 82 stehen in serieller Form an einem Differenzausgang bei einer Leitung 84 an, die die Daten über einen Kommunikationschip 85 und von dort über Differenzausgangsleitungen 87 zu einer nicht dargestellten Kommunikationsplatine weiterleitet. Ein Steuerbus 86 versetzt den Mikrocontroller 82 in die Lage, die Multiplexer 70, 71 und den A/D-Wandler 78 zu steuern, wie weiter unten näher erläutert wird.

Einzelheiten der Schaltkreise

Nähere Einzelheiten der elektronischen Schaltkreise des Fahrzeuges sind in den Figuren 6A bis C dargestellt. Die vierundzwanzig Sensoreingänge 68, 69 sind mit zwei sequentiell adressierten Multiplexern verbunden, die der AD 7506 Multiplexer sein können. Die Ausgänge 72, 73 sind beide über jeweils einen Serienwiderstand 91 mit einem invertierenden Eingang 93 eines Verstärkers 95 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 95 ist über einen Serienwiderstand 90 zu einem invertierenden Eingang 92 eines Differenzverstärkers 94 geführt. Ein nicht invertierender Eingang 96 des Differenzverstärkers 94 wird von einer geregelten Gleichspannungsquelle 98 und einem invertierenden Verstärker 100, die herkömmliche Schaltkreise sind, mit einer festen Bezugsspannung gespeist.
Der Ausgang 104 des Differenzverstärkers 94 ist mit dem Analogeingangsanschluß eines Analog-Digital-Wandlers 78 verbunden. Die Schaltkreise, die die Unterschaltkreise 94, 95, 98 und 100 einschließen, sind in Fig. 5 durch den Block 74 des Signalbearbeitungsschaltkreises repräsentiert.
Der A/D-Wandler 78 ist ein kommerziell erhältliches Halbleiterbauelement und kann der von Analog Devices Company Norwood, Mass. zu beziehende IC Nr. AD 678 sein. Er wandelt die Analogsignale, die er über die Leitung 76 erhält, in 8-Bit-Digitaldaten für seine acht Ausgangsleitungen 80 um. Diese Leitungen 80 führen die Digitalsignale zu den Eingangsanschlüssen des Mikrocontrollers 82.
Der Mikrocontroller 82 kann ein Intel 8051, 8751 usw. sein. Der in diesem Ausführungsbeispiel verwendete ist ein DS 5000, das von Dallas Semi-Conductor Company, Dallas, Texas, erhältlich ist und der, abgesehen von einem größeren internen RAM, mit dem Intel 8751 baugleich ist. Ein Quartz 110 und zwei Kondensatoren 112 sind an zwei Anschlüssen des Mikroprozessors 82 angeschlossen, um die Taktfrequenz des Mikroprozessors festzulegen. Fünf Leitungen, die allgemein mit 114 bezeichnet sind, führen von Ausgängen des Mikrocontrollers 82 zu Eingängen der Multiplexer 70, 71, um es dem Mikrocontroller zu ermöglichen, die Multiplexer 70, 71 durch die vierundzwanzig Sensoreingänge schrittweise nacheinander durchzuschalten, indem sie einer nach dem anderen adressiert werden. Die Ausgangsleitungen 84 von dem Mikroprozessor führen zu einem Kommunikations-IC 85 und von dort zu einer Kommunikationsplatine, die mit einem Hauptmikrocontroller verbunden ist. Der Kommunikations-IC 85 kann ein von Motorola hergestellter und von dort zu beziehender MC3487 sein.

Datenverarbeitung

Ein vereinfachter Algorithmus ist in dem Ablaufplan in Fig. 7 dargestellt, um zu erklären, wie der Mikroprozessor 82 die laterale und longitudinale Lage der im Boden eingelassenen Magnete 6 feststellt, wenn die Reihe 24 der Hall-Sensoren insgesamt über den Magnet 6 weggeht. Programmiertechniken, um die in Fig. 7 und auch in den Figuren 8 und 9 gezeigten bestimmten Schritte zu verwirklichen, sind aus der Informatik bekannt.

Initialisierung und Aktualisierung der Nullpunktsspannungen

Wenn das Markierungssystem für die Aktualisierung aktiviert wird, werden die Nullpunktsspannungen für jeden Sensor 37 bis 60 gemessen, indem die Ausgänge der Sensoren nacheinander einzeln adressiert werden. Die jeweiligen Nullpunktssignale jedes Sensors werden mehrere Male gemessen, zusammengezählt und dividiert, um einen Durchschnittswert zu erhalten. Diese Mittelung ist notwendig, um die Auswirkungen von Meßfehlern bei den Nullpunktsspannungen zu vermindern. Jeder Sensor hat eine andere durchschnittliche Nullpunktsspannung; für jeden einzelnen Sensor wird ein Durchschnittswert berechnet.
Da die Sensorausgangssignale temperaturabhängig sind, wird die Nullpunktsspannung für jeden der Sensoren jedes Mal nachdem ein Magnet überquert wurde, neu gemessen (aktualisiert) . Dies vermindert Fehler, die ansonsten von Temperaturunterschieden längs einer Wegstrecke des Fahrzeuges herrühren könnten.
Eine vereinfachte Beschreibung des Programms aus Fig. 7 beginnt bei einer Flußlinie 120. In Block 122 werden die Nullpunktsspannungen der Sensoren 37 bis 60 gemessen. Um dies auszuführen, adressiert der Mikroprozessor 82 aus den Fig. 6A bis C mittels der Multiplexer 70, 71 den ersten Sensor. Das Signal des ersten Sensors gelangt über die Leitung 72 zu dem Differenzverstärker 94 sowie dem A/D- Wandler 78 und dann zu dem Mikroprozessor 82, wo es zwischengespeichert wird, Figuren 6A bis C.
Wie nun wiederum in Fig. 7 dargestellt ist, messen die Multiplexer 70, 71 dann in Block 122 die Nullpunktsspannung des zweiten Sensors usw., bis alle Sensoren gemessen sind. Die gesamte Abfolge wird dann in Block 122 mehrere Male wiederholt, wobei wieder mit dem ersten Sensor begonnen wird. In Block 124 werden alle Nullpunktsanzeigen des ersten Sensors gemittelt und in Block 126 wird der Durchschnittswert der Nullpunktsanzeigen des ersten Sensors gespeichert. Dieses Mittelungs- und Speicherverfahren wird für alle vierundzwanzig Sensoren ausgeführt.

Detektion eines Magneten

Nachdem die Nullpunktsspannungen abgespeichert wurden, tritt das Programm in eine Warteschleife 128 ein. In der Warteschleife fragt der Mikroprozessor 82 jeden Sensor 37 bis 60 ständig ab, um festzustellen, ob eine Signalhöhe oberhalb einer vorbestimmten Schwellenhöhe vorhanden ist, was anzeigt, daß ein Magnet in der Nähe vorhanden sein könnte.
Die Einzelheiten der Warteschleife sind wie folgt. Block 130 zeigt das Abfragen der Sensorsignale. In Block 132 wird die vorher gespeicherte, zu jedem Sensor gehörige Nullpunktsspannung von dem Signalausgang dieses Sensors abgezogen, um ein Differenzsignal zu erhalten, das die Stärke des Magnetfeldes repräsentiert. In dem Block 134 wird das Differenzsignal überprüft, um zu ermitteln, ob es eine vorbestimmte Schwellenhöhe, die so gesetzt ist, daß zwischen Rauschen und echten, ein Magnetfeld anzeigenden Signalen unterschieden werden kann, überschreitet oder nicht. Wenn das Differenzsignal unterhalb der Schwellenhöhe ist, wird die Warteschleifenroutine wiederholt.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel, dessen Programmablauf in Fig. 8 gezeigt ist, wird das Mittelungs- und Speicherverfahren in einer Warteschleife 128' fortgesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in Block 150 ein fortlaufender Mittelwert für jede Nullpunktsspannung durch die folgende Gleichung berechnet:
Nj(t) = (K&sub1;*Nj(t-1) + rj(t))/(K&sub1;+1)
worin bedeutet:
j die Nummer eines ausgewählten Sensors (zum Beispiel j = 37 bis 60)
t Zeitpunkt der gegenwärtigen Messung
t - 1 Zeitpunkt der vorhergehenden Messung.
Nj(t) ist der mittlere Meßwert aller Nullpunktsspannungen bei der Messung zum Zeitpunkt t des Sensors j.
K&sub1; ganzzahliger Faktor, der den Multiplikator oder den Gewichtsfaktor der vorherigen und augenblicklichen Messungen in Bezug auf die gegenwärtige Berechnung des fort laufenden Mittelwertes der Spannung bestimmt (K&sub1; kann in der Größenordnung von 100 sein)
Nj(t - 1) ist der mittlere Meßwert jeder Nullpunktsspannung der vorhergehenden Messung oder der Messung zum Zeitpunkt t - 1 des Sensors j.
rj (t) ist die Messung der Rohspannung bei der Messung zum Zeitpunkt t des Sensors j.
Wenn ein Differenzsignal gefunden wird, das die vorbestimmte Schwellenhöhe überschreitet, wird die Berechnung der Nullpunktsspannung abgeschlossen. Alle anderen Programmfunktionen in der Warteschleife 128' sind dieselben wie die der Warteschleife 128.

Auswahl einer Sensorgruppe

Wenn das Differenzsignal groß genug ist, speichert Block 136 das Differenzsignal. Block 136 findet dann denjenigen Sensor heraus, der das größte dieser Differenzsignale hat und denjenigen Sensor, der das zweitgrößte hat. Das Programm des Mikroprozessors 82 identifiziert in Block 138 die beiden nächstliegenden Sensoren auf der linken Seite desjenigen Sensors, der das größte Differenzsignal hat und die beiden nächstliegenden Sensoren auf der rechten Seite des Sensors, der das größte Differenzsignal hat. Auf diese Weise wird eine Gruppe von fünf Sensoren gebildet. Das Programm bezieht sich dann in Block 140 auf eine Nachschlagetabelle, die im Speicher abgelegt ist, um basierend auf der Größe des von jedem Sensor empfangenen Signals, den Abstand des jeweiligen Sensors von dem Magnet festzustellen.
Zwei Tabellen, die als Beispiel unten gezeigt sind, setzen die von jedem Sensor (37 bis 60) gemessene Spannung in Beziehung zu dem absoluten Abstand von der Mitte des Magneten 6. Tabelle 1 ist eine Nachschlagetabelle, die die in Abstandsschritten eines Sensors (37 bis 60) von einem Magneten 6 gemessenen Spannungen enthält. Die Tabelle 2 ist eine Tabelle, die die tatsächlichen Abstände des Sensors von der Mitte des Magnetfelds angibt, wie sie von gegenwärtig verwendeten Sensoren (37 bis 60) und Magnetfeldstärken abgeleitet ist. Relativer Speicherplatz Tabelle 1 (gemessene Spannung) mV Tabelle 2 (radialer Abstand) Zoll
Der Schritt den Abstand des Sensors von dem Magneten nachzuschlagen, wird von dem Mikroprozessor 82 ausgeführt und ist in den Fig. 7 und 8 durch den Block 140 repräsentiert. Die fünf ausgewählten Sensoren werden mit Si (wobei i = -2 bis 2) bezeichnet und der mittlere Sensor oder der Sensor mit der größten gemessenen Spannung ist So Bevor eine Suche ausgeführt wird, um jede gemessene Spannung mit dem zugeordneten Abstand von der Mitte des magnetischen Flusses zu korrelieren, wird die gespeicherte Nullpunktsspannung Nj von dem gegenwärtig abgeleiteten Rohsignal jedes Sensors (37 bis 60) subtrahiert, um eine von dem Nullpunkt-Offset-Fehler freie Suchvariable Ei zu erzeugen, wie es die folgende Gleichung zeigt:
Ei = So - Nj
Eine sequentielle Suche durch Tabelle 1 wird für jede Suchvariable Ei jedesmal ausgeführt, wenn die Gruppe von fünf Sensoren abgefragt wird. Um den Abstand von jedem ausgewählten Sensor (S&submin;&sub2;, &submin;&sub1;, &sub0;, &sub1;, &sub2;) zur Mitte des magnetischen Flusses zu bestimmen, wird die Tabelle durchsucht, bis die Differenz zwischen dem Wert in Tabelle 1 und der Suchvariablen das Vorzeichen wechselt. Wenn der Vorzeichenwechsel auftritt, steht fest, daß die Suchvariable zwischen dem letzten und dem vorletzten verwendeten Wert aus Tabelle 1 liegt. Als nächstes wird eine Interpolationsvariable I wie folgt berechnet:
I = (E&sub1; - Tk)/(Tk-1 - Tk)
wobei die bislang undefinierten Variablen bedeuten:
k relativer Speicherplatz des letzten verwendeten Wertes aus Tabelle 1.
Tk Wert aus der Tabelle 1 an dem relativen Speicherplatz k.
Tk-1 Wert aus der Tabelle 1 an dem relativen Speicherplatz k-1
sowie:
R Messung eines radialen Abstands aus der Tabelle 2.
Rk Wert aus der Tabelle 2 an dem relativen Speicherplatz k.
Rk-1 Wert aus der Tabelle 2 an dem relativen Speicherplatz k-1.
Der radiale Abstand Di jedes Sensors von der Mitte des Flusses des Magneten 6 wird dann berechnet als: Di = I * (Rk-1 - Rk) + Rk-1
Um die Lage der Mitte des Flusses des Magneten 6 gegenüber einer gemeinsamen ortsfesten Stelle, wie zum Beispiel dem Ende 160 der Reihe 24 zu berechnen, wird jedes Di als ein lateraler Vektor behandelt, dessen Vorzeichen durch seine Lage gegenüber den oben erwähnten Sensoren mit dem größten und zweitgrößten Differenzsignal festgelegt ist. Die Lage der Mitte des Flusses des Magneten 6 von der gemeinsamen ortsfesten Stelle 160 wird dann abhängig von dem Vorzeichen des Vektors durch Addieren oder Subtrahieren jedes Dj zu bzw. von dem linearen Abstand Li jedes Sensors von dem Ende 160 der Reihe berechnet, wie es in der folgenden Gleichung gezeigt ist:
Pi = Li +/- Di
Um die Mitte des Flusses des Magneten 6 mit der Mittellinie 164 des Fahrzeuges 2 in Beziehung zu setzen, kann eine weitere Korrektur dadurch erfolgen, daß eine Konstante addiert wird, die den Abstand der ortsfesten Stelle 160 auf der Reihe 24 zu der Mittellinie 164 des Fahrzeuges 2 repräsentiert. Vergleiche Fig. 3.

Mittlere laterale Lage

In Block 144 wird ein Durchschnitt der fünf Abschätzungen der Lage 145 des Magneten gegenüber der Mittellinie 164 des Fahrzeuges gebildet. Jeweils ein Schätzwert kann von jedem der fünf Sensoren der Gruppe erhalten werden (die in Fig. 3 Sterne tragen), deren mittlerer der Sensor mit dem stärksten Signal ist.
In diesem Beispiel ist Sensor 45 S&sub0; Sensor 43 ist S&submin;&sub2;, Sensor 44 ist S&submin;&sub1;, Sensor 46 ist S&sub1; und Sensor 47 ist S&sub2;
Nachdem jeder der fünf Sensoren eingelesen wurde, wird ein mittlerer Schätzwert Xt für die Lage der Mitte des Flusses des Magneten 6, wie unten gezeigt berechnet.
Xt = (P&submin;&sub2; +P&submin;&sub1; + P&sub0; + P&sub1; + P&sub2;)/5 + c
wobei C der Abstand 162 von der ortsfesten Stelle 160 auf der Reihe 24 zu der Mittellinie 164 des Fahrzeuges 2 ist.
Die Genauigkeit der Messung wird durch einen fortlaufenden Mittelwert der nacheinander gemessenen Werte von Xt weiter verbessert. Obwohl andere Gleichungen verwendet werden können, um den fortlaufenden Mittelwert zu berechnen, wird bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel die folgende Gleichung benutzt: X(t) = (K2 * (X(t-1) + Xt) / (K&sub2; + 1)
wobei gilt:
X(t) fortlaufender, auf die Mittellinie 164 des Fahrzeuges 2 bezogener Mittelwert einer Messung der Mitte des Flusses des Magneten 6 für die Gruppe der fünf Sensoren ist, der zum Zeitpunkt t gemessen wird.
X(t-1) ist der vorhergehende fortlaufende, auf die Mittellinie 164 des Fahrzeuges 2 bezogene Mittelwert der Messung des Flußmittelpunktes des Magneten 6 für die Gruppe der fünf Sensoren, der zum Zeitpunkt t-1 gemessen wird.
K&sub2; Filter- oder Abklingzeitkonstante für den fortlaufenden Mittelwert. K&sub2; ist in dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von drei.
Wie jeder, der mit der Computeradressierung vertraut ist, weiß, müssen die Werte der gemessenen Spannung in Tabelle 1 nicht von inkrementalen Abständen abgeleitet werden, sondern es genügt, wenn Messungen mit bekannten, stetig zu- oder abnehmenden Abständen gemacht werden, die dann an dem relativen Speicherplatz in Tabelle 2 abgelegt werden. Neue und zweckmäßige Tabellen 1 und 2 können für Kombinationen von Sensoren mit Magneten erzeugt werden, die zu abweichenden Beziehungen zwischen der Spannung und dem Abstand führen, indem die Spannung als Funktion des Abstands für die neue Kombination gemessen wird. Wie in dem obigen Beispiel in Tabelle 2 zu sehen ist, sind die an inkrementellen Speicherplätzen abgelegten radialen Abstände ganzzahlige Vielfache von 0,0941 Zoll.

Zeitpunkt der Maximalsignale der Sensoren

Die nächste in Block 142 ausgeführte Programmfunktion ist es, festzustellen, ob der Maximalwert der Sensorspannung überschritten wurde. Die Maximalwerte der Ausgangsspannung von den Hall-Sensoren der Reihe 24 treten dann auf, wenn sich die Reihe 24 direkt über dem im Boden eingelassenen Magneten 6 befindet. Wenn die Anzeige der Sensoren abzunehmen beginnt, hat die Reihe der Sensoren die Mitte des Flusses des Magneten 6 überschritten. Diese Bedingung wird in Block 142 mit Hilfe herkömmlicher programmierung festgestellt.

Verbesserte Genauigkeit der Messung

Die Kombination aus der Vorkalibrierung jedes Sensors vor jeder Messung, um die verschiedenen Nullpunktsspannungen herauszunehmen, und der Ermittlung sowie der Berechnung eines fort laufenden Mittelwerts bis die Maximalspannung erreicht ist, führt zu einer Messung mit erheblich verbesserter Genauigkeit. Die Genauigkeit der Messung 145 der seitlichen Lage ist 0,02 Zoll.

Ausgabe

Das Verfahren eine Sensorgruppe auszuwählen, Abstände nachzusehen und aus diesen Mittelwerte zu bilden, ist eine Form von Kreuzkorrelation zwischen den empfangenen Signalen und einem abgelegten Feldmuster. Dieses Ergebnis wird von dem Mikroprozessor 82 an einen nicht dargestellten Hauptmikroprozessor übermittelt; Block 146. Wenn die Maximalanzeigen festgestellt werden, wird dies sofort übermittelt, so daß der Übermittlungszeitpunkt der Daten als Anzeige für den Zeitpunkt dient, zu dem die Sensorreihe 24 den Markierungsmagnet 6 passiert. Auf diese Weise werden sowohl die laterale als auch die longitudinale Standortinformation aufgrund eines einmaligen Passierens des Magneten 6 durch eine Reihe 24 erhalten.
Die Daten aus Block 146 werden zu der Hauptmikroprozessorplatine übertragen. Das Programm kehrt dann an der Stelle 148 zu der anfänglichen Programmflußlinie 120 der Figuren 7 und 8 zurück.
Ein anderes Ausführungsbeispiel mit zwei zu der Reihe 24 ähnlichen Reihen von Sensoren ist ebenso ausführbar.
Nun wird auf die Fig. 9 bis 11 Bezug genommen, aus denen ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel ersichtlich ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei Magnete 6, 6' in hinreichender Nähe so angeordnet, daß der magnetische Fluß jedes der Magnete 6, 6' durch eine Anzahl von Sensoren 37 bis 60 gleichzeitig gemessen wird, wobei der Abstand 163 zwischen den Magneten 6, 6' jedoch ausreicht, damit die von jedem Magneten 6 oder 6' abgeleiteten Signale unabhängig voneinander verarbeitet werden können.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist die als Beispiel dienende Bahn 157 für die Mitte des Flusses des einen Magneten 6 dieselbe wie die in Fig. 3 beschriebene Bahn. Eine zweite Bahn 257 ist für den zweiten Magneten 6' zu sehen. Die untenstehende Tabelle faßt die Ergebnisse der Signale zusammen, die aus zwei gleichzeitig gemessenen Bahnen 157, 257 der Magnete abgeleitet sind, und die für jeden Magnet die angenommenen, größten festgestellten Signalhöhen sowie die zweithöchsten Höhen zeigt und die bei der Messung der Lage jedes Magneten aktiven Sensoren angibt (angezeigt durch einen einzelnen Stern (*) für den Magnet 6 und durch einen Doppelstern (**) für den Magnet 6'): Relative Sensorposition Erster Magnet (6) Nummer Zweiter Magnet (6') Nummer
* bezeichnet den Sensor, der an den Sensor mit der größten Signalhöhe angrenzt und der die zweitgrößte Signalhöhe aufweist und dadurch einen Hinweis gibt, daß der Mittelpunkt des magnetischen Flusses zwischen den beiden liegt.
Die Figuren 9A, B zeigen ein vereinfachtes Flußdiagramm der logischen Schritte und der Rechenschritte zur Bestimmung der Lage des Fahrzeuges in Bezug auf jeden Magneten 6, 6'. Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Nullpunkt-Offsets während einer bekannten Null-Zeitdauer berechnet, wie es für die Blöcke 122, 124 und 126 erläutert ist. Wie weiter vorne für Fig. 8 beschrieben ist, aktualisiert eine Warteschleife 128' die Nullpunkt-Kalibrierung jedes Sensors so lange, bis eine die Schwellenhöhe übersteigende Messung die Detektion eines magnetischen Flusses eines ersten Magneten 6 oder 6' anzeigt. Bei einer solchen Detektion werden die Sensorwerte als Teil der Handlungsabläufe in Block 236 gespeichert, und der Sensor mit dem stärksten Signal wird ausgewählt, wie es vorstehend für Block 136 in Fig. 7 beschrieben ist. Zusätzlich wird in Block 236 ein Erste-Sensorgruppe-Aktiv-Signalbit gesetzt, um anzuzeigen, daß eine erste Magnetpositionsmessung abläuft.
Wie vorstehend beschrieben, bewirken die Abläufe der Blöcke 138, 140 und 144 das Auswählen der Sensorgruppe, die zur Berechnung verwendet wird und die von nun an die erste Sensorgruppe bildet, das Interpolieren des Abstands jedes Sensors der ersten Gruppe von dem Mittelpunkt des magnetischen Flusses des ersten detektierten Magneten sowie das Mitteln und dann das Berechnen eines fortlaufenden Mittelwerts der Lage des Fahrzeuges in Bezug auf die Mitte des Magnetfelds. Die Verzweigung 142 verzweigt sich zu einem Block 146', wenn der Maximalwert des ersten festgestellten Signals detektiert wird oder zu einem zweiten, mit ANFANG 2 überschriebenen Pfad, wenn der Maximalwert noch nicht entdeckt ist.
Bei ANFANG 2 führt die Eingabeprogrammflußlinie 222 zu einer Verzweigung 224, wo eine Entscheidung erfolgt, ob ein Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit, das anzeigt, ob zuvor ein Signal von einem zweiten Magneten detektiert wurde, gesetzt ist oder nicht. Wenn das Zweite-Gruppe-Signalbit nicht gesetzt ist, wird ein einmaliger Durchlauf durch die Blöcke 230, 232 und 234 ausgeführt. Die Blöcke 230, 232 und 234 umfassen Programmfunktionen, die mit den für die Blöcke 130, 132 und 134 beschriebenen vergleichbar sind, außer daß die Blöcke 230, 232 und 234 nur Informationen von Sensoren der Reihe 24 verarbeiten, die in keinem Zusammenhang mit der ersten Gruppe stehen. Wenn in Block 234 kein Schwellenwert detektiert wird, wird eine aktualisierte Nullpunkt-Kalibrierung für jeden Sensor berechnet, der nicht Teil der ersten Gruppe ist und es erfolgt eine Verzweigung zu FORTFAHREN, um sich mit der Programmflußlinie 220 zu vereinigen. Wenn ein Signal oberhalb des Schwellenwerts detektiert wird, erfolgt eine Verzweigung zu Block 336, wo geeignete Signalwerte gespeichert und wie in Block 136 für eine zweite Sensorgruppe verarbeitet werden, und das Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit wird gesetzt.
Das Programm fährt von Block 336 aus direkt mit Block 238 fort. Wenn das Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit beim Eintreten in die Programmflußlinie 222 gesetzt ist, erfolgt von dort aus eine Verzweigung direkt zu Block 238.
Die Blöcke 238, 240 und 244 führen nacheinander dieselben Funktionen mit den von der zweiten Sensorgruppe empfangenen Daten aus, wie sie die Blöcke 138, 140 und 144 mit den von der ersten Sensorgruppe empfangenen Daten ausführen. Die Verzweigung 242 bestimmt, ob ein wie vorstehend beschriebenes Maximalsignal erreicht wurde oder nicht. Wenn nicht, fährt das Verfahren mit der Verzweigung 260 fort. Wenn doch, dann werden die gemessenen Lagewerte, wie sie von beiden Magneten 6 und 6' abgeleitet werden, an den Hauptprozessor übermittelt, um sie dazu zu verwenden, das Leit- und Führungssystem zu aktualisieren, und das Erste- und Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit werden zurückgesetzt, wie es in Block 252 gezeigt ist. Von Block 252 aus fährt der logische Pfad mit ANFANG mit der Programmflußlinie 120 fort, um die Funktionen vor der Suche nach einem oder mehreren weiteren Magneten längs der Wegstrecke des Fahrzeuges zu wiederholen.
Von der Verzweigung 260 ausgehend erfolgt eine Verzweigung nach Block 238, wenn das Erste-Gruppe-Aktiv- Signalbit zurückgesetzt ist, was anzeigt, ob ein Maximalwert für das erste gemessene Magnetfeld detektiert wurde. Wenn das Erste-Gruppe-Aktiv-Signalbit gesetzt ist, fährt das Programm mit der Programmflußlinie 220 fort, wo es in Block 138 eintritt, um nachfolgend die Ausgaben der ersten Sensorgruppe zu verarbeiten, die dazu bestimmt sind, eine Messung der Lage des ersten detektierten Magnetfelds auszuführen.
Wenn innerhalb von Block 142 eine Maximalspannung detektiert wird, fährt das Programm mit Block 146' fort, worin die aus Messungen der ersten Gruppe bestimmte Lage zum späteren Rückgriff und zur Übertragung an den Hauptprozessor gespeichert und das Erste-Gruppe-Aktiv-Signalbit zurückgesetzt wird. Von Block 146' aus wird in die Verzweigung 254 eingetreten, worin eine Verzweigung erfolgt, um mit ANFANG 2 über die Programmflußlinie 222 fortzufahren, wenn das Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit gesetzt ist, oder um mit Block 256 fortzufahren, wenn das Zweite-Gruppe-Aktiv-Signalbit zurückgesetzt ist. In Block 256 wird nur die gemessene Lage der ersten Gruppe gemeldet, weil nur ein einziges Magnetfeld detektiert wurde und keine gleichzeitige Messung ausgeführt wurde.

Claims

1. System, das dafür eingerichtet ist, in einem vorbestimmten Bereich der Bahn eines automatisch geführten Fahrzeuges (2) mit erhöhter Genauigkeit eine Abschätzung einer lateralen Lage des Fahrzeuges (2) zu liefern, wobei das System aufweist:

wenigstens einen auf der Bahn ortsfest angeordneten Magneten (6);

eine Reihe (160) von Magnetfeldsensoren (37-60), die auf dem Fahrzeug (2) in einer quer zur Fahrzeugbewegung ausgerichteten linearen Reihe (160) angeordnet sind,

wobei jeder Sensor (37-60) ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Stärke (64) aufweist, die direkt von der meßbaren Magnetfeldstärke abhängt; und

Mittel (70, 71, 72, 82), um die Signale zu empfangen und zu verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß

der Magnet (6) derart angeordnet ist, daß er ein meßbares unipolares Magnetfeld erzeugt, dessen meßbare Feldstärke mit zunehmendem Abstand von der Magnetfeldmitte abnimmt;

daß die Sensoren in einer Höhe angebracht sind, die zur Messung des unipolaren Magnetfeldes geeignet ist;

daß Mittel (70, 71, 72, 82) vorgesehen sind, um, wenn das Fahrzeug zwischen meßbaren unipolaren Magnetfeldern unterwegs ist, einen Kalibrierwert für jedes Sensorsignal zu bestimmen, sowie Mittel (82) vorhanden sind, um die Stärke jedes Magnetfeldmeßsignals einzustellen, um damit eine kalibrierte Suchvariable für jeden Sensor zu erzeugen;

daß Mittel (82) vorhanden sind, um innerhalb der Reihe von Sensoren (45, 46) eine Gruppe zu identifizieren, zu denen wenigstens ein erster Sensor (45), dessen kalibrierte Suchvariable die größte Stärke der das Magnetfeld des wenigstens einen Magneten (6) messenden Sensoren aufweist, und ein dem ersten Sensor (45) benachbarter zweiter Sensor (46) gehört, der eine kalibrierte Suchvariable hat, die die nächstgrößte Stärke aufweist;

daß eine Anzahl (82) von gespeicherten Tabellen mit Mustern, von denen jede ein bestimmtes Muster der unipolaren Magnetfeldstärke als Funktion des Abstandes von der Magnetfeldmitte enthält, und Programmiermittel (82) vorgesehen sind, um eine Tabelle auszuwählen und auf die ausgewählte Tabelle zuzugreifen;

daß Mittel (82) vorgesehen sind, um jede der kalibrierten Suchvariablen innerhalb der ausgewählten Tabelle zu interpolieren, um für jeden Sensor mit kalibrierter Suchvariable aus der Gruppe der identifizierten Sensoren eine geschätzte laterale Lage bezüglich der Magnetfeldmitte zu berechnen;

daß Mittel vorgesehen sind, um eine erste mittlere geschätzte laterale Lage (145) der Magnetfeldmitte (157) bezüglich einer vorbestimmten Stelle (159) auf dem Fahrzeug (2) als Mittelwert der bezüglich dieser Stelle (159) geschätzten lateralen Lagen der identifizierten Gruppe der Sensoren mit Suchvariable zu berechnen; und

daß Mittel (85, 81) vorhanden sind, um die geschätzte laterale Lage als Führungsparameter des automatisch nachgeführten Fahrzeugs an ein Leit- und Führungssystem des Fahrzeuges zu übermitteln.

2. System nach Anspruch 1, bei dem die Rechenmittel (82) zur Abschätzung der seitlichen Lage (145) Mittel (82) zur Berechnung einer zweiten, mittleren und geschätzten seitlichen Lage (145) aufweisen, indem ein Mittelwert von nacheinander bestimmten ersten geschätzten seitlichen Lagen (145) berechnet wird.

3. System nach Anspruch 1, bei dem das Rechenmittel (82) zur Abschätzung der seitlichen Lage (145) Mittel (82) zur Berechnung eines fortlaufenden Mittelwerts einer Vielzahl von Berechnungen der ersten geschätzten seitlichen Lagen (145) aufweist, wobei die Genauigkeit des fort laufenden Mittelwerts der Abschätzung der seitlichen Lage des wenigstens einen Magnets (6) bezüglich des Fahrzeugs (2) verglichen mit der Genauigkeit jeder einzelnen Abschätzung der seitlichen Lage (145) verbessert ist.

4. System nach Anspruch 1, bei dem die Empfangs- und Verarbeitungsmittel (70, 71, 72, 82) Mittel (70, 71, 72, 82) aufweisen, um, wenn sich jeder Sensor (37-60) an das unipolare Magnetfeld annähert und es durchquert, immer wieder die Signale zu empfangen und zu verarbeiten und um zu erkennen, wann die Signale, nachdem sie bis auf einen Maximalwert zugenommen haben, abzunehmen beginnen, und wobei die Übertragungsmittel (85, 81) Mittel zur Übermittlung des Zeitpunktes aufweisen, zu dem das Signal von dem Maximalwert ausgehend abzunehmen beginnt.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder Verfahren gemäß dem nachfolgenden Anspruch 10, bei dem die identifizierte Gruppe fünf in der Reihe aufeinanderfolgende Sensoren (43-47) umfaßt, nämlich den Sensor (45), der den größten Meßwert liefert, die beiden ihm auf einer Seite innerhalb der Reihe direkt benachbarten Sensoren (44, 43) und die beiden Sensoren (46, 47) auf der anderen Seite des Sensors (45) mit dem größten Meßwert.

6. System nach Anspruch 1, bei dem die Empfangs- und Verarbeitungsmittel (70, 71, 72, 82) einen Digitalcomputer

(82) umfassen, der einen digitalen Computerspeicher zur Speicherung der Tabellen aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der wenigstens eine Magnet zwei Magnete (6, 6') umfaßt, die quer bezüglich der Bahn der Fahrzeugbewegung angeordnet sind.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Empfangs- und Verarbeitungsmittel Mittel (37-60) aufweisen, um gleichzeitig die Lage von jedem der wenigstens zwei Magnete (6, 6') bezüglich der Stelle (159) auf dem Fahrzeug (2) zu bestimmen.

9. System nach Anspruch 8, bei dem die Übertragungsmittel (85, 81) Mittel (85, 81) aufweisen, um die geschätzte seitliche Lage (145, 245) von jedem der beiden Magnete an das Leit- und Führungssystem zu übermitteln.

10. Verfahren, das dafür eingerichtet ist, in einem vorbestimmten Bereich der Bahn eines automatisch geführten Fahrzeuges (2) mit erhöhter Genauigkeit eine Abschätzung einer lateralen Lage des Fahrzeuges (2) zu liefern, wobei es das Verfahren beinhaltet:

wenigstens einen ortsfest auf der Bahn angeordneten Magneten (6) vorsehen;

eine Reihe (160) von Magnetfeldsensoren (37-60), die auf dem Fahrzeug (2) in einer quer zur Fahrzeugbewegung ausgerichteten linearen Reihe (160) angeordnet sind, wobei jeder Sensor (37-60) ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Stärke (64) aufweist, die direkt von der meßbaren Magnetfeldstärke abhängt, sowie Schritte vorsehen, um die elektrischen Signale zu empfangen und zu verarbeiten,

wobei das Verfahren durch die weiteren Schritte gekennzeichnet ist: den Magnet (6) so anordnen, daß er ein meßbares unipolares Magnetfeld erzeugt, dessen meßbare Feldstärke mit zunehmendem Abstand von der Magnetfeldmitte abnimmt;

die Sensoren in einer Höhe anbringen, die zur Messung des unipolaren Magnetfeldes geeignet ist;

einen Kalibrierwert für jedes Sensorsignal bestimmen, wenn das Fahrzeug (2) zwischen meßbaren unipolaren Magnetfeldern unterwegs ist, und die Stärke jedes Magnetfeldmeßsignals einstellen, um damit eine kalibrierte Suchvariable für jeden Sensor (37-60) zu erzeugen;

eine Gruppe von Sensoren (45, 46) in der Reihe (160) identifizieren, zu denen wenigstens ein erster Sensor (45), dessen kalibrierte Suchvariable die größte Stärke der das Magnetfeld des wenigstens einen Magneten (6) messenden Sensoren aufweist, und ein dem ersten Sensor (45) benachbarter zweiter Sensor (46) gehört, der eine kalibrierte Suchvariable hat, die die nächstgrößte Stärke aufweist;

eine einzelne Tabelle aus einer Anzahl von gespeicherten Tabellen auswählen und darauf zugreifen, von denen jede ein vorbestimmtes Muster der unipolaren Magnetfeldstärke als Funktion des Abstands von der Magnetfeldmitte enthält;

jede der kalibrierten Suchvariablen innerhalb der ausgewählten Tabelle interpolieren, um für jeden Sensor mit kalibrierter Suchvariable aus der Gruppe der identifizierten Sensoren (45, 46) eine geschätzte laterale Lage (145) bezüglich der Magnetfeldmitte zu berechnen;

eine erste mittlere geschätzte laterale Lage (145) der Magnetfeldmitte bezüglich einer vorbestimmten Stelle (159) auf dem Fahrzeug (2) als Mittelwert der bezüglich dieser Stelle (159) geschätzten lateralen Lagen (145) der identifizierten Gruppe der Sensoren mit Suchvariable berechnen; und die geschätzte laterale Lage (145) als einen automatisch nachgeführten Fahrzeugführungsparameter an ein Leit- und Führungssystem des Fahrzeuges übermitteln.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem es der Schritt, einen Magnet (6) vorzusehen, beinhaltet, zwei Magnete (6, 6') vorzusehen, die längs einer quer zur Bahn verlaufenden Linie angebracht und durch einen solchen Abstand getrennt sind, daß jedes unipolare Magnetfeld jedes Magneten (6, 6') von den Sensoren (37-60) in der Reihe (160) getrennt meßbar ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem es der Identifikationsschritt umfaßt, eine Anzahl von Sensoren (43- 47, 51-55) für jeden Magnet (6, 6') zu identifizieren, bei dem es der Tabellenauswahl- und Tabellenzugriffsschritt beinhaltet, für jeden Magnet (6, 6') eine Tabelle auszuwählen und auf jede Tabelle zuzugreifen, bei dem es der Interpolationsschritt beinhaltet, geschätzte seitliche Lagen (145) jeder Suchvariablen bezüglich jedes getrennt gemessenen Magneten (6, 6') zu berechnen, und bei dem es der Übertragungsschritt beinhaltet, jede geschätzte seitliche Lage (145, 245) an das Leit- und Führungssystem zu übermitteln.