DE102009007954A1 - Method for controlling stroke of vehicle i.e. automated guided vehicle, involves determining stroke from position to another position of vehicle under consideration of characteristics of engine output and/or charging condition - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wegsteuerung eines Fahrzeuges.The The invention relates to a method and a device for path control of a vehicle.
Als Fahrzeuge sind Gabelstapler allgemein bekannt. Diese weisen einen batteriebetriebenen Antrieb auf, wobei der Gabelstapler zum Aufladen seiner Batterie in Stillstand versetzt wird.When Vehicles are commonly known as forklifts. These have one battery-powered drive on, with the forklift for charging his battery is brought to a standstill.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren weiterzubilden, wobei Stillstandzeiten vermeidbar sind.Of the Invention is therefore based on the object, a device and to develop a method, with downtime avoidable are.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei der Vorrichtung nach den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task in the method according to claim 1 and in the device solved according to the features indicated in claim 14.
Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren sind, dass das Verfahren
zur Wegsteuerung eines Fahrzeuges vorgesehen ist,
wobei das
Fahrzeug einen Energiespeicher umfasst,
wobei dem Fahrzeug
induktiv Energie zuführbar
ist, solange es in einem ersten Bereich sich befindet,
wobei
dem Fahrzeug induktiv keine Energie zuführbar ist, solange es in einem
zweiten Bereich sich befindet,
wobei der Weg von einer ersten
Position zu einer zweiten Position des Fahrzeuges
- – unter Berücksichtigung des Verlaufes der im ersten Bereich aufnehmbaren Leistung und/oder des Ladezustandes oder
- – unter Berücksichtigung der im ersten Bereich aufnehmbaren Energie
wherein the vehicle comprises an energy store,
wherein the vehicle is inductively supplied with energy, as long as it is in a first area,
wherein the vehicle is inductively no energy supplied, as long as it is in a second area,
being the path from a first position to a second position of the vehicle
- Taking into account the course of the power consumable in the first area and / or the state of charge or
- - taking into account the energy that can be absorbed in the first area
Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur der Ladezustand sondern auch die bei Durchfahren des ersten Bereiches ermöglichte Energiezufuhr berücksichtigt wird, so dass nicht die kürzeste und schnellste Verbindungslinie sondern ein energiebezogen optimierter Weg bestimmt wird. Auf diese Weise sind Stillstandzeiten zum Aufladen der Batterie vermeidbar. Außerdem sind entsprechende Plätze, also Raumbereiche, einsparbar.From The advantage here is that not only the state of charge but also the when driving through the first range enabled energy input will, so not the shortest and fastest connection line but an energy related optimized Way is determined. In this way, downtime for recharging the battery avoidable. Furthermore are appropriate places, So space areas, saving.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Position des Fahrzeuges bestimmt und beim Steuern des Fahrzeuges berücksichtigt, insbesondere das Fahrzeug auf einen Sollpositionsverlauf hin geregelt wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Fahrzeug derart viel Intelligenz in seiner Steuerelektronik umfasst, dass eine positionsbezogene energieoptimierte Wegführung ermöglicht ist. Insbesondere ist das Fahrzeug somit fahrerlos ausführbar.at an advantageous embodiment, the position of the vehicle determined and taken into account when controlling the vehicle, in particular the Vehicle is regulated to a desired position course out. Advantageous is that the vehicle includes so much intelligence in its control electronics, that a position-related energy-optimized routing is possible. In particular, the vehicle is thus executable driverless.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Weg, also die Bahnkurve des Fahrzeuges, vor Beginn des Abfahrens des Weges bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass der Ladezustand des Energiespeichers vor Beginn des Abfahrens des Weges berücksichtigt wird.at an advantageous embodiment of the way, so the trajectory of the vehicle, determined before the departure of the route. Advantageous is there that the state of charge of the energy storage before beginning considered the departure of the way becomes.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Weg derart bestimmt, dass der Energiespeicher höchstens bis zu einem kritischen Mindestwert an Ladung entladen wird während des Abfahrens des Weges, insbesondere wobei der Mindestwert ein Sicherheitswert ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Sicherheitsreserve mitberücksichtigbar ist.at According to an advantageous embodiment, the way is determined that the energy store at most is discharged to a critical minimum level of charge during the Traveling the route, in particular where the minimum value is a safety value is. The advantage here is that a safety reserve mitbergesehenigbar is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der kürzestes und/oder am schnellsten abfahrbare Weg ausgewählt, wobei der Verlauf des Weges außerhalb des ersten Bereichs
- – minimal kurz gewählt wird oder
- – derart kurz gewählt wird, dass der Ladezustand einen oder den vorgebbaren Mindestwert an Ladung, also gespeicherter zur Verfügung stellbarer Energie im Energiespeicher, nicht unterschritten wird.
- - minimum is short or
- - Is selected so short that the state of charge one or the predetermined minimum value of charge, ie stored energy available in the energy storage device, is not exceeded.
Von Vorteil ist dabei, dass Stillstand aufgrund entleertem Energiespeicher vermeidbar ist.From The advantage here is that standstill due to deflated energy storage is avoidable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird generatorisch frei werdende elektrische Leistung, beispielsweise durch Absenken eines auf dem Fahrzeug vorhandenen Hubwerks, berücksichtigt, insbesondere zum Verbrauch durch den elektrischen Antrieb oder zum Aufladen des Energiespeichers. Von Vorteil ist dabei, dass zusätzlich zum Energiespeicher auch ein weiterer Energiespeicher, nämlich ein Hubwerk mitverwendbar ist. Im ersten Bereich wird also beispielsweise die zu transportierende Last angehoben und bei Durchfahren des zweiten Bereichs abgesenkt.at an advantageous embodiment is generator-freed electric power, for example, by lowering one on the Vehicle existing hoist, considered, in particular for Consumption by the electric drive or to charge the energy storage. The advantage here is that in addition for energy storage and another energy storage, namely a hoist is co-usable. In the first area, for example, the Lifted load to be transported and when passing through the second Area lowered.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden während des Abfahrens des Wegs der Ladezustand des Energiespeichers und der kürzeste Abstand zum ersten Bereich bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass ständig überwachbar ist, ob der erste Bereich noch erreichbar ist oder nicht.at an advantageous embodiment during the travel of the way the state of charge of the energy store and the shortest distance to the first area certainly. The advantage here is that it is constantly monitored whether the first Range is still achievable or not.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Absinken des Ladezustandes und Erreichen eines Ladezustandes, welcher zum Durchfahren des kürzesten Abstandes oder bei Fehlen eines Primärleitersystems im Bereich der zweiten Position, zweifach kürzesten zum ersten Bereichs gerade noch ausreicht, insbesondere unter Berücksichtigung einer sicherheitsrelevanten Restmenge an Ladeenergie, das Fahrzeug zum ersten Bereich hin gesteuert und dort, also innerhalb des ersten Bereichs, zum Punkt des kürzesten Abstandes zur zweiten Position, also Zielposition, hin gesteuert. Von Vorteil ist dabei, dass im Notfall der erste Bereich sozusagen mit der Restladeenergiemenge erreichbar ist und ein energiesicherer Weg weiterfahrbar ist, der trotz Energiemangel weiter auf das Ziel hin führt und die Aufladung des Energiespeichers verbessert, so dass schnellstmöglich der kürzeste Abstand vom ersten Bereich zum Ziel und gegebenenfalls zurück überwindbar ist.In an advantageous embodiment, when the state of charge decreases and a state of charge is reached, which is sufficient to travel through the shortest distance or in the absence of a primary conductor system in the region of the second position, twice shortest to the first region, especially considering a safety-relevant residual amount of charging energy Vehicle controlled to the first area and controlled there, ie within the first range, to the point of the shortest distance to the second position, ie target position. The advantage here is that in an emergency, the first area so to speak with the Restladeenergiemenge is achievable and an energy-safe way is weiterfahrbar that despite energy shortage continues to lead to the goal and improves the charging of the energy storage, so that as soon as possible, the shortest distance from the first area to the destination and possibly back is surmountable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zum Ladezustand für den Antrieb oder den Energiespeicher verfügbar machbare, potentielle Energie eines auf dem Fahrzeug vorgesehenen Hubwerkes hinzugerechnet. Von Vorteil ist dabei, dass die speicherbare Energiemenge größer ist und somit eine größere Reichweite innerhalb des zweiten Bereichs erreichbar ist.at an advantageous embodiment becomes the state of charge for the drive or the energy storage available feasible, potential energy of one provided on the vehicle Hubwerkes added. The advantage here is that the storable Amount of energy is greater and thus a greater range within reach of the second area.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein am Fahrzeug vorgesehenes Hubwerk als weiterer Energiespeicher berücksichtigt, insbesondere im ersten Bereich aufgeladen wird und im zweiten Bereich entladen wird, insbesondere wobei die vom Fahrzeug zu transportierende Last auf dem Hubwerk vorgesehen ist, also hebbar und absenkbar. Von Vorteil ist dabei, dass im ersten Bereich potentielle Energie speicherbar und im zweiten Bereich entnehmbar ist. Hierbei ist allerdings der Antrieb vorzugsweise mit einem Vierquadrantensteller ausgeführt.at an advantageous embodiment is provided on the vehicle Hoist considered as a further energy storage, especially in the first Area is charged and unloaded in the second area, in particular wherein the load to be transported by the vehicle is provided on the hoist is, so liftable and lowerable. The advantage here is that in the first Area potential energy storable and removable in the second area. However, the drive is preferably with a four-quadrant executed.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Fahrzeug ein Antikollisionssystem und hält bei Detektion eines in den empfindlichen Bereich eintretendes anderen Fahrzeuges oder Hindernisses an oder führt ein Ausweichen aus, insbesondere wobei die für ein solches Ausweichen notwendige Energie in der Sicherheitsreserve berücksichtigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass Kollisionen vermeidbar sind und somit mehrere fahrerlose Transportfahrzeuge innerhalb der Anlage in erfindungsgemäßer Weise betreibbar sind.at According to an advantageous embodiment, the vehicle comprises an anti-collision system and keep up Detection of another entering the sensitive area Vehicle or obstacle or performs a dodge, in particular being the for such dodging necessary energy in the safety reserve considered becomes. The advantage here is that collisions are avoidable and thus several driverless transport vehicles within the plant in accordance with the invention are operable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fahrzeug ein fahrerloses Transportfahrzeug. Von Vorteil ist dabei, dass eine genügend intelligente Steuerung und ein Kollisionen verhinderndes System auf dem Fahrzeug vorsehbar ist.at In an advantageous embodiment, the vehicle is a driverless Transport vehicle. The advantage here is that a sufficiently intelligent control and a collision preventing system providable on the vehicle is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden zur Erfassung der Position des Fahrzeuges unterschiedliche Laufzeiten von Signalen mindestens zweier in der Anlage angeordneter Sender bestimmt und es wird daraus die Position bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass die Position in einfacher aber auch exakter Weise bestimmbar ist. Insbesondere ist ein GPS oder ein dem GPS ähnliches Infrarot- oder Funkwellensystem verwendbar oder ein Laserstrahlenbasiertes System.at an advantageous embodiment are for detecting the position the vehicle different maturities of signals of at least two in the system arranged transmitter determines and it becomes the Position determined. The advantage here is that the position in easier but also exactly determinable. In particular, a GPS or a GPS similar Infrared or radio wave system suitable or laser beam based System.
Wichtige Merkmale bei der Vorrichtung sind, dass sie zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug einen Energiespeicher und mindestens einen Antrieb als Fahrantrieb umfasst, wobei die ans Fahrzeug maximal induktiv übertragbare Leistung kleiner ist als die maximal erlaubte und/oder auftretende elektrische Verbrauchsleistung des Fahrzeugs, insbesondere seiner Antriebe. Von Vorteil ist dabei, dass abschnittsweise zwar weniger elektrische Leistung ans Fahrzeug zuführbar ist als verbraucht wird, der Energiespeicher jedoch ermöglicht, dass trotzdem diese zeitlichen und räumlichen Abschnitte ohne Einbußen an Funktion überbrückbar sind.Important Features of the device are that they carry out a the aforementioned method is provided, wherein the vehicle is an energy store and at least one drive as traction drive, wherein the to the vehicle maximum inductively transferable Performance is less than the maximum allowed and / or occurring electrical consumption of the vehicle, in particular its Drives. The advantage here is that sections less electrical power is supplied to the vehicle as is consumed, however, the energy store allows that nevertheless these temporal and spatial sections can be bridged without loss of function.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Fahrzeug einen weiteren elektrischen Antrieb, der als Hubantrieb eines Hubwerks ausgebildet ist, insbesondere generatorisch und motorisch betreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur in den Energiespeicher sondern auch im Hubwerk Energie speicherbar ist. Abhängig vom Grad der rückgewinnbaren Energie wird induktiv zugeführte und nicht von den Antrieben verbrauchte Leistung dem Energiespeicher oder dem Hubwerk zugeführt. Denn beim Laden einer Batterie als Energiespeicher sind auch die Lademittel und die das Entladen der Batterie steuernden Mittel verlustbehaftet. Beim Hubwerk hingegen treten die Reibungsverluste sowie die Verluste des Wechselrichters auf. Abhängig von der Auslegung der Systeme wird also im ersten Bereich zuerst das Hubwerk oder alternativ der Energiespeicher aufgeladen. Dabei kann auch berücksichtigt werden, dass bei sehr kleinen dem Energiespeicher und Hubwerk zum Speichern zur Verfügung stehender Leistungen ein Aufladen des Energiespeichers vorteilhafter sein kann, da beim Hubwerk beispielsweise zumindest die Haftreibung und dann Gleitreibung zu überwinden sind.at According to an advantageous embodiment, the vehicle comprises another Electric drive, which is designed as a lifting drive of a hoist, in particular generator and motor operated. Advantageous is doing that not only in the energy storage but also in the Hoist energy is storable. Depending on the degree of recoverable Energy is inductively supplied and not consumed by the drives power to the energy storage or fed to the hoist. Because when charging a battery as energy storage are also the Charging means and the discharge of the battery controlling means lossy. When hoist, however, occur the friction losses and losses of the Inverter. Dependent from the design of the systems, the first is the first Hoist or alternatively charged the energy storage. It can also considered be that at very small the energy storage and hoist for Save available standing services charging the energy storage more advantageous may be, as the hoist, for example, at least the static friction and then overcome sliding friction are.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Advantages emerge from the subclaims.
- 11
- Steuerelektronikcontrol electronics
- 22
- elektrischer Antriebelectrical drive
- 33
- Energiespeicherenergy storage
- 44
- Sekundärspulesecondary coil
- 55
- Einspeisungfeed
- 2121
- Fahrzeug im Bereich mit Energieübertragungvehicle in the field of energy transmission
- 2222
- Fahrzeug im Bereich ohne Energieübertragungvehicle in the area without energy transfer
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The Invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In
der
Dabei
prägt eine
Einspeisung
Das
Fahrzeug umfasst eine Sekundärspule
Der
erste Bereich ist vorzugsweise linienförmig verlegt, wie in
Die
Sekundärspule
Aus
dieser Sekundärspule
Das
Fahrzeug umfasst des Weiteren eine Steuerelektronik
Des Weiteren beeinflusst oder bestimmt die Steuerelektronik den Weg des Fahrzeugs. Hierzu ist die Steuerelektronik mit einem Positionserfassungssystem verbunden, das beispielhaft mittels eines GPS Systems realisiert ist.Of Furthermore, the control electronics affect or determine the way of the vehicle. For this purpose, the control electronics with a position detection system connected, realized by way of example by means of a GPS system is.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist das GPS System in der Lage aufgrund der Signale von geostationär angeordneten Satteliten die Position zu bestimmen.In a further embodiment of the invention The GPS system is capable of using signals from geostationary satellites to determine the position.
In einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind innerhalb der Anlage mehrere Sender, insbesondere Infrarot-Sender oder Funkwellen-Sender, vorgesehen, so dass ein mit der Steuerelektronik verbundener Empfänger die Position des Fahrzeuges bestimmt und die Steuerelektronik diese berücksichtigt.In another embodiment of the invention are within the system several transmitters, in particular infrared transmitter or radio wave transmitter, provided so that one with the control electronics connected receiver determines the position of the vehicle and the control electronics considered this.
Das
Fahrzeug nach
Die Steuerelektronik könnte zwar den kürzesten oder den am schnellsten zurücklegbaren Weg bestimmen. Erfindungsgemäß wird aber ein optimaler Weg bezüglich der Energieaufnahme gewählt.The Control electronics could though the shortest or the fastest deliverable Determine the way. According to the invention but an optimal way regarding the energy intake selected.
Auf diese Weise wird ein Stillstand des Fahrzeuges zum Zwecke des Aufladens vermeidbar.On this way, a stoppage of the vehicle for the purpose of charging preventable.
In
Wichtig ist auch, dass die maximal über die induktive Kopplung übertragbare elektrische Leistung kleiner ist als die maximal von den Antrieben des Fahrzeuges verbrauchbare Leistung. Somit ist bei einem höheren Verbrauch als induktiv nachführbar der Energiespeicher entladbar. Die Steuerelektronik ist nun in der Lage, in Kenntnis des Zeitverlaufs der geplanten Verbrauchsleistung den Weg für das Fahrzeuges von der ersten zur zweiten Position zu bestimmen, wobei der je nach Wegführung ermöglichte Verlauf der induktiven übertragenen Leistung und des Ladezustandes des Energiespeichers berücksichtigt wird.Important is also that the maximum over the inductive coupling transferable electric power is less than the maximum of the drives of the Vehicle consumable power. Thus, at a higher consumption as inductively traceable the energy storage dischargeable. The control electronics are now in the Situation, knowing the time course of the planned consumption the way for to determine the vehicle from the first to the second position the depending on the routing enabled Course of the inductive transmitted Power and the state of charge of the energy storage considered becomes.
Auf diese Weise ist ein Stillstand wegen entleertem Energiespeicher oder wegen Aufladens des Energiespeichers vermeidbar.On This way is a deadlock due to depleted energy storage or avoidable because of charging the energy storage.
Der Energiespeicher ist als Batterie, also Doppelschicht-Kondensator, wie Ultracap oder dergleichen, oder als Brennstoffzelle ausführbar.Of the Energy storage is as a battery, so double-layer capacitor, like Ultracap or the like, or as fuel cell executable.
Vorzugsweise sind die Antriebe als elektromotorische Antriebe ausgeführt, die von einem gleichspannungsversorgten Umrichter oder Wechselrichter gespeist werden.Preferably the drives are designed as electric motor drives, the from a DC powered inverter or inverter be fed.
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