DE3315051C2 - Verfahren zum selbsttätigen führerlosen Betrieb von Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Fahrzeuge weisen einen Rechner (18) auf, der während einer manuell durchgeführten Musterfahrt die Daten der Lenkbewegungen wegabhängig speichert. Bei einer anschließenden führerlosen Fahrt, die am selben Ausgangspunkt beginnt, werden die gespeicherten Daten ausgelesen und zur Steuerung des Lenkantriebs benutzt, so daß das Fahrzeug den selben Weg wie bei der Musterfahrt führerlos abfährt. ften 8 sind über Verbindungsstangen 12 und eine Quertraverse 11 mit der Kolbens

Description

dadurch gekennzeichnet,

15

— daß während der Musterfahrt beim Passieren der Referenzmarken Signale erzeugt werden, die Soll-Asistandswerte zwischen dem Fahrzeug und der jeweiligen Referenzrnarke dar- stellen,

— daß diese Soll-Abstandswerte abgespeichert werden,

— daß während der führerlosen Fahrt beim Passieren der Referenzmarken Signale erzeugt werden, welche Ist-Abstandswerte zwischen dem Fahrzeug und der jeweiligen Referenzmarke darstellen, und

— daß aus dem Vergleich der Ist-Abstandswerte mit den Sol<-Abstandswerten Korrektursignale für die führerlose Fahrt gebildet werden.

35

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem Verfahren, das nach § 3, Abs. 2 PatG als Stand der Technik gilt (DE-OS 32 44 828), erfolgt die Steuerung eines Fahrzeugs durch zwei Steuereinrichtungen, von denen die eine vom Lern-Typ ist, während die andere auf abschnittsweise längs der Fahrspur angebrachte Markierungen reagiert. Dabei ist jeweils nur eine der beiden Steuereinrichtungen wirksam: Wenn keine Markierungen oder Referenzmarken vorhanden sind, fährt das Fahrzeug entsprechend den »gelernten« Daten den Fahrweg ab; wenn aber Markierungen auftreten, dann orientiert sich die Fahrzeuglenkung an den Markierungen und die Lernsteuerung wird unwirksam. Besonders kritische Streckenbereiche werden mit zahlreichen dicht hintereinander angeordneten Referenzmarkierungen gekennzeichnet Wenn das Fahrzeug diese Streckenbereiche durchfährt, wird die Lern-Steuerung abgeschaltet und die Abtaststeuerung eingeschaltet. Andere Streckenbereiche enthalten dagegen keine Referenzmarkierungen. In diesen Streckenbereichen wird ausschließlich mit der Lern-Steuerung gefahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach Oberbegriff des Patentanspruchs anzugeben, bei dem die fortlaufende Anordnung zahlreicher Referenzmarken in bestimmten Streckenabschnitten nicht erforderlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem eingangs definierten Verfahren erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bei der Musterfahrt die Abstände zwischen Fahrzeug und Referenzmarken gemessen und dieselben Abstände werden bei der nachfolgenden führerlosen Fahrt kontrolliert Die Referenzmarken brauchen also nicht unmittelbar am Fahrweg angeordnet zu sein, sondern sie können Abstände vom Soll-Fahrweg haben. Diese Abstände werden bereits während der Musterfahrt gespeichert und bei der nachfolgenden führerlosen Fahrt abgerufen. Dies ermöglicht einen hohen Grad an Flexibilität, weil der Fahrweg nicht genau an die durch die Referenzmarken vorgegebene Bahn gebunden ist Die Referenzmarken müssen auch nicht notwendigerweise an der Fahrbahnoberfläche angebracht sein; sie können vielmehr an anderen Strukturteilen, die aus anderen Gründen benötigt werden, befestigt sein. Wichtig ist lediglich, daß an bestimmten Stellen des Fahrweges die Abstandsmessung zu einer beliebig entfernten festen Referenzmarke durchgeführt wird.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Fahrzeugsysteme, die in Regallagern u. dgl. eingesetzt werden, wobei die Fahrzeuge gezielt in die Gänge zwischen zwei Lagerregalen einfahren sollen. Wenn die Fahrzeuge Hubeinnchtungen haben, mit denen es möglich ist, Regalfächer in bestimmten Höhen gezielt anzufahren, kann auch die Einstellung der Hubeinrichtung bzw. die Höheneinstellung der Plattform, entsprechend der bei der Musterfahrt vorgekommenen Höheneinstellung, durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, die Höheneinstellung, die die Plattform einnehmen soll, um ein bestimmtes Regalfach anzufahren, durch manuelle Dateneingabe vorzugeben. Entsprechendes gilt auch für diejenige Position des Fahrweges, an der das Fahrzeug stehen bleiben soll. Die Position kann ebenfalls dem Rechner manuell eingegeben werden.

Die Ermittlung der Abstandswerte kann beispielsweise mit einem UltraschaHsystem erfolgen, wobei ein am Fahrzeug befestigter Ultraschallsender gerichtete Ultraschallwellen aussendet, die von der» Referenzmarken, bei denen es sich um Ultraschallrsflektcrcn handelt, reflektiert und von einem ebenfalls am Fahrzeug befestigten Empfänger aufgenommen werden.

Durch Messung der Laufzeit zwischen Aussenden und Empfang eines Ultraschallsignals wird der Abstand des Fahrzeugs von der Referenzmarke ermittelt.

Der im Fahrzeug angebrachte Rechner kann über Funk mit anderen Computern, z. B. Lager-Computern, in Verbindung stehen, um Befehle für die einzelnen Fahrten, die von dem Fahrzeug durchgeführt werden sollen, zu erhalten. Die Abstandsmessung muß nicht notwendigerweise mit Ultraschall erfolgen, sondern hierzu können auch andere berührungslose Abtastmeßeinrichtungen verwandt werden, wie z. B. Laser, Radar, Infrarot o. dgl. Wenn der Abstandswert ein zulässiges Maximum übersteigt, oder wenn am Fahrzeug ein von einer Referenzmarke ausgehendes Signal empfangen wird, wird das Fahrzeug angehalten.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs, das für Fahrten in einem Regallager eingesetzt wird,

Fig.2 eine Draufsicht des Regallagers mit den vorprogrammierten Fahrwegen und

Fig.3 ein Blockschaltbild der Fahrsteuerung des Fahrzeugs.

Gemäß Fig. 1 ist das Fahrzeug 10 mit einem Hubgerüst 11 ausgestattet, an dem eine Plattform 12 in der Höhe verfahrbar angebracht ist. Das Fahrzeug 10 weist

ein Lenkrad 13 auf, das auf die Vorderräder 14 (die Lenkräder) einwirkt Außerdem ist mit einem der Räder des Fahrzeugs 10 — vorzugsweise mit einem der lenkbaren Vorderräder 14 — ein Weggeber gekoppelt, der ein elektrisches Signal erzeugt, das der von diesem Rad zurückgelegten Wegstrecke entspricht Dieser Weggeber kann beispielsweise eine Kodierscheibe aufweisen, die sich zusammen mit dem Rad 14 dreht und an einem am Fahrzeug angebrachten Sensor wegabhängig Impulssignale erzeugt die anschließend gezählt werden. to

In Fig.2 sind drei Lagerregale 15 dargestellt zwischen denen sich Regalgänge 16 befinden. Das Fahrzeug soll von einer Ausgangsposition 17 in jeden der Regalgänge 16 einfahren können. Die Fahrwege sind in F i g. 2 gestrichelt dargestellt sie sind jedoch am Einsatzort nicht markiert

Das Fahrzeug 10 weist die in Fig.3 dargestellte Steuereinrichtung auf, die einen frei programmierbaren Rechner 18 enthält Der Rechner 18 ist mit der Lenkung 13 des Fahrzeugs gekoppelt so daß er von der Lenkung 19 Signale empfangen kann, die der Lenksteäung der Räder 14 entsprechen, und andererseits an die Lenkung 19 auch Signale abgeben kann, um die Räder 14 in entsprechende Lenkstellungen bringen zu können. In gleicher Weise ist der Rechner 18 mit dem Antrieb 20 des Fahrzeugs gekoppelt d.h. der Rechner 18 kann von dem Antrieb 20 Signale über die jeweilige Fahrgeschwindigkeit empfangen und er kann andererseits den Antrieb 20 auch so steuern, daß vorgegebene Fahrgeschwindigkeiten erreicht und eingehalten werden.

Der zurückgelegte Fahrweg wird von einer Wegmeßeinrichtung 21 ständig gemessen. Die Wegmeßeinrichtung 21 führt dem Rechner 18 Signale zu, die der zurückgelegten Wegstrecke entsprechen.

Der Rechner 18 steuert ferner die Hubeinrichtung 22, die die Plattform 12 des Fahrzeugs 10 auf eine vorgegebene Höhe einstellt.

Schließlich ist der Rechner 18 an eine Kontrolleinrichtung 23 angeschlossen, die jedesmal, wenn das Fahrzeug eine der Referenzmarken 24 passiert einen entsprechenden Abstandswert erzeugt. Die Kontrolleinrichtung 23 weist einen Ultraschall-Sender/Empfänger auf. Die ausgesandten Ultraschallwellen werden von den Referenzmarken 24, bei denen es sich um Ultraschallreflektoren handelt, reflektiert Aus dem ausgesandten und dem empfangenen Ultraschallsignal ermittelt die Kontrolleinrichtung 23 den Abstand, den das Fahrzeug beim Passieren einer Referenzmarke 24 von dieser Referenzmarke hat Gleichzeitig wird der von der Wegmeßeinrichtung 23 gelieferte Entfernungswert beim Passieren der Referenzmarke ausgewertet.

Die in Fig.3 dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:

Während einer Musterfahrt die am Ausgangspunkt 17 beginnt, wird das Fahrzeug 10 von einem Fahrer entlang einer Wegstrecke gefahren. Der Fahrer steuert hierbei in üblicher Weise die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und er lenkt das Fahrzeug durch Drehen des Lenkrades 13. Während dieser Musterfahrt werden alle Lenk- und Geschwindigkeitsdaten zu kurz aufeinanderfolgenden Zeitpunkten vom Rechner 18 aufgenommen und zugleich mit den Wegdaten, d. h. den Daten über die zurückgelegte Entfernung, gespeichert. Nach Beendigung der Musterfahrt, die beispielsweise durch einen der Regalgänge 16 führt, lenkt der Fahrer das Fahrzeug es an den Ausgangsort 17 zursick.

Im Rechner 18 sind nun sämtliche Lenkdaten des Fahrwegs gespeichert. Das Fahrzeug kann den Fahrweg jetzt von neuem mit derselben Geschwindigkeit und denselben Lenkbewegungen unter Steuerung durch den Rechner 18 abfahren.

Der Rechner 18 ist mit einer Eingabeeinrichtung 25 in Form eines Tastenfeldes verbunden. Wenn in dem Rechner mehrere Fahrwege gespeichert sind, kann durch entsprechende Eingabe der gewünschte Fahrweg ausgewählt werden. Ferner kann an der Eingabeeinrichtung 25 eingegeben werden, an welcher Stelle innerhalb eines Regalganges 16 das Fahrzeug anhalten soll bzw. wie tief das Fahrzeug in den Regalgang einfahren soll.

Ferner kann eingegeben werden, auf welche Höhe die Plattform 12 gebracht werden soll, wenn das Fahrzeug seine Endposition erreicht hat

Die Referenzmarkierungen 24 sind entweder nur an kritischen Stellen der Fahrwege oder in regelmäßigen Abständen angeordnet Wenn der Rechner 18 feststellt daß der Abstand des Fahrzeugs zu stark von dem SoII-Abstandswert, der bei der Musterfahr ermittelt wurde, abweicht erfolgt eine der Abweichung entsprechende Lenkkorrektur.

Es ist auch möglich, an der Eingabeeinrichtung 25 die Geschwindigkeit einzugeben, die das Fahrzeug im führerlosen Zustand einnehmen soll. Diese Geschwindigkeit muß nicht mit der Geschwindigkeit bei der Musterfahrt übereinstimmen.

Die Signale, die beim Passieren der Referenzmarken 24 erzeugt werden, können auch dazu benutzt werden, die Wegmessungssignale zu korrigieren bzw. einen neuen Wegmessungsabschnitt einzuleiten. Die Referenzmarken 24 dienen daher nicht ausschließlich der Abstandsmessung, sondern sie können auch als Markierungspunkte für die Fahrweglänge benutzt werden.

Die Eingabeeinrichtung 25 muß sich nicht notwendigerweise am Fahrzeug befinden. Sie kann auch an einem ortsfesten Steuerpult vorgesehen sein, das mit dem Rechner 18 über Funk in Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum selbsttätigen führerlosen Betrieb von Fahrzeugen, bei welchem bei einer manuell gesteuerten Musterfahrt Daten über die Lenkbewegungen in Abhängigkeit vom Fahrweg gespeichert und bei den nachfolgenden führerlosen Fahrten diese Daten ebenfalls in Abhängigkeit vom Fahrweg ausgelesen und zur Steuerung des Lenkantriebs be- ίο nutzt werden und bei welchem die führerlose Fahrt anhand von Referenzmarken, die am Fahrweg angeordnet sind, kontrolliert wird.