专利名称：用于自主的运输车辆的控制系统和用于运行自主的运输车辆的方法
技术领域：
自主的运输车 辆(在英语里称为“Autonomous Guided Vehicle”(自动导航 车)，AGV)独立地运输物品。也就是说不需要车辆驾驶员。
背景技术：
以往自主的运输车辆需要基于摄像机的监控，用于保证无差错的运行。此外，只要 期望特定的性能，就有必要在特殊情况下对自主的运输车辆进行手动配置。
发明内容
由此，提出了这样的任务，即说明一种用于自主的运输车辆的控制系统和一种用 于运行自主的运输车辆的方法，其中降低了用于基于摄像机的监控或者手动配置的开销。该任务通过独立权利要求得到解决。本发明的改进方案在从属权利要求中得到定 义。对于用于自主的运输车辆的控制系统来说，所述自主的运输车辆具有装载区域， 该装载区域能够用货物来装载。此外，所述控制系统设置用于根据货物的特性来控制自主 的运输车辆的行驶性能。所述自主的运输车辆拥有这样的控制系统。对于所述用于运行自主的运输车辆的方法来说，给所述自主的运输车辆的装载区 域装载货物。随后控制系统根据货物的特性控制所述自主的运输车辆的行驶性能。所述控制系统和所述方法提高了所述自主的运输车辆的独立性。所述自主的运输 车辆现在可以使其行驶性能与货物的特性相匹配。由于产品多样性的增加，作为货物将来 要运输各种各样的件装货物，对所述件装货物会提出不同的要求。所述控制系统和所述方 法能够使行驶性能与货物的特性相匹配。由此保证对货物进行最佳的处理。从而降低或省 去用于自主的运输车辆的手动配置或者用于基于摄像机的监控的开销。
接下来借助于图1到3对本发明的实施例进行详细解释。其中
图1是装有货物的自主的运输车辆和装有不稳定的货物的第二运输车辆， 图2是自主的运输车辆的详细视图，
图3是通过两部自主的运输车辆来共同运输庞大的货物的情况。
具体实施例方式图1示出了两种用于运行自主的运输车辆的场景。自主的运输车辆1装载着货物 3。货物3具有对于运输来说有利的尺寸。此外，图1示出了自主的第二运输车辆2，该第二 运输车辆2装载着不稳定的货物4。货物3的有利的尺寸允许所述自主的运输车辆1比所述自主的第二运输车辆2进行更强烈的制动加速。只要应该避免所述不稳定的货物4的遗 失或损坏，后者就必须更加小心地制动。所述自 主的第二运输车辆2根据所述不稳定的货物4的特性控制其行驶性能。所 述不稳定的货物4的特性在这里是指其不稳定性。相应地，所述自主的第二运输车辆2通 过将其制动加速降低必要的尺度这种方式来控制其行驶性能。图2示出了自主的运输车辆1的详细视图。该自主的运输车辆1的装载区域6装 载着货物3。此外，图2示出了传感器7，该传感器7测量货物3的位置或重量。该传感器 7比如可以构造为压力传感器，所述压力传感器布置在所述自主的运输车辆1的装载面的 下方并且测量全部载荷的重量。但是所述传感器7也可以(并且必要时作为此前所提到的 实施方式的补充)由一个或者多个传感器或者说一个传感器阵列所组成，该传感器阵列不 仅测量货物3的存在，而且也测量其在装载区域6上的位置。一旦对传感器7的信号的分 析表明，货物3滑动或者从装载区域8上掉下来，那就使所述自主的运输车辆1停车或者发 出报警。由此用信号向所述自主的运输车辆1的运营者表示，货物3滑动或者从装载区域 6上掉落，使得其可以手动再次正确地将货物3放置在装载区域6上。在该实施例的一种变型方案中，所述自主的运输车辆1的控制系统包括同样在图 2中绘出的无线的接口 8。所述无线的接口 8接收货物3的特性。计算单元9从所述货物 3的特性中求得用于所述自主的运输车辆1的加速度、弯道行驶或制动的极限值，直至所述 极限值之前杜绝货物3的滑动或者损坏。如此控制所述自主的运输车辆1的行驶性能，使 得不超过这些极限值。这允许以特殊的尺度使行驶性能与货物3相匹配。按货物3的稳定 性，可以如此调节制动过程、加速过程和弯道行驶，从而没有货物3从装载区域6上掉落或 者受损。比如在作为货物3运输活的动物时可以以非常严格的用于加速度、弯道行驶和制 动的极限值进行运输，从而尽可能小心翼翼地运送动物。为了更好地控制行驶性能，在一种改进方案中所述自主的运输车辆1设有加速度 传感器。根据加速度传感器的测量值来如此控制所述自主的运输车辆1的行驶性能，使得 不超过所提到的极限值。在另一种场景中所述无线的接口 8用于读出施加在货物3上的RFID(无线射频识 另Ij)标签，所述RFID标签表明货物3的特性。比如可以在所述RFID标签上存储物品类型 (活的动物、电器等)或者货物3的其它特性如不稳定性、尺寸、庞大性等等。通过这种方式， 所述自主的运输车辆1的控制系统通过所述无线的接口 8获得关于货物3的特性的信息。作为替代方案，所述无线的接口 8在运输任务的范围内接收这些信息，所述运输 任务比如由控制中心或者用户的移动的终端设备来传达。因为货物3可能包括不同的关于最大的加速度、弯道行驶或者制动具有不同的特 性和要求的件装货物，所以在此需要通过计算单元9对所采集到的数据进行分析。在分析 的范围内为所有装载的件装货物相应地选择其最大的加速度数值的最小值作为用于所述 自主的运输车辆1的行驶性能的极限值。图3示出了另一种用于使用所述自主的运输车辆1的场景。在该场景中，要运送 庞大的货物5，对该货物5来说没有为所述自主的运输车辆1设计足够大的尺寸。出于这个 原因要拉来自主的第二运输车辆2，用于共同运输所述庞大的货物5。在此所述自主的运输 车辆1和所述自主的第二运输车辆2分别拥有无线的通信接口，用于彼此间进行通信并且如此使其行驶性能同步，从而可以运送所述庞大的货物5。在这种同步的过程中，在运输过 程中连续地交换比如在图2中示出的传感器7或者此前所提到的加速度传感器的测量值。在另一种使用场景中，货物3 的特性要求特殊的环境条件。比如这可能涉及被冷 却的物品，比如冷冻食品或者涉及不得经受日照、过高的空气湿度或者冰冻的货物3。在该 场景中，所述自主的运输车辆1在第一变型方案中计划了行驶线路，在该行驶线路上总是 有必需的环境条件。在第二变型方案中，为货物3选择了放置场地并且计划了前往这个放 置场地的行驶线路，其中在该放置场地上满足了所要求的环境条件。为了找到行驶线路或者放置场地，所述自主的运输车辆1通过其无线的接口 8从 传感器网络中接收信息，所述传感器网络包括安装在自主的运输车辆1的环境中并且对环 境条件(比如空气湿度、温度、日照等)进行测量的传感器。根据来自传感器网络的信息，现在为自主的运输车辆1计划行驶线路或者说放置 场地。通过这种方式还可以更好地满足货物3的要求。所有所说明的实施例、变型方案和场景都可以任意组合。
权利要求
1.用于自主的运输车辆(1)的控制系统，-其中，所述自主的运输车辆(1)具有装载区域(6)，该装载区域(6)能够用货物(3)来 装载，并且-所述控制系统设置用于根据所述货物(3)的特性来控制所述自主的运输车辆(1)的 行驶性能。
2.按权利要求1所述的控制系统，-具有传感器(7 )，用该传感器(7 )能够测量所述货物(3 )的位置或者重量，并且-具有用于在传感器测量显示所述货物(3)滑动或者掉落时使所述自主的运输车辆 (1)停车或者用于发出报警的机构。
3.按权利要求1所述的控制系统，-具有用于接收所述货物(3)的特性的无线的接口(8)，-其中，所述控制系统具有计算单元(9)，利用该计算单元(9)能够从所述货物(3)的特 性中求得用于所述自主的运输车辆(1)的加速度、弯道行驶或者制动的极限值，其中，直到 所述极限值之前都杜绝所述货物(3)的滑动或者损坏，并且-所述控制系统设计用于控制所述自主的运输车辆(1)的行驶性能，使得不超过所述 极限值。
4.按权利要求3所述的控制系统，-具有加速度传感器，并且，-所述控制系统设计用于根据所述加速度传感器的测量值来控制所述自主的运输车辆 (1)的行驶性能，使得不超过所述极限值。
5.按权利要求3所述的控制系统，-其中，所述无线的接口(8)设计用于读出施加在所述货物(3)上的RFID标签，所述 RFID标签包含关于所述货物(3)的特性的说明。
6.按权利要求3所述的控制系统，-其中，所述无线的接口(8)设计用于接收运输任务，所述运输任务表明货物(3)的特性。
7.按权利要求3所述的控制系统，-其中，所述无线的接口( 8 )设计用于与其它自主的运输车辆进行通信，并且-其中，所述控制系统设计用于在利用所述无线的接口(8)的情况下使所述自主的运 输车辆(1)的行驶性能与至少一部自主的第二运输车辆(2)同步，从而能够与所述自主的 第二运输车辆(2 ) 一起运送庞大的货物(5 )。
8.按权利要求1所述的控制系统，-具有用于从传感器网络中接收信息的无线的接口(8)，所述传感器网络包括安装在 所述自主的运输车辆(1)的环境中并且对环境条件进行测量的传感器，-其中，所述货物(3)的特性表明该货物(3)所需要的环境条件，并且-所述控制系统设计用于根据来自所述传感器网络的信息为所述自主的运输车辆(1) 计划行驶线路或者说放置场地，在所述行驶线路或放置场地上遵守由所述货物(3)所需要 的环境条件。
9.自主的运输车辆(1)，具有按前述权利要求中任一项所述的控制系统。
10.用于运行自主的运输车辆(1)的方法，-其中，给所述自主的运输车辆(1)的装载区域(6 )装载货物(3 )，-其中，控制系统根据所述货物(3)的特性控制所述自主的运输车辆(1)的行驶性能。
11.按权利要求10所述的方法，-其中，传感器(7)测量所述货物(3)的位置或重量，-其中，所述控制系统在传感器测量显示货物(3)滑动或掉落时使所述自主的运输车 辆(1)停车或者发出报警。
12.按权利要求10所述的方法，-其中，通过无线的接口(8)来接收所述货物(3)的特性，-其中，计算单元(4)从所述货物(3)的特性中求得用于所述自主的运输车辆的加速 度、弯道行驶或者制动的极限值，其中，直到所述极限值之前都杜绝所述货物(3)的滑动或 者损坏，-其中，控制所述自主的运输车辆(1)的行驶性能，使得不超过所述极限值。
13.按权利要求12所述的方法，-其中，利用加速度传感器的测量值来控制所述自主的运输车辆(1)的行驶性能，使得 不超过所述极限值。
14.按权利要求12所述的方法，-其中，通过所述无线的接口(8)来读出施加在所述货物(3)上的RFID标签，所述RFID 标签包含货物(3)的特性。
15.按权利要求12所述的方法，-其中，通过所述无线的接口( 8 )来接收运输任务，所述运输任务表明所述货物(3 )的 特性。
16.按权利要求12所述的方法，-其中，通过经由所述无线的接口( 8 )进行的通信使所述自主的运输车辆(1)的行驶性 能与至少一部自主的第二运输车辆(2)同步，从而能够与所述自主的第二运输车辆(2) — 起运送庞大的货物(5)。
17.按权利要求10所述的方法，-其中，从传感器网络中接收信息，所述传感器网络包括安装在所述自主的运输车辆 (1)的环境中并且对环境条件进行测量的传感器，-其中，从所述货物(3)的特性中推导出所述货物(3)所需要的环境条件，并且-其中，根据来自所述传感器网络的信息为所述自主的运输车辆(1)计划行驶线路或 者说放置场地，在所述行驶线路或放置场地上遵守由所述货物(3)所需要的环境条件。
18.计算机可读的数据载体，在该数据载体上保存了计算机程序，该计算机程序在其在计算机上执行时实施按权利 要求10到17中任一项所述的方法。
19.计算机程序，该计算机程序在计算机中执行并且在这过程中实施按权利要求10到17中任一项所述 的方法。
全文摘要
基于传感器的控制系统允许自主的运输车辆具有智能的行驶性能，所述智能的行驶性能考虑了有待运输的货物的单独的特性。比如可以根据货物的稳定性来选择所述自主的运输车辆的加速性能和制动性能。借助于传感器网络的传感器测量值可以计划行驶线路或者放置场地，在所述行驶线路或放置场地上有特殊的环境条件(比如温度或空气湿度)。所述自主的运输车辆的较高的智能对货物的处理进行了优化并且使基于摄像机的监控成为多余。比如可以用传感器来识别货物从装载面上遗失的情况并且自动地用信号表示出来。
文档编号G05B19/416GK102077150SQ200980124396
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月9日 优先权日2008年6月27日
发明者塞茨 C. 申请人:西门子公司