自动导引车辆的制作方法

本发明涉及用于运输和放置装载物的自动导引车辆。

背景技术：

1、这种运输车辆例如用于工业过程来以自动方式运输装载物。这种运输车辆特别地也称为自动导引车辆(automated guided vehicle，agv)。

2、例如货车的装载通常通过待运输货物位于其上的托盘进行，其中，托盘应以尽可能节省空间的方式彼此相邻地布置在货车或交换箱体中。

3、然而，这种自动导引车辆尚未以完全自动化的方式使用来装载货车、货车拖车或交换箱体(swap body)。这种装载通常仍然手动执行。

4、在自动装载(例如，交换箱体的自动装载)的情况下，必须特别是确保不会对交换箱体或其他装载物造成损坏，并且不危及附近的任何人。

技术实现思路

1、因此，本发明的根本目的是指定能够自动装载货车或交换箱体的运输车辆。

2、该目的通过根据权利要求1的运输车辆来满足。

3、根据本发明的自动导引车辆包括主要环境传感器和至少一个次要环境传感器。运输车辆配置为，

4、-首先，使用主要环境传感器来检测装载物的卸货位置以及卸货位置与运输车辆之间的区域，即，特别是，扫描所述卸货位置和所述区域并检查它们的障碍物；

5、-如果没有识别到障碍物，则行进到卸货位置；

6、-在到卸货位置的行程期间，优选地，使用次要环境传感器来检查路线和卸货位置的障碍物。

7、本发明基于以下认识：通过两个不同的环境传感器，通过双扫描到卸货位置的路线和卸货位置，可以实现非常高水平的安全性，即，使得安全操作成为可能。由于这种高水平的安全性，自动装载(例如，交换箱体的自动装载)可以进行，因为其可以排除例如人处于卸货位置然后由于具有装载物的运输车辆的驾驶而受伤或被撞击。

8、更确切地说，该运输车辆可以装载有装载物，例如托盘。运输车辆然后首先使用主要环境传感器来扫描卸货位置以寻找卸货位置和卸货位置与运输车辆之间的区域以检测可能存在的障碍物(例如，人或物体)。由于通过主要环境传感器的这种扫描，已经存在非常高水平的安全性，例如，危险区中没有人存在。如果现在识别出没有障碍物，则运输车辆开始行进到卸货位置。在到卸货位置的行程期间，次要环境传感器被激活并且例如重复地和/或周期性地检查到卸货位置的路线的障碍物并且最终还检查卸货位置的障碍物，即，再次检查人或不想要的物体。即使人因此没有被主要环境传感器的检测所识别到，或者在检测时还没有在卸货位置处或在到那里的路线上，该人仍然可以被次要环境传感器识别到。然而，如果障碍物被主要环境传感器和/或次要环境传感器识别到，则可以开始反应，该反应例如包括使运输车辆停止、使运输车辆减慢或者绕开障碍物驾驶。

9、然而，如果没有识别出障碍物，则运输车辆可以继续其行进直到卸货位置，同时被次要环境传感器检查，并且可以最终在卸货位置处卸载装载物。

10、主要环境传感器和次要环境传感器特别地是彼此分离的传感器，并且优选地也是不同类型的传感器。因此，传感器可以例如基于不同的测量原理。

11、主要环境传感器和次要环境传感器可以在大致相同的方向上定向，使得它们至少局部地覆盖重叠的视场或测量区。环境传感器的定向可以例如相对于运输车辆朝向后方，使得主要环境传感器可以例如在装载物下方观看，特别是当装载物升高时。次要环境传感器可以优选地附接到运输车辆的后端，例如如果运输车辆是叉式货车则附接到叉状件的端部。由于附接到后端，即使当装载物降低时，次要环境传感器也能够检测路线和/或卸货位置。

12、卸货位置特别地可以是在被运输车辆放置之后装载物要位于的空间区域和/或地区区域。相应地，卸货位置可以例如具有由运输车辆运输的托盘的形状和/或大小。

13、运输车辆特别地可以包括控制单元，该控制单元控制在此提及的运输车辆的动作并且还评估由这些环境传感器提供的测量数据。控制单元特别地可以经由无线电(例如，wlan)连接至更高等级的自动系统。更高等级的自动系统特别地可以向运输车辆通知装载物的卸货位置位于哪里，如稍后将更详细地解释的。

14、从说明书、附图以及从属权利要求中可以看到本发明的有利的进一步发展。

15、根据第一实施例，运输车辆配置为使用主要环境传感器，除了检测卸货位置之外，还检测卸货位置的相邻区域，并且将检测到的相邻区域与预期相邻区域进行比较。主要环境传感器(以及次要环境传感器)特别地可以在每种情况下检测卸货位置和相邻区域的二维轮廓。预期相邻区域同样可以包括二维轮廓，其特别地示出卸货位置的边界(例如，在平面视图中)。因此，这些相邻区域可以特别地表示该卸货位置的边界。

16、通过主要环境传感器的检测例如当运输车辆静止时进行，其中检测也可能例如在缓慢行进期间进行。如果较快的传感器在将来是可用的，则还能够以正常速度进行检测。

17、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，从较高等级的自动系统接收预期相邻区域。

18、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，当通过主要环境传感器来检查障碍物时，对由主要环境传感器获取的测量数据执行合理性检查。合理性检查用于更好地识别可能存在的障碍物，并且可以特别地基于预期相邻区域。

19、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，在该合理性检查期间在预期相邻区域周围设置容差区域，其中，容差区域之外的位于预期相邻区域前方或后方的测量点和/或缺失的测量点被评估为障碍物。

20、由于预期相邻区域，运输车辆知道例如卸货位置的后边界应当在哪里。如果现在通过环境传感器检测到了位于预期后边界前方(并且还在容差区域之外)的测量点，则这指示有例如人位于这里。

21、如果测量点位于容差区域之外且预期相邻区域后方，则情况也相同。例如，如果假设卸货位置的后边界由壁或另一托盘形成，则应该没有测量点会位于预期相邻区域后方。然而，实际上，可能发生例如由于黑色裤腿的“吞没掉”大量信号，使得环境传感器错误地报告测量点位于预期相邻区域后方。这又可以指示障碍物，使得运输车辆随后必须采取对策并例如停止。

22、缺失的测量点可以同样指示例如由于黑色裤腿等而导致不能进行测量，尽管可以基于已知的预期相邻区域而推测出测量点应当存在。

23、容差区域特别地可以在两侧处围绕该预期相邻区域的轮廓延伸并且特别地可以具有预定尺寸或宽度。例如，容差区域在各个情况下可以在两侧以从预期相邻区域远离15cm、20cm或30cm为末端。

24、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，特别地通过旋转和位移，来使检测到的相邻区域与预期相邻区域彼此适配。例如，该适配可以由车辆本身(即，由运输车辆的控制单元)执行。替代性地，该适配也可以由外部单元执行，其中运输车辆然后可以接收结果。由于该适配，例如，运输车辆可以例如识别没有被完全笔直地驾驶到装载终点的倾斜的交换箱体。

25、根据进一步的实施例，运输车辆配置为确定直到该卸货位置的行进路径的长度，并且在到卸货位置的行程期间，通过特别地耦合到运输车辆的车轮或车轴的驾驶传感器系统来监测实际覆盖过的行进路径。驾驶传感器系统可以例如经由车轮旋转数来确定覆盖过的行进路径。通过驾驶传感器系统的监测可以优选地是面向安全的，即，满足安全水平，例如sil2、sil3或sil4(sil指security integrity level，安全完整性水平)。

26、如果驾驶传感器系统识别出运输车辆已经覆盖过超过确定的行进路径的长度，则可以采取诸如停止车辆或反转行进方向的对策。

27、通过驾驶传感器系统监测行进路径以产生额外的安全性，使得运输车辆不会因为可能没有检测到位于卸货位置之外或位于卸货位置后方的障碍物而行进超过卸货位置。这还防止相邻物体或边界在驾驶超过卸货位置时被损坏。

28、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，当接近卸货位置时，忽略该主要环境传感器。这意味着主要环境传感器在已经开始接近卸货位置之后被“消音”。由于“消音”，主要环境传感器因此例如被关闭，或者主要环境传感器的测量值至少不被进一步考虑和/或处理。

29、通常，当进入货车或交换箱体时装载物必须被降低，由此主要环境传感器经常被装载物遮盖，使得主要环境传感器的功能受损。因此，“消音”还可以防止降低的装载物被识别为障碍物。然而，当接近卸货位置时，如上所述，随后激活并评估次要环境传感器以替换和检查在这方面被装载物阻挡的主要环境传感器。

30、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，当接近卸货位置时，如果运输车辆比预定阈值更接近检测到的相邻区域和/或预期相邻区域，则也忽略次要环境传感器。如果运输车辆因此接近检测到的相邻区域和/或预期的相邻区域，则次要环境传感器随后从这些相邻区域获取测量值，这些相邻区域例如可以位于次要环境传感器的保护域中。如果次要环境传感器在其保护域中识别出测量值或障碍物，则这可能导致运输车辆停止，这是不希望的，因为因此装载物不能被完全运输直到卸货位置。出于这个原因，如果运输车辆变得如此靠近相邻区域(即，例如，相邻托盘)以至于例如相邻托盘会导致保护域侵犯，则也将次要环境传感器“消音”。。预定阈值因此可以对应于次要环境传感器的保护域的大小。替代性地，预定阈值还可以对应于次要环境传感器的检测区的大小。

31、因此当该装载物已经几乎完全位于卸货位置处并且该次要环境传感器已经检测到卸货位置的剩余区域并且因此已经确保在那里不存在障碍物(即，人或物体)时，该次要环境传感器因此优选地仅被“消音”。

32、根据进一步的实施例，运输车辆配置为，在次要环境传感器已被忽略之后，特别地仅通过驾驶传感器系统来监测剩余行进路径。因此，相对短的剩余行进距离可以仅通过驾驶传感器系统来监测，其中，装载物在到达卸货位置之后被放置在卸货位置处。这种放置可以例如通过降低叉式卡车的叉状件来进行。

33、根据进一步的实施例，主要环境传感器和/或次要环境传感器包括2d或3d传感器、激光扫描器、多层激光扫描器、多光束扫描器、3d相机、雷达和/或超声传感器。主要环境传感器优选地配置为激光扫描器，并且次要环境传感器优选地配置为超声传感器。以此方式，可以使用不同的测量原理来保护行进路径和卸货位置。

34、例如，主要环境传感器可以被附接在地面上方约200mm的高度处，并且可以具有平行于地面的单个扫描平面。次要环境传感器优选地包括两个单独的传感器，其中每个传感器是超声传感器。主要环境传感器和次要环境传感器两者都可以是定向为朝向后方，其中两个超声传感器可以例如附接到运输车辆的叉状件的端部。

35、根据进一步的实施例，运输车辆是自动叉式货车或自动地面输送机。

36、本发明的进一步的主题是用于通过运输车辆在卸货位置处放置装载物的方法，其中，

37、-首先，使用主要环境传感器来检测装载物的卸货位置以及卸货位置与运输车辆之间的区域，并检查该卸货位置和该区域的障碍物；

38、-如果没有识别到障碍物，则运输车辆行进到卸货位置；

39、-在到所述卸货位置的行程期间，使用次要环境传感器来检查路线和卸货位置的障碍物。

40、根据该方法的进一步发展，该卸货位置位于货车或交换箱体中，并且在使用主要环境传感器检测该卸货位置之前，该运输车辆移动到货车或交换箱体外部的、从该位置卸货位置能够被主要环境传感器检测到的位置。这意味着运输车辆最初保持在货车或交换箱体外部，以使用主要环境传感器从外部执行检测并且确定行进路径和卸货位置。

41、交换箱体还可以被称为可更换容器或可互换单元，并且是可以例如是可互换的装载物载体，该可互换的装载物载体例如可以由载体车辆驾驶并且再次与载体车辆分离。

42、根据进一步的发展，为了通过主要环境传感器来检测卸货位置，升高装载物以允许主要环境传感器看到装载物下方直至卸货位置。这种升高特别地仅可能在货车或交换箱体外部实现。在装载物已经降低之后，主要环境传感器然后可能被遮盖，从而使得次要环境传感器在驾驶到货车或交换箱体的过程中接管对行进路径和卸货位置的监测。

43、这里提到的运输车辆的所有方法步骤和动作特别地可以自动进行，即，无需人为干预或人为帮助。特别是，该运输车辆可以通过无线电接收卸货位置并且然后可以自动地驾驶至卸货位置所在的交换箱体。最后，以所描述的方式使用主要环境传感器来执行对障碍物的检查。在接近卸货位置期间，然后检查通过次要环境传感器进行，其同样再次自动进行。最后，次要环境传感器在卸货位置处被消音，并且其余的装载物在卸货位置处的定位使用驾驶传感器来自动进行。

44、关于根据本发明的运输车辆作出的陈述相应地适用于根据本发明的方法。这特别地适用于优点和优选的实施例。该方法的进一步发展还适用于运输车辆。还应理解，除非另外明确说明，否则本文所提及的所有特征可彼此组合。