CN101135912A - 工业卡车控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业卡车控制系统(10)，其用于根据工业卡车(A、B)将要行进的路径沿途的不规则物来影响所述工业卡车(A、B)的驾驶操作，所述系统包括：传感器设备(14)，用于根据所涉及不规则物的位置检测路径沿途的不规则物；存储器设备(16)，用于存储由所述传感器设备检测的数据；和根据所述工业卡车(A、B)的相应位置，并根据存储在所述存储器设备(16)中的、所述传感器设备(14)的数据，来影响所述工业卡车(A、B)驾驶操作的装置(16)。

Description

工业卡车控制系统

技术领域

本发明涉及工业卡车控制系统，其用于根据工业卡车将要行进的路径沿途的不规则物来影响工业卡车的驾驶操作。

背景技术

这里所考虑类型的工业卡车例如用于货栈或者户外货物储存场，通常以尽可能最高的速度行进，从而尽可能有效地将货物运送至货物存储位置或者从货物存储位置运走货物。一般来说，各种工业卡车由驾驶员使用、操作或例如沿着感应环等被自动地引导。

已经发现，在日常的使用中，特别是在手动操作工业卡车的情形中，驾驶员对将要行进的路径方面的了解会很有用，例如可以避免坑洼或者非常慢地驾驶通过这些坑洼。然而，通常的情形都是高速在路径上行进，而不管路面上例如坑洼或者隆起之类的不平坦，并且不管沿路径上可能放置的障碍物，例如从货架突出的物品货盘或者沿着货架放置的物品。

如果以非常高的速度行进通过地面不平的一部分路径，工业卡车和驾驶员可能会受到严重的冲击，这种情况可能会对车辆、尤其会对车轮悬架造成更大的磨损，并且这种情况可能会对驾驶员造成更大的健康风险，特别是会对脊柱造成长期的损害。而且，当高速行进通过不平的地面时，装载在装载部上的物品可能由于振动而损坏。在最坏的情形中，所装载的物品还可能掉落。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种在本文开始时提到的、用于工业卡车的有效工业卡车控制系统，以确保驾驶操作对于车辆和驾驶员产生更小的压力。

该目的通过一种工业卡车控制系统而实现，所述工业卡车控制系统根据工业卡车将要行进的路径沿途的不规则物来影响工业卡车的驾驶操作，其中所述控制系统包括：传感器设备，用于根据所涉及不规则物的位置检测路径沿途的不规则物；存储器设备，用于存储由所述传感器设备检测的数据；和根据所述工业卡车的相应位置，并根据存储在所述存储器设备中的、所述传感器设备的数据，来影响工业卡车驾驶操作的装置。

这种工业卡车控制系统使得其能够使工业卡车的驾驶操作适应于所检测并存储的不规则物。特别有利的是，与不规则物有关的数据能够存储在控制系统中持续较长一段时间，使得这些数据永久都是可用的，并且只要最初设定了控制系统，在正常驾驶操作期间数据的连续检测不是绝对必需的。然而，如果所存储的、与不规则物有关的数据保持最新，即周期地更新，使得控制系统能够尽可能地提供沿着将要行进的路径的实际状况，以控制驾驶操作，这种情况当然是优选的。

传感器设备可优选地包括光学传感器和/或电磁传感器和/或机械传感器。

在这里，可以想到例如对将要行进的路径周围环境进行拍照的照相机或者对所述路径的周围环境进行扫描并产生三维数据的扫描器。而且，特别是在工业卡车上，压电振动传感器或者类似弹簧的机械传感器可用于检测坑洼。

为了能够确定工业卡车的位置以及不规则物的位置，建议传感器设备具有至少一个用于确定所述工业卡车的位置的传感器。这种位置传感器例如可以是GPS传感器，只要储存场允许使用GPS，或者可以使用其它十分公知的位置确定传感器，例如货栈中的跟踪系统、无线电定位系统等。

作为改进，建议所述不规则物的类型能够自动地检测或者手动地输入。在这里，沿着所述路径的地面的不平整或者沿着所述路径的其它狭窄地点、障碍物等会检测为不规则物。

根据所述工业卡车控制系统的配置，所检测并存储的、与不规则物有关的数据能够被自动地计算，使得可以对所检测的不规则物进行分类。如果自动计算检测到未知的不规则物，所述未知不规则物能够例如通过操作员的手动输入而确定其类型和分类。根据不规则物的这种分类，然后能够确定用于驾驶操作的合适控制数据。

用于能够由影响装置对工业卡车的驾驶操作进行影响的控制数据优选地包括至少用于控制工业卡车速度的数据和/或用于控制工业卡车装载部抬起高度的数据和/或用于操纵工业卡车的数据。

例如，如果速度和抬起高度都能够得到控制，就可以在驾驶通过坑洼之前自动地减小工业卡车的速度，还可以将装载地隆起的装载部的高度限制到对于此种驾驶状况而言不太危险的高度，或者如果需要的话，将装载部的高度降低到抬起高度。如果坑洼具有危险的深度，使得驾驶通过该坑洼具有发生意外的高风险，则还可预料到工业卡车在到达坑洼之前的区域中进行第一次减速之后可能临时停止。

用于驾驶操作的控制数据优选能够自动受到所述影响装置的影响。这旨在由驾驶员来避免驾驶控制的超驰，以便使得磨损、对于驾驶员的健康危险以及发生事故的危险能够得以有效地减少。如前所述，这种自动影响可包括减速或限速、和/或降低或限制抬起高度和/或设定转向角，从而使得可以安全地行进通过或者绕过或者穿过障碍物、狭窄地点、坑洼及类似的不规则物。

优选地，工业卡车控制系统可作为工业卡车的组成部件并且与工业卡车成为一体。在这种配置中，工业卡车包括用于数据检测、数据存储和计算所必需的所有系统部件，以便用于驾驶操作的控制数据的规定能够车载地执行。

作为上述实施方式的可选方式，工业卡车控制系统还可以至少部分地配置为不与车辆绑定的设备(non-vehicle-bound device)，其中工业卡车和所述不与车辆绑定的设备之间的通信链路能够设定为检测数据和/或用于驾驶操作的控制数据的双向交换。

不与车辆绑定的设备的一种可能的实施例是中央计算机，所述中央计算机安装在储存场的操作间，所检测的数据在所述中央计算机上存储和计算。而且，用于检测不规则物的传感器还可安装在货架上、货栈房顶上或者其它合适的位置处，并且与中央计算机连接。如果工业卡车具有振动传感器，则由工业卡车检测的数据能够通过通信链路特别是无线电链路传送到中央计算机。中央计算机自身能够通过通信链路将与驾驶操作有关的控制数据发送到工业卡车，使得工业卡车按照中央计算机中所检测和存储的所有不规则物来运行。

为了允许驻扎在储存场的一队工业卡车能够运行，控制系统可设定为影响多个工业卡车的驾驶操作。在此情形中，用于多个工业卡车的驾驶操作的控制数据可来自于具有上述车载控制系统的工业卡车或者来自于中央计算机。应该注意到，在这方面，所建议的控制系统可如此设计：其可与不同类型的和/或不同制造商的工业卡车通信，使得具有不同类型的一队不同种类的工业卡车能够以同样的方式根据所存储的不规则物对其驾驶操作进行控制。

本发明所基于的目的还通过一种装备有上述控制系统——也就是说装备有车载控制系统或者至少部分中央控制系统——的可选形式的工业卡车来实现，其中如前所述的这种工业卡车还能够与未装有用来进行数据检测的车载控制系统传感器的其它工业卡车通信。

本发明还涉及包括多辆工业卡车的一队工业卡车，各辆工业卡车能够由如上所述的控制系统对其驾驶操作进行影响，其中至少其中一辆工业卡车是具有车载控制系统的工业卡车，或者是具有至少一个用于数据检测并将数据传送到中央计算机的传感器。

对于上述工业卡车控制系统的操作，还建议一种方法，其中根据所涉及不规则物的位置检测与将要由工业卡车行进的路径沿途的不规则物有关的数据，其中所检测的数据由存储器设备储存并且由影响装置以此种方式处理：用于影响工业卡车的驾驶操作的控制数据根据所检测的数据来确定。

所检测的数据和/或用于驾驶操作的控制数据在此情形中可以传送到工业卡车和/或其它工业卡车和/或中央计算单元。

根据特别优选的形式，由具有车载控制系统或者至少一个用于数据检测的传感器的工业卡车在学习行程中进行数据检测。

附图说明

下面以示例性的实施方式作为基础参照附图对本发明进行描述。

图1是工业卡车中的车载控制系统的功能性框图以及与另一工业卡车通信的功能性框图；

图2是分布在工业卡车和中央计算机之间的控制系统的功能性框图以及与另一工业卡车通信的功能性框图；

图3是货栈的两个货架之间的工业卡车的简化示意俯视图；以及

图4是沿图3中箭头IV方向的简化示意正视图。

具体实施方式

图1示出容置在工业卡车A中的工业卡车控制系统10的实施方式的简化的功能性框图。控制系统10具有：位置传感器12，用于确定工业卡车的位置；和用于不规则物的传感器14，其能够检测坑洼、障碍物等。还可设置多个不同类型的传感器14，例如图像传感器、电磁传感器和/或机械传感器来检测不规则物。所检测的工业卡车A的位置以及由传感器14所检测的不规则物被传送到微处理器16，该微处理器16能够根据工业卡车的位置计算不规则物的位置。所检测的关于不规则物的数据以合适的方式存储，例如存储在容量足够大的闪存、硬盘等上，在此实施方式中该项功能被分配给微处理器16。微处理器16根据所存储的数据计算不规则物控制数据，以用于例如在坑洼区域减小和/或限制速度或者在具有障碍物的区域降低或者限制抬起高度之类的驾驶操作。

以此方式确定的用于驾驶操作的控制数据一方面用于控制工业卡车A的驾驶，其中微处理器将相应的信号或数据传送到抬起高度控制器18或者速度控制器20。另一方面，用于驾驶操作的控制数据可以例如经由无线电链路之类的传送/接收设备22传送到另一工业卡车B的传送/接收设备22a。

到达工业卡车B的传送/接收设备22a的控制数据传送到微处理器16a并以合适的方式存储。一旦工业卡车B进入不规则物的区域，就能够对其以与工业卡车A同样的方式根据用于驾驶操作的控制数据进行控制，其中该工业卡车同样具有位置传感器12a，使得工业卡车B的位置能够在任何时间得以确定。在这种情况下，微处理器16a将相应的信号/数据传送到工业卡车B的抬起高度控制器18a或者传送到速度控制器20a。

由于工业卡车A具有检测不规则物所需的传感器14，因而要由工业卡车A和B行进的路径的学习行程能够由工业卡车A来执行。在此行程期间，检测所有相关的不规则物，并且根据这些不规则物得到用于两个工业卡车的驾驶操作的控制数据。

不用说，可以有多个工业卡车B，它们接收来自工业卡车A的、用于驾驶操作的控制数据。还应该注意的是，这些工业卡车B并不必需是同一种类型的。完全可以预料到，不同的工业卡车作为一队出现，这些工业卡车具有例如CAN总线之类的标准化控制系统，以及特别是用于彼此之间通信或者与控制中心通信的标准化接口。

本发明的可选实施方式在图2中表示为控制系统100，该控制系统部分由工业卡车A实施并部分由中央计算机30实施。该实施方式中，工业卡车A同样包括位置传感器12以及用于不规则物的传感器14，位置传感器12以及用于不规则物的传感器14将所检测的数据传送到微处理器16。然后所检测的数据从微处理器16传送到传送/接收单元22，并从传送/接收单元22再传送到中央计算机30的传送/接收设备32。中央计算机30的微处理器34对接收到的、与所检测的不规则物有关的数据进行处理，并确定用于驾驶操作的控制数据。随后中央计算机会将驾驶操作控制数据通过其传送/接收设备32传送到两个工业卡车A和B的传送/接收设备22、22a，使得能够如参照图1所述地根据所检测的不规则物对两个工业卡车A和B进行控制。

下面将基于图3和4说明可预料到的不规则物的情形。这里，图4表示了与图3中的俯视图的箭头IV相应的正视图。

工业卡车A在形成于两个货架40之间并适于行进的走廊42的开始处。地面44上有坑洼46，所述坑洼的位置和可能的大小由工业卡车A在驾驶通过时确定。在走廊42中适于行进的路径沿途还在左侧有两个从货架突出的物品货盘48和50，货盘48立在地面44上，而货盘50位于货架40的架子上。

此外，管线52沿着货架40的上部区域延伸，这作为需要考虑的另一不规则物。

坑洼46、货盘48和50以及管线52的位置和大小由设置在工业卡车A上的传感器检测并随后被存储。然后，用于工业卡车A或B以及其它有可能的卡车的驾驶操作的控制数据由所检测并存取的数据自动地推得。

这种用于所述不规则物的控制数据例如可采取如下的形式：

如果工业卡车的外轮廓进入坑洼46的区域，以致存在其一个车轮可能进入坑洼的危险，则降低或者限制工业卡车的速度，例如降低为最高速度的一半。可预料到，在区域60中也要降低速度，该区域由图3中的两条线限定并且在走廊42的整个宽度上延伸，从而不必考虑工业卡车的大小。

在物品货盘48立在地面44上的情形中，降低速度或者限制速度的进行方式与有坑洼46的情形类似，以便确保安全驾驶通过货盘48。此外，还可以预料到要规定货盘48侧部的区域62，如果工业卡车的外轮廓与其中一个区域62重叠，该区域62将导致工业卡车停止。通过这种方式能够避免工业卡车和货盘的冲撞，从而避免对货物造成损害。

在存在管线52的情形中，可以采取降低或限制抬起高度措施，使得抬起的货物在从管线52之下驾驶通过之前的合适时间内被降低至能够从管线52之下驾驶通过的高度，而不会与管线52发生碰撞。限制抬起高度例如是根据货物或装载部与管线52之间保持的间隔h进行的。如果在驾驶期间必需降低装载部以允许从管线52通过，还可采取在降低装载部期间降低速度的措施。

由于物品货盘50从货架40突出，位于货架的上架子上，因而例如在通行期间，例如在工业卡车非常接近货架50——例如侧向间隔小于20cm地通过时，可以采取限制抬起高度的措施。如果间隔更大，可以允许不受限制地通行。

此外，或者作为自动控制的可选形式，还可预料到，在显示器等上给出驾驶员关于障碍物的相应警告，使得他能够合适地响应并影响驾驶操作。在此意义上，用于影响驾驶操作的装置可以是信号发射器，只要车辆位于所检测的不规则物的附近区域，所述信号发射器就使得工业卡车的驾驶员控制车辆降低速度和/或限制抬起高度。在控制系统自动干预的情形中，还可以在之前或者同时将声音报警信号和/或光学报警指示输出到驾驶员，使得驾驶员接到例如为什么工业卡车自动制动的通知。这种指示还会提高干预手动驾驶操作的控制系统的部分驾驶员的认知程度。

所给出的实施例仅用于解释本控制系统的基本思想。显然，根据路径上的不规则物来控制驾驶操作还能够以不同的方式来组织。在此方面必须特别考虑的是，使正常操作尽量不受限制。这意味着，例如工业卡车必须能够在拾起货盘48、50的其中一个所需的方向上不受阻碍地移动，该方向相对于沿着走廊的路径大体上垂直并朝向货盘48、50。

图3和4中示出的障碍物仅仅通过实施例的方式示出，显然，所示出的不规则物的频次并不一定符合实际情况。不用说，在所建议的控制系统的实施方式中，还必须考虑到多个不规则物以其自身具体的方式来影响驾驶操作控制，并且必须考虑相应的实际情况。

参照图3和4，最后还应该指出的是，用于检测不规则物的传感器还可设置在货架40上或者设置在货栈中的其它合适位置或室外地点的合适位置。传感器70在图3和4中由点来表示，其例如形成为用于检测三维数据的扫描器或者形成为照相机。

为了完整起见，还应该指出，确定工业卡车的位置可借助已知技术来进行，例如GPS、无线定位、感应环等。所建议的系统既能够用于自动操作的工业卡车，也能用于手动操作的工业卡车。

最后，注意力应该放在本发明的下列方面。路径沿途由传感器设备检测并且存储在存储器设备中的与不规则物有关的数据还可用于影响工业卡车的维护管理，其意义在于，如果可能会加速所述工业卡车磨损的不规则物出现，维护间隔应该缩短，或者例如通过控制系统的显示器上的指示或工业卡车的显示器上的指示，对所述工业卡车启动特别的防护性维护。这种加速磨损的不规则物例如可能是行车道上的坑洼、陡峭隆起或者行车道上的特别粗糙的区域或波状起伏。而且，控制系统可设计为计算存储在存储器设备中与路径的不规则物有关的数据，以提供维修信息或者特别维护所需的信息。

在路径存在不规则物的情形中，对于所述工业卡车的操纵、制动和重启的增加需求还能够从所存储的数据推得，并能够在维护管理中得到考虑。

本发明的这一方面能够以一种有利的方式来使得工业卡车或者整个工业卡车车队的维护管理最优。

可基于与路径的不规则物及其位置有关的、检测在存储器设备中的数据的统计性计算来执行对维护管理的影响。有利地，所述传感器设备14包括计数装置，以计数每隔多久所述工业卡车通过前面所检测的不规则物的位置，然后使用累加的数字，推得工业卡车提前的、常规的或者甚至可能延迟的维护需求。甚至对于本发明的这个方面也合适的是，由传感器设备根据不规则物的位置检测路径沿途所出现的不规则物，例如由工业卡车的车载传感器设备14检测，或者甚至由单独的测试车辆检测，接着计算存储在有关存储器设备16中的数据，以用于另外的工业车辆的维护管理。上述影响一个或多个工业卡车的维护管理的方面就其自身而言在本发明的范围内具有特别的重要性，例如在根据权利要求1到11中一项或多项的系统的情形中，用于影响驾驶操作的装置(16)由根据存储在存储器设备中的、传感器设备的数据来确定对工业卡车进行下一次维护的期望时刻的装置替代。

Claims (20)

1.一种工业卡车控制系统(10；100)，其用于根据工业卡车(A、B)将要行进的路径(42)沿途的不规则物(46、48、50、52)来影响所述工业卡车(A、B)的驾驶操作，其中所述控制系统包括：

-传感器设备(14)，用于根据涉及的不规则物的位置检测路径(42)沿途的所述不规则物(46、48、50、52)；

-存储器设备(16)，用于存储由所述传感器设备检测的数据；和

-根据所述工业卡车(A、B)的相应位置，并根据存储在所述存储器设备(16)中的、所述传感器设备的数据来影响所述工业卡车(A、B)驾驶操作的装置(16)。

2.如权利要求1所述的工业卡车控制系统，所述传感器设备(14)包括光学传感器和/或电磁传感器和/或机械传感器。

3.如权利要求2所述的工业卡车控制系统，所述传感器设备具有至少一个用于确定所述工业卡车的位置的传感器(12)。

4.如权利要求1-3中任一项所述的工业卡车控制系统，所涉及的不规则物(46、48、50、52)的类型能够自动被检测或者通过手动输入。

5.如权利要求1-4中任一项所述的工业卡车控制系统，沿着路径(42)在地面(46)上的不平整会被所述传感器设备(14)检测为不规则物。

6.如权利要求1-5中任一项所述的工业卡车控制系统，沿着路径(42)的狭窄地点、障碍物(48、50、52)等会被检测为不规则物。

7.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，用于能够由所述影响装置(16)影响的工业卡车(A)驾驶操作的控制数据包括用于控制工业卡车速度的数据和/或用于控制工业卡车装载部抬起高度的数据和/或用于操纵工业卡车(A)的数据。

8.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，用于驾驶操作的所述控制数据能够自动地受所述影响装置(16)影响。

9.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，其作为所述工业卡车(A)的组成部件并且与所述工业卡车(A)成为一体。

10.如权利要求1-8中任一项所述的工业卡车控制系统，其能够至少部分地配置为不与车辆绑定的设备(30；70)，其中能够建立所述工业卡车(A、B)与所述不与车辆绑定的设备(30)之间的通信链路，用于检测数据和/或用于驾驶操作的控制数据的双向交换。

11.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，其设定为影响多个工业卡车(A、B)的驾驶操作。

12.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，包括根据存储在所述存储器设备中的所述传感器设备的数据，尤其是根据所述工业卡车通过所检测的不规则物的位置的频次，来确定对所述工业卡车进行下一次维护的期望时刻的装置。

13.如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统，包括用于对所述工业卡车通过所检测的不规则物的位置的频次来计数的装置。

14.如权利要求12或13所述的工业卡车控制系统，其包括维护间隔指示设备，并设定为借助所述维护间隔指示设备指示被确定用于所述工业卡车下一次维护的期望时刻。

15.一种工业卡车(A)，其装备有如前述权利要求中任一项所述的工业卡车控制系统。

16.包括多个工业卡车(A、B)的一队工业卡车，所述工业卡车能够由根据权利要求1-14中任一项所述的控制系统影响其驾驶操作，其中这些工业卡车中的至少一个是如权利要求15所述的工业卡车(A)。

17.一种操作如权利要求1-11中任一项所述的、用于工业卡车的工业卡车控制系统的方法，其中根据所涉及不规则物的位置检测将要由工业卡车行进通过的路径(42)沿途的不规则物(46、48、50、52)有关的数据，其中所检测的数据由所述存储器设备(16)储存并且由所述影响装置以此种方式处理：用于影响所述工业卡车(A、B)驾驶操作的控制数据根据所检测的数据来确定。

18.如权利要求17所述的方法，将所检测的数据和/或用于驾驶操作的控制数据传送到所述工业卡车(A)和/或其它工业卡车(B)和/或中央计算机单元(30)。

19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于在学习行程期间由如权利要求15所述的工业卡车(A)来进行数据检测。

20.一种系统，用于根据将要由工业卡车行进通过的路径沿途的不规则物来修正所述工业卡车的维护时间间隔，该系统包括：

-传感器设备，用于根据所涉及不规则物的位置检测路径沿途的不规则物；

-存储器设备，用于存储由所述传感器设备检测的数据；和

-根据存储在所述存储器设备中的所述传感器设备的数据，尤其是根据所述工业卡车通过各个不规则物的位置的频次，来确定对所述工业卡车进行下一次维护的期望时刻的装置。

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