CN108076434A - 工业卡车和将无线电遥控器自动链接到工业卡车的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及工业卡车和将无线电遥控器自动链接到工业卡车的方法。一种用于将工业卡车与无线电遥控器自动链接的系统和方法，其中至少三个发送和接收单元相对于彼此以预定的空间布置布置在工业卡车中并且被设计为发送搜索信号和接收响应信号，无线电遥控器被设计为接收和处理由发送和接收单元发送的搜索信号并且发送对应的响应信号，提供被指派给工业卡车的评估单元，该评估单元被设计为确定所发送的搜索信号和接收到的对应响应信号的信号传播时间，以及根据所确定的信号传播时间中的至少三个确定无线电遥控器参照工业卡车的位置，以及提供控制单元，该控制单元被设计为当无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时将无线电遥控器与工业卡车链接。

Description

工业卡车和将无线电遥控器自动链接到工业卡车的方法
技术领域
本发明涉及一种由具有无线电遥控器的工业卡车组成的系统(其中无线电遥控器可自动链接到工业卡车)，以及用于将工业卡车自动链接到无线电遥控器的方法。
背景技术
现代工业卡车可以通过无线电遥控器进行远程控制。例如，工业卡车的驾驶功能可以远程控制，但是其它功能(诸如起重桅杆及其负载部分的升降功能)可以被设计为可远程控制的。订单挑选器也可以通过跟随操作员的无线电遥控器进行远程控制。
在这种工业卡车可以被远程控制之前，必须将对应的无线电遥控器链接到工业卡车。为此，可以在初始设置期间建立工业卡车与无线电遥控器之间的持久固定链接。但是，这种固定链接的缺点是相应的无线电遥控器只能用于一辆工业卡车。通过在工业卡车中输入识别无线电遥控器的代码将无线电遥控器与工业卡车链接或者通过短距离无线电(诸如安装在工业卡车上的NFC芯片)建立链接也是已知的。但是，这两个版本都相对复杂，并且会发生操作错误。
从CN 105 101 467 A已知一种用于基于评估信号强度自动链接装备的方法。在这种背景下，无线控制器将链接请求发送到要链接的设备，其中，仅当链接请求的信号强度超过某个阈值时，要链接的设备才响应。但是这种方法非常不精确；特别地，会发生不期望的链接。此外，这种方法不是完全自动化的。
从US2015/0296329 A1已知一种用于链接无线通信系统的方法，其中要链接的设备从其它可链接的设备搜索蓝牙信号，并根据来自操作者的命令(诸如按下的按钮)发起链接。这种方法也是复杂的并容易出错。而且，这种方法不是完全自动化的。
发明内容
本发明的目的是提供一种由工业卡车和无线电遥控器组成的系统，以及一种用于链接工业卡车与无线电遥控器的方法，其中以完全自动化的方式容易且可靠地执行链接。
该目的是利用由如权利要求1所述的工业卡车和无线电遥控器组成的系统(其中无线电遥控器可以自动链接到工业卡车)以及如权利要求7所述的用于将工业卡车自动链接到无线电遥控器的方法来实现的。有利的实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。
根据本发明的系统由工业卡车和能够自动链接到工业卡车的无线电遥控器组成，其中，
-至少三个发送和接收单元以预定的空间布置相对于彼此布置在工业卡车中，并且被设计为发送搜索信号和接收响应信号，
-无线电遥控器被设计为用于接收和处理由发送和接收单元发送的搜索信号并发送对应的响应信号，
-提供被指派给工业卡车的评估单元，其被设计为确定所发送的搜索信号和接收到的对应响应信号的信号传播时间，以及根据所确定的信号传播时间中的至少三个来确定无线电遥控器相对于工业卡车的位置，以及
-提供控制单元，其被设计为当无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时将无线电遥控器与工业卡车链接。
根据本发明的用于将工业卡车与无线电遥控器自动链接的方法包括步骤：
-通过工业卡车的至少三个发送和接收单元发送搜索信号，
-无线电遥控器接收并处理搜索信号，
-无线电遥控器发送与搜索信号对应的响应信号，
-工业卡车的评估单元确定所发送的搜索信号和接收到的对应响应信号的信号传播时间，
-根据所确定的信号传播时间中的至少三个来确定无线电遥控器相对于工业卡车的相对位置，以及
-当无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时，将无线电遥控器链接到工业卡车。
根据本发明，工业卡车包括布置在这个工业卡车上(特别是在其驾驶部分上)的至少三个发送和接收单元。这至少三个发送和接收单元位于固定的车辆坐标系的预定位置处，使得每个发送和接收单元的坐标在这个固定的车辆坐标系内是已知的。例如，固定的车辆坐标系以及至少三个发送和接收单元的位置可以保存在控制单元中的这个坐标系内。固定的车辆坐标系可以是例如二维的或三维的。发送和接收单元可以例如位于公共平面内或布置在三维中。发送和接收单元被设计为发送和接收信号。例如，发送和接收单元发送搜索信号，以搜索工业卡车周围的无线电遥控器。例如，搜索信号可以是链接请求。搜索信号还可以各自具有(bear)清楚地识别相应发送和接收单元的ID。控制单元可以被设计为控制至少三个发送和接收单元发送搜索信号。
被设计为链接到这种工业卡车的无线电遥控器可以接收由发送和接收单元发送的搜索信号。而且，无线电遥控器被设计为处理接收到的搜索信号并发送与由无线电遥控器接收的搜索信号对应的响应信号。在这个上下文中，“处理”可以被理解为特别是指这种对应响应信号的生成。由无线电遥控器发送的响应信号可以是例如链接确认。响应信号还可以包含识别相应无线电遥控器的ID(诸如标识号)。而且，响应信号可以包含清楚地识别对应搜索信号已经被发送的发送和接收单元的ID。因此，无线电遥控器被设计为针对每个接收到的搜索信号生成特定的响应信号。无线电遥控器可以例如被设计为便携式手持设备或手套，并且由操作员戴上或穿上。
由无线电遥控器响应于搜索信号而发送的响应信号又由工业卡车的至少三个发送和接收单元接收，其中特别地，发送和接收单元中的每一个接收意图针对其的响应信号，即，与其搜索信号对应的响应信号。然后，工业卡车的评估单元确定搜索信号从相应的发送和接收单元到无线电遥控器运行的信号传播时间，以及响应信号从无线电遥控器到相应的发送和接收单元运行的信号传播时间。评估单元还可以考虑由无线电遥控器处理搜索信号的内部处理时间。由于相应的响应信号与相应的搜索信号对应，即，例如具有相应的发送和接收单元的ID，因此可以将每个响应信号清楚地指派给正确的发送和接收单元。然后评估单元为至少三个发送和接收单元中的每一个单元确定对应的传播时间。因此，确定至少三个信号传播时间。然后评估单元从该至少三个确定的信号传播时间中通过使用诸如三边测量的计算方法来确定至少三个发送和接收单元中的每一个到无线电遥控器的距离。这给出了无线电遥控器相对于工业卡车的位置。特别地，由此确定无线电遥控器在固定的车辆坐标系中的位置。该位置可以在两个或三个坐标中(即，在平面中或在三维空间中)确定。因此，无线电遥控器的X、Y和Z坐标可以参照固定的车辆坐标系确定。为了可靠地确定三维空间中的位置，特别地，可以提供至少一个附加的发送和接收单元。
根据本发明，只有当无线电遥控器到工业卡车的相对位置位于预定区域内时，无线电遥控器才链接到工业卡车。原则上，这个预定区域可以是任何区域。特别地，预定区域可以在工业卡车附近或在工业卡车内，例如在工业卡车的直立平台的区域内。预定区域可以由固定车辆坐标系中的坐标定义，其中这些坐标可以例如保存在控制单元中。只有当无线电遥控器的位置在预定区域内时，控制单元才将无线电遥控器链接到工业卡车。如果相应的搜索信号包括链接请求并且相应的对应响应信号包括链接确认，那么一旦无线电遥控器进入预定区域就立即发生链接。此外，控制单元也可以一旦无线电遥控器进入预定区域就向无线电遥控器发送单独的耦合信号。工业卡车可以特别地具有链接到无线电遥控器的固定的车辆无线电模块。无线电模块可以例如发送前面提到的链接信号。无线电模块也可以被设计为接收由链接的无线电遥控器发送的操作命令。评估单元可以集成在控制单元中。而且，可以规定，只有当无线电遥控器尚未链接到工业卡车时才会发生链接。特别地，可以规定，只有当没有与无线电遥控器的现有链接时，发送和接收单元才发送搜索信号。这可以防止多于一个无线电遥控器同时链接到一辆工业卡车。
因而，根据本发明的系统和方法使得有可能将无线遥控器自动链接到工业卡车，而不需要操作者的参与。戴着无线电遥控器的操作员只需进入预定区域，以便发起无线电遥控器与工业卡车之间的链接。这种类型的链接一方面可以特别容易且快速地实现，另一方面由于链接是完全自动化的，因此不会发生人为错误。通过交换所描述的信号，工业卡车可以特别地与若干无线电遥控器联系，其中只有一个在预定区域内或进入预定区域的无线电遥控器被链接。通过至少三个发送和接收单元，可以非常精确地确定无线电遥控器的实际位置，从而不会发生与预定区域附近的无线电遥控器的意外链接。链接应当被理解为无线电遥控器和工业卡车之间的1：1连接(即，专用连接)。这可以例如通过硬件地址的交换来建立。
根据优选实施例，工业卡车具有直立平台，而且控制单元还被设计为识别位于直立平台上的人。只有当识别出直立平台上有操作员时，控制单元才将无线电遥控器链接到工业卡车。因而，监视工业卡车的直立平台以查看操作员是否存在可以是另一种耦合状态。即使当无线电遥控器位于预定区域内时，只要还没有识别出直立平台上的操作员，在这种情况下就不会发生链接。特别地，紧急制动(dead man)的开关或踏板可以用来识别直立平台上的操作员。优选地，预定区域包括直立平台，使得具有无线电遥控器的操作员必须在直立平台上以发起链接。因而，这可以确保无线电遥控器实际上也与期望的工业卡车链接。直立平台原则上也可以是操作员座椅等。可以规定，至少三个发送和接收单元只在操作者站在直立平台上时才发送搜索信号。
根据另一个实施例，工业卡车具有显示单元。当工业卡车在预定区域内识别多于一个无线电遥控器时，显示单元可以显示消息。当若干无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时，在工业卡车和无线电遥控器之间最初不发生链接。除了工业卡车的显示单元之外或可替代地，无线电遥控器也可以包括显示单元。指派给无线电遥控器的显示单元也可以被设计为当若干无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时输出消息。关于操作者是否在可以提供的直立平台上的信息也可以由工业卡车和/或无线电遥控器的显示单元输出。还可以规定，工业卡车和/或无线电遥控器的显示单元在显示单元上绘出了无线电遥控器与工业卡车的成功链接。例如，显示单元可以在视觉上、声学上和/或触觉上输出上面提到的消息。
附图说明
下面将参考附图解释本发明。如果没有另外指定，那么相同的标号指示相同的主题。在下图中：
图1以从上面看的示意图示出了订单挑选器以及可以链接到其的无线电遥控器，以及
图2示出了用于将工业卡车链接到无线电遥控器的方法的实施例的图。
具体实施方式
图1以平面图示出了工业卡车10。工业卡车10包括具有两个叉14的负载部分12，叉14被设计为接收用于拾取物品的托盘。而且，工业卡车10包括具有短拉杆18和直立平台20的驾驶部分16。站在直立平台20上的操作者可以通过短拉杆18引导工业卡车10。
驾驶部分16具有三个其位置在固定的车辆坐标系中被定义的发送和接收单元22a、22b、22c。固定的车辆坐标系和三个发送和接收单元22a、22b、22c的位置可以保存在工业卡车10的控制单元24中。固定的车辆坐标系具有相对于彼此成直角的三个轴X、Y和Z，其中图1中的Z轴延伸到平面中。在固定的车辆坐标系中，定义了预定区域26，在本示例性实施例中，该区域位于直立平台20的区域中。而且，在图1中可以看到两个示意性描绘的无线电遥控器30、30'，其中一个位于预定区域26内，一个位于预定区域26之外。此外，无线电模块28被指派给驾驶部分16。
三个发送和接收单元22a、22b、22c发送由无线电遥控器30、30'接收和处理的搜索信号。无线电遥控器30、30'然后发送对应的响应信号，这些对应的响应信号也由相应的发送和接收单元22a、22b、22c接收。为了清楚起见，在图1中仅绘出了由发送和接收单元22a发送到无线电遥控器30的一个搜索信号S和由无线电遥控器30返回到发送和接收单元22a的一个响应信号A。响应信号A与搜索信号S对应，使得发送和接收单元22a可以清楚地辨别出它是属于其搜索信号的响应信号。
无线电遥控器30、30'到三个发送和接收单元22a、22b、22c中的每一个的距离可以从相应搜索和响应信号的发送和返回时间来确定。由于三个发送和接收单元22a、22b、22c的位置是在固定的车辆坐标系中定义的，因此可以从中推断无线电遥控器30、30'在固定的车辆坐标系内的位置。该位置由集成在控制单元24中的评估单元确定。控制单元24确定无线电遥控器30位于预定区域26之外，使得无线电遥控器30因此不链接到工业卡卡车10的无线电模块28。相反，无线电遥控器30'在预定区域26内，使得无线电遥控器30'被链接到无线电模块28。为了实现这一点，控制单元24可以例如控制无线电模块28向无线电遥控器30'发送链接信号。此外，这种链接请求可能已经是由发送和接收单元22a、22b、22c发送的搜索信号的一部分。而且，也可以规定，作为另一个链接条件，操作员在直立平台20上。操作者可以例如通过布置在操作平台20上的紧急制动踏板(dead man pedal)来宣布他的存在。控制单元24仅在确定直立平台20上有操作员并且在预定区域26内也出现无线电遥控器时的这种情况下才允许链接。
图2通过流程图描绘了该方法的实施例。该方法从工业卡车开启(“开启IT”，步骤100)开始。然后，工业卡车检查操作员是否已经进入直立平台(“进入直立平台了吗？”，步骤110)。如所解释的那样，这可以例如通过控制单元评估由紧急制动踏板生成的信号来完成。如果操作员还没有进入直立平台，那么向操作员发送对应的消息(“向操作员发送消息”，步骤112)。然后在没有链接的无线电遥控器的情况下工业卡车可操作(“在没有RC的情况下IT可操作”，步骤114)。相反，如果操作员已经进入直立平台，那么对位于预定区域内的无线电遥控器发起搜索(“搜索既定区域中的RC”，步骤120)。相应地，至少三个发送和接收单元发送信号。
如果在预定区域内发现若干无线电遥控器(“发现若干RC了吗？”，步骤122)，那么向操作员发送消息(“向操作员发送消息”，步骤124)。随后是步骤120。当在预定区域内发现只有一个遥控器时(“发现RC了吗？”，步骤130)，对应的无线电遥控器通过工业卡车和无线电遥控器的硬件地址的交换链接到工业卡车(“IT和RC硬件地址的交换”，步骤140)。如果没有发现无线电遥控器，那么继续搜索(步骤120)。当信号传播时间的评估揭示无线电遥控器位于预定区域内时，认为发现了无线电遥控器。在根据步骤140进行链接(即，硬件地址的交换)之后，无线电遥控器的硬件地址被保存在工业卡车中，并且工业卡车的硬件地址被保存在无线电遥控器中(“硬件地址成功保存在IT和RC中了吗？”，步骤150)。如果这种保存不成功，那么接下来执行步骤120。如果硬件地址被成功保存，那么工业卡车和无线电遥控器之间的链接也被认为是成功的(“IT和RC的成功链接”，步骤160)。
然后尝试建立工业卡车的无线电模块和链接的无线电遥控器之间的远程链接(“连接成功建立了吗？”，步骤170)。如果连接被成功建立，那么具有链接的无线电遥控器的工业卡车可操作(“具有RC的工业卡车可操作”，步骤180)。如果连接没有成功建立，那么断开链接，并且删除硬件地址(“链接断开并且硬件地址被删除”，步骤172)，接下来执行步骤120。

Claims (12)

1.一种由工业卡车和能够自动链接到工业卡车的无线电遥控器组成的系统，其中
-至少三个发送和接收单元以预定的空间布置相对于彼此布置在工业卡车中，并且被设计为发送搜索信号和接收响应信号，
-无线电遥控器被设计为用于接收和处理由发送和接收单元发送的搜索信号并发送对应的响应信号，
-提供被指派给工业卡车的评估单元，所述评估单元被设计为确定所发送的搜索信号和接收到的对应的响应信号的信号传播时间，以及根据所确定的信号传播时间中的至少三个信号传播时间确定无线电遥控器参照工业卡车的位置，以及
-提供控制单元，所述控制单元被设计为当无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时将无线电遥控器与工业卡车链接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所链接的无线电遥控器与工业卡车之间存在专用的1：1连接。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，工业卡车具有用于链接到无线电遥控器的固定的车辆无线电模块。
4.如权利要求1至3之一所述的系统，其特征在于，工业卡车具有直立平台，并且控制单元还被设计为识别位于直立平台上的操作员，并且当控制单元识别出直立平台上的操作员时将工业卡车与无线电遥控器耦合。
5.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，提供指派给工业卡车和/或无线电遥控器的显示单元。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制单元还被设计为当若干无线电遥控器的相对位置位于相对于工业卡车的预定区域内时在显示单元上输出消息。
7.如权利要求4和6所述的系统，其特征在于，所述控制单元还被设计为当操作者没有站在直立平台上时在显示单元上输出消息。
8.根据本发明的用于将工业卡车与无线电遥控器自动链接的方法，包括以下步骤：
-通过工业卡车的至少三个发送和接收单元发送搜索信号，
-无线电遥控器接收并处理所述搜索信号，
-无线电遥控器发送与所述搜索信号对应的响应信号，
-工业卡车的评估单元确定所发送的信号和接收到的对应的响应信号的信号传播时间，
-根据所确定的信号传播时间中的至少三个信号传播时间确定无线电遥控器参照工业卡车的相对位置，以及
-当无线电遥控器的相对位置位于预定区域内时，将无线电遥控器链接到工业卡车。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过链接建立专用的1:1连接。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于附加步骤：监视工业卡车的直立平台以查看是否存在操作员，并且当在直立平台上识别出操作员时将工业卡车与无线电遥控器链接。
11.如权利要求8至10之一所述的方法，其特征在于，通过视觉和/或听觉和/或触觉通知操作员无线电遥控器到工业卡车的成功链接。
12.如权利要求8至11之一所述的方法，其特征在于步骤：当工业卡车在预定区域内识别出多于一个无线电遥控器时，工业卡车的显示单元显示消息。
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