DE102011100281B4 - Unbemanntes Transportfahrzeug, Transportsystem und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Unbemanntes Transportfahrzeug (1) für einen Transport von Transportgut (34), mit einer Lastaufnahme (2) für das Transportgut (34), wobei unterhalb der Lastaufnahme (2) eine Antriebseinheit (5) mit einer Antriebsachse (6), wenigstens eine beabstandet zur Antriebsachse (6) liegende, starre Radachse (17), eine Steuereinheit (14) und eine elektrische Energieversorgung (15) angeordnet sind, wobei die Antriebsachse (6) um eine Drehachse (7) frei verschwenkbar gelagert ist und zumindest ein Rad (8, 9) auf jeder Seite der Drehachse (7) aufweist, wobei jedem Rad (8, 9) ein mit der Energieversorgung (15) und der Steuereinheit (14) verbundener Elektromotor (10, 11) der Antriebseinheit (5) zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit (14) dazu ausgebildet ist, die Elektromotoren (10, 11) zum Antreiben und Lenken des Transportfahrzeugs (1) anzusteuern, und wobei die starre Radachse (17) wenigstens ein frei mitlaufendes Rad (18, 19) aufweist, und mit einer mit der Steuereinheit (14) verbundenen, berührungsfrei arbeitenden Spurführeinrichtung (22), die wenigstens einen Sensor (23) zum Erfassen einer Leitspur (30) für das Transportfahrzeug (1) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Transportfahrzeug für einen Transport von Transportgut, mit einer Lastaufnahme für das Transportgut. Ferner betrifft die Erfindung ein Transportsystem für einen Transport von Transportgut, das insbesondere das oben genannte Transportfahrzeug nutzt beziehungsweise aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems zum Transport von Transportgut.
  • Unbemannte Transportfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden häufig in Logistikzentren oder ähnlichen Einrichtungen dazu genutzt, ausgewähltes Transportgut von einem Ort zu einem anderen automatisch zu verbringen. Hierzu müssen in der Regel lediglich Start und Ziel des Transportfahrzeugs festgelegt werden. Das Be- und Entladen des Transportfahrzeugs erfolgt dabei häufig ebenfalls automatisch.
  • Aus der DE 10 2007 046 868 A1 ist beispielsweise ein Transportfahrzeug bekannt, das zwei verschwenkbare Achsen mit einem sogenannten Differenzialantrieb aufweist. Dabei werden je zwei Räder pro Achse unabhängig voneinander durch jeweils einen Elektromotor betrieben, wodurch das Transportfahrzeug sowohl geradeaus fortbewegbar ist als auch ein Einstellen der Verschwenk- beziehungsweise Lenkposition der jeweiligen Antriebsachse möglich ist. Das offenbarte Transportfahrzeug bewegt sich dabei ferngesteuert durch einen Benutzer. Unter einer Antriebsachse wird im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung die Achse des Transportfahrzeugs verstanden, auf welche Kraft von einem oder mehreren Elektromotoren zum Antreiben des Transportfahrzeugs übertragen wird. Dabei kann es sich bei der Antriebsachse sowohl um eine feststehende, also selbst nicht rotierende Achse, oder um eine umlaufende beziehungsweise rotierende Achse handeln. Um ein unabhängiges Antreiben der Räder voneinander zu gewährleisten, ist bei einer umlaufenden Achse vorgesehen, dass diese zweigeteilt ist, sodass ein Teil mit dem einen Rad und der andere Teil mit dem anderen Rad mit umlaufen kann.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Transportvorrichtung hat den Nachteil, dass sie zum einen kompliziert aufgebaut ist, wodurch sich hohe Herstellungs- und auch Wartungskosten ergeben, und wodurch auch eine höhere Fehleranfälligkeit vorliegt.
  • Die Offenlegungsschrift DE 34 33 556 A1 offenbart ein unbemanntes Transportfahrzeug, das eine starre Antriebsachse mit zwei Antriebsrädern und eine frei verschwenkbare Radachse mit einem frei mitlaufenden Rad aufweist. Jedem der Antriebsräder ist jeweils ein Elektromotor zugeordnet. Die Offenlegungsschrift GB 2 045 969 A offenbart ein Fahrzeug mit radindividuellen Antrieben. Die Offenlegungsschrift WO 00/ 55 074 A1 offenbart ein personengeführtes Transportfahrzeug. Die Offenlegungsschriften EP 0 367 526 A2 und DE 40 14 695 A1 befassen sich mit Transportsystemen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Transportfahrzeug, ein Transportsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems zu schaffen, die kostengünstig in der Herstellung und Wartung sind, und ihre Aufgabe dennoch zuverlässig und unbemannt erfüllen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein unbemanntes Transportfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Das erfindungsgemäße Transportfahrzeug weist eine Lastaufnahme für das Transportgut auf, wobei unterhalb der Lastaufnahme eine Antriebseinheit mit einer Antriebsachse, wenigstens eine beabstandet zur Antriebsachse starre Radachse, eine Steuereinheit und eine elektrische Energieversorgung angeordnet sind. Die zum Antrieb des Transportfahrzeugs vorgesehenen Komponenten sind also alle unterhalb der Lastaufnahme angeordnet, wodurch eine klare räumliche Trennung zwischen dem Bereich, in welchem das Transportgut anordenbar ist, und dem Antriebsbereich geboten wird. Die Antriebsachse ist erfindungsgemäß um eine Drehachse frei schwenkbar gelagert und weist zumindest ein Rad auf jeder Seite der Drehachse auf. Jedem dieser Räder ist dabei ein mit der Energieversorgung und der Steuereinheit verbundener Elektromotor der Antriebseinheit zugeordnet. Dabei ist es natürlich auch denkbar, dass der jeweilige Elektromotor über die Steuereinheit mit der Energieversorgung verbunden ist. Da jedem Rad ein eigener Elektromotor zugeordnet ist, lassen sich die Räder unabhängig voneinander ansteuern beziehungsweise antreiben. Da darüber hinaus die Antriebsachse frei verschwenkbar gelagert ist und die beiden Räder beidseitig der Drehachse angeordnet sind, lässt sich durch entsprechendes Ansteuern beziehungsweise Antreiben der Räder die Drehachse in eine gewünschte Stellung verschwenken. Hierdurch wird die Bewegungsbahn bestimmt, entlang welcher sich das Transportfahrzeug bewegt. Die Antriebseinheit benötigt somit keine zusätzliche Lenkvorrichtung, da sie selbst sowohl für den Antrieb als auch für das Lenken des Transportfahrzeugs sorgt. Die starre Radachse weist erfindungsgemäß wenigstens ein frei mitlaufendes Rad auf. Das frei mitlaufende Rad ist dabei derart beabstandet zu der Antriebsachse angeordnet, dass das Transportfahrzeug stabil auf der Fahrbahn steht. Um die Stabilität auch zu gewährleisten, wenn die Antriebsachse um die Drehachse verschwenkt wird, weist das Rad zweckmäßigerweise eine ausreichende Breite auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die starre Radachse zwei frei mitlaufende Räder auf, die beabstandet zueinander, insbesondere auf einer gedachten oder tatsächlichen Verbindungsachse liegen, um die Stabilität zu erhöhen. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Transportfahrzeug eine mit der Steuereinheit verbundene, berührungsfrei arbeitende Spurführeinrichtung auf, die wenigstens einen Sensor zum Erfassen einer Leitspur für das Transportfahrzeug aufweist. Die fahrbahnseitige Leitspur dient somit zum Führen des Transportfahrzeugs entlang einer vorgegebenen Strecke, die durch eine Leitspur bestimmt wird. Die Spurführeinrichtung wertet die Daten des Sensors aus und/oder leitet diese an die Steuereinheit weiter, welche die Antriebsachse entsprechend ansteuert, um der Leitspur zu folgen. Hierdurch wird insgesamt ein unbemanntes Transportfahrzeug geboten, das kostengünstig herstellbar ist, insbesondere weil nur eine Achse des Transportfahrzeugs als Antriebsachse ausgebildet ist, und diese Antriebsachse noch dazu die Lenkung gleich mitbildet, sodass insgesamt besonders wenige Bauteile und darüber hinaus kostengünstige Bauteile zum Einsatz kommen. Durch das Vorsehen der Spurführeinrichtung, die insbesondere in die Steuereinheit integriert sein kann, folgt das Transportfahrzeug auf einfache Art und Weise der vorgegebenen Bewegungsbahn. Dem Transportfahrzeug muss lediglich mitgeteilt werden, wann es losfahren und halten soll.
  • Bevorzugt weist die Lastaufnahme wenigstens ein durch die Steuereinrichtung betätigbares Haltemittel zum automatischen Arretieren und Freigeben von Transportgut oder von einem das Transportgut haltenden Transportmodul auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Haltemittel um einen oder mehrere verfahrbare Haltebolzen, die aus einer versengten Freigabeposition in eine ausgefahrene Arretierposition verlagerbar sind. Zum Verlagern sind dabei zweckmäßigerweise einer oder mehrere, insbesondere elektromotorische Aktoren vorgesehen. Vorzugsweise sind die Haltemittel derart ausgebildet, dass sie mit entsprechenden Gegenelementen, wie beispielsweise Haltebolzenaufnahmen, des Transportguts oder des Transportmoduls zusammenwirken. Hierdurch lässt sich auf einfache Art und Weise das Transportfahrzeug be- und entladen und während des Transports entlang der Leitspur eine sichere Arretierung des Transportguts auf dem Transportfahrzeug gewährleisten. Bei dem Transportmodul handelt es sich beispielsweise um einen kistenartigen Transportbehälter, in welches zu transportierendes Transportgut einlegbar ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Energieversorgung als wiederaufladbarer Energiespeicher, insbesondere als Superkondensator und/oder als Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet ist. Im Unterschied zu dem Lithium-Ionen-Akkumulator hat der Superkondensator den Vorteil, dass er in besonders kurzer Zeit aufladbar ist, sodass das Transportfahrzeug nach einer Entladung des Superkondensators in kürzester Zeit wieder fahrbereit ist. Nachteilig dabei ist, dass der Superkondensator auch schneller entlädt als der Lithium-Ionen-Akkumulator, jedoch kann diesem Nachteil durch Vorsehen einer entsprechenden Anzahl von Energiequellen zum Aufladen des Superkondensators entlang der Leitspur entgegengewirkt werden.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens eine elektrische Ladeeinrichtung zum Aufladen des Energiespeichers durch eine berührende oder berührungslose Verbindung mit einer separaten Energiequelle an dem Transportfahrzeug vorgesehen ist. Hierdurch lässt sich der Energiespeicher sowohl während der Fahrt als auch während des Stillstands des Transportfahrzeugs auf einfache Art und Weise aufladen. Die berührungslose Verbindung hat dabei den Vorteil, dass kein Verschleiß an mechanischen Kontaktstellen auftritt und insofern die Lebensdauer des Transportfahrzeugs positiv beeinflusst wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energieversorgung und/oder die Ladeeinrichtung als mit einer fahrbahnseitigen Primärwicklung per Induktion in Wirkverbindung bringbare Sekundärwicklung ausgebildet sind. Hierdurch wird die vorteilhafte berührungslose Verbindung zwischen der elektrischen Ladeeinrichtung und der Energiequelle und auch eine entsprechende berührungslose Verbindung zwischen der Energieversorgung und der Energiequelle geboten. Bei der direkten Verbindung zwischen der Energieversorgung und der Energiequelle per Induktion wird das Transportfahrzeug somit mit elektrischer Energie versorgt, die besonders bevorzugt direkt in Antriebsenergie umgewandelt wird. Das bedeutet, dass in diesem Fall auf einen Energiespeicher verzichtet werden kann. Voraussetzung ist dabei lediglich, dass fahrbahnseitig die Energiequelle sich über den gesamten Verlauf der Leitspur erstreckt, sodass dem Transportfahrzeug zu jeder Zeit ausreichend Energie zur Verfügung steht. Natürlich ist es auch denkbar, entlang der Leitspur nur abstandsweise entsprechende Energiequellen vorzusehen, sofern gewährleistet ist, dass zwischen diesen Abschnitten das Transportfahrzeug ausreichend kinetische Energie aufweist, um bis zu dem nächsten Abschnitt zu gelangen, der mit einer Energiequelle versehen ist. Dies gilt natürlich auch nur dann, wenn sich der Verlauf der Bewegungsbahn von einem Abschnitt zum anderen Abschnitt nicht ändert und vorzugsweise gerade verläuft.
  • Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Steuereinheit eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen von Daten einer externen Leiteinrichtung und/oder zum Senden von Daten an die externe Leiteinrichtung aufweist. Über die Kommunikationseinrichtung lassen sich somit Befehle von der externen Leiteinrichtung an das Transportfahrzeug übertragen, sodass das Transportfahrzeug auch losgelöst von der Leitspur durch die Leiteinrichtung steuerbar ist. Darüber hinaus kann die Steuereinheit beispielsweise Daten, die ein Identifizieren des Transportfahrzeugs und/oder dessen Ziel ermöglichen, an die Leiteinrichtung senden, sodass diese entscheiden kann, wohin das Transportfahrzeug gesteuert werden soll.
  • Das erfindungsgemäße Transportsystem für einen Transport von Transportgut, insbesondere mit wenigstens einem Transportfahrzeug wie es obenstehend beschrieben wurde, zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 7 aus. Das Transportsystem weist mehrere Leitspuren auf, wobei wenigstens zwei Leitspuren in eine Kreuzung oder eine Ein- beziehungsweise Ausmündung führen, wobei dem Bereich der Kreuzung oder Ein- oder Ausmündung eine Kamera zugeordnet ist, die mindestens ein sich dort befindliches Transportfahrzeug und/oder dessen Bewegungsbahn erfasst und mit einer Leiteinrichtung verbunden ist, welche zum Bestimmen eines Leitspurwechsels und/oder zum Vermeiden von Kollisionen die Fahrkontrolle über das Transportfahrzeug innerhalb des Bereichs übernimmt. Treffen sich zwei Leitspuren an einer Kreuzung oder einer Ein- beziehungsweise Ausmündung, kann die Spurführeinrichtung nicht ohne Weiteres entscheiden, welcher Leitspur das Transportfahrzeug folgen soll. Führen die Leitspuren in eine Kreuzung oder Ein- beziehungsweise Ausmündung, so müssen sich die Leitspuren darüber hinaus selbst nicht unbedingt kreuzen beziehungsweise ineinander übergehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bereich der Kreuzung und/oder der Ein- beziehungsweise Ausmündung leitspurenfrei. Das Transportfahrzeug kann somit selbstständig nicht weiterfahren beziehungsweise einen Leitspurwechsel vornehmen. Die Kamera überwacht erfindungsgemäß den Bereich und erfasst wenigstens ein sich dort befindliches Transportfahrzeug. Durch einen Datenaustausch mittels der Kommunikationseinrichtung des Transportfahrzeugs kann die Leiteinrichtung erkennen, um welches Transportfahrzeug es sich handelt, und wohin es fahren soll. Entsprechend kann es das Transportfahrzeug ansteuern, sodass es zu der entsprechenden Leitspur geführt wird. Dabei überwacht die Leiteinrichtung mittels der Kamera bevorzugt die Bewegungsbahn des Transportfahrzeugs, sodass die Antriebseinheit stets so angesteuert wird, dass das Transportfahrzeug sicher auf die folgende Leitspur gerät beziehungsweise einen Leitspurwechsel erfolgreich durchführt. Der Leitspurwechsel wird in diesem Fall also durch die Leiteinrichtung bestimmt. Darüber hinaus werden durch das erfindungsgemäße Transportsystem Kollisionen innerhalb des Bereichs vermieden, da die Kamera sowohl das Transportfahrzeug als auch einen sich in dem Bereich befindlichen Gegenstand oder ein oder mehrere weitere Transportfahrzeug erfasst. Durch entsprechendes Ansteuern zumindest eines beziehungsweise des einen Transportfahrzeugs lässt sich dann eine Kollision in dem Bereich vermeiden. Je nach Position der Transportfahrzeuge und deren Fahrwunsch beziehungsweise angestrebtem Ziel erstellt die Leiteinrichtung bevorzugt den günstigsten Plan zur Verkehrsregelung an der Kreuzung oder an der Ein- beziehungsweise Ausmündung auf, um insbesondere ein schnelles Weiterkommen der Transportfahrzeuge zu gewährleisten, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Transporten mit höherer oder niedrigerer Priorität.
  • Bevorzugt umfasst das Transportsystem mehrere Kreuzungen und/oder Ein- beziehungsweise Ausmündungen, denen eine gemeinsame oder jeweils eine eigene Leiteinrichtung zugeordnet ist. Somit kann vorgesehen sein, dass jede Kreuzung und/oder Ein- beziehungsweise Ausmündung eine autarke Insel darstellt, die den Verkehr der Transportfahrzeuge individuell regelt. Durch Vorsehen einer gemeinsamen Leiteinrichtung oder einer der jeweiligen Leiteinrichtung übergeordneten, gemeinsamen Leiteinrichtung kann der Verkehr der Transportfahrzeuge über die Grenzen des jeweiligen Bereichs hinaus gesteuert und optimiert werden. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Transportfahrzeuge der gemeinsamen Leiteinrichtung insbesondere regelmäßig Informationen senden, die die aktuelle Position des jeweiligen Transportfahrzeugs und/oder das jeweils gewünschte Ziel betreffen. Die absolute Position des jeweiligen Transportfahrzeugs lässt sich beispielsweise mittels entsprechender Markierungen auf der Fahrbahn durch die Steuereinheit des jeweiligen Transportfahrzeugs und ein entsprechendes Erfassungsmittel, wie beispielsweise die Spurführungseinrichtung, erkennen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Be- und/oder Entladestation für das Transportgut und/oder mindestens eine elektrische, mit der Energieversorgung des oder der Transportfahrzeuge in Funktionsverbindung bringbare Energiequelle vorgesehen ist. Die Entladestation und/oder die Energiequelle sind zweckmäßigerweise an den Leitspuren angeordnet, sodass die Transportfahrzeuge durch die Leitspuren zu der Entladestation und/oder der Energiequelle automatisch geführt werden.
  • Bevorzugt bilden die Energiequelle und die Energieversorgung und/oder die elektrische Ladeeinrichtung eine berührungslos arbeitende Induktionsvorrichtung oder weisen Berührungskontaktmittel auf. Beide Möglichkeiten erlauben das Übertragen elektrischer Energie von der Energiequelle zur Energieversorgung und/oder zur Ladeeinrichtung. Die Induktionsvorrichtung wurde zuvor mit Bezug auf das Transportfahrzeug bereits beschrieben als eine dem Transportfahrzeug zugeordnete Sekundärwicklung beziehungsweise -spule und eine fahrbahnseitige Primärwicklung beziehungsweise -spule. Die fahrbahnseitige Sekundärspule kann dabei nur in bestimmten Bereichen beziehungsweise entlang bestimmter Abschnitte einer Leitspur vorgesehen sein, oder sich auch über die gesamte Leitspur hinweg erstrecken, sodass ein Energiespeicher des Transportfahrzeugs entfallen kann. Die Berührungskontaktmittel können derart ausgebildet sein, dass sie einen Berührungskontakt bei stillstehendem Transportfahrzeug erlauben, beispielsweise durch das Aufeinander-zu-Bewegen von entsprechenden Kontaktsteckern oder Kontaktflächen, oder aber es können Schleifkontakte vorgesehen sein, die einen Berührungskontakt während der Fahrt des Transportfahrzeugs herstellen.
  • Zweckmäßigerweise weist die jeweilige Leiteinrichtung eine Sendeeinheit zum Übermitteln von Steuerbefehlen an die Steuereinheit, insbesondere an die Kommunikationseinrichtung eines ausgewählten Transportfahrzeugs, auf. Über die Sendeeinheit werden die gewünschten Steuerbefehle an das jeweilige Transportfahrzeug übermittelt, um Kollisionen zu vermeiden oder um einen Leitspurwechsel einzuleiten beziehungsweise zu bestimmen.
  • Weiterhin sind bevorzugt Mittel zum Identifizieren eines Transportfahrzeugs vorgesehen. Bei den Mitteln kann es sich beispielsweise um optische Kennzeichnungen auf dem jeweiligen Transportfahrzeug handeln, die von der Kamera einer Kreuzung und/oder einer Einbeziehungsweise Ausmündung erfasst und durch die Steuereinheit ausgewertet werden. Dadurch lässt sich das Transportfahrzeug in dem leitspurfreien Bereich auch dann durch die Leiteinrichtung steuern, wenn das Transportfahrzeug sich zuvor nicht selbsttätig an der Anleiteinrichtung angemeldet hat, sodass ein Daten-/lnformationsaustausch nur in eine Richtung erfolgt. Ebenso können die Mittel eine transportfahrzeugseitige Sendeeinheit umfassen, die Identifikationsinformationen aussendet und dadurch mit einer oder mehreren Leiteinrichtungen in Kontakt kommt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems zum Transport von Transportgut zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 13 aus. Es ist hierbei ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems mit zumindest einem Transportfahrzeug, insbesondere gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, vorgesehen, wobei das Transportfahrzeug einer vorgegebenen Leitspur automatisch folgt, und wobei in einem Bereich, in welchem zumindest zwei Leitspuren in eine Kreuzung oder eine Ein- beziehungsweise Ausmündung führen, die Fahrkontrolle über das Transportfahrzeug insbesondere per Funk von einer Leiteinrichtung übernommen wird, die eine dem Bereich zugeordnete, das Transportfahrzeug und/oder dessen Bewegungsbahn erfassende Kamera aufweist, wobei die Leiteinrichtung das Transportfahrzeug derart ansteuert, dass ein Leitspurwechsel für das Transportfahrzeug erfolgt und/oder eine Kollision in dem Bereich vermieden wird. Das Erfassen des Transportfahrzeugs sowie das Bestimmen eines Leitspurwechsels oder das Vermeiden einer Kollision wurde obenstehend bereits ausführlich beschrieben, sodass insofern an dieser Stelle auf Wiederholungen verzichtet werden soll.
  • Bevorzugt meldet sich jedes den Bereich erreichende Fahrzeug an der Leiteinrichtung insbesondere dieses Bereichs insbesondere per Funk an, sodass die Leiteinrichtung möglichst schnell die Situation in dem Bereich erfassen und entsprechende Steuerbefehle an das Transportfahrzeug und/oder an weitere Transportfahrzeuge übermitteln kann.
  • Dabei gibt die Leiteinrichtung einem ausgewählten Transportfahrzeug bevorzugt eine Fahrgeschwindigkeit, eine Fahrrichtung und/oder eine Fahrdauer insbesondere in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsbahn des Transportfahrzeugs vor. Hierdurch lässt sich ein Anpassen der Ist-Bewegungsbahn an eine Soll-Bewegungsbahn auf einfache Art und Weise realisieren. Bevorzugt entscheidet die Steuereinheit in Abhängigkeit von den Vorgaben der Leiteinrichtung, wie die Antriebseinheit beziehungsweise die Elektromotoren der Antriebseinheit angesteuert werden sollen, um die Vorgaben in die Tat umzusetzen. Natürlich ist es aber auch denkbar, dass die Leiteinrichtung bereits selbst für die beiden Elektromotoren eines Transportfahrzeugs individuelle Steuerbefehle vorgibt, die dann direkt umgesetzt werden.
  • Insgesamt werden somit ein Transportfahrzeug, ein Transportsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben geboten, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise den sicheren Transport von Transportgut von einem Ort zu einem anderen gewährleisten.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
    • 1 ein unbemanntes Transportfahrzeug in einer perspektivischen Darstellung von unten,
    • 2 eine Unteransicht auf das Transportfahrzeug,
    • 3 eine perspektivische Darstellung des Transportfahrzeugs in einer Draufsicht,
    • 4 eine Entladestation des Transportsystems, die eine Energiequelle aufweist,
    • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Energieversorgung des Transportfahrzeugs und
    • 6 die Entladestation beim Entladen von Transportgut
    • 7 eine Kreuzung von Leitspuren eines Transportsystems.
  • 1 zeigt in einer perspektivischen Unteransicht ein unbemanntes Transportfahrzeug 1, das selbstständig Transportgut von einem Ort zu einem anderen verbringt, wobei sich das Transportfahrzeug 1 dabei auf einer Fahrbahn bewegt, die vorzugsweise eben ausgebildet ist, aber auch positive und/oder negative Steigungen aufweisen kann. Das Transportfahrzeug 1 weist eine Lastaufnahme 2 auf, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Ladefläche 3 ausgebildet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf der Ladefläche 3 ein als Behälter ausgebildetes Transportmodul 4 angeordnet, in welchem Transportgut transportiert beziehungsweise angeordnet werden kann. Hierauf soll später näher eingegangen werden.
  • Das Transportfahrzeug 1 weist unterhalb der Lastaufnahme 2 beziehungsweise der Ladefläche 3 eine Antriebseinheit 5 auf, die eine frei verschwenkbar gelagerte Antriebsachse 6 umfasst. Die Antriebsachse 6 ist dabei um eine Drehachse 7 derart verschwenkbar, dass durch das Verschwenken der Antriebsachse 6 ein Lenken des Transportfahrzeugs 1 erfolgt. Hierzu ist die Drehachse 7 vorzugsweise senkrecht bezüglich der Fahrbahnebene ausgerichtet. Beidseitig der Drehachse 7 weist die Antriebsachse 6 jeweils ein Rad 8,9 auf, dem jeweils ein Elektromotor 10 beziehungsweise 11 zu seinem Antrieb zugeordnet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Elektromotoren 10,11 über einen Riementrieb 12 beziehungsweise 13 mit dem jeweiligen Rad 8 beziehungsweise 9 verbunden. Natürlich ist es auch denkbar, andere Lösungen zur Kraftübertragung vorzusehen, wie beispielsweise ein Zahnradgetriebe. Auch ist es denkbar, die Räder 8,9 auf der Abtriebswelle des jeweiligen Elektromotors 10 beziehungsweise 11 direkt anzuordnen. Die Elektromotoren 10,11 sind in jedem Fall bevorzugt an der Antriebsachse 6 angeordnet beziehungsweise befestigt, sodass sie mit der Antriebsachse 6 verschwenkt werden. Durch die vorteilhafte Ausbildung sind die Räder 8 und 9 unabhängig voneinander antreibbar. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Elektromotoren 10,11 lässt sich die Schwenkposition der Antriebsachse 6 einstellen und ein Vorwärts-Fahrbetrieb sowie ein Rückwärts-Fahrbetrieb einstellen. Das Antreiben und Lenken des Transportfahrzeugs 1 erfolgt somit durch die Ansteuerung der Elektromotoren 10,11, ohne dass eine gesonderte Lenkvorrichtung notwendig ist.
  • Zum Ansteuern der wie oben beschrieben ausgebildeten Antriebseinheit 5 weist das Transportfahrzeug 1 weiterhin eine Steuereinheit 14 auf, die ebenfalls unterhalb der Lastaufnahme angeordnet ist. Die Steuereinheit 14 ist mit den Elektromotoren 10 und 11 wirkverbunden und weist darüber hinaus eine hier nicht näher dargestellte Kommunikationseinrichtung auf, die zum Senden und Empfangen von Daten dient. Hierauf soll jedoch erst später näher eingegangen werden.
  • Ferner ist unterhalb der Lastaufnahme eine Energieversorgung 15 angeordnet, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Energiespeicher 16 ausgebildet ist. Die Energieversorgung ist dabei mit den Elektromotoren 10,11 und/oder mit der Steuereinheit 14 verbunden, um die Elektromotoren 10,11 und die Steuereinheit 14 mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Beabstandet zu der Antriebsachse 6 beziehungsweise zu der Antriebseinheit 5 weist das Transportfahrzeug 1 unterhalb der Lastaufnahme 2 eine starre Radachse 17 auf. Die starre Radachse 17 weist zwei frei mitlaufende Räder 18,19 auf, die jeweils mittels einer eigenen Bocklagerung 20,21 an dem Transportfahrzeug 1 befestigt sind. Unter dem frei mitlaufenden Rad ist hierbei ein Rad zu verstehen, das um seine Rotationsachse frei drehbar gelagert ist, und insofern während der Fahrt des Transportfahrzeugs 1 mitrollt. Aufgrund der Ausbildung als starre Radachse 17 sind die Rotationsachsen beziehungsweise Drehachsen der Räder 18 und 19 jedoch nicht in ihrer Ausrichtung veränderbar. Da sie gemeinsam die Radachse 17 bilden, fluchten die Rotationsachsen der Räder 18 und 19 miteinander. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die starre Radachse 17 derart beabstandet zu der Antriebsachse 6 angeordnet, dass zwischen den beiden Achsen die Steuereinheit 14 und die Energieversorgung 15 angeordnet sind. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Radachse 17 durch zwei voneinander getrennte Bocklagerungen 20,21 lässt sich auch der Raum zwischen den Rädern 18 und 19 zur Aufnahme beispielsweise der Energieversorgung 15 oder der Steuereinheit 14 nutzen. Hierdurch kann eine besonders kompakte Baueinheit geschaffen werden. Vorzugsweise bildet die starre Radachse 17 eine Hinterachse und die Antriebsachse 6 eine Vorderachse des Transportfahrzeugs 1.
  • Das Transportfahrzeug 1 weist weiterhin eine Spurführeinrichtung 22 auf, die einen Sensor 23 zum Erfassen einer fahrbahnseitigen Leitspur für das Transportfahrzeug 1 aufweist. Vorliegend ist der Sensor 23 unterhalb der Lastaufnahme 2 an der Vorderseite des Transportfahrzeugs 1 mittig angeordnet. Die Spurführeinrichtung 22 arbeitet berührungsfrei, wozu der Sensor 23 vorteilhafterweise als optischer oder elektromagnetischer Sensor ausgebildet ist. Entsprechend handelt es sich bei der Leitspur um eine optische oder eine elektromagnetische Leitspur, die kontinuierlich als Linie oder unterbrochen als Aneinanderreihung von Leitpunkten beziehungsweise -bereichen auf oder in der Fahrbahn ausgebildet ist.
  • 2 zeigt eine Unteransicht des Transportfahrzeugs 1, die die Anordnung der oben beschriebenen Elemente unterhalb der Lastaufnahme 2 verdeutlicht. Das Transportfahrzeug 1 ist aufgrund seiner geringen Komplexität und der wenigen zu verwendenden Bauteile kostengünstig und in kurzer Zeit herstellbar. Insbesondere die einfach ausgebildete starre Achse 17 erlaubt eine kostengünstige und auch bauraumsparende Ausbildung des Transportfahrzeugs 1. Durch den vorteilhaft großen Abstand zwischen den Rädern 18 und 19 an der Radachse 17 behält das Transportfahrzeug 1 seine stabile Lage auch dann noch bei, wenn die Antriebsachse 6 aus der in den Figuren dargestellten Geradeausfahrt-Stellung um 90° verschwenkt wird. Durch die schwenkbare Antriebsachse 6 wird darüber hinaus dem Transportfahrzeug 1 ein besonders kleiner Wendekreis ermöglicht, der die Mobilität und Einsatzmöglichkeiten des Transportfahrzeugs 1 erhöht. Die von der Spurführeinrichtung 22 erfasste Leitspur dient der Steuereinheit 14 als Grundlage zur Ansteuerung der Elektromotoren 10 und 11, sodass das Transportfahrzeug 1 insgesamt der Leitspur folgt. Das Transportfahrzeug 1 kann somit vollautomatisch Transportgut von einem Ort zu einem anderen zumindest entlang der Leitspur verbringen.
  • Besonders bevorzugt ist unterhalb der Lastaufnahme 2, insbesondere zwischen den Rädern 18 und 19, eine Ladeeinrichtung 26 angeordnet, die zum Aufladen des Energiespeichers durch eine berührende oder eine berührungslose Verbindung mit einer separaten Energiequelle vorgesehen ist. Insbesondere ermöglicht es die jeweilige Verbindung, den Energiespeicher 16 des Transportfahrzeugs 1 im Stillstand oder auch während der Fahrt des Transportfahrzeugs 1 aufzuladen.
  • 3 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf das Transportfahrzeug 1. Dabei ist ersichtlich, dass die Lastaufnahme 2 beziehungsweise die Ladefläche 3 von oben frei zugänglich ist, sodass der gesamte Raum oberhalb des Transportfahrzeugs 1 zum Beladen mit Transportgut genutzt werden kann. Die Ladefläche 3 wird dabei von einem Chassis 24 gebildet, an welchem die zuvor genannten Elemente wie Antriebseinheit 5, Radachse 17, Steuereinheit 14 und Energieversorgung 15 befestigt sind. Das Chassis 24 weist darüber hinaus eine seitliche Abdeckung 25 auf, die von mehreren Plattenelementen gebildet ist, und sich über den gesamten Umfang des Transportfahrzeugs 1 erstreckt, sodass die unterhalb der Lastaufnahme angeordneten Elemente vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Insbesondere bietet das Chassis 24 somit einen Schutz vor im Fahrweg des Transportfahrzeugs 1 liegenden Gegenständen, die zu einer Beschädigung oder Störung beispielsweise der Antriebseinheit 5 führen könnten. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise die Funktionsfähigkeit des Transportfahrzeugs 1 gewährleistet. Auf der Ladefläche 3 kann sowohl das das Transportgut haltende Transportmodul 4 als auch das Transportgut selbst angeordnet werden.
  • 4 zeigt das Transportsystem mit dem zuvor beschriebenen Transportfahrzeug 1, das sich an einer Be- und/oder Entladestation 27 befindet. Die Entladestation 27 weist eine Entladevorrichtung 28 sowie eine Rollenbahn 29 auf. Das Transportfahrzeug wird durch eine Leitspur 30 zwischen die Entladevorrichtung 28 und die Rollenbahn 29 geführt. Aufgrund einer in der Leitspur 30 vorgesehenen Markierung erkennt die Steuereinheit 14 des Transportfahrzeugs 1, dass es sich an einer Entladestation befindet. Entspricht diese Ladestation dem Ziel des Transportfahrzeugs 1, so hält es an, sodass ein Entladen des Transportfahrzeugs 1 erfolgen kann.
  • Die Entladestation 27 bietet gleichzeitig eine Energiequelle 31, welche das Transportfahrzeug 1 zum Aufladen des Energiespeichers 16 mit elektrischer Energie versorgt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Energiequelle 31 als fahrbahnseitige Primärwicklung 32 ausgebildet, die mit der als Sekundärwicklung ausgebildeten Ladeeinrichtung 26 des Transportfahrzeugs 1 induktiv zusammenwirkt, um Energie von der Energiequelle 31 an das Transportfahrzeug 1 zu übertragen. Die Primärwicklung 32 ist dabei vorzugsweise in die Fahrbahn integriert ausgebildet. Insbesondere ist sie beabstandet zu der Fahrbahnoberfläche angeordnet, sodass eine Beschädigung der Energiequelle 31 beziehungsweise der Primärwicklung 32 beziehungsweise - spule verhindert wird. Die so gebildete Induktionsvorrichtung 33 erlaubt somit ein Aufladen des Energiespeichers 16 des Transportfahrzeugs 1, während sich das Transportfahrzeug 1 an der Entladestation 27 befindet. Natürlich ist es auch denkbar, die Energiequelle getrennt von einer Ladestation an einer Leitspur vorzusehen. Ebenso ist es denkbar, die Entladestation 27 ohne die Energiequelle 31 auszubilden, sodass lediglich ein Entladen des Transportfahrzeugs 1 mit Transportgut erfolgt. Ebenso kann es sich bei der Entladestation um eine Beladestation handelt, der optional eine entsprechende Energiequelle zugeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist der Energiespeicher als Superkondensator ausgebildet. Dadurch kann der Energiespeicher in kürzester Zeit aufgeladen werden, sodass die Zeit zum Be- oder Entladen des Transportfahrzeugs 1 mit Transportgut auch dazu ausreicht, den Energiespeicher mit ausreichend Energie zu versorgen. Bei einer entsprechend lang ausgebildeten Leitspur sind zweckmäßigerweise mehrere entsprechende Energiequellen vorgesehen, deren Abstand zueinander derart gewählt ist, dass das Transportfahrzeug 1 stets rechtzeitig mit neuer Energie versorgt werden kann. Ebenso ist es denkbar, bei einem Netzwerk aus mehreren Leitspuren eine der Leitspuren als Aufladestation zu verwenden, sodass an dieser Leitspur eine oder mehrere Energiequellen vorgesehen sind, und das jeweilige Transportfahrzeug zum Aufladen des Energiespeichers auf die entsprechende Leitspur gesteuert wird.
  • 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Transportsystems in einer stark vereinfachten Darstellung, bei welchem das Transportfahrzeug 1 keinen wiederaufladbaren Energiespeicher aufweist. Stattdessen erstreckt sich die Primärspule 32 entlang der Leitspur 30, wobei anstelle von einer einzigen Primärspule 32 auch mehrere Primärspulen 32 vorgesehen sein können, wie dargestellt, die sich aneinander anschließen. Zweckmäßigerweise ist die Energieversorgung 15 des Transportfahrzeugs 1 in diesem Fall als Sekundärspule der Induktionsvorrichtung 33 ausgebildet, sodass solange sich das Transportfahrzeug 1 auf der Leitspur 30 befindet, dieses auch mit Energie versorgt wird, wobei ein Aufladen eines Energiespeichers nicht notwendig ist. Besonders bevorzugt bildet in diesem Fall die Primärspule 32 beziehungsweise die mehreren Primärspulen 32 gleichzeitig die Leitspur 30. Während in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Sensor 23 als optischer Sensor ausgebildet ist, der die Leitspur 30 optisch, beispielsweise per Kamera, erfasst, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 der Sensor bevorzugt als elektromagnetischer Sensor ausgebildet, der das elektromagnetische Feld der Primärspule 32 erfasst und als Leitspur bestimmt.
  • Natürlich ist es auch denkbar - wie bereits erwähnt -, die Leitspur 30 nicht kontinuierlich darzustellen, sondern als Reihe aufeinanderfolgender Punkte beziehungsweise Markierungen, die optischer oder elektromagnetischer Art sein können.
  • 6 zeigt das Transportfahrzeug 1 an der oben bereits genannten Entladestation 27. Dabei ist in 6 in vereinfachter Darstellung ein Entladevorgang gezeigt. Sobald das Transportfahrzeug 1 zwischen der Entladevorrichtung 28 und der Rollenbahn 29 anhält, und befindet sich auf der Lastaufnahme 2 Transportgut 34, beispielsweise innerhalb des auf der Ladefläche 3 befindlichen Transportmoduls 4, so drückt die Entladevorrichtung 28 das Transportmodul 4 beziehungsweise den Behälter von der Ladefläche 3 in Richtung eines Pfeils 37 auf die Rollenbahn 29, wodurch der Behälter von dem Transportfahrzeug 1 auf die Rollenbahn 29 verlagert wird. Hierzu weist die Entladevorrichtung 28 zwei verfahrbare Stempel 35 auf, die vorliegend jeweils als Druckzylinder ausgebildet sind. Diese drücken gegen die Seitenwand des Behälters, um diesen von dem Transportfahrzeug 1 in Richtung der Rollenbahn 29 zu verlagern.
  • Das Transportfahrzeug 1 weist an seiner Ladefläche 3 Haltemittel 36 auf, die zum automatischen Arretieren und Freigeben von Transportgut beziehungsweise des Transportmoduls 4 durch die Steuereinheit 14 betätigbar sind. Vorliegend sind die Haltemittel 36 als Haltebolzen ausgebildet, die aus einer versengten Freigabeposition in eine arretierende Sperrposition verlagerbar sind, wobei das Transportgut und/oder das Transportmodul 4 (Behälter) zweckmäßigerweise entsprechende Bolzenaufnahme aufweist, in welche die Haltebolzen in Arretierstellung eingreifen, um den Behälter 4 oder das Transportgut formschlüssig auf der Ladefläche 3 zu halten. Natürlich sind auch andere Ausbildungen der Haltemittel 36 denkbar, wie beispielsweise betätigbare Klemmverschlüsse oder auch magnetische, insbesondere elektromagnetische Haltevorrichtungen.
  • Die Haltemittel 36 sind vorzugsweise regelmäßig über die Lastaufnahme 2 beziehungsweise die Ladefläche 3 verteilt angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Haltemittel an den Ecken der vorliegend zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen Ladefläche 3 angeordnet.
  • 4 und 6 zeigen bereits ein Transportsystem, bei welchem neben der Leitspur 30 noch weitere Leitspuren vorgesehen sind. Diese Leitspuren können zu Kreuzungen oder Ein- beziehungsweise Ausmündungen führen.
  • 7 zeigt eine entsprechende Kreuzung 38 des Transportsystems, an welcher vier Leitspuren 39,40,41 und 42 zu der Kreuzung 38 führen, wobei die Leitspuren 39 und 40 und die Leitspuren 42 und 41 jeweils parallel zueinander verlaufen. Die Leitspuren und die den Leitspuren folgenden Transportfahrzeuge sind dabei bevorzugt wie oben beschrieben ausgebildet. Auf der Leitspur 39 befindet sich dabei ein Transportfahrzeug 43, auf der Leitspur 40 befinden sich zwei Transportfahrzeuge 44 und 45, auf der Leitspur 41 ein Transportfahrzeug 46 und auf der Leitspur 42 zwei Transportfahrzeuge 47 und 48.
  • Der Bereich 49 der Kreuzung 38, in welchem sich die Leitspuren 39 bis 42 theoretisch treffen würden, ist leitspurenfrei ausgebildet, wie durch gestrichelte Linien angedeutet. Dem Bereich 49, durch einen Kreis angedeutet, ist eine Kamera 50 zugeordnet, die als Deckenkamera ausgebildet ist und insofern die Kreuzung 38 von oben optisch erfasst. Dabei erfasst sie ebenfalls das jeweilige, sich in dem Bereich 49 befindliche Transportfahrzeug sowie dessen Bewegungsbahn. Als Mittel zum Identifizieren der Transportfahrzeuge 43-48 ist an dem jeweiligen Transportfahrzeug ein von der Kamera 50 erfassbarer Barcode angebracht. Besonders bevorzugt ist der Barcode retroreflektierend ausgebildet, sodass durch Vorsehen einer Lichtquelle, wie beispielsweise einem Blitzlicht, der Barcode durch die Kamera 50 sicher erfasst werden kann. Die Kamera 50 ist mit einer Leiteinrichtung 51 verbunden, die die erfassten Daten auswertet und gegebenenfalls mit gespeicherten Daten vergleicht. So kann die Leiteinrichtung beispielsweise auf eine Datenbank zurückgreifen, in welcher Ziel und Startpunkt der sich in dem Transportsystem befindlichen Transportfahrzeuge hinterlegt sind, sodass durch Identifizieren des jeweiligen Transportfahrzeugs, beispielsweise über den entsprechenden Barcode, die Leiteinrichtung erkennt, welches Transportfahrzeug auf welche Leitspur an der Kreuzung 38 geführt werden soll. Dabei wird bevorzugt wie folgt verfahren:
    • An dem dem Bereich 38 zugewandten Ende der jeweiligen Leitspur ist vorzugsweise eine Markierung auf dem Boden vorgesehen - hier als Stoppschild angedeutet -, welche von der Spurführeinrichtung des jeweiligen Transportfahrzeugs erkannt und als Haltesignal gewertet wird, sodass keines der Transportfahrzeuge ungesteuert in den Bereich 49 der Kreuzung 38 einfährt, sondern davor stehenbleibt. Bei der Markierung kann es sich um eine optische oder auch magnetische, insbesondere elektromagnetische Markierung handeln. Auch ist es denkbar, einen Transponder als Markierung vorzusehen. Ebenso kann das Erreichen eines Endes einer Leitspur von der Steuereinheit 14 als Stoppsignal gewertet werden, sodass, wenn ein Transportfahrzeug das Ende einer Leitspur erreicht, es automatisch anhält. Die Kamera 50 erfasst das jeweilige Transportfahrzeug, identifiziert es und bestimmt gegebenenfalls einen Leitspurwechsel. Die Steuereinheit 14 ist mit der zuvor beschriebenen Kommunikationseinrichtung versehen, die mit der Leiteinrichtung kommuniziert. Insbesondere ist es hierdurch möglich, dass die Leiteinrichtung Daten oder Befehle an die Steuereinheit 14 des jeweiligen Transportfahrzeugs übermittelt.
  • Bezogen auf das in 7 dargestellte Ausführungsbeispiel erfasst die Kamera 50 beispielsweise das Transportfahrzeug 48 und identifiziert dieses. Durch einen Vergleich mit der Datenbank erkennt die Leiteinrichtung, dass das Transportfahrzeug 1 auf die Leitspur 40 geführt werden muss. Also sendet die Leiteinrichtung 51 vorzugsweise per Funk Befehle an die Steuereinheit 14 des Transportfahrzeugs 48, die die Fahrgeschwindigkeit, die Fahrrichtung und gegebenenfalls die Fahrdauer betreffen, sodass dem Transportfahrzeug 48 eine Bewegungsbahn vorgegeben wird, durch welche das Transportfahrzeug die Leitspur 40 erreicht, wie durch einen Pfeil 52 angedeutet. Vorzugsweise überwacht dabei die Kamera die tatsächliche Bewegungsbahn des Transportfahrzeugs 48, sodass sei beim Abweichen von einer Soll-Bewegungsbahn neue Befehle an das Transportfahrzeug 48 sendet, um dieses zurück auf die Soll-Bahn oder zumindest auf eine neu berechnete Soll-Bahn führt, die das Transportfahrzeug 48 zu der Leitspur 40 lenkt. Innerhalb des Bereichs 49 fährt das Transportfahrzeug 48 somit losgelöst von den Leitspuren, allein durch die Leiteinrichtung gesteuert. Unter einem Leitspurwechsel ist insofern unter dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch ein Wechsel von einem Abschnitt einer Leitspur zu dem auf der gegenüberliegenden Seite der Kreuzung folgenden Abschnitt der gleichen Leitspur zu verstehen, da die Leitspur dazwischen unterbrochen und daher eine Führung durch die Leiteinrichtung 51 notwendig ist.
  • Darüber hinaus steuert die Leiteinrichtung 51 das Transportfahrzeug 48 derart an, dass eine Kollision mit einem der anderen Transportfahrzeuge vermieden wird. So erfasst die Kamera neben dem Transportfahrzeug 48 auch die Transportfahrzeuge 45,43 und 44, wobei das Transportfahrzeug 44 gerade den Bereich 49 verlässt und die Transportfahrzeuge 43 und 45 in den Bereich 49 eingefahren sind. Die Leiteinrichtung 51 bestimmt nun in Abhängigkeit von dem jeweils angestrebten Fahrziel und der aktuellen Position der Transportfahrzeuge 48,43 und 45, welches der Transportfahrzeuge zuerst die Kreuzung passieren darf und ob gegebenenfalls auch ein Leitspurwechsel erfolgen soll. Die Kommunikation zwischen dem jeweiligen Transportfahrzeug und der Leiteinrichtung 51 kann dabei einseitig oder zweiseitig erfolgen. Bei einer einseitigen Kommunikation halten die Transportfahrzeuge selbstständig an der Kreuzung 38 an und erhalten weitere Befehle durch die Leiteinrichtung 51. Bei einer zweiseitigen Kommunikation können sich die Transportfahrzeuge mit oder vor Erreichen des Bereichs 49 beziehungsweise der Kreuzung 38 beispielsweise per Funk an der Leiteinrichtung 51 anmelden und sich selbsttätig identifizieren und/oder ihr Ziel beziehungsweise die gewünschte Folge-Leitspur mitteilen, sodass beispielsweise ein Rückgriff der Leiteinrichtung 51 auf eine Datenbank entfallen und die Leiteinrichtung 51 allein auf Basis der vorliegenden Situation die bestmögliche Verkehrsregelung bestimmt.
  • Unter einer Funkverbindung sind in diesem Zusammenhang sämtliche kabellose Datenübertragungsmittel, wie beispielsweise optische Signalübertragungen oder elektromagnetische Signalübertragungen zu verstehen. Bevorzugt weist jedes der Transportfahrzeuge außerdem wenigstens einen Abstandssensor zumindest an der Frontseite auf, sodass ein Auffahren auf beispielsweise ein stehendes Transportfahrzeug, das sich auf der gleichen Leitspur befindet, verhindert wird. Stattdessen wird das Hindernis durch die mit dem Abstandssensor verbundene Steuereinheit 14 erkannt und die Antriebseinheit 6 zum Halten des Transportfahrzeugs angesteuert.
  • Bei der Leiteinrichtung 51 handelt es sich um eine wie oben beschriebene lokale Leiteinrichtung 51. Es ist jedoch auch denkbar, eine globale Leiteinrichtung vorzusehen, die mit mehreren Kameras 50 verbunden ist, die jeweils einer Kreuzung und/oder Ein- beziehungsweise Ausmündung zugeordnet sind, sodass der Verkehr an den unterschiedlichen Kreuzungen oder Mündungen zentral geregelt wird. Die globale Leiteinrichtung kann dabei direkt mit den jeweiligen Kameras oder mit lokalen Leiteinrichtungen, wie beispielsweise die Leiteinrichtung 51, verbunden sein. Die Leitspuren müssen nicht der Fahrbahn zugeordnet sein. Es ist auch denkbar, die Leitspuren an einer Seitenwand oder dergleichen vorzusehen. Entsprechend ändert sich dann die Anordnung beziehungsweise Ausrichtung der Spurführungseinrichtung 22 und insbesondere ihres Sensors 23. Ebenso ist es denkbar, dass die jeweilige Energiequelle 31 nicht in die Fahrbahn, sondern seitlich zu der Fahrbahn angeordnet ist.
  • Gemäß einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind für das Transportsystem sowie für das beschriebene Verfahren zum Verkehrsregeln des Transportsystems Transportfahrzeuge vorgesehen, die anders als die in 1 bis 3 dargestellte Transportfahrzeug ausgebildet sind, und beispielsweise eine andere Antriebsart, beispielsweise eine einfache Antriebsachse mit einer zusätzlichen, die Antriebsachse verschwenkenden Lenkeinrichtung, oder eine zweite, gegebenenfalls lenkbare Antriebsachse anstelle der starren Achse 17, aufweisen.

Claims (15)

  1. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) für einen Transport von Transportgut (34), mit einer Lastaufnahme (2) für das Transportgut (34), wobei unterhalb der Lastaufnahme (2) eine Antriebseinheit (5) mit einer Antriebsachse (6), wenigstens eine beabstandet zur Antriebsachse (6) liegende, starre Radachse (17), eine Steuereinheit (14) und eine elektrische Energieversorgung (15) angeordnet sind, wobei die Antriebsachse (6) um eine Drehachse (7) frei verschwenkbar gelagert ist und zumindest ein Rad (8, 9) auf jeder Seite der Drehachse (7) aufweist, wobei jedem Rad (8, 9) ein mit der Energieversorgung (15) und der Steuereinheit (14) verbundener Elektromotor (10, 11) der Antriebseinheit (5) zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit (14) dazu ausgebildet ist, die Elektromotoren (10, 11) zum Antreiben und Lenken des Transportfahrzeugs (1) anzusteuern, und wobei die starre Radachse (17) wenigstens ein frei mitlaufendes Rad (18, 19) aufweist, und mit einer mit der Steuereinheit (14) verbundenen, berührungsfrei arbeitenden Spurführeinrichtung (22), die wenigstens einen Sensor (23) zum Erfassen einer Leitspur (30) für das Transportfahrzeug (1) aufweist.
  2. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahme (2) wenigstens ein durch die Steuereinheit (14) betätigbares Haltemittel (36) zum automatischen Arretieren und Freigeben von Transportgut (34) oder von einem das Transportgut (34) haltenden Transportmodul (4) aufweist.
  3. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung (15) als wiederaufladbarer Energiespeicher (16) ausgebildet ist.
  4. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens eine elektrische Ladeeinrichtung (26) zum Aufladen des Energiespeichers (16) durch eine berührende oder berührungslose Verbindung mit einer separaten Energiequelle (31).
  5. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung (15) und/oder die Ladeeinrichtung (26) als mit einer fahrbahnseitigen Primärwicklung (32) per Induktion in Wirkverbindung bringbare Sekundärwicklung ausgebildet sind.
  6. Unbemanntes Transportfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen von Daten einer externen Leiteinrichtung (51) und/oder zum Senden von Daten an die externe Leiteinrichtung (51) aufweist.
  7. Transportsystem für einen Transport von Transportgut, mit wenigstens einem unbemannten Transportfahrzeug (1; 43-48), und mit mehreren Leitspuren (39, 40, 41, 42), wobei wenigstens zwei Leitspuren (39, 40, 41, 42) in eine Kreuzung (38) oder eine Ein- und/oder Ausmündung führen, und wobei dem Bereich (49) der Kreuzung (38) oder Ein- und/oder Ausmündung eine Kamera (50) zugeordnet ist, die mindestens ein sich dort befindliches Transportfahrzeug (1; 43-48) und/oder dessen Bewegungsbahn erfasst und mit einer Leiteinrichtung (51) verbunden ist, welche zum Bestimmen eines Leitspurwechsels und/oder zum Vermeiden von Kollisionen die Fahrkontrolle über das Transportfahrzeug (1; 43-48) innerhalb des Bereichs (49) übernimmt.
  8. Transportsystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mehrere Kreuzungen (38) und/oder Ein- und/oder Ausmündungen, denen eine gemeinsame oder jeweils eine eigene Leiteinrichtung (51) zugeordnet ist.
  9. Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 und 8, gekennzeichnet durch mindestens eine Be- und/oder Entladestation (27) für das Transportgut (34) und/oder mindestens eine elektrische, mit der Energieversorgung (15) des oder der Transportfahrzeuge (1) in Funktionsverbindung bringbare Energiequelle (31).
  10. Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (31) und die Energieversorgung (15) und/oder die elektrische Ladeeinrichtung (26) Berührungskontaktmittel aufweisen oder eine berührungslos arbeitende Induktionsvorrichtung (33) bilden.
  11. Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Leiteinrichtung (51) eine Sendeeinheit zum Übermitteln von Steuerbefehlen an die Steuereinheit (14) eines ausgewählten Transportfahrzeuges (1; 43-48) aufweist.
  12. Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch Mittel zum Identifizieren eines Transportfahrzeuges (1; 43-48).
  13. Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems zum Transport von Transportgut (34) mit mindestens einem unbemannten Transportfahrzeug, wobei das Transportfahrzeug (1) einer vorgegebenen Leitspur (30) automatisch folgt, und wobei in einem Bereich (49), in welchem zumindest zwei Leitspuren (39, 40, 41, 42) in eine Kreuzung (38) oder eine Ein- und/oder Ausmündung führen, die Fahrkontrolle über das Transportfahrzeug (1) von einer Leiteinrichtung (51) übernommen wird, die eine dem Bereich (49) zugeordnete, das Transportfahrzeug (1; 43-48) und/oder dessen Bewegungsbahn erfassende Kamera (50) aufweist, wobei die Leiteinrichtung (51) das Transportfahrzeug (1; 43-48) derart ansteuert, dass ein Leitspurwechsel für das Transportfahrzeug (1; 43-48) erfolgt und/oder eine Kollision in dem Bereich (49) vermieden wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes den Bereich (49) erreichende Transportfahrzeug (1; 43-48) sich an der Leiteinrichtung (51) anmeldet.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (51) einem ausgewählten Transportfahrzeug (1; 43-48) eine Fahrgeschwindigkeit, eine Fahrrichtung und/oder eine Fahrdauer vorgibt.
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