DE102013112016A1 - Industrial truck with a lifting height assistance system - Google Patents
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Abstract
Flurförderzeug mit einem Hubhöhenassistenzsystem, das einen Ein- oder Auslagervorgang unterstützt, mit einer Kamera im Bereich eines höhenverstellbaren Lasttragmittels, die auf einen Bereich vor dem Lasttragmittel gerichtet ist, und mit einer Steuerung, die aus einer zeitlichen Abfolge von Bildern eine Zielposition für das Lasttragmittel erkennt und ansprechend auf eine Reduzierung der Sollwertvorgabe für die Hubgeschwindigkeit, diese weiter reduziert, wenn die Gabelzinken sich in der Nähe der Zielposition befinden.Truck with a lifting height assistance system that supports a loading or unloading operation, with a camera in the area of a height-adjustable load carrier, which is directed to an area in front of the load carrying means, and with a controller that detects a target position for the load carrying means from a temporal sequence of images and responsive to a reduction in the setpoint setpoint for the lift speed, further reducing it when the forks are near the target position.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Hubhöhenassistenzsystem. The present invention relates to an industrial truck with a lifting height assistance system.
In vielen Bereichen der Logistik, insbesondere der Intralogistik, kommen Flurförderzeuge zum Einsatz. Im Bereich des Stückguttransports werden häufig Ladehilfsmittel in Form von Paletten, Gitterboxen usw. eingesetzt, die einzelne, kleine Stückgüter zu Ladeeinheiten zusammenfassen, die dann effektiv und wirtschaftlich mit Hilfe von Flurförderzeugen transportiert, verladen und gestapelt werden können. Die zusammengestellten Ladeeinheiten werden von Gabelzinken oder Gabelarmen an den Flurförderzeugen aufgenommen und bewegt. In Regalen erreichen die Einstapelhöhen 10 m bis 13 m, wobei der Bediener nach wie vor auf dem Flurförderzeug in Bodennähe verbleibt. Bei einer solchen Entfernung und dem in der Regel ungünstigen Blickwinkel, möglicherweise einer schlechten Beleuchtung und sonstigen Sichtbehinderungen gestaltet sich das Durchführen eines Ein- oder Ausstapelvorganges als sehr schwierig und daher auch unsicher und gefährlich. Weiterhin werden zum Ein- und Auslagern die erforderlichen Freiräume oberhalb der beladenen, im Regal stehenden Ladeeinheiten möglichst klein gehalten, um die Wirtschaftlichkeit der Lager zu erhöhen. Die Bedienung dieser Flurförderzeuge erfordert daher viel Erfahrung, um diese Vorgänge schnell, sicher und effektiv durchführen zu können. In many areas of logistics, in particular intralogistics, industrial trucks are used. In the area of general cargo transport, load carriers in the form of pallets, lattice boxes, etc. are often used, which combine individual, small piece goods to load units, which can then be transported and loaded effectively and economically with the aid of industrial trucks. The assembled load units are picked up by forks or fork arms on the trucks and moved. On shelves, the stacking heights reach 10 m to 13 m, with the operator still remaining on the truck near the ground. With such a distance and the generally unfavorable viewing angle, possibly poor lighting and other obstructions, carrying out a stacking or unstacking operation is very difficult and therefore unsafe and dangerous. Furthermore, the required clearances above the loaded, standing on the shelf loading units are kept as small as possible for storage and retrieval in order to increase the efficiency of the bearing. The operation of these trucks therefore requires much experience to perform these operations quickly, safely and effectively.
Zur Verbesserung der beschriebenen Situation beim Ein- und Ausstapeln in großer Höhe wurden in der Vergangenheit Systeme entwickelt, die zum Ziel hatten, dass Ein- und Ausstapeln von Ladeeinheiten in großen Hubhöhen zu erleichtern. Bekannt ist eine sogenannte Hubhöhenvorwahl, die eine Messeinrichtung zur Ermittlung der aktuellen Hubhöhe voraussetzt. Weiterhin sind alle Höhen, in denen ein- oder ausgelagert werden soll, dem System per Eingabe oder per „teach in“ bekannt zu geben. Auf der zugehörigen Anzeige- und Bedieneinheit sind vor Start des Hubvorganges die Zielhöhe und die gewünschte Funktion, Einstapeln oder Ausstapeln, auszuwählen. Das System stoppt den Hubvorgang automatisch, wenn die gewünschte Zielhöhe erreicht ist. To improve the situation described in the case of stacking and stacking at high altitude, systems have been developed in the past to facilitate the loading and unloading of loading units at high lifting heights. Known is a so-called Hubhöhenvorwahl, which requires a measuring device for determining the current lifting height. Furthermore, all heights in which to store or outsource, the system by input or by "teach in" to announce. On the associated display and operating unit before starting the lifting process, the target height and the desired function, stacking or unstacking, to select. The system stops lifting automatically when the desired target height is reached.
Bei einer Weiterentwicklung des beschriebenen Systems wird auf die Vorwahl der Zielhöhe verzichtet und dem System über eine Reduzierung der Sollvorgabe für die Hubgeschwindigkeit signalisiert, dass die nächste der bekannten Ein- und Auslagerungshöhen die Zielhöhe ist. Nachteilig bei dem beschriebenen System ist das Erfordernis einer Höhenmesseinrichtung und der Eingabe aller Hubhöhen, die für eine Ein- und Auslagerung in Frage kommen. In a further development of the described system is dispensed with the preselection of the target height and signaled to the system via a reduction of the target value for the lifting speed that the next of the known storage and retrieval heights is the target height. A disadvantage of the system described is the requirement of a height measuring device and the input of all lifting heights, which come for a storage and retrieval in question.
Im Stand der Technik sind ferner Kamera-Monitor-Systeme bekannt geworden, bei denen eine Kamera in die Gabelzinkenspitze integriert und/oder seitlich neben der Gabelzinke oder im Lastschlitten in der Nähe des Gabelrückens angeordnet ist. Über einen Monitor wird dem Bediener das Kamerabild angezeigt und er kann die Position der Gabelzinken in Relation zur Regalauflage oder zu den Einfahröffnungen der auszulagernden Ladeeinheiten erkennen. Nachteilig bei diesem System ist, dass der Bediener das Kamerabild auswerten muss und durch eine ungewohnte Hand-Auge-Koordination bei bewegter Kamera die Gabelzinken positionieren muss. Camera-monitor systems have also become known in the prior art in which a camera is integrated in the tip of the fork and / or is arranged laterally next to the fork tine or in the load carriage in the vicinity of the fork back. The camera image is displayed to the operator via a monitor and he can recognize the position of the fork tines in relation to the shelf support or to the entry openings of the load units to be outsourced. The disadvantage of this system is that the operator must evaluate the camera image and must position the forks by an unfamiliar hand-eye coordination with moving camera.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einem Hubhöhenassistenzsystem auszustatten, das mit möglichst einfachen Mitteln und flexibel einen Fahrer bei Ein- und Auslagervorgängen in großen Lagerhöhen unterstützt. The invention has for its object to equip an industrial truck with a lifting height assistance system that supports with the simplest possible means and flexible a driver in storage and retrieval operations in large storage heights.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche. According to the invention the object is achieved by an industrial truck with the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Flurförderzeug besitzt ein Hubhöhenassistenzsystem, das einen Ein- oder Auslagervorgang unterstützt. Das Hubhöhenassistenzsystem weist eine Kamera im Bereich der Gabelzinkenspitze auf, die aus einer zeitlichen Abfolge von Bildern eine Zielposition für die Gabelzinken erkennt und, ansprechend auf eine Reduzierung der Sollwertvorgabe für die Hubgeschwindigkeit, diese weiter reduziert, wenn die Gabelzinken sich in der Nähe der Zielposition befinden. Bei dem erfindungsgemäßen Hubhöhenassistenzsystem ist es nicht notwendig, dass Hubhöhen vorbestimmt sind. Vielmehr werden Hubhöhen optisch erkannt und der Fahrer bei deren Ansteuerung unterstützt. Ausgewählt wird die anzufahrende Hubhöhe, indem der Fahrer in der Nähe der anzufahrenden Zielposition die Hubgeschwindigkeit reduziert. Hieraus erkennt die Steuerung mit Hilfe der zeitlichen Abfolge der Bilder die anzufahrende Hubhöhe. Über die Kamera kann dann ein exaktes Anfahren der Zielposition optisch überwacht werden. Anders als bei einer technisch aufwendigen Time-of-Flight-Kamera kann hierbei auf eine herkömmliche optische Kamera zurückgegriffen werden. Bevorzugt kann, ansprechend auf eine Reduktion der Hubgeschwindigkeit, die optische Kamera und die Auswertung deren Bilder gestartet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Hubhöhenassistenzsystem wird eine Abfolge von Bildern durch die Kamera aufgenommen und ausgewertet und so das Anfahren der Zielposition überwacht. The truck according to the invention has a lifting height assistance system that supports a storage or retrieval process. The lift altitude assistance system includes a forklift tip camera that detects a target position for the forks from a temporal sequence of images and, in response to a reduction in the desired lift rate set point, further reduces it when the forks are in the vicinity of the target position , In the lifting height assistance system according to the invention, it is not necessary that lifting heights are predetermined. Rather, lifting heights are visually recognized and the driver supported in their control. The height to be approached is selected by the driver reducing the lifting speed in the vicinity of the target position to be approached. From this, the controller recognizes the lift height to be approached with the aid of the temporal sequence of the images. The camera can then be used to optically monitor an exact approach to the target position. Unlike a technically complex time-of-flight camera can be used here on a conventional optical camera. Preferably, in response to a reduction in the lifting speed, the optical camera and the evaluation of their images are started. In the lifting height assistance system according to the invention, a sequence of images is recorded and evaluated by the camera, thus monitoring the approach of the target position.
Hierbei ist vorgesehen, die Hubgeschwindigkeit zu reduzieren, um ein präzises Anfahren der Zielposition, sei es automatisch oder manuell, zu ermöglichen. In this case, it is provided to reduce the lifting speed in order to enable a precise approach of the target position, be it automatically or manually.
In einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs wird bei einem Ein- und Auslagervorgang eine Oberkante einer Regalauflage in der Zielposition erkannt und eine Hubbewegung gestoppt, wenn eine vorbestimmte Zusatzhubhöhe oberhalb der Oberkante erreicht wurde. Die vorbestimmte Zusatzhubhöhe richtet sich bevorzugt danach, ob ein Auslagervorgang oder ein Einlagervorgang erfolgt. Bei einem Auslagervorgang ist die vorbestimmte Zusatzhubhöhe ein Wert hinterlegt, der ein kollisionsfreies Einfahren in die Aufnahmeöffnungen der Ladeeinheit erlaubt. Die Ladeeinheit kann hierbei beispielsweise aus einer Palette mit Aufnahmeöffnungen für die Gabelzinken oder einem anderen Ladungsträger bestehen. Allgemein hat sich die Terminologie eingebürgert, als Lagerplatzhöhe über dem Grund auf die Höhe der Oberkante des Lagerplatzträgers abzustellen, der als Lastauflage für eine Ladeeinheit in dem Lagerplatz dient. Bei der Bestimmung der Zusatzhubhöhe ist ferner zusätzlich die Höhe der Gabelzinken zu berücksichtigen, da die Unterseite der Gabelzinken oberhalb der Oberkante des Lagerplatzträgers angeordnet sein muss. In a particular embodiment of the truck according to the invention, an upper edge of a shelf support is detected in the target position and stop a lifting movement when a predetermined Zusatzhubhöhe above the upper edge has been reached during a loading and unloading process. The predetermined Zusatzhubhöhe depends preferably on whether an off-loading or a storage process takes place. In a removal process, the predetermined Zusatzhubhöhe a value is deposited, which allows a collision-free retraction into the receiving openings of the charging unit. The loading unit may in this case for example consist of a pallet with receiving openings for the forks or another load carrier. In general, the terminology has become commonplace, as storage height above the ground to the height of the upper edge of the storage bin carrier, which serves as a load support for a loading unit in the storage bin. When determining the additional lifting height, the height of the fork tines must also be taken into account, since the underside of the fork tines must be arranged above the upper edge of the storage bin carrier.
Für einen Einlagervorgang ist für die vorbestimmte Zusatzhubhöhe ein Wert hinterlegt, der ein kollisionsfreies Einfahren in den Lagerplatz erlaubt. Aufgrund möglicher Schwingungen und Bewegungen der angehobenen Ladeeinheit, ist für ein kollisionsfreies Einfahren eine andere Zusatzhubhöhe als beim Auslagern erforderlich. Die erforderliche andere Zusatzhubhöhe wird, abhängig von der Amplitude der möglichen Schwingungen, und den Abmessungen in Länge und Höhe des Lastaufnahmemittels bestimmt. For a storage operation, a value is stored for the predetermined additional lifting height, which allows a collision-free retraction into the storage bin. Due to possible vibrations and movements of the raised loading unit, a different additional lift height is required for a collision-free retraction than when retrieving. The required other additional lift height is determined, depending on the amplitude of the possible vibrations, and the dimensions in length and height of the lifting device.
In einer bevorzugten Ausgestaltung können die von der Kamera aufgezeichneten Bilder auch während eines Einfahrvorganges ausgewertet werden, um so eine Einfahrgeschwindigkeit in die aufzunehmende Ladeeinheit zu korrigieren. Auch bei der Korrektur der Einfahrgeschwindigkeit kann vorgesehen sein, dass eine manuell vorgegebene Einfahrgeschwindigkeit korrigiert, beispielsweise verlangsamt wird, wenn die Gabel zunehmend die Ladeeinheit anfährt. Alternativ ist es auch möglich, die gewünschte Einfahrtiefe über die vorgegebene Einfahrgeschwindigkeit bis zur eingefahrenen Endposition des Lasttragmittels zu steuern. In a preferred embodiment, the images recorded by the camera can also be evaluated during a running-in process, so as to correct a retraction speed into the loading unit to be accommodated. Also in the correction of the retraction speed can be provided that a manually predetermined retraction speed corrected, for example, is slowed down when the fork increasingly anfährt the charging unit. Alternatively, it is also possible to control the desired entry depth over the predetermined entry speed to the retracted end position of the load bearing means.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung wird ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst, wenn die erkannte Hubhöhe erreicht worden ist und der Aus- oder Einlagervorgang durchgeführt werden kann. In a preferred refinement, an optical and / or acoustic signal is triggered when the detected lifting height has been reached and the removal or storage operation can be carried out.
Vorteilhafterweise kann ein Senkvorgang bei abgesetzter Ladeeinheit automatisch angehalten werden. Hierzu wird optisch oder in sonstiger Weise sensiert, ob das Lasttragemittel von der Ladeeinheit freikommt. Auch kann sensiert werden, ob eine Last auf das Lasttragmittel aufgenommen wurde. Advantageously, a lowering operation can be automatically stopped when the loading unit is detached. For this purpose, it is visually or otherwise sensed whether the load carrying means is released from the loading unit. It can also be sensed whether a load has been picked up on the load carrying means.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist ein Lastsensor vorgesehen, der eine sensierte Last auf den Gabelzinken an die Steuerung meldet, wobei die Steuerung nur bei sensierter Last einen Aus- oder Einlagervorgang durchführt. Wird während des Hebens eine Last sensiert, so erfolgt ein Einlagervorgang. Wird dagegen keine Last sensiert, so liegt ein Auslagervorgang vor. Auch kann mit Hilfe des Lastsensors festgestellt werden, ob das Lasttragmittel von der Ladeeinheit freikommt oder ob eine Last aufgenommen ist. In a further preferred embodiment, a load sensor is provided, which reports a sensed load on the forks to the controller, wherein the controller carries out a training or storage process only when sensed load. If a load is sensed during lifting, then a storage process takes place. If, on the other hand, no load is sensed, then there is an offloading process. It can also be determined with the aid of the load sensor whether the load carrying means is released from the loading unit or whether a load is picked up.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung löscht die Steuerung, ansprechend auf eine zunächst reduzierte und später wieder erhöhte Hubgeschwindigkeit die erkannte Zielposition, um bei einer erneuten Reduzierung der Sollwertvorgabe für die Hubgeschwindigkeit erneut eine Zielposition zu erkennen. Durch das einfache Löschen einer einmal erkannten Zielposition ist der Bedienperson die Möglichkeit gegeben, schnell eine irrtümlich angesteuerte Zielposition aufzugeben, um ein möglicherweise bereits begonnenes Ansteuern der erkannten Zielposition abzubrechen. In a further preferred refinement, the control deletes the recognized target position in response to an initially reduced and later increased lifting speed, in order to again recognize a target position when the setpoint specification for the lifting speed is reduced again. By simply deleting a once recognized target position, the operator is given the opportunity to quickly abandon a mistakenly driven target position to cancel a possibly already started driving the recognized target position.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird nach Erkennen der Zielposition das Anfahren dieser vollständig von der Steuerung übernommen. Bei dieser Ausgestaltung besitzt die Bedienperson zunächst keinen direkten Einfluss auf die Hubhöhe und die Geschwindigkeit beim Verstellen der Hubhöhe. In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuerung die Geschwindigkeit beim Verstellen der Hubhöhe reduziert, so dass die Bedienperson mehr Zeit zum genaueren Ansteuern der Zielposition erhält. In a preferred embodiment, after detecting the target position, the approaching of these is completely taken over by the controller. In this embodiment, the operator initially has no direct influence on the lifting height and the speed when adjusting the lifting height. In an alternative embodiment it can be provided that the controller reduces the speed when adjusting the lifting height, so that the operator receives more time for more accurate control of the target position.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger Beispiele erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to some examples. Show it:
Über einen Sensor
Für eine sichere Funktion der Kamera ist es hilfreich, dass das Messobjekt von einer Lichtquelle, beispielsweise einer Infrarotlichtquelle ausgeleuchtet wird. Ein Strahlengang
Neben der mittigen Anordnung gemäß
In
In
Das in dem erfindungsgemäßen Flurförderzeug vorgesehene Assistenzsystem für die Hubhöhe hat die Aufgabe, den Fahrer bei der Bedienung seines Fahrzeugs bei dem Vorgang des Ein- und Auslagerns zu unterstützen. The provided in the truck according to the invention assistance system for the lifting height has the task to assist the driver in the operation of his vehicle in the process of loading and unloading.
Beim Auslagervorgang positioniert der Fahrer das Flurförderzeug mit unbeladenen Gabeln
Je nach Ausführung und Anordnung der Kamera wird ebenfalls mit Hilfe eines Lastsensors
Wird während des oben beschriebenen Positioniervorganges der Sollwert für die Hubgeschwindigkeit durch den Bediener merklich erhöht, so interpretiert das erfindungsgemäße Assistenzsystem dies als Kommando zum Abbrechen des Positioniervorganges, da der Bediener die Auslagerungen in dieser Höhe nicht mehr durchführen möchte. If during the above-described positioning operation the setpoint for the lifting speed by the operator is markedly increased, the assistance system according to the invention interprets this as a command to cancel the positioning operation, since the operator no longer wishes to carry out the retrieval at this height.
Nachfolgend fährt der Bediener mit dem Fahrzeug vor oder betätigt die Funktion für einen Mastvorschub. Die Lastgabeln
Bei Anordnung der Kamera seitlich neben der Gabel, wie beispielsweise in
Noch beim Einlagervorgang positioniert der Fahrer das Flurförderzeug
Wird während des oben beschriebenen Positioniervorgangs der Sollwert für die Hubgeschwindigkeit durch den Bediener merklich erhöht, so interpretiert das erfindungsgemäße System dies als Kommando zum Abbruch des Positioniervorganges, da der Bediener die Einlagerung in dieser Höhe nicht mehr durchführen möchte. If, during the above-described positioning operation, the setpoint for the lifting speed is markedly increased by the operator, the system according to the invention interprets this as a command to terminate the positioning operation, since the operator no longer wishes to carry out the storage at this height.
Der Bediener fährt mit dem Fahrzeug vor bzw. betätigt die Funktion eines Mastvorschubes und die mit der Ladeeinheit beladenen Gabeln tauchen vollständig in das Regalfach ein. Ist die erforderliche Eintauchtiefe erreicht, schließt sich ein kurzer Senkvorgang an, den der Bediener durch Betätigung des Bedienelements
Bei einer Anordnung der Kamera seitlich neben den Gabeln gemäß
Das erfindungsgemäße Assistenzsystem besitzt mindestens eine Kamera in den Gabelzinkenspitzen, an der Gabelzinkenseite oder an dem Lastschlitten/Gabelrücken, die gemeinsam mit einer Bilddatenverarbeitung zur Erkennung von Regalböden oder -auflagen ausgebildet ist. Über das erfindungsgemäße Assistenzsystem erfolgt ein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung. The assistance system according to the invention has at least one camera in the fork tine tips, on the fork tine side or on the load carriage / fork back, which is designed together with image data processing for the detection of shelves or shelves. About the assistance system according to the invention is an intervention in the vehicle control.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008027695 A1 [0006] DE 102008027695 A1 [0006]
- EP 2439165 A1 [0007] EP 2439165 A1 [0007]
- DE 102010055774 A1 [0008] DE 102010055774 A1 [0008]
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- 2013-10-31 DE DE201310112016 patent/DE102013112016A1/en active Pending
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---|---|---|---|
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R016 | Response to examination communication |