DE102021131676A1

DE102021131676A1 - Industrial truck for driving on an underground

Info

Publication number: DE102021131676A1
Application number: DE102021131676.6A
Authority: DE
Inventors: Hannes Bistry; Ralf Wetegrove
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Flurförderzeug zum Befahren eines Untergrunds,• das mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren ausgestattet ist,• wobei der mindestens eine Beschleunigungssensor ein erstes und ein zweites Überfahren der Unebenheit für ein oder mehrere Räder erfasst und das Überfahren für das Flurförderzeug im Hinblick auf einen Reifenverschleiß auswertet.Industrial truck for driving on a surface,• which is equipped with one or more acceleration sensors,• wherein the at least one acceleration sensor detects a first and a second crossing of the unevenness for one or more wheels and evaluates the crossing for the truck in terms of tire wear.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Flurförderzeug und einen Untergrund, der vorgesehen ist, um von dem Flurförderzeug befahren zu werden.The present invention relates to an industrial truck and an underground that is provided for the industrial truck to travel over.

Flurförderzeuge bewegen sich in der Regel in Lagern, Hallen und anderen Umschlagorten für Lasten und Güter. In einer solchen Umgebung werden an das Flurförderzeug, sei es ein von einer Bedienperson gesteuertes oder ein autonom geführtes Fahrzeug, hohe Anforderungen an die Sicherheit gestellt. Ein wichtiges Sicherheitskriterium ist der Verschleiß der Reifen, der sich nicht rein nach der Einsatzzeit des Fahrzeugs, sondern auch nach vielen anderen Kriterien, wie Beschaffenheit des Bodenbelags, Anzahl der Kurven und Bremsvorgänge, transportierte Lasten etc. richtet. Systeme zur Überwachung des Reifenverschleiß sind im Stand der Technik bekannt, aber oft mit großem technischem Aufwand verbunden.Industrial trucks usually move in warehouses, halls and other transshipment locations for loads and goods. In such an environment, high demands are placed on the safety of the industrial truck, whether it is a vehicle controlled by an operator or a vehicle that is driven autonomously. An important safety criterion is the wear and tear of the tires, which is based not only on how long the vehicle has been in use, but also on many other criteria, such as the nature of the floor covering, the number of corners and braking processes, the loads being transported, etc. Systems for monitoring tire wear are known in the prior art, but are often associated with great technical complexity.

Flurförderzeuge sind mit verschiedenen Arten von Rädern ausgestattet, z. B. Bandagenreifen, Profilreifen. In der Regel weisen diese keine Luftfüllung auf. Unabhängig davon verschleißen alle Arten von Rädern durch Abrieb und verringern sich im Umfang. Im Folgenden wird der Begriff „Reifen“ verwendet; damit sind alle Arten und Bauweisen von Rädern an Flurförderzeugen gemeint.Industrial trucks are equipped with different types of wheels, e.g. B. bandage tires, tread tires. As a rule, these are not filled with air. Irrespective of this, all types of wheels wear out due to abrasion and decrease in circumference. In the following, the term "tire" is used; this means all types and designs of wheels on industrial trucks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug bereitzustellen, das mit einfachen Mitteln seinen Reifenverschleiß überwachen kann.The object of the invention is to provide an industrial truck that can monitor its tire wear with simple means.

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 configurations form the subject matter of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Flurförderzeug ist gekennzeichnet durch die Merkmale aus Anspruch 1. Das Flurförderzeug ist vorgesehen, um einen Untergrund zu befahren. Das Flurförderzeug ist mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren ausgestattet. Ferner weist der Untergrund eine oder mehrere Unebenheiten auf, die mit dem Flurförderzeug überfahren werden können. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Beschleunigungssensor vorgesehen, der ein Überfahren der Unebenheit für ein oder mehrere Räder oder eine Radachse erfasst. Bei der Überfahrt können verschiedene Räder am Flurförderzeug erfasst werden, wie beispielsweise Vorder- und Hinterrad. Es kann der zumindest eine Beschleunigungssensor ein oder mehrere Räder oder Radachsen überwachen oder beispielsweise ein Beschleunigungssensor pro Rad oder Radachse vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass das identische Rad am Flurförderzeug zeitlich nacheinander eine erste und eine zweite Unebenheit überfährt. Ebenso ist es möglich, dass genau eine Unebenheit nach einander von zwei in Fahrrichtung hintereinander liegenden Rädern überfahren wird. In beiden Fällen ist der räumliche Abstand bekannt, entweder aus dem Aufbau des Fahrzeugs als Abstand der beiden Räder oder als räumlicher Abstand der Unebenheiten im Untergrund. Ferner ist vorgesehen, dass das Überfahren für das Flurförderzeug im Hinblick auf den Reifenverschleiß ausgewertet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Flurförderzeug wird ausgenutzt, dass die geometrischen Verhältnisse bei der Überfahrt bekannt sind und so durch Auswertung der Überfahrt ein Rückschluss darauf gezogen werden kann, wie stark ein Reifenverschleiß vorliegt. Ein Reifenverschleiß schließt hierbei sowohl eine relative Veränderung des Reifens, also beispielsweise die Feststellung, dass ein erheblicher Reifenverschleiß vorliegt, ein, ebenso wie eine Bestimmung des Raddurchmessers, der wiederum Aufschluss über den Reifenverschleiß gibt.The industrial truck according to the invention is characterized by the features of claim 1. The industrial truck is intended to drive on an underground. The industrial truck is equipped with one or more acceleration sensors. The ground also has one or more bumps that the industrial truck can drive over. According to the invention, at least one acceleration sensor is provided, which detects when one or more wheels or a wheel axle are driven over the unevenness. When crossing, different wheels on the industrial truck can be detected, such as the front and rear wheels. The at least one acceleration sensor can monitor one or more wheels or wheel axles or, for example, one acceleration sensor can be provided for each wheel or wheel axle. It is also possible for the identical wheel on the industrial truck to run over a first and a second bump one after the other. It is also possible for two wheels lying one behind the other in the direction of travel to run over exactly one bump in succession. In both cases, the spatial distance is known, either from the structure of the vehicle as the distance between the two wheels or as the spatial distance between the bumps in the ground. Provision is also made for the industrial truck to drive over it to be evaluated with regard to tire wear. In the industrial truck according to the invention, use is made of the fact that the geometric conditions are known during the crossing and a conclusion can thus be drawn as to how severe the tire wear is by evaluating the crossing. Tire wear includes both a relative change in the tire, ie, for example, the determination that there is considerable tire wear, as well as a determination of the wheel diameter, which in turn provides information about the tire wear.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird genau eine Unebenheit nacheinander mit zwei Rädern überfahren und diese beiden Überfahrten werden im Hinblick auf den Reifenverschleiß ausgewertet.In a preferred embodiment, two wheels drive over exactly one bump in succession, and these two runs are evaluated with regard to tire wear.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist an zwei oder mehr Rädern oder zwei Radachsen des Flurförderzeugs jeweils mindestens ein Beschleunigungssensor vorgesehen. Die Zuordnung der Beschleunigungssensoren zu jeweils einem Rad erlaubt, die bei der Überfahrt auftretenden Erschütterungen genauer aufzunehmen.In a preferred development, at least one acceleration sensor is provided on two or more wheels or two wheel axles of the industrial truck. The assignment of the acceleration sensors to one wheel at a time allows the vibrations that occur during the crossing to be recorded more precisely.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird der zurückgelegte Drehwinkel zwischen dem Überfahren einer Unebenheit mit dem ersten und dem zweiten Rad erfasst, dahingehend, dass ein Reifenverschleiß, insbesondere ein Raddurchmesser, bestimmt wird. Eine genaue Kenntnis des zurückgelegten Drehwinkels zwischen den beiden Erschütterungen ergibt die zwischen den beiden Erschütterungen zurückgelegte Strecke, abhängig von dem Radradius bzw. dem Raddurchmesser. Der räumliche Abstand bei dem Überfahren kann sich in zwei Aspekten ergeben: Einmal kann der Fall vorliegen, dass ein und dieselbe Unebenheit von zwei verschiedenen Rädern überfahren wird. In diesem Fall ist durch die Konstruktion des Flurförderzeugs der Abstand zwischen den beiden Rädern und somit die zurückgelegte Strecke bekannt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine erste und eine zweite Unebenheit in einem vorbestimmten Abstand zueinander vorgesehen sein. In diesem Fall misst das Flurförderzeug die Erschütterungen beispielsweise nur mit einem Rad und erkennt aufgrund des vorbestimmten Abstandes zwischen den beiden Unebenheiten die zurückgelegte Strecke. Grundsätzlich können auch Mischformen von beidem eingesetzt werden.In a preferred development, the angle of rotation covered between the crossing of an unevenness with the first and the second wheel is recorded, to the effect that tire wear, in particular a wheel diameter, is determined. Exact knowledge of the angle of rotation covered between the two shocks gives the distance covered between the two shocks, depending on the wheel radius or the wheel diameter. The spatial distance when driving over can result in two aspects: On the one hand, it can be the case that one and the same unevenness is driven over by two different wheels. In this case, the design of the industrial truck means that the distance between the two wheels and therefore the distance traveled are known. Alternatively or additionally, a first and a second unevenness can also be provided at a predetermined distance from one another. In this case, the industrial truck measures the vibrations, for example with only one wheel, and recognizes the distance covered on the basis of the predetermined distance between the two bumps. Basically you can mixed forms of both can also be used.

Wenn der Abstand zwischen zwei Unebenheiten bekannt ist, so kann eine Vorrichtung zum Erfassen einer Raddrehung vorgesehen sein, die für ein Rad die zurückgelegten Umdrehungen zwischen den beiden Unebenheiten erfasst. Auch ist es möglich, aus Ist- und/oder Sollwerten der Motorsteuerung eine Raddrehgeschwindigkeit zu ermitteln. Diese Raddrehgeschwindigkeit kann allein oder zusammen mit der erfassten Raddrehung vorgesehen sein, um die zwischen den beiden Unebenheiten erfolgten Umdrehungen eines oder mehrerer Räder zu bestimmen.If the distance between two bumps is known, a device for detecting a wheel rotation can be provided, which detects the revolutions covered between the two bumps for a wheel. It is also possible to determine a wheel rotation speed from actual and/or setpoint values of the engine control. This wheel rotational speed can be provided alone or together with the detected wheel rotation in order to determine the revolutions of one or more wheels that have taken place between the two bumps.

Grundsätzlich kann bei der Auswertung der Signale der Beschleunigungssensoren eine gewisse Orientierung des Flurförderzeug relativ zu den Unebenheiten vorausgesetzt werden, beispielsweise eine Überfahrt in einem rechten Winkel zu der oder den Unebenheiten. Es ist daher vorteilhaft, wenn Werte für den Lenkwinkel zeitlich kontinuierlich oder intermittierend erfasst und bei der Auswertung des Reifenverschleiß mitberücksichtigt werden. Fährt das Fahrzeug beispielsweise eine Kurve so ist zurückgelegte Strecke trotz vorgegebenen Abstandes zwischen den Unebenheiten größer. Ebenfalls kann die Auswertung des Lenkwinkels und/oder die Auswertung der Signale des mindestens einen Beschleunigungssensors eine schräge Überfahrt einer Unebenheit anzeigen. Liegt eine solche schräge Überfahrt vor, so kann die Auswertung verworfen werden oder es kann unter der Bedingung eines konstanten Lenkwinkel eine Auswertung vorgenommen werden. In der höchsten Ausbaustufe, kann dann auch eine Auswertung erfolgen, wenn der Lenkwinkel zwischen zwei Überfahrten sich verändert.In principle, when evaluating the signals from the acceleration sensors, a certain orientation of the industrial truck relative to the bumps can be assumed, for example crossing at a right angle to the bump or bumps. It is therefore advantageous if values for the steering angle are recorded continuously or intermittently over time and also taken into account when evaluating the tire wear. For example, if the vehicle drives around a curve, the distance covered is greater despite the predetermined distance between the bumps. Likewise, the evaluation of the steering angle and/or the evaluation of the signals of the at least one acceleration sensor can indicate an oblique crossing of an unevenness. If such an oblique crossing is present, the evaluation can be discarded or an evaluation can be carried out under the condition of a constant steering angle. In the highest configuration level, an evaluation can also take place if the steering angle changes between two passes.

In dem Fall, dass zwei Unebenheiten überfahren werden, ist es vorteilhaft, die Zeit zwischen dem Überfahren festzustellen, um so auch die Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs während des Überfahrens festzustellen.In the event that two bumps are traversed, it is advantageous to determine the time between the traverses in order to also determine the average speed of the vehicle during the traverse.

Für die Unebenheiten im Untergrund kann eine Schwelle und/oder eine Nut vorgesehen sein. Je nach Ausgestaltung kann eine Unebenheit auch in der Kombination von Schwelle und Nut bestehen. Bevorzugt besitzt die Schwelle eine Höhe von 0,1-10 mm. Die Nut besitzt bevorzugt eine Tiefe von 0,1-10 mm. Bevorzugt reicht eine Höhe für die Schwelle von 0,5-3 mm und für die Nut eine Tiefe von ein 1-4 mm aus. Die Höhen und Tiefen sind dabei so gewählt, dass der Beschleunigungssensor an dem Flurförderzeug diese gut erfassen kann, ohne dass zu große Erschütterungen an dem Flurförderzeug entstehen.A threshold and/or a groove can be provided for the unevenness in the ground. Depending on the configuration, an unevenness can also exist in the combination of threshold and groove. The threshold preferably has a height of 0.1-10 mm. The groove preferably has a depth of 0.1-10 mm. A height of 0.5-3 mm for the threshold and a depth of 1-4 mm for the groove are preferably sufficient. The highs and lows are selected in such a way that the acceleration sensor on the industrial truck can detect them well without the industrial truck being subjected to excessive vibrations.

Bei dem Beschleunigungssensor handelt es sich bevorzugt um eine inertiale Messeinheit, die Beschleunigung und gegebenenfalls auch Drehbeschleunigung erfasst. Eine solche inertiale Messeinheit (IMU) ist ein Standardteil und kann auch in bestehenden Fahrzeugen nachgerüstet werden.The acceleration sensor is preferably an inertial measuring unit that records acceleration and possibly also rotational acceleration. Such an inertial measurement unit (IMU) is a standard part and can also be retrofitted in existing vehicles.

Das erfindungsgemäße Flurförderzeug wird nachfolgend an drei Beispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Flurförderzeug mit einer Schwelle,
2 ein Flurförderzeug mit zwei Schellen in einem vorbestimmten Abstand zur Raddurchmesserbestimmung,
3 den Signalverlauf beim Überfahren einer Unebenheit bei einem Radstand d und
4 den Signalverlauf bei einer schrägen Überfahrt über eine Unebenheit.

The industrial truck according to the invention is explained in more detail below using three examples. Show it:

1 an industrial truck with a threshold,
2 an industrial truck with two clamps at a predetermined distance to determine the wheel diameter,
3 the signal curve when driving over a bump with a wheelbase d and
4 the course of the signal when crossing a bump at an angle.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Flurförderzeug 10 mit einem vierrädrigen Fahrwerk und einer Fahrerkabine. Das Flurförderzeug 10 fährt auf einem Untergrund 12, der eben ausgestaltet ist. Auf dem Untergrund ist eine Unebenheit in Form einer Erhebung 13 vorgesehen. Das Flurförderzeug 10 fährt entlang der Richtung 18 und überfährt hierbei die Erhebung 13 nacheinander mit einem oder beiden Vorder- und Hinterrädern 20, 22. Nehmen wir an, das Vorderrad 20 sei mit einem Beschleunigungssensor (nicht dargestellt) ausgestattet. Ferner sei angenommen, die Raddrehgeschwindigkeit werde für das Vorderrad 20 erfasst. In diesem Fall wird bei dem Überfahren der Drehwinkel an der Erhebung 13 erfasst. Danach wird beispielsweise der zurückgelegte Drehwinkel bis zum Überfahren der Erhebung 13 mit dem Hinterrad 22 erfasst. Hieraus kann der Raddurchmesser bestimmt werden, indem die zurückgelegte Strecke d durch den insgesamt durchlaufenen Winkel des Rades 20 geteilt wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch über eine Drehzahlmessung des drehenden Rades und die verstrichene Zeit der zurückgelegte Winkel bestimmt werden. Neben der Messung an dem Vorderrad kann auch zusätzlich eine Messung an dem Hinterrad 22 erfolgen. Zusätzlich ist es möglich, da der Radabstand zwischen den Rädern 20 und 22 bekannt ist, eine Plausibilitätsprüfung für die Geschwindigkeit vorzunehmen, indem die Zeit zwischen dem Überfahren der Erhebung 13 mit dem Vorderrad und dem Überfahren der Erhebung 13 mit dem Hinterrad gemessen wird. Die Erhebung 13 besitzt eine Höhe von 1-3 mm. 1 shows a schematic view of an industrial truck 10 with a four-wheel chassis and a driver's cab. The industrial truck 10 drives on a base 12 that is flat. An unevenness in the form of an elevation 13 is provided on the ground. The industrial truck 10 travels in the direction 18 and runs over the elevation 13 one after the other with one or both front and rear wheels 20, 22. Let's assume that the front wheel 20 is equipped with an acceleration sensor (not shown). Further assume that the wheel rotation speed is detected for the front wheel 20 . In this case, the angle of rotation at elevation 13 is detected when it is driven over. Then, for example, the angle of rotation covered is recorded until the elevation 13 is driven over with the rear wheel 22 . The wheel diameter can be determined from this by dividing the distance d covered by the total angle covered by the wheel 20 . Alternatively or additionally, the angle covered can also be determined by measuring the rotational speed of the rotating wheel and the elapsed time. In addition to the measurement on the front wheel, a measurement on the rear wheel 22 can also be carried out. In addition, since the wheel spacing between the wheels 20 and 22 is known, it is possible to carry out a plausibility check for the speed by measuring the time between the ridge 13 being driven over with the front wheel and the ridge 13 being driven over with the rear wheel. The elevation 13 has a height of 1-3 mm.

Für die Erhebung 13 kann auch eine Nut alternativ oder zusätzlich auch Stahlschwellen beispielsweise mit einer Höhe von 2 mm vorgesehen sein. Die Höhe von 2 mm führt zu einer messbaren Bewegung an dem Fahrzeug, allerdings noch nicht zu einer für die Bedienperson störenden Erschütterung. Die Genauigkeit der Bestimmung des Raddurchmessers unterliegt hierbei gewissen Messfehlern und Schwankungen. Es ist daher überaus vorteilhaft, die Raddurchmessermessung über einen längeren Zeitraum zu wiederholen und die Messergebnisse statistisch auszuwerten. Ergibt sich, dass der erfasste Raddurchmesser statistisch relevant im Laufe der Zeit abnimmt, so kann dies als ein Reifenverschleiß ausgewertet und für Servicezwecke verwendet werden. Beispielsweise kann das Rad gewechselt werden, wenn der hieraus abgeleitete gleitende Mittelwert für den Raddurchmesser einen festgelegten Grenzwert unterschreitet.Alternatively or additionally, a groove can also be provided for the elevation 13, and steel sleepers can also be provided, for example, with a height of 2 mm. The height of 2 mm leads to a measurable movement on the vehicle, but not yet to a disturbing vibration for the operator. The accuracy of determining the wheel diameter is subject to certain measurement errors and fluctuations. It is therefore extremely advantageous to repeat the wheel diameter measurement over a longer period of time and to statistically evaluate the measurement results. If the detected wheel diameter decreases statistically relevant over time, this can be evaluated as tire wear and used for service purposes. For example, the wheel can be changed if the sliding mean value derived from this for the wheel diameter falls below a specified limit value.

2 zeigt zwei Erhebungen 13, 14 in dem Untergrund 12, die in einem bekannten Abstand d' zueinanderstehen. Wenn das Flurförderzeug 10 die Erhebungen 13, 14 überfährt, entsteht an dem Vorderrad 20 eine spezifische Schwingungsfolge an dem Beschleunigungssensor. Diese kann ausgewertet werden und damit der Reifenverschließ ermittelt werden. 2 shows two elevations 13, 14 in the base 12, which are at a known distance d' from one another. When the industrial truck 10 drives over the elevations 13, 14, a specific vibration sequence occurs on the acceleration sensor on the front wheel 20. This can be evaluated and thus the tire wear can be determined.

3 zeigt eine ähnliche Situation wie in 1, in der ein Flurförderzeug 10 über eine Erhebung 13 fährt. Der Abstand zwischen den Vorder- und Hinterrädern 20, 22 beträgt d. In 3 nicht zu erkennen ist, dass das Flurförderzeug 10 zwei Vorderräder 20 und ein gelenktes und angetriebenes Hinterrad 22 besitzt. Überfährt das Flurförderzeug 10 die Unebenheit 13 mit seiner Vorderachse parallel zu der Unebenheit 13, so entsteht das oben dargestellte Zeitdiagramm. Ein erster Ausschlag 24 entsteht, wenn die Vorderräder 20 die Unebenheit 13 überfahren. Ein zweiter Ausschlag 26 entsteht, wenn die Hinterräder 22 die Unebenheit 13 überfahren. Die dazwischen liegende Zeit kann mit Hilfe der Fahrzeuggeschwindigkeit v in den Abstand d umgerechnet werden. Da der Abstand d zwischen den Rädern 20, 22 bekannt ist, kann aus der Zeit zwischen den Ausschlägen 24 und 26 die mittlere Geschwindigkeit berechnet werden. Wenn zudem die Anzahl der Umdrehungen des Vorderrads oder des Hinterrades bekannt ist, so kann jeweils der Durchmesser des Rades 20 und des Rades 22 berechnet werden. Wichtig ist, dass der Durchmesser jedes Rades berechnet werden kann, wenn der während der Strecke d zurückgelegte Winkel bekannt ist, insbesondere bei schräger Überfahrt einer Schwelle mit einem dreirädrigen Fahrzeug muss der Winkel zwischen Fahrtrichtung und einer Senkrechten zur Schwellenausdehnung berücksichtigt werden. 3 shows a similar situation as in 1 , in which an industrial truck 10 drives over a survey 13. The distance between the front and rear wheels 20, 22 is d. In 3 it cannot be seen that the industrial truck 10 has two front wheels 20 and a steered and driven rear wheel 22 . If the industrial truck 10 runs over the bump 13 with its front axle parallel to the bump 13, the time diagram shown above is created. A first deflection 24 occurs when the front wheels 20 drive over the bump 13 . A second deflection 26 occurs when the rear wheels 22 drive over the bump 13 . The time in between can be converted into the distance d using the vehicle speed v. Since the distance d between the wheels 20, 22 is known, the mean speed can be calculated from the time between the deflections 24 and 26. In addition, if the number of revolutions of the front wheel or the rear wheel is known, then the diameter of the wheel 20 and the wheel 22, respectively, can be calculated. It is important that the diameter of each wheel can be calculated if the angle covered during the distance d is known, in particular when a three-wheeled vehicle crosses a threshold at an angle, the angle between the direction of travel and a perpendicular to the extent of the threshold must be taken into account.

4 zeigt eine Besonderheit, die beim schrägen Überfahren der Unebenheit 13mit einem dreirädrigen Fahrzeug auftritt. 4 zeigt aus der Vogelperspektive die Unebenheit 13, hier einer Schwelle, sowie das gelenkte und angetriebene Rad 22 und die beiden Vorderräder 20a und 20b. Das hierbei auftretende Beschleunigungsmuster 28 zeigt einen doppelten Ausschlag 30 und 32. Der Beschleunigungsausschlag 28 entspricht dem Rad 22 bei der Unebenheit 13. Der Beschleunigungsausschlag 30 entspricht dem Überfahren durch das Rad 20a. Durch die Neigung der Achse der Vorderräder 20a, 20b gegenüber der Unebenheit 13 erreicht das Vorderrad 20b die Unebenheit 13 später und es entsteht der zweite Ausschlag 32. Hieraus ergeben sich vollkommen zutreffend zwei Abstände, d1 und d2. Hierbei ist der Abstand der Ausschläge 30 und 32 ein Maß für den Winkel zur senkrechten Überfahrt der Schwelle 13, wobei bei vollkommen senkrechter Überfahrt der Schwelle 13 die Ausschläge 30, 32 zu einem Ausschlag verschmelzen, weil die Überfahrt der Räder 20a und 20b gleichzeitig erfolgt. Eine schräge Überfahrt der Schwelle 13 sollte bei der Ermittlung des Reifenverschleißes berücksichtigt werden, da d1 und d2 und auch der Mittelwert daraus (d1+d2)/2 von dem Winkel der Fahrtrichtung zur Senkrechten auf der Schwelle 13 abhängt und sich somit ein verfälschter Verschleißwert ergibt, falls dies nicht berücksichtigt wird. Alternativ kann auch der Winkel zwischen der Schwelle 13 und der Vorderachse (Strecke zwischen den Rädern 20a und 20b) betrachtet werden, was zu demselben Ergebnis führt. 4 shows a peculiarity that occurs when a three-wheeled vehicle drives over unevenness 13 at an angle. 4 shows the bump 13, here a threshold, and the steered and driven wheel 22 and the two front wheels 20a and 20b from a bird's eye view. The acceleration pattern 28 that occurs here shows a double deflection 30 and 32. The acceleration deflection 28 corresponds to the wheel 22 at the unevenness 13. The acceleration deflection 30 corresponds to the wheel 20a driving over it. Due to the inclination of the axis of the front wheels 20a, 20b with respect to the bump 13, the front wheel 20b reaches the bump 13 later and the second deflection 32 occurs. This results in two distances, d1 and d2, which are perfectly correct. The distance between the deflections 30 and 32 is a measure of the angle to the vertical crossing of the threshold 13, with the deflections 30, 32 merging into one deflection when crossing the threshold 13 completely vertically, because the crossing of the wheels 20a and 20b takes place simultaneously. Crossing the threshold 13 at an angle should be taken into account when determining the tire wear, since d1 and d2 and also the mean value (d1+d2)/2 from them depends on the angle of the direction of travel to the vertical on the threshold 13, resulting in a false wear value , if this is not taken into account. Alternatively, the angle between the sill 13 and the front axle (distance between the wheels 20a and 20b) can also be considered, which leads to the same result.

Die Berücksichtigung kann in der Form erfolgen, dass der Winkel der Überfahrt herausgerechnet wird und nur der senkrechte Anteil berücksichtigt wird, beispielsweise in folgender Form: d_s = sin α * (d1+d2)/2, wobei d_s der senkrecht zur Schwelle 13 verlaufende Streckenanteil ist und (d1+d2)/2 der fiktive Abstand zweier Ausschläge, wobei der erste Ausschlag durch das Hinterrad und der zweite Ausschlag durch ein in der Mitte der Vorderachse sich befindliches einzelnes (fiktives) Vorderrad erzeugt ist. Der Winkel α ist aus der Differenz d1-d2 ermittelbar und hängt unter anderem vom Achsabstand der Räder 20a und 20b ab. Diese Abhängigkeit kann ohne weiteres analytisch oder experimentell ermittelt und in einer Recheneinheit im Flurförderzeug zur Auswertung der Sensordaten und Ermittlung des Radverschleißes hinterlegt werden. Bezogen auf die Radumdrehungen müssen natürlich statt der Abstände d1 und d2 die Radumdrehungszahlen betrachtet werden, wobei die Annahme gilt, dass der Verschleiß der Räder 20a und 20b annähernd identisch ist. Alternativ kann auch der Verschleiß der Räder 20a und 20b individuell betrachtet werden, wobei hierbei der Abstand der Räder 20a und 20b von der Mitte der Achse zu berücksichtigen ist.It can be taken into account in such a way that the angle of the crossing is calculated out and only the vertical part is taken into account, for example in the following form: d_s=sin α*(d1+d2)/2, where d_s is the part of the route running perpendicular to the threshold 13 and (d1+d2)/2 is the fictitious distance between two deflections, the first deflection being generated by the rear wheel and the second deflection being generated by a single (fictitious) front wheel located in the center of the front axle. The angle α can be determined from the difference d1-d2 and depends, among other things, on the center distance of the wheels 20a and 20b. This dependency can easily be determined analytically or experimentally and stored in a computing unit in the industrial truck for evaluating the sensor data and determining the wheel wear. In relation to the wheel revolutions, the number of wheel revolutions must of course be considered instead of the distances d1 and d2, the assumption being that the wear on wheels 20a and 20b is approximately identical. Alternatively, the wear of the wheels 20a and 20b can also be considered individually, in which case the distance between the wheels 20a and 20b and the center of the axle must be taken into account.

Es kann die Berücksichtigung auch derart erfolgen, dass bei zu großer Differenz der Abstände d1 und d2, wenn also beispielsweise ein Grenzwert d_g für die Differenz d1-d2 überschritten wird, und damit sehr schräger Überfahrt die Messwerte verworfen werden. In der Praxis erfolgt die Überfahrt meist senkrecht, da eine schräge Überfahrt zu einer Wankbewegung des Fahrzeugs führt, welche durch den Fahrer als unangenehm wahrgenommen wird.It can also be taken into account in such a way that if the difference between the distances d1 and d2 is too great, for example if a limit value d_g for the difference d1-d2 is exceeded and the crossing is therefore very oblique, the measured values ver be thrown. In practice, the crossing is usually vertical, since an oblique crossing leads to a rolling movement of the vehicle, which the driver perceives as unpleasant.

Bei der Auswertung der Beschleunigungssignale, sei es wie in 3 oder in 4 dargestellt, erweist sich die Autokorrelation als besonders hilfreiches Mittel. Die Autokorrelation liefert insbesondere bei dreirädrigen Fahrzeugen und dem in 4 dargestellten Diagramm eine Möglichkeit, die Messung auszuwerten. Alternativ kann auch erkannt werden, dass ein schräges Überfahren vorliegt und die Messung daher verworfen werden.When evaluating the acceleration signals, be it as in 3 or in 4 shown, autocorrelation proves to be a particularly helpful tool. The autocorrelation provides especially for three-wheeled vehicles and the in 4 diagram shown a way to evaluate the measurement. Alternatively, it can also be recognized that the vehicle has been driven over at an angle and the measurement can therefore be discarded.

Bei der Autokorrelation wird für ein Signal zu einem Zeitpunkt t1 in einem bestimmten Fenster ein ähnliches Signal zum Zeitpunkt t2 gesucht und damit verglichen. Die Autokorrelation ist ein Maß für die Ähnlichkeit der Signale. In dem vorliegenden Beispiel kann beispielsweise das Signal des Beschleunigungssensors ausgewertet werden. Kommt es zu einer signifikanten Beschleunigung, beispielsweise beim Überfahren einer Unebenheit, so kann dieses Ergebnis und die charakteristische Ausprägung dieses Ergebnisses in den Daten detektiert werden. Beim Überfahren mit einer weiteren Achse des Flurförderzeugs wird ein ähnliches Event erwartet. Es kann nun das beschriebene Signal nach dem weiteren Auftreten dieses Signals gesucht werden und so ausgewertet werden. Mit zunehmendem Verschleiß kommt es dazu, dass das zweite Ereignis scheinbar tendenziell versetzt zu dem erwarteten Punkt auftritt. Hierdurch lässt sich ein Korrekturfaktor errechnen, aus dem sich der aktuelle Zustand des Reifens ableiten lässt. Bei dieser Vorgehensweise wird mit Hilfe der Autokorrelation geprüft, ob das zweite Signal zu dem Zeitpunkt auftritt, der aufgrund der Fahrzeuggeometrie, d. h. dem Abstand d und der Fahrzeuggeschwindigkeit erwartet wird. Tritt das zweite Signal erst dann auf, wenn das Rad eine größere Strecke zurückgelegt hat, so ist die mögliche Ursache hierfür der Radverschleiß. Dies kann dadurch festgestellt werden, dass die Autokorrelation als Maß für die Ähnlichkeit der Signale erst nach einer längeren zurückgelegten Strecke der Räder einen größeren Ähnlichkeitswert anzeigtIn autocorrelation, a similar signal at time t2 is sought for a signal at time t1 in a specific window and compared with it. The autocorrelation is a measure of the similarity of the signals. In the present example, for example, the signal from the acceleration sensor can be evaluated. If there is a significant acceleration, for example when driving over a bump, this result and the characteristic form of this result can be detected in the data. A similar event is expected when driving over another axle of the industrial truck. The described signal can now be searched for the further occurrence of this signal and thus evaluated. As the wear progresses, the second event tends to appear offset from the expected point. This allows a correction factor to be calculated from which the current condition of the tire can be derived. In this procedure, the autocorrelation is used to check whether the second signal occurs at the point in time which, due to the vehicle geometry, i. H. the distance d and the vehicle speed is expected. If the second signal only occurs after the wheel has covered a longer distance, the possible cause for this is wheel wear. This can be determined by the fact that the autocorrelation as a measure of the similarity of the signals only shows a greater similarity value after the wheels have covered a longer distance

Für die praktische Umsetzung der Bodenunebenheit ist darauf zu achten, dass diese groß genug ist, um von dem Beschleunigungssensor detektiert werden zu können, aber klein genug ist, damit die dadurch entstehenden Erschütterungen keine Beeinträchtigung in Komfort, Komponentenbelastung und Lastschäden hervorrufen. Auch dürfen die Unebenheiten nicht verschleißen oder sich mit Schmutz zusetzen. Eine mögliche Realisierung sind beispielsweise Schwellen aus Stahl oder anderem Material mit einer Höhe 1-2 mm. Auch könnten Nuten als Unebenheiten vorgesehen sein, bevorzugt mit einer Tiefe von 2-3 mm. Unebenheiten lassen sich auch in Form eines Gitters herstellen, bei dem der Abstand zwischen den Gitterstäben wie eine Nut wirkt. Das Gitter besteht aus einer Vielzahl von beispielsweise parallel zueinander angeordneten Gitterstäben, deren Abstand wie bei einer Nut die Information trägt. Der Vorteil gegenüber der Verwendung von direkt in den Untergrund eingebrachten Nuten ist, dass der Schmutz durch das Gitter fallen kann, ohne die Detektierbarkeit der Nut zu beeinträchtigen.For the practical implementation of the unevenness of the floor, it must be ensured that it is large enough to be detected by the acceleration sensor, but small enough that the resulting vibrations do not affect comfort, component stress and load damage. The bumps must not wear out or become clogged with dirt. A possible realization are, for example, thresholds made of steel or other material with a height of 1-2 mm. Grooves could also be provided as bumps, preferably with a depth of 2-3 mm. Unevenness can also be produced in the form of a lattice, in which the distance between the lattice bars acts like a groove. The lattice consists of a large number of lattice bars arranged parallel to one another, for example, the spacing of which carries the information like a groove. The advantage over using grooves made directly in the subsurface is that the dirt can fall through the grid without impairing the detectability of the groove.

Die Beschleunigungssensoren werden bevorzugt IMU eingesetzt, die eine möglichst hohe Abtastrate besitzen. Die hohe Abtastrate erlaubt es, die Erschütterungen mit hoher zeitlicher Auflösung zu detektieren.The acceleration sensors are preferably used in IMUs, which have the highest possible sampling rate. The high sampling rate allows the vibrations to be detected with a high temporal resolution.

Bei einer Auswertung der Radverschleißerkennung werden in der Regel keine Einzelmessungen ausgewertet, sondern es werden über einen längeren Zeitraum Eckmessdaten aufgezeichnet und statistisch ausgewertet, indem beispielsweise Fehlmessungen gefiltert und Mittelwerte gebildet werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Radverschleißerkennung werden die aufgenommenen Daten über eine Funkverbindung an eine Basis gesendet und ein Servicetechniker kann auf die Daten zugreifen, um seinen Einsatz beim Kunden zu planen und Ersatzteile vorzuhalten. Für die Auswertung ist insbesondere eine Betrachtung der AutoKorrelation der Daten bewährt. Bei der Autokorrelation, auch Selbstkorrelation genannt, wird der zeitliche Abstand zwischen den Signalen bestimmt, für den die Signale die größte Selbstähnlichkeit besitzen. Auch kann hierfür im Frequenzraum gearbeitet werden, um unerwünschte Störsignale heraus zu filtern.When evaluating the wheel wear detection, no individual measurements are usually evaluated, but key measurement data are recorded over a longer period of time and statistically evaluated, for example by incorrect measurements being filtered and mean values being formed. In a preferred embodiment of the wheel wear detection, the recorded data is sent to a base via a radio link and a service technician can access the data in order to plan his assignment at the customer's and to keep spare parts in stock. A consideration of the auto-correlation of the data is particularly useful for the evaluation. With autocorrelation, also called self-correlation, the time interval between the signals is determined for which the signals have the greatest self-similarity. It is also possible to work in the frequency domain in order to filter out unwanted interference signals.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Flurförderzeugindustrial truck
1212: Untergrundunderground
1313: Unebenheitunevenness
1414: Unebenheitunevenness
1818: RichtungDirection
2020: Vorderradfront wheel
20a20a: Vorderradfront wheel
20b20b: Vorderradfront wheel
2222: Hinterradrear wheel
2424: Ausschlagrash
2626: Ausschlagrash
2828: Beschleunigungsausschlagacceleration deflection
3030: Beschleunigungsausschlagacceleration deflection
3232: Beschleunigungsausschlagacceleration deflection

Claims

Industrial truck (10) for driving on an underground (12), • which is equipped with one or more acceleration sensors, • wherein the at least one acceleration sensor detects a first and a second driving over one or more bumps (13) for one or more wheels and • the driving over for the industrial truck (10) is evaluated with regard to tire wear.

industrial truck claim 1 , characterized in that the first and second run over takes place for an unevenness (13).

industrial truck claim 1 or 2 , characterized in that at least one acceleration sensor is provided on two or more wheels or two wheel axles (20, 22) of the industrial truck (10).

industrial truck claim 3 , characterized in that the angle of rotation covered between the crossing with a first and a second wheel is recorded, to the effect that wheel wear, in particular a wheel diameter, is determined.

Industrial truck according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a wheel rotation speed is determined from actual and/or desired values of the motor control.

Industrial truck according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that a device for detecting a wheel rotation is provided on at least one of the wheels.

Industrial truck according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that values for a steering angle are recorded continuously or intermittently over time and are also taken into account in the evaluation of the tire wear.

industrial truck claim 7 , characterized in that the measured values are discarded if the evaluation of the steering angle and/or the signals of the at least one acceleration sensor indicate that the obstacle has been driven over at an angle.

industrial truck claim 7 , characterized in that if there is a constant steering angle when driving over the obstacle, this is also taken into account in the evaluation of the tire wear.

industrial truck claim 7 , characterized in that if there is a change in the steering angle over time when driving over the obstacle, this is taken into account in the evaluation of the tire wear.

System consisting of the ground (12) and the industrial truck (10) according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that one or more bumps (13, 14) are provided, the crossing of which are detected by the at least one acceleration sensor.

system after claim 11 , characterized in that a bump is provided, which is run over with two different wheels and the time between crossing the bump is recorded.

system after claim 12 , characterized in that two bumps are provided and the two bumps are run over with the same wheel and the time between the two crossings of the bumps is recorded.

system according to one of the Claims 11 until 13 , characterized in that the speed of the wheel (20, 22) is measured at least during the duration of the two crossings.

system according to one of the Claims 11 until 14 , characterized in that the acceleration sensor has as an inertial measuring unit.

system according to one of the Claims 11 until 15 , characterized in that the unevenness has a clip and/or a groove, which has a height or depth of 0.1 mm to 10 mm.