DE3739597A1 - Apparatus for protecting vehicles by means of ultrasound sensors - Google Patents
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Abstract
Description
Insbesondere in der Automobilindustrie wird vielfach dazu überge gangen, auf starre Förderbänder oder Fließbänder zu verzichten. Vielmehr werden z. B. die Rohkarosserien durch Förderfahrzeuge transportiert, die üblicherweise spurgeführt sind, beispielsweise auf einer Induktionsschleife fahren.In the automotive industry in particular, this is often the case have gone without rigid conveyor belts or assembly lines. Rather, z. B. the body shells by conveyor vehicles transported, which are usually guided, for example drive on an induction loop.
Um diese führerlosen Transportsysteme (FTS-Fahrzeuge) gegen Un fälle und/oder Kollisionen abzusichern, ist es Stand der Technik, um die Fahrzeuge herum eine stoßempfindliche Leiste anzubringen, die bei Berührung mit einem Objekt einen Impuls abgibt, durch den das Fahrzeug angehalten wird. Weiter ist es üblich, über Spiegel systeme einen umlaufenden Lichtstrahl um das Fahrzeug herumzu führen, wobei bei Unterbrechung des Lichtstrahles ebenfalls ein Haltebefehl ausgelöst wird.To these driverless transport systems (AGVs) against Un to secure cases and / or collisions, it is state of the art, to attach a shock-sensitive bar around the vehicles, which emits an impulse when it comes into contact with an object the vehicle is stopped. It is also common to use mirrors systems a rotating beam of light around the vehicle lead, also when the light beam is interrupted Hold command is triggered.
Außerdem gibt es verschiedene Vorschläge, mit Hilfe von Ultraschall-Impuls-Echo-Sensoren das FTS-Fahrzeug zu über wachen.There are also various suggestions with help from ultrasonic pulse echo sensors to the AGV vehicle watch.
In der deutschen Patentanmeldung P 37 01 521.4 aus 1986 ist eine Anordnung beschrieben, bei der das Fahrzeug durch eine Vielzahl von Ultraschallsensoren abgesichert wird, wobei durch ver schiedene Maßnahmen erreicht wird, daß mehrere Fahrzeuge gleich zeitig und parallel betrieben werden können.In German patent application P 37 01 521.4 from 1986 there is one Arrangement described in which the vehicle by a variety is secured by ultrasonic sensors, whereby ver Different measures are achieved that several vehicles are the same can be operated in time and in parallel.
Da es heute üblich ist, daß die FTS-Fahrzeuge durchweg kleiner sind als die auf den Fahrzeugen transportierten Rohkarosserien ergibt sich folgendes Problem:Since it is common today that the AGV vehicles are consistently smaller are as the body-in-white transported on the vehicles the following problem arises:
Die Sensoren sind zwingend am FTS-Fahrzeug befestigt. Die Unterseite der Karosserie erzeugt prinzipiell ein Echo, das selbstverständlich ignoriert werden muß. An den Seiten des Fahr zeuges wäre dieses möglich, indem Echos erst dann als Objekte identifiziert werden, wenn diese eine gewisse Mindestentfernung vom Sensor haben. Wird diese unterschritten, wird das Echo nicht akzeptiert. Da die von der Karosserie zurückgeworfenen Echos durchweg aus dem Nahbereich stammen, wäre dies ein denkbarer Weg.The sensors are mandatory attached to the AGV vehicle. The bottom of the body basically creates an echo that must of course be ignored. On the sides of the drive This would be possible by adding echoes as objects be identified if this is a certain minimum distance from the sensor. If it falls below this, the echo is not accepted. Because the echoes thrown back by the body consistently from close range, this would be a conceivable one Path.
Die Fig. 1 zeigt prinzipiell, wie sich das Problem darstellt. Auf dem in der Regel sehr glatten und ebenen Fußboden (1) fährt das FTS-Fahrzeug (2). Auf dem FTS-Fahrzeug steht die Karosserie (3). Fig. 1 shows in principle how the problem presents itself. The AGV vehicle ( 2 ) drives on the generally very smooth and level floor ( 1 ). The body ( 3 ) is on the AGV vehicle.
Die Fig. 2 zeigt schematisch die Draufsicht. Es ist erkennbar, daß das FTS-Fahrzeug (4) deutlich kleiner ist als die Roh karosserie (5). Bemerkenswert ist die gabelförmige Montageaussparung am Bug des Fahrzeuges. In diese Aussparung wird von vorn eine motor getriebene Achse usw. montiert.The Fig. 2 schematically shows the plan view. It can be seen that the AGV vehicle ( 4 ) is significantly smaller than the raw body ( 5 ). The fork-shaped mounting recess on the bow of the vehicle is remarkable. A motor-driven axle etc. is installed in this recess from the front.
Hier besteht die Notwendigkeit, einen Arbeiter zu erkennen, der sich beispielsweise in dieser Zone aufhält. Hier ist es selbst verständlich nicht erlaubt, Ziele im Nahbereich auszublenden, da der Aufenthaltsort einer Person gerade in diesem Nahbereich sein kann.Here there is a need to recognize a worker who is in this zone, for example. Here it is itself understandably not allowed to hide targets at close range, because the location of a person can be in this close range can.
Hier zeigt die nachstehend beschriebene Erfindung einen Lösungs weg auf, der einerseits die vorhandenen Ziele ignoriert, anderer seits jedoch wirkungsvoll und zuverlässig das Eindringen von Personen und/oder Gegenständen in den Schutzraum sensiert.Here the invention described below shows a solution way that ignores the existing goals on the one hand, others on the other hand, the penetration of effective and reliable People and / or objects sensed in the shelter.
Fig. 3 zeigt den schematischen Verlauf einer typischen Echo-Kurve. Am Anfang ist deutlich der Sendeimpuls erkennbar. Im unmittelbaren Nahbereich werden ebenfalls einige Echos registriert. Im mittleren Bereich dagegen werden nur vereinzelte Echos registriert. Fig. 3 shows the schematic course of a typical echo curve. At the beginning, the transmission pulse is clearly recognizable. Some echoes are also registered in the immediate vicinity. In the middle area, however, only isolated echoes are registered.
Dieser Echozug wird erfindungsgemäß mit einem schnellen Digital/Analog-Wandler digitalisiert und im Arbeitsspeicher eines Mikrocomputers abgelegt.This echo train is according to the invention with a fast Digital / analog converter digitized and in the main memory Microcomputers filed.
Jeder neue Echozug wird mit dem bereits vorhandenen Echozug ver glichen.Each new echo train is ver with the existing echo train like.
Sofern keine nennenswerte Abweichung erfolgt, wird aus dem ak tuellen Echozug und dem vorhandenen Echozug jeweils ein Mittel wert gebildet, der als neuer Referenzwert seinerseits abge speichert wird. Vereinfacht gesagt "lernt" der Sensor somit seine Umgebung kennen.If there is no significant deviation, the ak current echo train and the existing echo train each a means value, which in turn is the new reference value is saved. Put simply, the sensor "learns" its surroundings know.
Abweichungen, die außerhalb eines Toleranzbandes liegen, werden vom Programm addiert. Vereinfacht gesagt wird also die zu überwachende Strecke, z. B. eine Entfernung von 2,5 m entsprechend, in eine prinzipiell beliebige Anzahl von Einzelsektoren unterteilt. In der Fig. 3 sind beispielsweise 18 Sektoren aufgezeigt. In jedem Sektor wird die aktuelle Echoamplitude mit dem vorge speicherten Wert verglichen. Tritt eine Differenz auf, so wird der Differenzwert in eine Absolutzahl verwandelt, d. h. es spielt keine Rolle, ob die Abweichung positiv oder negativ ist. Ein abgeschattetes Echo wird daher genauso bewertet und erkannt wie ein neu auftretendes Echo.Deviations that lie outside a tolerance band are added by the program. Put simply, the route to be monitored, e.g. B. a distance of 2.5 m accordingly, divided into any number of individual sectors. In FIG. 3, 18 sectors are for example shown. The current echo amplitude is compared with the pre-stored value in each sector. If a difference occurs, the difference value is converted into an absolute number, ie it does not matter whether the deviation is positive or negative. A shadowed echo is therefore evaluated and recognized in exactly the same way as a new echo.
Das Programm addiert weiter die Absolutwerte in einem eigenen Register. Nach jedem Arbeitsgang überprüft das Programm das Register. Über steigt der Wert eine bestimmte, frei festlegbare Grenze, wird Alarm ausgelöst.The program continues to add the absolute values in its own Register. The program checks the register after each operation. About if the value increases a certain, freely definable limit, Alarm triggered.
Um einen gewissen Schutz vor Fehlalarme zu haben, ist es selbst verständlich möglich, diesen Alarm erst dann durchzuschalten, wenn er in einer bestimmten Zahl hintereinander aufgetreten ist, beispielsweise 5mal. In order to have some protection against false alarms, it is itself understandably possible to only activate this alarm if it has appeared in a certain number in a row, for example 5 times.
In Fig. 4 ist eine mögliche Schaltungsausführung beschrieben. 3 Wandler (10) sind in unterschiedlichen Winkeln so angebracht, daß sie einen möglichst weiten Bereich bestreichen.A possible circuit design is described in FIG. 4. 3 transducers ( 10 ) are attached at different angles so that they cover the widest possible area.
In der beschriebenen Ausführung sind die Schallwandler sowohl als Sender als auch als Empfänger geschaltet. Selbstverständlich ist es möglich, separate Sender und Empfänger zu benutzen. Der Sender wird durch einen kurzen Impuls, der üblicherweise aus mehreren Schwingungen besteht, des Senders (18) angeregt. Der Sendeimpuls gelangt über einen Widerstand und über zwei antiparallelgeschaltete Dioden an die Sendekapsel, die gleich zeitig Empfängerkapsel ist.In the embodiment described, the sound transducers are connected both as transmitters and receivers. Of course it is possible to use separate transmitters and receivers. The transmitter ( 18 ) is excited by a short pulse, which usually consists of several vibrations. The transmit pulse reaches the transmitter capsule via a resistor and two anti-parallel diodes, which at the same time is the receiver capsule.
Eventuelle Echos gelangen über einen Verstärker (11) und über ein schmalbandiges Filter nebst Logarithmierverstärker und Demodulator (12) auf eine RC-Kombination (13), wo die einzelnen Echosignale addiert werden. Ein gesteuerter A/D-Wandler (14) detektiert die jeweilige Echoamplitude und transportiert diesen Wert über einen Mikroprozessor (16) zum Arbeitsspeicher (17) des Mikroprozessors.Any echoes pass through an amplifier ( 11 ) and a narrow-band filter together with a logarithmic amplifier and demodulator ( 12 ) to an RC combination ( 13 ), where the individual echo signals are added. A controlled A / D converter ( 14 ) detects the respective echo amplitude and transports this value via a microprocessor ( 16 ) to the main memory ( 17 ) of the microprocessor.
Die Verarbeitung der Daten im Mikroprozessor erfolgt über die Rechenanweisung, die im ROM (15) des Mikroprozessors abgelegt ist.The processing of the data in the microprocessor takes place via the computing instruction which is stored in the ROM ( 15 ) of the microprocessor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Lern vorgang ausgelöst, wenn ein anderer Melder mitteilt, daß eine Karosserie auf das FTS-Fahrzeug aufgesetzt worden ist.In a further embodiment of the invention, the learning event triggered when another detector reports that a Body has been placed on the AGV vehicle.
Der unmittelbar darauf einsetzende "Lernvorgang" muß ab geschlossen sein, bevor der Start des FTS-Fahrzeuges freigegeben werden kann. Dazu dienen verschiedene Meldeleitungen (18, 19, 20), die die Kommunikation des Sensors mit dem Fahrzeug ermöglichen.The "learning process" that begins immediately afterwards must be completed before the start of the AGV vehicle can be released. Various signal lines ( 18, 19, 20 ) are used for this purpose, which enable the sensor to communicate with the vehicle.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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ID=6341029
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