EP4168348A1 - Gabelzinkensensoren zur erkennung von querverkehr - Google Patents

Gabelzinkensensoren zur erkennung von querverkehr

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EP4168348A1
EP4168348A1 EP21726638.6A EP21726638A EP4168348A1 EP 4168348 A1 EP4168348 A1 EP 4168348A1 EP 21726638 A EP21726638 A EP 21726638A EP 4168348 A1 EP4168348 A1 EP 4168348A1
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EP
European Patent Office
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forklift
fork
sensors
environment
environment sensors
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EP21726638.6A
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EP4168348B1 (de
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Gabriela Jager
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks

Definitions

  • the invention relates to a forklift truck according to the preamble of claim 1.
  • the document EP 24 68 678 A1 discloses a forklift with fork prongs sensors. These are used to control the absorption of cargo. Accordingly, the fork sensors are directed forward in the direction of travel of the forklift.
  • Another forklift truck is known from the document JP 2005 104 652 A1, which has fork-tine sensors for checking the picking up of load.
  • the detection areas of the fork joint sensors are directed inwards across the forklift truck.
  • the invention is based on the object of increasing the operational safety of a forklift truck. This object is achieved by a forklift truck according to claim 1. Preferred developments are contained in the subclaims and emerge from the following description and the embodiment shown in Fig. 1, for example.
  • a forklift is a vehicle with a lifting fork.
  • the lifting fork has several - usually exactly two - prongs which are used to pick up cargo.
  • the height of the lifting fork can be adjusted to pick up the load and set it down at the destination.
  • the forklift truck according to the invention has at least two environment sensors.
  • the surroundings sensors are designed to detect that part of the surroundings of the fork lift truck that lies in their respective detection area.
  • the field sensors are preferably optical cameras, radar, lidar or distance sensors. These can form an environment sensor individually or in pairs. In the latter case, it is a question of stereo sensors or cameras, which each consist of two recording units that are spaced apart from one another.
  • the environment sensors are designed as fork-tine sensors. This means that they are attached to the forks.
  • the invention also provides that the environment sensors are attached to different fork prongs. In detail, two environment sensors are not attached to the same fork prong.
  • the forklift truck can have exactly two forks - a right and a left fork - and exactly two environment sensors - a left environment sensor and a right environment sensor.
  • the right environment sensor is attached to the right fork arm and the left environment sensor to the left fork arm.
  • the terms “bottom right” and “bottom left” relate here to the driver's perspective, ie to the perspective of a forklift driver who is facing forward in the direction of travel when driving straight ahead.
  • the environment sensors are each directed with at least part of their detection area transversely to the forklift truck to the outside.
  • the right environment sensor is therefore directed to the right and the left environment sensor to the left.
  • An alignment transverse to the forklift truck is synonymous with an alignment orthogonal to a longitudinal axis of the forklift truck.
  • the longitudinal axis of the forklift runs in the direction of travel when driving straight ahead.
  • the detection areas of the fork prongs sensors are at least partially oriented in the transverse direction, that is, orthogonally to the longitudinal direction of the fork lift truck. At least part of each detection area of the fork sensor therefore runs in the transverse direction. This means that at least one beam proceeding from the respective sensor and running in the transverse direction lies at least partially in the detection range of the sensor. In particular, an initial section of the beam lies in the detection area. The beam is preferably completely in the detection area.
  • the environment sensors with their detection areas are preferably aligned exactly across the forklift truck. This means that a central axis or optical axis of the respective detection area is aligned transversely to the forklift truck. At least one part of the detection areas of the environment sensors are each directed outwards. This means that the at least one part, starting from the respective sensor, extends outwards with respect to the forklift truck. The at least part of the detection area therefore runs away from the forklift truck. There are therefore no fork tines in that part of the detection area.
  • the environment sensors are preferably aligned in such a way that they do not detect any fork prongs at all.
  • the alignment is preferably mirror-symmetrical.
  • the environment sensors with their detection areas are located on different sides of a plane of symmetry. This preferably runs parallel to a longitudinal axis and a vertical axis of the forklift truck.
  • the detection areas are completely on different sides of the plane of symmetry.
  • the detection area of an environment sensor is therefore located completely on one side of the plane of symmetry, while the detection area of a further environment sensor is located completely on another side of the plane of symmetry.
  • the environment sensors are also spaced apart from one another with the fork prongs.
  • An area between the environment sensors or between the fork prongs is therefore not detected by the environment sensors.
  • this area can be limited by a first plane running parallel to a longitudinal axis and a vertical axis of the forklift truck and a second plane also running parallel to a longitudinal axis and a vertical axis of the forklift truck.
  • the area runs between the first level and the second level.
  • the first plane and the second plane preferably each intersect an environment sensor.
  • the detection areas of the environment sensors run completely on different sides of the first level and on different sides of the second level.
  • a first detection area of a first environment sensor is therefore on a first side of the first level and on a first side of the second level, while a detection area of a second environment sensor is on a second side of the first level different from the first side and on a second side of the first level the first side is different side of the second level.
  • the surroundings sensors are preferably each aligned horizontally with at least part of their detection area. This means that the above rays are horizontal.
  • the central axes or optical axes of the environment sensors can each be aligned horizontally.
  • the invention makes it possible to use the environment sensors to detect objects that are approaching the forklift truck. This prevents impending collisions.
  • the invention is advantageous because fork sensors are placed in an exposed location. Cross traffic can thus be seen from the forks, which may not yet be visible from other parts of the forklift because the view is blocked by obstacles. Such situations typically occur in intersection areas.
  • the forklift truck is preferably developed as part of an arrangement which, in addition to the forklift truck, includes a data processing device.
  • the data processing device is designed to detect approaching objects by means of signals from the environment sensors. This implies that the environment sensors are connected to the data processing device in a signal-conducting manner.
  • the data processing device can be structurally integrated into the forklift truck as a control device or designed as a separate one. If it is a separate device, the environment sensors are preferably connected to the data processing connection via a wireless signal connection.
  • a method implemented by the data processing device for recognizing approaching objects preferably comprises a partial step for recognizing objects and a partial step for recognizing a movement of the objects.
  • Appropriate detection methods are known from the prior art. For example, neural networks or stochastic methods are suitable for recognizing objects and their movements.
  • the data processing device is preferably further developed to recognize an impending collision of the approaching objects with the forklift truck. For this purpose, the data processing device preferably evaluates the movement of the approaching objects and a movement of the forklift. Based on the movements, the routes of the objects and the forklift can be extrapolated. For this purpose, a course of the roadway of the forklift truck and / or a course of the roadway of an approaching object are preferably also taken into account.
  • FIG. 1 A preferred embodiment of the invention is shown in FIG. 1 in detail shows:
  • the forklift 101 is shown in FIG. 1 from a bird's eye view.
  • His Hubga bel has a left prong 103a and a right prong 103b.
  • a left fork prong sensor 105a is attached to the left fork prong 103a and a right fork prong sensor 105b is attached to the right fork prong 103b.
  • An obstacle 107 is located next to the forklift 101. This obscures the view of a driver of the forklift 101 of cross traffic approaching the forklift 101 from the left. An approaching object 109 is thus covered by the obstacle 107.
  • a detection area 111a of the left fork arm sensor 105a extends from the left fork arm sensor 105a in the transverse direction of the forklift 101 to the left.
  • a detection area 111b of the right fork joint sensor 105b extends from the right fork joint sensor 105b in the transverse direction of the forklift 101 to the right. Both detection areas 111a, 111b are directed outwards away from one another. As a result, the object lies in the detection area 111a of the left fork arm sensor 105a. An impending collision of the object 109 with the forklift 101 can be automatically recognized by appropriate algorithms implemented in a control unit of the forklift 101.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gabelstapler (101) mit mindestens zwei an unterschiedlichen Gabelzinken (103a, 103b) angebrachten Umfeldsensoren (105a, 105b). Diese sind jeweils mit mindestens einem Teil ihres Erfassungsbereichs (111a, 111b) quer zum Gabelstapler (101) nach außen gerichtet.

Description

Gabelzinkensensoren zur Erkennung von Querverkehr
Die Erfindung betrifft einen Gabelstapler nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Druckschrift EP 24 68 678 A1 offenbart einen Gabelstapler mit Gabelzinken sensoren. Diese dienen dazu, die Aufnahme von Ladung zu kontrollieren. Entspre chend sind die Gabelzinkensensoren in Fahrtrichtung des Gabelstaplers nach vorne gerichtet.
Aus der Druckschrift JP 2005 104 652 A1 ist ein weiterer Gabelstapler bekannt, der Gabelzinkensensoren zur Kontrolle der Aufnahme von Ladung aufweist. Die Ga belzinkensensoren sind mit ihren Erfassungsbereichen quer zum Gabelstapler nach innen gerichtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit eines Gabelstaplers zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gabelstapler nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung sowie dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs beispiel.
Ein Gabelstapler ist ein Fahrzeug mit einer Hubgabel. Die Hubgabel weist mehrere - gewöhnlich genau zwei - Zinken auf, die der Aufnahme von Ladung dienen. Die Hubgabel ist in der Höhe verstellbar, um die Ladung aufzunehmen und am Bestim mungsort abzusetzen.
Der erfindungsgemäße Gabelstapler weist mindestens zwei Umfeldsensoren auf.
Dies sind Sensoren zur Erfassung mindestens eines Teils des Umfelds des Gabel staplers. Die Umfeldsensoren sind ausgebildet, denjenigen Teil des Umfelds des Ga belstaplers zu erfassen, der in ihrem jeweiligen Erfassungsbereich liegt. Bei den Um feldsensoren handelt es sich vorzugsweise um optische Kameras, Radar-, Lidar- oder Abstandssensoren. Diese können einzeln oder paarweise einen Umfeldsensor bilden. Im letztgenannten Fall handelt es sich um Stereosensoren bzw. -kameras, die jeweils aus zwei voneinander beabstandeten Aufnahmeeinheiten bestehen. Die Umfeldsensoren sind als Gabelzinkensensoren ausgebildet. Dies bedeutet, dass sie an den Gabelzinken angebracht sind. Die Erfindung sieht zudem vor, dass die Umfeldsensoren an unterschiedlichen Gabelzinken angebracht sind. Im Einzelnen sind jeweils zwei Umfeldsensoren nicht am gleichen Gabelzinken angebracht. Insbe sondere kann der Gabelstapler genau zwei Gabelzinken - einen rechten und einen linken Gabelzinken - und genau zwei Umfeldsensoren - einen linken Umfeldsensor und einen rechten Umfeldsensor - aufweisen. Der rechte Umfeldsensor ist dabei am rechten Gabelzinken und der linke Umfeldsensor am linken Gabelzinken angebracht. Die Bezeichnungen „unten rechts“ und „unten links“ beziehen sich hier auf die Fah rerperspektive, d.h. auf die Perspektive eines bei Geradeausfahrt in Fahrtrichtung nach vorne gerichteten Staplerfahrers.
Erfindungsgemäß sind die Umfeldsensoren jeweils mit mindestens einem Teil ihres Erfassungsbereichs quer zum Gabelstapler nach außen gerichtet. Der rechte Um feldsensor ist also nach rechts und der linke Umfeldsensor nach links gerichtet. Eine Ausrichtung quer zum Gabelstapler ist gleichbedeutend mit einer Ausrichtung ortho gonal zu einer Längsachse des Gabelstaplers. Die Längsachse des Gabelstaplers verläuft bei Geradeausfahrt in Fahrtrichtung.
Im Einzelnen sind durch die Erfindung die Erfassungsbereiche der Gabelzinken sensoren mindestens teilweise in Querrichtung, das heißt orthogonal zur Längsrich tung des Gabelstaplers orientiert. Mindestens ein Teil jedes Erfassungsbereichs der Gabelzinkensensoren verläuft also in Querrichtung. Dies bedeutet, dass mindestens ein von dem jeweiligen Sensor ausgehender, in Querrichtung verlaufender Strahl mindestens teilweise im Erfassungsbereich des Sensors liegt. Insbesondere liegt ein Anfangsstück des Strahls im Erfassungsbereich. Vorzugsweise liegt der Strahl voll ständig im Erfassungsbereich.
Vorzugsweise sind die Umfeldsensoren mit ihren Erfassungsbereichen exakt quer zum Gabelstapler ausgerichtet. Dies bedeutet, dass eine Mittelachse bzw. optische Achse des jeweiligen Erfassungsbereichs quer zum Gabelstapler ausgerichtet ist. Die Erfassungsbereiche der Umfeldsensoren sind jeweils mit mindestens einem Teil nach außen gerichtet. Dies bedeutet, dass der mindestens eine Teil ausgehend von dem jeweiligen Sensor bezüglich des Gabelstaplers sich nach außen hin erstreckt. Der mindestens eine Teil des Erfassungsbereichs verläuft also von dem Gabelstapler weg. In dem Teil des Erfassungsbereichs befindet sich also kein Gabelzinken. Vor zugsweise sind die Umfeldsensoren so ausgerichtet, dass sie gar keinen Gabelzin ken erfassen.
Sind genau zwei Umfeldsensoren vorhanden, sind deren Erfassungsbereiche vonei nander weg gerichtet. Vorzugsweise ist die Ausrichtung spiegelsymmetrisch. Die Umfeldsensoren mit ihren Erfassungsbereichen befinden sich dabei auf unterschied lichen Seiten einer Symmetrieebene. Diese verläuft bevorzugt parallel zu einer Längsachse und einer Hochachse des Gabelstaplers. Die Erfassungsbereiche befin den sich vollständig auf unterschiedlichen Seiten der Symmetrieebene. Der Erfas sungsbereich eines Umfeldsensors befindet sich also vollständig auf einer Seite der Symmetrieebene, während sich der Erfassungsbereich eines weiteren Umfeld sensors vollständig auf einer weiteren Seite der Symmetrieebene befindet.
Mit den Gabelzinken sind auch die Umfeldsensoren voneinander beabstandet. Ein Bereich zwischen den Umfeldsensoren bzw. zwischen den Gabelzinken wird also nicht von den Umfeldsensoren erfasst. Insbesondere kann dieser Bereich durch eine erste, parallel zu einer Längsachse und einer Hochachse des Gabelstaplers verlau fenden Ebene und eine zweite, ebenso parallel zu einer Längsachse und einer Hoch achse des Gabelstaplers verlaufenden Ebene begrenzt werden. Der Bereich verläuft zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene. Vorzugsweise schneiden die erste Ebene und die zweite Ebene darüber hinaus jeweils einen Umfeldsensor. Die Erfassungsbereiche der Umfeldsensoren verlaufen vollständig auf unterschiedlichen Seiten der ersten Ebene und auf unterschiedlichen Seiten der zweiten Ebene. Ein erster Erfassungsbereich eines ersten Umfeldsensors liegt also auf einer ersten Seite der ersten Ebene und auf einer ersten Seite der zweiten Ebene, während ein Erfas sungsbereich eines zweiten Umfeldsensors auf einer zweiten, von der ersten Seite verschiedenen Seite der ersten Ebene und auf einer zweiten, von der ersten Seite verschiedenen Seite der zweiten Ebene liegt. Bevorzugt sind die Umfeldsensoren darüber hinaus jeweils mit mindestens einem Teil ihres Erfassungsbereichs horizontal ausgerichtet. Dies bedeutet, dass die oben genannten Strahlen horizontal verlaufen. Insbesondere können die Mittelachsen bzw. optischen Achsen der Umfeldsensoren jeweils horizontal ausgerichtet sein.
Die Erfindung ermöglicht es, durch die Umfeldsensoren Objekte zu erkennen, die sich dem Gabelstapler nähern. Dadurch lassen sich drohende Kollisionen verhindern. Von Vorteil ist die Erfindung, da Gabelzinkensensoren an exponierter Stelle ange bracht sind. So lässt sich von den Gabelzinken aus Querverkehr erkennen, der von anderen Stellen des Gabelstaplers aus möglicherweise noch nicht erkennbar ist, da die Sicht durch Hindernisse verstellt ist. Derartige Situationen treten typischerweise in Kreuzungsbereichen auf.
Bevorzugt ist der Gabelstapler als Teil einer Anordnung weitergebildet, die neben dem Gabelstapler eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfasst. Die Datenverarbei tungsvorrichtung ist ausgebildet, mittels Signale der Umfeldsensoren sich nähernde Objekte zu erkennen. Dies impliziert, dass die Umfeldsensoren signalleitend mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden sind.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann als Steuergerät baulich in den Gabelstapler integriert oder als separate ausgeführt sein. Handelt es sich um eine separate Vor richtung, sind die Umfeldsensoren bevorzugt über eine drahtlose Signalverbindung mit der Datenverarbeitungsverbindung verbunden.
Signale der Umfeldsensoren werden von der Datenverarbeitungsvorrichtung ausge wertet und im Hinblick auf sich nähernde Objekte überprüft. Vorzugsweise umfasst ein von der Datenverarbeitungsvorrichtung implementiertes Verfahren zum Erkennen sich nähernde Objekte einen Teilschritt zum Erkennen von Objekten und einen Teil schritt zum Erkennen einer Bewegung der Objekte. Entsprechende Erkennungsver fahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. So eignen sich etwa neuronale Netze oder stochastische Verfahren zur Erkennung der Objekte und deren Bewegun gen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist bevorzugt weitergebildet, eine drohende Kolli sion der sich nähernden Objekte mit dem Gabelstapler zu erkennen. Dazu wertet die Datenverarbeitungsvorrichtung bevorzugt die Bewegung der sich nähernden Objekte und eine Bewegung des Gabelstaplers aus. Anhand der Bewegungen lassen sich Fahrwege der Objekte und des Gabelstaplers extrapolieren. Bevorzugt werden dazu auch ein Verlauf der Fahrbahn des Gabelstaplers und/oder ein Verlauf der Fahrbahn eines sich nähernden Objekts berücksichtigt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Im Einzel nen zeigt:
Fig. 1 einen Gabelstapler.
Der Gabelstapler 101 ist in Fig. 1 aus der Vogelperspektive dargestellt. Seine Hubga bel weist einen linken Zinken 103a und einen rechten Zinken 103b auf. Ein linker Ga belzinkensensor 105a ist an dem linken Gabelzinken 103a und ein rechter Gabelzin kensensor 105b an dem rechten Gabelzinken 103b angebracht.
Neben dem Gabelstapler 101 befindet sich ein Hindernis 107. Dieses verdeckt die Sicht eines Fahrers des Gabelstaplers 101 auf Querverkehr, der sich von links dem Gabelstapler 101 nähert. So wird ein sich näherndes Objekt 109 von dem Hindernis 107 verdeckt.
Ein Erfassungsbereich 111a des linken Gabelzinkensensors 105a verläuft ausge hend von dem linken Gabelzinkensensor 105a in Querrichtung des Gabelstaplers 101 nach links. Entsprechend verläuft ein Erfassungsbereich 111 b des rechten Ga belzinkensensors 105b ausgehend von dem rechten Gabelzinkensensor 105b in Qu errichtung des Gabelstaplers 101 nach rechts. Beide Erfassungsbereiche 111a, 111b sind voneinander weg nach außen gerichtet. Dadurch liegt das Objekt im Erfas sungsbereich 111a des linken Gabelzinkensensors 105a. Eine drohende Kollision des Objekts 109 mit dem Gabelstapler 101 kann automati siert durch entsprechende, in einem Steuergerät des Gabelstaplers 101 implemen tierte Algorithmen erkannt werden. Alternativ ist es möglich, die Signale der Ga belzinkensensoren 105a, 105b einem Fahrer des Gabelstaplers 101 in visualisierter Form darzustellen, etwa mittels eines Displays. Auch besteht die Möglichkeit, den Fahrer über ein akustisches Signal vor einer drohenden Kollision zu warnen.
Bezuqszeichen Gabelstapler a linker Zinken b rechter Zinken a linker Gabelzinkensensor b rechter Gabelzinkensensor Hindernis Objekt a Erfassungsbereich b Erfassungsbereich

Claims

Patentansprüche
1. Gabelstapler (101 ) mit mindestens zwei an unterschiedlichen Gabelzinken (103a, 103b) angebrachten Umfeldsensoren (105a, 105b); dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensoren (105a, 105b) jeweils mit mindestens einem Teil ihres Erfas sungsbereichs (111a, 111b) quer zum Gabelstapler (101 ) nach außen gerichtet sind.
2. Anordnung mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung; gekennzeichnet durch einen Gabelstapler (101 ) nach Anspruch 1 ; wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, mittels Signale der Umfeldsenso ren (105a, 105b) sich nähernde Objekte (109) zu erkennen.
3. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, mittels der Signale der Umfeld sensoren (105a, 105b) drohende Kollisionen sich nähernder Objekte (109) mit dem Gabelstapler (101 ) zu erkennen.
EP21726638.6A 2020-06-17 2021-05-17 Gabelzinkensensoren zur erkennung von querverkehr Active EP4168348B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020207479.8A DE102020207479A1 (de) 2020-06-17 2020-06-17 Gabelzinkensensoren zur Erkennung von Querverkehr
PCT/EP2021/062947 WO2021254704A1 (de) 2020-06-17 2021-05-17 Gabelzinkensensoren zur erkennung von querverkehr

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4168348A1 true EP4168348A1 (de) 2023-04-26
EP4168348B1 EP4168348B1 (de) 2024-06-12

Family

ID=76011952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21726638.6A Active EP4168348B1 (de) 2020-06-17 2021-05-17 Gabelzinkensensoren zur erkennung von querverkehr

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230115109A1 (de)
EP (1) EP4168348B1 (de)
JP (1) JP2023531581A (de)
CN (1) CN114981201B (de)
DE (1) DE102020207479A1 (de)
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