EP4674802A1 - Flurförderzeug mit einem umfelderfassungssensor - Google Patents

Flurförderzeug mit einem umfelderfassungssensor

Info

Publication number
EP4674802A1
EP4674802A1 EP25182065.0A EP25182065A EP4674802A1 EP 4674802 A1 EP4674802 A1 EP 4674802A1 EP 25182065 A EP25182065 A EP 25182065A EP 4674802 A1 EP4674802 A1 EP 4674802A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
industrial truck
truck
travel
monitoring area
predicted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25182065.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yves-Jocelyn Francois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Material Handling GmbH
Original Assignee
Linde Material Handling GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Material Handling GmbH filed Critical Linde Material Handling GmbH
Publication of EP4674802A1 publication Critical patent/EP4674802A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 with at least one environmental sensing sensor, which is configured to monitor the environment of the forklift truck for obstacles, and to a method for controlling the driving speed of a forklift truck with at least one environmental sensing sensor.
  • industrial trucks must repeatedly reverse during their daily operation. This is the case, for example, when a truck approaches a shelf location to pick up or set down a load. After picking up or setting down the load, the truck must reverse away from the shelf. Similarly, frequent forward and reverse movements of industrial trucks, also known as reversing, are necessary when unloading trucks. Risks can arise if, due to routine, drivers do not pay sufficient attention to obstacles or people behind the truck while reversing.
  • monitoring systems for the rear area are known to use distance sensors to detect a relatively large area behind the forklift truck and react to the truck approaching an obstacle while driving.
  • a disadvantage of this is that when using such equipped systems... For example, in block storage areas or halls with posts or columns, forklifts may be falsely detected as obstacles outside their travel path, triggering the intended restrictions associated with such obstacle detection. These restrictions typically include a reduction in travel speed, as well as visual and/or audible warnings. Unnecessary obstacle detection restricts the driver and reduces the forklift's throughput. Furthermore, visual and audible warnings can diminish driver acceptance of the obstacle detection system, as the constant false alarms are perceived as unpleasant and, if they occur frequently, might be ignored by the drivers.
  • Industrial trucks particularly counterbalance forklifts, have a lifting mast with a load-handling device, such as forks, that is vertically adjustable on the mast. Goods are picked up, moved vertically, and placed down using these forks.
  • Industrial trucks, especially counterbalance forklifts are often designed so that the drive is located at the front of the truck, via a front axle with non-steered wheels. At the rear of the truck, there are one or two steered, usually non-driven, wheels. Alternatively, it is also known, particularly for three-wheeled forklifts, to combine the drive and steering functions in a single wheel located under the counterweight. Reach trucks are also steered via one or more wheels at the rear, which is located at the front in the main direction of travel.
  • the steered wheels have very large steering angles in order to achieve the smallest possible turning circle.
  • the rear of such forklifts swings out very sharply. Consequently, collisions with obstacles located to the side of the forklift's rear can occur.
  • a disadvantage of existing collision avoidance methods for conventional industrial trucks is that obstacles, although not within the monitored area, are often detected close to the vehicle. Areas within the surveillance zone may be overlooked, potentially leading to collisions.
  • a forklift truck comprising a steering system for steering the forklift truck, a drive system for moving the forklift truck, at least one environmental sensing sensor, and a control system which is connected to the at least one environmental sensing sensor, the steering system, and the drive system, wherein the environmental sensing sensor is configured to monitor the forklift truck's surroundings for obstacles, wherein the control system is configured to activate the environmental sensing sensor to detect at least one obstacle in a critical monitoring area and/or a semi-critical monitoring area of the forklift truck's surroundings, wherein the critical monitoring area is bounded by a critical area boundary, and wherein the semi-critical monitoring area is located outside the critical monitoring area and adjacent to the critical monitoring area, wherein the control system is configured to determine, depending on a steering angle of the forklift truck set by the steering system, a predicted travel corridor, in particular a travel line, of the moving forklift truck within the critical monitoring area, and wherein the control system is configured to to determine at least
  • the limit on the maximum speed of the forklift truck when passing an obstacle depends on the specific passing distance and the travel distance, allowing for a differentiated reduction of the maximum speed without unduly interfering with the truck's operation in the warehouse.
  • the maximum speed can be reduced less by the control system at a large travel distance or passing distance than at a small travel distance or passing distance.
  • control system allows for advantageous parameterization of the limit on the maximum driving speed when passing the obstacle, so that, depending on the type of environmental sensor, the load on the industrial truck, or the potential hazard posed by people, the maximum driving speed can be reduced more or less depending on the specific operating situation.
  • the semi-critical monitoring area which is located adjacent to the critical monitoring area on the outside, extends outwards from the critical area boundary, which limits the critical monitoring area.
  • the control system determines and processes the driving distance and the passenger distance, and preferably determines a maximum driving speed as a limit value and output variable, which is transmitted to a speed controller of the industrial truck, which ensures that the driving speed limit is adhered to.
  • control system is configured to determine the current position of the industrial truck at a first time, and the control system is configured to determine the predicted position of the industrial truck in the predicted travel corridor at a second time, wherein the second time differs from the first time.
  • control system can make a more favorable prediction of the position of the industrial truck.
  • control system is configured to determine the current position of the industrial truck at a first time point in time, and the control system is configured to determine a plurality of predicted positions of the industrial truck in the predicted travel corridor at a plurality of second times in time, wherein the control system is configured to determine a plurality of clearance distances between each of the plurality of predicted positions of the industrial truck and the position of the obstacle detected by the environmental sensing sensor in the semi-critical monitoring area, wherein the control system is configured to determine a plurality of travel distances between each of the plurality of predicted positions of the industrial truck and the current position of the industrial truck, and wherein the control system is configured to control the drive system to limit the travel speed, in particular the maximum travel speed, of the industrial truck depending on the determined travel distances and depending on the determined clearance distances.
  • control is not limited to a single second point in time, but can focus precisely on the predicted positions of the industrial truck at a plurality of second points in time with respect to the plurality of predicted positions of the industrial truck, in which the passing distance is smallest in order to enable effective collision protection.
  • control system is designed to determine at least one position of the industrial truck predicted by the control system as a function of the steering angle of the industrial truck set by the steering system, in particular at the first time.
  • control system can of course update the predicted position of the industrial truck.
  • control system is specifically designed to update at least one position of the industrial truck predicted by the control system at the second time point, depending on a change in the steering angle of the industrial truck set by the steering system between the first and second time points.
  • the control system is configured to determine the vehicle center point of the industrial truck according to the at least one position of the industrial truck predicted by the control system, particularly at the second time, and according to the current position of the industrial truck, particularly at the first time, wherein the control system is configured to determine, based on obstacle monitoring by the environment detection sensor, the center point of the detected obstacle in the semi-critical area, and wherein the control system is configured to determine the clearance distance between the vehicle center point according to the at least one predicted position of the to determine the center of gravity of the detected obstacle and the center of gravity of the forklift truck, wherein the control system is designed to determine the travel distance between the center of gravity of the forklift truck in the predicted position and the center of gravity of the forklift truck according to the current position of the forklift truck.
  • control system is configured to determine at least two points on the outer contour of the industrial truck as the current position of the industrial truck and as the predicted position of the industrial truck, wherein the control system is configured to determine a plurality of passing distances between each of the two points on the industrial truck in the at least one predicted position of the industrial truck and the detected obstacle, and/or wherein the control system is configured to determine a plurality of travel distances between each of the two points on the industrial truck in the predicted position of the industrial truck and each of the two points on the industrial truck in the current position of the industrial truck.
  • V lim corresponds to the maximum travel speed of the industrial truck in the at least one predicted position of the industrial truck (1), where d corresponds to the travel distance, where q corresponds to the passing distance, where sqrt corresponds to the square root, where a corresponds to a first parameter, and where b corresponds to a second parameter, where a corresponds in particular to 1.5 m/s 2 , and where b corresponds in particular to 3/s.
  • control system is configured to activate the drive system, which is configured to move the industrial truck in at least one predicted position of the industrial truck, in particular at the second time, at the maximum driving speed determined by the formula.
  • control system is designed not to control the drive system to limit the travel speed of the industrial truck if the specified passing distance is greater than a passing distance threshold value.
  • the passage distance threshold is a predetermined passage distance threshold or a variable passage distance threshold, wherein the control system is particularly configured to control the variable passage distance threshold as a function of at least one of the following parameters: current travel speed of the industrial truck, current load weight of the industrial truck, the presence of a speed-permitted area in which the industrial truck is moving, and the presence of a speed-limited area in which the industrial truck is moving.
  • control system is designed to control the drive system to limit the travel speed of the industrial truck, in particular to initiate braking and/or emergency braking, when an obstacle is detected by the environmental sensor in the critical monitoring area.
  • the industrial truck is designed as a manually operated industrial truck, or as a non-autonomous industrial truck, or as a semi-autonomous industrial truck, or as a fully autonomous industrial truck.
  • a driver In a manually operated industrial truck, a driver is present in a driver's cab who actively controls the truck. In a semi-autonomous industrial truck, at least some of the driving functions are performed by the truck itself, without the need for a driver. In a fully autonomous industrial truck, all driving functions are performed by the truck itself, without the need for a driver.
  • the industrial truck has a vehicle housing on which at least one environment detection sensor is arranged, wherein the environment detection sensor is in particular arranged and designed on a rear side of the vehicle housing, a rear area of the to monitor the environment of the industrial truck for obstacles, and/or wherein the environment detection sensor is particularly arranged and designed on a front of the vehicle housing to monitor a front area of the environment of the industrial truck for obstacles.
  • the environmental sensing sensor comprises a radar sensor and/or laser sensor and/or a camera.
  • the environmental sensing sensor can be of any technology.
  • the environmental sensing sensor is implemented as a camera, it preferably has suitable image processing for detecting and locating objects/obstacles in the vicinity of the industrial truck.
  • the camera can comprise two camera units with stereoscopic capability, or, if implemented as a single camera, it can be designed as a camera with intelligent object recognition.
  • the environmental detection sensor generates a flat and horizontal 2D point cloud or a 3D point cloud.
  • a method for controlling the travel speed of a forklift truck wherein the forklift truck has a steering system for steering the forklift truck, a drive system for moving the forklift truck, at least one environmental sensing sensor, and a control system which is connected to the at least one environmental sensing sensor, the steering system, and the drive system, wherein the method comprises the following steps: activating the environmental sensing sensor to detect at least one obstacle in a critical monitoring area and/or a semi-critical monitoring area of the forklift truck's environment by the control system, wherein the critical monitoring area is limited by a critical area boundary, and wherein the semi-critical monitoring area lies outside the critical monitoring area.
  • the Figure 1 Figure 1 shows a forklift truck with at least one environmental sensing sensor according to an embodiment of the prior art.
  • the one in Figure 1 The industrial truck 1, shown only schematically, is used for transporting goods in a warehouse and is specifically designed as a forklift truck.
  • the industrial truck 1 has, in particular, a vertically oriented lifting mast with a load handling device, such as load forks, attached to it in a height-adjustable manner, by means of which goods, for example boxes, can be picked up from a shelf of the warehouse and unloaded at another location in the warehouse, or vice versa.
  • a load handling device such as load forks
  • a forklift truck 1 always has a vertically oriented lifting mast with a load handling device attached to it in a height-movable manner for picking up goods.
  • the one in Figure 1 The industrial truck 1 shown in the present disclosure has a vehicle body 2 shown only schematically and wheels 3, in particular four wheels 3 (although three wheels 3 are also possible), to enable movement of the industrial truck 1 in the warehouse.
  • the industrial truck 1 has a Figure 1
  • the steering mechanism 4, shown only schematically, is designed to steer the industrial truck 1, as by the turning of two wheels 3, in particular the two rear wheels of the reversing industrial truck 1, in the Figure 1 is shown.
  • the industrial truck 1 also has a Figure 1
  • the drive mechanism 5, shown only schematically, is designed to move the industrial truck 1.
  • the drive mechanism 5 includes, in particular, an electric motor designed to drive the wheels 3.
  • the depicted industrial truck 1 can be configured as a manually operated industrial truck 1, which means that a driver in a Figure 1
  • the operator's station (not shown) of the industrial truck 1 is located there, and the operator actively controls the industrial truck 1.
  • the industrial truck 1 can also be configured as a non-autonomous industrial truck 1, a semi-autonomous industrial truck 1, or a fully autonomous industrial truck 1.
  • a semi-autonomous industrial truck 1 at least some of the driving functions are performed by the industrial truck 1 itself, without the need for a driver.
  • a fully autonomous industrial truck 1 all driving functions are performed by the industrial truck 1 itself, without the need for a driver.
  • the industrial truck 1 is reversing and has an environmental detection sensor 7 arranged on a rear side 2-1 of the vehicle housing 2, which is configured to monitor a rear area 8 of the environment 9 of the industrial truck 1 for obstacles 10.
  • the rear area 8 of the environment 9 of the industrial truck 1 is bounded by a vertical guide line 8-1.
  • the industrial truck 1 can alternatively or additionally have at least one further environmental sensing sensor 7, which is arranged on a front surface 2-2 of the vehicle housing 2 and which is configured to monitor a front area 11 of the environment 9 of the industrial truck 1 for obstacles 10.
  • the front area 11 of the environment 9 of the industrial truck 1 is limited by a vertical guide line 11-1.
  • the corresponding further environmental sensing sensor 7, optionally arranged on the front surface 2-2 of the vehicle housing 2, can ensure effective obstacle monitoring, particularly when the industrial truck 1 is moving forward.
  • the at least one environmental sensing sensor 7 can, in particular, comprise a radar sensor, a laser sensor, or a camera.
  • the radar sensor and laser sensor or camera can be combined in one housing of the at least one environmental sensing sensor 7, or the radar sensor and laser sensor or camera can be used, in particular, as separate environmental sensing sensors 7 on the front and/or back.
  • the control unit 6 of the industrial truck 1 is designed to determine a predicted travel corridor 12, in particular a travel line 13, of the moving industrial truck 1 depending on a steering angle of the industrial truck 1 set by the steering unit 4.
  • the driving corridor 12 is bounded by the two auxiliary lines 12-1, and the driving line 13 extends in particular approximately from a point in Figure 1 only schematically represented vehicle center 14 of the industrial truck 1.
  • the control unit 6 of the industrial truck 1 is configured to activate the environment detection sensor 7 to detect at least one obstacle 10 in a critical monitoring area 15, wherein the critical monitoring area 15 is limited here by a critical area boundary 15-1, and corresponds to the travel corridor 12 limited by the two auxiliary lines 12-1.
  • the environment detection sensor 7 detects an obstacle 10 in the critical monitoring area 15, which corresponds to the travel corridor 12, so that the control unit 6 is configured according to the present disclosure to limit the travel speed of the industrial truck 1, and the control unit 6 is in particular configured to initiate a braking or an emergency braking action of the industrial truck 1.
  • the way in which the industrial truck 1 must be braked is kinematically predetermined or at least deterministically determinable. If the truck 1 is to come to a stop with a maximum braking deceleration a in front of the obstacle 10 at a distance d, the travel speed remains limited, in particular, below a value of sqrt(2 ⁇ a ⁇ d), where the term "sqrt" corresponds to the square root of the term in parentheses.
  • the travel corridor 12 can therefore generally be designed to be somewhat wider, particularly by the control system 6, than would be expected purely geometrically from the outer contour of the industrial truck 1, in order to accommodate tolerances and uncertainties, for example, regarding the position of an obstacle 10 or the prediction of the travel corridor 12. compensate, whereby such compensation can be either fixed parameterized or dependent on driving speed or dependent on the distance of the obstacle 10 to the industrial truck 1.
  • the driving corridor 12 is perhaps too wide, it may happen that if the surroundings are spatially restricted, for example by a wall of the warehouse, a detected obstacle 10 can only be bypassed with difficulty or not at all, leading to unnecessary and therefore uneconomical delays in the transport of goods.
  • the Figure 2 Figure 1 shows a forklift truck with at least one environmental sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the environmental detection sensor 7, or the control unit 6 also takes into account obstacles 10 that are outside the driving corridor 12, or outside, when detecting obstacles. of the critical monitoring area 15, i.e., in a semi-critical monitoring area 16.
  • the control unit 6 is therefore designed to activate the environment detection sensor 7 to detect at least one obstacle 10 in the critical monitoring area 15 and/or the semi-critical monitoring area 16 of the environment 9 of the industrial truck 1.
  • the critical monitoring area 15 is limited by a critical area boundary 15-1, and corresponds to the driving corridor 12 limited by the two auxiliary lines 12-1.
  • the semi-critical monitoring area 16 is located outside the critical monitoring area 15 and is externally adjacent to the critical monitoring area 15. From the Figure 2 It is evident that the obstacle 10 detected by the environment detection sensor 7 is located in the semi-critical monitoring area 16.
  • control system 6 is designed to determine, depending on a steering angle of the industrial truck 1 set by the steering system 4, a predicted travel corridor 12, in particular at least one travel line 13 (in the present case two travel lines 13, which are explained below), of the moving industrial truck 1 within the critical monitoring area 15.
  • control system 6 is further configured to determine at least one predicted position 17 of the industrial truck 1 in the predicted travel corridor 12 for at least one future point in time of the movement of the industrial truck 1.
  • the control unit 6 is specifically designed to determine at least one position 17 of the industrial truck 1 predicted by the control unit 6 as a function of the steering angle of the industrial truck 1 set by the steering unit 4, particularly at the first time.
  • control unit 6 is configured to determine at least a clearance distance 18 between the predicted position 17 of the industrial truck 1 and the position of the obstacle 10 detected by the environmental sensor 7 in the semi-critical monitoring area 16.
  • Figure 2 Based on the two predicted positions 17, two passing distances 18 are also marked.
  • control unit 6 is further configured to determine a travel distance 19 between the predicted position 17 of the industrial truck 1 and a current position 20 of the industrial truck 1.
  • two travel distances 19 are also marked, in relation to two current positions 20 of the industrial truck 1, as explained in detail below.
  • the control unit 6 is configured to control the drive 5 to limit the travel speed, in particular the maximum travel speed, of the industrial truck 1 as a function of the specified travel distance 19 and as a function of the specified clearance distance 18.
  • the limitation of the travel speed, in particular the maximum travel speed, of the industrial truck 1 is preferably achieved by setting a limit value for the travel speed, thus ensuring that the industrial truck 1 does not exceed this limit value.
  • the control unit 6 can transmit the limit value for the travel speed to a speed controller of the industrial truck 1, which limits the travel speed of the industrial truck to the limit value.
  • control unit 6 is specifically configured to determine the current position 20 of the industrial truck 1 at a first time, and the control unit 6 is configured to determine the predicted position 17 of the industrial truck 1 in the predicted travel corridor 12 at a second time, wherein the second time differs from the first time.
  • the control unit 6 is specifically designed to determine the current position 20 of the industrial truck 1 at a first time point in time, and the control unit 6 is specifically designed to determine a plurality of predicted positions 17 of the industrial truck 1 in the predicted travel corridor 12 at a plurality of second times point in time.
  • the control unit 6 is specifically designed to determine a plurality of passing distances 18 between each of the plurality of predicted positions 17 of the industrial truck 1 and the position of the obstacle 10 detected by the environmental sensor 7 in the semi-critical monitoring area 16.
  • the control unit 6 is specifically designed to determine a plurality of travel distances 19 between each of the plurality of predicted positions 17 of the industrial truck 1 and the current position 20 of the industrial truck 1.
  • the control unit 6 is designed to control the drive unit 5 to limit the travel speed, in particular the maximum travel speed, of the industrial truck 1 depending on the specified travel distances 19 and depending on the specified passing distances 18.
  • control unit 6 can take into account a variety of travel distances 19 and a variety of passing distances 18 when limiting the travel speed, so that in particular the critical moment at which the industrial truck 1 passes the obstacle 10 at the smallest possible passing distance 18 can be taken into account.
  • the following section discusses the significance of two current positions 20 of the industrial truck 1, two predicted positions 17 of the industrial truck 1, two travel distances 19 and also two passing distances 18.
  • control system 6 is configured to define at least two forklift truck points Vi, or Vi' of an outer contour of the forklift truck 1 as the current position 20 of the forklift truck 1, in particular in relation to the one shown.
  • Figure 2 to determine the first time point shown, and the two forklift points Vi, and Vi' of an outer contour of the forklift 1 as the predicted position 17 of the forklift 1, in particular at the time shown in the Figure 2 to determine the second point in time that was not indicated.
  • control system 6 is designed to determine a plurality of passing distances 18 between each of the two forklift points according to the at least one predicted position 17 of the forklift 1 and the detected obstacle 10.
  • control system 6 is designed to determine a plurality of travel distances 19 between each of the two forklift points according to the predicted position 17 of the forklift 1 and each of the two forklift points Vi, or Vi' according to the current position 20 of the forklift 1.
  • control unit 6 can, instead of relying on different forklift truck points on the outer contour of the forklift truck 1, also use the one in the Figure 2 In the case not shown, take into account that the vehicle center point 14 of the industrial truck 1 is assumed.
  • control unit 6 is specifically designed to determine the vehicle center point 14 of the industrial truck 1 according to the at least one position 17 of the industrial truck 1 predicted by the control unit 6, particularly at the second time, and according to the current position 20 of the industrial truck 1, particularly at the first time.
  • the controller 6 is designed to, based on obstacle monitoring by the environment detection sensor 7, to execute a Figure 2 to determine the obstacle center point of the detected at least one obstacle 10 in the semi-critical area 16, which is not shown.
  • the control unit 6 is configured to determine the clearance distance 18 between the vehicle center point 14, according to at least one predicted position 17 of the industrial truck 1, and the center point of the detected obstacle 10.
  • the control unit 6 is configured to determine the travel distance 19 between the vehicle center point 14 at the predicted position 17 of the industrial truck 1 and the vehicle center point 14 according to the current position 20 of the industrial truck 1.
  • V lim corresponds to the maximum travel speed of the industrial truck 1 in the at least one predicted position 17 of the industrial truck 1, where d corresponds to the travel distance 19, where q corresponds to the passing distance 18, where sqrt the square root corresponds to where a corresponds to a first parameter, and where b corresponds to a second parameter.
  • the control unit 6 is specifically designed to activate the drive unit 5, which is designed to move the industrial truck 1 in at least one predicted position 17 of the industrial truck 1, in particular at the second time, at the travel speed determined by the formula, in particular the maximum travel speed.
  • the first term "sqrt(2 ⁇ a ⁇ d)" of the formula above generates the same travel speed limit as if the forklift 1 were to collide at the predicted position 17 and thus have to come to a standstill before that point.
  • the second term “b ⁇ q" of the formula above ensures that this travel speed limit from the first term is superseded by the travel speed from the second term, exceeding the maximum of both terms, from a certain small distance d onwards.
  • the second term provides a minimum travel speed that is directly dependent on the passing distance 18 q.
  • the first term would determine the speed limit for a larger distance d.
  • the driving speed limit is determined via the second term and remains constant at 3 m/s until the industrial truck 1 has passed the obstacle 10.
  • a clearance threshold value is stored in the controller 6, which precludes intervention by the controller 6.
  • the controller 6 would be specifically configured not to activate the drive 5 to limit the travel speed of the industrial truck 1. control if the specified passing distance 18 is greater than a corresponding passing distance threshold.
  • the passage distance threshold can be a predetermined passage distance threshold or a variable passage distance threshold, wherein the control unit 6 is particularly configured to control the variable passage distance threshold depending on at least one of the following parameters: current travel speed of the industrial truck 1, current load weight of the industrial truck 1, presence of a speed-permitted area in which the industrial truck 1 is moving, and presence of a speed-limited area in which the industrial truck 1 is moving.
  • control unit 6 is specifically designed to control the drive unit 5 to limit the speed of the industrial truck 1, in particular to initiate braking or emergency braking, when an obstacle 10 is detected by the environmental sensor 7 in the critical monitoring area 15.
  • the essential point about the embodiment according to the exemplary embodiment of the Figure 2 The described concept for designing a collision protection system is that, instead of focusing solely on detected obstacles 10 within a critical monitoring area 15, it also considers detected obstacles 10 in a semi-critical monitoring area 16 adjacent to the critical monitoring area 15, depending on their clearance distance 18 to the industrial truck 1. This allows the controller 6 to consider how critical the position of the obstacle 10 is with regard to the risk of a collision with the industrial truck 1 and to react accordingly.
  • the basic idea here is the dedicated processing of the predicted clearance distance 18, at which the industrial truck 1 will pass the obstacle 10, when determining the intervention of the controller 6 in the movement of the industrial truck 1.
  • the control unit 6 allows the forklift 1 to be controlled so that it passes an obstacle 10 at a certain passing distance 18 at either a fast or slow speed.
  • the advantage of the activated travel speed limit is directly reflected in the robustness of the collision protection with regard to tolerances and deviations concerning the measured and controlled variables, such as the position of the detected obstacles 10, the steering angle, the travel speed limit, as well as potential unpredictable movements of the detected obstacle 10 and unpredictable changes in the steering angle.
  • This freedom in designing the driving behavior with regard to detected obstacles 10 in the semi-critical area 16 is most beneficial when the function is configurable at that point.
  • the operator of the industrial truck 1 can set a compromise between the level of protection and performance through parameterization, especially since the appropriate configuration can depend heavily on the operating conditions of the industrial truck 1.
  • a performance-oriented configuration is more suitable, allowing the truck to pass close to an obstacle 10 at high speed.
  • a configuration that allows the truck to pass an obstacle 10 at a relatively low speed will certainly be preferred.
  • the idea behind the concept of the present disclosure is to reduce the driving speed depending on the driving distance 19, or d, and the passing distance 18, or q.
  • the driving speed reduction function depending on the driving distance 19, or d, and the passing distance 18, or q, can have infinitely many mathematical forms and can be defined linearly, quadratically, rationally, or empirically, and can also be represented in the form of characteristic maps, and can be continuous or discontinuous, whereby a monotonic curve over the two quantities d and q should be ensured.
  • the driving speed reduction function should result in the driving speed being reduced or at least remaining constant at the predicted position 17.
  • the speed reduction function mentioned above is just one of many conceivable solutions that ensure the speed limit remains constant in the last few meters before reaching the predicted position 17, for example, to prioritize driving comfort.
  • Another implementation could involve a gradual increase in the speed limit in the last few meters before reaching the predicted position 17, based on a combination of driving distances 19 (or d) and passing distances 18 (or q). This increase is based on the assumption that the danger is about to pass, as the estimated probability of a steering angle change leading to a collision decreases. In the event of a collision-causing steering angle change in the last few meters, the chance of preventing the collision by braking decreases, so in this case, the speed limit would likely be further reduced in the last few meters before reaching the predicted position 17.
  • a maximum travel speed of 9.5 km/h can be set as a default.
  • This parameterization ensures that the forklift 1 brakes in time before encountering a pedestrian traveling at 5 km/h and on a collision course. If a higher level of protection is desired at the expense of driving performance, the parameter value can be reduced (e.g., to 7 km/h). With this setting, the forklift 1 begins to brake at a greater distance from the pedestrian, resulting in increased protection.
  • the parameter value can be increased accordingly (e.g., to 15 km/h).
  • the forklift 1 will then only brake when stationary in front of obstacles 10 or will travel at a "strolling" speed.
  • the present disclosure thus enables the industrial truck 1 to react not only to detected obstacles 10 in the critical monitoring area 15, but also to detected obstacles 10 in the semi-critical monitoring area 16.
  • the corresponding reaction of the industrial truck 1 is differentiated and dependent on its passing distance 18 to the obstacle 10, so that a limited passing maneuver is possible, with a maximum travel speed proportional to the passing distance 18, or to the travel distance 19.
  • this reaction can be advantageously configured by parameterization, for example by a proportionality factor between the passing distance 18 and the travel speed during passing.
  • the present disclosure thus offers a new approach for dealing with detected obstacles 10 in the vicinity 9 of the industrial truck 1 that do not directly pose a collision hazard, whereby the corresponding obstacles 10 are not completely ignored by the collision protection function of the industrial truck 1.
  • a weighting takes place, namely in the reduction of the travel speed of the industrial truck 1, which is variable and depends on the passing distance 18 of the corresponding obstacles 10 from the industrial truck 1.
  • Obstacles 10 very far from the industrial truck 1 can essentially be ignored, while obstacles 10 near the critical monitoring area 15 lead to a significant reduction in travel speed.
  • the speed of the industrial truck 1 is reduced, in particular, before the detected obstacle 10 enters the critical monitoring area 15.
  • the function can be parameterized by default so that braking always occurs in time before encountering a pedestrian traveling at 5 km/h.
  • FIG. 3 Figure 1 shows a schematic representation of a method for controlling the travel speed of a forklift truck according to an embodiment of the present invention.
  • the procedure 25 includes as a first procedural step the activation 26 of the environment detection sensor 7 to detect at least one obstacle 10 in a critical monitoring area 15 and/or a semi-critical monitoring area 16 of the environment 9 of the industrial truck 1 by the control unit 6, wherein the critical monitoring area 15 is limited by a critical area boundary, and wherein the semi-critical monitoring area 16 is located outside the critical monitoring area 15 and adjacent to the critical monitoring area 15 on the outside.
  • the procedure 25 includes as a second procedural step the determination 27 of a predicted travel corridor 12, in particular a travel line 13, of the moving industrial truck 1 within the critical monitoring area 15 depending on a steering angle of the industrial truck 1 set by the steering system by the control unit 6.
  • the procedure 25 includes as a third procedural step the determination 28 of at least one predicted position 17 of the industrial truck 1 in the predicted travel corridor 12 for at least one future time of the movement of the industrial truck 1 by the control 6.
  • the procedure 25 includes as a fourth procedure step the determination 29 of a passage distance 18 between the one predicted position 17 of the industrial truck 1 and the obstacle 10 detected by the environment sensor 7 in the semi-critical monitoring area 16 by the control unit 6.
  • Method 25 comprises, as a fifth process step, the determination 30 of a travel distance 19 between the predicted position 17 of the industrial truck 1 and a current position 20 of the industrial truck 1 by the controller 6.
  • the travel distance 19 is preferably the arc length of the travel path 13 between the predicted position 17 of the industrial truck 1 and the current position 20 of the industrial truck 1.
  • the predicted position 17 of the industrial truck 1 is preferably the position of the industrial truck 1 at which the industrial truck 1 passes the obstacle 10 transversely, i.e. the passing distance 18 is perpendicular to the travel line 13.
  • the procedure 25 includes, as a sixth procedure step, the control 31 of the drive 5 to limit the travel speed, in particular the maximum travel speed, of the industrial truck 1 depending on the determined travel distance 19 and depending on the determined passing distance 18 by the control 6.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flurförderzeug (1), mit einer Lenkung (4) zum Lenken des Flurförderzeugs (1), einem Fahrantrieb (5) zum Bewegen des Flurförderzeugs (1), zumindest einem Umfelderfassungssensor (7), und einer Steuerung (6), welche mit dem zumindest einen Umfelderfassungssensor (7), der Lenkung (4) und dem Fahrantrieb (5) verbunden ist. Der Umfelderfassungssensor (7) ist ausgebildet, ein Umfeld (9) des Flurförderzeugs (1) auf Hindernisse (10) zu überwachen. Die Steuerung (6) ist ausgebildet, den Umfelderfassungssensor (7) zum Erfassen von mindestens einem Hindernis (10) in einem kritischen Überwachungsbereich (15) und/oder einem semikritischen Überwachungsbereichs (16) des Umfelds (9) des Flurförderzeugs (1) zu aktivieren, wobei der kritische Überwachungsbereich (15) durch eine kritische Bereichsgrenze (15-1) begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich (16) außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich (15) angeordnet ist. Die Steuerung (6) ist ausgebildet, in Abhängigkeit eines durch die Lenkung (4) eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs (1) einen prognostizierten Fahrkorridor (12) des sich bewegenden Flurförderzeugs (1) innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) zu bestimmen und für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs (1) eine prognostizierte Position (17) des Flurförderzeugs (1) in dem prognostizierten Fahrkorridor (12) zu bestimmen und einen Passierabstand (18) zwischen der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und der Position, eines durch den Umfelderfassungssensor (7) in dem semikritischen Überwachungsbereich (16) erfassten Hindernis (10) zu bestimmen. Die Steuerung (6) ist weiter ausgebildet, eine Fahrdistanz (19) zwischen der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und einer aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen und den Fahrantrieb (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz (19) und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand (18) zu steuern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit zumindest einem Umfelderfassungssensor, welcher ausgebildet ist, ein Umfeld des Flurförderzeugs auf Hindernisse zu überwachen, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs mit zumindest einem Umfelderfassungssensor.
  • Flurförderzeuge, insbesondere Gegengewichtsgabelstapler und Schubmaststapler, werden im täglichen Betrieb so eingesetzt, dass in Warenlagern Waren aufgenommen werden, die aufgenommenen Waren in andere Orte im Warenlager verbracht und die aufgenommenen Waren dort wieder abgesetzt werden müssen. In einem Warenlager befindet sich oftmals eine Vielzahl von Hindernissen, bzw. Personen mit denen sich in dem Warenlager bewegende Flurförderzeuge potentiell kollidieren können, insbesondere wenn zunehmend teilautonome oder sogar vollautonome Flurförderzeuge eingesetzt werden, welche zum Teil ohne Fahrer selbständig ihrer täglichen Betrieb nachgehen. Es besteht somit ein Bedarf an einer wirksamen Kollisionsvermeidung während des Betriebs entsprechender herkömmlicher Flurförderzeuge in einem Warenlager.
  • Hierbei müssen Flurförderzeuge während ihres täglichen Betriebs wiederholt Rückwärtsfahrten absolvieren. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn ein Regalplatz durch das Flurförderzeug angefahren wird, um eine Last aufzunehmen oder abzusetzen. Nach dem Aufnehmen oder dem Absetzen der Last muss sich Flurförderzeug von dem Regal rückwärts entfernen. Ebenso wird ein häufiges Vorwärts- und Rückwärtsfahren von Flurförderzeugen, auch genannt Reversieren, beim Entladen von Lastkraftwagen erforderlich. Risiken können dabei dadurch entstehen, wenn durch die Routine die Fahrer beim Rückwärtsfahren nicht ausreichend auf Hindernisse oder Personen in rückseitigen Bereich des Flurförderzeugs achten.
  • Bekannt sind nach dem Stand der Technik Überwachungen des rückseitigen Bereichs, die einen relativ großen Bereich hinter dem Flurförderzeug mit Abstandssensoren erfassen und während der Fahrt auf eine Annäherung des Flurförderzeugs an ein Hindernis reagieren. Nachteilig hieran ist, dass beim Einsatz derartig ausgestatteter Flurförderzeuge beispielsweise in Blocklagern oder in Hallen mit Pfosten bzw. Säulen auch Hindernisse außerhalb des Fahrweges vermeintlich erkannt werden und die vorgesehenen Einschränkungen bei einer entsprechenden Hinderniserkennung zum Tragen kommen, wie insbesondere eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit, aber auch optische bzw. akustische Warnhinweise. Eine entsprechende unnötige Hinderniserkennung schränkt den Fahrer ein und reduziert die Warenumschlagsleistung durch das Flurförderzeug. Im Fall von optischen und akustischen Warnungen wird zusätzlich die Akzeptanz des Hinderniserkennungssystems bei den Fahrern vermindert, da die andauernden "Fehlalarme" als unangenehm empfunden werden, bzw bei oftmaligem Auftreten gegebenenfalls durch die Fahrer ignoriert werden könnten.
  • Flurförderzeuge, insbesondere als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildete Flurförderzeuge, weisen einen Hubmast mit einem an dem Hubmast höhenbeweglich angeordneten Lastaufnahmemittel, wie beispielsweise Lastgabel, auf, durch welche Waren, beispielsweise aufgenommen, vertikal verlagert und abgelegt werden. Flurförderzeuge, insbesondere als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildete Flurförderzeuge sind häufig so aufgebaut, dass der Antrieb des Flurförderzeugs an der Vorderseite des Flurförderzeugs mit dem Hubmast über eine Vorderachse mit nicht gelenkten Rädern erfolgt. Am Heck des Flurförderzeugs befinden sich ein oder zwei gelenkte, zumeist nicht angetriebene Räder. Alternativ ist als Ausführungsform auch bekannt, insbesondere für Dreiradstapler, die Funktion des Antriebs und der Lenkung in einem einzigen, unter dem Gegengewicht angeordneten Rad zusammenzufassen. Auch Flurförderzeuge in der Ausführungsform als Schubmaststapler werden über ein oder mehrere Räder am Heck gelenkt, das in Hauptfahrtrichtung des Schubmaststaplers vorne liegt. In allen diesen Fällen weisen jedoch die gelenkten Räder sehr große Einschlagwinkel auf, um einen kleinstmöglichen Wendekreis zu erreichen. Bei einem Anfahren mit vollem Lenkeinschlag schwenkt das Heck solcherart aufgebauter Flurförderzeuge sehr stark aus. Es kann folglich zu Kollisionen mit Hindernissen kommen, die sich seitlich zu dem Heck des Flurförderzeugs befinden.
  • Nachteilig an entsprechenden bisher bekannten Kollisionsvermeidungsverfahren bei herkömmlichen Flurförderzeugen ist, dass oftmals Hindernisse, welche sich zwar nicht in dem Überwachungsbereich befinden, aber dennoch nahe an dem Überwachungsbereich angeordnet sind, übersehen werden können, was unter Umständen zu Kollisionen führen kann.
  • In der Druckschrift DE 10 2012 106 988 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs offenbart.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flurförderzeug und ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs zur Verfügung zu stellen, was eine wirksame Kollisionsvermeidung mit Hindernissen ermöglicht und dennoch einen vorteilhaften Warenumschlag durch das Flurförderzeug ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein Flurförderzeug, mit einer Lenkung zum Lenken des Flurförderzeugs, einem Fahrantrieb zum Bewegen des Flurförderzeugs, zumindest einem Umfelderfassungssensor, und einer Steuerung, welche steuerungstechnisch mit dem zumindest einen Umfelderfassungssensor, der Lenkung und dem Fahrantrieb verbunden ist, wobei der Umfelderfassungssensor ausgebildet ist, ein Umfeld des Flurförderzeugs auf Hindernisse zu überwachen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, den Umfelderfassungssensor zum Erfassen von mindestens einem Hindernis in einem kritischen Überwachungsbereich und/oder einem semikritischen Überwachungsbereichs des Umfelds des Flurförderzeugs zu aktivieren, wobei der kritische Überwachungsbereich durch eine kritische Bereichsgrenze begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich angeordnet ist, wobei die Steuerung ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines durch die Lenkung eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs einen prognostizierten Fahrkorridor, insbesondere eine Fahrlinie, des sich bewegenden Flurförderzeugs innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs zu bestimmen, dass die Steuerung ausgebildet ist, für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs zumindest eine prognostizierte Position des Flurförderzeugs in dem prognostizierten Fahrkorridor zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, einen Passierabstand zwischen der prognostizierten Position des Flurförderzeugs und der Position, eines durch den Umfelderfassungssensor in dem semikritischen Überwachungsbereich erfassten Hindernisses zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Fahrdistanz zwischen der prognostizierten Position des Flurförderzeugs und einer aktuellen Position des Flurförderzeugs zu bestimmen, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, den Fahrantrieb zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand zu steuern.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass Hindernisse, welche sich zwar nicht direkt im kritischen Überwachungsbereich befinden, welcher insbesondere dem prognostizierten Fahrkorridor entspricht, aber dennoch in dem semikritischen Überwachungsbereich, also nahe an dem kritischen Überwachungsbereich angeordnet sind, durch den Umfelderfassungssensor erfasst und durch die Steuerung bei der Begrenzung der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs beim Vorbeifahren an dem Hindernis berücksichtigt werden können, so dass ein wirksamer Kollisionsschutz erreicht wird.
  • Zudem hängt die Begrenzung der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs beim Vorbeifahren durch die Steuerung von dem bestimmten Passierabstand und von der bestimmten Fahrdistanz ab, so dass eine differenzierte Reduktion der maximalen Fahrgeschwindigkeit möglich ist, ohne dass über Gebühr stark in den Betriebsablauf des Flurförderzeugs in dem Warenlager eingegriffen wird. Beispielsweise kann bei einer großen Fahrdistanz, bzw. bei einem großen Passierabstand die maximale Fahrgeschwindigkeit durch die Steuerung weniger reduziert werden, als dies bei einer geringen Fahrdistanz, bzw. bei einem geringen Passierabstand notwendig ist.
  • Zudem erlaubt die Steuerung hierbei eine vorteilhafte Parametrisierung der Begrenzung der maximalen Fahrgeschwindigkeit beim Vorbeifahren an dem Hindernis, so dass je nach Art des Umfelderfassungssensors, der Beladung des Flurförderzeugs, bzw. dem Gefährdungspotenzial durch Personen die maximale Fahrgeschwindigkeit je nach spezifischer Einsatzsituation weniger stark oder stärker reduziert werden kann.
  • Somit kann ein wirksamer Kollisionsschutz für sich nahe an dem prognostizierten Fahrkorridors, also in dem semikritischen Überwachungsbereich, angeordnete Hindernisse erreicht werden.
  • Insbesondere erstreckt sich der semikritische Überwachungsbereich, welcher nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich angeordnet ist, von der kritischen Bereichsgrenze, welche den kritischen Überwachungsbereich begrenzt, nach außen.
  • Die Steuerung bestimmt und verarbeitet somit die Fahrdistanz und den Passagierabstand und bestimmt bevorzugt eine maximale Fahrgeschwindigkeit als Grenzwert und Ausgangsgröße, die einem Fahrregler des Flurförderzeugs übermittelt wird, der dafür sorgt, dass der Fahrgeschwindigkeitsgrenzwert eingehalten wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, die aktuelle Position des Flurförderzeugs zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen, und ist die Steuerung ausgebildet, die prognostizierte Position des Flurförderzeugs in dem prognostizierten Fahrkorridor zu einem zweiten Zeitpunkt zu bestimmen, wobei sich der zweite Zeitpunkt von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Berücksichtigung der unterschiedlichen Zeitpunkte eine vorteilhafte Prognose der Position des Flurförderzeugs durch die Steuerung erreicht wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, die aktuelle Position des Flurförderzeugs zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen, und ist die Steuerung ausgebildet, eine Mehrzahl von prognostizierten Positionen des Flurförderzeugs in dem prognostizierten Fahrkorridor zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Passierabständen zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen des Flurförderzeugs und der Position des durch den Umfelderfassungssensor in dem semikritischen Überwachungsbereich erfassten Hindernis zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen des Flurförderzeugs und der aktuellen Position des Flurförderzeugs zu bestimmen, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, den Fahrantrieb zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs in Abhängigkeit von den bestimmten Fahrdistanzen und in Abhängigkeit von den bestimmten Passierabständen zu steuern.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Steuerung sich nicht nur auf einen einzigen zweiten Zeitpunkt beschränkt ist, sondern zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten in Bezug auf die Mehrzahl von prognostizierten Positionen des Flurförderzeugs sich genau auf die prognostizierten Positionen des Flurförderzeugs fokussieren kann, in welchen der Passierabstand am geringsten ist, um einen wirksamen Kollisionsschutz zu ermöglichen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, die zumindest eine durch die Steuerung prognostizierte Position des Flurförderzeugs in Abhängigkeit von dem durch die Lenkung eingestellten Lenkwinkel des Flurförderzeugs, insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den zum ersten Zeitpunkt der Steuerung bekannten aktuellen Lenkwinkel eine vorteilhafte Prognose der prognostizierten Position des Flurförderzeugs zum zweiten Zeitpunkt möglich ist.
  • Falls wider Erwarten eine Änderung des Lenkwinkels zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt auftreten sollte, kann die Steuerung natürlich die prognostizierte Position des Flurförderzeugs aktualisieren.
  • In diesem Fall ist die Steuerung insbesondere ausgebildet, die zumindest eine durch die Steuerung prognostizierte Position des Flurförderzeugs zum zweiten Zeitpunkt in Abhängigkeit von einer Änderung des durch die Lenkung eingestellten Lenkwinkel des Flurförderzeugs zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt zu aktualisieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, einen Fahrzeugmittelpunkt des Flurförderzeugs gemäß der zumindest einen durch die Steuerung prognostizierten Position des Flurförderzeugs, insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, und gemäß der aktuellen Position des Flurförderzeugs, insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, auf der Basis der Hindernisüberwachung durch den Umfelderfassungssensor einen Hindernismittelpunkt des erfassten zumindest einen Hindernisses in dem semikritischen Bereich zu bestimmen, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, den Passierabstand zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt gemäß der zumindest einen prognostizierten Position des Flurförderzeugs und einem Hindernismittelpunkt des erfassten Hindernisses zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Fahrdistanz zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt in der prognostizierten Position des Flurförderzeugs und dem Fahrzeugmittelpunkt gemäß der aktuellen Position des Flurförderzeugs zu bestimmen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Berücksichtigung des Fahrzeugmittelpunkts des Flurförderzeugs, bzw. des Hindernismittelpunkts des erfassten Hindernisses eine besonders vorteilhafte und einfach durchzuführende Bestimmung der Fahrdistanz und des Passierabstands möglich wird, da lediglich der Abstand zwischen den jeweiligen Punkten bestimmt werden muss.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, zumindest zwei Flurförderzeugpunkte einer Außenkontur des Flurförderzeugs als aktuelle Position des Flurförderzeugs und als prognostizierte Position des Flurförderzeugs zu bestimmen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Passierabständen zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der zumindest einen prognostizierten Position des Flurförderzeugs und dem erfassten Hindernis zu bestimmen, und/oder wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der prognostizierten Position des Flurförderzeugs und jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der aktuellen Position des Flurförderzeugs zu bestimmen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Berücksichtigung von zumindest zwei Flurförderzeugpunkten einer Außenkontur des Flurförderzeugs offensichtlich eine präzisere Angabe des Fahrkorridors, bzw. des kritischen Überwachungsbereichs ergibt, auch wenn hierbei die Berechnung einer Vielzahl von Fahrdistanzen und Passierabständen komplexer wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, die Fahrgeschwindigkeit, insbesondere die maximale Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs auf Basis der folgenden Formel zu begrenzen: V lim d , q = maximum sqrt 2 ⋅ a ⋅ d , b ⋅ q wobei Vlim der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs in der zumindest einen prognostizierten Position des Flurförderzeugs (1) entspricht, wobei d der Fahrdistanz entspricht, wobei q dem Passierabstand entspricht, wobei sqrt der Quadratwurzel entspricht, wobei a einem ersten Parameter entspricht, und wobei b einem zweiten Parameter entspricht, wobei a insbesondere 1,5 m/s2 entspricht, und wobei b insbesondere 3/s entspricht.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die entsprechende Formel eine vorteilhafte Begrenzung der maximalen Fahrgeschwindigkeit bei der Vorbeifahrt an dem Hindernis erreicht wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, den Fahrantrieb zu aktivieren, welcher ausgebildet ist, das Flurförderzeug in der zumindest einen prognostizierten Position des Flurförderzeugs, insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, mit der durch die Formel bestimmten maximalen Fahrgeschwindigkeit zu bewegen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein wirksamer Kollisionsschutz bereitgestellt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, den Fahrantrieb zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs nicht zu steuern, wenn der bestimmte Passierabstand größer ist als ein Passierabstandsschwellenwert.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass bei einem Hindernis, welches sehr weit von dem Flurförderzeug entfernt ist, so dass eine Kollisionsgefahr nahezu ausgeschlossen ist, kein Eingriff in die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs notwendig ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Passierabstandsschwellenwert ein vorbestimmter Passierabstandsschwellenwert oder ein variabler Passierabstandsschwellenwert, wobei die Steuerung insbesondere ausgebildet ist, den variablen Passierabstandsschwellenwert in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter zu steuern: aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs, aktuelles Beladungsgewichts des Flurförderzeugs, Vorhandensein eines Geschwindigkeits-freigegebenen Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug bewegt, und Vorhandensein eines Geschwindigkeits-begrenzten Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug bewegt.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein besonders wirksames Umfahren des Hindernisses ermöglicht wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung ausgebildet, den Fahrantrieb zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs insbesondere zum Einleiten einer Abbremsung und/oder einer Notbremsung, zu steuern, wenn durch den Umfelderfassungssensor in dem kritischen Überwachungsbereich ein Hindernis erfasst wird.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass im akuten Kollisionsfall eine vorteilhafte Reaktion des Flurförderzeugs erreicht wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Flurförderzeug als ein manuell bedientes Flurförderzeug oder als ein nicht-autonomes Flurförderzeug oder als ein teil-autonomes Flurförderzeug oder ein voll-autonomes Flurförderzeug ausgebildet.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein vielfältiger Einsatz ermöglicht wird.
  • Bei einem manuell bedienten Flurförderzeug ist ein Fahrer in einem Fahrerstand des Flurförderzeugs vorhanden, welcher das Flurförderzeug aktiv steuert. Bei einem teil-autonomen Flurförderzeug werden zumindest einige der Fahrfunktionen durch das Flurförderzeug selbst durchgeführt, ohne dass hierfür ein Fahrer notwendig ist. Bei einem voll-autonomen Flurförderzeug werden alle Fahrfunktionen durch das Flurförderzeug selbst durchgeführt, ohne dass hierfür ein Fahrer notwendig ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Flurförderzeug ein Fahrzeuggehäuse auf, an welchem der zumindest eine Umfelderfassungssensor angeordnet ist, wobei der Umfelderfassungssensor insbesondere an einer Rückseite des Fahrzeuggehäuses angeordnet und ausgebildet ist, einen rückseitigen Bereich des Umfeldes des Flurförderzeugs auf Hindernisse zu überwachen, und/oder wobei der Umfelderfassungssensor insbesondere an einer Vorderseite des Fahrzeuggehäuses angeordnet und ausgebildet ist, einen vorderseitigen Bereich des Umfeldes des Flurförderzeugs auf Hindernisse zu überwachen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass sowohl für die Vorwärts- als auch Rückwärtsfahrt ein wirksamer Kollisionsschutz erreicht wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Umfelderfassungssensor einen Radarsensor und/oder Lasersensor und/oder einer Kamera. Generell kann der Umfelderfassungssensor beliebiger Technologie eingesetzt werden. Bei der Ausführung der Umfelderfassungssensor als Kamera weist diese bevorzugt eine geeignete Bildverarbeitung zur Detektion zur Lokalisierung von Objekten/Hindernissen im Umfeld des Flurförderzeugs auf. Die Kamera kann hierzu zwei Kameraeinheiten mit Stereoskopie umfassen, oder im Falle der Ausführung der Kamera als einzelne Kamera als Kamera mit intelligenter Objekt-Erkennung ausgeführt sein.
  • Bevorzugt erzeugt der Umfelderfassungssensor eine ebene und horizontale 2D-Punktewolke oder eine 3D-Punktewolke.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Umfelderfassung ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs, wobei das Flurförderzeug eine Lenkung zum Lenken des Flurförderzeugs, einen Fahrantrieb zum Bewegen des Flurförderzeugs, zumindest einen Umfelderfassungssensor, und eine Steuerung aufweist, welche steuerungstechnisch mit dem zumindest einen Umfelderfassungssensor, der Lenkung und dem Fahrantrieb verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst: Aktivieren des Umfelderfassungssensors zum Erfassen von mindestens einem Hindernis in einem kritischen Überwachungsbereich und/oder einem semikritischen Überwachungsbereich des Umfelds des Flurförderzeugs durch die Steuerung, wobei der kritische Überwachungsbereich durch eine kritische Bereichsgrenze begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich angeordnet ist, Bestimmen eines prognostizierten Fahrkorridors, insbesondere einer Fahrlinie, des sich bewegenden Flurförderzeugs innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs in Abhängigkeit eines durch die Lenkung eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs durch die Steuerung, Bestimmen zumindest einer prognostizierten Position des Flurförderzeugs in dem prognostizierten Fahrkorridor für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs durch die Steuerung, Bestimmen eines Passierabstands zwischen der einen prognostizierten Position des Flurförderzeugs und dem durch den Umfelderfassungssensor in dem semikritischen Überwachungsbereich erfassten Hindernis durch die Steuerung, Bestimmen einer Fahrdistanz zwischen der prognostizierten Position des Flurförderzeugs und einer aktuellen Position des Flurförderzeugs durch die Steuerung, Steuern des Fahrantriebs zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand durch die Steuerung.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Fahrgeschwindigkeitsreduzierung bei einer Vorbeifahrt an einem Hindernis erreicht wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden beispielhaft anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • Die Figur 1 ein Flurförderzeug mit zumindest einem Umfelderfassungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel des Standes der Technik;
    • Die Figur 2 ein Flurförderzeug mit zumindest einem Umfelderfassungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
    • Die Figur 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Die Figur 1 zeigt ein Flurförderzeug mit zumindest einem Umfelderfassungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel des Standes der Technik.
  • Das in der Figur 1 lediglich schematisch dargestellte Flurförderzeug 1 dient dem Befördern von Waren in einem Warenlager, und ist insbesondere als ein Gabelstapler ausgebildet.
  • Auch wenn das in der Figur 1 nicht dargestellt ist, weist das Flurförderzeug 1, insbesondere einen vertikal ausgerichteten Hubmast mit einem daran höhenbeweglich angebrachten Lastaufnahmemittel, wie beispielsweise Lastzinken, auf, mittels dem Waren, beispielsweise Kartons, aus einem Regal des Warenlagers aufgenommen werden, und an einem anderen Ort des Warenlagers abgeladen werden können, oder anders herum.
  • Somit weist ein Flurförderzeug 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung immer einen vertikal ausgerichteten Hubmast mit einem daran höhenbeweglich angebrachten Lastaufnahmemittel zur Aufnahme von Waren auf.
  • Das in der Figur 1 dargestellte Flurförderzeug 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ein lediglich schematisch dargestelltes Fahrzeuggehäuse 2 und Räder 3, insbesondere vier Räder 3 auf (auch wenn auch drei Räder 3 möglich sind), um eine Bewegung des Flurförderzeugs 1 in dem Warenlager zu ermöglichen. Das Flurförderzeug 1 weist hierbei eine in Figur 1 lediglich schematisch dargestellte Lenkung 4 auf, welche ausgebildet ist, das Flurförderzeug 1 zu lenken, wie durch den Einschlag von zwei Rädern 3,insbesondere den beiden hinteren Rädern des rückwärtsfahrenden Flurförderzeugs 1, in der Figur 1 dargestellt ist.
  • Das Flurförderzeug 1 weist ferner einen in Figur 1 lediglich schematisch dargestellten Fahrantrieb 5 auf, welcher ausgebildet ist, das Flurförderzeug 1 zu bewegen. Der Fahrantrieb 5 umfasst insbesondere einen Elektromotor, welcher ausgebildet ist, die Räder 3 anzutreiben.
  • Eine mit der Lenkung 4 und dem Fahrantrieb 5 steuerungstechnisch verbundene Steuerung 6 ist in der Figur 1 ebenfalls lediglich schematisch dargestellt.
  • Das in der Figur 1 dargestellte Flurförderzeug 1 kann als ein manuell bedientes Flurförderzeug 1 ausgebildet sein, was bedeutet, dass ein Fahrer in einem in Figur 1 nicht dargestellten Fahrerstand des Flurförderzeugs 1 angeordnet ist, welcher das Flurförderzeug 1 aktiv steuert. Das Flurförderzeug 1 kann auch als ein nicht-autonomes Flurförderzeug 1 oder als ein teil-autonomes Flurförderzeug 1 oder als ein voll-autonomes Flurförderzeug 1 ausgebildet sein. Bei einem teil-autonomen Flurförderzeug 1 werden zumindest einige der Fahrfunktionen durch das Flurförderzeug 1 selbst durchgeführt, ohne dass hierfür ein Fahrer notwendig ist. Bei einem voll-autonomen Flurförderzeug 1 werden alle Fahrfunktionen durch das Flurförderzeug 1 selbst durchgeführt, ohne dass hierfür ein Fahrer notwendig ist.
  • In dem in Figur 1 dargestellten Szenario fährt das Flurförderzeug 1 rückwärts und weist einen an einer Rückseite 2-1 des Fahrzeuggehäuses 2 angeordneten Umfelderfassungssensor 7 auf, welcher ausgebildet ist, einen rückseitigen Bereich 8 des Umfeldes 9 des Flurförderzeugs 1 auf Hindernisse 10 zu überwachen. Der rückseitige Bereich 8 des Umfeldes 9 des Flurförderzeugs 1 ist hierbei durch eine vertikale Hilfslinie 8-1 begrenzt.
  • Auch wenn dies in der Figur 1 nicht dargestellt ist, kann das Flurförderzeug 1 alternativ oder zusätzlich zumindest einen weiteren Umfelderfassungssensor 7 aufweisen, welcher an einer Vorderseite 2-2 des Fahrzeuggehäuses 2 angeordnet ist, und welcher ausgebildet ist, einen vorderseitigen Bereich 11 des Umfeldes 9 des Flurförderzeugs 1 auf Hindernisse 10 zu überwachen. Der vorderseitige Bereich 11 des Umfeldes 9 des Flurförderzeugs 1 ist hierbei durch eine vertikale Hilfslinie 11-1 begrenzt. Der entsprechende an der Vorderseite 2-2 des Fahrzeuggehäuses 2 optional angeordnete weitere Umfelderfassungssensor 7 kann hierbei insbesondere bei einer Vorwärtsfahrt des Flurförderzeugs 1 eine wirksame Hindernisüberwachung sicherstellen.
  • Der zumindest eine Umfelderfassungssensor 7 kann hierbei insbesondere einen Radarsensor oder einen Lasersensor oder eine Kamera umfassen. Alternativ können auch Radarsensor und Lasersensor bzw. Kamera in einem Gehäuse des zumindest einen Umfelderfassungssensors 7 kombiniert werden oder werden Radarsensor und Lasersensor bzw. Kamera insbesondere als separate Umfelderfassungssensoren 7 vorderseitig und/oder rückseitig verwendet.
  • Wie in der Figur 1 hervorgehoben ist, ist die Steuerung 6 des Flurförderzeugs 1 ausgebildet in Abhängigkeit eines durch die Lenkung 4 eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs 1 einen prognostizierten Fahrkorridor 12, insbesondere eine Fahrlinie 13, des sich bewegenden Flurförderzeugs 1 zu bestimmen. Wie in der Figur 1 dargestellt ist, wird der Fahrkorridor 12 durch die beiden Hilfslinien 12-1 begrenzt, und erstreckt sich die Fahrlinie 13 insbesondere annähernd von einem in Figur 1 nur schematisch dargestellten Fahrzeugmittelpunkt 14 des Flurförderzeugs 1.
  • Die Steuerung 6 des Flurförderzeugs 1 ist hierbei ausgebildet den Umfelderfassungssensor 7 zum Erfassen von mindestens einem Hindernis 10 in einem kritischen Überwachungsbereich 15 zu aktivieren, wobei der kritische Überwachungsbereich 15 hier durch eine kritische Bereichsgrenze 15-1 begrenzt wird, und dem durch die beiden Hilfslinien 12-1 begrenzten Fahrkorridor 12 entspricht.
  • Wie in der Figur 1 dargestellt ist, erfasst der Umfelderfassungssensor 7 in dem kritischen Überwachungsbereich 15, welcher dem Fahrkorridor 12 entspricht, ein Hindernis 10, so dass die Steuerung 6 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgebildet ist, die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1 zu begrenzen, und die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet ist, eine Abbremsung oder eine Notbremsung des Flurförderzeugs 1 einzuleiten.
  • Hierbei ist die Art und Weise wie das Flurförderzeug 1 gebremst werden muss kinematisch vorgegeben bzw. wenigstens deterministisch bestimmbar. Soll mit einer Höchst-Bremsverzögerung a vor dem Hindernis 10 im Abstand d vom Flurförderzeug 1 zum Stehen kommen, bleibt hier die Fahrgeschwindigkeit insbesondere unterhalb eines Werts von sqrt(2·a·d) begrenzt, wobei hierbei der Begriff "sqrt" der Quadratwurzel des in Klammern gesetzten Terms entspricht.
  • Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Standes der Technik werden Hindernisse 10 außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15, bzw. außerhalb des Fahrkorridors 12 ignoriert. Sicherheitshalber kann in der Regel deshalb der Fahrkorridor 12 insbesondere durch die Steuerung 6 etwas breiter ausgelegt werden als dies rein geometrisch von der Außenkontur des Flurförderzeugs 1 erwartet werden würde, um Toleranzen und Ungewissheiten, beispielsweise hinsichtlich einer Position eines Hindernisses 10, bzw. der Prognose des Fahrkorridors 12 zu kompensieren, wobei eine entsprechende Kompensation entweder fest parametrisiert oder Fahrgeschwindigkeits-abhängig oder abhängig von der Entfernung des Hindernisses 10 zum Flurförderzeug 1 erfolgen kann.
  • Allerdings liegt gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Standes der Technik eine harte Trennung zwischen Hindernissen 10 innerhalb des Fahrkorridors 12 (welche berücksichtigt werden) und Hindernissen 10 außerhalb des Fahrkorridors 12 (welche nicht berücksichtigt werden) vor, was bei einem unter Umständen zu eng ausgelegten Fahrkorridor 12 dazu führt, dass das Flurförderzeug 1 relativ eng und ohne signifikante Reduktion der Fahrgeschwindigkeit an einem nur knapp außerhalb des Fahrkorridors 12 erfassten Hindernis 10 vorbeifährt, was problematisch sein könnte, insbesondere wenn das Hindernis 10 nicht statisch ist, sondern sich selbst bewegt.
  • Auf der anderen Seite kann bei einem unter Umständen zu breit ausgelegten Fahrkorridor 12 der Fall eintreten, dass bei einer räumlichen Beschränkung der Umgebung, beispielsweise durch eine Wand der Lagerhalle ein erfasstes Hindernis 10 nur schwer oder gar nicht umfahren werden kann, was zu unnötigen und damit unwirtschaftlichen Verzögerung beim Warentransport führt.
  • Aus diesem Grund adressiert die nachfolgend beschriebene gemäß der Figur 2 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die entsprechenden Nachteile und optimiert die gemäß der Figur 1 dargestellte Ausführungsform nochmal.
  • Die Figur 2 zeigt ein Flurförderzeug mit zumindest einem Umfelderfassungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Hinsichtlich des Flurförderzeugs 1 und der Umgebungsüberwachung der in der Figur 2 dargestellten weiteren Ausführungsform wird auf die umfangreichen Ausführungen der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform verwiesen.
  • Der Unterscheid in der in der Figur 2 dargestellten Ausführungsform, ist dass der Umfelderfassungssensor 7, bzw. die Steuerung 6 bei der Hinderniserfassung auch Hindernisse 10 berücksichtigt, welche außerhalb des Fahrkorridors 12, bzw. außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15, also in einem semikritischen Überwachungsbereich 16 angeordnet sind.
  • Die Steuerung 6 ist also ausgebildet, den Umfelderfassungssensor 7 zum Erfassen von mindestens einem Hindernis 10 in dem kritischen Überwachungsbereich 15 und/oder dem semikritischen Überwachungsbereichs 16 des Umfelds 9 des Flurförderzeugs 1 zu aktivieren.
  • Der kritische Überwachungsbereich 15 ist durch eine kritische Bereichsgrenze 15-1 begrenzt, und entspricht dem durch die beiden Hilfslinien 12-1 begrenzten Fahrkorridor 12.
  • Der semikritische Überwachungsbereich 16 ist außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15 und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich 15 angeordnet. Aus der Figur 2 geht hervor, dass das durch den Umfelderfassungssensor 7 erfasste Hindernis 10 in dem semikritischen Überwachungsbereich 16 angeordnet ist.
  • Auch gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 6 ausgebildet, in Abhängigkeit eines durch die Lenkung 4 eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs 1 einen prognostizierten Fahrkorridor 12, insbesondere zumindest eine Fahrlinie 13 (in dem vorliegenden Fall zwei Fahrlinien 13 nachfolgend erläutert wird), des sich bewegenden Flurförderzeugs 1 innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15 zu bestimmen.
  • Gemäß dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 6 weiterhin ausgebildet, für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs 1 zumindest eine prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1 in dem prognostizierten Fahrkorridor 12 zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, die zumindest eine durch die Steuerung 6 prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1 in Abhängigkeit von dem durch die Lenkung 4 eingestellten Lenkwinkel des Flurförderzeugs 1, insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen.
  • In der Figur 2 sind zwei prognostizierte Positionen 17 durch Kreuzmarkierung gekennzeichnet, auf welche nachfolgend noch im Detail eingegangen wird.
  • Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 6 ausgebildet, zumindest einen Passierabstand 18 zwischen der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und der Position, des durch den Umfelderfassungssensor 7 in dem semikritischen Überwachungsbereich 16 erfassten Hindernis 10 zu bestimmen. In der Figur 2 sind aufgrund der beiden prognostizierten Positionen 17 auch zwei Passierabstände 18 gekennzeichnet.
  • Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 6 ferner ausgebildet, eine Fahrdistanz 19 zwischen der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und einer aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu bestimmen. In der Figur 2 sind aufgrund der beiden prognostizierten Positionen 17 auch zwei Fahrdistanzen 19 gekennzeichnet, in Bezug auf zwei aktuelle Positionen 20 des Flurförderzeugs 1, wie nachfolgend im Detail erklärt wird.
  • Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 6 ausgebildet, den Fahrantrieb 5 zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs 1 in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz 19 und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand 18 zu steuern. Die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs 1 erfolgt bevorzugt im Sinne eines Grenzwertes für die Fahrgeschwindigkeit, so dass sichergestellt wird, dass das Flurförderzeug 1 den Grenzwert der Fahrgeschwindigkeit nicht überschreitet. Die Steuerung 6 kann hierzu den Grenzwert für die Fahrgeschwindigkeit an einen Fahrregler des Flurförderzeugs 1 übermitteln, der die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs auf den Grenzwert begrenzt.
  • Damit wird sichergestellt, dass ein in dem semikritischen Bereich 16 erfasstes Hindernis 10 sicher durch das Flurförderzeug 1 umfahren werden kann.
  • Während die Figur 2 das Flurförderzeug 1 gemäß der durch die aktuelle Position 20 des Flurförderzeugs 1 charakterisierten Flurförderzeugpunkte Vi, bzw. Vi' einer Außenkontur des Flurförderzeugs 1 explizit zeigt, ist in der Figur 2 die Position des Flurförderzeugs 1 in der prognostizierten Position 17 nicht gezeigt, sondern lediglich anhand der charakterisierten Flurförderzeugpunkte des Flurförderzeugs 1 schematisch angedeutet.
  • Hierbei ist die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet, die aktuelle Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen, und ist die Steuerung 6 ausgebildet, die prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1 in dem prognostizierten Fahrkorridor 12 zu einem zweiten Zeitpunkt zu bestimmen, wobei sich der zweite Zeitpunkt von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet.
  • Dies wird im vorliegenden Fall dadurch verkompliziert, dass die Steuerung 6 natürlich nicht auf die in der Figur 2 schematisch angedeutete prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1 zum zweiten Zeitpunkt beschränkt ist.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, die aktuelle Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen und die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, eine Mehrzahl von prognostizierten Positionen 17 des Flurförderzeugs 1 in dem prognostizierten Fahrkorridor 12 zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, eine Mehrzahl von Passierabständen 18 zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen 17 des Flurförderzeugs 1 und der Position des durch den Umfelderfassungssensor 7 in dem semikritischen Überwachungsbereich 16 erfassten Hindernis 10 zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen 19 zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen 17 des Flurförderzeugs 1 und der aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist ausgebildet, den Fahrantrieb 5 zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs 1 in Abhängigkeit von den bestimmten Fahrdistanzen 19 und in Abhängigkeit von den bestimmten Passierabständen 18 zu steuern.
  • Dies bedeutet, dass die Steuerung 6 bei der Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit eine Vielzahl von Fahrdistanzen 19 und eine Vielzahl von Passierabständen 18 berücksichtigen kann, so dass insbesondere der kritische Moment berücksichtigt werden kann, zu dem das Flurförderzeug 1 in einem geringstmöglichen Passierabstand 18 an dem Hindernis 10 vorbeifährt.
  • Nachfolgend wird auf die Bedeutung von zwei aktuellen Positionen 20 des Flurförderzeugs 1, von zwei prognostizierten Positionen 17 des Flurförderzeugs 1, von zwei Fahrdistanzen 19 und auch von zwei Passierabständen 18 eingegangen.
  • Wie in der Figur 2 dargestellt ist, ist die Steuerung 6 ausgebildet, zumindest zwei Flurförderzeugpunkte Vi, bzw. Vi' einer Außenkontur des Flurförderzeugs 1 als aktuelle Position 20 des Flurförderzeugs 1, insbesondere zu dem in Figur 2 dargestellten ersten Zeitpunkt zu bestimmen, und die beiden Flurförderzeugpunkte Vi, bzw. Vi' einer Außenkontur des Flurförderzeugs 1 als prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1, insbesondere zu dem in der Figur 2 nicht angedeuteten zweiten Zeitpunkt zu bestimmen.
  • Wie in der Figur 2 dargestellt ist, ist die Steuerung 6 ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Passierabständen 18 zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte gemäß der zumindest einen prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und dem erfassten Hindernis 10 zu bestimmen.
  • Wie in der Figur 2 dargestellt ist, ist die Steuerung 6 ausgebildet, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen 19 zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte gemäß der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte Vi, bzw. Vi' gemäß der aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu bestimmen.
  • Alternativ zu dem gerade beschriebenen Fall kann die Steuerung 6 anstatt auf unterschiedliche Flurförderzeugpunkte der Außenkontur des Flurförderzeugs 1 zurückzugreifen, auch den in der Figur 2 nicht gezeigten Fall berücksichtigen, dass von dem Fahrzeugmittelpunkt 14 des Flurförderzeugs 1 ausgegangen wird.
  • In diesem Fall ist die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet, den Fahrzeugmittelpunkt 14 des Flurförderzeugs 1 gemäß der zumindest einen durch die Steuerung 6 prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1, insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, und gemäß der aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1, insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist ausgebildet, auf der Basis der Hindernisüberwachung durch den Umfelderfassungssensor 7 einen in Figur 2 nicht gezeigten Hindernismittelpunkt des erfassten zumindest einen Hindernisses 10 in dem semikritischen Bereich 16 zu bestimmen.
  • Die Steuerung 6 ist ausgebildet, den Passierabstand 18 zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt 14 gemäß der zumindest einen prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und einem Hindernismittelpunkt des erfassten Hindernisses 10 zu bestimmen. Die Steuerung 6 ist ausgebildet, die Fahrdistanz 19 zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt 14 in der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und dem Fahrzeugmittelpunkt 14 gemäß der aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1 zu bestimmen.
  • In diesem Fall gibt es wenn nur der erste Zeitpunkt und nur der zweite Zeitpunkt berücksichtigt werden, lediglich eine einzige Fahrdistanz 19 und einen einzigen Passierabstand 18.
  • Nachfolgend wird auf die spezifische Berechnung der maximalen Fahrgeschwindigkeit in der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 eingegangen.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, die Fahrgeschwindigkeit, insbesondere die maximale Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs 1 auf Basis der folgenden Formel zu begrenzen: V lim d , q = maximum sqrt 2 ⋅ a ⋅ d , b ⋅ q
  • Hierbei entspricht Vlim der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1 in der zumindest einen prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1, wobei d der Fahrdistanz 19 entspricht, wobei q dem Passierabstand 18 entspricht, wobei sqrt der Quadratwurzel entspricht, wobei a einem ersten Parameter entspricht, und wobei b einem zweiten Parameter entspricht.
  • Die Steuerung 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet den Fahrantrieb 5 zu aktivieren, welcher ausgebildet ist, das Flurförderzeug 1 in der zumindest einen prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1, insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, mit der durch die Formel bestimmten Fahrgeschwindigkeit, insbesondere maximalen Fahrgeschwindigkeit, zu bewegen.
  • Der erste Term "sqrt(2 · a · d)" der oben genannten Formel generiert dieselbe Fahrgeschwindigkeitsgrenze, als wenn das Flurförderzeug 1 in der prognostizierten Position 17 kollidieren würde und dadurch vor diesem Punkt zum Stillstand kommen müsste. Hierbei sorgt der zweite Term "b · q" der oben genannten Formel dafür, dass diese Fahrgeschwindigkeitsgrenze aus dem ersten Term ab einer gewissen, kleinen Distanz d durch die Fahrgeschwindigkeit aus dem zweiten Term über das Maximum beider Terme abgelöst wird. Somit stellt der zweite Term eine Mindestfahrgeschwindigkeit bereit, welche direkt abhängig ist vom Passierabstand 18 q.
  • Eine typische Parametrisierung ist hierbei insbesondere a = 1,5m/s2 und b = 3s-1. Im Fall eines voraussichtlichen Passierabstands 18, bzw. q von 1m würde bei größerer Distanz d der erste Term die Geschwindigkeitsgrenze bestimmen, wobei mit d = 12m der erste Term "sqrt(2 · a · d)" = "sqrt(2 · 1,5m/s2 · 12m)" = 6 m/s beträgt, und wobei der zweite Term nur "b · q" = 3s-1 · 1m = 3m/s beträgt, und somit die Geschwindigkeitsgrenze Vlim = 6 m/s beträgt. Indem die Distanz d kleiner wird, wird auch der Wert des ersten Terms kleiner, und mit d = 3m sind beide Terme mit "sqrt(2 · 1,5m/s2 · 3)" = 3 m/s genau gleich. Für niedrigere Werte von d erfolgt die Bestimmung der Fahrgeschwindigkeitsgrenze über den zweiten Term und bleibt mit 3 m/s konstant, bis das Flurförderzeug 1 an dem Hindernis 10 vorbeigefahren ist.
  • Eine weitere Möglichkeit wäre, dass in der Steuerung 6 ein Passierabstandschwellenwert hinterlegt ist, welcher einen Eingriff der Steuerung 6 ausschließt. In diesem Fall wäre die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet, den Fahrantrieb 5 zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1 nicht zu steuern, wenn der bestimmte Passierabstand 18 größer ist als ein entsprechender Passierabstandsschwellenwert.
  • Der Passierabstandsschwellenwert kann hierbei ein vorbestimmter Passierabstandsschwellenwert oder ein variabler Passierabstandsschwellenwert sein, wobei die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet ist, den variablen Passierabstandsschwellenwert in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter zu steuern: aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1, aktuelles Beladungsgewichts des Flurförderzeugs 1, Vorhandensein eines Geschwindigkeits-freigegebenen Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug 1 bewegt, und Vorhandensein eines Geschwindigkeits-begrenzten Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug 1 bewegt.
  • Auch wenn dies lediglich für das Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschrieben worden ist, gilt natürlich ebenso für das Ausführungsbeispiel der Figur 2, dass die Steuerung 6 insbesondere ausgebildet ist, den Fahrantrieb 5 zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1, insbesondere zum Einleiten einer Abbremsung bzw. einer Notbremsung, zu steuern, wenn durch den Umfelderfassungssensor 7 in dem kritischen Überwachungsbereich 15 ein Hindernis 10 erfasst wird.
  • Das Wesentliche an dem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschriebenen Konzept für die Gestaltung eines Kollisionsschutzes ist, dass es sich anstatt ausschließlich mit erfassten Hindernissen 10 innerhalb eines kritischen Überwachungsbereichs 15 zu befassen, ebenfalls erfasste Hindernisse 10 in einem an den kritischen Überwachungsbereich 15 angrenzenden semikritischen Überwachungsbereich 16 berücksichtigt, und zwar in Abhängigkeit von ihrem Passierabstand 18 zum Flurförderzeug 1. Somit kann die Steuerung 6 berücksichtigen, wie kritisch die Position des Hindernisses 10 in Bezug auf die Gefahr einer Kollision mit dem Flurförderzeug 1 und dementsprechend differenziert reagieren. Die Grundidee ist hierbei die dezidierte Verarbeitung des prognostizierten Passierabstands 18, in welchem das Flurförderzeug 1 an dem Hindernis 10 vorbei fahren wird, bei der Bestimmung des Eingriffs der Steuerung 6 in die Fahrbewegung des Flurförderzeugs 1.
  • Durch die Steuerung 6 kann hier sowohl gesteuert werden, dass das Flurförderzeug 1 an einem Hindernis 10 in einem gewissen Passierabstand 18 schnell als auch langsam vorbeizufährt. Der Vorteil der aktivierten Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung spiegelt sich hier direkt in der Robustheit des Kollisionsschutzes in Bezug auf die Toleranzen und Abweichungen bezüglich der Mess- und Regelgrößen wieder, wie beispielsweise Position der erfassten Hindernisse 10, Lenkwinkel, Fahrgeschwindigkeits-Begrenzung, bzw. auch potenzielle unvorhersehbaren Bewegungen des erfassten Hindernisses 10 sowie eine unvorhersehbare Änderung des Lenkwinkels.
  • Von dieser Freiheit bei der Gestaltung des Fahrverhaltens in Bezug auf erfasste Hindernisse 10 in dem semikritischen Bereich 16 hat man den höchsten Nutzen, wenn man die Funktion an dem Punkt konfigurierbar macht. Beispielsweise kann der Betreiber des Flurförderzeugs 1 einen Kompromiss zwischen Schutzniveau und Performance durch Parametrisierung einzustellen, zumal eine entsprechende Konfiguration stark von den Einsatzbedingungen des Flurförderzeugs 1 abhängig sein kann. Zum Beispiel in einem abgesperrten Bereich ohne Personen und sonstige Verkehrsteilnehmer, wenn man also davon ausgehen kann, dass keine Hindernisse 10 in Bewegung sind, kommt eher eine Performance-orientierte Konfiguration in Frage, welche zulässt, dass man mit hoher Fahrgeschwindigkeit knapp an einem Hindernis 10 vorbeifährt. In anderen Bereichen wiederum, wo viele Personen unterwegs sein können wird man sicherlich eine Konfiguration vorziehen, bei welcher mit tendenziell niedriger Fahrgeschwindigkeit an einem Hindernis 10 vorbeigefahren wird.
  • Die Idee des Konzepts der vorliegenden Offenbarung besteht darin, dass man die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrdistanz 19, bzw. d und dem Passierabstand 18, bzw. q reduziert. Unabhängig von der bereits erwähnten beispielhaften Funktion kann die Fahrgeschwindigkeitsreduzierungsfunktion in Abhängigkeit von der Fahrdistanz 19, bzw. d und dem Passierabstand 18, bzw. q unendlich viele mathematische Formen aufweisen, und hierbei linear, quadratisch, rational oder empirisch definiert und auch in Kennfelder-Form abgelegt werden, bzw. stetig oder unstetig sein, wobei insbesondere ein monotoner Verlauf über die beiden Größen d und q gewährleistet sein sollte. Die Reduzierungsfunktion der Fahrgeschwindigkeit sollte zur Folge haben, dass die Fahrgeschwindigkeit in der prognostizierten Position 17 reduziert wird oder wenigstens konstant bleibt.
  • Die weiter oben spezifisch genannte Fahrgeschwindigkeitsreduzierungsfunktion ist nur eine von vielen denkbaren Lösungen, welche erreicht, dass die Fahrgeschwindigkeitsgrenze in den letzten Metern vor dem Erreichen der prognostizierten Position 17 konstant bleibt, beispielsweise um eine Priorisierung des Fahrkomforts zu erreichen. Eine andere Realisierung könnte sein, dass aus einer Kombination von Fahrdistanzen 19, bzw. d und Passierabständen 18, bzw. q in den letzten Metern vor dem Erreichen der prognostizierten Position 17 die Geschwindigkeitsgrenze allmählich ansteigt, mit der Begründung, dass die Gefahr bald vorüber ist, da die eingeschätzte Wahrscheinlichkeit einer zur Kollision führenden Lenkwinkel-Änderung immer niedriger wird. Im Falle einer zur Kollision führenden Lenkwinkeländerung in den letzten Metern, wird die Chance eines Unterbindens der Kollision durch einen Bremseingriff niedriger, so dass in diesem Fall eher die Geschwindigkeitsgrenze in den letzten Metern vor Erreichen der prognostizierten Position 17 weiterreduziert werden würde.
  • Ferner wird betont, dass eine sinnvolle, knappe und gut begreifbare Parametrisierungsmöglichkeit des Vorbeifahrtverhaltens eine Frage sein kann, welche wie folgt lauten könnte, "Mit welcher höchsten Fahrgeschwindigkeit soll das Flurförderzeug 1 an einem Hindernis 10 im Abstand von 1m (zum Beispiel) vorbeifahren können?"
  • Beispielsweise kann bei der Verwendung eines Lasersensors als Umgebungsüberwachungssensor als Vorgabe eine maximale Fahrgeschwindigkeit von 9,5 km/h eingestellt sein. Mit dieser Parametrisierung wird sichergestellt, dass vor einem Fußgänger mit 5 km/h unterwegs auf Kollisionskurs mit dem Flurförderzeug 1 rechtzeitig gebremst wird. Ist ein besseres Schutzniveau auf Kosten der Fahrperformance gewünscht, dann kann veranlassen werden, dass der Parameterwert reduziert wird (z.B. auf 7 km/h). Mit dieser Einstellung fängt das Flurförderzeug 1 an, in einem größeren Distanz zum Fußgänger abzubremsen, was zu einem höheren Schutz führt.
  • Umgekehrt, wird mehr Performance vom Flurförderzeug 1 gewünscht, dann kann der Parameterwert dementsprechend erhöhen werden (z.B. auf 15 km/h). Das Flurförderzeug 1 bremst dann nur noch vor Hindernissen 10 im Stillstand oder ist "schlendernd" unterwegs.
  • Die vorliegende Offenbarung ermöglicht somit eine Reaktion des Flurförderzeugs 1 nicht nur auf erfasste Hindernisse 10 in dem kritischen Überwachungsbereich 15, sondern auch auf erfasste Hindernisse 10 in dem semikritischen Überwachungsbereich 16. Die entsprechende Reaktion des Flurförderzeugs 1 ist differenziert, und abhängig von dessen Passierabstand 18 zum Hindernis 10, so dass eine begrenzte Vorbeifahrt ermöglicht wird, mit einer maximalen Fahrgeschwindigkeit proportional zum Passierabstand 18, bzw. zur Fahrdistanz 19. Zudem besteht eine vorteilhafte Konfigurierbarkeit dieser Reaktion durch Parametrisierung, beispielsweise durch einen Proportionalitätsfaktor zwischen Passierabstand 18 und der Fahrgeschwindigkeit bei der Vorbeifahrt.
  • Die vorliegende Offenbarung bietet somit eine neue Vorgehensweise an, wie mit erfassten Hindernisses 10 im Umfeld 9 des Flurförderzeugs 1 umgegangen werden kann, die nicht direkt eine Kollisionsgefahr darstellen, wobei die entsprechenden Hindernisse 10 hierbei von der Kollisionsschutzfunktion des Flurförderzeugs 1 nicht komplett ignoriert werden. Allerdings findet eine Gewichtung statt, und zwar in der Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1, welche variabel ist und vom Passierabstand 18 entsprechender Hindernisse 10 zum Flurförderzeug 1 abhängt. Sehr weit vom Flurförderzeug 1 entfernte Hindernisse 10 können quasi ignoriert werden, während Hindernisse 10 in der Nähe des kritischen Überwachungsbereichs 15 zu einer starken Fahrgeschwindigkeitsreduzierung führen.
  • Die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1 wird insbesondere reduziert, bevor sich das erfasste Hindernis 10 im kritischen Überwachungsbereich 15 befindet. Für einen passablen Kompromiss zwischen Schutzniveau und Performance, kann die Funktion per Default so parametrisiert werden, dass vor einem Fußgänger mit 5 km/h unterwegs immer rechtzeitig gebremst wird.
  • Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das Verfahren 25 umfasst als ersten Verfahrensschritt das Aktivieren 26 des Umfelderfassungssensors 7 zum Erfassen von mindestens einem Hindernis 10 in einem kritischen Überwachungsbereich 15 und/oder einem semikritischen Überwachungsbereich 16 des Umfelds 9 des Flurförderzeugs 1 durch die Steuerung 6, wobei der kritische Überwachungsbereich 15 durch eine kritische Bereichsgrenze begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich 16 außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15 und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich 15 angeordnet ist.
  • Das Verfahren 25 umfasst als zweiten Verfahrensschritt das Bestimmen 27 eines prognostizierten Fahrkorridors 12, insbesondere einer Fahrlinie 13, des sich bewegenden Flurförderzeugs 1 innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs 15 in Abhängigkeit eines durch die Lenkung eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs 1 durch die Steuerung 6.
  • Das Verfahren 25 umfasst als dritten Verfahrensschritt das Bestimmen 28 zumindest einer prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 in dem prognostizierten Fahrkorridor 12 für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs 1 durch die Steuerung 6.
  • Das Verfahren 25 umfasst als vierten Verfahrensschritt das Bestimmen 29 eines Passierabstands 18 zwischen der einen prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und dem durch den Umfelderfassungssensor 7 in dem semikritischen Überwachungsbereich 16 erfassten Hindernis 10 durch die Steuerung 6.
  • Das Verfahren 25 umfasst als fünften Verfahrensschritt das Bestimmen 30 einer Fahrdistanz 19 zwischen der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und einer aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1 durch die Steuerung 6. Die Fahrdistanz 19 ist bevorzugt die Bogenlänge der Fahrlinie 13 zwischen der prognostizierten Position 17 des Flurförderzeugs 1 und der aktuellen Position 20 des Flurförderzeugs 1.
  • Die prognostizierte Position 17 des Flurförderzeugs 1 ist bevorzugt diejenige Position des Flurförderzeugs 1, an der das Flurförderzeug 1 an dem Hindernis 10 querab vorbei fährt, d.h. der Passierabstands 18 senkrecht zur Fahrlinie 13 ist.
  • Das Verfahren 25 umfasst als sechsten Verfahrensschritt das Steuern 31 des Fahrantriebs 5 zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs 1 in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz 19 und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand 18 durch die Steuerung 6.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flurförderzeug
    2
    Fahrzeuggehäuse
    3
    Rad
    4
    Lenkung
    5
    Fahrantrieb
    6
    Steuerung
    7
    Umfelderfassungssensor
    8
    Rückseitiger Bereich des Umfelds des Flurförderzeugs
    8-1
    Hilfslinie, welche den rückseitigen Bereich begrenzt
    9
    Umfeld des Flurförderzeugs
    10
    Hindernis
    11
    Vorderseitiger Bereich des Umfeldes des Flurförderzeugs
    11-1
    Hilfslinie, welche den vorderseitigen Bereich begrenzt
    12
    Fahrkorridor
    12-1
    Hilfslinie, welche den Fahrkorridor begrenzt
    13
    Fahrlinie
    14
    Fahrzeugmittelpunkt des Flurförderzeugs
    15
    Kritischer Überwachungsbereich
    15-1
    Kritische Bereichsgrenze
    16
    Semikritischer Überwachungsbereich
    17
    Prognostizierte Position des Flurförderzeugs
    18
    Passierabstand
    19
    Fahrdistanz
    20
    Aktuelle Position des Flurförderzeugs
    25
    Verfahren zur Steuerung einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs
    26
    Verfahrensschritt: Aktivieren des Umfelderfassungssensors
    27
    Verfahrensschritt: Bestimmen eines prognostizierten Fahrkorridors
    28
    Verfahrensschritt: Bestimmen einer prognostizierten Position
    29
    Verfahrensschritt: Bestimmen eines Passierabstands
    30
    Verfahrensschritt: Bestimmen einer Fahrdistanz
    31
    Verfahrensschritt: Steuern des Fahrantriebs zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit

Claims (15)

  1. Flurförderzeug (1), mit einer Lenkung (4) zum Lenken des Flurförderzeugs (1), einem Fahrantrieb (5) zum Bewegen des Flurförderzeugs (1), zumindest einem Umfelderfassungssensor (7), und einer Steuerung (6), welche steuerungstechnisch mit dem zumindest einen Umfelderfassungssensor (7), der Lenkung (4) und dem Fahrantrieb (5) verbunden ist,
    wobei der Umfelderfassungssensor (7) ausgebildet ist, ein Umfeld (9) des Flurförderzeugs (1) auf Hindernisse (10) zu überwachen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Umfelderfassungssensor (7) zum Erfassen von mindestens einem Hindernis (10) in einem kritischen Überwachungsbereich (15) und/oder einem semikritischen Überwachungsbereich (16) des Umfelds (9) des Flurförderzeugs (1) zu aktivieren, wobei der kritische Überwachungsbereich (15) durch eine kritische Bereichsgrenze (15-1) begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich (16) außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich (15) angeordnet ist, dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines durch die Lenkung (4) eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs (1) einen prognostizierten Fahrkorridor (12), insbesondere eine Fahrlinie (13), des sich bewegenden Flurförderzeugs (1) innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) zu bestimmen, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs (1) zumindest eine prognostizierte Position (17) des Flurförderzeugs (1) in dem prognostizierten Fahrkorridor (12) zu bestimmen,
    dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, einen Passierabstand (18) zwischen der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und der Position, eines durch den Umfelderfassungssensor (7) in dem semikritischen Überwachungsbereich (16) erfassten Hindernis (10) zu bestimmen, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Fahrdistanz (19) zwischen der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und einer aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen, und dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Fahrantrieb (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs (1) in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz (19) und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand (18) zu steuern.
  2. Flurförderzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, die aktuelle Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, die prognostizierte Position (17) des Flurförderzeugs (1) in dem prognostizierten Fahrkorridor (12) zu einem zweiten Zeitpunkt zu bestimmen, wobei sich der zweite Zeitpunkt von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet.
  3. Flurförderzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, die aktuelle Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu einem ersten Zeitpunkt zu bestimmen, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Mehrzahl von prognostizierten Positionen (17) des Flurförderzeugs (1) in dem prognostizierten Fahrkorridor (12) zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten zu bestimmen,
    wobei die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Passierabständen (18) zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen (17) des Flurförderzeugs (1) und der Position des durch den Umfelderfassungssensor (7) in dem semikritischen Überwachungsbereich (16) erfassten Hindernis (10) zu bestimmen,
    wobei die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen (19) zwischen jeweils einer der Mehrzahl von prognostizierten Positionen (17) des Flurförderzeugs (1) und der aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen, und
    wobei die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Fahrantrieb (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs (1) in Abhängigkeit von den bestimmten Fahrdistanzen (19) und in Abhängigkeit von den bestimmten Passierabständen (18) zu steuern.
  4. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, die zumindest eine durch die Steuerung (6) prognostizierte Position (17) des Flurförderzeugs (1) in Abhängigkeit von dem durch die Lenkung (4) eingestellten Lenkwinkel des Flurförderzeugs (1), insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen.
  5. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, einen Fahrzeugmittelpunkt (14) des Flurförderzeugs (1) in der zumindest einen durch die Steuerung (6) prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1), insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, und in der aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1), insbesondere zum ersten Zeitpunkt, zu bestimmen, dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, auf der Basis der Hindernisüberwachung durch den Umfelderfassungssensor (7) einen Hindernismittelpunkt des erfassten zumindest einen Hindernisses (10) in dem semikritischen Überwachungsbereich (16) zu bestimmen, und dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Passierabstand (18) zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt gemäß der zumindest einen prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und einem Hindernismittelpunkt des erfassten Hindernisses (10) zu bestimmen, dass
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, die Fahrdistanz (19) zwischen dem Fahrzeugmittelpunkt (14) in der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und dem Fahrzeugmittelpunkt (14) gemäß der aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen.
  6. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, zumindest zwei Flurförderzeugpunkte einer Außenkontur des Flurförderzeugs (1) als aktuelle Position (20) des Flurförderzeugs (1) und als prognostizierte Position (17) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen, wobei
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Passierabständen (18) zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der zumindest einen prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und dem erfassten Hindernis (10) zu bestimmen, und/oder wobei
    die Steuerung (6) ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Fahrdistanzen (19) zwischen jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und jeweils einem der beiden Flurförderzeugpunkte in der aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) zu bestimmen.
  7. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, die Fahrgeschwindigkeit, insbesondere die maximale Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs (1) auf Basis der folgenden Formel zu begrenzen: V lim d , q = maximum sqrt 2 ⋅ a ⋅ d , b ⋅ q wobei Vlim der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) in der zumindest einen prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) entspricht, wobei d der Fahrdistanz (19) entspricht, wobei q dem Passierabstand (18) entspricht, wobei sqrt der Quadratwurzel entspricht, wobei a einem ersten Parameter entspricht, und wobei b einem zweiten Parameter entspricht, wobei a insbesondere 1,5 m/s2 entspricht, und wobei b insbesondere 3/s entspricht.
  8. Flurförderzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Fahrantrieb (5) zu aktivieren, welcher ausgebildet ist, das Flurförderzeug (1) in der zumindest einen prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1), insbesondere zum zweiten Zeitpunkt, mit der durch die Formel bestimmten Fahrgeschwindigkeit, insbesondere maximalen Fahrgeschwindigkeit, zu bewegen.
  9. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Fahrantrieb (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) nicht zu steuern, wenn der bestimmte Passierabstand (18) größer ist als ein Passierabstandsschwellenwert.
  10. Flurförderzeug (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Passierabstandsschwellenwert ein vorbestimmter Passierabstandsschwellenwert oder ein variabler Passierabstandsschwellenwert ist, wobei die Steuerung (6) insbesondere ausgebildet ist, den variablen Passierabstandsschwellenwert in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter zu steuern: aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1), aktuelles Beladungsgewichts des Flurförderzeugs (1), Vorhandensein eines Geschwindigkeits-freigegebenen Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug (1) bewegt, und Vorhandensein eines Geschwindigkeits-begrenzten Bereichs, in welchem sich das Flurförderzeug (1) bewegt.
  11. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) ausgebildet ist, den Fahrantrieb (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1), insbesondere zum Einleiten einer Abbremsung und/oder Notbremsung, zu steuern, wenn durch den Umfelderfassungssensor (7) in dem kritischen Überwachungsbereich (15) ein Hindernis (10) erfasst wird.
  12. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) als ein manuell bedientes Flurförderzeug (1) oder als ein nicht-autonomes Flurförderzeug (1) oder als ein teil-autonomes Flurförderzeug (1) oder ein voll-autonomes Flurförderzeug (1) ausgebildet ist.
  13. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) ein Fahrzeuggehäuse (2) aufweist, an welchem der zumindest eine Umfelderfassungssensor (7) angeordnet ist, wobei der Umfelderfassungssensor (7) insbesondere an einer Rückseite des Fahrzeuggehäuses (2) angeordnet und ausgebildet ist, einen rückseitigen Bereich (8) des Umfeldes (9) des Flurförderzeugs (1) auf Hindernisse (10) zu überwachen, und/oder wobei der Umfelderfassungssensor (7) insbesondere an einer Vorderseite des Fahrzeuggehäuses (2) angeordnet und ausgebildet ist, einen vorderseitigen Bereich (11) des Umfeldes (9) des Flurförderzeugs (1) auf Hindernisse (10) zu überwachen.
  14. Flurförderzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfelderfassungssensor (7) einen Radarsensor und/oder Lasersensor und/oder eine Kamera umfasst.
  15. Verfahren (25) zur Steuerung (6) einer Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs (1), wobei das Flurförderzeug (1) eine Lenkung (4) zum Lenken des Flurförderzeugs (1), einen Fahrantrieb (5) zum Bewegen des Flurförderzeugs (1), zumindest einen Umfelderfassungssensor (7), und eine Steuerung (6) aufweist, welche steuerungstechnisch mit dem zumindest einen Umfelderfassungssensor (7), der Lenkung (4) und dem Fahrantrieb (5) verbunden ist, wobei das Verfahren (25) die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    Aktivieren (26) des Umfelderfassungssensors (7) zum Erfassen von mindestens einem Hindernis (10) in einem kritischen Überwachungsbereich (15) und/oder einem semikritischen Überwachungsbereich (16) des Umfelds (9) des Flurförderzeugs (1) durch die Steuerung (6), wobei der kritische Überwachungsbereich (15) durch eine kritische Bereichsgrenze (15-1) begrenzt ist, und wobei der semikritische Überwachungsbereich (16) außerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) und nach Außen angrenzend an den kritischen Überwachungsbereich (15) angeordnet ist,
    Bestimmen (27) eines prognostizierten Fahrkorridors (12), insbesondere einer Fahrlinie (13), des sich bewegenden Flurförderzeugs (1) innerhalb des kritischen Überwachungsbereichs (15) in Abhängigkeit eines durch die Lenkung (4) eingestellten Lenkwinkels des Flurförderzeugs (1) durch die Steuerung (6),
    Bestimmen (28) zumindest einer prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) in dem prognostizierten Fahrkorridor (12) für zumindest einen zukünftigen Zeitpunkt der Fahrbewegung des Flurförderzeugs (1) durch die Steuerung (6),
    Bestimmen (29) eines Passierabstands (18) zwischen der einen prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und dem durch den Umfelderfassungssensor (7) in dem semikritischen Überwachungsbereich (16) erfassten Hindernis (10) durch die Steuerung (6),
    Bestimmen (30) einer Fahrdistanz (19) zwischen der prognostizierten Position (17) des Flurförderzeugs (1) und einer aktuellen Position (20) des Flurförderzeugs (1) durch die Steuerung (6),
    Steuern (31) des Fahrantriebs (5) zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere der maximalen Fahrgeschwindigkeit, des Flurförderzeugs (1) in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrdistanz (19) und in Abhängigkeit von dem bestimmten Passierabstand (18) durch die Steuerung (6).
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DE102012106988A1 (de) 2012-07-31 2014-02-06 Linde Material Handling Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs
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