WO2023194063A1 - Driverless transport system, and method for operating a driverless transport system - Google Patents

Driverless transport system, and method for operating a driverless transport system Download PDF

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WO2023194063A1
WO2023194063A1 PCT/EP2023/056706 EP2023056706W WO2023194063A1 WO 2023194063 A1 WO2023194063 A1 WO 2023194063A1 EP 2023056706 W EP2023056706 W EP 2023056706W WO 2023194063 A1 WO2023194063 A1 WO 2023194063A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
driverless transport
reference time
designed
receiving device
transport system
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/056706
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Frank
Arjen Kreis
Mathias Mayer
Frank Fitzek
Peter Sossalla
Original Assignee
Audi Ag
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 Audi Ag filed Critical Audi Ag
Publication of WO2023194063A1 publication Critical patent/WO2023194063A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0289—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling with means for avoiding collisions between vehicles

Definitions

  • the invention relates to a driverless transport system and a method for operating such a driverless transport system.
  • time synchronization is necessary in order to reliably coordinate driving commands and routes. This can, for example, prevent collisions between vehicles and people.
  • coordination is usually achieved through a positioning system, particularly GPS.
  • a method for enabling a remotely controllable driving function by measuring a distance between a remote control with a remote control clock and a vehicle with a vehicle clock by means of a transit time measurement of a signal is known.
  • a system for displaying an optical image using unmanned autonomous vehicles is known.
  • the invention is based on the object of providing an improved driverless transport system which can also be operated without GPS reception.
  • the invention provides a driverless transport system, comprising a plurality of driverless transport vehicles, each of which has a system time clock, a clock unit for clocking the system time clock and a receiving device, the receiving device being designed to receive a reference time and to set the system time clock with the reference time update, wherein the driverless transport vehicles are designed to carry out control commands depending on a system time of the system time clock.
  • the driverless transport system comprises a reference time unit, which is designed to provide the reference time, and a transmitting device, which is designed to transmit the reference time provided by the reference time unit to the respective receiving device, if a predetermined transmission condition is met, through which the reference time is transmitted the respective driverless transport vehicles are guaranteed with a constant specified latency.
  • the driverless transport system can have several driverless transport vehicles that carry out control commands based on the system time.
  • These control commands can, for example, be sent from a higher-level device to the transport vehicles, preferably with a time stamp when the control commands should be carried out. Alternatively or additionally, they can Control commands can also be forwarded between the driverless transport vehicles.
  • the respective transport vehicles have a system clock, which includes a clock unit for clocking or counting up the system time clock. All transport vehicles preferably have the same clock unit so that there are no major differences in timing.
  • each transport vehicle has a receiving device which is at least designed to receive a reference time.
  • the control commands can also be received via the receiving device.
  • the driverless transport system has a transmitting device which is designed to transmit a reference time to the respective transport vehicles.
  • the reference time is preferably provided by a reference time unit of the driverless transport system.
  • the reference time unit can transmit an absolute time as a reference time, in particular a coordinated universal time or Unix time.
  • the transmitting device can further be designed to check whether a predetermined transmission condition exists before transmitting the reference time to the respective receiving device, which can ensure that the reference time is transmitted to all transport vehicles with the same, preferably predetermined, latency. Due to this transmission condition, the reference time can preferably not be synchronized for all driverless transport vehicles at the same time, but only for them respective driverless transport vehicles for which the transmission condition currently exists. For example, all driverless transport vehicles can be updated sequentially with the reference time.
  • the transmission condition that ensures the constant predetermined latency can be achieved, for example, by only transmitting the reference time in predetermined fixed location areas of the transport system, in particular under known environmental conditions.
  • connection data between the transmitting device and the receiving device can also be determined, in particular a latency, with the reference time only being transmitted if it corresponds to the predetermined latency.
  • a driverless transport vehicle means a conveyor with its own drive that is automatically controlled and guided without contact. These are used in particular to transport materials.
  • Driverless transport vehicles can preferably be ground-based and/or airworthy vehicles.
  • the transmitting device and the receiving device are preferably designed to be wireless in order to transmit the reference time, which means that a contactless transmission of the reference time can be carried out from the transmitting device to the receiving device.
  • a plug connection can also be provided, via which the reference time can be provided.
  • the invention has the advantage that efficient management of the transport system can be carried out inside and/or outside a building without requiring a GPS signal.
  • By continuously updating the system time clock and counting by the clock unit drifts to the real clock or the absolute time can be reduced, which means that control commands, in particular driving commands, can be precisely set in time. This can result in higher utilization of existing areas, for example in a factory, can be achieved by carrying out more efficient route planning. This means space can be saved in the factory.
  • the invention also includes embodiments that provide additional advantages.
  • the transmission condition exists if a driverless transport vehicle is at a predetermined position in a route network of the driverless transport system.
  • a distance and/or a connection quality, in particular a latency, to the receiving device can be known at the predetermined position of the route network, in which case the reference time is then transmitted.
  • the predetermined position is preferably located at a position in the route network that is often passed through by every driverless transport vehicle, in particular at intersections in the route network.
  • a further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to determine the latency of a wireless connection to one another, the transmission condition being present if the determined latency corresponds to the predetermined latency.
  • the connection quality in particular the latency, can be determined for the connection to each transport vehicle, with the reference time only being transmitted if the determined latency matches the predetermined latency. In this way, a further preferred embodiment and an improvement of the transport system can be achieved.
  • a further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to carry out the reference time Mobile communications, especially 5G.
  • the reference time can be sent wirelessly to the respective transport vehicles, with 5G technology proving to be particularly suitable due to its low latency times.
  • the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time through visible light communications.
  • Visible Light Communications is a data transmission technology in which data is transmitted using optical signals.
  • the transmitting device can be designed to transmit the optical signals to the receiving device, which has an optical detector, wherein the transmitting device is preferably arranged at a predetermined position of the route network and transmits the reference time to the receiving device if the driverless transport vehicle has this predetermined time position happens.
  • a further preferred embodiment of the reference time transmission can be achieved.
  • a further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time through inductive coupling.
  • the reference time is transmitted via a magnetic field.
  • the magnetic fields can be provided in a route network of the driverless transport system, for example for route guidance and/or to supply energy to the driverless transport vehicles.
  • This embodiment has the advantage that in addition to the guidance and energy supply, the reference time can also be transmitted, in particular at every position of the route network.
  • the clock unit has a quartz crystal, a rubidium oscillator or cesium.
  • the clock unit can have a quartz crystal, in particular a quartz oscillator, which oscillates to generate the clock provides.
  • an atomic clock in particular a rubidium oscillator or a cesium-based clock generator device, can also be provided as a clock generator unit in each transport vehicle.
  • RB-87 or CS-133 are preferred for this.
  • the clock unit can also be provided by a processor, in particular a microchip, which generates a constant clock signal for clocking the system clock. This embodiment has the advantage that preferred clock generator units with a small deviation in the clock frequency can be provided.
  • the driverless transport vehicle is a mobile robot, a self-driving vehicle and/or a flying drone.
  • ground-based and/or flight-capable devices can be provided as driverless transport vehicles.
  • a further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time via the Precision Time Protocol, PTP.
  • the Precision Time Protocol is a network protocol designed to synchronize the time settings of multiple devices, which has increased precision compared to other network protocols, in particular the Network Time Protocol.
  • Another aspect of the invention relates to a method for operating a driverless transport system according to one of the preceding embodiments.
  • the method includes the steps of providing a reference time through a reference time unit of the driverless transport system, determining by a transmitting device of the driverless transport system whether a predetermined transmission condition is present, which ensures transmission to a receiving device of a driverless transport vehicle with a constant predetermined latency Transmitting the reference time to the receiving device of the driverless transport vehicle if the transmission condition is met, and a Updating a system time clock of the driverless transport vehicle with the transmitted reference time, the reference time being further clocked by a clock unit of the system time clock.
  • one or more control commands can then be executed depending on the updated system time clock for controlling the driverless transport vehicles.
  • the method can be repeated until all driverless transport vehicles have the updated system time clock. This results in the same advantages and possible variations as with the driverless transport system.
  • the invention also includes the control device for the transport system.
  • the control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention.
  • the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor).
  • the processor device can have program code that is designed to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device.
  • the program code can be stored in a data memory of the processor device.
  • the invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the driverless transport system according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
  • the invention also includes a computer-readable storage medium comprising instructions which, when executed by a computer or a computer network, cause it to carry out an embodiment of the method according to the invention.
  • the Storage medium can, for example, be designed at least partially as a non-volatile data storage (e.g. as a flash memory and/or as an SSD - solid state drive) and/or at least partially as a volatile data storage (e.g. as a RAM - random access memory).
  • the computer or computer network can provide a processor circuit with at least one microprocessor.
  • the instructions may be provided as binary code or assembler and/or as source code of a programming language (e.g. C).
  • the invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
  • the invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments have not been described as mutually exclusive.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a driverless transport system according to an exemplary embodiment
  • Fig. 2 is a schematic process diagram according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a highly schematic representation of a driverless transport system 10 according to an exemplary embodiment.
  • a route network 12 of the transport system 10 is shown in a top view, with several driverless transport vehicles 14, 16 being able to travel on the route network.
  • the driverless transport vehicles 14, 16 can be navigated using optical sensors and/or induction loops in the ground (not shown), in particular using control commands that the transport vehicles 14, 16 can execute at predetermined times. So that the driverless transport vehicles 14, 16 do not interfere with each other, they are usually coordinated via GPS, although in this exemplary embodiment it is assumed that there is no GPS reception. In order to avoid hindrances between the respective driverless transport vehicles 14, 16 on the route network 12, time coordination of the control commands is therefore necessary.
  • each driverless transport vehicle 14, 16 has a system timer 18, which is clocked by a clock unit 20.
  • the clock generator unit 20, which is preferably designed the same for each transport vehicle 14, 16, can in particular be a high-precision oscillator, for example a quartz oscillator, in order to keep the system timer the same for each transport vehicle 14, 16.
  • An atomic clock, in particular a Rubidium oscillator can be used, which has even smaller deviations in cycle time from the quartz oscillator.
  • the transport system 10 can include a reference time unit 22, which provides a reference time for the entire system, based on which the control commands for the transport vehicles 14, 16 can be coordinated. So that the system time clock 18 of the respective transport vehicles 14, 16 has the same reference time, the transport system 10 can have a transmitting device 24 which is designed to transmit the reference time of the reference time unit 22 to the respective driverless transport vehicles 14, 16. For this purpose, each transport vehicle 14, 16 can have a receiving device 26, which is designed to receive the reference time and to update the system time clock 18 of the respective transport vehicle 14, 16 with this.
  • the reference time is preferably only transmitted if a predetermined transmission condition exists through which the transmission to each Transport vehicle 14, 16 can be ensured with a constant predetermined latency.
  • the transmission condition can specify that the reference time is only transmitted to the respective transport vehicle 14, 16 when a respective driverless transport vehicle 14, 16 is located at a predetermined position 28 of the route network 12.
  • the predetermined position 28 can preferably be a main node of the route network 12, which must be passed through by each driverless transport vehicle 14, 16, in particular an intersection.
  • the transmitting device 24 and the receiving device 26 check a latency of a wireless connection to one another, the transmission condition only being present if if the determined latency of the specified latency that is to be guaranteed is present.
  • the driverless transport vehicle 16 can, for example, pass the predetermined position 28 at which the transmitting device 24 is arranged and receive the reference time for updating the system time clock.
  • the driverless transport vehicle 14, which is located at another location on the route network 12, can continue to be operated with the previous system time of the system time clock 18 until it also passes the predetermined position 28 and is updated with the then prevailing reference time. Due to the specified accuracy of the clock unit 20, both transport vehicles 14, 16 then have the same system time.
  • a wireless technology such as mobile radio, in particular 5G
  • the transmission of the reference time can be transmitted by optical signals, in particular visible light communications, or via an inductive coupling with the respective transport vehicle, which can be provided, for example, via magnetic coils in the route network 12, the magnetic coils preferably also being used for an energy supply and/or or routing can be designed.
  • the Precision Time Protocol can preferably be used to transmit the reference time, which provides increased accuracy.
  • a reference time is provided by a reference time unit 22 of the driverless transport system 10.
  • a transmitting device 24 of the driverless transport system 10 can determine whether a predetermined transmission condition exists, through which a Transmission of the reference time to a receiving device 26 of a driverless transport vehicle 14, 16 is ensured with a constant predetermined latency.
  • the reference time can be transmitted to the receiving device 26 of the driverless transport vehicle 14, 16 if the transmission condition is met.
  • a system time clock 18 of the driverless transport vehicle 14, 16 can be updated with the transmitted reference time, the reference time being further clocked by a clock unit 20 of the system time clock 18.
  • the method can preferably be repeated iteratively until all driverless transport vehicles 14, 16 have the updated system time clock 18.

Abstract

The invention relates to a driverless transport system (10) and to a method for operating the driverless transport system (10). The driverless transport system comprises: a plurality of driverless transport vehicles (14, 16) each having a system clock (18), a clock unit (20) for clocking the system clock (18), and a receiving device (26), the receiving device (26) being designed to receive a reference time and to update the system clock (18) with the reference time, the driverless transport vehicles (14, 16) being designed to execute control commands depending on a system time of the system clock (18); a reference time unit (22) which is designed to provide the reference time; and a transmitting device (24) which is designed to transmit the reference time provided by the reference time unit (22) to the receiving device (26) if there is a predefined transmission condition that ensures transmission of the reference time to the driverless transport vehicles (14, 16) with a constant predefined latency.

Description

Fahrerloses Transportsystem und Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems Driverless transport system and method for operating a driverless transport system
BESCHREIBUNG: DESCRIPTION:
Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen fahrerlosen Transportsystems. The invention relates to a driverless transport system and a method for operating such a driverless transport system.
Um fahrerlose Transportfahrzeuge eines Transportsystems effizient zu navigieren, ist eine Zeitsynchronisierung nötig, um Fahrbefehle und Routen zuverlässig zu koordinieren. Dadurch können zum Beispiel Kollisionen zwischen Fahrzeugen und auch mit Personen verhindert werden. Außerhalb einer Fabrik wird die Koordination gewöhnlich durch ein Positionierungssystem, insbesondere, GPS, erreicht. In order to efficiently navigate driverless transport vehicles in a transport system, time synchronization is necessary in order to reliably coordinate driving commands and routes. This can, for example, prevent collisions between vehicles and people. Outside a factory, coordination is usually achieved through a positioning system, particularly GPS.
In geschlossenen Umgebungen, wie zum Beispiel Fabrikhallen, können GPS-Signale gegebenenfalls nicht zuverlässig erfasst werden. Auch eine Steuerung über eine Kabelverbindung ist nicht praktikabel. Problem bei einer Zeitsynchronisierung über Funksignale ist es, dass insbesondere bei Verfahren wie dem Precision Time Protocol (PTP) und/oder Network Time Protocol (NTP) symmetrische Latenzen vorausgesetzt werden müssen, was bedeutet, dass die Latenz in beide Richtungen gleich und konstant sein muss. Das ist in mobilen Netzwerken durch schwankende Latenzen nicht der Fall. Dadurch ist eine Zeitsynchronisierung auf einem mobilen Transportfahrzeug nicht zuverlässig möglich. In closed environments, such as factory halls, GPS signals may not be reliably recorded. Controlling via a cable connection is also not practical. The problem with time synchronization via radio signals is that, particularly with methods such as the Precision Time Protocol (PTP) and/or Network Time Protocol (NTP), symmetrical latencies must be assumed, which means that the latency must be the same and constant in both directions . This is not the case in mobile networks due to fluctuating latencies. This means that time synchronization on a mobile transport vehicle is not possible reliably.
Aus der DE 10 2016 220 620 A1 ist ein Verfahren zur Freigabe einer fernsteuerbaren Fahrfunktion durch Messen einer Entfernung zwischen einer Fernsteuerung mit einer Fernsteuerungsuhr und einem Fahrzeug mit einer Fahrzeuguhr mittels einer Laufzeitmessung eines Signals bekannt. Aus der WO 2019/222775 A1 ist ein System zum Anzeigen einer optischen Abbildung mittels unbemannter autonomer Fahrzeuge bekannt. From DE 10 2016 220 620 A1 a method for enabling a remotely controllable driving function by measuring a distance between a remote control with a remote control clock and a vehicle with a vehicle clock by means of a transit time measurement of a signal is known. From WO 2019/222775 A1 a system for displaying an optical image using unmanned autonomous vehicles is known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes fahrerloses Transportsystem bereitzustellen, welches auch ohne GPS-Empfang betreibbar ist. The invention is based on the object of providing an improved driverless transport system which can also be operated without GPS reception.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart. This task is solved by the independent patent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed in the dependent claims, the following description and the figures.
Durch die Erfindung ist ein fahrerloses Transportsystem bereitgestellt, umfassend eine Mehrzahl von fahrerlosen Transportfahrzeugen, die jeweils eine Systemzeituhr, eine Taktgebereinheit zum Takten der Systemzeituhr und eine Empfangseinrichtung aufweisen, wobei die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Referenzzeit zu empfangen und die Systemzeituhr mit der Referenzzeit zu aktualisieren, wobei die fahrerlosen Transportfahrzeuge dazu ausgebildet sind, Steuerbefehle in Abhängigkeit einer Systemzeit der Systemzeituhr durchzuführen. Des Weiteren umfasst das fahrerlose Transportsystem eine Referenzzeiteinheit, die zum Bereitstellen der Referenzzeit ausgebildet ist und eine Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die von der Referenzzeiteinheit bereitgestellte Referenzzeit an die jeweilige Empfangseinrichtung zu übermitteln, falls eine vorgegebene Übermittlungsbedingung, durch die eine Übermittlung der Referenzzeit zu den jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeugen mit gleichbleibender vorgegebener Latenz gewährleistet ist, vorliegt. The invention provides a driverless transport system, comprising a plurality of driverless transport vehicles, each of which has a system time clock, a clock unit for clocking the system time clock and a receiving device, the receiving device being designed to receive a reference time and to set the system time clock with the reference time update, wherein the driverless transport vehicles are designed to carry out control commands depending on a system time of the system time clock. Furthermore, the driverless transport system comprises a reference time unit, which is designed to provide the reference time, and a transmitting device, which is designed to transmit the reference time provided by the reference time unit to the respective receiving device, if a predetermined transmission condition is met, through which the reference time is transmitted the respective driverless transport vehicles are guaranteed with a constant specified latency.
Mit anderen Worten kann das fahrerlose Transportsystem mehrere fahrerlose Transportfahrzeuge aufweisen, die Steuerbefehle anhand der Systemzeit durchführen. Diese Steuerbefehle können beispielsweise von einer übergeordneten Vorrichtung an die Transportfahrzeuge gesendet werden, vorzugsweise mit einem Zeitstempel wann die Steuerbefehle durchgeführt werden sollen. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerbefehle auch von den fahrerlosen Transportfahrzeugen untereinander weitergeleitet werden. In other words, the driverless transport system can have several driverless transport vehicles that carry out control commands based on the system time. These control commands can, for example, be sent from a higher-level device to the transport vehicles, preferably with a time stamp when the control commands should be carried out. Alternatively or additionally, they can Control commands can also be forwarded between the driverless transport vehicles.
Damit die Steuerbefehle von allen fahrerlosen Transportfahrzeugen zur richtigen Zeit ausgeführt werden, weisen die jeweiligen Transportfahrzeuge eine Systemuhr auf, die eine Taktgebereinheit zum Takten beziehungsweise Hochzählen der Systemzeituhr umfassen. Dabei weisen vorzugsweise alle Transportfahrzeuge die gleiche Taktgebereinheit auf, so dass nicht zu größeren Unterschieden in der Taktung kommt. So that the control commands are executed by all driverless transport vehicles at the correct time, the respective transport vehicles have a system clock, which includes a clock unit for clocking or counting up the system time clock. All transport vehicles preferably have the same clock unit so that there are no major differences in timing.
Da es aufgrund von äußeren Bedingungen, beispielsweise Temperaturunterschieden, dennoch zu einer Abweichung der Systemzeituhr der jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeuge untereinander kommen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedes Transportfahrzeug eine Empfangseinrichtung aufweist, die zumindest dazu ausgebildet ist, eine Referenzzeit zu empfangen. Vorzugsweise können auch die Steuerbefehle über die Empfangseinrichtung empfangen werden. In entsprechender Weise weist das fahrerlose Transportsystem eine Sendeeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine Referenzzeit an die jeweiligen Transportfahrzeuge zu übermitteln. Die Referenzzeit wird dabei vorzugsweise von einer Referenzzeiteinheit des fahrerlosen Transportsystems bereitgestellt. Vorzugsweise kann die Referenzzeiteinheit als Referenzzeit eine absolute Zeit übermitteln, insbesondere eine koordinierte Weltzeit oder Unixzeit. Since external conditions, for example temperature differences, can still lead to a deviation in the system time clock of the respective driverless transport vehicles, it is preferably provided that each transport vehicle has a receiving device which is at least designed to receive a reference time. Preferably, the control commands can also be received via the receiving device. In a corresponding manner, the driverless transport system has a transmitting device which is designed to transmit a reference time to the respective transport vehicles. The reference time is preferably provided by a reference time unit of the driverless transport system. Preferably, the reference time unit can transmit an absolute time as a reference time, in particular a coordinated universal time or Unix time.
Damit es bei der Übermittlung der Referenzzeit an die jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeuge nicht zu Unterschieden, insbesondere aufgrund einer Latenz, kommt, kann die Sendeeinrichtung des Weiteren dazu ausgebildet sein, vor der Übermittlung der Referenzzeit an die jeweilige Empfangseinrichtung zu prüfen, ob eine vorgegebene Übermittlungsbedingung vorliegt, durch die gewährleistet werden kann, dass die Referenzzeit an alle Transportfahrzeuge mit der gleichen, vorzugsweise vorgegebenen Latenz übermittelt wird. Die Referenzzeit kann aufgrund dieser Übermittlungsbedingung vorzugsweise nicht für alle fahrerlosen Transportfahrzeuge gleichzeitig synchronisiert werden, sondern nur für die jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeuge, für die die Übermittlungsbedingung gegenwärtig vorliegt. Zum Beispiel können so alle fahrerlosen Transportfahrzeuge sequentiell mit der Referenzzeit aktualisiert werden. So that there are no differences when transmitting the reference time to the respective driverless transport vehicles, in particular due to latency, the transmitting device can further be designed to check whether a predetermined transmission condition exists before transmitting the reference time to the respective receiving device, which can ensure that the reference time is transmitted to all transport vehicles with the same, preferably predetermined, latency. Due to this transmission condition, the reference time can preferably not be synchronized for all driverless transport vehicles at the same time, but only for them respective driverless transport vehicles for which the transmission condition currently exists. For example, all driverless transport vehicles can be updated sequentially with the reference time.
Die Übermittlungsbedingung, die die gleichbleibende vorgegebene Latenz gewährleistet, kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass nur in vorgegebenen festen Ortsbereichen des Transportsystems, insbesondere bei bekannten Umgebungsbedingungen, die Referenzzeit übermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich können auch Verbindungsdaten zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung ermittelt werden, insbesondere eine Latenz, wobei die Referenzzeit nur dann übermittelt wird, wenn diese der vorgegebenen Latenz entspricht. The transmission condition that ensures the constant predetermined latency can be achieved, for example, by only transmitting the reference time in predetermined fixed location areas of the transport system, in particular under known environmental conditions. Alternatively or additionally, connection data between the transmitting device and the receiving device can also be determined, in particular a latency, with the reference time only being transmitted if it corresponds to the predetermined latency.
Mit einem fahrerlosen Transportfahrzeug ist ein Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb gemeint, das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird. Diese dienen insbesondere dem Materialtransport. Fahrerlose Transportfahrzeuge können vorzugsweise bodengebundene und/oder flugfähige Fahrzeuge sein. Die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung sind vorzugsweise drahtlos ausgebildet, um die Referenzzeit zu übermitteln, was bedeutet, dass eine kontaktlose Übermittlung der Referenzzeit von der Sendeeinrichtung zu der Empfangseinrichtung durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Steckverbindung vorgesehen sein, über die die Referenzzeit bereitgestellt werden kann. A driverless transport vehicle means a conveyor with its own drive that is automatically controlled and guided without contact. These are used in particular to transport materials. Driverless transport vehicles can preferably be ground-based and/or airworthy vehicles. The transmitting device and the receiving device are preferably designed to be wireless in order to transmit the reference time, which means that a contactless transmission of the reference time can be carried out from the transmitting device to the receiving device. Alternatively or additionally, a plug connection can also be provided, via which the reference time can be provided.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass ein effizientes Management des Transportsystems innerhalb und/oder außerhalb eines Gebäudes durchgeführt werden kann, ohne dabei ein GPS-Signal zu benötigen. Durch das fortwährende Aktualisieren der Systemzeituhr und das Weiterzählen durch die Taktgebereinheit können Drifts zum realen Takt beziehungsweise der absoluten Zeit verringert werden, wodurch das genaue zeitliche Festlegen von Steuerbefehlen, insbesondere Fahrbefehlen, erreicht werden kann. Hierdurch kann eine höhere Auslastung bei vorhandenen Flächen, beispielsweise in einer Fabrik, erreicht werden, indem eine effizientere Routenplanung durchgeführt wird. Somit können Flächen in der Fabrik eingespart werden. The invention has the advantage that efficient management of the transport system can be carried out inside and/or outside a building without requiring a GPS signal. By continuously updating the system time clock and counting by the clock unit, drifts to the real clock or the absolute time can be reduced, which means that control commands, in particular driving commands, can be precisely set in time. This can result in higher utilization of existing areas, for example in a factory, can be achieved by carrying out more efficient route planning. This means space can be saved in the factory.
Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben. The invention also includes embodiments that provide additional advantages.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Übermittlungsbedingung vorliegt, falls sich ein fahrerloses Transportfahrzeug an einer vorgegebenen Position eines Fahrwegnetzes des fahrerlosen Transportsystems befindet. Insbesondere können an der vorgegebenen Position des Fahrwegnetzes ein Abstand und/oder eine Verbindungsqualität, insbesondere eine Latenz, zu der Empfangseinrichtung bekannt sein, wobei dann die Referenzzeit übermittelt wird. Die vorgegebene Position befindet sich vorzugsweise an einer Position des Fahrwegnetzes, die durch jedes fahrerlose Transportfahrzeug oft durchfahren wird, insbesondere Kreuzungen des Fahrwegnetzes. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass durch regelmäßiges Fahren der Transportfahrzeuge durch diese Zonen eine Verschiebung des Takts der jeweiligen Systemzeituhren verringert werden kann. One embodiment provides that the transmission condition exists if a driverless transport vehicle is at a predetermined position in a route network of the driverless transport system. In particular, a distance and/or a connection quality, in particular a latency, to the receiving device can be known at the predetermined position of the route network, in which case the reference time is then transmitted. The predetermined position is preferably located at a position in the route network that is often passed through by every driverless transport vehicle, in particular at intersections in the route network. This embodiment has the advantage that a shift in the clock rate of the respective system time clocks can be reduced by regularly driving the transport vehicles through these zones.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet sind, die Latenz von einer drahtlosen Verbindung zueinander zu ermitteln, wobei die Übermittlungsbedingung vorliegt, falls die ermittelte Latenz der vorgegebenen Latenz entspricht. Mit anderen Worten kann für die Verbindung zu jedem Transportfahrzeug die Verbindungsqualität, insbesondere die Latenz, ermittelt werden, wobei die Referenzzeit nur dann übermittelt wird, wenn die ermittelte Latenz mit der vorgegebenen Latenz übereinstimmt. Hierdurch kann eine weitere bevorzugte Ausführungsform und eine Verbesserung des Transportsystems erreicht werden. A further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to determine the latency of a wireless connection to one another, the transmission condition being present if the determined latency corresponds to the predetermined latency. In other words, the connection quality, in particular the latency, can be determined for the connection to each transport vehicle, with the reference time only being transmitted if the determined latency matches the predetermined latency. In this way, a further preferred embodiment and an improvement of the transport system can be achieved.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch Mobilfunk, insbesondere 5G, zu übermitteln. So kann die Referenzzeit drahtlos an die jeweiligen Transportfahrzeuge gesendet werden, wobei sich die 5G-Technologie aufgrund der geringen Latenzzeiten als besonders geeignet erweist. A further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to carry out the reference time Mobile communications, especially 5G. The reference time can be sent wirelessly to the respective transport vehicles, with 5G technology proving to be particularly suitable due to its low latency times.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch Visible Light Communications zu übermitteln. Visible Light Communications (VLC) ist eine Datenübertragungstechnologie, bei der die Daten mittels optischer Signale übertragen werden. Insbesondere kann die Sendeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die optischen Signale an die Empfangseinrichtung, die einen optischen Detektor aufweist, zu übermitteln, wobei die Sendeeinrichtung vorzugsweise an einer vorgegebenen Position des Fahrwegnetzes angeordnet ist und die Referenzzeit an die Empfangseinrichtung übermittelt, falls das fahrerlose Transportfahrzeug diese vorgegebene Position passiert. Durch diese Ausführungsform kann eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Referenzzeitübermittlung erreicht werden. In a further embodiment it is provided that the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time through visible light communications. Visible Light Communications (VLC) is a data transmission technology in which data is transmitted using optical signals. In particular, the transmitting device can be designed to transmit the optical signals to the receiving device, which has an optical detector, wherein the transmitting device is preferably arranged at a predetermined position of the route network and transmits the reference time to the receiving device if the driverless transport vehicle has this predetermined time position happens. With this embodiment, a further preferred embodiment of the reference time transmission can be achieved.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch induktive Kopplung zu übermitteln. Damit ist gemeint, dass die Referenzzeit über ein Magnetfeld übermittelt wird. Insbesondere können die Magnetfelder in ein Fahrwegnetz des fahrerlosen Transportsystems vorgesehen sein, beispielsweise zur Linienführung und/oder zur Energieversorgung der fahrerlosen Transportfahrzeuge. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass zusätzlich zu der Führung und Energieversorgung auch die Referenzzeit, insbesondere an jeder Position des Fahrwegnetzes, übermittelt werden kann. A further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time through inductive coupling. This means that the reference time is transmitted via a magnetic field. In particular, the magnetic fields can be provided in a route network of the driverless transport system, for example for route guidance and/or to supply energy to the driverless transport vehicles. This embodiment has the advantage that in addition to the guidance and energy supply, the reference time can also be transmitted, in particular at every position of the route network.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Taktgebereinheit einen Quarzkristall, einen Rubidium-Oszillator oder Cäsium aufweist. Mit anderen Worten kann die Taktgebereinheit einen Quarzkristall, insbesondere einen Quarz-Oszillator, aufweisen, der Schwingungen zum Erzeugen des Taktes bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich kann in jedem Transportfahrzeug als Taktgebereinheit auch eine Atomuhr, insbesondere ein Rubidium-Oszillator oder eine auf Cäsium basierende Taktgebervorrichtung, vorgesehen sein. Insbesondere RB-87 oder CS-133 sind hierfür bevorzugt. Alternativ oder zusätzlich kann die Taktgebereinheit auch durch einen Prozessor, insbesondere einen Mikrochip, bereitgestellt werden, der ein konstantes Taktsignal zum Takten der Systemzeituhr erzeugt. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass bevorzugte Taktgebereinheiten mit geringer Abweichung der Taktfrequenz bereitgestellt werden können. A further embodiment provides that the clock unit has a quartz crystal, a rubidium oscillator or cesium. In other words, the clock unit can have a quartz crystal, in particular a quartz oscillator, which oscillates to generate the clock provides. Alternatively or additionally, an atomic clock, in particular a rubidium oscillator or a cesium-based clock generator device, can also be provided as a clock generator unit in each transport vehicle. In particular, RB-87 or CS-133 are preferred for this. Alternatively or additionally, the clock unit can also be provided by a processor, in particular a microchip, which generates a constant clock signal for clocking the system clock. This embodiment has the advantage that preferred clock generator units with a small deviation in the clock frequency can be provided.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das fahrerlose Transportfahrzeug ein mobiler Roboter, ein selbstfahrendes Fahrzeug und/oder eine Flugdrohne ist. So können als fahrerloses Transportfahrzeug insbesondere bodengebundene und/oder flugfähige Vorrichtungen vorgesehen sein. It is preferably provided that the driverless transport vehicle is a mobile robot, a self-driving vehicle and/or a flying drone. In particular, ground-based and/or flight-capable devices can be provided as driverless transport vehicles.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit über das Precision Time Protocol, PTP, zu übermitteln. Das Precision Time Protocol ist ein Netzwerkprotokoll, das zur Synchronisierung der Uhrzeiteinstellungen mehrerer Geräte ausgebildet ist, wobei dieses eine erhöhte Genauigkeit im Vergleich zu anderen Netzwerkprotokollen, insbesondere dem Network Time Protocol, aufweist. A further embodiment provides that the transmitting device and the receiving device are designed to transmit the reference time via the Precision Time Protocol, PTP. The Precision Time Protocol is a network protocol designed to synchronize the time settings of multiple devices, which has increased precision compared to other network protocols, in particular the Network Time Protocol.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen. Das Verfahren umfasst als Schritte ein Bereitstellen einer Referenzzeit durch eine Referenzzeiteinheit des fahrerlosen Transportsystems, ein Ermitteln durch eine Sendeeinrichtung des fahrerlosen Transportsystems, ob eine vorgegebene Übermittlungsbedingung, durch die eine Übermittlung zu einer Empfangseinrichtung eines fahrerlosen Transportfahrzeugs mit gleichbleibender vorgegebener Latenz gewährleistet ist, vorliegt, ein Übermitteln der Referenzzeit an die Empfangseinrichtung des fahrerlosen Transportfahrzeugs, falls die Übermittlungsbedingung vorliegt, und ein Aktualisieren einer Systemzeituhr des fahrerlosen Transportfahrzeugs mit der übermittelten Referenzzeit, wobei durch eine Taktgebereinheit der Systemzeituhr die Referenzzeit weiter getaktet wird. Insbesondere kann anschließend ein oder mehrere Steuerbefehle in Abhängigkeit der aktualisierten Systemzeituhr zum Steuern der fahrerlosen Transportfahrzeuge ausgeführt werden. Vorzugsweise kann das Verfahren solange wiederholt werden, bis alle fahrerlosen Transportfahrzeuge die aktualisierte Systemzeituhr aufweisen. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei dem fahrerlosen Transportsystem. Another aspect of the invention relates to a method for operating a driverless transport system according to one of the preceding embodiments. The method includes the steps of providing a reference time through a reference time unit of the driverless transport system, determining by a transmitting device of the driverless transport system whether a predetermined transmission condition is present, which ensures transmission to a receiving device of a driverless transport vehicle with a constant predetermined latency Transmitting the reference time to the receiving device of the driverless transport vehicle if the transmission condition is met, and a Updating a system time clock of the driverless transport vehicle with the transmitted reference time, the reference time being further clocked by a clock unit of the system time clock. In particular, one or more control commands can then be executed depending on the updated system time clock for controlling the driverless transport vehicles. Preferably, the method can be repeated until all driverless transport vehicles have the updated system time clock. This results in the same advantages and possible variations as with the driverless transport system.
Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Transportsystem. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. The invention also includes the control device for the transport system. The control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor device can have program code that is designed to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen fahrerlosen Transportsystems beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. The invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the driverless transport system according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer oder einen Computerverbund diesen veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) ausgestaltet sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Die Befehle können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) bereitgestellt sein. As a further solution, the invention also includes a computer-readable storage medium comprising instructions which, when executed by a computer or a computer network, cause it to carry out an embodiment of the method according to the invention. The Storage medium can, for example, be designed at least partially as a non-volatile data storage (e.g. as a flash memory and/or as an SSD - solid state drive) and/or at least partially as a volatile data storage (e.g. as a RAM - random access memory). The computer or computer network can provide a processor circuit with at least one microprocessor. The instructions may be provided as binary code or assembler and/or as source code of a programming language (e.g. C).
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden. The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments have not been described as mutually exclusive.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: Examples of embodiments of the invention are described below. This shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines fahrerlosen Transportsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; 1 shows a schematic representation of a driverless transport system according to an exemplary embodiment;
Fig. 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Fig. 2 is a schematic process diagram according to an exemplary embodiment.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and which also further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, those described are Embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente. In the figures, the same reference numerals designate functionally identical elements.
In Fig. 1 ist eine stark schematisierte Darstellung eines fahrerlosen Transportsystems 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Hierbei ist ein Fahrwegnetz 12 des Transportsystems 10 in einer Draufsicht dargestellt, wobei auf dem Fahrwegnetz mehrere fahrerlose Transportfahrzeuge 14, 16 unterwegs sein können. Die fahrerlosen Transportfahrzeuge 14, 16 können dabei mittels optischer Sensoren und/oder Induktionsschleifen im Boden (nicht gezeigt) navigiert werden, insbesondere anhand von Steuerbefehlen, die die Transportfahrzeuge 14, 16 zu vorgegebenen Zeiten ausführen können. Damit es nicht zu einer gegenseitigen Behinderung der fahrerlosen Transportfahrzeuge 14, 16 kommt, werden diese üblicherweise über GPS koordiniert, wobei in diesem Ausführungsbeispiel angenommen wird, dass kein GPS-Empfang vorliegt. Um dennoch Behinderungen zwischen den jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeugen 14, 16 auf dem Fahrwegnetz 12 zu vermeiden, ist daher eine zeitliche Koordinierung der Steuerbefehle notwendig. 1 shows a highly schematic representation of a driverless transport system 10 according to an exemplary embodiment. Here, a route network 12 of the transport system 10 is shown in a top view, with several driverless transport vehicles 14, 16 being able to travel on the route network. The driverless transport vehicles 14, 16 can be navigated using optical sensors and/or induction loops in the ground (not shown), in particular using control commands that the transport vehicles 14, 16 can execute at predetermined times. So that the driverless transport vehicles 14, 16 do not interfere with each other, they are usually coordinated via GPS, although in this exemplary embodiment it is assumed that there is no GPS reception. In order to avoid hindrances between the respective driverless transport vehicles 14, 16 on the route network 12, time coordination of the control commands is therefore necessary.
Hierbei ist jedoch problematisch, dass es zu Abweichungen einer Systemzeit der fahrerlosen Transportfahrzeuge 14, 16 kommen kann, die das System beeinträchtigen. However, the problem here is that there can be deviations in the system time of the driverless transport vehicles 14, 16, which affect the system.
Um dies zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedes fahrerlose Transportfahrzeug 14, 16 eine Systemzeituhr 18 aufweist, die von einer Taktgebereinheit 20 getaktet wird. Die Taktgebereinheit 20, die bei jedem Transportfahrzeug 14, 16 vorzugsweise gleich ausgebildet ist, kann insbesondere ein hochgenauer Oszillator sein, beispielsweise ein Quarz- Oszillator, um die Systemzeituhr bei jedem Transportfahrzeug 14, 16 gleich zu halten. Besonders bevorzugt kann eine Atomuhr, insbesondere ein Rubidium-Oszillator, verwendet werden, der noch geringere Abweichungen der Taktzeit zum Quarz-Oszillator aufweist. To avoid this, it is preferably provided that each driverless transport vehicle 14, 16 has a system timer 18, which is clocked by a clock unit 20. The clock generator unit 20, which is preferably designed the same for each transport vehicle 14, 16, can in particular be a high-precision oscillator, for example a quartz oscillator, in order to keep the system timer the same for each transport vehicle 14, 16. An atomic clock, in particular a Rubidium oscillator can be used, which has even smaller deviations in cycle time from the quartz oscillator.
Damit alle Transportfahrzeuge 14, 16 die gleiche Absolutzeit aufweisen, kann das Transportsystem 10 eine Referenzzeiteinheit 22 umfassen, die eine Referenzzeit für das gesamte System bereitstellt, anhand der die Steuerbefehle für die Transportfahrzeuge 14, 16 koordiniert werden können. Damit die Systemzeituhr 18 der jeweiligen Transportfahrzeuge 14, 16 die gleiche Referenzzeit aufweist, kann das Transportsystem 10 eine Sendeeinrichtung 24 aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Referenzzeit der Referenzzeiteinheit 22 an die jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeuge 14, 16 zu übermitteln. Hierzu kann jedes Transportfahrzeug 14, 16 eine Empfangseinrichtung 26 aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Referenzzeit zu empfangen und die Systemzeituhr 18 des jeweiligen Transportfahrzeugs 14, 16 mit dieser zu aktualisieren. So that all transport vehicles 14, 16 have the same absolute time, the transport system 10 can include a reference time unit 22, which provides a reference time for the entire system, based on which the control commands for the transport vehicles 14, 16 can be coordinated. So that the system time clock 18 of the respective transport vehicles 14, 16 has the same reference time, the transport system 10 can have a transmitting device 24 which is designed to transmit the reference time of the reference time unit 22 to the respective driverless transport vehicles 14, 16. For this purpose, each transport vehicle 14, 16 can have a receiving device 26, which is designed to receive the reference time and to update the system time clock 18 of the respective transport vehicle 14, 16 with this.
Damit bei der Übertragung der Referenzzeit von der Sendeeinrichtung 24 an die Empfangseinrichtung 26 nicht ein Zeitunterschied bei der Übermittlung entsteht, insbesondere aufgrund einer Latenz bei der Übermittlung, wird die Referenzzeit vorzugsweise nur dann übermittelt, wenn eine vorgegebene Übermittlungsbedingung vorliegt, durch die die Übermittlung an jedes Transportfahrzeug 14, 16 mit gleichbleibender vorgegebenen Latenz sichergestellt werden kann. Insbesondere kann durch die Übermittlungsbedingung vorgegeben sein, dass die Referenzzeit an das jeweilige Transportfahrzeug 14, 16 nur dann übermittelt wird, wenn sich ein jeweiliges fahrerloses Transportfahrzeug 14, 16 an einer vorgegebenen Position 28 des Fahrwegnetzes 12 befindet. Die vorgegebene Position 28 kann dabei vorzugsweise ein Hauptknotenpunkt des Fahrwegnetzes 12 sein, das von jedem fahrerlosen Transportfahrzeug 14, 16 durchfahren werden muss, insbesondere eine Kreuzung. So that when the reference time is transmitted from the transmitting device 24 to the receiving device 26, a time difference does not arise in the transmission, in particular due to a latency in the transmission, the reference time is preferably only transmitted if a predetermined transmission condition exists through which the transmission to each Transport vehicle 14, 16 can be ensured with a constant predetermined latency. In particular, the transmission condition can specify that the reference time is only transmitted to the respective transport vehicle 14, 16 when a respective driverless transport vehicle 14, 16 is located at a predetermined position 28 of the route network 12. The predetermined position 28 can preferably be a main node of the route network 12, which must be passed through by each driverless transport vehicle 14, 16, in particular an intersection.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung 24 und die Empfangseinrichtung 26 eine Latenz einer drahtlosen Verbindung zueinander überprüfen, wobei die Übermittlungsbedingung nur dann vorliegt, falls die ermittelte Latenz der vorgegebenen Latenz, die gewährleistet werden soll, vorliegt. Alternatively or additionally, it can be provided that the transmitting device 24 and the receiving device 26 check a latency of a wireless connection to one another, the transmission condition only being present if if the determined latency of the specified latency that is to be guaranteed is present.
In diesem Ausführungsbeispiel kann das fahrerlose Transportfahrzeug 16 beispielsweise die vorgegebene Position 28 passieren, an der die Sendeeinrichtung 24 angeordnet ist und die Referenzzeit zur Aktualisierung der Systemzeituhr erhalten. Das fahrerlose Transportfahrzeug 14, das sich an einer anderen Stelle des Fahrwegnetzes 12 befindet, kann mit der bisherigen Systemzeit der Systemzeituhr 18 weiterbetrieben werden, bis es auch die vorgegebene Position 28 passiert und mit der dann vorherrschenden Referenzzeit aktualisiert wird. Aufgrund der vorgegebenen Genauigkeit der Taktgebereinheit 20 weisen dann beide Transportfahrzeuge 14, 16 die gleiche Systemzeit auf. In this exemplary embodiment, the driverless transport vehicle 16 can, for example, pass the predetermined position 28 at which the transmitting device 24 is arranged and receive the reference time for updating the system time clock. The driverless transport vehicle 14, which is located at another location on the route network 12, can continue to be operated with the previous system time of the system time clock 18 until it also passes the predetermined position 28 and is updated with the then prevailing reference time. Due to the specified accuracy of the clock unit 20, both transport vehicles 14, 16 then have the same system time.
Zum Übermitteln der Referenzzeit von der Sendeeinrichtung 24 zu der jeweiligen Empfangseinrichtung 26 kann beispielsweise eine drahtlose Technologie wie beispielsweise Mobilfunk, insbesondere 5G, verwendet werden. Besonders bevorzugt kann die Übermittlung der Referenzzeit durch optische Signale, insbesondere Visible Light Communications, übermittelt werden oder über eine induktive Kopplung mit dem jeweiligen Transportfahrzeug, die beispielsweise über Magnetspulen in dem Fahrwegnetz 12 bereitgestellt werden kann, wobei die Magnetspulen vorzugsweise auch für eine Energieversorgung und/oder Streckenführung ausgebildet sein können. Auf Softwareebene kann für die Übermittlung der Referenzzeit bevorzugt das Precision Time Protocol (PTP) verwendet werden, das eine erhöhte Genauigkeit bereitstellt. To transmit the reference time from the transmitting device 24 to the respective receiving device 26, for example, a wireless technology such as mobile radio, in particular 5G, can be used. Particularly preferably, the transmission of the reference time can be transmitted by optical signals, in particular visible light communications, or via an inductive coupling with the respective transport vehicle, which can be provided, for example, via magnetic coils in the route network 12, the magnetic coils preferably also being used for an energy supply and/or or routing can be designed. At the software level, the Precision Time Protocol (PTP) can preferably be used to transmit the reference time, which provides increased accuracy.
In Fig. 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Dabei wird in einem Schritt S10 eine Referenzzeit durch eine Referenzzeiteinheit 22 des fahrerlosen Transportsystems 10 bereitgestellt. In einem Schritt S12 kann durch eine Sendeeinrichtung 24 des fahrerlosen Transportsystems 10 ermittelt werden, ob eine vorgegebene Übermittlungsbedingung vorliegt, durch die eine Übermittlung der Referenzzeit zu einer Empfangseinrichtung 26 eines fahrerlosen Transportfahrzeugs 14, 16 mit gleichbleibender vorgegebener Latenz gewährleistet ist. In einem Schritt S14 kann die Referenzzeit an die Empfangseinrichtung 26 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 14, 16 übermittelt werden, falls die Übermittlungsbedingung vorliegt. Schließlich kann in einem Schritt S16 eine Systemzeituhr 18 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 14, 16 mit der übermittelten Referenzzeit aktualisiert werden, wobei durch eine Taktgebereinheit 20 der Systemzeituhr 18 die Referenzzeit weiter getaktet wird. Das Verfahren kann vorzugsweise iterativ solange wiederholt werden, bis alle fahrerlosen Transportfahrzeuge 14, 16 die aktualisierte Systemzeituhr 18 aufweisen. Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine Methode zur Zeitsynchronisierung von fahrerlosen Transportfahrzeugen und mobilen Robotern bereitgestellt werden kann. 2 shows a schematic process diagram for operating a driverless transport system 10 according to an exemplary embodiment. In a step S10, a reference time is provided by a reference time unit 22 of the driverless transport system 10. In a step S12, a transmitting device 24 of the driverless transport system 10 can determine whether a predetermined transmission condition exists, through which a Transmission of the reference time to a receiving device 26 of a driverless transport vehicle 14, 16 is ensured with a constant predetermined latency. In a step S14, the reference time can be transmitted to the receiving device 26 of the driverless transport vehicle 14, 16 if the transmission condition is met. Finally, in a step S16, a system time clock 18 of the driverless transport vehicle 14, 16 can be updated with the transmitted reference time, the reference time being further clocked by a clock unit 20 of the system time clock 18. The method can preferably be repeated iteratively until all driverless transport vehicles 14, 16 have the updated system time clock 18. Overall, the examples show how a method for time synchronization of automated guided vehicles and mobile robots can be provided.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: PATENT CLAIMS:
1. Fahrerloses Transportsystem (10), umfassend: 1. Driverless transport system (10), comprising:
- eine Mehrzahl von fahrerlosen Transportfahrzeugen (14, 16), die jeweils eine Systemzeituhr (18), eine Taktgebereinheit (20) zum Takten der Systemzeituhr (18) und eine Empfangseinrichtung (26) aufweisen, wobei die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet ist, eine Referenzzeit zu empfangen und die Systemzeituhr (18) mit der Referenzzeit zu aktualisieren, wobei die fahrerlosen Transportfahrzeuge (14, 16) dazu ausgebildet sind, Steuerbefehle in Abhängigkeit einer Systemzeit der Systemzeituhr (18) durchzuführen; - a plurality of driverless transport vehicles (14, 16), each of which has a system timer (18), a clock unit (20) for clocking the system timer (18) and a receiving device (26), the receiving device (26) being designed to do this, to receive a reference time and to update the system time clock (18) with the reference time, the driverless transport vehicles (14, 16) being designed to carry out control commands depending on a system time of the system time clock (18);
- eine Referenzzeiteinheit (22), die zum Bereitstellen der Referenzzeit ausgebildet ist; und - a reference time unit (22) which is designed to provide the reference time; and
- eine Sendeeinrichtung (24), die dazu ausgebildet ist, die von der Referenzzeiteinheit (22) bereitgestellte Referenzzeit an die jeweilige Empfangseinrichtung (26) zu übermitteln, falls eine vorgegebene Übermittlungsbedingung, durch die eine Übermittlung der Referenzzeit zu den jeweiligen fahrerlosen Transportfahrzeugen (14, 16) mit gleichbleibender vorgegebener Latenz gewährleistet ist, vorliegt. - a transmitting device (24), which is designed to transmit the reference time provided by the reference time unit (22) to the respective receiving device (26), if a predetermined transmission condition is met by which the reference time is transmitted to the respective driverless transport vehicles (14, 16) is guaranteed with a constant specified latency.
2. Fahrerloses Transportsystem (10) nach Anspruch 1 , wobei die Übermittlungsbedingung vorliegt, falls sich ein fahrerloses Transportfahrzeug (14, 16) an einer vorgegebenen Position (28) eines Fahrwegnetzes (12) des fahrerlosen Transportsystem (10) befindet. 2. Driverless transport system (10) according to claim 1, wherein the transmission condition exists if a driverless transport vehicle (14, 16) is at a predetermined position (28) of a route network (12) of the driverless transport system (10).
3. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (24) und die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet sind, die Latenz von einer drahtlosen Verbindung zueinander zu ermitteln, wobei die Übermittlungsbedingung vorliegt, falls die ermittelte Latenz der vorgegebenen Latenz entspricht. 3. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting device (24) and the receiving device (26) are designed to determine the latency of a wireless connection to one another, the transmission condition being present if the determined latency is the predetermined one Latency corresponds.
4. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (24) und die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch Mobilfunk, insbesondere 5G, zu übermitteln. 4. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting device (24) and the receiving device (26) are designed to transmit the reference time via mobile communications, in particular 5G.
5. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (24) und die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch Visible Light Communications zu übermitteln. 5. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting device (24) and the receiving device (26) are designed to transmit the reference time through visible light communications.
6. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (24) und die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit durch induktive Kopplung zu übermitteln. 6. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting device (24) and the receiving device (26) are designed to transmit the reference time by inductive coupling.
7. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Taktgebereinheit (20) einen Quarzkristall, einen Rubidium-Oszillator oder Cäsium aufweist. 7. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the clock unit (20) has a quartz crystal, a rubidium oscillator or cesium.
8. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das fahrerloses Transportfahrzeug (14, 16) ein mobiler Roboter, ein selbstfahrendes Fahrzeug und/oder eine Flugdrohne ist. 8. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the driverless transport vehicle (14, 16) is a mobile robot, a self-driving vehicle and / or an aerial drone.
9. Fahrerloses Transportsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (24) und die Empfangseinrichtung (26) dazu ausgebildet sind, die Referenzzeit über das Precision Time Protocol, PTP, zu übermitteln. 9. Driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting device (24) and the receiving device (26) are designed to transmit the reference time via the Precision Time Protocol, PTP.
10. Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: 10. Method for operating a driverless transport system (10) according to one of the preceding claims, with the steps:
- Bereitstellen (S10) einer Referenzzeit durch eine Referenzzeiteinheit (22) des fahrerlosen Transportsystems (10); - Ermitteln (S12) durch eine Sendeeinrichtung (24) des fahrerlosen Transportsystems (10), ob eine vorgegebene Übermittlungsbedingung, durch die eine Übermittlung zu einer Empfangseinrichtung (26) eines fahrerlosen Transportfahrzeugs (14, 16) mit gleichbleibender vorgegebener Latenz gewährleistet ist, vorliegt; - Providing (S10) a reference time through a reference time unit (22) of the driverless transport system (10); - Determine (S12) by a transmitting device (24) of the driverless transport system (10) whether a predetermined transmission condition, which ensures transmission to a receiving device (26) of a driverless transport vehicle (14, 16) with a constant predetermined latency, is present;
- falls die Übermittlungsbedingung vorliegt, Übermitteln (S14) der Referenzzeit an die Empfangseinrichtung (26) des fahrerlosen Transportfahrzeugs (14, 16); - Aktualisieren (S16) einer Systemzeituhr (18) des fahrerlosen- if the transmission condition exists, transmitting (S14) the reference time to the receiving device (26) of the driverless transport vehicle (14, 16); - Updating (S16) a system time clock (18) of the driverless
Transportfahrzeugs (14, 16) mit der übermittelten Referenzzeit, wobei durch eine Taktgebereinheit (20) der Systemzeituhr (18) die Referenzzeit weiter getaktet wird. Transport vehicle (14, 16) with the transmitted reference time, the reference time being further clocked by a clock unit (20) of the system timer (18).
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