[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitssteuerung eines Kommissionierflurförderzeugs.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs,
etwa zur Kommissionierung, wobei das Flurförderzeug einen optischen Sensor mit einem
Überwachungsbereich aufweist, der mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden ist, und
die Steuerungsvorrichtung nach einem Startbefehl das Flurförderzeug automatisch ohne
Signal eines durch eine Person betätigten Fahrsignalgebers fährt, durch Auswertung
der Daten des optischen Sensors einen Überwachungsbereich in Fahrtrichtung des Flurförderzeugs
erfasst sowie bei Erfassung eines Hindernisses näher als ein Halteabstand das Flurförderzeug
stoppt.
[0002] Beim Kommissionieren in Lagerhäusern werden spezielle Kommissionierflurförderzeuge
eingesetzt, mit denen durch den Lagerbereich, beispielsweise durch Regalreihen gefahren
wird, um die für eine Auslieferung bestimmten Waren zusammen zu stellen. Solche Kommissionierflurförderzeuge
können dabei so ausgelegt sein, dass eine Person während des Kommissionierens mitfährt,
aber auch beim Zusammenstellen der Waren und Fahren an einem Regallager entlang zu
Fuß neben dem Fahrzeug mitläuft, um Waren aus dem Regallager zu entnehmen und diese
auf eine Palette oder in einen Transportbehälter abzulegen.
[0003] Für die erleichterte Bedienung des Kommissionierflurförderzeugs sind dabei Fernbedienungen
bekannt. Durch solche Fernbedienungen hat die kommissionierende Person, der Kommissionierer,
die Möglichkeit, das Kommissionierflurförderzeug zu verlassen und dessen Fahrbewegungen
mit der Fernbedienung anzusteuern. Eine bekannte Variante hierfür ist, dass der Kommissionierer
durch einen Knopfdruck ein Vorwärtsfahren des Fahrzeugs anfordert, wobei das Kommissionierflurförderzeug
so lange fährt, wie der Knopf gedrückt bleibt.
[0004] Bekannt sind dabei Steuerungen zur automatischen Führung des Kommissionierflurförderzeugs
in einem Regalgang, die sich an der Umgebung orientieren. Hierfür werden beispielsweise
Laserscanner eingesetzt, mit denen die Kontur der Seite des Ganges erkannt wird, während
das Kommissionierflurförderzeug fährt.
[0005] Wenn keine Überwachung auf Hindernisse erfolgt, könnte es vorkommen, dass das Kommissionierflurförderzeug
beispielsweise auf ein weiteres, bereits in dem Gang befindliches Kommissionierflurförderzeug
oder allgemein ein Hindernis auffährt. In einem Lager sind zumeist eine Mehrzahl von
Kommissionierflurförderzeugen im Einsatz mit jeweils einer bedienenden Person und
es kann dabei häufig vorkommen, dass innerhalb eines Regalgangs zwei oder mehrere
Kommissionierflurförderzeuge sich hintereinander in einer Richtung bewegen, etwa in
einem Bereich des Regallagers, indem häufig zu kommissionierende Waren gelagert sind.
[0006] Bekannt sind weiterhin Systeme, die den Bereich vor einem Flurförderzeug automatisch
auf Hindernisse überwachen, vor allem durch eine optische Überwachung, wie etwa mittels
eines Laserscanners, und die Fahrt des Flurförderzeugs automatisiert stoppen, wenn
ein Hindernis vor dem Fahrzeug erkannt wird.
[0007] Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass wenn mehrere Flurförderzeug
gleichzeitig in einer Regalgasse beim Kommissionieren eingesetzt werden und die Kommissionierer
unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten haben bzw. voneinander abweichende Taktzeiten
beim Aufnehmen der Waren, es zu erheblichen Verzögerungen kommen kann. Dabei kann
eine Art Stau in der Regalgasse entstehen, da alle Kommissionierflurförderzeuge nur
sequenziell via Fernbedienung von dem jeweiligen Kommissionierer weiter gefahren werden
können bzw. jeder Kommissionierer abwarten muss, bis das Kommissionierflurförderzeug
vor ihm sich weiter bewegt hat und Platz freigibt, damit das eigene Kommissionierflurförderzeug
mithilfe der Fernbedienung, etwa nach einem automatischen Stopp aufgrund der Erkennung
des vorausfahrenden Fahrzeugs als Hindernis, wieder anfahren kann. Dadurch entstehen
große Totzeiten, ähnlich dem Effekt, der beim Ampelanfahrverhalten im Straßenverkehr
bekannt ist. In der Folge kann die maximale Kommissioniergeschwindigkeit nicht erreicht
werden und müssen die Kommissionierer konzentriert sowie zielgerichtet auf ihr jeweiliges
Kommissionierflurförderzeug achten, um es zu bedienen. Dabei ist weiterhin nachteilig,
dass jedes der Kommissionierflurförderzeuge einzelnen gesteuert werden muss.
[0008] Aus der
EP 2 851 331 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Kommissionierflurförderzeugs bekannt, bei dem
optisch ein Überwachungsraum erfasst wird, in dem sich eine Person bewegt und das
Flurförderzeug weiter bewegt wird, wenn die Person eine Überwachungsgrenze überschreitet.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung
eines Flurförderzeugs, insbesondere eines Flurförderzeugs zur Kommissionierung, zur
Verfügung zu stellen, dass die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem die
Bedienung des Flurförderzeug während des Kommissionierens vereinfacht sowie eine effizientere
Arbeit ermöglicht wird.
[0010] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0011] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Steuerung
eines Flurförderzeugs, insbesondere zur Kommissionierung, wobei das Flurförderzeug
einen optischen Sensor mit einem Überwachungsbereich aufweist, der mit einer Steuerungsvorrichtung
verbunden ist, und die Steuerungsvorrichtung nach einem Startbefehl das Flurförderzeug
automatisch ohne Signal eines durch eine Person betätigten Fahrsignalgebers fährt,
durch Auswertung der Daten des optischen Sensors einen Überwachungsbereich in Fahrtrichtung
des Flurförderzeugs erfasst sowie bei Erfassung eines Hindernisses näher als ein Halteabstand
das Flurförderzeug stoppt, wobei nach einem Stopp des Flurförderzeugs die Steuerungsvorrichtung
das Flurförderzeug wieder anfährt und automatisiert weiter fährt, sobald kein Hindernis
näher als der Halteabstand erfasst wird.
[0012] Dadurch ist eine automatische Führung des Kommissionierflurförderzeugs möglich, ohne
dass Aktionen des Benutzers bzw. der kommissionierenden Person erforderlich sind,
indem nicht nur ein Auffahren auf beispielsweise vorausfahrende Flurförderzeuge verhindert
wird, sondern auch das Flurförderzeug automatisch wieder anfährt und dem vorausfahrenden
Flurförderzeug folgt, sobald dieses den Platz freigibt. Die Anzahl erforderlicher
Interaktionen der bedienenden Person wird verringert und es ergibt sich dadurch eine
Arbeitserleichterung. Das Flurförderzeug kann dadurch virtuell an ein vorausfahrendes
Flurförderzeug, aber auch beispielsweise an eine vorausgehende Person gekoppelt werden,
indem es immer bei einer weiteren Bewegung diesem Fahrzeug bzw. dieser Person folgt.
Dies ist grundsätzlich auch mit mehreren Flurförderzeugen in einer Reihe in einer
Art Konvoifahrt möglich. Dadurch kann die Kommissioniergeschwindigkeit einer Reihe
von Flurförderzeugen in einer Regalgasse erhöht werden, da es nicht zu Verzögerungen
durch einen Stau und nötige Anfahrbefehle der Fahrer kommt. Insbesondere können auch
mehrere Fahrzeuge von einer einzigen Person bedient werden. Durch einen geeigneten
Sensor zur Überwachung der Umgebung, der insbesondere ein Laserscanner sein kann,
aber auch aus Ultraschallsensoren oder Radarsensoren bestehen kann, wird ein Überwachungsbereich
vor allem in Bewegungsrichtung des Flurförderzeugs erfasst und auf Hindernisse, Begrenzungen
Personen und Quergänge untersucht. Dabei werden bekannte Verfahren der Bildverarbeitung
angewandt, beispielsweise Konturprüfungsverfahren.
[0013] Vorteilhaft reduziert die Steuerungsvorrichtung bei Erfassung eines Hindernisses
weiter als der Halteabstand und näher als ein Reaktionsabstand die Fahrgeschwindigkeit
in Abhängigkeit des Abstands zu dem Hindernis.
[0014] In einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens reduziert die Steuerungsvorrichtung
die Fahrgeschwindigkeit bei einem Abstand des Hindernisses zwischen dem Reaktionsabstand
und dem Halteabstand bis auf null bei Erreichen des Halteabstands, insbesondere linear
bis auf null.
[0015] Indem nicht nur abrupt angehalten wird, sondern die Geschwindigkeit beim Auffahren
auf ein Hindernis zwischen dem Reaktionsabstand und dem Halteabstand in einer gesteuerten
Kennlinie reduziert wird, beispielsweise linear von der eingestellten maximalen Fahrgeschwindigkeit
bis auf Null reduziert wird, erfolgt eine Regelung des Abstandes und des Auffahrens
zum vorausfahrenden Flurförderzeug bzw. dem Hindernis. Es ergibt sich eine Schonung
des Flurförderzeugs durch einen möglichst homogenen Fahrbetrieb in dem Regalgang beim
Kommissionieren. Als Folge wird auch die Batteriereichweite durch diesen homogenen
Fahrbetrieb vergrößert.
[0016] Bei einer Weiterbildung des Verfahrens kann die maximale Fahrgeschwindigkeit bei
automatischer Fahrt eingestellt werden und wird von der Steuerungsvorrichtung eingehalten,
wenn kein Hindernis erfasst wird.
[0017] Dies ermöglicht eine Tempomatfunktion. Vorteilhaft kann eine bedienende und kommissionierende
Person die maximale Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs an die individuellen Bedürfnisse
anpassen. Bei einer entsprechend angepassten Fahrgeschwindigkeit ist es auch denkbar
im Konvoibetrieb ohne ein Anhalten der Flurförderzeuge in kontinuierlicher Fahrt zu
kommissionieren. Es ist auch möglich, die Tempomatfunktionen unabhängig von dem zuvor
beschriebenen automatischen Wiederanfahren nach dem Stopp des Flurförderzeugs vorzusehen.
[0018] Vorteilhaft wird die maximale Fahrgeschwindigkeit in einem nicht automatisch durchgeführten
Lernbetrieb, insbesondere bei einem Betrieb beim Kommissionieren, einprogrammiert.
[0019] Beispielsweise kann die maximale Fahrgeschwindigkeit bzw. Tempomatgeschwindigkeit
in einem Anlernmodus des Kommissionierflurförderzeugs einprogrammiert werden und durch
eine manuelle Fahrt vorgegeben werden. Es ist auch denkbar, hier Durchschnittswerte
der maximal erreichten Fahrgeschwindigkeiten oder der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeiten
über eine gewisse Betriebszeitdauer heranzuziehen.
[0020] In einer Ausbildung des Verfahrens werden nur Hindernisse in einem Fahrweg erfasst,
der durch eine rechte Fahrwegbegrenzungslinie und eine linke Fahrwegbegrenzungslinie
begrenzt wird, wobei die Fahrwegbegrenzungslinien jeweils seitlich zu dem Flurförderzeug
positioniert und in Längsrichtung des Flurförderzeugs orientiert sind.
[0021] Durch eine linke Fahrwegbegrenzungslinie die mit einem gewissen Abstand links von
dem Flurförderzeug positioniert und in Fahrtrichtung orientiert angeordnet wird sowie
eine entsprechende rechte Fahrwegbegrenzungslinie auf der rechten Seite des Flurförderzeugs
kann ein prognostizierter Fahrweg virtuell gebildet werden. Allein in diesem virtuellen
Fahrweg sich befindende Hindernisse oder vorausfahrende Flurförderzeuge sind für das
Verfahren relevant und werden beispielsweise durch Konturprüfungsverfahren ermittelt.
[0022] Es können Hindernisse in einem Konturprüfungsverfahren ermittelt werden.
[0023] Grundsätzlich können alle bekannten Verfahren der Bildverarbeitung eingesetzt werden,
um Muster und Strukturen zu erfassen und als Hindernisse zu identifizieren bzw. auch
als sonstige Objekte im Lagerbereich.
[0024] Es kann eine in dem Überwachungsbereich befindliche Regalkante erkannt werden und,
wenn ein Ende/ eine Unterbrechung der Regalkante erfasst wird, insbesondere eine Unterbrechung
entsprechend der Breite eines Quergangs, kann die Steuerungsvorrichtung das Flurförderzeug
am Beginn der Unterbrechung stoppen.
[0025] Indem auch außerhalb eines prognostizierten Fahrweges seitlich die Regalkanten erfasst
werden, ist es möglich, das Ende eines Regals oder einen Quergang zu erkennen. Wenn
an dem Beginn eines solchen Quergangs oder am Ende des Regalgangs das Flurförderzeug
automatisch anhält, ergibt sich ein Sicherheitsgewinn. Es kann vermieden werden, dass
Gefahrenmomente durch aus dem Quergang oder durch am Kopfende des Regals querende
Flurförderzeugen sowie Personen entstehen.
[0026] Vorteilhaft kann ein Wert für den Halteabstand über eine Bedieneinrichtung eingegeben
und/oder in einem manuellen Lernbetrieb einprogrammiert werden.
[0027] Ebenso wie auch bei der maximalen Fahrgeschwindigkeit für den Tempomatbetrieb kann
auch der Wert für den Halteabstand und somit beispielsweise der Abstand der Flurförderzeuge
untereinander in einem Konvoibetrieb durch einen Lernbetrieb eingegeben werden. Ebenso
ist es sowohl für den Tempomatgeschwindigkeitswert, wie auch für den sich aus dem
Halteabstand ergebenden Abstandswert zu Hindernissen möglich, hierfür eine Eingabe
in einer Bedienvorrichtung oder eine softwaremäßige Eingabe bei einem Softwareupdate
wie auch über eine Datenverbindung, etwa beispielsweise ein mobiles Endgerät, vorzusehen.
Dies können etwa Smartphones, Tabletts, Notebooks oder ähnliches sein.
[0028] Er weiteren Ausgestaltung des Verfahrens folgen eine Mehrzahl von Flurförderzeugen
in einer Reihe angeordnet in automatischer Fahrt dem ersten Flurförderzeug, indem
diese den Abstand zum jeweils vorausfahrenden geregelt einhalten.
[0029] Es können somit mehrere Fahrzeuge einem ersten. Flurförderzeug als Masterfahrzeug
in einem Konvoi folgen. Dabei kann das vorausfahrende Masterfahrzeug durch eine bedienende
Person in einer beliebigen Art und Weise gesteuert werden. Alle weiteren Flurförderzeuge
folgen automatisch im jeweiligen Mindestabstand dem jeweils vorausfahrenden Flurförderzeug
und verhalten sich, als wären sie mit einer elektronischen Deichsel gekoppelt zu einem
Anhängerzug. Damit ist es möglich, einen Konvoi aufzubauen und durch die Bedienung
des ersten Fahrzeuges beliebig viele nachfolgende Flurförderzeug automatisch zu steuern,
ohne dass eine Einzelsteuerung erforderlich wird. Es ist auch möglich, dass das Masterfahrzeug
selbst ein vollautomatisches Fahrzeug ist.
[0030] Der Sensor kann ein optischer Sensor, insbesondere ein Laserscanner, ein Ultraschallsensor
oder ein Radarsensor sein.
[0031] In einer weiteren Ausgestaltung können die Flurförderzeuge mit zusätzlichen vollautomatischen
Funktionen versehen sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass am Ende eines Regalgangs
das Flurförderzeug vollautomatisch zu einer Entladestation fahren kannn bzw. automatisch
den Beginn eines Regalgangs auf einen Rufbefehl der kommissionierenden Person hin
anfährt. Ein solcher Rufbefehl kann dabei auf vielerlei bekannte Art und Weise erfolgen,
beispielsweise durch eine Fernbedienung, aber auch durch eine Gestenerkennung oder
eine Softwareanwendung eines elektronischen Endgeräts wie etwa eines Smartphones.
[0032] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
- Fig. 1
- schematisch ein Kommissionierflurförderzeug in einem Regalgang mit Querngängen,
- Fig. 2
- das Kommissionierflurförderzeug der Fig. 1 in einem Regalgang mit einem prognostizierten
Fahrweg und
- Fig. 3
- das Kommissionierflurförderzeug der Fig. 1 in einem Regalgang mit einem vorausfahrenden
zweiten Kommissionierflurförderzeug.
[0033] Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Flurförderzeug 1 zum Kommissionieren in einem Regalgang
2 mit einem Quergang 3. Durch einen Sensor, der in dem vorliegenden Beispiel als Laserscanner
ausgebildet ist und Laserstrahlen 4 aussendet, werden die Randpunkte des Regalgangs
2 als Bildpunkte erfasst. Der Sensor überwacht einen Überwachungsbereich 5 in Fahrtrichtung
vor dem Flurförderzeug 1. Mit Methoden der Bildverarbeitung, wie sie bekannt sind,
werden dabei Elemente des Regalgangs 2, wie etwa Regalpfosten, eingelagerte Paletten
und Waren sowie Hindernisse in dem Überwachungsbereich 5 erfasst.
[0034] Die Fig. 2 zeigt das Kommissionierflurförderzeug 1 der Fig. 1 in einem Regalgang
2 mit einem prognostizierten Fahrweg 6, der durch eine linke Fahrwegbegrenzungslinie
7 sowie eine rechte Fahrwegbegrenzungslinie 8 bestimmt wird. Durch die Steuerungsvorrichtung
werden Hindernisse innerhalb des Fahrwegs 6 erfasst. Die Erfassung von Hindernissen
bzw. vorausfahrenden Flurförderzeugen kann auf den Bereich des Fahrwegs 6 innerhalb
des Überwachungsbereiches 5 beschränkt werden, wobei weiterhin die angedeuteten Randpunkte
des Regalgangs 2 sowie des Quergangs 3 innerhalb des Überwachungsbereich 5 erfasst
werden. Der Fahrweg 6 stellt einen prognostizierten Fahrweg 6 in Fahrtrichtung des
Flurförderzeugs 1 dar, der von der Steuerungsvorrichtung aus der Ausrichtung des Flurförderzeugs
1 berechnet wird.
[0035] Die Fig. 3 zeigt das Flurförderzeug 1 der Fig. 1 in einem Regalgang 2 mit einem vorausfahrenden
zweiten, ebenfalls zum Kommissionieren vorgesehenen Flurförderzeug 9 innerhalb des
Fahrwegs 6 des ersten Flurförderzeugs 1, der durch die linke Fahrwegbegrenzungslinie
7 sowie die rechte Fahrwegbegrenzungslinie 8 bestimmt wird. Die Steuerungsvorrichtung
des ersten Flurförderzeugs 1 regelt die Fahrgeschwindigkeit von einer vorgegebenen
maximalen Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise einer im Sinne eines Tempomats eingestellten
Fahrgeschwindigkeit, so herunter, dass das erste Flurförderzeug 1 dem zweiten Flurförderzeug
9 stets mit einem Abstand 10 entsprechend dem Halteabstand oder etwas größer folgt.
1. Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs (1), insbesondere zur Kommissionierung,
wobei das Flurförderzeug (1) zur Überwachung der Umgebung einen Sensor mit einem Überwachungsbereich
(5) aufweist, der mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden ist, und die Steuerungsvorrichtung
nach einem Startbefehl das Flurförderzeug (1) automatisch ohne Signal eines durch
eine Person betätigten Fahrsignalgebers fährt, durch Auswertung der Daten einen Überwachungsbereich
(5) in Fahrtrichtung des Flurförderzeugs erfasst sowie bei Erfassung eines Hindernisses
näher als ein Halteabstand (10) das Flurförderzeug (1) stoppt,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach einem Stopp des Flurförderzeugs (1) die Steuerungsvorrichtung das Flurförderzeug
(1) wieder anfährt und automatisiert weiter fährt, sobald kein Hindernis näher als
der Halteabstand (10) erfasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungsvorrichtung bei Erfassung eines Hindernisses weiter als der Halteabstand
(10) und näher als ein Reaktionsabstand die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit des
Abstands zu dem Hindernis reduziert.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungsvorrichtung die Fahrgeschwindigkeit bei einem Abstand des Hindernisses
zwischen dem Reaktionsabstand und dem Halteabstand (10) bis auf null bei Erreichen
des Halteabstands (10) reduziert, insbesondere linear reduziert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die maximale Fahrgeschwindigkeit bei automatischer Fahrt eingestellt werden kann
und von der Steuerungsvorrichtung eingehalten wird, wenn kein Hindernis erfasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die maximale Fahrgeschwindigkeit in einem nicht automatisch durchgeführten Lernbetrieb,
insbesondere bei einem Betrieb beim Kommissionieren, einprogrammiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur Hindernisse in einem Fahrweg (6) erfasst werden, der durch eine rechte Fahrwegbegrenzungslinie
(8) und eine linke Fahrwegbegrenzungslinie (7) begrenzt wird, wobei die Fahrwegbegrenzungslinien
(7,8) jeweils seitlich zu dem Flurförderzeug positioniert und in Längsrichtung des
Flurförderzeugs (1) orientiert sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass Hindernisse in einem Konturprüfungsverfahren ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine in dem Überwachungsbereich (5) befindliche Regalkante erkannt wird und, wenn
ein Ende/ eine Unterbrechung der Regalkante erfasst wird, insbesondere eine Unterbrechung
entsprechend der Breite eines Quergangs (3), die Steuerungsvorrichtung das Flurförderzeug
(1) am Beginn der Unterbrechung stoppt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Wert für den Halteabstand (10) über eine Bedieneinrichtung eingegeben und/oder
in einem manuellen Lernbetrieb einprogrammiert werden kann.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl von Flurförderzeugen (1,9) in einer Reihe angeordnet in automatischer
Fahrt dem ersten Flurförderzeug (9) folgen, indem diese den Abstand zum jeweils vorausfahrenden
geregelt einhalten.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor ein optischer Sensor, insbesondere ein Laserscanner, ein Ultraschallsensor
oder ein Radarsensor ist.