用于远程控制地面运输工具的设备和方法与流程

1.本发明涉及用于远程控制至少一个地面运输工具的设备以及方法。本发明还涉及一种包括这种设备以及一个或多个通过该设备待远程控制的或被远程控制的地面运输工具的系统。


背景技术：

2.在许多应用领域，在无人驾驶运输系统(fts)的范畴内使用目前的地面运输工具作为无人驾驶的运输车辆(ftf，英语为“automatic guided vehicles(自动导向车辆)”，agv)。因此，ftf例如可以在仓库中根据其编程自动执行某些任务。例如，这样的ftf可以从货架仓库中取货并且将货物带到指定地点。对这种自动系统的持续挑战是变化的环境条件，例如进入地面运输工具的行驶路径中的障碍物。因此，这样的fts可以可靠地执行相对简单的任务，例如在长的、尤其直的路段上的运输。然而，至少在任务更复杂的情况下，在系统的自动运行中可能出现干扰，并且可能需要手动干预对涉及的ftf的控制。
3.在这种干扰情况下，例如操作人员可以经由ftf的操作台手动控制该ftf。还已知手持式控制装置，其在需要时可以被连接到运输工具上并且不仅在故障情况下而且例如为了维护或服务目的能够实现对地面运输工具的操作。这种手持式控制装置尤其是在ftf不具有自身的控制台时或者在涉及所谓的“载人型装置(man
‑
up
‑
)”的情况下是常见的，其中，在故障情况下可能无法够到操作台，因为操作台处于移出状态。
4.由kr101809289b1已知一种用于导轨引导式运输车的远程控制单元，该远程控制单元在干扰情况下发生作用。


技术实现要素：

5.本发明的任务在于，尽可能简单且直观地设计地面运输工具的远程控制。
6.本发明通过一种根据权利要求1的设备以及通过一种根据权利要求14的方法来解决该任务。有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的技术方案。
7.根据本发明的用于远程控制至少一个地面运输工具的设备包括远程操作台以及控制单元，所述远程操作台具有对应于地面运输工具的操作台的操作元件，所述控制单元构造为用于：响应于对远程操作台的操作元件的操纵，生成用于待远程控制的地面运输工具的控制信号并且将所述控制信号经由无线电传输路径传输至待远程控制的地面运输工具。
8.根据本发明的方法规定借助远程操作台来远程控制至少一个地面运输工具，所述远程操作台具有对应于地面运输工具的操作台的操作元件，响应于对远程操作台的操作元件的操纵，控制单元生成用于待远程控制的地面运输工具的控制信号并且将所述控制信号经由无线电传输路径传输至待远程控制的地面运输工具。
9.以下将结合根据本发明的方法来阐述根据本发明的设备及其设计方案。针对所述设备的实施方式对应地适用于所述方法并且反之亦然。
10.根据本发明规定，待远程控制的地面运输工具经由远程操作台来远程控制，该远程操作台具有对应于地面运输工具的操作台的操作元件。这意味着，远程操作台的操作元件在其功能方面并且尤其是在其结构型式方面模拟地面运输工具的操作台的操作元件或者与地面运输工具的操作台的操作元件相同。尤其是正好可以涉及也用于地面运输工具本身的操作台的操作元件的结构元件或结构组件。尤其是，远程操作台可以部分地或完全地对应于地面运输工具的操作台。地面运输工具(操作元件或远程操作台对应于该地面运输工具的操作台)尤其可以是所述待远程控制的地面运输工具或所述待远程控制的地面运输工具之一。地面运输工具可以经由与所述操作元件或远程操作台对应的操作台来手动控制。
11.例如，远程操作台的操作元件中的至少一些操作元件可以设置在操作头上，该操作头对应于地面运输工具的操作头。尤其是，远程操作台也可以具有承载操作头的牵引杆，该牵引杆在其功能方面并且尤其是在其结构型式方面对应于地面运输工具的牵引杆。所述操作头也可以对应于地面运输工具的多功能方向盘，如后面还要阐述的那样。根据本发明的远程操作台能够基于对应于地面运输工具的操作台的操作元件特别直观且简单地被操作。因此，在操作地面运输工具方面有经验的操作人员不必适应于其它类型的操作元件，由此能够避免错误操作。尤其是，操作人员不必为了操作远程操作台而受训练。
12.控制单元可以是远程操作台的一部分，但是也可以是中央控制器、例如具有多个ftf的fts的控制器的一部分。远程操作台可以与中央控制器有线地或无线地通信。控制单元本身经由无线电传输路径与待远程控制的地面运输工具无线地通信。为此可以设置发射单元。然而，也可以设置发送和接收单元作为远程操作台或中央控制器的一部分，其中，所述控制单元然后尤其是也可以构造成用于从待远程控制的地面运输工具接收与远程控制相关的数据。由控制单元生成的控制信号尤其可以是用于待远程控制的地面运输工具的控制功能的期望值。控制功能又可以尤其是待远程控制的地面运输工具的行驶功能，例如转向回转和/或行驶速度，但也可以是待远程控制的地面运输工具的工作功能，例如提升和/或支架进给(mastvorschub)。然而，控制信号原则上也可以仅反映对远程操作台的相应操作元件的操纵，其中，用于控制功能的期望值随后才在接收控制信号的、待远程控制的地面运输工具上生成。因此，根据一种设计方案，待远程控制的地面运输工具可以接收控制信号并且从所接收的控制信号例如借助运输工具自身的控制单元生成用于地面运输工具的控制功能的期望值。无线电传输路径在传输控制信号之前被建立并且例如可以通过加密来保护。无线电传输路径可以实现流量控制(flusskontrolle)，也就是说在接收机侧检查数据是否定期到达。远程操作台、中央控制单元或待远程控制的地面运输工具的运输工具自身的控制单元可以构造成用于进行授权和/或验证。在授权的范围内例如可以检查远程操作台的操作者是否被授权远程控制地面运输工具。在验证的范围内例如可以检查使用远程操作台的操作者是否为预先给定的人。为此，可以使用在现有技术中已知的各种设备和方法。
13.可以设置有一种系统，该系统包括这样的用于远程控制地面运输工具的设备以及至少一个通过该设备远程控制的地面运输工具、优选多个地面运输工具。这种系统尤其可以是fts，其中，经由远程操作台能远程控制在其它情况下作为ftf自动行驶的地面运输工具。如果这些ftf中的一个ftf如开头所述的那样遭受干扰情况，操作员可以借助远程操作台以简单的方式远程控制所涉及的地面运输工具并且因此消除干扰。如果例如由于障碍物
进入ftf的行驶路径中而出现干扰情况，则操作人员可以借助远程操作台在障碍物周围控制ftf。也可以在远程控制的运行中接收障碍物、例如货板并且将其带到另一个位置，即消除干扰情况的原因。在消除干扰情况之后，可以再次开始ftf的自动运行。由于远程操作台的对应于地面运输工具的操作台的操作元件，该远程操作台能够如所提及的那样简单且直观地操作。在此，不仅所述操作元件或一些操作元件可以对应于地面运输工具的操作台，而且如同样提到的那样操作头或甚至牵引杆也可以对应于地面运输工具的操作台。尤其是，远程操作台可以具有地面运输工具的完整的操作台，包括操作元件并且例如也包括站立平台。
14.根据一种特别优选的设计方案，远程操作台是用于地面运输工具的行驶模拟器的一部分。尤其是在这种情况下，远程操作台可以完全对应于地面运输工具的操作台、尤其是具有原始操作元件的操作台。这种模拟器用于在地面运输工具的控制方面训练操作人员。为此，这种行驶模拟器例如可以具有可视化装置，例如虚拟现实眼镜、屏幕或平视显示器，所述可视化装置向操作人员显示模拟的周围环境。根据本发明的设备可以具有这种可视化装置，尤其是也与当前设计方案无关。因此，所述可视化装置例如可以显示周围环境数据，但也可以显示待远程控制的地面运输工具的运行数据的实际值，例如视频传送(videofeed)。因此，操作人员也可以借助远程操作台来远程控制远距离的并且尤其是不在操作人员的视野中的地面运输工具。通过将根据本发明的远程操作台、尤其是根据本发明的整个设备集成到行驶模拟器中，仅需要一个唯一的设备用于这两个目的，即用于远程操作地面运输工具以及用于行驶模拟。这在经济上是有利的。因此，例如可以使用可能本来就存在的行驶模拟器作为根据本发明的远程操作台。
15.根据一种同样特别优选的设计方案，远程操作台是地面运输工具自身的操作台。亦即，根据该设计方案，使用实际存在的、尤其是功能正常的地面运输工具的操作台，以便远程控制其他地面运输工具。所述操作台可以通过可视化装置如上所述的那样来补充。经由自身的操作台可以手动地控制地面运输工具。所阐述的系统可以对应地包括具有远程操作台作为自身操作台的地面运输工具。因此，可以使用尤其是本来就存在的地面运输工具来远程控制其他地面运输工具。因此，不需要购置单独的、仅设置用于远程控制的远程操作台。更确切地说，可能本来就存在的地面运输工具的操作台可以用作用于其他地面运输工具的远程操作台。如果在所阐述的fts中出现干扰情况，操作人员可以使用其自身的可手动操作的地面运输工具的操作台作为用于遭受干扰情况的ftf的远程操作台并且将该远程操作台接入所述ftf。这尤其是在当前一代地面运输工具中是可能的，因为所述地面运输工具通常根据“线控驱动”原理来构造，即在操作元件与运输工具机械装置之间没有机械连接，而是仅具有电连接。因此，经由地面运输工具的操作元件生成的控制信号可以以远程模式传输给远程操控的地面运输工具而不是传输给自身的地面运输工具。为此，可以使用本来就存在于地面运输工具上的发送单元或发送和接收单元。远程控制的地面运输工具的控制单元也可以已经生成用于远程控制的地面运输工具的期望值。然而，这原则上也可以如已提到的那样经由中央控制器来实现或者在接收控制信号的地面运输工具上实现。
16.根据与此相关的设计方案，具有远程操作台的地面运输工具也构造成能通过相应构造的、另外的远程操作台来远程控制。所述另外的远程操作台尤其同样可以是其他地面运输工具的自身操作台，所述其他地面运输工具经由该自身操作台在其它情况下被手动控
制。因此，具有远程操作台的地面运输工具可以是不仅设计用于手动运行而且设计用于自动运行的地面运输工具。尤其是在自动运行中，所述地面运输工具因此本身是可远程控制的。所提到的系统可以具有多个可以相互远程控制的地面运输工具。尤其是，所述系统的所有地面运输工具可以以根据本发明的方式相互远程控制。因此，在所阐述的fts中存在干扰情况时，遭受干扰的ftf例如可以通过fts的其他ftf来远程控制。因此形成封闭的fts，利用该fts能够简单地通过手动干预来解决在自动运行中可能出现的干扰。这例如在涉及干扰的ftf距离远或者难以到达或者不具有自身操作台的情况下可以是有意义的。因此尤其是不需要单独的远程操作台或另外的与系统无关的地面运输工具。
17.根据一种设计方案，远程操作台具有对应于地面运输工具的操作台的操作头，其中，至少一些所述操作元件设置在操作头上。尤其是，整个操作头连同所有对于远程控制有关的操作元件可以对应于地面运输工具的、尤其是待远程控制的地面运输工具的操作台。如所提及的那样，尤其是可涉及相同的构件。所述操作头例如可以具有沿着其纵轴线延伸的喇叭并且具有与喇叭连接的把手，所述喇叭具有在喇叭的对置侧从纵轴线继续延伸的支承区段，所述把手分别具有与支承区段对置地设置的抓持区段。彼此相对置的支承区段和抓持区段可以分别通过一个把手开口彼此间隔开距离。操作元件尤其是可以设置在所述支承区段中的一个或两个支承区段上。也可以尤其是在喇叭的一个端部上设有驾驶员操作把柄作为操作元件。因此，对远程操作台的操作越直观。
18.根据与此相关的设计方案，远程操作台包括具有牵引杆把柄的牵引杆，操作头设置在所述牵引杆把柄的自由端部上。牵引杆尤其是可以经由水平的轴线枢转。远程操作台的牵引杆也对应于地面运输工具的牵引杆并且由此尤其是也允许直观的对牵引杆引导的地面运输工具的远程控制。牵引杆在此尤其是也根据所提到的“线控驱动”原理工作，即仅产生电信号而不机械地访问车辆机械装置。
19.根据另一种设计方案，操作头是多功能方向盘，亦即远程操作台具有对应于地面运输工具的多功能方向盘的操作头。
20.根据本发明的另一种设计方案，远程操作台包括根据ep1155939b1的用于同车乘客地面运输工具(mitfahrer
‑
)的转向器的形状和操作元件。
21.根据本发明的另一种设计方案，远程操作台包括根据ep1772344b1或ep1030816b1的地面运输工具的形状和操作元件。
22.根据一种设计方案，操作元件包括以下中的一个或多个：行驶开关、翘板开关、开关按键、用于行驶驱动的杠杆、停止按键、尤其是用于持久的蠕动行驶的锁定摇杆、用于按喇叭的按键、用于提升和下降地面运输工具的承载机构的按键、用于选择向前行驶或向后行驶的按键。所阐述的这些操作元件在此根据本发明模拟地面运输工具的操作元件，即尤其是可以具有相同的结构型式和功能。可以涉及原始构件，即涉及也已经被用于地面运输工具的运输工具自身的操作台的相同构件。操作元件可以设置在所阐述的操作头上。
23.根据一种设计方案，无线电传输路径是受保护的和/或具有流量控制。控制单元可以构造成用于，为了保护无线电传输，至少每50ms、优选至少每40ms、特别优选至少每30ms发送控制信号。这可以有助于确保受保护的无线电传输路径，因为这样确保了大致稳定的数据流。因此，即使与待远程控制的地面运输工具的连接短暂中断，控制信号也能够以相对高的可靠性到达待远程控制的地面运输工具。如果控制单元的操作元件处于其零位、即未
被操纵，则这样的控制信号(只要存在无线电传输路径)也可以以大致稳定的数据流发送。根据一种设计方案，控制单元构造成用于借助故障识别来保护无线电传输路径。例如可以进行循环冗余校验(英语：cyclic redundancy check，crc)作为故障识别。因此，为了冗余的目的，控制单元可以给控制信号分别添加一个crc值。也可以进行流量控制，也就是在接收器侧检查数据是否定期到达。因此，无线电传输路径尤其是能够相对于干扰信号得到保护。
24.根据一种设计方案，控制单元构造成用于借助加密来保护无线电传输路径。这可以通过任意已知的加密方法来进行。因此，无线电传输路径尤其是能够相对于外部访问得到保护。
25.根据一种设计方案，控制单元构造成用于从待远程控制的地面运输工具接收与远程控制有关的运输工具数据和/或周围环境数据并且为了生成控制信号而考虑所述运输工具数据和/或周围环境数据。待远程控制的地面运输工具可以与此相关地具有不同的传感器，例如接近传感器和/或用于拍摄周围环境数据的摄像机。运输工具数据可以来自地面运输工具自身的运输工具控制装置并且例如包括当前速度、转向回转和/或可能存在的提升支架的提升高度。因此，根据该设计方案，控制单元从待远程控制的地面运输工具获得反馈。可能存在于ftf上的(安全)激光扫描器的数据例如可以被用于确定远程控制模式中的最大速度。此外，运输工具数据和尤其是周围环境数据可以经由可视化装置、例如经由显示屏、平视显示器或虚拟现实眼镜显示给使用远程操作台的操作人员，如已经提到的那样。
26.根据所述系统的一种设计方案，所述至少一个远程控制的地面运输工具没有运输工具自身的操作台。这种地面运输工具尤其是可以仅能例如经由远程操作台被远程控制。在其它情况下，该地面运输工具可以作为在fts内的ftf工作，为此它不需要自身的操作台。尤其是可以规定，所述至少一个远程控制的地面运输工具没有任何运输工具自身的操作元件。由于根据本发明设置的远程操作台，也能够简单且直观地操作这种地面运输工具。自身的操作台或自身的操作元件的节省导致重量降低以及较低的成本。
27.用于远程控制至少一个地面运输工具的系统、设备和方法也可以在正常运行中在仓库中使用，在所述正常运行中操作者远程地监测和控制至少一个地面运输工具。
附图说明
28.下面借助附图阐述本发明的设计方案。其中：
29.图1示出根据本发明的设备，在该设备中远程操作台是行驶模拟器的一部分，
30.图2示出根据本发明的设备，其中，地面运输工具自身的操作台作为远程操作台起作用，以及
31.图3示出远程操作台的模仿地面运输工具的操作台的操作头。
具体实施方式
32.除非另有说明，以下相同的附图标记表示相同的对象。
33.图1示出本发明的第一种设计方案。根据本发明的设备包括具有操作台110的行驶模拟器100以及包括控制单元300。行驶模拟器100的操作台110具有设置在牵引杆115的自由端部上的操作头120。行驶模拟器100经由数据线140与控制单元300连接。线缆连接140也
可以由无线连接代替。控制单元300在此构造成中央控制器并且示意性地通过两个计算机和一个显示屏示出。
34.行驶模拟器100的操作台110构造成根据本发明的远程操作台，该远程操作台接下来用附图标记110表示。远程操作台100以及牵引杆115和操作头120连同设置在其上的未示出的操作元件分别模仿地面运输工具的相应构件。可以涉及操作台的原始构件。尤其是，整个远程操作台110(例如也包括站立平台125)可以对应于地面运输工具的操作台。行驶模拟器100原则上用于在地面运输工具的操作方面训练工人。然而，根据该设计方案，行驶模拟器100还可以被用于远程控制地面运输工具200。
35.地面运输工具200尤其可以是作为无人驾驶运输系统(fts)的一部分的无人驾驶运输车辆(ftf)，亦即可以在正常运行中自动工作。在干扰情况下，例如如果障碍物进入行驶路径，则可以经由根据本发明的方法来远程控制ftf200。为此，操作人员可以使用行驶模拟器100的远程操作台110。通过对远程操作设备110的在图1中未示出的操作元件的操作，经由线缆连接140将信号传输到控制单元300上，该控制单元响应于这些信号生成用于待远程控制的地面运输工具200的控制信号并且将这些控制信号经由受保护的无线电传输路径310传输至地面运输工具200。控制单元300原则上也可以是行驶模拟器100的一部分。控制信号尤其是包括用于ftf200的控制功能的期望值，尤其是用于ftf200的行驶功能的期望值，例如转向回转和/或行驶速度，或者也包括用于fft200的工作功能的期望值，例如提升和/或支架进给。
36.因为根据本发明的远程操作台110连同其操作元件和尤其是操作头120对应于地面运输工具的操作台，所以经由根据本发明的远程操作台110对地面运输工具200的远程控制是特别简单且直观的。根据本发明的远程操作台110尤其是可以对应于待远程控制的地面运输工具200的操作台210，其中，操作头120尤其是对应于地面运输工具200的操作头220。这使得对地面运输工具200的远程控制特别直观。此外，所述设计方案允许使用可能本来就存在的行驶模拟器来远程控制地面运输工具。
37.本发明的第二种设计方案在图2中可见，其中，在这里远程操作台110通过地面运输工具130的操作台实现。地面运输工具130是原则上准备运行的地面运输工具，该地面运输工具在正常运行中经由地面运输工具130的操作台由操作人员手动控制。在所述正常运行中，即在手动地本地控制地面运输工具130本身时，操作台110经由开关元件135调节到“本地”，如在图2中所示的那样。此外，在图2中还可以看到控制单元300以及待远程控制的地面运输工具200。待远程控制的地面运输工具200(这里也是ftf)在俯视图中在货架通道中可看到，其中，具有货板410的货架400设置在地面运输工具200的两侧。在包括ftf200的fts的正常运行中，ftf200自动地在货板400和另一个位置之间运送货板410。
38.如果在fts中出现干扰情况，例如由于位于ftf200的行驶路径中的货板411，ftf200的自动控制可能由于涉及不执行的情形而无法完成。因此可能需要手动干预。为此，根据本发明，地面运输工具130的操作人员可以经由开关135将其地面运输工具的操作台110置于远程状态，在该远程状态下操作台110作为用于远程操控ftf200的远程操作台起作用。经由操作台110的未示出的操作元件给出的控制命令通过无线电连接150传输给中央控制单元300，由该中央控制单元将控制命令转换成用于待远程控制的ftf200的期望值并且经由无线电路径传输给ftf200。因此，能够以简单的方式借助本来就存在的地面运输工具
130来远程控制地面运输工具200。地面运输工具130与控制单元300之间的无线电连接150也优选被保护，例如被加密。
39.在两种设计方案中，用于待远程控制的地面运输工具200的控制功能的期望值也可以代替在中央控制单元300上而已经在远程操作台110上或直到待远程控制的地面运输工具200本身上产生。
40.在图3中可看到用于远程操作台110的操作头120的一种示例，该远程操作台的操作头对应于地面运输工具的操作头。操作头120包括沿着其纵轴线l延伸的喇叭12并且具有与喇叭12连接的把手，该喇叭具有在喇叭12的相对置的侧上从纵轴线l继续延伸的支承区段14，该把手具有分别与支承区段14对置地设置的抓持区段16。彼此相对置的支承区段14和抓持区段16分别通过一个把手开口18彼此间隔开距离。支承区段14分别具有用于触发喇叭的按键7a以及用于提升和下降承载机构的可围绕轴线8翻转的翘板7b。此外，在喇叭12上设置有停止键5以及用于调节持续蠕动行驶的锁定翘板6。在喇叭12的相对置的端部上，在自由端部上在侧面设置有驾驶员操作把柄4，所述驾驶员操作把柄分别能够围绕从喇叭12离开指向相应的抓持区段16的轴线旋转。
41.操作元件7a、7b、4、5、6全部对应于地面运输工具的操作元件，尤其是对应于待远程控制的地面运输工具在其操作台上所具有的操作元件。因此，操作元件能够实现特别简单且直观的远程控制。
42.附图标记列表
[0043]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
操作元件
[0044]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
停止键
[0045]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
锁定翘板
[0046]
7a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
按键
[0047]
7b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
翘板
[0048]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴线
[0049]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀ
喇叭
[0050]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
支承区段
[0051]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀ
抓持区段
[0052]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀ
把手开口
[0053]
100
ꢀꢀꢀꢀ
行驶模拟器
[0054]
110
ꢀꢀꢀꢀ
操作台/远程操作台
[0055]
115
ꢀꢀꢀꢀ
牵引杆
[0056]
120
ꢀꢀꢀꢀ
操作头
[0057]
125
ꢀꢀꢀꢀ
站立平台
[0058]
130
ꢀꢀꢀꢀ
地面运输工具
[0059]
135
ꢀꢀꢀꢀ
开关
[0060]
140
ꢀꢀꢀꢀ
线缆连接
[0061]
150
ꢀꢀꢀꢀ
无线电连接
[0062]
200
ꢀꢀꢀꢀ
地面运输工具/ftf
[0063]
220
ꢀꢀꢀꢀ
操作头
[0064]
300
ꢀꢀꢀꢀ
控制单元
[0065]
310
ꢀꢀꢀꢀ
无线电传输路径
[0066]
400
ꢀꢀꢀꢀ
货架
[0067]
410
ꢀꢀꢀꢀ
货板
[0068]
411
ꢀꢀꢀꢀ
货板
[0069]
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵轴线