本发明涉及一种无人驾驶运输系统以及一种用于运行这种无人驾驶运输系统的方法。
背景技术：
1、为了有效地对运输系统的无人驾驶运输车辆进行导航，必须进行时间同步，以便可靠地协调驾驶指令和路线。由此，例如可以防止车辆之间以及车辆与行人之间发生碰撞。在工厂外，协调通常通过定位系统(尤其是gps)来实现。
2、在工厂车间等封闭环境中，gps信号可能无法被可靠接收。通过电缆连接的控制也并不可行。通过无线电信号进行时间同步的问题在于，特别是在精确时间协议(precisiontime protocol、ptp)和/或网络时间协议(network time protocol、ntp)等方法中，必须假设对称的延迟，这意味着双向延迟必须相同且恒定。然而，在移动网络中由于延迟波动情况并非如此。因此，在移动运输车辆上进行时间同步并不可靠。
3、从de 10 2016 220 620 a1已知一种用于通过借助于信号的传输时间测量来测量具有遥控时钟的遥控装置与具有车辆时钟的车辆之间的距离，以此实现可远程控制的驾驶功能的方法。
4、从wo 2019/222775 a1已知一种利用无人驾驶的自主车辆显示光学图像的系统。
技术实现思路
1、因此本发明的目的是，提供一种改进的无人驾驶运输系统，该无人驾驶运输系统也可以在没有gps接收器的情况下运行。
2、该目的由独立权利要求实现。本发明的有利改进方案在从属权利要求、下面的描述和附图中公开。
3、通过本发明提供一种无人驾驶运输系统，该无人驾驶运输系统包括多个无人驾驶运输车辆/运输设备，该无人驾驶运输车辆相应具有系统时钟、用于对系统时钟计时(takten)的时钟发生器单元/节拍发生器单元以及接收装置，其中，该接收装置被设计成接收参考时间并且系统时钟利用参考时间进行更新，其中，无人驾驶运输车辆被设计成根据系统时钟的系统时间来执行控制指令。此外，无人驾驶运输系统包括参考时间单元和发送装置，参考时间单元被设计成提供参考时间，发送装置被设计成，如果满足预设的传输条件，则将参考时间单元提供的参考时间传输到相应的接收装置，通过该传输条件确保参考时间以恒定的预设延迟传输给各个无人驾驶运输车辆。
4、换言之，无人驾驶运输系统可以具有多个无人驾驶运输车辆，无人驾驶运输车辆根据系统时间执行控制指令。控制指令可以例如由上级设备发送到运输车辆，控制指令优选带有应该何时执行控制指令的时间戳。替代地或附加地，控制指令也可以在无人驾驶运输车辆之间相互转发。
5、为了使所有无人驾驶运输车辆在正确的时间执行控制指令，相应的运输车辆具有系统时钟，该系统时钟包括用于对系统时钟进行计时或增量计数的时钟发生器单元。所有运输车辆优选地具有相同的时钟发生器单元，使得在计时上不存在大差异。
6、然而由于外部条件，例如温度差异，仍然会导致相应的无人驾驶运输车辆的系统时钟的偏差，因此优选地规定，每个运输车辆具有接收装置，该接收装置至少被设计成接收参考时间。优选地，还可以通过接收装置接收控制指令。以相应的方式，无人驾驶运输系统具有发送装置，该发送装置被设计成将参考时间传输至相应的运输车辆。优选地，参考时间由无人驾驶运输系统的参考时间单元提供。优选地，参考时间单元可以传输绝对时间作为参考时间，特别是协调的世界时或unix时间。
7、为了避免当向相应的无人驾驶运输车辆传输参考时间时出现差异、特别是避免由于延迟而导致的差异，发送装置还可以被设计成在向相应的接收装置传输参考时间之前检查是否满足预设的传输条件，通过该预设的传输条件可以确保以相同的、优选预设的延迟将参考时间传输到所有运输车辆。基于该传输条件，优选地能够实现并不同时地为所有无人驾驶运输车辆同步参考时间，而是仅为当前满足传输条件的相应的无人驾驶运输车辆同步参考时间。例如，所有无人驾驶运输车辆可以按顺序更新参考时间。
8、例如，通过仅在运输系统的预设的固定位置区域中，特别是在已知的环境条件下传输参考时间，可以实现确保了恒定的预设延迟的传输条件。替代地或附加地，还可以确定在发送装置和接收装置之间的连接数据、特别是延迟，其中，仅当该延迟对应于预设延迟时才传输参考时间。
9、无人驾驶运输车辆是指具有自己的行驶驱动装置、被自动控制并以非接触方式被引导的输送设备。该输送设备特别是用于材料运输。无人驾驶运输车辆优选地可以是地面行驶的和/或空中飞行的车辆。发送装置和接收装置优选地被设计为无线的，以便传输参考时间，这意味着可以从发送装置到接收装置非接触式地传输参考时间。替代地或附加地，也可以设置插接连接，通过该插接连接可以提供参考时间。
10、本发明的优点在于，无需gps信号即可在建筑物内部和/或外部高效管理运输系统。通过系统时钟的持续更新以及通过时钟发生器单元的持续计数，可以减少相对真实时钟或绝对时间的偏移，因此可以实现精确地确定控制指令、特别是驾驶指令的时间。由此可以通过进行更有效的路线规划来实现对现有场地/空间(例如工厂内场地)的更高利用率。由此，可以节省工厂中的场地。
11、本发明还包括提供附加优点的实施方式。
12、一个实施方式规定，如果无人驾驶运输车辆位于无人驾驶运输系统的车道网络的预设位置处，则满足传输条件。特别地，在车道网络的预设位置处可以获知距接收装置的距离和/或连接品质，特别是延迟，然后传输参考时间。预设位置优选位于车道网络的每个无人驾驶运输车辆经常经过的位置处，特别是在车道网络的交叉路口。该实施方式的优点在于，通过有规律地驾驶运输车辆穿过这些区域可以减少相应系统时钟的计时偏移。
13、另一实施方式规定，发送装置和接收装置被设计成确定无线连接彼此间的延迟，如果所确定的延迟相当于预设延迟，则满足传输条件。换言之，可以为每个运输车辆的连接确定连接质量，特别是延迟，其中，只有在所确定的延迟与预设延迟一致时才传输参考时间。由此，可以实现运输系统的其他优选实施方式和改进。
14、另一实施方式规定，发送装置和接收装置被设计成经由移动通信(特别是5g)传输参考时间。参考时间可以无线地发送到相应的运输车辆，其中，5g技术因其短的延迟时间而被证明特别有利。
15、在另一实施方式中规定，发送装置和接收装置被设计成通过可见光通信来传输参考时间。可见光通信(visible light communications、vlc)是一种利用光信号传递数据的数据传输技术。特别地，发送装置可以被设计成将光信号传输到具有光探测器的接收装置，其中，发送装置优选地布置在车道网络的预设位置处，并且如果无人驾驶运输车辆经过该预设位置，则将参考时间传输到接收装置。通过该实施方式，可以实现参考时间传输的其他优选设计方案。
16、另一实施方式规定，发送装置和接收装置被设计成通过感应耦合来传输参考时间。这意味着参考时间通过磁场传输。特别地，可以在无人驾驶运输系统的车道网络中设置磁场，例如用于对无人驾驶运输车辆进行路线引导和/或供电。该实施方式的优点在于，除了引导和供电之外，还可以传输参考时间，特别是在车道网络的每个位置处都传输参考时间。
17、另一实施方式规定，时钟发生器单元具有石英晶体、铷振荡器或铯。换言之，时钟发生器单元可以具有石英晶体、特别是石英振荡器，该石英振荡器提供用于生成时钟节拍的振荡。替代地或附加地，原子钟、特别是铷振荡器或基于铯的时钟发生器设备也可以作为时钟发生器单元被设置在每个运输车辆中。为此，优选地特别是rb-87或cs-133。替代地或附加地，时钟发生器单元还可以由处理器、特别是微芯片来提供，该处理器生成用于对系统时钟计时的恒定节拍信号。该实施方式的优点是可以优选地提供具有较小的节拍频率偏差的时钟发生器单元。
18、优选地提出，无人驾驶运输车辆是移动机械手、自行式车辆和/或无人机。特别地，地面行驶的和/或空中飞行的设备可以被设置为无人驾驶运输车辆。
19、另一实施方式规定，发送装置和接收装置被设计成经由精确时间协议ptp传输参考时间。精确时间协议是一种设计成用于同步多个设备的时间设置的网络协议，该精确时间协议与其他网络协议、特别是网络时间协议相比具有更高的精度。
20、本发明的另一方面涉及一种用于运行根据前述实施方式之一的无人驾驶运输系统的方法。该方法包括以下步骤：通过无人驾驶运输系统的参考时间单元提供参考时间；由无人驾驶运输系统的发送装置确定是否满足预设的传输条件，通过预设的传输条件确保以恒定的预设延迟向无人驾驶运输车辆的接收装置进行传输；如果满足传输条件，则将参考时间传输到无人驾驶运输车辆的接收设备；利用所传输的参考时间更新无人驾驶运输车辆的系统时钟，其中，通过系统时钟的时钟发生器单元继续对该参考时间计时。特别地，随后可以根据已更新的系统时钟来执行一个或多个控制指令，用以控制无人驾驶运输车辆。优选地，可以一直重复该方法，直到所有无人驾驶运输车辆都具有已更新的系统时钟。由此，得到与无人驾驶运输系统相同的优点和变化可能性。
21、本发明还包括运输系统的控制设备。控制设备可以具有数据处理设备或处理器装置，该数据处理设备或处理器装置被设计用于执行根据本发明的方法的实施方式。为此，处理器装置可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个fpga(fieldprogrammable gate array、现场可编程门阵列)和/或至少一个dsp(digital signalprocessor、数字信号处理器)。此外，处理器装置可以具有程序代码，该程序代码被设计成当被处理器装置运行时执行根据本发明的方法的实施方式。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。
22、本发明还包括根据本发明的方法的改进方案，其具有已经结合根据本发明的无人驾驶运输系统的改进方案描述的特征。为此，不再重复描述根据本发明的方法的相应改进方案。
23、作为其他的解决方案，本发明还包括一种计算机可读存储介质，其包括指令，该指令当由计算机或计算机网络运行时能够执行根据本发明的方法的实施方式。存储介质例如可以至少部分地设计为非易失性数据存储装置(例如闪存和/或ssd——固态驱动器)和/或至少部分地设计为易失性数据存储装置(例如ram——随机存取存储器)。计算机或计算机网络可以提供具有至少一个微处理器的处理器电路。指令可以提供为二进制代码或汇编语言和/或作为编程语言(例如c语言)的源代码。
24、本发明也包括所描述的实施方式的特征组合。因此，本发明也包括分别具有所描述的实施方式中的多个实施方式的特征组合的实现方案，只要没有以彼此排斥的方式描述这些实施方式。