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Dokumentenidentifikation DE102005045721A1 29.03.2007
Titel System zur Unterstützung eines Fahrers eines Flurförderzeugs während der Fahrt
Anmelder Jungheinrich AG, 22047 Hamburg, DE
Erfinder Magens, Ernst-Peter, Dr.-Ing., 22949 Ammersbek, DE;
Mänken, Frank, Dr.-Ing., 24558 Henstedt-Ulzburg, DE;
Werder, Martin von, Dipl.-Ing., 22949 Ammersbek, DE
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, Schildberg, 20354 Hamburg
DE-Anmeldedatum 24.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005045721
Offenlegungstag 29.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.03.2007
IPC-Hauptklasse B66F 17/00(2006.01)A, F, I, 20060706, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04B 1/59(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   G08C 17/02(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   G01S 13/74(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   H01Q 1/32(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   G05D 1/02(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   
Zusammenfassung System zur Unterstützung eines Fahrers eines Flurförderzeugs mit den folgenden Merkmalen:
An vorgegebenen Stellen des Arbeitsbereichs des Flurförderzeugs sind Transponder angeordnet;
die Transponder sind so ausgelegt, daß sie bei Empfang eines Sendesignals ein UHF-Signal senden;
das Flurförderzeug weist mindestens eine Antenne auf für das Senden und Empfangen eines LF-Signals;
am Flurförderzeug ist eine Auswerteeinheit angeordnet, die bei Empfang eines Signals dieses in eine Auswerteelektronik für die UHF-Signale gibt;
die Auswerteeinheit ist mit einem Bordcomputer im Flurförderzeug verbunden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Unterstützung eines Fahrers eines Flurförderzeugs während der Fahrt nach dem Patentanspruch 1.

Die Höchstgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs ist behördlich vorgeschrieben. Im übrigen ist die Geschwindigkeit durch den Einsatz und die Erfordernisse im Betrieb vorgegeben. Zur Beschleunigung des Umschlags wird naturgemäß angestrebt, das Fahrzeug möglichst häufig mit maximaler Geschwindigkeit zu fahren. Bei Annäherung an kritischen Punkten, wie Hallendurchfahrten oder an Regalen oder dergleichen muß der Fahrer rechtzeitig die Geschwindigkeit drosseln, um keine Gefahr heraufzubeschwören. Üblicherweise obliegt die Beeinflussung der Geschwindigkeit je nach Ort und Ziel dem Fahrer. Es ist darüber hinaus auch bekannt, in dem Gelände, in dem Flurförderzeuge betrieben werden, Schilder aufzustellen, welche zur Regelung des Verkehrs dienen.

Aus DE 20 2005 005 409 U1 ist bekannt geworden, Flurförderzeuge mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit einem RFID-Transponder zu versehen. Die Vorrichtung wird entweder seitlich an einem Gabelarm oder an der Rückseite der Lastgabel angeordnet. RFID-Transponder sind an Lasten oder Paletten zur Aufnahme von Lasten angebracht. Derartige Transponder werden zum Beispiel als Tag bezeichnet. Aus US 2003/0089771 A1 ist bekannt geworden, Antennen zur Kommunikation mit Transpondern am lastseitigen Teil des Gabelträgers bündig mit diesem oder in Richtung der Last vorstehend anzuordnen. Die Antenne ist über ein Kabel mit einem Lesegerät am Flurförderzeug verbunden, das seinerseits über ein Kabel mit einem Bordcomputer verbunden werden kann, um zum Beispiel dem Fahrer Informationen über den Lagerplatz und die Art der Paletten zu vermitteln. An den Paletten sind zumeist zwei oder mehr Transponder angebracht, wobei am Flurförderzeug ebenfalls meist mehr als eine Antenne angebracht ist, um eine Kommunikation mit den Transpondern herbeizuführen. Aus der zuletzt angegebenen Schrift ist auch bekannt, die Transponder mit einer Batterie zu versehen und diese auch an bestimmten Orten zum Beispiel in einer Halle anzuordnen, um eine Lokalität für die Lagerung von Paletten anzusprechen. Die Transponder erzeugen bei Ansprache zum Beispiel ein UHF-Signal, das in einer elektronischen Auswertevorrichtung ausgewertet wird und zum Beispiel eine betreffende Palette identifiziert, weil sie über den Transponder mit einer entsprechenden Kennung versehen ist.

Während der bisherige Einsatz der RFID-Technologie der Paletten- und Lagerplatzerkennung dient, liegt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Unterstützung des Fahrers eines Flurförderzeuges zu schaffen, das dem Fahrer unmittelbar besondere Verkehrsbedingungen innerhalb seines Arbeitsbereiches vermittelt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen System sind an vorgegebenen Stellen des Arbeitsbereichs des Flurförderzeugs vorzugsweise mit einer Batterie ausgerüstete Transponder angeordnet. Ein Netzanschluß für die Transponder ist gleichfalls möglich. Die Anbringung derartiger Transponder erfolgt vorzugsweise an Orten, an denen der Fahrer besonders aufmerksam sein muß, beispielsweise in der Nähe von Durchfahrten, in der Nähe von Regalen oder dergleichen, welche ihn üblicherweise zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit veranlassen. In dem Speicher des Transponders ist mithin eine Information darüber enthalten, welche Funktion des Flurförderzeugs im Bereich des Transponders geboten oder verboten ist, z.B. Hubhöhe eines Mastes, Geschwindigkeit, Fahren mit Verbrennungsmotor in Halle usw. Dem Fahrer kann z.B. angegeben werden, welche Geschwindigkeit er vorzugsweise einstellen soll, wenn er in die Nähe kommt oder dass er das Fahrzeug zum Halten zu bringen soll.

Bei dem erfindungsgemäßen System ist der Transponder nach einer Ausgestaltung mit einer Batterie versehen, damit eine ausreichende Reichweite erzielt werden kann, von zum Beispiel bis zu 10 m. Die Schaltung im Transponder ist vorzugsweise so ausgelegt, daß seine Sendeschaltung normalerweise ausgeschaltet ist, so daß ein Energieverbrauch nicht stattfindet. Erst wenn mit Hilfe einer Antenne ein Signal; vorzugsweise ein LF-Signal vom Transponder empfangen wird, wird dieser aktiviert und sendet zum Beispiel ein UHF-Signal. Es ist denkbar, das Senden des UHF-Signals zu beenden, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Es ist jedoch auch denkbar, das UHF-Signal in Intervallen zu senden und in den Zwischenzeiten festzustellen, ob ein Aktivierungssignal empfangen worden ist. Nur wenn dies der Fall ist, wird vom Transponder ein UHF-Signal gesendet.

In einer Auswerteeinheit, die an einer geeigneten Stelle im Flurförderzeug untergebracht wird, wird das UHF-Signal mittels einer mehr oder weniger integrierten Antenne empfangen. Die Antenne kann außen an einem Gehäuse für die Auswerteeinheit herausstehen, wenn dieses zum Beispiel aus Metall besteht oder innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein, wenn es für Mikrowellen durchlässig ist. Derartige Empfangsantennen sind an sich bekannt.

Die Antenne der Auswerteeinheit kann auch als Sendeantenne dienen, wobei das Sendesignal wahlweise nur das Wecksignal für einen Transponder bildet, wenn er eine Batterie aufweist, oder auch die Energie auf einen Transponder übertragen, damit dieser seine Daten senden kann.

Die Auswerteelektronik der Auswerteeinheit ermittelt aus dem UHF-Signal die darin enthaltene Information und gibt sie auf einen normalerweise im Flurförderzeug vorhandenen Bordcomputer. Der Fahrer erhält dann auf einem Display einen entsprechenden Hinweis über die augenblickliche „Verkehrssituation" und kann sich daher zum Beispiel durch Drosselung der Fahrgeschwindigkeit, durch Einfahren des Mastes, Umschalten des Antriebs von Verbrennungsmotor auf Batteriebetrieb usw., darauf einstellen.

Befinden sich gleichzeitig mehrere Transponder in Reichweite, werden alle UHF-Signale der Transponder von der Auswerteeinheit empfangen und können dem Fahrer in geeigneter Weise dargestellt werden. Mithin handelt es sich bei der Erfindung um ein Assistenzsystem für den Fahrer, über welches dem Fahrer zusätzliche Informationen zur Verfügung gestellt werden, ohne ihm die volle Verantwortung und Kontrolle des Flurförderzeugs zu nehmen. Allerdings ist auch denkbar, zum Beispiel aktiv in die Geschwindigkeitsregelung des Fahrantriebs oder in sonstige Funktionen einzugreifen.

Durch die Erfindung wird die Sicherheit im Betrieb des Flurförderzeugs erhöht, wodurch weniger Unfälle verursacht werden, indem dem Fahrer zusätzliche Informationen zur Verfügung gestellt werden. Das erfindungsgemäße System führt zu einer Verringerung von Schäden an Gebäudeeinrichtungen, zum Beispiel Rolltoren. Die Erfindung läßt sich an bestehenden Einrichtungen und Flurförderzeugen installieren, ohne daß dies mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden ist. Wenn die Transponder nur zeitweise UHF-Signale senden, ergeben sich lange Batterielaufzeiten.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine erste Antenne am Fahrerschutzdach des Flurförderzeugs angebracht. Wegen der relativ niedrigen Frequenz bei einem LF-Sendesignal erfordert die erste Antenne eine relativ große Ausdehnung. Auf dem Fahrerschutzdach ist hierfür ausreichend Platz.

Naturgemäß bedarf es auch einer Sendeschaltung für das vorzugsweise LF-Signal. Vorzugsweise wird die Sendeschaltung ebenfalls in der Auswerteeinheit untergebracht, wobei zwischen Auswerteeinheit und erster Antenne ein Kabel verläuft.

Im Flurförderzeug kann eine Überwachungsschaltung vorgesehen werden, welche die einzelnen Funktionen des Flurförderzeugs überwacht, wie z.B. Fahrgeschwindigkeit, Hubhöhe, Größe der aufgenommenen Last, Art des Antriebs bei einem Hybridantrieb (Verbrennungsmotor und batteriebetriebener Elektromotor) usw. Im Transponder sind Daten gespeichert, welche Verboten oder Geboten von Verkehrsschildern entsprechen können, z.B. maximale Hubhöhe, maximale Geschwindigkeit, Stoppfunktion usw. Empfängt die Auswerteeinrichtung des Flurförderzeugs ein derartiges Signal, werden die Daten mit den aktuellen Daten in der Überwachungsschaltung verglichen. Überschreitet das Fahrzeug nicht die in dem Bereich des Transponders vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit, erfolgt keine Anzeige. Ist jedoch die Höchstgeschwindigkeit überschritten, wird dies dem Fahrer am Display angezeigt. Das gleiche gilt z.B. für die Hubhöhe. Wird im Bereich des Transponders eine maximale Hubhöhe vorgeschrieben, die nicht überschritten werden darf, wird die aktuelle Hubhöhe des Mastes mit den Daten verglichen. Liegt eine Differenz vor, d.h. überschreitet die aktuelle Hubhöhe die vorgeschriebene Hubhöhe, wird dies dem Fahrer angezeigt. Hält das Fahrzeug nicht an einer gewünschten Stelle, wie dies vom Verkehrsschild bzw. von den Daten im Transponder vorgegeben wird, wird dies ebenfalls dem Fahrer angezeigt, damit er einen entsprechenden Hinweis auf die Verbots- oder Gebotsfunktion erhält. Allgemein kann festgestellt werden, dass im Transponder ortsbezogene Informationen gespeichert und gesendet werden, die vom System des Flurförderzeugs gelesen werden, wobei die Informationen dem Fahrer abhängig vom Zustand des Flurförderzeugs dargestellt werden, d.h. nur in solchen Fällen, wo die aktuelle Funktion nicht der gespeicherten Verbots- oder Gebotsfunktion entspricht, dies aber tun sollte.

Schließlich ist auch denkbar, die Transponder von anderen Quellen aus zu aktivieren, beispielsweise ein Transponder an einem Rolltor, das z.B. den Transponder aktiviert, wenn das Rolltor geschlossen wird oder auch umgekehrt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

1a ein Flurförderzeug mit einem System nach der Erfindung

1b zeigt schematisch das System nach der Erfindung.

2 zeigt den Betrieb des Systems nach 1 in einer Lagerhalle.

In 1a ist ein Gegengewichtsstapler 10 angedeutet, der in üblicher Weise ausgeführt ist. Daher sollen Einzelteile nicht beschrieben werden. 1b zeigt ein System mit einer ersten Antenne 12, die als Folie oder Kunststoffplatte ausgeführt, und an einem Fahrschutzdach 14 des Staplers 10 angebracht ist. Bei 16 ist ein Gehäuse oder eine Box angedeutet, die eine zweite Antenne 18 aufweist und in der eine Sendeschaltung für LF angeordnet ist sowie eine Empfangsschaltung für UHF und eine Auswerteschaltung. Durch die Sendeschaltung wird über die Antenne 12 ein Signal mit zum Beispiel 125 kHz gesendet, wobei die Reichweite etwa 10 m maximal ist. Befindet sich in diesem Bereich ein Transponder 20, dann wird von diesem bei Empfang des LF-Signals ein UHF-Signal, zum Beispiel mit der Frequenz von 868 MHz gesendet. Der Transponder 20 ist mit einer Batterie ausgerüstet und normalerweise ausgeschaltet. Erst bei Empfang des LF-Signals wird die Sendeschaltung des Transponders 10 eingeschaltet, damit das beschriebene UHF-Signal gesendet wird. Das UHF-Signal wird von der Antenne 18 empfangen und in der Auswerteschaltung ausgewertet. Am Gehäuse 16 befindet sich eine Schnittstelle für eine Verbindung zu einem Bordcomputer im Stapler 10, welcher durch ein Display 22 in 1 angedeutet ist. Der Transponder befindet sich zum Beispiel im Bereich eines Hallentores, das eine Durchfahrt nur bis zu einer bestimmten Höhe erlaubt. Im Bereich des Tores ist außerhalb ein Verkehrsschild 24 angeordnet, wobei im vorliegenden Fall der Transponder 20 am Verkehrsschild oder in seiner unmittelbaren Nähe angebracht ist. Die im Transponder 20 gespeicherte und bei Aktivierung gesendete Information entspricht daher zum Beispiel dem Inhalt des Verkehrsschildes 24 (Gebots- oder Verbotsfunktion). Dieses wird, wie in 1 ersichtlich, auf dem Display wiedergegeben. Der Fahrer erkennt mithin, daß er sich einem Hallentor nähert, dessen Durchfahrthöhe begrenzt ist. Die Verbindung zwischen der Auswerteeinheit im Gehäuse 16 und dem Computer ist durch ein Kabel 26 vorgesehen. Außerdem ist, wie erwähnt, in dem Gehäuse 16 die Sendeschaltung für das LF-Signal angeordnet. Daher ist ein Kabel 28 zwischen dem Gehäuse 16 und der Antenne 12 auf dem Fahrerschutzdach 14 vorgesehen.

In 2 ist bei 30 der Grundriß einer Lagerhalle angeordnet, in der Regalanordnungen 32 bzw. 34 angeordnet sind. Durch schraffierte Bereiche 36, 38 sind Zonen angedeutet, in denen der Fahrer des Flurförderzeugs, das in 2 in drei verschiedenen Positionen dargestellt ist, besonders aufmerksam fahren muß, insbesondere mit reduzierter Geschwindigkeit. Man erkennt, daß in diesen Bereichen jeweils ein Transponder 20 gemäß 1 angeordnet ist. In 2 ist ferner ein offenes Tor 40 und ein geschlossenes Tor 42 eingezeichnet, denen wiederum jeweils ein Transponder 20 zugeordnet ist. Der Transponder 20 signalisiert dem Fahrer, daß das Tor geschlossen ist, er daher rechtzeitig stoppen muß, um zum Beispiel zu warten, bis das Rolltor öffnet. Der Transponder 20 beim Tor 40 gibt zum Beispiel, wie in 1 die Durchfahrthöhe an. Die Transponder 20 in den gefährdeten Bereichen 36, 38 zeigen dem Fahrer an, daß er die Geschwindigkeit reduzieren sollte.

Im Bordcomputer kann eine Überwachungsschaltung vorgesehen werden, welche die einzelnen Funktionen des Flurförderzeugs 10 überwacht und z.B. Daten über die Geschwindigkeit, Höhe des Hubmastes, Größe der Last usw. aktuell speichert. In den Transpondern sind nun Funktionen des Flurförderzeugs gespeichert, welche am Ort oder in der Nähe des Transponders entweder verboten oder geboten sind. So ist z.B. vorgeschrieben, mit welcher Hubhöhe das Tor eines Gebäudes passiert werden kann. Ferner kann vorgeschrieben werden, welche Höchstgeschwindigkeit gefahren werden darf. Das UHF-Signal enthält Daten über die Gebots- oder Verbotsfunktionen, welche die Überwachungsschaltung mit der jeweils aktuellen Funktion vergleicht. Gibt es eine Differenz zwischen den in den Transpondern gespeicherten Funktionen und den aktuellen Funktionen, fährt z.B. das Fahrzeug zu schnell oder ist die Hubhöhe zu groß, wird dies dem Fahrer angezeigt. Gleiches gilt z.B., wenn ein Fahrzeug einen Hybridantrieb aufweist und vom Freien in die Halle fährt. Dabei muß sichergestellt sein, dass in der Halle nicht mit Verbrennungsmotor gefahren wird.


Anspruch[de]
System zur Unterstützung eines Fahrers eines Flurförderzeugs mit den folgenden Merkmalen:

an vorgegebenen Stellen des Arbeitsbereichs des Flurförderzeugs (10) sind Transponder (20) angeordnet

die Transponder (20) sind so ausgelegt, daß sie bei Empfang eines Sendesignals ein UHF-Signal senden

das Flurförderzeug (10) weist mindestens eine Antenne (12) für das Senden und/oder Empfang eines Signals zum bzw. vom Transponder auf

am Flurförderzeug (10) ist eine Auswerteeinheit (16) angeordnet, die eine Auswerteelektronik für die UHF-Signale enthält und

die Auswerteeinheit ist mit einem Bordcomputer (22) im Flurförderzeug verbunden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Batterie ausgerüsteten Transponder (20) normalerweise inaktiv sind und bei Empfang eines Signals, vorzugsweise eines LF-Signals, ein UHF-Signal senden, das Flurförderzeug eine erste Antenne für das Senden des Sendesignals, vorzugsweise LF-Signals, aufweist und die Auswerteeinheit vorzugsweise eine zweite Antenne für den Empfang des UHF-Signals aufweist. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transponder (20) an oder in der Nähe von Verkehrsschildern (24) angebracht sind. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Antenne (12) am Fahrerschutzdach des Flurförderzeugs angebracht ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flurförderzeug eine Steuervorrichtung für den Fahrantrieb aufweist und die Geschwindigkeit nach Maßgabe des UHF-Signals beeinflußt ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sendeschaltung für das Sendesignal, vorzugsweise das LF-Signal, in der Auswerteeinheit (16) angeordnet und die Auswerteeinheit (16) über ein Kabel (28) mit der Sendeantenne (12) verbunden ist. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannungsquelle für die Transponder ein Netzanschluß vorgesehen ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne an der Front- oder Heckscheibe oder am Hubgerüst angebracht ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Flurförderzeug eine Überwachungsschaltung vorgesehen ist, die die Funktionen des Flurförderzeugs überwacht, im Transponder auf die Funktionen des Flurförderzeugs bezogene Daten gespeichert sind, die Verbots- oder Gebotsfunktionen am Ort oder in der Nähe der Transponder entsprechen und die Überwachungsschaltung die von den Transpondern kommenden Signale mit der jeweiligen Funktion vergleicht und eine Anzeige am Display oder dergleichen für den Fahrer erfolgt, wenn die jeweilige Funktion von der im Signal enthaltenen Verbots- oder Gebotsfunktion abweicht. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder von externen Steuervorrichtungen im Betriebsbereich des Flurförderzeugs aktivierbar sind.






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