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用于无人驾驶运输系统的光信号装置的制作方法

2022-05-13 12:05:27 来源:中国专利 TAG:
用于无人驾驶运输系统的光信号装置的制作方法

本发明涉及一种用于无人驾驶运输系统的光信号装置、一种用于无人驾驶运输系统的光信号组件以及一种无人驾驶运输系统。此外,本发明涉及一种光信号装置的应用以及一种用于无人驾驶运输系统的运行方法。

背景技术

无人驾驶运输系统被广泛地用于在生产和物流中运输货物。

公知的是,无人驾驶运输系统通过环绕地布置的LED带或借助于LED矩阵发光。为此,在实际中以往通常需要具有相应大的电流消耗的多个LED,这在无人驾驶运输系统的有限的电池容量方面是不利的。通常实现具有相同的发光亮度和颜色的静态发光,通过所述静态发光基本上仅仅能强调无人驾驶运输系统的位置或轮廓。

US 2012/0280528 A1描述了一种用于车辆的外面的灯条,其具有光导体,在多个部位处将来自LED的光耦合输入到所述光导体中。光导体的背侧这样被处理,以使得光被反射到光导体的前侧。灯条在前侧具有单向镜,所述单向镜可以局部地被遮蔽,从而例如显现发光的字母。

DE 10 2012 211 052A1公开了一种车辆内部发光,其具有多个光源和多个光导体,其中,光源和光导体这样实施并且相对彼此布置,以使得不同光源的光被耦合输入到不同的光导体中。光导体分别具有多个在光传播主方向上隔开间距的耦合输出区域。光导体可以并排延伸地布置。光导体可以被保持在基本上透明的散射体上。散射体可以在车门内饰板的凹进部的位置处具有漫射板或印刷薄膜,被引导通过散射体且在凹进部上被耦合输出的光通过所述漫射板或印刷薄膜被均匀化。



技术实现要素:

本发明的任务在于,改善无人驾驶运输系统的可感知性。

该任务根据本发明通过一种根据权利要求1所述的光信号装置、一种根据权利要求5所述的光信号组件、一种根据权利要求9所述的无人驾驶运输系统、一种根据权利要求15所述的应用以及一种根据权利要求16所述的运行方法来解决。

根据本发明的光信号装置

根据本发明设置一种用于无人驾驶运输系统的光信号装置。光信号装置用于视觉强调无人驾驶运输系统、特别是无人驾驶运输系统的运行状态。由此可以由人、例如生产工作人员更好地评估无人驾驶运输系统的行为。这可以有助于提高对于无人驾驶运输系统的可接受性并且避免事故。

光信号装置具有前元件,所述前元件具有透光的多个光射出口。在光信号装置运行时可以将光通过光射出口射出。前元件除了光射出口以外原则上是不透明的、即不透光的。换句话说,光射出口作为透光的区域构造在其余不透明的前元件中。光射出口可以构造为物理开口、即前元件的穿孔。前元件优选地可以具有(物理)闭合的表面,其中,前元件区段地是透明的(用于构成光射出口)并且(其余地)是不透明的。前元件可以总体上具有平坦的、特别是平整的表面。替换地,光射出口可以凹进地或凸出地构造在前元件的表面上。通过光射出口在前元件上的分布、大小、布置和/或构型能够以适用于相应的应用情况方式实现运行中的光信号装置的光学效果。当光信号装置不射出光时,典型地通过裸眼不能看到光射出口。前元件可以至少在其可见的表面上是黑色的。这可以在无背光的状态中有助于改善发光效果的可感知性并且隐藏光射出口。

光信号装置还具有至少一个光产生单元。光产生单元包括光导体和布置在光导体的对置的端部上的两个光源。光源用于在所述光导体的端部处将光导入到光导体中。光源特别是可以为了导入光而构造并且布置在光导体的端侧中。光导体可以由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)构成。光导体典型地长延伸地构造。两个光源之间的光导体的长度可以是光导体的垂直于纵向延伸测量的宽度或高度至少五倍、典型地至少10倍、优选地至少20倍大。

光导体具有多个光耦合输出元件,用于将光通过光射出口射出。光耦合输出元件实现,将光从两个光源传导到多个光射出口并且通过多个光射出口射出。光耦合输出元件可以通过机械加工、例如铣削或者通过印刷、例如移印、数字印刷、或丝网印刷被加工到光导体中。光导体的被加工的或被印刷的部位典型地相应地构成光耦合输出元件。前元件可以用作用于从光导体耦合输出的光的漫射介质。

典型地,光通过光导体的一个唯一的光耦合输出元件被传输到多个光射出口。光导体可以具有光耦合输出元件,所述光耦合输出元件未配置给光射出口。这可以实现将结构相同的光导体与不同的前元件一起使用,其中,根据前元件使不同的光耦合输出元件与光射出口相互作用。

光导体可以直线地延伸。光射出口布置为典型地平行于光导体延伸。这样直线地构造的光信号装置可以有利地用于强调无人驾驶运输系统的纵向轮廓或横向轮廓。

有利地,光射出口在前元件上布置在多个行中。光信号装置由此可以被附加一个另外的维度。这实现进一步精细化的光学效果用于强调无人驾驶运输系统。对于所述行的每个行设置单独的光产生单元。所述行能够以所述方式彼此独立地被控制或发光。所述行的每个行可以在高度方向上具有多个光射出口。换句话说,光射出口可以在所述行的一个行内与在两个相邻的行之间相比彼此更接近地布置。

优选地,光源设计为LED、特别是RGB-LED。发光二极管具有特别低的能量消耗。借助于RGB-LED(典型地包括各一个绿色的、红色的和篮色的LED元件)可以通过适合的控制射出任意的光颜色。RGB-LED特别是实现光颜色与无人驾驶运输系统的分别要强调的运行状态、例如制动、向前行驶或方向改变相匹配。RGB-LED可以有利地设计为具有附加的白色的LED元件的RGBW-LED,或者特别优选地设计为RGBWW-LED用于特别是通过将(典型地由RGBWW-LED的暖白色的LED元件和冷白色的LED元件获得的)暖白光和冷白光混合而射出不同色温的白光。

可以设置,多个光射出口构成共同的光斑。多个光斑特别是可以分别由多个光射出口构成。通过这样增大的光斑可以进一步改善发光的可感知性。光斑的形状和大小可以通过以适合的方式将光射出口定位来确定。光斑可以例如设计为圆形的、椭圆形的、矩形的、线形的、三角形的和/或箭头形的。光耦合输出元件典型地被配置恰好一个光斑。构成光斑的光射出口典型地如此紧密地并排地布置,以使得所述光射出口通过裸眼(特别是在发光状态中)不能彼此被区分。

替换地可以设置,前元件中的光射出口构造并且布置用于可以说连续地光射出。由此可以给人以前元件均匀发光的印象。

特别优选地,光耦合输出元件为了均匀的光射出而构造和/或布置在光导体的长度上。由此可以抵抗在距相应光源越来越大的距离时由光源输入到光导体中的光在光导体中的衰减。为了这被实现,可以适合地选择光耦合输出元件的大小、类型和/或分布。

根据本发明的光信号组件

在本发明的框架内还涉及一种用于无人驾驶运输系统的光信号组件,其具有多个、优选地四个或八个前述的根据本发明的光信号装置。通过多个光信号组件可以实现附加的光学效果。无人驾驶运输系统的不同的侧或边缘特别是可以分别借助于光信号组件的光信号装置被强调。

光信号装置可以构成优选地矩形的框。所述框可以环绕地布置在无人驾驶运输系统上。优选地两个或更多个光信号装置沿着所述框的一侧彼此相继地布置。这实现通过相应的光信号装置使该侧的两个部分区段彼此无关地发光。此外,这可以改善沿着所述框的该侧的发光的均匀性。

光信号组件可以还具有显示器、特别是矩阵显示器。显示器可以用于显示符号和/或文字。借助于显示器可以显示另外的信息。借助于显示器显示的信息可以直接针对具有光信号组件的无人驾驶运输系统的观察者。

根据本发明的无人驾驶运输系统

此外,在本发明的框架内涉及一种无人驾驶运输系统,其具有前述的根据本发明的光信号装置。无人驾驶运输系统优选地具有前述的根据本发明的光信号组件,所述光信号组件具有前述的根据本发明的多个光信号装置。无人驾驶运输系统还具有控制装置用于根据无人驾驶运输系统的运行状态来控制光信号装置或光信号组件。无人驾驶运输系统由此能够借助于光信号装置或光信号组件使所述无人驾驶运输系统的运行状态可视化。

光信号装置或光信号组件(优选地光信号组件的所有光信号装置)可以为了特别是定向地射出光而斜向上定向。由此可以有利地设置,光信号装置或光信号组件为了射出光而朝向观察者的眼睛的方向布置(所述观察者处于相对于无人驾驶运输系统的典型的位置中、例如站在无人驾驶运输系统旁边几米处)。光信号装置的前元件特别是可以与水平线围成30°和75°之间、优选地50°和70°之间的角度。

无人驾驶运输系统原则上具有用于使无人驾驶运输系统自动地运动的行驶驱动装置以及用于接收待运输的载荷(装载物)的载荷接收装置。控制装置还可以设计用于控制行驶驱动装置。

控制单元优选地设置用于实施下述的、根据本发明的运行方法。

优选地,光信号装置或光信号组件邻近于无人驾驶运输系统的载荷接收装置布置。这实现视觉强调载荷接收装置或被接收的载荷(装载物)。载荷接收装置典型地布置在无人驾驶运输系统上方。

控制装置可以设置用于借助于光信号装置或光信号组件使无人驾驶运输系统的(计划的和/或已经处于实施中的)运动可视化。由此可以为观察者实现在所述运动(完全)被实施之前预知无人驾驶运输系统的运动。特别是可以设置,在向前行驶或向后行驶时,光效果、优选地绿色的亮度最大值沿着无人驾驶运输系统的侧边缘在行驶方向上传输。制动可以通过特别是红色的闪烁而在无人驾驶运输系统的背侧上被显示。方向改变可以通过在新行驶方向的方向上传输的光效果、特别是橙色的亮度最大值而在无人驾驶运输系统的背侧和/或前侧上被显示。

优选地,控制装置设置用于借助于光信号装置或光信号组件再现关于无人驾驶运输系统的装载状态的信息。所述信息可以例如涉及允许的装载量的遵守或超过。替换地或附加地,所述信息可以涉及装载物在无人驾驶运输系统上的定位、特别是打滑。由此可以更可靠地实现无人驾驶运输系统的运行。

可以设置,控制装置设置用于借助于光信号装置或光信号组件提示无人驾驶运输系统与障碍物即将发生碰撞。特别是可以通过适合的光信号通知处于无人驾驶运输系统的计划的行驶路径中的人,他阻挡了所述行驶路径。同样可以通过适合的光信号通知人,作为障碍物的物体处于计划的行驶路径中,从而这个人可以移除所述物体。控制装置特别优选地设置用于,在所述无人驾驶运输系统与障碍物碰撞之前使无人驾驶运输系统停下。

光信号装置的根据本发明的应用

在本发明的框架内还涉及一种将前述的根据本发明的光信号装置、特别是前述的根据本发明的具有多个光信号装置的光信号组件用于使无人驾驶运输系统的运行状态可视化的应用。光信号装置或光信号组件典型地是无人驾驶运输系统的车载的光信号装置或光信号组件。无人驾驶运输系统可以是前述的根据本发明的无人驾驶运输系统。运行状态可以描述无人驾驶运输系统的运动状态、例如行驶速度和/或行驶方向和/或所述无人驾驶运输系统的相应的改变。替换地或附加地,运行状态可以描述例如关于允许的装载量和/或载荷(装载物)的位置的遵守的装载状态。此外,运行状态可以描述无人驾驶运输系统的蓄电池的充电过程和/或充电状态。

根据本发明的运行方法

最后在本发明的框架内涉及一种用于前述的根据本发明的光信号装置、特别是用于前述的根据本发明的具有光信号装置的无人驾驶运输系统的运行方法。运行方法设置,减小由光产生单元的一个光源耦合输出的光通量,并且同时增大由光产生单元的另一个光源耦合输出的光通量,从而产生被射出的光的沿着前元件移动的亮度最大值。所述运行方法允许以有利的方式使无人驾驶运输系统的运行状态、特别是运动状态或者所述无人驾驶运输系统的改变可视化。当设置成行地上下重叠放置地布置的多个光产生单元时,通过时间上错开地控制不同的行的光产生单元的光源可以产生附加的效果。特别是可以通过稍微更早地控制中间的光产生单元的光源产生(例如沿着行驶方向移动的)箭头的视觉印象。

本发明的另外的特征和优点由附图说明得出。前述的和还进一步实施的特征可以根据本发明分别单个地或者多个任意符合目的组合地使用。示出的和描述的实施方式不理解为最终的列举,而是具有确切地说用于描述本发明的示例性的特征。

附图说明

本发明在附图中示出并且借助实施例具体地被阐述。附图中:

图1以示意性的立体图示出根据本发明的无人驾驶运输系统,其具有根据本发明的光信号组件,所述光信号组件具有根据本发明的多个光信号装置;

图2以示意性的俯视图示出根据本发明的光信号组件,其具有根据本发明的多个光信号装置和矩阵显示器,所述光信号装置构成矩形的框;

图3以示意性的分解图示出图2的光信号组件;

图4以示意性的分解图示出彼此相继地布置的根据本发明的两个光信号装置;

图5以示意性的横截面图示出根据本发明的光信号装置;

图6示出用于产生移动的亮度最大值的光信号组件的运行方法的示意图。

具体实施方式

图1示出无人驾驶运输系统10。无人驾驶运输系统10具有用于接收未具体示出的载荷(装载物)的载荷接收装置12。无人驾驶运输系统10还具有未具体示出的行驶驱动装置,所述行驶驱动装置具有车轮14。借助于行驶驱动装置可以使无人驾驶运输系统10自动地运动。

无人驾驶运输系统10具有光信号组件16。光信号组件16在此以矩形的框17的形式构造,也参见图2。光信号组件16可以直接邻近于载荷接收装置12设置在无人驾驶运输系统10上。在此,光信号组件16环绕地包围载荷接收装置12。

无人驾驶运输系统10具有控制装置18。控制装置18用于根据无人驾驶运输系统10的运行状态来控制光信号组件16。此外,控制装置18可以设置用于控制行驶驱动装置,即用于借助于车轮14使无人驾驶运输系统10自动地运动。

图2单独地示出图1的无人驾驶运输系统10的光信号组件16。在图3中以分解图示出光信号组件16。光信号组件16在此包括四个侧元件20、四个角部连接件22以及显示器24。显示器24在此设计为矩阵显示器。显示器24特别是用于显示符号和/或文字。显示器24可以优选地布置在所述侧元件20中的一侧元件中间。显示器24可以是TFT显示器。显示器24可以侧向地具有附加的LED。侧向的LED可以用于例如以信息灯或警示灯的形式显示预确定的状态。在中间的显示器24可以例如用于模拟无人驾驶运输系统10的表情和/或显示具体的状态提示(例如涉及无人驾驶运输系统10的装载)。

图4以示意性的分解图示出侧元件20。每个侧元件20在此具有两个光信号装置26。所述侧元件20之一中的两个光信号装置26在相应的侧元件20的纵向方向上彼此相继地布置。

光信号装置26分别具有多个光产生单元28。每个光信号装置26在此包括成行地上下重叠放置地布置的三个光产生单元28。每个光产生单元28包括长延伸的光导体30。光导体30在此直线地并且彼此平行地延伸构造。每个光产生单元28此外对于每个光导体30包括各两个光源32。光源32可以设计为LED。在此,光源32分别设计为RGB-LED。光源32分别布置在光导体30的对置的端部34,36上。光源32可以构造并且布置用于在端侧将光导入到光导体30中。

用于光信号装置26之一的三个光导体30的端部34,36之一的光源32在此分别布置在共同的电路板38上。电路板38可以分别具有用于控制光源32的电子元件。为了由控制装置18给光源32提供电能和控制信号,在此分别将四个插接触点40a,40b,40c,40d设置在每个电路板38上。在示出的实施例中仅仅使用插接触点40a,40b。可以取消插接触点40c和40d。光信号装置26之一的两个电路板38的插接触点40a和40b可以借助于电缆42连接。侧元件20的两个光信号装置26的彼此相邻的电路板38插接的触点40a和40b可以直接地插入彼此中。

侧元件20的两个光信号装置26的光导体30在此被保持在共同的光导体接收部44中。替换地,对于每个光信号装置26也可以设置单独的光导体接收部(未示出)。

光信号装置26具有前元件46。在此,共同的前元件46设置用于侧部分20的两个光信号装置26。替换地,对于每个光信号装置26也可以设置单独的前元件(未示出)。

前元件46具有透光的多个光射出口。除了所述前元件的光射出口以外,前元件46是不透明的(不透光的)。光射出口由于其小的尺寸而在附图中不可见。多个光射出口能够以所述方式被编组,以使得所述光射出口构成共同的光斑48,参见图3。光射出口或光斑48在此在前元件46上布置在三个上下重叠放置的行50中。前元件46上的行50与光信号装置26的三个光导体30对应。在图3中,示例性地每个行50的分别四个光斑48发光地显示。

为了可以将光从光源32通过前元件46的光射出口射出,光导体30分别具有多个光耦合输出元件(未具体示出)。光耦合输出元件可以分别通过光导体30的机械地改变朝向前元件46的表面获得。光导体30的表面特别是可以例如通过铣削被机械加工以构成光耦合输出元件。替换地,光耦合输出元件可以被印到光导体30上。

光耦合输出元件可以在光导体30的长度上这样分布或者在该长度上不同地构造,以使得通过在端部34,36上的光源32的一个或两个光源导入光时实现到前元件46的均匀的(匀称的)光射出。由此可以实现,通过前元件46的光射出口射出的光的可感知的亮度在光信号装置26的长度上是至少几乎恒定的。对光耦合输出元件的适合的构型、特别是尺寸和/或分布(布置)的确定可以优选地通过计算、特别是通过模拟或者通过实验进行。

图5示出根据图4的在装配状态中的光信号装置26之一的横截面图。具有光源32的电路板38、光导体30、光导体接收部44和前元件46被接收在光信号装置26的基体52中。基体52在此构造用于接收侧元件20的两个光信号装置26。替换地,对于每个光信号装置26可以设置单独的基体。

前元件46在此与水平线(无人驾驶运输系统10的运动平面,参见图1)围成60°的角度53。由此实现将光通过光射出口斜向上定向地射出。射出的光能够以所述方式有针对性地被偏转到站在距无人驾驶运输系统10的典型的几米的距离处的观察者的眼睛中。由此光信号装置26使观察者觉得特别明亮。

图6以示意性的方式示出用于光信号装置26的运行方法。在所述运行方法中,一方面由光信号装置26的在图6中左边的光源32耦合输出的光通量F1关于时间t减小。同时随着减小光通量F1,由光信号装置26的在图6中右边的第二光源32耦合输出的光通量F2关于时间t增大。两个光通量F1和F2在光信号装置26的(未具体示出的)光导体中叠加。由此通过前元件46的光射出口来射出位置的亮度最大值54。通过第一光源或第二光源32的同时的调暗和调亮而使亮度最大值54沿着前元件46在此从左向右移动,参见箭头方向56。在图6中,示出在时间点t1上的亮度最大值54的位置。

所述运行方法可以特别是用于显示无人驾驶运输系统10(参见图1)的运动、例如行驶方向或行驶方向的(计划的)改变。控制装置18可以设置用于实施运行方法。

此外,用于无人驾驶运输系统10的运行方法可以包括,借助于一个或多个光信号装置26和/或显示器24显示载荷接收装置12的装载状态。此外,用于无人驾驶运输系统10的运行方法可以包括,借助于一个或多个光信号装置26和/或显示器24提示无人驾驶运输系统10与障碍物即将发生碰撞。控制装置18可以设置用于相应地控制光信号装置26或显示器24。

附图标记列表

无人驾驶运输系统10

载荷接收装置12

车轮14

光信号组件16

框17

控制装置18

侧元件20

角部连接件22

显示器24

光信号装置26

光产生单元28

光导体30

光源32

对置的端部34,36

电路板38

插接触点40a,40b,40c,40d

电缆42

光导体接收部44

前元件46

光斑48

行50

基体52

角度53

光通量F1,F2

时间t

时间点t1

亮度最大值54

箭头方向56。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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