CN107037438B - 用于确定在测量区域内移动的车辆承载的物体的尺寸的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量托盘上的物体的尺寸的系统，所述托盘由在测量区域内移动的叉车车辆来运输，该系统包括：多个扫描仪的可调节布置结构，其包括：布置在测量区域的第一侧的至少一个第一扫描仪；布置在测量区域的与第一侧相对的第二侧、且在第一扫描仪对面的至少一个第二扫描仪，第一扫描仪和第二扫描仪形成双头扫描仪布置结构，且配置成用于获取物体的尺寸；布置在测量区域的第一侧、且定向成平行于第一扫描仪的至少一个第三扫描仪，第一扫描仪和第三扫描仪配置成用于获取物体的速度和方向。所述多个扫描仪中的每个均包括处理器件，其配置成用于操作扫描仪中的每一个，其中，所述系统包括同步器件和相关器件，其中，所述多个扫描仪的布置结构确立了测量区域。

Description

用于确定在测量区域内移动的车辆承载的物体的尺寸的设备 和方法
技术领域
本发明涉及一种用于动态地确定物体尺寸的系统和方法，其中，物体优选地放置在托盘上且由沿着测量区域移动的叉车车辆运输。在测量区域中，由叉车车辆运输的物体要借助于扫描仪的布置结构来确定尺寸。
背景技术
在工业领域，产品尺寸确定涉及对货物在拖车或仓库中将占据的空间大小的估计。这种方法精确地用于各种应用场合，包括产品稠密度、库存监控、运输行业的收益增加以及在空运、轨道和地面运输车辆上的布置以及货物监控。
位于托盘等上的物体(例如其包裹或一批货物)的尺寸确定涉及测量和获取物体所占据的区域或体积。对于尺寸确定的高效且有成本效益的定价将考虑物体的体积重量，也称为尺寸重量，这在这种物体的存储、处理、运输和开发票中提供特别有用的价值。这是由于，仅基于重量来定价占据大量容积的轻重量物品将导致所谓的零担货运(LTL)业中的不适当定价。
通常，尺寸确定通过比如手动测量物体、然后将数据手动地输入计算机系统的过程来进行。然而，这种手动方法总是易于产生人为错误，且可能导致对客户的多收费或少收费。因此，久而久之，LTL业已经结合了各种自动方法和解决方案来对仓库中的物体进行尺寸确定，比如在输送机上结合激光测距和扫描系统来测量包裹的尺寸。替代性地，当确定位于托盘上且由叉车车辆运输的物体的尺寸时，使叉车车辆停止，以便在运送路径中或旁边的特定区域中对物体的尺寸进行静态测量，其中，扫描系统安装在上方。为了在物体运输期间测量物体的尺寸，也可将传感器安装在叉车车辆自身上。
美国专利No.6,611,787公开了一种用于对沿着输送机移动的物体进行称量和尺寸确定的设备和方法。该设备包括沿着输送带布置的三个相同的超声波传感器，所述输送带移动待确定尺寸的物体，且三个传感器中的每个分别被指定为用于确定物体尺寸的一个方面，即长度、宽度和高度。该专利还提到使用自动导引车辆(AGV)来使物体移动通过传感器；然而，它未明确公开沿着传感器路径的传感器的方法或布置。该专利的一个方面的缺点是使用输送带来移动待确定尺寸的物体。这尤其意味着在确定尺寸的步骤期间减慢了仓库中的操作流程，因为承载物体的车辆将必须停止，以便将物体装载在输送带上，随后确定尺寸并随后将它们重新装载到卡车上。
另外，这种输送机定向系统对于在输送机下游进行捆束的小包裹来说可能是有效的，然而，当确定较大物体(例如必须由叉车车辆在托盘上运输的物体)的尺寸时，这种系统的时间效率低。
可移动产品尺寸确定系统在美国专利No.7,757,946中公开，其允许承载待确定尺寸的物体的车辆通过围护结构、也就是通道，所述围护结构具有安装在其上的尺寸检测装置。该系统配备成用于测量移动通过通道的具有托盘的车辆的尺寸和重量。
尽管通道尺寸确定系统克服了采用输送带的不足，但是，这种用于确定尺寸的通道的一个特定缺点是，这些系统安装在地面上，从而在地面空间中形成障碍。这种地面安装结构易于被移动的车辆破坏，进而可能导致仓库操作的减慢。
另一方面，美国专利No.6,115,114公开了一种设备和方法，其中，承载待确定尺寸的物体的叉车车辆能够在安装的激光扫描仪传感器系统下方通过。该系统没有描述通道或限定的地面安装过道的使用。该系统利用了三个回射器，所述回射器沿着中心线安装，并安装在移动的叉车车辆上方，且激光扫描仪传感器进而相对于这些回射器来安装。
回射器为包裹的体积测量提供了时间和空间参考。然而，回射器需要对叉车车辆进行修改。
为此，开发出不涉及对运输机械进行修改的扫描系统将是有帮助的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于在叉车车辆移动时对由叉车车辆运输的物体进行尺寸确定的系统和方法。
本发明的另一目的是提供一种系统和方法，以用于对由沿着测量区域移动的叉车车辆运输的物体进行尺寸确定，从而保证时间有效的测量，其中，叉车车辆在尺寸确定过程中不必停止。
本发明的另一目的是提供一种系统和方法，以便对由在测量区域中在合理的限度内以任何速度和方向移动的叉车车辆运输的物体进行尺寸确定。
鉴于上述目的，根据独立权利要求，本发明公开了一种系统及其相应的方法，以用于动态地确定由叉车车辆运输的物体的尺寸。
根据本发明，在一个方面，提供了一种系统，其用于当叉车车辆在测量区域内移动时测量由叉车车辆运输的托盘上的物体的尺寸。本文所描述的物体可以是包裹、包袋、运送物等，且在本发明中将被称为物体。
尺寸确定系统包括多个激光扫描仪头的可调节布置结构，所述激光扫描仪头在本文中将称为扫描仪。多个优选相同的扫描仪包括布置在测量区域的任一侧的至少三个扫描仪。
第一扫描仪布置在测量区域的第一侧，且第二扫描仪布置在与测量区域的第一侧相对的第二侧，且在第一扫描仪对面。第一扫描仪和第二扫描仪形成双头扫描仪布置结构，且这两个扫描仪的该双头扫描仪布置结构的组合配置成用于获取物体的尺寸，以便提供物体的三维图像。第三扫描仪布置在测量区域的第一侧且定向成平行于第一扫描仪，且所述第三扫描仪与所述第一扫描仪一起配置成用于获取由移动的叉车车辆运输的物体的速度和方向。
多个扫描仪中的每个均包括处理器件，所述处理器件配置成用于操作扫描仪中的相应的每一个。该系统包括：同步器件，其配置成用于使第一扫描仪与第二扫描仪的操作同步，以便获取物体的尺寸数据；和相关器件，其配置成用于使第一扫描仪与第三扫描仪的操作相关，以便获取物体的速度和方向。
第一和第二扫描仪的部署确立了测量区域的宽度，在该测量区域内，叉车车辆可以在任何方向上移动。此外，第一和第三扫描仪的部署确立了测量区域的长度。
本发明的一个有利特征在于，提供俯视移动的叉车车辆的多个扫描仪提供了从所有侧的物体视图。另外，尺寸确定系统不涉及对叉车车辆的任何修改。此外，该系统提供了使叉车车辆从任一侧进入测量区域的机会。
根据本发明的系统还包括第四扫描仪，该第四扫描仪离测量区域的底面以一预定高度布置在测量区域内。第四扫描仪还包括具有壁的附件，从而第四扫描仪定向成能够提供一平面内的视场，该平面优选定位成垂直于第四扫描仪的附件的壁。此外，第四扫描仪的视场朝向由叉车车辆上的托盘承载的物体的下侧。第四扫描仪的部署的有利特征使得第四扫描仪能够获得由叉车车辆运输的托盘上的物体的下侧的视场。优选地，该特征使得能够从下方获取托盘上的物体的完整视图，特别是在物体完全覆盖托盘、进而使得难以对托盘配衡的情况下。此外，叉车车辆抬起物体并使其向后倾斜，然后将其放置在托盘上，从而使其保持在位。因此，第四扫描仪配置成用于获取放置在托盘上的物体的高度和倾斜度。
在一个有利的实施例中，在测量区域的第二侧的所述第二扫描仪可调节地布置，以便可调节地确立测量区域的宽度。
优选地，第一扫描仪、第二扫描仪和第三扫描仪可调节地固定在安装在测量区域上方的轨上。
此外，叉车车辆配置有叉车秤，以用于称量由托盘抬起的物体，以便记录物体重量。因此，尺寸确定系统获取物体的尺寸、物体的重量、物体的高度和倾斜度、以及在测量区域内移动的叉车车辆的速度和方向。
在一个示例性实施例中，由叉车车辆上的托盘承载的物体借助于存在于物体上的机器可读码在确定尺寸之前、同时或之后被识别。识别码可由识别器件读取，以便获取物体的识别数据。
根据本发明的尺寸确定系统可设有安装在叉车车辆上和/或靠近测量区域的视觉信号单元，该视觉信号单元为运输待确定尺寸的物体的叉车车辆的驾驶员提供视觉指示。所述视觉信号单元的一个有利的实施例包括交通灯，所述交通灯包括三个或更多个视觉指示信号，以便为待确定尺寸的物体的尺寸确定的成功、失败或完成提供视觉指示。替代性地，所述视觉信号单元包括显示单元，所述显示单元向叉车车辆的驾驶员提供信息。
通过当叉车车辆以合理的速度和方向在测量区域内移动时动态地确定由叉车车辆运输的物体的尺寸，根据本发明的用于测量物体的尺寸的方法使得该方法被证明在LTL环境中是时间有效的。
根据本发明的由在测量区域内移动的、包含叉齿的叉车车辆运输的托盘上的物体的尺寸的方法，，所述方法包括以下步骤：
·通过多个扫描仪的布置结构来确定测量区域，这通过以下方式进行：
·在第一侧提供第一扫描仪，
·在与第一侧相对的第二侧、且在第一扫描仪对面提供第二扫描仪；其中，测量区域的宽度由第一扫描仪和第二扫描仪之间的距离确定；
·在第一侧、且平行于第一扫描仪提供第三扫描仪；其中，测量区域的长度由第一扫描仪和第三扫描仪之间的距离确定；所述尺寸确定方法：
·将物体放置在叉车车辆的叉齿上的托盘上，
·将叉车车辆移动到测量区域，
·通过第一和第二扫描仪确定物体的尺寸，
·通过第一和第三扫描仪确定承载物体的叉车车辆的速度和方向，
·确定承载在叉车上的托盘上的物体的尺寸，其中，速度和方向数据用于修正通过第一和第二扫描仪测量的尺寸数据。
附图说明
从以下结合附图进行的对示例性实施例的详细描述中，本文所公开的其它特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1是示出了存在于典型的扫描仪头内的部件的图，其示出了使用激光扫描仪头的测量原理；
图2是根据本发明的一个示例性尺寸确定系统的简化示意图，其示出了激光扫描仪头的示例性布置，以用于确定由在测量区域中移动的叉车车辆运输的托盘上的物体的尺寸；
图3是根据本发明的一个示例性尺寸确定系统的简化的俯视图；
图4是根据本发明的一个示例性尺寸确定系统的简化的侧视图，其中，激光扫描仪头被示为安装在悬轨上；
图5示出了根据本发明的尺寸确定系统中存在的部件之间的示例性互连关系的框图；
图6示出了从作为根据本发明的示例性尺寸确定系统的一部分的第一扫描仪和第二扫描仪产生的视场；
图7示出了用于对由在测量区域中移动的叉车车辆承载的物体进行尺寸测量的一个示例性方法的框图；
图8示出了用于根据本发明的尺寸确定系统的示例性扫描周期的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了存在于典型的激光扫描仪头1(如上所述，在此被称为扫描仪)内的部件，其示出了使用扫描仪设备来测量物体尺寸的测量原理。如EP 0 705 445 B1所述，扫描仪包括作为照射装置操作的激光发射器2a和作为接收装置操作的光电检测器2b。扫描仪的壳体容纳具有激光发射器2a和光电检测器2b的发射器/接收器布置结构2以及旋转多边形六角镜3。旋转多边形六角镜对从激光发射器2a发射的调制光以及被光电检测器2b接收的光在宽扫描扇区4上进行扫描性扫掠，其中，光束的扫掠限定了一平面。扫描仪还包括处理器(未示出)，以用于控制扫描仪操作和用于计算光束行进到物体和从物体行进所耗的时间。
由于旋转多边形六角镜3对入射激光束呈现连续变化的反射表面，因此，入射激光束扫过物体，并在物体上产生照射线。
图2是尺寸确定系统200的简化示意图，其示出了扫描仪的一个示例性布置结构，以用于对由在测量区域205中移动的叉车车辆208运输的托盘207上的物体209进行尺寸确定。尺寸确定系统200包括设在测量区域205中的三个相同的扫描仪的布置结构，即，第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203。第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203相对于测量区域205的顶蓬218(图4)以一角度布置，该角度优选范围为0度至60度，优选为30度至40度。
第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203布置在测量区域205上方。第四扫描仪204布置在离测量区域205的底面219的一距离处，优选离底面219以预定高度布置。第四扫描仪204包括具有壁2251的附件225。第四扫描仪204通过将附件225固定到测量区域205的侧壁226而安装至侧壁226。
如图4、图5和图6更清楚地示出，第一扫描仪201、第三扫描仪203和第四扫描仪204布置在测量区域205的同一侧A上，而第二扫描仪202布置在测量区域205的另一侧B上。另外，图4示出了示例性尺寸确定系统200的简化的侧视图，其中，扫描仪201、202和203被示为安装在轨211上，所述轨211安装在测量区域205上方。
第一扫描仪201和第二扫描仪202形成所谓的双头扫描仪布置结构，所述双头扫描仪布置结构配置成用于检测在测量区域205中由叉车车辆208运输的物体209的尺寸并提供物体209的三维图像。第三扫描仪203配置成与第一扫描仪201协作地测量叉车车辆208的速度和方向，且第四扫描仪204配置成用于获取由叉车车辆208承载的物体209的高度和倾斜度。所有四个优选相同的扫描仪都配置有激光二极管，以发射可见光谱中优选具有频率范围为10-100MHz的模式的调制激光束。四个相同的扫描仪发射例如660nm波长下的可见调制光束。
在执行测量时，叉车车辆208在测量区域205内，相对于中心线206在大约+/-25度的角度内以任何方向自由移动，并以任何合理的速度自由移动。以这种方式，叉车车辆208可从任一侧进入测量区域，即，如图3中的方向I所示那样从第一扫描仪201至第三扫描仪203进入，或者如图3中的方向II所示那样从第三扫描仪203至第一扫描仪201进入。叉车车辆208还包括集成的叉车秤227(见图2)，叉车秤227在不停止叉车车辆208的情况下测量由叉车车辆208运输的物体209的重量。来自第一扫描仪201和第三扫描仪203之间的协作的对速度和方向的测量结果、以及来自第四扫描仪204的对物体209的高度和倾斜度的测量结果以修正因子的形式被用作尺寸确定过程的输入，应用所述修正因子以获取物体209的最终尺寸测量结果。方向和倾斜度的测量结果用于旋转物体209的三维图像。高度的测量结果用于将承载物体209的托盘207的配衡到零高度。速度的测量结果用于确定通过第一扫描仪201和第二扫描仪202记录的扫描之间的正确距离。
此外，如图3所示，仅为了理解本发明，出于视觉显示的目的而绘出了中心线206。中心线206将测量区域205分成两区段，即区段A侧和区段B侧。
第一扫描仪201、第二扫描仪202、第三扫描仪203和第四扫描仪204相对于彼此以一空间布置结构安装。图3提供了示例性尺寸确定系统200的简化的俯视图，其中，第一扫描仪201和第二扫描仪202被示为分别在区段A侧和B侧、且沿着垂直于中心线206的线224彼此相对。优选地，第一扫描仪201和第二扫描仪202彼此相对放置成：使得它们跨越由叉车车辆208使用的行车道的宽度2051。此外，图4示出了待借助于轨211安装在测量区域205上方的第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203，由此便于使测量区域205的宽度2051是可调节的，以便跨越由叉车车辆使用的行车道的宽度。因此，第一扫描仪201和第二扫描仪202布置为双头扫描仪布置结构，以获得测量区域205中的物体209的不同视场。线224指示被来自第一扫描仪201和第二扫描仪202的发射的激光束的视场接触的结合线，且优选定向成垂直于中心线206。
如前所述，第一扫描仪201和第二扫描仪202定位成沿着垂直于中心线206的直线224彼此相对，以便通过双头扫描仪布置结构来观察由移动的叉车车辆208承载的物体209。这使得能够从上方、但是从不同的角度(即，从两侧)获得待确定尺寸的物体209的视图，从而可获取高度。
第三扫描仪203布置在离第一扫描仪201的一距离处，优选为1至1.5m的距离处，从而第三扫描仪203在区段A侧平行于第一扫描仪201。优选地，第三扫描仪203布置在离第一扫描仪201 0.5至2m的距离处，或优选布置在离第一扫描仪201 1至2m的距离处。当沿着中心线206观看时，第四扫描仪204布置在第一扫描仪201和第三扫描仪203之间。如图2和图4所示，第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203定位在离叉车车辆208移动所沿着的测量区域205的底面219的同一高度处。在一个替代性实施例中，第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203可安装在侧壁226或轨211上，如图4所示。第四扫描仪204安装在离底面219的预定高度处，低于第一扫描仪201、第二扫描仪202和第三扫描仪203的高度。优选地，第四扫描仪204安装在离测量区域205的底面219 10至50厘米的高度处。尤其地，该高度使得第四扫描仪204能够观察放置在由叉车车辆208运输的托盘207上的物体209的下侧。
如图3所示，尺寸确定系统200还可配备有视觉信号单元210、210'，比如交通灯或显示单元214'，所述视觉信号单元210、210'向叉车车辆的驾驶员提供信息，以便表示尺寸测量的状态。
根据图3的示例性尺寸确定系统200还包括识别器件216、216'，所述识别器件216、216'被用来识别由进入测量区域205的叉车车辆208所承载的物体209。这对于获得物体的唯一标识及其目的地而言是必要的。该要求可通过将条形码或矩阵码228(图2)应用于物体来实现，所述条形码或矩阵码228可由位于测量区域内或外的识别器件216、216'读出。作为替代，也可使用读取物体上的RFID标签的RFID读取器。识别器件216或216'也可集成到扫描仪中的一个(即第一扫描仪201、第二扫描仪202、第三扫描仪203或第四扫描仪204)中。
根据图3的尺寸确定系统200也可包括对叉车车辆208的驾驶员可见的显示单元214、214'，以显示测量结果。远程处理单元223可安装在远程位置，以显示和/或进一步处理从尺寸确定系统200和集成在叉车车辆208中的秤(附图中未示出)接收的数据。
图5示出了尺寸确定系统中存在的部件之间的示例性互连关系的框图。如图5所示，物理布线被示为在第一扫描仪201、第二扫描仪202、第三扫描仪203、第四扫描仪204、经由控制线222的远程处理单元223、视觉信号单元210和显示单元214之间。第一扫描仪201通常被分配为充当主扫描仪，而第二扫描仪202、第三扫描仪203和第四扫描仪204被分配为充当从扫描仪。第四扫描仪204充当从扫描仪，且经由缆线221针对它测量的物体209的高度和倾斜度进行通信。第三扫描仪203充当从扫描仪，且经由缆线220针对测量区域205中的叉车车辆208的速度和方向进行通信。第二扫描仪202充当从扫描仪，且经由缆线217针对测量区域205中的叉车车辆208的速度和方向进行通信。第一扫描仪201经由缆线222将测量结果通信至另一远程处理单元223和/或将测量结果显示在显示单元214上。第一扫描仪201还连接至视觉信号单元210。如前所述，第一扫描仪201和第二扫描仪202充当双头扫描仪，以便获取由叉车车辆208运输的托盘207上的物体209的尺寸。第一扫描仪201通过包括修正因子来提供最终的尺寸测量结果，所述修正因子针对通过第三扫描仪203和第四扫描仪204测量的测量结果。
由于该系统中的所有扫描仪优选本质上相同，因此，主扫描仪和从扫描仪的作用可容易地在它们之间互换。第一扫描仪201、第二扫描仪202、第三扫描仪203和/或第四扫描仪204的处理器件包括同步器件，即同步器，以便使双头扫描仪布置结构的操作同步。
包括第一扫描仪201和第二扫描仪202的双头扫描仪布置结构在图6中示出。第一扫描仪201包括第一旋转多边形六角镜单元2011和第一时钟2012。第二扫描仪202包括第二旋转多边形六角镜单元2021和第二时钟2022。如图所示，第一扫描仪201和第二扫描仪202定位成在同一扫描线处向下看，从而它们彼此相关地扫描。为了避免来自第一扫描仪201和第二扫描仪202的照射和接收光的干扰，第一旋转多边形六角镜单元2011和第二旋转多边形六角镜单元2021以如下方式同步：它们相间地扫描物体209。同步化保证了：与单个扫描仪相比，两个扫描仪产生了两倍的限定距离的扫描线。通常，多边形的这种同步可利用第一扫描仪201和第二扫描仪202之间的有线通信217(见图5)来实现。替代性地，这也可通过使第一扫描仪201的第一时钟2012和第二扫描仪202的第二时钟2022在具有不可预测的时间延迟的网络215(已知的异步通信网络)上进行同步来实现。
优选地，第一扫描仪201和第二扫描仪202的旋转多边形六角镜单元以2500rpm旋转。
与在运送路径上部署的单个扫描仪相比，使扫描线的数量加倍的附加的优点是，当待确定尺寸的物体在运动时，单个扫描仪将产生更少的扫描线。为了克服这一点，在待确定尺寸的物体的运送路径上采用了双头扫描仪布置结构的两个扫描仪，从而获得了更多的扫描线且因而实现了对物体尺寸的更高精度的测量。
此外，处理器件还包括相关器件，即相关器，以使第一扫描仪201与第三扫描仪203的操作相关，以便获取叉车车辆208的速度和方向。处理器件还包括修正器件，以用于针对由叉车车辆偏离直线(例如沿着中心线206)的方向而产生的误差、以及通过第四扫描仪204获取的高度和倾斜度来修正通过双头扫描仪布置结构测量的尺寸。
同步器件、相关器件和修正器件优选实施为在处理器件内运行的软件。
在一个示例性实施例中，测量结果显示在测量区域205附近的显示单元214上。在其他示例性实施例中，测量结果可显示在远程处理单元223上。
在另一示例性实施例中，通过将测量结果显示在叉车车辆208内的显示单元214'(图2)上而使测量结果可提供给叉车车辆208的驾驶员。
此外，图6示出了由作为尺寸确定系统200的一部分的、由第一扫描仪201和第二扫描仪202形成的双头扫描仪布置结构所生成的视场。如前所述，每个扫描仪均包括旋转多边形六角镜单元，所述旋转多边形六角镜单元用于以扇形束展开接收的激光光束，并拾取展开的光使之朝着接收器。因此，待确定尺寸的物体209沿着一轴向方向被扫描，如分别来自第一扫描仪201和第二扫描仪202的扇形扫描212和213所示。
图7示出了用于对放置在托盘207上的物体209实施尺寸测量的示例性方法700的流程图，所述托盘207由在测量区域205中移动的叉车车辆208承载。方法700包括通过步骤701、702和703来确立测量区域。方法700包括：在步骤701，将第一扫描仪201和第二扫描仪202以双头扫描仪布置结构布置在测量区域205的相对侧，以测量由叉车车辆208承载的物体209的尺寸。方法700还包括：按照步骤702，将第三扫描仪203布置在第一扫描仪201的同一侧，且在测量区域205中具有相同定向的视场，以测量由叉车车辆208承载的物体209的速度和方向。方法700还包括步骤703：在测量区域205中将第四扫描仪204布置在第一扫描仪201的同一侧，且优选布置在第一扫描仪201和第三扫描仪203之间，以测量由叉车车辆208承载的物体209的高度和倾斜度。
根据步骤704和705，方法700还包括通过叉车车辆208抬起物体209、将物体209通过测量区域205运输到它的目的地。在物体209由叉车车辆208在扫描仪201、202、203和204下方运输的情况下，物体的尺寸被检测。在紧接着抬起物体之后或叉车车辆的移动期间，在步骤706中获取并存储物体209的重量。
当在测量区域205中检测到叉车车辆208时，第一扫描仪201和第二扫描仪202开始扫描过程，以获取物体的尺寸(步骤707)。当物体在第一扫描仪201和第三扫描仪203之间移动时，通过第一扫描仪201和第三扫描仪203分别摄取扫描图像(步骤709)。扫描图像通过相关器件(附图中未示出)进行相关，以确定移动的叉车车辆208在测量区域205内的时移。由于第一扫描仪201和第三扫描仪203之间的距离是已知的，因此，通过相关器件确定的时移测量提供了移动的叉车车辆208的速度和方向。
如前所述，第四扫描仪204处在第一扫描仪201和第三扫描仪203之间，且布置在离测量区域205的底面的预定高度处，以便获取叉车车辆208上的物体209的高度和倾斜度。第四扫描仪204定向成提供一平面中的视场，该平面优选定向成垂直于第四扫描仪204的附件225的壁2251。第四扫描仪204的视场指向由叉车车辆208运输的托盘20上的物体209的下侧，且随后如步骤708所示地确定其高度和倾斜度。
如步骤710所示，通过第一扫描仪201、第二扫描仪202、第三扫描仪203和第四扫描仪204确定的测量结果被用来确定移动的叉车车辆208上待确定尺寸的物体209的修正尺寸。
随后，如步骤711所示，物体209的尺寸和重量的测量结果被发送到远程处理单元223。使用所计算的物体修正尺寸的进一步处理可优选由远程处理单元223执行，或也可由主扫描仪内的上述处理器件来实现。
示例性方法700可包括在测量区域205中的尺寸测量之前或之后识别由叉车车辆208承载的物体209。这对于获知物体的唯一身份及物体的目的地而言是必要的。该要求可通过将条形码或矩阵码228应用于物体209来实现，所述条形码或矩阵码228可由位于测量区域205内或外的识别器件216或216'读出。作为替代，也可使用读取物体上的RFID标签的RFID读取器。示例性方法步骤700还可包括将测量结果显示在测量区域205附近的显示单元210上。附加地或替代性地，可将测量结果经由有线缆线222或无线连接发送至远程处理单元223，且可在所述远程处理单元中进行显示和/或进一步处理。
替代的示例性方法700包括例如通过可安装在叉车车辆209上/内的显示屏214'而向叉车车辆208的驾驶员显示测量结果。
图8示出了根据本发明的用于尺寸确定系统的示例性扫描过程800。根据图8，在步骤801中，承载待确定尺寸的物体209的叉车车辆208朝着测量区域205移动。例如在主扫描仪(即第一扫描仪201)的处理器中运行的程序确定在测量区域205中检测到的实体是否是运输物体209的叉车车辆208，如步骤802所示。
此外，尺寸确定系统200的视觉信号单元210能够通过三种信号颜色向接近的叉车车辆208的驾驶员输出视觉信号。当视觉信号单元210显示绿色信号时，它表示尺寸确定系统200的测量区域205准备好进行测量(步骤803)，且扫描过程可开始(步骤804)。当视觉信号单元210显示黄色信号时，它表示尺寸确定系统200的测量区域205正用于为测量区域205内的叉车车辆208确定尺寸测量结果。优选地，当视觉信号单元210显示红色信号时，它表示测量过程没有完全地或成功地执行，且没有成功地确定物体209的最终的尺寸测量结果。当视觉信号单元210再次显示绿色信号时，它表示测量过程完全地执行了，且成功地确定了物体209的最终的尺寸重量。
方法800于是还包括步骤805，其中，由叉车车辆208承载的物体209的尺寸通过由第一扫描仪201和第二扫描仪202扫描物体209来确定并在步骤805'存储结果。当叉车车辆208向前行进时，它在第四扫描仪204前通过，其中，物体208的高度和倾斜度被测量和存储，如图8中的步骤806和806'所示。方法800还包括步骤808，其中，由叉车车辆208承载的物体209的速度和方向通过第三扫描仪203确定并在步骤807'中被存储。根据该方法，步骤806和步骤807涉及存储通过第四扫描仪204和第三扫描仪203计算的测量结果806'、807'，以便提供修正因子，以在叉车车辆208上的物体209移动时确定物体209的最终尺寸，如步骤808所示。修正因子考虑了叉车车辆的移动相对于沿着中心线206的方向在考虑了角度下的偏差。此外，考虑了放置在叉车车辆208的托盘207上的物体209的略微倾斜的放置。修正因子的数学计算优选基于简单的三角函数。除了这些步骤之外，可对步骤808中所获取的尺寸测量结果进行进一步处理，以提供其他结果。
在一个示例性方法中，叉车车辆208从与上述侧相对的一侧(即，如图3所示的方向II)朝着测量区域移动。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其它特定形式实施。所描述的尺寸确定系统也可向其它技术、例如激光测距仪技术或三角测量技术的尺寸确定操作提供。因此，目前公开的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书来表示，而不是由前述说明书来表示，且在其含义和范围及其等同物内的所有变化都旨在被包括在其中。
附图标记列表
1 激光扫描仪头
2 发送器/接收器布置结构
2a 激光发送器
2b 光电探测器
3 旋转多边形六角镜单元
4 扫描扇区
200 尺寸确定系统
201 第一扫描仪
202 第二扫描仪
203 第三扫描仪
204 第四扫描仪
205 测量区域
206 测量区域的中心线
207 托盘
208 叉车车辆
209 待确定尺寸的物体
210、210' 视觉信号单元
211 悬轨
212 来自第一扫描仪201的扇形扫描
213 来自第二扫描仪202的扇形扫描
214、214' 显示单元
215 异步通信网络
216 识别器件
216' 识别器件
217 扫描仪202和第一扫描仪201之间的连接线
218 顶蓬
219 底面
220 第二扫描仪202和第三扫描仪203之间的连接线
221 第三扫描仪203和第四扫描仪204之间的连接线
222 远程处理单元223、视觉信号单元210和显示单元214之间的连接线
223 远程处理单元
224 垂直于中心线206的线
225 第四扫描仪204的附件
2251 第四扫描仪204的附件的壁
226 测量区域205的侧壁
227 叉车秤
228 机械可读识别码
230 叉车车辆的叉齿
700 用于对由在测量区域内移动的叉车车辆运输的托盘上的物体实施尺寸测量的示例性方法
710-711 用于实施方法700的步骤
800 用于尺寸确定系统的示例性扫描过程
801-809 用于实施方法800的步骤
2011 第一扫描仪201中的第一旋转多边形六角镜单元
2012 第一扫描仪201中的第一时钟
2021 第二扫描仪202中的第二旋转多边形六角镜单元
2012 第二扫描仪202中的第二时钟

Claims (17)

1.一种用于测量托盘(207)上的物体(209)的尺寸的系统(200)，所述托盘(207)由在测量区域(205)内移动的叉车车辆(208)来运输，该系统包括：
多个扫描仪的可调节布置结构，其包括；
至少一个第一扫描仪(201)，其布置在测量区域(205)的第一侧；
至少一个第二扫描仪(202)，其布置在测量区域(205)的与第一侧相对的第二侧，且沿着垂直于测量区域(205)的中心线(206)的线(224)与第一扫描仪(201)彼此相对；
第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)形成双头扫描仪布置结构，且配置成用于获取物体(209)的尺寸，
至少一个第三扫描仪(203)，其布置在测量区域(205)的第一侧且定向成使其视场平行于第一扫描仪(201)的视场；
第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)配置成用于获取物体(209)的速度和方向；
其中，所述多个扫描仪中的每个均包括：
处理器件，其配置成用于操作扫描仪中的相应的一个，其中，所述系统包括
同步器件，其配置成用于使第一扫描仪(201)与第二扫描仪(202)的操作同步，以便获取物体(209)的尺寸，和
相关器件，其配置成用于使第一扫描仪(201)与第三扫描仪(203)的操作相关，以便获取物体(209)的速度和方向；
其中，所述多个扫描仪的布置结构确立了测量区域(205)；
其中，第一扫描仪和第二扫描仪(201、202)的部署确立了测量区域(205)的宽度(2051)，待确定尺寸的物体(209)能够在所述测量区域(205)内移动，且
其中，第一扫描仪和第三扫描仪(201、203的)部署确立了测量区域(205)的长度(2052)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括至少一个第四扫描仪(204)，所述至少一个第四扫描仪(204)在测量区域(205)内离测量区域的底面(219)以一预定高度布置在测量区域(205)的第一侧，其中，第四扫描仪(204)配置成用于获取由叉车车辆(208)运输的托盘(207)上的物体(209)的高度和倾斜度。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第四扫描仪(204)还包括具有壁(2251)的附件(225)，从而第四扫描仪(204)定向成能够提供一平面内的视场，从而第四扫描仪的视场朝向由叉车车辆(208)运输的托盘(207)上的物体(209)的下侧。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，测量区域(205)的第二侧(B)上的第二扫描仪(202)能够调节地布置，以便可调节地确立测量区域(205)的宽度(2051)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，第一扫描仪(201)包括第一旋转多边形六角镜单元(2011)和第一时钟(2012)，第二扫描仪(202)包括第二旋转多边形六角镜单元(2021)和第二时钟(2022)，第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)形成所述双头扫描仪布置结构，其中，第一旋转多边形六角镜单元(2011)和第二旋转多边形六角镜单元(2021)同步成使得它们相间地扫描物体(209)，其中，多边形六角镜单元(2011、2021)的同步利用第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)之间的有线通信(217)来实现，或利用设在每个扫描仪(201、202)内的第一时钟(2012)和第二时钟(2022)在具有不可预知的时间延迟的网络、即异步通信网络(215)上的协调来实现。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，第一扫描仪(201)、第二扫描仪(202)和第三扫描仪(203)可调节地固定在轨(211)上，所述轨(211)安装在测量区域(205)上方。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述叉车车辆(208)包括叉车秤(227)，以用于称量由叉车车辆(208)运输的托盘(207)上的物体(209)。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，由叉车车辆(208)运输的托盘(207)上的物体(209)具有机械可读识别码(228)，以用于识别待确定尺寸的所述物体(209)，其中，所述系统(200)包括识别器件(216、216′)，以便获取物体(209)的识别数据。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括视觉信号单元(210、210′)，所述视觉信号单元(210、210′)安装在叉车车辆(208)上和/或靠近测量区域(205)，以用于向运输待确定尺寸的物体(209)的叉车车辆(208)的驾驶员提供视觉指示。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述视觉信号单元(210、210′)包括具有三个或更多个视觉指示信号的交通灯，以便为待确定尺寸的物体(209)的尺寸确定的成功、失败或完成提供视觉指示。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述视觉信号单元(210、210′)包括显示单元(214′)，所述显示单元(214′)向叉车车辆(208)的驾驶员提供信息。
12.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该平面定向成垂直于第四扫描仪(204)的附件(225)的壁(2251)。
13.一种用于测量托盘(207)上的物体(209)的尺寸的方法(700)，所述托盘(207)由在测量区域(205)内移动的包括叉齿(230)的叉车车辆(208)来运输，所述方法包括步骤：
借助于多个扫描仪的布置结构来确定测量区域(205)，所述多个扫描仪的布置结构包括：
位于第一侧(A)的第一扫描仪(201)，
第二扫描仪(202)，其位于与第一侧相对的第二侧(B)，且沿着垂直于测量区域(205)的中心线(206)的线(224)与第一扫描仪(201)彼此相对；其中，测量区域(205)的宽度(2051)通过第一扫描仪和第二扫描仪之间的距离来确定；
第三扫描仪(203)，其位于第一侧(A)且定向成使其视场平行于第一扫描仪(201)的视场；其中，测量区域(205)的长度(2052)通过第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)之间的距离来确定；测量尺寸的方法包括步骤：
将托盘(207)上的物体(209)放置在叉车车辆(208)的叉齿(230)上，
将叉车车辆(208)移动到测量区域(205)中，
通过第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)确定物体(209)的尺寸，
通过第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)确定运输物体(209)的叉车车辆(208)的速度和方向，
确定由叉车车辆(208)运输的托盘(207)上的物体(209)的尺寸，其中，速度和方向用于修正通过第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)测量的尺寸。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还包括相对于第一扫描仪(201)、第二扫描仪(202)和第三扫描仪(203)布置第四扫描仪(204)，测量由叉车车辆(208)运输的物体(209)的高度和倾斜度，其中，高度和倾斜度用于修正通过第一扫描仪(201)和第二扫描仪(202)测量的尺寸，以便得出物体(209)的最终尺寸。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，存在相关器件，第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)的所述相关器件对当叉车车辆(208)在测量区域(205)内在第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)之间移动时、通过第一扫描仪(201)和第三扫描仪(203)获取的叉车车辆(208)的扫描图像之间的时间差进行相关。
16.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在移动的叉车车辆(208)上的托盘(207)上的物体(209)的被确定的尺寸远程地显示，或显示在存在于所述叉车车辆(208)中的显示单元(214′)上。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将第四扫描仪(204)离测量区域的底面(219)以一预定高度布置在测量区域(205)的第一侧(A)。
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