DE102018112012A1

DE102018112012A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Markieren eines Lagerplatzes

Info

Publication number: DE102018112012A1
Application number: DE102018112012.5A
Authority: DE
Inventors: Slawomir Skarbecki
Original assignee: Luca Logistic Solutions GmbH
Current assignee: Luca Logistic Solutions GmbH
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2019-11-21
Anticipated expiration: 2038-05-19
Also published as: DE102018112012B4

Abstract

Das Markieren eines Lagerplatzes mit wenigstens einem an einem Fahrzeug befestigten Projektor erleichtert einem Lageristen das Auffinden des Lagerplatzes. Dazu wird zunächst die Position des Projektors im Raum erfasst und die Position, einer dem Lagerplatz zugeordneten Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors bestimmt. Daraus ergibt sich eine Projektionsrichtung, in die mit dem Projektor eine Markierung zur Kennzeichnung des Lagerplatzes in die Projektionsrichtung auf die Projektionsfläche projiziert werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Markieren eines Lagerplatzes.
Stand der Technik
Im Bereich der Warenlogistik werden Waren in der Regel von einem Lagerplatz entnommen und anschließend an einem anderen Lagerplatz abgelegt, so dass dann die Ware zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht. Die weitere Verwendung kann beispielsweise der Versand sein oder die Montage in eine Baugruppe. Beispielsweise können Bauteile einem ersten Lagerplatz in einem ersten Lager, z.B. einem Teilelager, entnommen werden und dann an einem zweiten Lagerplatz in dem ersten oder einem anderen Lager abgelegt werden. Der Transport von dem ersten Lagerplatz zu dem zweiten Lagerplatz erfolgt oft mittels eines Kommissionierwagens, eines Sequenzwagen oder dgl.. Diese Art der Fahrzeuge wird hier als Lagerfahrzeug bezeichnet. Das Lagerfahrzeug kann insbesondere Teil eines Fahrzeugzugs sein. Der entsprechende Lagerist folgt (und/oder steuert) folglich wenigstens einem Lagerfahrzeug von Lagerplatz zu Lagerplatz und nimmt entweder Waren von einem ersten Lagerplatz auf oder legt Waren an einem zweiten Lagerplatz ab. Das Lagerfahrzeug dient dabei als Zwischenspeicher und kann selber eine Mehrzahl an Lagerplätzen aufweisen. Um das Auffinden von Lagerplätzen zu erleichtern gibt es eine Vielzahl an Systemen.
In der Praxis hat sich ein System bewährt, dass in der DE 10 2008 043 879A1 beschrieben wird. Das System markiert einen von einem Lagerist aufzusuchenden Lagerplatz mit einem projizierten Lichtfleck, so dass ein Lagerist den entsprechenden Lagerplatz schnell erkennt. Dadurch kann die Zeit, die ein Lagerist zum Suchen des Lagerplatzes benötigt verkürzt werden. Zudem werden versehentliche Fehlzugriffe auf Lagerplätze reduziert.
Wird der Zugriff auf einen Lagerplatz erkannt, dann wird der anschließend aufzusuchende Lagerplatz mit dem Lichtfleck markiert. Einem Lagerist kann daher durch den Lichtfleck der jeweils als nächstes von ihm aufzusuchende Lagerplatz eines Regallagers aufgezeigt und in diesem Sinne markiert werden. In der Praxis werden die Lichtflecke mit Projektoren auf eine einem Lagerplatz zugeordnete Projektionsfläche projiziert. Dazu können z.B. sogenannte Scanneroptiken verwendet werden, die auch als „Moving Head Beamer“ bezeichnet werden. Diese Projektoren müssen dazu in „Sichtweite“, der zu markierenden Lagerplätze angeordnet werden. Oft werden sie an Decken von Lagerräumen oder an gegenüberliegenden Regalreihen befestigt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass bei großen Lagern eine entsprechend große Anzahl an Projektoren benötigt wird, die von einer Lagersteuerung so angesteuert werden, dass einem Lagerist mittels eines der Projektoren der jeweils nächste aufzusuchende Lagerplatz markiert wird. Bei mehrreihigen Regallagern wird beispielsweise für jede Regalreihe wenigstens ein Projektor benötigt, was entsprechende Kosten verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kosten für die Lagerverwaltung zu reduzieren und die Lagereinrichtung zu flexibilisieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und durch ein Fahrzeug nach den beiden entsprechenden unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach der Erfindung wird anders als nach dem Stand der Technik ein zu markierender Lagerplatz nicht von einem ortsfest angeordneten Projektor mit einem Lichtfleck markiert, sondern mittels einem an einem Lagerfahrzeug angeordneten Projektor. Der vergleichsweise teure Projektor fährt mit dem Lagerfahrzeug von einem Lagerplatz zum nächsten. Dadurch wird die Anzahl der benötigten Projektoren stark reduziert. Sobald der Projektor in „Sichtweite“ des zu markierenden Lagerplatzes ist, kann er sofern es die Bauart erfordert, entsprechend ausgerichtet werden und eine Markierung, z.B. einen Lichtfleck oder dgl. auf oder in die Nähe des Lagerplatzes projizieren, d.h. die Markierung wird auf wenigstens eine dem Lagerplatz zugeordnete Projektionsfläche projiziert. Auch wenn der Projektor noch nicht in Sichtweite des Lagerplatzes ist, die Markierung in die zuvor bestimmte Richtung projiziert werden, dann wird einem Lageristen zumindest die einzuschlagende Richtung angezeigt.
Die Projektionsfläche kann z.B. die Oberseite einer auf dem Boden liegenden Palette sein und/oder eine seitliche Begrenzung eines Regalfachs und/oder ein Regalboden, und/oder die Oberfläche schon an dem Lagerplatz befindlicher Waren, etc.
Die Steuerung kann wenigstens einen von einem Lageristen aufzusuchenden Lagerplatz bestimmen (z.B. anhand einer Sequenzliste), auf den der Lagerist zugreifen soll. Der Begriff „zugreifen“ bezeichnet u.a. das Entnehmen und/oder Ablegen und/oder Erfassen von Waren an dem Lagerplatz. Diesem Lagerplatz ist eine Projektionsfläche zugeordnet auf die eine Markierung projiziert werden kann. Die Position zumindest der Projektionsfläche im Raum, d.h. im ortsfesten Koordinatensystem des Lagers ist in der Regel konstruktiv bekannt oder kann einmalig angelernt werden und folglich vorzugsweise in der Steuerung hinterlegt.
Eine Verknüpfung der Lagerplätze mit den Projektionsflächen ist nicht notwendig (aber möglich), es genügt, wenn jeder Ware auf die zugegriffen werden soll eine Projektionsfläche zugeordnet ist und die Zuordnung der Projektionsfläche zu der Ware in der Steuerung gespeichert ist. Diese Speicherung erfolgt vorzugsweise im statischen Koordinatensystem des Raums, dadurch entfällt ein ständiges Nachführen der Positionen aufgrund der Bewegungen des Lagerfahrzeugs. Wenn hierin auf „den Raum“ Bezug genommen wird, dann ist damit das ortsfeste Koordinatensystem des Lagers gemeint.
Um einen Lagerplatz mit einem an dem Fahrzeug montierten Projektor zu markieren, wird eine Projektionsrichtung bestimmt. Als Projektionsrichtung wird die Richtung von dem Projektor (in dessen Bezugssystem) zu dem Lagerplatz bzw. genauer zu der Projektionsfläche auf den die Markierung projiziert werden sollbezeichnet. Mathematisch kann die Projektionsrichtung z.B. als Richtungsvektor dargestellt werden. Die Projektionsrichtung sollte zur korrekten Ansteuerung des Projektors in dessen Bezugssystem bestimmt werden. Zur Bestimmung der Projektionsrichtung wird von der wenigstens einen Steuerung der aktuelle Ort des Fahrzeugs und vorzugsweise auch seine Orientierung im Raum erfasst. Das wird nachfolgend als Positionsmessung bezeichnet.
Bei Schienenfahrzeugen ist die Orientierung des Schienenfahrzeugs im Raum durch den Schienenverlauf bekannt, d.h. die Orientierung des Fahrzeugs im Raum kann bei bekannter Position anhand des Verlaufs der Schienen bestimmt werden. Eine gesonderte Messung der Orientierung kann daher entfallen. Gleiches gilt, wenn sonstige Fahrspuren vorgegeben sind, die die Ausrichtung, d.h. die Orientierung der Fahrzeuge im Raum hinreichend festlegen. Sofern Wendeschleifen existieren, wäre vorzugsweise festzuhalten, ob die Anzahl der Durchfahrten durch die Wendeschleifen eine gerade oder eine ungerade Zahl ist, so dass die Ausrichtung des Lagerfahrzeugs relativ zur Fahrspur und somit im Raum stets bekannt ist.
Das Lagerfahrzeug definiert ein im Raum bewegliches Bezugssystem, das nachfolgend als Bezugssystem oder Koordinatensystem des Lagerfahrzeugs bezeichnet wird. Die Position des Ursprungs des Koordinatensystems des Lagerfahrzeugs im ortfesten Bezugssystem des Lagers ist vorzugsweise aus der (wenigstens einen) Positionsmessung bekannt und verändert sich mit einer translatorischen Bewegung des Lagerfahrzeugs, z.B. wenn das Lagerfahrzeug von einem ersten Regallager zu einem zweiten Regallager gefahren wird.
Vorzugsweise ist der Projektor an einer festen Position des Lagerfahrzeugs montiert, so dass die Position des Projektors im Bezugssystem des Lagerfahrzeugs konstruktiv bekannt ist. Theoretisch könnte der Projektor verschiebbar, d.h. verfahrbar an dem Lagerfahrzeug befestigt sein. Das wäre dann bei der späteren Berechnung der Projektionsrichtung entsprechend durch ein zeitabhängiges Offset, das die Verschiebung (und ggf. auch eine Rotation beschreibt) zu berücksichtigen.
Besonders bevorzugt, wird der Ursprung des Bezugssystems des Lagerfahrzeugs an den bekannten Bezugspunkt des Projektors gelegt, beispielsweise um einen konstruktiv bedingten Fixpunkt im Bezugssystem des Projektors, z.B. auf den Symmetriepunkt der optischen Achse des Projektors. Das vereinfacht die spätere Berechnung Projektionsrichtung.
Nachfolgend wird jedoch, nur um die Darstellung zu vereinfachen, davon ausgegangen, dass der Projektor an einer festen Position des Lagerfahrzeugs montiert ist und dass diese Position dem Ursprung des Bezugssystems des Lagerfahrzeugs entspricht.
Aus den Informationen über die Position und ggf. die Orientierung des Fahrzeugs im Raum, d.h. im Bezugssystem des ortsfesten Lagers, kann die Position des zu markierenden Lagerplatzes im Bezugssystem des Lagerfahrzeugs und somit des Projektors berechnet werden, z.B. durch eine Koordinatentransformation. Ausgehend von der Position des zu markierenden Lagerplatzes im Bezugssystem des Lagerfahrzeugs kann die Richtung des Lagerplatzes relativ zu dem Projektor, d.h. die Projektionsrichtung bestimmt werden (kurz „relative Richtungsbestimmung“). Anschließend kann mit dem Projektor eine Markierung (z.B. ein Lichtfleck oder dgl.) in die Projektionsrichtung abgestrahlt werden. Die entsprechenden Steuersignale übermittelt die Steuerung an den Projektor, z.B. über eine Datenstrecke.
Zusammenfassend kann das Verfahren nach der Erfindung zum Markieren eines Lagerplatzes mit wenigstens einem an einem Fahrzeug befestigten Projektor dienen, um so einem oder mehreren Lageristen das Auffindens des Lagerplatzes zu erleichtern. Zusammenfassend hat das Verfahren vorzugsweise zumindest die Schritte Bestimmen der Position des Projektors im Raum, Berechnen der Position der Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors, Bestimmen einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung die Richtung vom dem Projektor zur der Position der Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors ist. Anschließend kann mit dem Projektor eine Markierung zur Kennzeichnung des Lagerplatzes in die Projektionsrichtung projiziert werden.
Beispielsweise ermöglicht das Verfahren mit nur einem Projektor in einem ersten Lager eine Vielzahl von Lagerplätze nacheinander zu markieren und somit einem Lageristen nacheinander auf die Lagerplätze zuzugreifen, z.B. je wenigstens eine Ware von dem jeweiligen markierten Lagerplatz aufzunehmen oder an dem jeweiligen markierten Lagerplatz abzulegen. Nach dem die wenigstens eine Ware aufgenommen oder abgelegt wurde, kann das Lagerfahrzeug verfahren werden. Beispielseise um es näher an einen nachfolgend aufzusuchenden Lagerplatz zu bringen.
Die Schritte Bestimmen der Position des Lagerfahrzeugs und damit des Projektors im Raum, Berechnen der Position des Lagerplatzes im Bezugssystem des Projektors und die sich daran anschließende relative Richtungsbestimmung, d.h. die Bestimmung der Projektionsrichtung sind folglich für vorzugsweise zumindest für jeden Ort zu wiederholen an den das Fahrzeug verfahren wurde und von dem aus ein Lagerplatz markiert werden soll. Anschließend kann die Projektionsrichtung bestimmt und mit dem Projektor die gewünschte Markierung zur Kennzeichnung des Lagerplatzes in die Projektionsrichtung abgestrahlt und dadurch projiziert werden.
Vorzugsweise wird schon während des Verfahrens wird die Position und ggf. die Orientierung des Lagerfahrzeugs erfasst, so dass zu jedem Zeitpunkt die Projektionsrichtung berechenbar ist und vorzugsweise berechnet wird. Dadurch kann auch bei sich bewegendem Fahrzeug ein Lagerplatz markiert werden, indem der Projektor eine Markierung in die Projektionsrichtung abstrahlt.
Sofern ein als nächstes aufzusuchender Lagerplatz nicht in „Sichtweite“ des Projektors ist, z.B. weil keine Sichtverbindung zwischen dem Projektor und dem Lagerplatz besteht, kann die Steuerung mittels des Projektors auch den Weg zu dem Lagerplatz markieren, z.B. in dem eine Markierung auf die Fahrbahn projiziert wird, die die Bewegungsrichtung anzeigt, die zu dem als nächsten aufzusuchenden Lagerplatz führt. Folglich hat das Verfahren vorzugsweise die Schritte:

(i) Prüfen ob eine Sichtverbindung zwischen der aktuellen Position des Projektors und einer dem zu markierenden Lagerplatz zugeordneten Projektionsfläche besteht, und
(ii) Wenn ja, Projizieren der Markierung in die Projektionsrichtung, um den Lagerplatzes zu markieren.
(iii) Zumindest wenn nein, Anzeigen eines Wegs zu dem Lagerplatz, wobei vorzugsweise der Projektor als Anzeigemitte dienen kann. Beispielsweise, kann die Steuerung mittels des Projektors die Bewegungsrichtung auf eine Fläche projizieren. Die Fläche kann z.B. eine Fahrbahn, eine Wand, eine Decke einer Lagerhalle oder dgl. sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Position der Markierung die Bewegungsrichtung zu dem Lagerplatz anzeigen. Beispielsweise kann eine Bewegungsrichtungsmarkierung immer in der zu wählenden Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug auf den Boden projiziert werden. In diesem Fall ist eine Bewegungsrichtungsmarkierung ein z.B. farbiger Lichtfleck, Pfeil oder dgl.. (Es wird folglich zwischen einer Lagerplatzmarkierung (hierin kurz Markierung) und einer Bewegungsrichtungsmarkierung unterschieden.) Auf diese Weise kann einem Lagerist z.B. angezeigt werden, dass das Lagerfahrzeug in ein anderes Lager verfahren werden soll, wo es dann mit dem Projektor weitere Lagerplätze markiert.

Der Schritt (iii) kann auch zusätzlich zu Schritt (ii) ausgeführt werden.
In der Markierung kann z.B. durch die Farbe und/oder Form eine durchzuführende Aktion codiert werden und daher angezeigt werden. Typische durchzuführende Aktionen sind das „Entnehmen einer Ware von dem Lagerplatz“ oder das „Ablegen einer Ware an dem Lagerplatz“. Weitere Aktionen können auch der Datenpflege dienen, z.B. der Erfassung der Art und/oder der Stückzahl der Waren an dem Lagerplatz.
Bewegungsmarkierungen können auch zur Verkehrsleitung und Kontrolle eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Steuerung die Bewegungen der Fahrzeuge überwachen und extrapolieren. Vorzugsweise überprüft die Steuerung die Extrapolationen und wenn die Überprüfung ergibt, dass sich zwei oder mehr Fahrzeuge einander gefährlich nähern oder sogar kollidieren, kann die Steuerung wenigstens über das Anzeigemittel wenigstens eines Fahrzeugs z.B. dem Lageristen ein Haltesignal anzeigen. Beispielsweise kann die Steuerung als Haltesignal einen roten Punkt projizieren, z.B. vor einer Kreuzung in die das Fahrzeug zur Vermeidung der Kollision nicht einfahren darf. Wenn die Kollisionsgefahr vorüber ist, kann die Steuerung das Haltesignal aufheben und eine Bewegungsmarkierung (z.B. einen grünen Pfeil) anzeigen.
Die Bestimmung der Position des Fahrzeugs kann mit Hilfe einer Positionserfassungsvorrichtung erfolgen. Vorzugsweise hat die Positionserfassungsvorrichtung wenigstens zwei an bekannten Orten montierte Transceiver. Wenigstens ein Transceiver kann z.B. an einer das Lager zumindest zum Teil umschließenden Wand und/oder an einem das Lager überdeckenden Dach angeordnet sein. Wenigstens ein Transceiver kann alternativ an Pfosten und/oder Regalwänden befestigt sein. Die Transceiver müssen nicht zwingend ortsfest montiert sein, aber ihre Position im Raum, d.h. relativ zu wenigstens einem der Lagerplätze sollte bei Positionsbestimmungen bekannt sein.
Bevorzugt hat die Positionserfassungsvorrichtung drei oder mehr Transceiver. Je nach Anwendungsfall kann aber schon ein Transceiver ausreichend sein, um die Position der Kommunikationsschaltung zu bestimmen. Beispielsweise, wenn das Lagerfahrzeug sich auf einer Schiene bewegt und der Transceiver an einem Ort angeordnet ist, der es ermöglicht zu jeder gemessenen Entfernung zu dem Lagerfahrzeug diesem eine eindeutige Position auf der Schiene zuzuordnen, genügt ein Transceiver. Im einfachsten Fall ist das gegeben wenn der Transceiver in der Verlängerung einer geraden Schiene angeordnet ist, wobei es eine Vielzahl anderer Anordnungen gibt). Generell ist aber eine höhere Anzahl an Transceivern vorteilhaft, weil die Messgenauigkeit mit zunehmender Anzahl an Transceivern steigt. Die Transceiver bilden vorzugsweise Funkzellen, die den überwachbaren Raum beschreiben. Durch Hinzufügen weiterer Transceiver können weitere Funkzellen geschaffen werden, die den überwachbaren Raum entsprechend vergrößern.
Als Transceiver wird im Rahmen dieser Anmeldung eine Sende und Empfangsvorrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung mittels Funkdatenstrecken verstanden. Besonders bevorzugt wird von möglichst vielen der Transceiver eine UWB-Funkdatenstrecke mit wenigstens einer Kommunikationsschaltung aufgebaut. Auch andere Funkdatenstrecken können aufgebaut werden, z.B. WLAN Datenstrecken etc..
Die Kommunikationsschaltung hat wenigstens ein Funkmodul, das nachfolgend vereinfachend als Transponder bezeichnet wird. Das Funkmodul dient zur Kommunikation mit dem wenigstens einen Transceiver über (je) eine Funkdatenstrecke. Dabei ist der Ort des Transponders relativ zu dem Projektor bekannt. Beispielsweise kann die Kommunikationsschaltung zumindest mittelbar an dem gleichen Lagerfahrzeug wie der Projektor und/oder unmittelbar an dem Projektor selber angeordnet sein.
Besonders bevorzugt wird von möglichst vielen der Transceiver eine UWB-Funkdatenstrecke mit der wenigstens einen Kommunikationsschaltung aufgebaut. Auch andere Funkdatenstrecken können aufgebaut werden (alternativ oder zusätzlich), z.B. WLAN Datenstrecken etc.. Auch die Transceiver untereinander können vorzugsweise über Funkdatenstrecken miteinander kommunizieren.
Die Steuerung ist mit den Transceivern über wenigstens eine Datenverbindung (z.B. Ethernet, USB, WLAN, etc....) verbunden und dazu ausgebildet, die Laufzeiten von Daten über die Funkdatenstrecken zwischen den Transceivern und dem Transponder zu bestimmen und ausgehend von den ermittelten Laufzeiten die Position des Transponders relativ zu den Transceivern zu ermitteln. Die Transceiver können Teil der Lagersteuerung (kurz Steuerung) sein, d.h. es ist nicht relevant wo die Laufzeiten ermittelt werden. Die Laufzeit der Daten ist proportional zu der Entfernung des Transponders zu den jeweiligen Transceivern. Daher kann die Steuerung die Position des Transponders und des Fahrzeugs und somit des Projektors bestimmen. Für eine Triangulation im dreidimensionalen Raum sind eigentlich wenigstens vier Transceiver notwendig, bei lediglich drei Transceivern gibt es (maximal) zwei berechnete Positionen. Allerdings kann durch eine geschickte Anordnung der Transceiver erreicht werden, dass eine der berechneten Positionen immer ausgeschlossen werden kann, weil sie z.B. zu hoch oder unterhalb des Erdbodens liegt. Dazu genügt es wenn, wenigstens einer der Transceiver oberhalb oder unterhalb des zu überwachenden Volumens angeordnet ist.
Wenn das Lagerfahrzeug sich nur in einer Ebene bewegt, genügen drei Transceiver zur Bestimmung einer eindeutigen Position in der Ebene. Die Anzahl kann theoretisch auf zwei Transceiver verringert werden, dann liefert die Triangulation maximal zwei mögliche Positionen in der Ebene, jedoch kann in vielen Anwendungsfällen eine der beiden errechneten Positionen ausgeschlossen werden, z.B. wenn die entsprechende zweite Position außerhalb des Lagers liegt. Solch eine Konfiguration lässt sich z.B. sehr einfach dadurch erreichen, wenn beide Transceiver auf einer (gedachten) Gerade angeordnet werden, die das Lager seitlich begrenzt. Ebenso können auch beide Transceiver auf der dem Lager abgewandten Seite der begrenzenden Gerade angeordnet sein (oder ein Transceiver auf der Geraden und einer auf der dem Lager abgewandten Seite).
Vorzugsweise wird wenigstens eine der zuvor beschriebenen Laufzeitmessungen wenigstens einmal wiederholt, wobei jedoch eine andere Frequenz für die Kommunikation zwischen dem entsprechenden Transceiver und dem Transponder verwendet wird. Die kürzere der gemessenen Laufzeiten wird als Maß für den Abstand zwischen dem Transponder und dem entsprechenden Transceiver verwendet. Dadurch können Messungenauigkeiten, die durch Reflektionen z.B. an metallischen Regalen oder dgl. auftreten reduziert werden.
Gegenständlich wird die Aufgabe durch ein Lagerfahrzeug, z.B. durch einen Kommissionierwagen oder ein Sequenzwagen gelöst. Das Lagerfahrzeug dient zur Unterstützung des Transports wenigstens einer Ware von einem ersten Lagerplatz zu einem zweiten Lagerplatz und hat wenigstens einem Positionssensor zur Bestimmung der Position des Lagerfahrzeugs im Raum. Der Positionssensor, kann z.B. der oben beschriebene Transponder sein. Zudem hat das Lagerfahrzeug wenigstens einen Projektor zum Projizieren einer Markierung auf wenigstens einen Lagerplatz, und wenigstens eine Steuerung zum Steuern des Projektors. Die Steuerung kann beispielsweise über wenigstens eine Steuerleitung und/oder eine Datenstrecke mit dem Projektor verbunden sein. Nur zur sprachlichen Vereinfachung wird nachfolgend nur der Begriff Datenstrecke benutzt, wobei dieser Begriff den Begriff Steuerleitung mit umfassen soll.
Die Steuerung muss nicht notwendigerweise an dem Fahrzeug angeordnet sein. Zumindest Teile der Steuerung können ortsfest angeordnet sein. Die Steuerung kann z.B. über eine Funkdatenstrecke mit dem Fahrzeug und insbesondere mit dem Projektor kommunizieren. Zudem ist die Steuerung eingerichtet, aus der von dem Positionssensor erfassten Position des Lagerfahrzeugs im Raum die Position wenigstens eines der beiden Lagerplätze relativ zum Projektor zu bestimmen. Relativ zum Projektor zu bestimmen meint hier die Bestimmung der Position des Lagerplatzes bzw. der entsprechenden Projektionsfläche im Bezugssystem des Lagerfahrzeugs und somit im Bezugssystem des Projektors. Wie üblich werden die Bezugssysteme vorzugsweise durch geeignete Koordinatensysteme definiert. Die Steuerung ist zudem eingerichtet den Projektor derart anzusteuern, dass die dieser eine Markierung projiziert, die den wenigsten einen Lagerplatz markiert. Dazu kann der Projektor z.B. einen Lichtfleck vor dem Lagerplatz auf den Boden projizieren und/oder auf den Lagerplatz selber, etc. Dazu kann die Steuerung insbesondere das zuvor beschriebene Verfahren ausführen.
Ein Lagerplatz kann z.B. ein Regalfach in einem Regallager sein. Das Regal kann fahrbar sein, und z.B. als Kommissionierwagen oder Sequenzwagen dienen. Auch Gitterboxen, Positionen auf, von oder für Paletten auf denen Waren abgelegt oder von denen Waren entnommen werden sollen, können Lagerplätze sein. Wesentlich ist nur, dass im Rahmen dieser Anmeldung davon ausgegangen wird, dass die Position der Lagerplätze im Raum bekannt ist, z.B. in einer Steuerung gespeichert ist.
Wie schon aus dem Vorstehenden ersichtlich, wird davon ausgegangen, dass der Projektor zumindest ein Befestigungselement hat, mit dem er an dem Fahrzeug befestigt werden kann und der es erlaubt ein Bezugssystem und eine Relation zu dem Bezugssystem des Fahrzeugs zu definieren. In der Praxis ist solch ein Befestigungselement oft als Sockel ausgebildet. Wenn das Befestigungselement relativ zum Fahrzeug stationär montiert ist, dann ist der Übergang zwischen diesen zwei Bezugssystem durch ein konstantes Offset (das vorzugsweise nur eine Translation beschreibt) definiert.
Wenn der Projektor eine Scanneroptik hat, dann wird diese relativ zu dem Sockel und damit im Bezugssystem des Fahrzeugs (und des Projektors) geschwenkt, um die optische Achse des Projektors in die zuvor bestimmte Projektionsrichtung auszurichten. Entsprechend wird die tatsächliche Abstrahlrichtung des Projektors in die zuvor bestimmte Projektionsrichtung ausgerichtet, so dass mit dem Projektor die entsprechende Projektionsfläche beleuchtet werden kann. Vorzugsweise wählt man den Punkt, um den die optische Achse geschwenkt wird als Koordinatenursprung des Bezugssystems des Fahrzeugs. Es gibt aber auch andere Projektoren, die eine Projektion von Markierungen in definierte Richtungen erlauben. Eine Möglichkeit stellen Videobeamer dar, z.B. LCD-Projektoren (LCD-Beamer), DLP-Projektoren, LCoS-Projektoren, Laser-Projektor, etc.. Hier ist der Koordinatenursprung entsprechend festzulegen. Um einen weiten Projektionsbereich zu realisieren sind ggf. mehrere Projektoren miteinander zu kombinieren.
In der Optik bezeichnet der Begriff „projizieren“ die vergrößerte Wiedergabe von Bildern mit einem Projektor auf einer Projektionsfläche.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Lager
2 zeigt ein Ablaufschema für ein Verfahren zum Markieren von Lagerplätzen beispielsweise in einem Lager nach 1.

1 zeigt ein Lager 1 mit einem Lagerfahrzeug 10. Das Lager in 1 ist ein Bodenlager mit Lagerplätzen 201-206 in dem Waren 3 gelagert werden können. Alternativ könnte auch ein Palettenlager, ein Regallager oder jede andere Art eines Lagers dargestellt sein. Das Lager 1 hat eine Anzahl von Lagerplätzen 201 bis 206, von denen hier zur Vereinfachung nur sechs dargestellt sind, üblicherweise haben moderne Lager eine Vielzahl an Lagerplätzen 201-206 (wenigstens 1, typisch sind weit mehr als 10, oft mehrere Hundert oder Tausende). Das Lagerfahrzeug 10 ist in dem Lager 1 verfahrbar, z.B. entlang von Lagergassen 5, von denen hier wiederum zur Vereinfachung nur eine dargestellt ist.
Das Lagerfahrzeug 10 ist hier vereinfachend als Handkarren dargestellt, es kann aber auch angetrieben und/oder autonom fahrend sein. Die Aufgabe eines Lageristen wäre es mit dem Lagerfahrzeug einen Lagerplatz 201-206 anzusteuern, d.h. diesen in die Nähe des Lagerplatzes 201-206 zu bringen, vorzugsweise so dass eine Sichtverbindung zwischen dem Lagerfahrzeug 10 und dem Lagerplatz 201-206 besteht. Anschließend wäre auf den Lagerplatz 201-206 zuzugreifen, z.B. eine Ware von dem Lagerplatz 201-206 zu entnehmen und auf dem Lagerfahrzeug 10 abzulegen. Alternativ und/oder zusätzlich können bei einem Zugriff zuvor auf dem Lagerfahrzeug 10 abgelegte Waren von diesem entnommen und an dem Lagerplatz 201-206 abgelegt werden. Diese Zugriffe können für weitere Waren und Lagerplätze wiederholt werden. Das Lagerfahrzeug 10 dient dabei dazu die Waren von einem Lagerplatz 201-206 zu einem anderen Lagerplatz 201-206 zu transportieren, wobei die Lagerplätze 201-206 anders als hier skizziert weit auseinanderliegen können, z.B. in unterschiedlichen Gebäuden eines Industriekomplexes oder in unterschiedlichen Abschnitten einer Halle.
Die einzelnen Zugriffe auf die Lagerplätze 201-206 erfolgen in der Regel anhand einer Sequenzliste, der der Lagerist entnehmen kann welche Ware an welchem Lagerplatz in welcher Reihenfolge aufzunehmen oder abzulegen ist. Das Aufsuchen der Lagerplätze kann dabei zeitaufwändig sein. Irrtümer in der Identifikation von Lagerplätzen verursachen führen dazu, dass Waren an Orte befördert werden an denen sie nicht benötigt werden und an den Orten an denen sie benötigt werden fehlen. Um diese Irrtümer, die zu Fehlzugriffen führen zu vermeiden hat das Lagerfahrzeug 10 einen Projektor 12, d.h. er ist daran befestigt. Über eine Datenstrecke ist der Projektor 12 mit einer Steuerung 8 verbunden. Die Steuerung 8 kann folglich den Projektor so steuern, dass er eine Markierung in einer zuvor von der Steuerung bestimmten Richtung projiziert. Das Bild der Projektion wird dann auf einer Projektionsfläche sichtbar. Hier dient beispielhaft die Ablagefläche des Lagerplatzes 201 als diesem zugeordnete Projektionsfläche. Alternativ könnte, z.B. über den Lagerplätzen 201-206 ein Körper, z.B. eine Tafel und/oder ein Textil aufgehängt sein, wobei der Körper wenigstens eine Projektionsfläche für den Projektor zum Markieren eines Lagerplatzes bietet. Wichtig ist nur, dass ein Lagerist, wenn er eine Markierung z.B. in der Form eines Lichtflecks sieht von der Markierung 25 eindeutig auf den mit der Markierung 25 markierten Lagerplatz 201-206 schließen kann.
Wenn das Lagerfahrzeug verfahren wird, wird die Position des Lagerfahrzeugs 10 im Raum, d.h. in dem Lager 1 z.B. von der Steuerung bestimmt. Das ist in 2 als Verfahrensschritt 100 dargestellt. Anschließend wird die Position der zu markierenden Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors 12 berechnet (Schritt 110). Das erlaubt es eine Projektionsrichtung 20 zu bestimmen (Schritt 120). Die Projektionsrichtung 20 ist ein Richtungsvektor der von dem Projektor 12 in die Richtung der Projektionsfläche weist. Anschließend wird mit dem Projektor 12 eine Markierung 25 in die durch die Projektionsrichtung 20 definierte Richtung projiziert. Dazu kann die Steuerung 8 den Projektor 12 über die Datenstrecke steuern. Nun wird der Lagerplatz wie in 1 dargestellt mit einer Markierung 25 optisch weithin sichtbar hervorgehoben, so dass ein Lagerist ihn einfach identifizieren und anschließend darauf zugreifen kann. Der Zugriff auf das Lagerfach wird vorzugsweise elektronisch erfasst, sei es durch einen Überwachungssensor und/oder durch manuelles Quittieren des Zugriffs z.B. an einem mit der Steuerung kommunizierenden Eingabegerät. Nach der Erfassung des Zugriffs kann die Markierung abgeschaltet werden. Dazu kann der Projektor z.B. abschalten oder eine Markierung an eine neutrale Fläche projizieren, z.B. senkrecht nach oben an eine Hallendecke. Das erlaubt es anderen Lageristen einfach belegte Lagergassen aus der Ferne zu identifizieren.
Vorzugsweise wird nach dem Zugriff das Lagerfahrzeug 10 an eine neue Position im Raum x, y, z verfahren um anschließend auf einen anderen Lagerplatz anschließend zuzugreifen nachdem und/oder während mit dem Projektor 12 die Markierung 25 projiziert wurde bzw. wird (Schritt 130), entsprechend werden die Schritte 100, 110 und 120 für die neue Position des Projektors 12 im Raum x, y, z für die neue Projektionsfläche wiederholt, d.h. es wird ausgehend von der neuen Position des Lagerfahrzeugs eine neue Position der Projektionsfläche oder einer weiteren Projektionsfläche im Bezugssystem x, y, z des Projektors 12 bestimmt. Daraus ergibt sich eine neue Projektionsrichtung 25 in die die Markierung projiziert wird.
Wie schon zuvor beschrieben, kann das Verfahren zumindest dann eine Bestimmung der Orientierung des Lagerfahrzeugs 12 im Raum x, y, z vorsehen (Schritt 101), wenn die Orientierung nicht konstruktiv vorgegeben ist, wie das z.B. bei Schienensystem der Fall sein kann.
Zum Bestimmen der Position (Schritt 100) kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem wenigstens ein Funksignal mit wenigstens einem Transceiver 18, 19 gesendet wird, wobei der Transceiver 18, 19 an einem bekannten Ort im Raum x, y, z ist (Schritt 103). Dieses Funksignal kann dann von einem Transponder 14 empfangen werden (Schritt 104), wobei der Transponder 14 im Bezugsystem x', y', z' des Projektors 12, d.h. des Lagerfahrzeugs 10 an einer bekannten Position ist so dass von der Position des Transponders auf die Position des Lagerfahrzeugs und somit des Projektors 12 geschlossen werden kann. Der Transponder sendet (Schritt 105) dann nach einer bekannten vorzugsweise von Null verschiedenen Wartezeit ein Antwortsignal an zumindest den Transceiver 18, 19 auf dessen Signal er antwortet, und der es entsprechend empfängt (Schritt 106). Anhand der Laufzeit des Funksignals wird die Entfernung der Strecke Transponder - Transceiver, d.h. der entsprechende Abstand i_j bestimmt (Schritt 107). Die Laufzeit des Funksignals ermöglicht es den Abstand zwischen dem Transceiver 18, 19 und dem Transponder 14 zu bestimmen. Aus dem Abstand i_j des Transponders zu dem Transceiver 18, 19 kann die Position des Lagerfahrzeugs 10 im Raum X, y, z bestimmt werden. Das wird vorzugsweise für möglichst viele Transceiver wiederholt, so dass eine Vielzahl an Abständen i_j ermittelt wird. Anhand der Abstände i_j kann dann die Position des Transponders im Raum x, y, z bestimmt werden. Im gezeigten Beispiel sind nur zwei Transceiver 18, 19 dargestellt, d.h. es können nur zwei Abstände i_i8 , i₁₉ bestimmt werden. Diese beiden Abstände i₁₈ , i₁₉ genügen jedoch um die Position des Lagerfahrzeugs 10 in der Lagergasse 5 eindeutig zu bestimmen, weil es zu jedem Abstandstupel (i₁₈ , i₁₉ ) (der Index j entspricht dem Transceiver 18 bzw. 19 zu dem die Entfernung bestimmt wurde) nur zwei Punkte P₁ , P₂ in der konstruktiv bekannten Höhe des Transponders 14 gibt und weil die beiden Transceiver 18, 19 beide am gleichen Rand 51 des möglichen Bewegungsraums des Lagerfahrzeugs 12 angeordnet sind. Daher fällt einer der Punkte P₁ , P₂ in den Bereich links des Randes 51 und kann daher ausgeschlossen werden. Wenn das Lagerfahrzeug 10 sich entlang einer Schiene bewegen würde, kann sogar ein Transceiver und damit ein Abstand i_j genügen, wenn der Transceiver relativ zur Schiene so aufgestellt wird, dass es zu jedem gemessenen Abstand immer nur einen Punkt auf der Schiene gibt. In anderen Ausführungsformen können auch drei oder vier Transceiver notwendig sein, z.B. wenn das Lagerfahrzeug sich mit entsprechend hohem Freiheitsgrad in dem Lager bewegen kann. Zudem kann mit einer Vergrößerung der Anzahl der Transceiver die Messgenauigkeit verbessert werden. Ein weiterer Aspekt ist, dass die Transceiver und Transponder in der Praxis nur eine begrenzte Reichweite haben, so dass bei größeren Lagern weitere Transceiver benötigt werden, um das Lagerfahrzeug an jeder möglichen Position orten zu können.
Besonders bevorzugt wird wenigstens eine Laufzeitmessung wiederholt, wobei jedoch Funksignale mit anderen Frequenzen emittiert und empfangen werden. Durch einen Vergleich der Laufzeiten der Signale auf gleichen Strecken, kann die kürzere der Laufzeiten bestimmt werden Fehlmessungen aufgrund von Reflexionen, z.B. an Metallregalen können erkannt und ggf. verworfen werden.
Ggf. wird die kürzere der für eine Strecke gemessenen Laufzeit als Maß für die Entfernung zwischen dem Transponder und dem wenigstens einen Transceiver verwendet.
Natürlich macht es nur bedingt Sinn, wenn die Projektion der Markierung die vorgesehene Projektionsfläche nicht erreicht, z.B. weil Sichthindernisse die gewünschte Projektion verhindern. Daher hat das Verfahren vorzugsweise den Schritt 131: Prüfen, ob die Projektionsfläche in Sichtweite des Projektors 12 ist und projizieren der Markierung 25 auf die Projektionsfläche vorzugsweise nur wenn der Lagerplatz 201-206 in Sichtweite des Projektors 12 ist. Zumindest wenn die Projektionsfläche nicht in Sichtverbindung des Projektors 12 ist hat das Verfahren vorzugsweise den Schritt 132: Anzeigen einer Bewegungsmarkierung welche einem Lageristen den Weg zu dem Lagerplatz weist mit einem Anzeigemittel. Z.B. kann ein Pfeil oder eine andere Bewegungsmarkierung, die die Richtung des Lagerplatzes anzeigt mit dem Projektor 12 auf eine Fläche wie z.B. den Boden oder eine Hallendecke projiziert werden. Dadurch kann der Lagerist das Lagerfahrzeug 10 zu dem Lagerplatz 201-206 steuern. Bei autonom fahrenden Lagerfahrzeugen 10 können Personen anhand der projizierten Bewegungsmarkierungen auf herannahende Lagerfahrzeuge aufmerksam gemacht werden, wodurch die Unfallgefahr sinkt.
Im beschriebenen Beispiel ist die Steuerung an dem Lagerfahrzeug angeordnet. Die Steuerung kann aber zumindest zum Teil auch in eine ortsfeste Steuerzentrale integriert sein. Dann könnte die Datenstrecke zwischen dem Projektor und der Steuerung vorzugsweise als Funkdatenstrecke ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Lager
3: Ware
5: Lagergasse (optional)
8: Steuerung
10: Lagerfahrzeug
12: Projektor
14: Transponder
20: Projektionsrichtung
25: Markierung
100: Positionsbestimmung
101: Orientierungsbestimmung (optional, vorzugsweise)
103: Senden wenigstens eines Funksignals (optional, vorzugsweise)
104: Empfangen des Funksignal mit einem Transponder (optional, vorzugsweise)
105: Senden eines Antwortsignals durch den Transponder (optional, vorzugsweise)
106: Empfangen des Antwortsignals durch den Transceiver (optional, vorzugsweise)
107: Bestimmen des Abstand ij zwischen dem Transponder und dem Transceiver j (optional, vorzugsweise)
110: Bestimmung der Position der Projektionsfläche im Bezugsystem des Lagerfahrzeugs,
120: Bestimmen der Projektionsrichtung
130: Markieren eines Lagerplatzes
131: Prüfen, ob die Projektionsfläche in Sichtweite des Projektors ist
132: Markieren einer Bewegungsrichtung (optional, vorzugsweise)
201- 206: Lagerplätze
x, y, z: ortsfestes Koordinatensystem/Bezugssystem; „Raum“
x', y', z': Koordinatensystem/Bezugssystem des Lagerfahrzeugs und Projektors

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008043879 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Markieren eines Lagerplatzes mit wenigstens einem an einem Fahrzeug befestigten Projektor zur Erleichterung des Auffindens des Lagerplatzes mit den Schritten: - Bestimmen der Position des Projektors im Raum, - Berechnen der Position der Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors, - Bestimmen einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung die Richtung vom dem Projektor zur der Position der Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors ist, und - Mit dem Projektor, projizieren einer Markierung zur Kennzeichnung des Lagerplatzes in die Projektionsrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: - Verfahren des Fahrzeugs an eine neue Position im Raum nachdem und/oder während mit dem Projektor die Markierung projiziert wurde bzw. wird, - Bestimmen der neuen Position des Projektors im Raum, - Berechnen einer neuen Position der Projektionsfläche oder einer weiteren Projektionsfläche im Bezugssystem des Projektors, - Bestimmen einer neuen Projektionsrichtung, wobei die neue Projektionsrichtung die Richtung von dem Projektor zur neuen Position im Bezugssystem des Projektors ist. - Projizieren der Markierung zur Kennzeichnung der neuen Position des Lagerplatzes oder des neuen Lagerplatzes mit dem Projektor in die neue Projektionsrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Berechnung der Projektionsrichtung und/oder der neuen Projektionsrichtung die Orientierung des Bezugssystems des Projektors im Raum bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Bestimmen der Position des Projektors im Raum zumindest die folgenden Schritte aufweist: - Senden wenigstens eines Funksignals mit wenigstens einem Transceiver, wobei der Sender an einem bekannten Ort im Raum ist, - Empfangen des Funksignals mit einem Transponder, wobei der Transponder im Bezugsystem des Projektors an einer bekannten Position ist, - Senden eines Antwortsignals durch den Transponder nach einer bekannten Wartezeit nach Empfang des Funksignals, - Empfangen des Antwortsignals mit dem wenigstens einen Transceiver, - Bestimmen der Laufzeit des Funksignals zwischen dem Transponder und dem wenigstens einen Transceiver.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte nach Anspruch 4 wiederholt werden um eine zweite Laufzeit zu erfassen, wobei jedoch wenigstens eine andere Frequenz verwendet wird und das das Verfahren die aufweist Vergleichen der beiden Laufzeiten und verwenden der kürzen Laufzeit als Maß für die Entfernung zwischen dem Transponder und dem wenigstens einen Transceiver.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich die Schritte aufweist: - Prüfen, ob die Projektionsfläche in Sichtweite des Projektors ist und projizieren der Markierung nur wenn der Lagerplatz in Sichtweite des Projektors ist und - Zumindest wenn die Projektionsfläche nicht in Sichtverbindung des Projektors ist Anzeigen einer Bewegungsmarkierung welche einem Lageristen den Weg zu dem Lagerplatz weist.
Lagerfahrzeug zur Unterstützung des Transports wenigstens einer Ware von einem ersten Lagerplatz zu einem zweiten Lagerplatz mit wenigstens einem Positionssensor zur Bestimmung der Position des Lagerfahrzeugs im Raum, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerfahrzeug wenigstens einen Projektor zum Projizieren einer Markierung auf wenigstens einen Lagerplatz hat, der Projektor mit einer Steuerung verbunden ist, die Steuerung eingerichtet ist, aus der von dem Positionssensor erfassten Position des Lagerfahrzeugs im Raum die Position wenigstens eines der beiden Lagerplätze relativ zum Projektor zu bestimmen und den Projektor derart ansteuert, dass die Markierung den wenigstens einen Lageplatz anzeigt.
Lagerfahrzeug nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerfahrzeug wenigstens einen Orientierungssensor aufweist, wobei die Steuerung eingerichtet ist aus der von dem Orientierungssensor erfassten Orientierung des Fahrzeugs im Raum die Lage eines Lagerplatzes im Bezugssystem des Lagerfahrzeugs zu bestimmen.
Lagerfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor ein Moving-Head Beamer ist.