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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage, welche mindestens ein erstes mobiles System und ein zweites mobiles System aufweist, wobei jedes der mobilen Systeme jeweils eine Identifikationseinheit mit mindestens einem Identifizierungssensor zur Erfassung eines Identifikationsobjekts eines Nutzers aufweist.
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Bei der technischen Anlage handelt es sich insbesondere um eine industrielle Anwendung, beispielsweise ein Produktionswerk, eine Industriehalle oder ein Logistikzentrum. Bei dem mobilen System der technischen Anlage handelt es sich beispielsweise um ein autonom fahrendes Fahrzeug. Das mobile System dient beispielsweise zum Transport von Gegenständen innerhalb der technischen Anlage. In der technischen Anlage befinden sich auch weitere Objekte. Das mobile System weist einen Sensor zur Erfassung solcher Objekte und Entfernungen zu solchen Objekten auf. Bei einem solchen Sensor handelt es sich beispielsweise um einen Laserscanner.
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Aus dem Dokument
DE 10 2021 001 282 A1 ist ein mobiles System zum Betrieb in einer technischen Anlage bekannt. Das mobile System umfasst einen ersten Sensor zur Erfassung einer Entfernung zu einem realen Objekt und einen zweiten Sensor zur Aufnahme eines Bildes. Durch das Zusammenwirken der zwei unterschiedlichen Sensoren ist eine Lokalisierung von realen Objekten möglich.
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Mittels eines Identifizierungssensors, beispielsweise eines RFID-Lesegeräts, ist es möglich, Identifikationsobjekte, beispielsweise RFID-Transponder, zu erfassen. Wenn ein solcher RFID-Transponder eindeutig einem Nutzer zugeordnet ist, so ist der Nutzer darüber identifizierbar. Ein RFID-Lesegerät erfasst einen RFID-Transponder in einem verhältnismäßig großen Identifikationsbereich. Eine exakte Ortung des RFID-Transponders sowie des Nutzers mittels des RFID-Lesegeräts innerhalb des besagten Identifikationsbereichs ist nicht möglich.
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Aus der
US 2021/0304577 A1 ist ein Echtzeitlokalisierungssystem bekannt, welches mehrere verteilt angeordnete Sensoren umfasst.
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Aus der
US 2021/0342498 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Temperatur sowie weiterer Umweltbedingungen in einem örtlichen Bereich bekannt.
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Aus der
DE 10 2020 112 699 A1 sind ein Sicherheitssystem zur Lokalisierung und Identifikation einer Person oder eines Objekts sowie ein zugehöriges Verfahren bekannt.
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Aus der
US 2015/0039158 A1 ist ein System zum Steuern einer Arbeitsmaschine bekannt. Das System weist dabei einen Sensor zur Lokalisierung der Arbeitsmaschine auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage weiterzubilden.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage vorgeschlagen. Die technische Anlage weist mindestens ein erstes mobiles System und ein zweites mobiles System auf, wobei jedes der mobilen Systeme jeweils eine Identifikationseinheit mit mindestens einem Identifizierungssensor zur Erfassung eines Identifikationsobjekts eines Nutzers und eine Ortungseinheit zur Ortung eines erfassten Identifikationsobjekts aufweist. Dabei wird von der Identifikationseinheit des ersten mobilen Systems ein Identifikationsobjekt eines Nutzers in einem ersten Identifikationsbereich erfasst. Ferner wird von der Identifikationseinheit des zweiten mobilen Systems das gleiche Identifikationsobjekt des gleichen Nutzers in einem zweiten Identifikationsbereich erfasst. Von dem zweiten mobilen System werden Informationen betreffend den zweiten Identifikationsbereich zu dem ersten mobilen System übertragen. Von der Ortungseinheit des ersten mobilen Systems wird ein Zielbereich, in welchem sich der erste Identifikationsbereich und der zweite Identifikationsbereich überschneiden, ermittelt. Ein Aufenthaltsort des Nutzers wird innerhalb des Zielbereichs bestimmt.
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Der Zielbereich weist eine kleinere Fläche auf als der erste Identifikationsbereich und der zweite Identifikationsbereich. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit eine verbesserte und genauere Ortung des Identifikationsobjekts und damit des Nutzers durch die Benutzung der Identifikationseinheiten von mindestens zwei mobilen Systemen. Zusätzlich wird der Nutzer, dem das Identifikationsobjekt eindeutig zugeordnet ist, identifiziert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Identifizierungssensor als RFID-Lesegerät oder als QR-Code-Lesegerät ausgebildet. Bevorzugt umfasst jedes der mobilen Systeme zwei Identifizierungssensoren, die jeweils als RFID-Lesegerät ausgebildet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Aufenthaltsort des Nutzers als Flächenschwerpunkt des Zielbereichs bestimmt. Die Ermittlung des Flächenschwerpunkts ist durch einfache geometrische Betrachtungen mit geringem Rechenaufwand möglich. Der Flächenschwerpunkt des Zielbereichs stellt dabei eine verhältnismäßig gute und genaue Schätzung des Aufenthaltsorts des Nutzers dar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die technische Anlage mindestens eine stationäre Identifikationseinheit mit mindestens einem stationären Identifizierungssensor zur Erfassung eines Identifikationsobjekts eines Nutzers auf. Dabei wird von der stationären Identifikationseinheit das Identifikationsobjekt des Nutzers in einem dritten Identifikationsbereich erfasst. Informationen betreffend den dritten Identifikationsbereich werden zu dem ersten mobilen System übertragen. Von der Ortungseinheit des ersten mobilen Systems wird ein Zielbereich, in welchem sich der erste Identifikationsbereich, der zweite Identifikationsbereich und der dritte Identifikationsbereich überschneiden, ermittelt. Ein Aufenthaltsort des Nutzers wird innerhalb des Zielbereichs bestimmt.
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Der Zielbereich, in welchem sich der erste Identifikationsbereich, der zweite Identifikationsbereich und der dritte Identifikationsbereich überschneiden, weist eine noch kleinere Fläche auf. Somit ist eine noch genauere Ortung des Identifikationsobjekts und damit des Nutzers möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jedes der mobilen Systeme jeweils eine Lokalisierungseinheit mit mindestens einem Lokalisierungssensor zur Erfassung einer Entfernung zu einem Nutzer und zur Erfassung eines Winkelbereichs, in welchem sich der Nutzer befindet, auf. Mittels der Lokalisierungseinheit ist zusätzlich eine Erkennung eines Nutzers möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Lokalisierungssensor als Laserscanner oder als 3D-Kamera ausgebildet. Ein Laserscanner sendet einen Laserstrahl aus, detektiert einen reflektierten Laserstrahl und berechnet daraus eine Entfernung zu einem realen Objekt, das den Laserstrahl reflektiert. Ein Laserscanner ist in bekannten mobilen Systemen bereits vorhanden, es fallen somit keine zusätzlichen Kosten für die Installation eines Laserscanners an. Eine 3D-Kamera berechnet eine Entfernung zu einem Objekt, das von der 3D-Kamera erkannt wird. Bevorzugt umfasst das mobile System zwei Lokalisierungssensoren, die jeweils als Laserscanner ausgebildet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden von der Lokalisierungseinheit des ersten mobilen Systems eine Entfernung zu dem Nutzer und ein Winkelbereich, in welchem sich der Nutzer befindet, erfasst. Die von der Lokalisierungseinheit des ersten mobilen Systems erfasste Entfernung zu dem Nutzer und der von der Lokalisierungseinheit des ersten mobilen Systems erfasste Winkelbereich, in welchem sich der Nutzer befindet, werden bei der Bestimmung des Aufenthaltsorts des Nutzers berücksichtigt. Somit ist eine noch genauere Ortung des Identifikationsobjekts und damit des Nutzers möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden von der Lokalisierungseinheit des zweiten mobilen Systems eine Entfernung zu dem Nutzer und ein Winkelbereich, in welchem sich der Nutzer befindet, erfasst. Von dem zweiten mobilen System werden Informationen betreffend die Entfernung zu dem Nutzer und betreffend den Winkelbereich, in welchem sich der Nutzer befindet, zu dem ersten mobilen System übertragen. Die von der Lokalisierungseinheit des zweiten mobilen Systems erfasste Entfernung zu dem Nutzer und der von der Lokalisierungseinheit des zweiten mobilen Systems erfasste Winkelbereich, in welchem sich der Nutzer befindet, werden bei der Bestimmung des Aufenthaltsorts des Nutzers berücksichtigt. Somit ist eine noch genauere Ortung des Identifikationsobjekts und damit des Nutzers möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedes der mobilen Systeme als autonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet, welches eine Antriebseinrichtung, einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung der Antriebseinrichtung, eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung sowie eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation über ein Netzwerk aufweist. Die Antriebseinrichtung umfasst beispielsweise einen Elektromotor, ein Getriebe und Antriebsräder. Bei den mobilen Systemen handelt es sich insbesondere um fahrerlose Transportsysteme zum Transport von Gegenständen innerhalb der technischen Anlage. Das Netzwerk ist beispielsweise als WLAN ausgebildet. Mittels der Kommunikationseinheiten ist auch eine direkte Kommunikation zwischen dem ersten mobilen System und dem zweiten mobilen System über einen direkten Kommunikationsweg möglich.
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Vorzugsweise weist das mobile System auch einen Positionssensor zur Erfassung einer Position des mobilen Systems innerhalb der technischen Anlage auf. Bei dem besagten Sensor handelt es sich beispielsweis um einen GPS-Empfänger oder um ein SLAM-System.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird von dem ersten mobilen System eine Position des ersten mobilen Systems innerhalb der technischen Anlage erfasst. Ferner wird von dem zweiten mobilen System eine Position des zweiten mobilen Systems innerhalb der technischen Anlage erfasst. Von dem zweiten mobilen System werden Informationen betreffend die Position des zweiten mobilen Systems zu dem ersten mobilen System übertragen. Die Position des ersten mobilen Systems und die Position des zweiten mobilen Systems werden bei der Bestimmung des Aufenthaltsorts des Nutzers berücksichtigt. Somit ist eine noch genauere Ortung des Identifikationsobjekts und damit des Nutzers möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jedes der mobilen Systeme jeweils Mittel zur optischen Datenübertragung auf. Die Informationen betreffend den zweiten Identifikationsbereich werden dabei mit Hilfe der besagten Mittel zur optischen Datenübertragung von dem zweiten mobilen System zu dem ersten mobilen System übertragen. Die Mittel zur optischen Datenübertragung umfassen beispielsweise jeweils eine Lichtquelle, insbesondere eine LASER-Diode, als Sender und einen Lichtsensor, insbesondere eine Fotodiode, als Empfänger.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Informationen betreffend den ermittelten Zielbereich und/oder Informationen betreffend den bestimmten Aufenthaltsort des Nutzers innerhalb des Zielbereichs mit Hilfe der besagten Mittel zur optischen Datenübertragung von dem ersten mobilen System zu dem zweiten mobilen System übertragen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung einer technischen Anlage mit mehreren mobilen Systemen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anlage, die eine Mehrzahl von mobilen Systemen 11, 12 aufweist. Vorliegend sind ein erstes mobiles System 11 und ein zweites mobiles System 12 dargestellt. Das erste mobile System 11 und das zweite mobile System 12 sind gleichartig ausgebildet.
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In der technischen Anlage befindet sich ferner ein Nutzer 40. Der Nutzer 40 ist hier beispielhaft in Form von zwei Kreisen eingezeichnet, welche die Beine des Nutzers 40 darstellen. Zur Identifikation trägt der Nutzer 40 ein Identifikationsobjekt 35 in seiner Hosentasche. Bei dem Identifikationsobjekt 35 handelt es sich vorliegend um einen RFID-Transponder. Das Identifikationsobjekt 35 ist dem Nutzer 40 eindeutig zugeordnet.
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Die mobilen Systeme 11, 12 sind als autonom fahrende Fahrzeuge ausgebildet und weisen jeweils eine Antriebseinrichtung, einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung der Antriebseinrichtung sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung auf. Ferner weisen die mobilen Systeme 11, 12 eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation über ein Netzwerk auf. Das Netzwerk ist beispielsweise als WLAN ausgebildet. Mittels der Kommunikationseinheiten ist auch eine direkte Kommunikation zwischen dem ersten mobilen System 11 und dem zweiten mobilen System 12 über einen direkten Kommunikationsweg möglich.
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Die mobilen Systeme 11, 12 weisen auch einen Positionssensor zur Erfassung einer Position des jeweiligen mobilen Systems 11, 12 innerhalb der technischen Anlage auf. Bei dem besagten Positionssensor handelt es sich beispielsweis um einen GPS-Empfänger oder um ein SLAM-System.
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Die mobilen Systeme 11, 12 weisen jeweils eine Identifikationseinheit 22 zur Erfassung eines Identifikationsobjekts 35 eines Nutzers 40 auf. Die Identifikationseinheit 22 umfasst vorliegend zwei Identifizierungssensoren 2. Die Identifizierungssensoren 2 sind vorliegend als RFID-Lesegerät mit entsprechenden Antennen ausgebildet. Die Identifizierungssensoren 2 sind dazu eingerichtet, ein in der Nähe befindliches Identifikationsobjekt 35, welches beispielsweise als RFID-Transponder ausgebildet ist, zu detektieren und einen Identifikationsbereich 31, 32 zu ermitteln, in welchem sich das Identifikationsobjekt 35 befindet.
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Der dabei ermittelte Identifikationsbereich 31, 32 ist verhältnismäßig groß. Eine exakte Ortung des Identifikationsobjekts 35 mittels der Identifizierungssensoren 2 eines einzigen mobilen Systems 11, 12 ist nicht möglich. Somit ist auch eine exakte Ortung des Nutzers 40, welcher das Identifikationsobjekt 35 trägt, mittels der Identifizierungssensoren 2 eines einzigen mobilen Systems 11, 12 nicht möglich.
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Die mobilen Systeme 11, 12 weisen jeweils eine Lokalisierungseinheit 21 zur Erfassung einer Entfernung zu einem Nutzer 40 und zur Erfassung eines Winkelbereichs, in welchem sich der Nutzer 40 befindet, auf. Die Lokalisierungseinheit 21 umfasst vorliegend zwei Lokalisierungssensoren 1. Die Lokalisierungssensoren 1 sind vorliegend als Laserscanner ausgebildet. Mittels der Lokalisierungssensoren 1 ist eine verhältnismäßig exakte Lokalisierung des Nutzers 40 möglich. Die Lokalisierungssensoren 1 sind jedoch nicht in der Lage, das Identifikationsobjekt 35 des Nutzers 40 zu detektieren.
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Die mobilen Systeme 11, 12 weisen jeweils eine Ortungseinheit 26 auf. Die Ortungseinheit 26 dient zur Ortung eines erfassten Identifikationsobjekts 35. Die Ortungseinheit 26 interagiert zur Ortung eines Identifikationsobjekts 35 mit der Identifikationseinheit 22. Nachfolgend wird die Ortung eines Identifikationsobjekts 35 sowie des Nutzers 40, welcher das Identifikationsobjekt 35 trägt, beschrieben.
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Von der Identifikationseinheit 22 des ersten mobilen Systems 11 wird das Identifikationsobjekt 35 des Nutzers 40 in einem ersten Identifikationsbereich 31 erfasst. Von der Identifikationseinheit 22 des zweiten mobilen Systems 12 wird das Identifikationsobjekt 35 des Nutzers 40 in einem zweiten Identifikationsbereich 32 erfasst. Der erste Identifikationsbereich 31 sowie der zweite Identifikationsbereich 32 sind dabei, wie bereits erwähnt, verhältnismäßig groß. Der erste Identifikationsbereich 31 und der zweite Identifikationsbereich 32 überschneiden sich.
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Von dem zweiten mobilen System 12 werden Informationen betreffend den zweiten Identifikationsbereich 32 zu dem ersten mobilen System 11 über einen direkten Kommunikationsweg übertragen. Die besagten Informationen umfassen beispielsweise Koordinaten des zweiten Identifikationsbereichs 32, sowie Daten, welche eine Größe eine Ausrichtung und/oder einen Startpunkt beschreiben.
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Von der Ortungseinheit 26 des ersten mobilen Systems 11 wird dann ein Zielbereich 33 ermittelt. Der Zielbereich 33 entspricht einem Bereich, in welchem sich der erste Identifikationsbereich 31 und der zweite Identifikationsbereich 32 überschneiden. Der Nutzer 40 befindet sich dabei innerhalb des ersten Identifikationsbereichs 31 und innerhalb des zweiten Identifikationsbereichs 32 und somit auch innerhalb des Zielbereichs 33.
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Ein Aufenthaltsort des Nutzers 40 wird somit innerhalb des Zielbereichs 33 bestimmt. Je nach erforderlicher Genauigkeit ist es ausreichend, den Zielbereich 33 als Ganzes als Aufenthaltsort des Nutzers 40 zu bestimmen. Auch ist es denkbar, dass der Aufenthaltsort des Nutzers 40 als Flächenschwerpunkt des Zielbereichs 33 bestimmt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lokalisierungssensor
- 2
- Identifizierungssensor
- 11
- erstes mobiles System
- 12
- zweites mobiles System
- 21
- Lokalisierungseinheit
- 22
- Identifikationseinheit
- 26
- Ortungseinheit
- 31
- erster Identifikationsbereich
- 32
- zweiter Identifikationsbereich
- 33
- Zielbereich
- 35
- Identifikationsobjekt
- 40
- Nutzer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102021001282 A1 [0003]
- US 20210304577 A1 [0005]
- US 20210342498 A1 [0006]
- DE 102020112699 A1 [0007]
- US 20150039158 A1 [0008]
