DE10213843A1

DE10213843A1 - Optoelektronischer Sensor

Info

Publication number: DE10213843A1
Application number: DE10213843A
Authority: DE
Inventors: Roland Gehring
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-09
Also published as: ATE368871T1; US20030184737A1; EP1348983B1; DE50307794D1; EP1348983A1; US6839133B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur optischen Erfassung eines Objekts innerhalb eines Überwachungsbereichs. Der Sensor ist mit einer Positionsmesseinrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Positionserfassungssignals gekoppelt sowie mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung zur Berechnung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage des Sensors anhand des Positionserfassungssignals.

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur optischen Erfassung eines Objekts innerhalb eines Überwachungsbereichs. Ein derartiger Sensor besitzt typischerweise einen Lichtsender zum Aussenden eines Sendelichtstrahls sowie einen Lichtempfänger zur Erzeugung von Lichtempfangssignalen in Abhängigkeit von einer Lichtbeaufschlagung. Je nach Vorhandensein oder Lage eines Objekts im Überwachungsbereich ändert sich diese Lichtbeaufschlagung. Eine Auswerte- und Steuereinrichtung kann durch Auswertung der Lichtempfangssignale somit das Vorhandensein oder die Lage des Objekts erkennen, um beispielsweise ein entsprechendes Objekterfassungssignal zu erzeugen.
Bei einem derartigen Objekt kann es sich um einen Gegenstand, beispielsweise ein Gepäckstück oder ein Versandpaket auf einem Transportband, oder um eine an einem Gegenstand angebrachte Markierung handeln, beispielsweise um einen Barcode oder einen zweidimensionalen optischen Code.
Für manche Anwendungen derartiger Sensoren ist eine unerwünscht aufwändige Vermessung der Position des Sensors bezüglich des Überwachungsbereichs oder bezüglich der darin befindlichen, zu erfassenden Objekte erforderlich.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine korrekte Erfassung von Objekten und eine korrekte Zuordnung von Objekterfassungssignalen zu den betreffenden Objekten zu vereinfachen und zu verbessern.
Diese Aufgabe wird für einen Sensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sensor mit einer Positionsmesseinrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Positionserfassungssignals gekoppelt ist, sowie mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung zur Berechnung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage des Sensors anhand des Positionserfassungssignals.
Der erfindungsgemäße Sensor ist also mit einer Positionsmesseinrichtung ausgestattet, die ein oder mehrere Positionserfassungssignale ermittelt oder empfängt und an eine Auswerte- und Steuereinrichtung übermittelt. Diese berechnet aus den Positionserfassungssignalen eine Raumposition des Sensors - beispielsweise in X-, Y-, Z-Koordinaten -, eine Winkelausrichtung des Sensors - beispielsweise innerhalb einer vorgegebenen Ebene, insbesondere der Horizontalebene -, oder eine Winkellage des Sensors - beispielsweise relativ zu einer vorgegebenen Ebene, insbesondere der Horizontalebene -. Die Position oder Lage des Sensors kann dabei in absoluten Koordinaten - also bezüglich universeller Bezugspunkte -, oder in relativen Koordinaten - also bezüglich eines lokalen Bezugspunkts - bestimmt werden.
Die somit berechnete Raumposition, Ausrichtung oder Winkellage des Sensors kann mit einem Objekterfassungssignal verknüpft werden, das im Zusammenhang mit der eigentlichen Detektionsfunktion des Sensors ermittelt wird. Auf diese Weise kann eine korrekte räumliche Zuordnung zwischen diesem Objekterfassungssignal und dem entsprechenden Objekt erstellt werden, so dass das Objekterfassungssignal nicht unbeabsichtigt einem falschen Objekt zugeordnet wird. Somit kann beispielsweise sicher vermieden werden, dass ein auf einem Transportband befördertes Versandpaket aussortiert wird, obwohl ein dieser Aussortierung entsprechender Barcode nicht an diesem Versandpaket, sondern an einem weiteren Versandpaket identifiziert worden ist.
Der erfindungsgemäße Sensor kann mit der Positionsmesseinrichtung direkt oder indirekt, beispielsweise über die Auswerte- und Steuereinrichtung, verbunden sein.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht demnach darin, dass für die Installation oder den laufenden Betrieb eines Sensors dessen Raumposition oder Winkellage auf einfache Weise bestimmt und dem Sensorbetrieb zugrundegelegt werden kann, ohne dass der Anwender unerwünscht aufwändige Vermessungs- oder Justierungsmaßnahmen ergreifen muss. Beispielsweise sind folgende Anwendungsfälle möglich:

a) Falls ein erfindungsgemäßer Sensor mit einem Barcodeleser in einer omnidirektionalen Lesestation stationär angeordnet ist, kann ein eingelesener Barcode aufgrund der ermittelten Raumposition, Ausrichtung und Winkellage des Sensors einem von möglicherweise mehreren Objekten im Überwachungsbereich eindeutig zugeordnet werden, ohne dass hierfür eine aufwändige Vermessung des Barcodelesers und des Überwachungsbereichs sowie eine entsprechende Parametrierung des Sensors erforderlich sind.
b) Für eine mobile Anordnung des Sensors kann beispielsweise ein fahrerloses Transportsystem vorgesehen sein, das mit einem Laserscanner ausgestattet ist, der zur Orientierung ständig seine aktuelle Umgebung abtastet und dabei Abstandsinformationen ermittelt. Bei einer derartigen Anwendung können die Kopplung des Laserscanners mit der Positionsmesseinrichtung und die entsprechende Berechnung der aktuellen Raumposition des Transportsystems dessen Steuerung unterstützen, um Fehllenkungen zu vermeiden.
c) Es sind auch Anwendungen möglich, bei denen beispielsweise mittels eines Laserscanners Volumenmessungen an Objekten durchgeführt werden. Für eine korrekte Berechnung eines gemessenen Volumens müssen die Raumposition und die Winkellage des Laserscanners bekannt sein. Diese Informationen können bei dem erfindungsgemäßen Sensor auf einfache und zuverlässige Weise beschafft werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Sensors besteht darin, dass der Sensor - selbst wenn er lediglich für eine stationäre Betriebsanordnung vorgesehen ist - rasch für unterschiedliche Anwendungen oder Positionen umkonfiguriert werden kann, da die neue Raumposition oder Winkellage für den nachfolgenden Betrieb einfach durch Knopfdruck oder automatisch bestimmt werden kann, um der weiteren Sensorsteuerung und Signalauswertung zugrunde gelegt zu werden.
Als Positionsmesseinrichtung des erfindungsgemäßen Sensors kann beispielsweise ein Positionssignalempfänger vorgesehen sein, der zum Empfangen von Referenzsignalen eines satellitengestützten Positionssignalsendesystems ausgebildet ist. Ein derartiger Positionssignalempfänger übermittelt die Referenzsignale - beispielsweise nach einer Signalverstärkung - als Positionserfassungssignale an die Auswerte- und Steuereinrichtung. Bei dem satellitengestützten Positionssignalsendesystem kann es sich beispielsweise um das Global Positioning System (GPS) oder das zukünftige Galileo Satellitennavigationssystem handeln. Derartige Systeme senden über ein Netz von Satelliten ständig Funksignale aus. Aus der zeitlichen Zuordnung dieser Referenzsignale kann - auf bekannte Weise - ein Positions- oder Lagewert berechnet werden.
Ein Vorteil der Ausnutzung eines solchen satellitengestützten Positionssignalsendesystems besteht darin, dass die Positionssignalsender und die von diesen ausgesandten Referenzsignale global und kostenfrei zur Verfügung stehen. Somit müssen, abgesehen von der Ausstattung des Sensors mit dem genannten Positionssignalempfänger und der Auswerte- und Steuereinrichtung, keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden, um an einem beliebigen Betriebsort die Position des Sensors anhand der dort empfangbaren Referenzsignale bestimmen zu können.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist als Positionsmesseinrichtung ein Positionssignalempfänger vorgesehen, der die Referenzsignale empfängt, die von wenigstens einem lokalen, also in der Umgebung des optoelektronischen Sensors installierten Positionssignalsenders ausgesandt werden. Diese Referenzsignale werden in Positionserfassungssignale umwandelt, beispielsweise durch Filterung und Verstärkung. Ähnlich wie bei der vorstehend erläuterten Ausnutzung eines satelitengestützten Positionssignalsendesystems können also ein oder mehrere lokale Positionssignalsender installiert sein, die ständig oder auf Abruf Referenzsignale aussenden, die von dem Positionssignalempfänger empfangen werden können. Die Positionssignalsender dienen somit als Bezugspunkte, bezüglich derer anhand der empfangenen Referenzsignale eine relative Position, Ausrichtung oder Winkellage des Sensors berechnet werden kann.
Ein Vorteil des Einsatzes derartiger lokaler Positionssignalsender in Verbindung mit einem mit dem Sensor gekoppelten Positionssignalempfänger besteht darin, dass hinsichtlich der zu bestimmenden Raumposition, Ausrichtung oder Winkellage eine sehr hohe Genauigkeit erzielt werden kann, insbesondere im Vergleich zu der Auswertung von Referenzsignalen eines satelitengestützten Positionssignalsendesystems.
Bei den von den Positionssignalsendern ausgesandten Referenzsignalen kann es sich um Funksignale handeln. Die Bestimmung der Sensorposition anhand der empfangenen Referenzsignale kann dabei nach dem Prinzip eines Funkfeuers erfolgen. Es ist bevorzugt, wenn das lokale Positionssignalsendesystem die Referenzsignale in derselben Form verschlüsselt und übermittelt, wie im Zusammenhang mit satelitengestützten Positionssignalsendesystemen bekannt.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der genannte Positionssignalempfänger zum Empfang von Referenzsignalen sowohl eines satelitengestützten Positionssignalsendesystems als auch eines lokalen Positionssignalsenders geeignet ist. Dadurch wird die Möglichkeit einer besonders präzisen Positionsbestimmung mit der Unabhängigkeit von lokalen Positionssignalsendern und der Unabhängigkeit von den lokalen Empfangsbedingungen satelitengestützter Positionssignalsender verknüpft.
Im Hinblick auf die erläuterte Ausführungsform mit lokalem Positionssignalsendern bezieht sich die Erfindung auch auf ein optoelektronisches Sensorsystem, das zumindest einen lokalen Positionssender der genannten Art sowie einen optoelektronischen Sensor aufweist, der mit einem Positionssignalempfänger der genannten Art zum Empfangen von Referenzsignalen des lokalen Positionssignalsenders gekoppelt ist.
Die Positionsmesseinrichtung des erfindungsgemäßen Sensors kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einen Ausrichtungssensor, insbesondere einen Kreiselsensor, beispielsweise einen Kreiselkompass aufweisen, der wenigstens ein Positionserfassungssignal erzeugt, das einer aktuellen Ausrichtung des Sensors innerhalb einer vorbestimmten Ebene, beispielsweise der Horizontalebene entspricht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist als Positionsmesseinrichtung ein Neigungssensor vorgesehen, der ein Positionserfassungssignal erzeugt, anhand dessen die Auswerte- und Steuereinrichtung eine aktuelle Winkellage des Sensors bezüglich der Vertikalen, der Horizontalen oder einer sonstigen Bezugsgeraden oder Bezugsebene berechnen kann. Der Neigungssensor kann beispielsweise - als so genannter statischer Beschleunigungssensor - einen Halbleiterbaustein aufweisen, oder er kann nach dem Prinzip einer integrierten Wasserwaage aufgebaut sein.
Zu den erläuterten Ausführungsformen der Positionsmesseinrichtung ist anzumerken, dass diese beliebig kombiniert werden können. Beispielsweise kann zusätzlich zu einem Positionssignalempfänger zum Empfangen von Referenzsignalen eines satelitengestützten Positionssignalsendesystems ein Kreiselsensor vorgesehen sein, so dass mehrere Positionserfassungssignale erzeugt werden können, aus denen die aktuelle Raumposition und die aktuelle Ausrichtung des Sensors im Raum ermittelt werden können. Beispielsweise ist es auch möglich, sowohl einen Positionssignalempfänger zum Empfangen von Referenzsignalen eines lokalen Positionssignalsenders, als auch einen Neigungssensor mit dem optoelektronischen Sensor zu koppeln, um anhand der jeweiligen Positionserfassungssignale eine aktuelle Raumposition und eine aktuelle Winkellage des Sensors berechnen zu können. Auch können der genannte Kreiselsensor und der Neigungssensors gemeinsam in einen optoelektronischen Sensor integriert sein, mit oder ohne Positionssignalempfänger.
Das Bestimmen einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung oder Winkellage des Sensors, also das Berechnen dieser Informationen anhand eines eigens oder des zuletzt empfangenen Positionssignals, kann mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung beispielsweise aufgrund eines vom Anwender eingegebenen Auslösebefehls ausgelöst werden. Zu diesem Zweck kann der Sensor mit einem Auslöseschalter ausgestattet sein, der vom Anwender gegebenenfalls betätigt wird.
Die Bestimmung einer aktuellen Raumposition oder Winkellage kann von der Auswerte- und Steuereinrichtung beispielsweise auch aufgrund einer Inbetriebnahme des Sensors veranlasst werden, und zwar aufgrund einer ersten Inbetriebnahme durch den Anwender oder aufgrund einer neuerlichen Inbetriebnahme beispielsweise nach einem Positionswechsel oder nach einer Umkonfigurierung des Sensors.
Ferner kann die Auswerte- und Steuereinrichtung in regelmäßigen, vorbestimmten oder durch den Anwender vorgebbaren Zeitabständen eine Neubestimmung der aktuellen Sensorposition oder -lage veranlassen.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Auswerte- und Steuereinrichtung eine Bestimmung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage des Sensors dann auslöst, wenn der Sensor ein neues Objekt im Überwachungsbereich erfasst, beispielsweise einen Barcode eingelesen hat.
Die Auswerte- und Steuereinrichtung ist vorzugsweise dergestalt ausgebildet, dass sie ein Objekterfassungssignal des Sensors einer aufgrund der empfangenen Positionssignale bestimmten Raumposition oder Winkellage des Sensors zuordnen kann, beispielsweise um ein dem betreffenden Objekt zugeordnetes Steuerungssignal auszugeben. Mit anderen Worten soll eine einmalig oder aktuell bestimmte Raumposition des Sensors einem Objekt zugeordnet werden können, das vom Sensor erfasst worden ist. Diese gegenseitige Zuordnung von Objektinformation und Rauminformation entspricht somit einer räumlichen Verknüpfung zwischen dem Sensor und dem betreffenden Objekt, um auf Grundlage dieser Verknüpfung beispielsweise mittels eines gesteuerten Aktors mit hoher Treffersicherheit dasjenige Gepäckstück oder Versandpaket aussondern zu können, das einen identifizierten Barcode trägt.
Um insbesondere bei mobilen Sensoranwendungen bei Bedarf möglichst umgehend die aktuelle Raumposition, Ausrichtung oder Winkellage des Sensors bestimmen zu können, ist es bevorzugt, wenn die Positionsmesseinrichtung - aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung durch die Auswerte- und Steuereinrichtung - ständig die verfügbaren Positionserfassungssignale ermittelt und an die Auswerte- und Steuereinrichtung weiterleitet.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Positionsmesseinrichtung und die zugehörige Auswerte- und Steuereinrichtung in den Sensor dauerhaft integriert sind. Insbesondere kann die für die Berechnung der Raumposition, Ausrichtung oder Winkellage des Sensors vorgesehene Auswerte- und Steuereinrichtung Teil derjenigen Auswerte- und Steuereinrichtung sein, die zur Steuerung des Lichtsenders und des Lichtempfängers sowie zur Auswertung der Lichtempfangssignale des optoelektronischen Sensors vorgesehen ist. Somit kann der erfindungsgemäße Sensor serienmäßig mit der Positionsmesseinrichtung ausgestattet sein, um - wie erläutert - für die Erstinbetriebnahme oder regelmäßig im Anwendungsbetrieb die Raumposition oder Winkellage des Sensors bezüglich universeller Raumkoordinaten oder bezüglich vorgegebener Bezugspositionen bestimmen zu können.
Der erfindungsgemäße Sensor kann anstelle des genannten Barcodelesers oder Laserscanners beispielsweise auch eine Bilderfassungskamera, insbesondere eine Kamera zur Erfassung zweidimensionaler Codes aufweisen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
Fig. 1 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Sensors in einer stationären Betriebsanordnung und
Fig. 2 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Sensors in einer mobilen Anordnung.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein sich entlang einer Transportrichtung 11 bewegendes Transportband 13, auf dessen Oberseite drei Versandpakete 15 angeordnet sind. Jedes Versandpaket 15 trägt einen Barcode 17.
Oberhalb des Transportbandes 13 ist mittels einer Halterung 19 ein Sensor 21 angeordnet, der einen Barcodeleser 23 aufweist, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt. Der Barcodeleser 23 ist - auf an sich bekannte Weise - mit einer Laserdiode als Lichtsender und einem rotierenden Polygonspiegel sowie mit einer Fotodiode als Lichtempfänger ausgestattet. Ferner weist der Sensor 21 eine Auswerte- und Steuereinrichtung zur Steuerung des Barcodelesers 23 sowie zur Auswertung der vom Barcodeleser 23 erzeugten Lichtempfangssignale auf.
Der Barcodeleser 23 wird von der Auswerte- und Steuereinrichtung 25 derart angesteuert, dass er mittels des ausgesandten Laserstrahls periodisch einen fächerförmigen Überwachungsbereich 27 abtastet. Der Laserstrahl erscheint an dem Transportband 13 und an einem darauf befindlichen Versandpaket 15 als eine Abtastlinie 29.
Erfindungsgemäß ist der Sensor 21 mit einem Positionssignalempfänger 31 in Form einer Funkantenneneinheit sowie mit einem Neigungssensor 32 ausgestattet, die mit der Auswerte- und Steuereinrichtung 25 verbunden sind. Der Positionssignalempfänger 31 vermag die von einem satellitengestützten Positionssignalsendesystem ausgesendeten Referenzsignale zu empfangen, zu verstärken und als Positionserfassungssignale an die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 weiterzuleiten. Der Neigungssensor 32 übermittelt an die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 ein zusätzliches Positionserfassungssignal, das der Winkellage des Sensors 21 bezüglich der Horizontalen entspricht. Die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 kann aus diesen Positionserfassungssignalen eine absolute Raumposition des Positionssignalempfängers 31 in X-, Y-, Z-Koordinaten, die Ausrichtung des Positionssignalempfängers 31 sowie die Winkellage des Neigungssensors 32 bezüglich der Horizontalen berechnen, so dass die entsprechenden Lagedaten des Sensors 21 bekannt sind.
Aufgrund dieser Lagedaten kann der Sensor 21 auch die Erstreckung und Lage des Überwachungsbereichs 27 und der Abtastlinie 29 ableiten. Dadurch kann die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 ein Objekterfassungssignal des Barcodelesers 23, also beispielsweise einen identifizierten und einen eingelesenen Barcode 17, eindeutig einer Raumposition entlang des Transportbands 13 und somit einem Versandpaket 15 zuordnen. Das betreffende Versandpaket 15 kann deshalb nachfolgend gemäß einer dem Barcode 17 entsprechenden Sortierweise aussortiert werden, ohne dass es zu Verwechslungen zwischen den Versandpaketen 15 kommt.
Die erläuterte räumliche Zuordnung zwischen einem Objekterfassungssignal des Barcodelesers 23 und einem Barcode 17 bzw. Versandpaket 15kann beispielsweise durch - in Fig. 1 nicht gezeigte - Inkrementalgeber unterstützt werden, die an die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 ein Förderlagesignal liefern, das die Förderlage oder Fördergeschwindigkeit des Transportbands 13 repräsentiert.
Die erläuterte Ausgestaltung des Sensors 21 mit dem Positionssignalempfänger 31, dem Neigungssensor 32 und der Auswerte- und Steuereinrichtung 25 hat den Vorteil, dass die Raumposition und Winkellage des Sensors 21 und somit die Relativlage bezüglich des Transportbands 13 und der darauf befindlichen Versandpakete 15 und Barcodes 17 auf einfache Weise ermittelt werden kann, ohne dass zu diesem Zweck eine aufwändige manuelle Vermessung des Sensors 21, des Überwachungsbereichs 27 und des umgebenden Raums erforderlich ist.
Diese vorteilhaft einfache Positions- und Lagebestimmung kann von besonderer Bedeutung sein, falls der Sensor 21 - beispielsweise aufgrund entsprechender Ausgestaltung der Halterung 19 - für verschiedene Anwendungen in unterschiedliche Raumpositionen oder Winkellagen gebracht werden soll. Dies kann beispielsweise erwünscht sein, falls das Transportband 13 umkonfiguriert werden soll oder falls der Sensor 21 zeitweise ein benachbartes Transportband überwachen soll.
Im Falle einer derartigen Positions- oder Lageänderung des Sensors 21 kann ohne weiteres umgehend wieder eine räumliche Zuordnung des Überwachungsbereichs 27 und der Abtastlinie 29 zu dem betreffenden Transportband hergestellt werden. Hierfür bestimmt die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 aufgrund von Positionserfassungssignalen, die mittels des Positionssignalempfängers 31 und des Neigungssensors 32neu ermittelt werden, die neue Raumposition und Winkellage. Diese Daten setzt die Auswerte- und Steuereinrichtung 25 zu Förderlagedaten in Beziehung, die die Förderlage des Transportbands 13 oder die Position eines darauf befindlichen Versandpakets 15 repräsentieren.
Zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist noch anzumerken, dass der gezeigte Positionssignalempfänger 31 alternativ oder zusätzlich zu dem Empfangen von Referenzsignalen eines satellitengestützten Sendesystems zum Empfangen von entsprechenden Referenzsignalen eines lokalen Positionssignalsenders ausgebildet sein kann. Außerdem ist es möglich, lediglich den gezeigten Positionssignalempfänger 31 ohne Neigungssensors 32, oder lediglich den Neigungssensor 32 ohne Positionssignalempfänger 31 an den Sensor 21 vorzusehen.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sensors. Dargestellt ist in einer schematischen Draufsicht ein fahrerloses Transportfahrzeug 33, das sich entlang eines Korridors zwischen zwei Wänden 35 einer Lagerhalle bewegt. Um ein kollisionsfreies Manövrieren zu ermöglichen, ist das Transportfahrzeug 33 mit einem Laserscanner 37 ausgestattet, der - auf bekannte Weise - mittels eines Laserstrahls in Fahrrichtung die Umgebung entlang eines Überwachungsbereichs 37 abtastet. Die dabei aufgrund der Lichtreflexion gewonnenen Empfangssignale geben die aktuelle Winkellage des Laserscanners und die Distanz des jeweils reflektierenden Objekts wieder.
Diese Empfangssignale werden mittels einer Auswerte- und Steuereinrichtung 41 ausgewertet, indem die hierdurch ermittelten Ortsinformationen mit einem Ortsdatensatz verglichen werden, der den Lageplan und Aufbau der Lagerhalle repräsentiert und in einer mit der Auswerte- und Steuereinrichtung 51 verbundenen Speichereinrichtung 43 abgelegt ist. Die Auswerte- und Steuereinrichtung 41 liefert aufgrund dieses Vergleichs ein aktuelles Richtungssignal und Beschleunigungs-/Verzögerungssignal an eine - in Fig. 2 nicht gezeigte - Antriebseinheit des Transportfahrzeugs 33. Durch ständiges Abtasten der Wände 35 und Verfolgen der aktuellen Position anhand des in der Speichereinrichtung 43 gespeicherten Ortsdatensatzes kann das Transportfahrzeug 33 also sicher durch die Lagerhalle manövrieren.
Erfindungsgemäß ist der Laserscanner 37 über die Auswerte- und Steuereinrichtung 41 mit einer weiteren Auswerte- und Steuereinrichtung 45 sowie mit einem hiermit verbundenen Positionssignalempfänger 47 und einem Kreiselsensor 48 gekoppelt. Der Positionssignalempfänger 47 empfängt ständig die Referenzsignale mehrerer, innerhalb der Lagerhalle installierter lokaler Positionssignalsender (nicht gezeigt) und leitet entsprechende Positionserfassungssignale an die Auswerte- und Steuereinrichtung 45 weiter. Der Kreiselsensor 48 bestimmt ständig seine aktuelle Ausrichtung innerhalb der Horizontalebene bezüglich einer einmalig vorbestimmten Referenzausrichtung, und er liefert ein entsprechendes Positionserfassungssignal an die Auswerte- und Steuereinrichtung 45. Diese berechnet aus diesen Relativlagedaten die aktuelle Raumposition und Ausrichtung des Transportfahrzeugs 33 bezüglich des gespeicherten Ortsdatensatzes. Diese Informationen werden an die Auswerte- und Steuereinrichtung 41 des Laserscanners 37 weitergegeben, so dass diese zu Kontrollzwecken überprüfen kann, ob die aktuelle Position des Transportfahrzeugs 33 aufgrund der Daten des Laserscanners 37 und der Speichereinrichtung 43 korrekt ermittelt wurde.
Diese zusätzliche Kontrollmöglichkeit erweist sich beispielsweise dann als besonders vorteilhaft, wenn in dem Überwachungsbereich 39 ein Hindernis 49 - beispielsweise eine Aufsichtsperson - detektiert wird, das sich lediglich temporär in der Lagerhalle befindet und demzufolge nicht innerhalb des in der Speichereinrichtung 43 abgelegten Ortsdatensatzes verzeichnet ist. Während ein derartiges Hindernis 49 unter ungünstigen Bedingungen zu einer Orientierungslosigkeit des Transportfahrzeugs 33 führen kann, ist diese Gefahr dadurch verringert, dass aufgrund des mit dem Laserscanner 37 gekoppelten Positionssignalempfängers 47 zusätzliche Daten der aktuellen Raumposition zu Vergleichszwecken zur Verfügung stehen.
Zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist noch anzumerken, dass alternativ oder zusätzlich zu dem erläuterten Positionssignalempfänger 47 auch ein solcher Empfänger vorgesehen sein kann, der die Referenzsignale eines satellitengestützten Positionssignalsendesystems empfängt. Ferner ist der Kreiselsensor 48 nicht zwingend erforderlich. Umgekehrt ist es auch möglich, lediglich den Kreiselsensor 48 zur Bestimmung der aktuellen Ausrichtung des Transportfahrzeugs 33 vorzusehen, wobei auf den Positionssignalempfänger 47 verzichtet wird. Bezugszeichenliste 11 Transportrichtung
13 Transportband
15 Versandpaket
17 Barcode
19 Halterung
21 Sensor
23 Barcodeleser
25 Auswerte- und Steuereinrichtung
27 Überwachungsbereich
29 Abtastlinie
31 Positionssignalempfänger
32 Neigungssensor
33 Transportfahrzeug
35 Wand
37 Laserscanner
39 Überwachungsbereich
41 Auswerte- und Steuereinrichtung
43 Speichereinrichtung
45 Auswerte- und Steuereinrichtung
47 Positionssignalempfänger
48 Kreiselsensor
49 Hindernis

Claims

1. Optoelektronischer Sensor (21, 37) zur optischen Erfassung eines Objekts (15, 17, 35, 49) innerhalb eines Überwachungsbereichs (27, 39), dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor gekoppelt ist mit
einer Positionsmesseinrichtung (31, 32, 47, 48) zur Erzeugung wenigstens eines Positionserfassungssignals, sowie mit
einer Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 45) zur Berechnung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage des Sensors anhand des Positionserfassungssignals.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung einen Positionssignalempfänger (31, 47) zum Empfangen von Referenzsignalen eines satellitengestützten Positionssignalsendesystems aufweist.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem satellitengestützten Positionssignalsendesystem um das GPS Global Positioning System oder das Galileo Satellitennavigationssystem handelt.

4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung einen Positionssignalempfänger (31, 47) zum Empfangen von Referenzsignalen wenigstens eines lokalen Positionssignalsenders aufweist.

5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung einen Ausrichtungssensor, insbesondere einen Kreiselsensor (48) zur Erzeugung wenigstens eines Positionserfassungssignals aufweist, das einer aktuellen Ausrichtung des Sensors (21) entspricht.

6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung einen Neigungssensor (32) zur Erzeugung wenigstens eines Positionserfassungssignals aufweist, das einer aktuellen Winkellage des Sensors (21) entspricht.

7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 45) eine Bestimmung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage auslösbar ist.

8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage
infolge eines von einem Anwender erteilten Auslösebefehls,
infolge einer Inbetriebnahme des Sensors (21),
gemäß vorgegebener Zeitintervalle, und/oder
infolge des Ergebnisses einer vorherigen Objekterfassung auslösbar ist.

9. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 45) eine Zu- Ordnung eines Objekterfassungssignals des Sensors zu einer Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage des Sensors erstellbar ist.

10. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung (31, 32, 47, 48) durch die Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 45) zu einer ständigen Erzeugung von Positionserfassungssignalen ansteuerbar ist.

11. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung (31, 32, 47, 48) und/oder die Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 45) in den Sensor (21) integriert sind.

12. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (21) einen Barcodeleser (23), eine Kamera oder einen Laserscanner (37) aufweist.

13. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (21) zum Betrieb in einer stationären Anordnung vorgesehen ist.

14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (37) zum Betrieb in einer mobilen Anordnung vorgesehen ist.

15. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (23, 37) einen Lichtsender zum Aussenden eines Sendelichtstrahls und einen Lichtempfänger zur Erzeugung von Lichtempfangssignalen in Abhängigkeit von einer Lichtbeaufschlagung aufweist,
wobei die Auswerte- und Steuereinrichtung (25, 41) vorzugsweise zur Steuerung des Lichtsenders und des Lichtempfängers sowie zur Auswertung der Lichtempfangssignale ausgebildet ist.

16. Verwendung der Referenzsignale eines satellitengestützten Positionssignalsendesystems zur Bestimmung einer aktuellen Raumposition, Ausrichtung und/oder Winkellage eines einen Positionssignalempfänger (31, 47) aufweisenden Sensors (21, 37), der insbesondere nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 15 ausgebildet ist, sofern diese auf Ansprüch 2 rückbezogen sind.

17. Optoelektronisches Sensorsystem, zumindest mit
einem lokalen Positionssignalsender zum Aussenden von Referenzsignalen, und
einem optoelektronischen Sensor (21, 37), der mit einem Positionssignalempfänger (31, 47) zum Empfangen der Referenzsignale gekoppelt und der insbesondere nach Anspruch 4 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 15 ausgebildet ist, sofern diese auf Anspruch 4 rückbezogen sind.